(57)【要約】【課題】ピストン頂面に表出する機能板を鋳ぐるむ鋳造において、コスト高及び生産性の低下を抑えつつ、実質的に隙間の無いピストン頂面とする。【解決手段】鋳型３の頂面成形用型面３ｂの上に配置された、機能板２よりも小さい台板４上に、機能板２を配置する。ピストン材料の溶湯５を鋳型３内に注入して、頂面成形用型面３ｂと接する鋳込み品頂面６ａ側の頂部６ｂが台板４と台板４を囲うピストン材料部６１とからなり、鋳込み品頂面６ａにおいて台板４とピストン材料部６１との間に隙間６２が形成された、台板４及び機能板２を鋳ぐるんだ鋳込み品６を得る。鋳込み品６の頂部６ｂを加工して、隙間６２が消失しかつ機能板２が表出するように、台板４及びピストン材料部６１を除去する。【選択図】図１
2007332930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン本体と、ピストン頂面に表出するように該ピストン本体に配設される機能板とを備えた内燃機関用ピストンを鋳造により製造する方法であって、
鋳型の頂面成形用型面の上に配置された、前記機能板よりも小さい台板上に、該機能板を配置する配置工程と、
前記ピストン材料の溶湯を前記鋳型内に注入して、前記頂面成形用型面と接する鋳込み品頂面側の頂部が前記台板と該台板を囲うピストン材料部とからなり、該鋳込み品頂面において該台板と該ピストン材料部との間に隙間が形成された、該台板及び前記機能板を鋳ぐるんだ鋳込み品を得る鋳造工程と、
前記鋳込み品の前記頂部を加工して、前記隙間が消失しかつ前記機能板が表出するように、前記台板及び前記ピストン材料部を除去する加工工程と、を備えていることを特徴とする内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項２】
前記台板の厚さの値は、前記鋳込み品頂面に形成される前記隙間の深さの値と同等以上である請求項１に記載の内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項３】
前記配置工程では、所定温度に予熱した前記機能板を配置する請求項１又は２に記載の内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項４】
前記機能板は、前記ピストン本体を構成するピストン材料よりも熱伝導率の低い材料よりなる低熱伝導板である請求項１乃至３のいずれか一つに記載の内燃機関用ピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関用ピストンの製造方法に関し、詳しくは内燃機関の燃焼室を区画形成する頂面を有する内燃機関用ピストンであって、その頂面に表出する機能板が頂部に配設された内燃機関用ピストンの製造方法に関する。本発明に係る内燃機関用ピストンは、例えば燃焼室内に燃料が直接噴射される直噴式エンジンに好適に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼室内に燃料を直接噴射する直噴式エンジンが知られている。この直噴式エンジンでは、エンジンのシリンダとピストン頂面とにより燃焼室が区画形成されている。また、そのピストン頂面には、点火プラグまわりに可燃混合気を形成するために、凹状に窪んだ凹部が設けられている。そして、このピストン頂面の凹部に向かって燃料噴射弁から燃料が吹き付けられる。
【０００３】
このような直噴式エンジンに用いられるピストンにおいては、一種の材料から一体品として形成されていると、ピストン全体における熱容量が大きくなることから、燃料が衝突するピストン頂面が昇温しにくい。このため、燃焼室の温度が低いエンジンの始動直後において、燃料が液体の状態でピストン頂面に付着して未燃焼ガスになりやすい。したがって、一種の材料から一体品として形成されたピストンでは、ＨＣエミッションや燃費の悪化を招くという問題があった。
【０００４】
そこで、異種材料からなるピストンとして、アルミニウム系合金よりなるピストン本体と、そのピストン本体の頂面に配設され、ピストン本体を構成する材料よりも熱伝導率の小さい材料としてのチタン系合金よりなる低熱伝導板とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このピストンでは、ピストン頂面に配設された低熱伝導板が効率的に温度上昇する。その結果、エンジンの始動直後から早期にピストン頂面の温度が上昇し、燃焼室内に噴射された燃料の気化を促進して適切な混合気を形成することができる。
【特許文献１】特開２０００−１８６６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来のピストンのように低熱伝導板等の所定の機能を有する機能板がピストン頂面に配設されたピストンは、低熱伝導板等の機能板を所定位置に鋳ぐるむ鋳造により製造することができる。すなわち、鋳型の型面上の所定位置に機能板を配置し、この状態で鋳型内にピストン材料の溶湯を注入することにより、機能板が表出したピストン頂面を該型面により成形して、該機能板をピストン頂部に鋳ぐるんだピストンを得ることができる。
【０００７】
しかしながら、このように機能板をピストン頂部に鋳ぐるむと、ピストン頂面において、機能板とピストン本体との間に隙間が形成されてしまい、コスト高を招くという問題があった。
【０００８】
すなわち、機能板が表出するピストン頂面は、該機能板が配置された型面により成形されるが、この型面に溶湯が接触することで、その溶湯が冷却されて溶湯粘度が上昇する。そうすると、溶湯の湯回り性が低下するので、機能板の周りに溶湯が確実に行き渡ることが難しくなって、機能板とピストン本体との間に隙間が形成されてしまう。
【０００９】
ピストン頂面に隙間が存在すると、この隙間に燃料や未燃焼ガス等が溜まってしまうことから、前記隙間が無くなるまでピストン頂面を平面研削加工する必要があった。このため、研削加工する加工代の分だけ低熱伝導板を厚くしておく必要があり、コスト高を招いていた。
【００１０】
また、機能板に加工性の悪い材料を用いた場合には、生産性が低下するという問題もあった。ちなみに、低熱伝導板の材料として好適なチタン系合金は、ピストン本体の材料たるアルミニウム系合金と比べて加工性が悪いものである。
【００１１】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、ピストン頂面に表出する機能板を鋳ぐるむ鋳造において、コスト高及び生産性の低下を抑えつつ、実質的に隙間の無いピストン頂面とすることを解決すべき技術課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の内燃機関用ピストンの製造方法は、ピストン本体と、ピストン頂面に表出するように該ピストン本体に配設される機能板とを備えた内燃機関用ピストンを鋳造により製造する方法であって、鋳型の頂面成形用型面の上に配置された、前記機能板よりも小さい台板上に、該機能板を配置する配置工程と、前記ピストン材料の溶湯を前記鋳型内に注入して、前記頂面成形用型面と接する鋳込み品頂面側の頂部が前記台板と該台板を囲うピストン材料部とからなり、該鋳込み品頂面において該台板と該ピストン材料部との間に隙間が形成された、該台板及び前記機能板を鋳ぐるんだ鋳込み品を得る鋳造工程と、前記鋳込み品の前記頂部を加工して、前記隙間が消失しかつ前記機能板が表出するように、前記台板及び前記ピストン材料部を除去する加工工程と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
この内燃機関用ピストンの製造方法では、配置工程で、鋳型の頂面成形用型面の上に機能板よりも小さい台板を配置し、その台板の上に機能板を配置する。そして、鋳造工程で、このように台板及び機能板が配置された鋳型内にピストン材料の溶湯を注入して、台板及び機能板を鋳ぐるんだ鋳込み品を得る。
【００１４】
こうして得られた鋳込み品においては、前記頂面成形用型面と接する鋳込み品頂面側の頂部が台板と該台板を囲うピストン材料部とからなる。ここに、この鋳込み品の鋳込み品頂面には台板が表出しており、機能板は鋳込み品の内部に在る。また、この鋳込み品の鋳込み品頂面においては、台板とこの台板を囲うピストン材料部との間に、溶湯の湯回り不良による隙間が形成されている。
【００１５】
そして、加工工程で、前記鋳込み品の前記頂部を加工して、台板及びピストン材料部を除去する。すなわち、台板と、この台板の厚さに相当する厚さ分のピストン材料部とを除去する。これにより、前記隙間が消失し、かつ機能板が表出したピストン頂面とされる。すなわち、このピストン頂面は、ピストン頂面に表出した機能板とその周りのピストン本体との間に隙間が実質的に無いものとなる。
【００１６】
このように本発明の内燃機関用ピストンの製造方法では、頂面成形用型面の上に配置した台板上に機能板を配置して鋳造した後、鋳込み品の頂面部を加工して台板等を除去することにより、実質的に隙間の無いピストン頂面とすることができる。また、台板の材料として、安価で、かつ加工し易いものを採用すれば、コスト高及び生産性の低下を抑えることができる。
【００１７】
したがって、本発明の内燃機関用ピストンの製造方法によれば、ピストン頂面に表出する機能板を鋳ぐるむ鋳造において、コスト高及び生産性の低下を抑えつつ、実質的に隙間の無いピストン頂面とすることが可能となる。
【００１８】
本発明の内燃機関用ピストンの製造方法において、前記台板の厚さの値は、前記鋳込み品頂面に形成される前記隙間の深さの値と同等以上であることが好ましい。
【００１９】
台板の厚さの値を、鋳込み品頂面に形成される前記隙間の深さの値と同等以上にすれば、加工工程で、機能板を部分的に除去することなく、台板及び台板の厚さ分のピストン材料部のみを除去することにより前記隙間を確実に無くすことができる。
【００２０】
本発明の内燃機関用ピストンの製造方法における、前記配置工程では、所定温度に予熱した前記機能板を配置することが好ましい。
【００２１】
本発明の内燃機関用ピストンの製造方法において、前記機能板は、前記ピストン本体を構成するピストン材料よりも熱伝導率の低い材料よりなる低熱伝導板であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２３】
本実施形態の内燃機関用ピストンの製造方法で得られる内燃機関用ピストンＰは、エンジンのシリンダ（図示せず）とピストン頂面１ａとにより区画形成される燃焼室（図示せず）内に燃料を直接噴射する直噴式エンジンに用いられるものである。このピストンＰは、図１（ｅ）に示されるように、ピストン本体１と、ピストン頂面１ａに表出するようにピストン本体１に配設された機能板２とを備えている。
【００２４】
ピストン本体１を構成する材料は特に限定されず、アルミニウム系合金等を採用することができる。また、このピストン本体１には、点火プラグ（図示せず）まわりに可燃混合気を形成するために、凹状に窪んだ凹部（図示せず）をピストン頂面１ａに設けることができる。なお、このピストン頂面１ａの凹部に向かって燃料噴射弁（図示せず）から燃料が吹き付けられる。
【００２５】
機能板２は、ピストン本体１を構成する材料と異なる材料よりなり、かつピストン頂面１ａに付与させたい所定の機能を有するものであれば、特に限定されない。機能板２として、好適には、ピストン本体１を構成するピストン材料よりも熱伝導率の低い材料よりなる低熱伝導板とすることができる。このようなピストン本体１の材料よりも熱伝導率の低い材料として、具体的には、チタン系合金やＦｅ−Ｍｎ−Ｃ系合金等を挙げることができる。
【００２６】
機能板２の形状は特に限定されず、ピストン頂面１ａの形状に応じて種々変更可能である。
【００２７】
本実施形態では、機能板２は、所定の厚さ及び外径Ｄを有する略円板状をなしており、また、この機能板２の側面には、一端部（底面側の端部）から遠心方向に突出して環状に延びるフランジ係止部２１が設けられている。このフランジ係止部２１は、ピストン本体１からの機能板２の抜けを規制するためのものである。
【００２８】
以下、本実施形態の内燃機関用ピストンの製造方法について、図１を参照しつつ説明する。
【００２９】
本実施形態の内燃機関用ピストンの製造方法は、配置工程と、鋳造工程と、加工工程とを順に実施するものである。
【００３０】
ここに、図１（ａ）は配置工程の様子を示す部分断面図、図１（ｂ）は鋳造工程の様子を示す部分断面図、図１（ｃ）は鋳造工程で得られた鋳込み品を示す部分断面図、図１（ｄ）は加工工程で鋳込み品を加工した途中の段階を示す部分断面図、図１（ｅ）は加工工程を終了し、本実施形態の方法で得られた内燃機関用ピストンＰを示す部分断面図である。
【００３１】
＜配置工程＞
図１（ａ）に示されるように、ピストン成形用の所定形状のキャビティ３ａを有する鋳型３の、頂面成形用型面３ｂ上の所定位置に台板４を配置し、この台板４の上に機能板２を配置する。
【００３２】
台板４を構成する材料としては、鋳造工程における溶湯の熱により溶融や分解等しないような耐熱性を有するものであれば特に限定されない。ただし、コスト及び生産性の観点より、台板４の材料は安価で加工のし易いものとすることが好ましい。かかる観点より、台板４の材料としては、鉄や鋳鉄等を好適に用いることができる。
【００３３】
台板４の形状は、機能板２の大きさよりも小さいもので、かつ、台板４上に配置された機能板２を支持できるものであれば特に限定されない。ただし、機能板２を安定に支持する観点より、機能板２の形状に対応した形状とすることが好ましい。例えば、機能板２が円板形状ならば、台板４は機能板２の外径Ｄよりも小さい外径ｄ（ｄ＜Ｄ）を有する円板形状とすることが好ましい。
【００３４】
ここに、台板４の大きさが機能板２の大きさよりも大きいと、後述する実施例で示されるように、鋳造工程において、機能板２の外周への溶湯の回り込みが阻害されるために、後述する隙間６２の深さｈの値が過大になってしまう。
【００３５】
なお、所定位置に配置された台板４及び機能板２を鋳造工程で安定に保持するために、必要に応じて、押さえ治具等を用いることもできる。
【００３６】
また、台板４の厚さｔの値は、その理由を後述するように、後述する鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値と同等以上である（ｈ≦ｔ）ことが好ましく、隙間６２の深さｈの値よりも大きい（ｈ＜ｔ）ことがより好ましい。
【００３７】
さらに、この配置工程では、機能板２を予め所定温度に加熱しておくことが好ましい。こうして予熱した機能板２を台板２上に配置すれば、鋳造工程において、溶湯５の湯回り性の低下を抑えることができる。
【００３８】
＜鋳造工程＞
そして、図１（ｂ）に示されるように、ピストン本体１を構成するピストン材料の溶湯５を鋳型３のキャビティ３ａ内に注入、充填して、この溶湯を冷却、固化させる。
【００３９】
これにより、図１（ｃ）に示されるように、台板４及び機能板２を鋳ぐるんだ鋳込み品６を得る。この鋳込み品６は、頂面成形用型面３ａと接する鋳込み品頂面６ａ側の頂部６ｂが、台板４と台板４を囲う環状のピストン材料部６１とからなる。また、この鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａには台板４が表出しており、機能板２は鋳込み品６の内部に在る。さらに、この鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とこの台板４を囲うピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈの隙間６２が形成されている。
【００４０】
＜加工工程＞
この加工工程は、切断工程と、平面研削工程とからなる。
【００４１】
切断工程では、図１（ｄ）に示されるように、鋳造工程で得られた鋳込み品６の頂部６ｂを、鋳込み品頂面６ａから所定の長さ分だけ切断する。これにより、台板４の厚さｔ方向の一部と、この台板４の厚さｔ方向の一部に相当する厚さ分のピストン材料部６１とを除去する。
【００４２】
このときの切断長さの値は、台板４の厚さｔの値よりも小さくすることが好ましい。切断長さの値を台板４の厚さｔの値よりも大きくすると、機能板２の一部も切断除去することになるため、コストや生産性の点で不利となる。
【００４３】
そして、平面研削工程では、図１（ｅ）に示されるように、頂部６ｂを所定長さ切断した鋳込み品６の頂面側を平面研削して、台板４の厚さｔ方向の残部と、この台板４の残部に相当する厚さ分のピストン材料部６１とを除去する。これにより、前記隙間６２が消失し、かつ機能板２が表出したピストン頂面１ａを有するピストンＰを得ることができる。そして、このピストン頂面１ａは、ピストン頂面１ａに表出した機能板２とその周りのピストン本体１との間に隙間が実質的に無いものとなる。
【００４４】
このように本実施形態の内燃機関用ピストンの製造方法では、頂面成形用型面３ｂの上に配置した台板４上に機能板２を配置して鋳造した後、鋳込み品６の頂面部６ｂを加工して台板４及びピストン材料部６１を除去することにより、実質的に隙間の無いピストン頂面１ａとすることができる。また、台板４の材料として、安価で、かつ加工し易いものを採用すれば、コスト高及び生産性の低下を抑えることができる。
【００４５】
したがって、本実施形態の内燃機関用ピストンの製造方法によれば、ピストン頂面１ａに表出する機能板２を鋳ぐるむ鋳造において、コスト高及び生産性の低下を抑えつつ、実質的に隙間の無いピストン頂面１ａとすることが可能となる。
【００４６】
また、台板４の厚さｔの値を、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値と同等以上にした場合には、加工工程で、機能板２を部分的に除去することなく、台板４及び台板４の厚さｔ分のピストン材料部６１のみを除去することにより隙間６２を確実に無くすことができる。
【００４７】
すなわち、仮に台板４の厚さｔの値が鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値よりも小さいと、加工工程で台板４と台板４の厚さｔ分のピストン材料部６１とを除去するだけでは、隙間６２を無くすことができない。このため、隙間６２を完全に無くすには、台板４を除去し、さらに機能板２を厚さ方向に部分的に除去するとともに、台板４の厚さｔ及び機能板２の除去厚さの合計厚さ分のピストン材料部６１を除去することが必要となる。そうすると、機能板２が加工除去される分だけ、コスト高や生産性の低下を招くことになる。
【００４８】
その点、台板４の厚さｔの値を、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値と同等以上にすれば、加工工程で、機能板２を部分的に除去することなく、台板４及び台板４の厚さｔ分のピストン材料部６１のみを除去することにより隙間６２を確実に無くすことができる。このため、機能板２が加工除去されることによるコスト高や生産性の低下を招くことなく、隙間６２を完全に無くすことが可能になる。
【実施例】
【００４９】
（実施例１）
前記実施形態の内燃機関用ピストンの製造方法に準じた方法により、ピストンＰを製造した。
【００５０】
＜配置工程＞
まず、機能板２として、チタン系合金粉末の焼結体よりなる低熱伝導板を準備した。
【００５１】
この機能板２は、厚さが３ｍｍ、外径Ｄが４０ｍｍの略円板状をなしている。また、この機能板２の側面には、一端部（底面側の端部）から遠心方向に突出して環状に延びるフランジ係止部２１が設けられている。このフランジ係止部２１は、厚さが１ｍｍで、機能板２の側面から遠心方向辺突出長さが２ｍｍである。
【００５２】
この機能板２は、Ｃ：０．０５％、Ｆｅ：０．０３％及びＴｉ：残部よりなるチタン系合金粉末を６００ＭＰａの圧力で円板状に成形した後、１１００℃で３０分焼結し、得られた焼結体を所定形状に加工して得た。
【００５３】
一方、台板４として、厚さｔが５ｍｍで、機能板２の大きさよりも小さい、外径ｄ（ｄ＜Ｄ）が３６．４４ｍｍの円板状をなす鉄板を準備した。
【００５４】
そして、ピストン成形用の所定形状のキャビティ３ａを有する鋳型３の、頂面成形用型面３ｂ上の所定位置に台板４を配置した後、この台板４の上に、４００℃に予熱した機能板２を配置した。このとき、フランジ係止部２１の部分が上になるように機能板２を置いた。
【００５５】
＜鋳造工程＞
このように台板４及び機能板２が配置された鋳型３のキャビティ３ａ内にピストン材料（アルミニウム合金ＡＣ８Ａ）の溶湯５を注入して、台板４及び機能板２を鋳ぐるんだ鋳込み品６を得た。なお、このときの溶湯５の溶湯温度Ｔは６５０℃とした。
【００５６】
この鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とこの台板４を囲う環状のピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：４ｍｍの隙間６２が形成されていた。
【００５７】
このため、本実施例では、台板４の厚さｔの値は、鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値よりも大きい（ｈ＜ｔ）ものである。
【００５８】
＜加工工程＞
この加工工程は、切断工程と、平面研削工程とからなる。
【００５９】
切断工程では、鋳造工程で得られた鋳込み品６の頂部６ｂを、鋳込み品頂面６ａから４ｍｍの長さ分だけ切断した。これにより、台板４の厚さｔ方向の一部と、この台板４の厚さｔ方向の一部に相当する厚さ（４ｍｍ）分のピストン材料部６１とを除去した。
【００６０】
そして、平面研削工程では、頂部６ｂを所定長さ切断した鋳込み品６の頂面側を平面研削して、台板４の厚さｔ方向の残部と、この台板４の残部に相当する厚さ（１ｍｍ）分のピストン材料部６１とを除去した。これにより、前記隙間６２が消失し、かつ機能板２が表出したピストン頂面１ａを有するピストンＰを得た。
【００６１】
こうして得られたピストンＰのピストン頂面１ａは、ピストン頂面１ａに表出した機能板２とその周りのピストン本体１との間に隙間が実質的に無いものとなった。
【００６２】
（実施例２）
機能板２として、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃ系合金の焼結体よりなる低熱伝導板を用いることと以外は、前記実施例１と同様にしてピストンＰを製造した。
【００６３】
すなわち、本実施例における機能板２は、Ｍｎ：４９．７％及びＦｅ：残部よりなる合金粉末：５０％と、還元鉄粉：４９％と、黒鉛：１％とを混合した混合粉末を７１０ＭＰａの圧力で円板状に成形した後、１１５０℃で３０分焼結し、得られた焼結体を所定形状に加工して得た。
【００６４】
また、本実施例における鋳造工程（溶湯温度Ｔは実施例１と同様の６５０℃）で得られた鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：５ｍｍの隙間６２が形成されていた。
【００６５】
このため、本実施例では、台板４の厚さｔの値（ｔ：５ｍｍ）が、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値（ｈ：５ｍｍ）と同等（ｔ＝ｈ）となる。
【００６６】
（実施例３）
鋳造工程における溶湯温度Ｔを７００℃に変更すること以外は、前記実施例２と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００６７】
本実施例における鋳造工程（溶湯温度Ｔは７００℃）で得られた鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：２．７ｍｍの隙間６２が形成されていた。
【００６８】
このため、本実施例では、台板４の厚さｔの値（ｔ：５ｍｍ）が、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値（ｈ：２．７ｍｍ）よりも大きいもの（ｈ＜ｔ）となる。
【００６９】
（実施例４）
鋳造工程における溶湯温度Ｔを７４０℃に変更すること以外は、前記実施例２と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００７０】
本実施例における鋳造工程（溶湯温度Ｔは７４０℃）で得られた鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：１．１ｍｍの隙間６２が形成されていた。
【００７１】
このため、本実施例では、台板４の厚さｔの値（ｔ：５ｍｍ）が、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値（ｈ：１．１ｍｍ）よりも大きいもの（ｈ＜ｔ）となる。
【００７２】
（比較例１）
配置工程で台板４を用いないこと、及び加工工程を実施しないこと以外は、前記実施例２と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００７３】
すなわち、この比較例１における配置工程では、前記実施例２と同様の機能板２を準備し、ピストン成形用の所定形状のキャビティ３ａを有する鋳型３の、頂面成形用型面３ｂ上の所定位置に機能板２を配置した。
【００７４】
そして、鋳造工程で、機能板２が配置された鋳型３のキャビティ３ａ内に溶湯温度Ｔ：６５０℃の溶湯５を注入して、機能板２を鋳ぐるんだ鋳込み品としてのピストンＰを得た。
【００７５】
このピストンＰのピストン頂面１ａにおいては、機能板２とこの機能板２を囲うピストン本体１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：７ｍｍの隙間が形成されていた。
【００７６】
（比較例２）
鋳造工程における溶湯温度Ｔを７００℃に変更すること以外は、前記比較例１と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００７７】
このピストンＰのピストン頂面１ａにおいては、機能板２とこの機能板２を囲うピストン本体１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：２．５ｍｍの隙間が形成されていた。
【００７８】
（比較例３）
鋳造工程における溶湯温度Ｔを７４０℃に変更すること以外は、前記比較例１と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００７９】
このピストンＰのピストン頂面１ａにおいては、機能板２とこの機能板２を囲うピストン本体１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：１．０ｍｍの隙間が形成されていた。
【００８０】
（比較例４）
配置工程で、台板４として、厚さｔが５ｍｍで、機能板２の大きさよりも大きい、外径ｄ（ｄ＞Ｄ）が４４ｍｍの円板状をなす鉄板を用いること以外は、前記実施例２と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００８１】
この比較例における鋳造工程（溶湯温度Ｔは実施例２と同様の６５０６５０℃）で得られた鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：７ｍｍの隙間６２が形成されていた。
【００８２】
このため、この比較例では、台板４の厚さｔの値（ｔ：５ｍｍ）が、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値（ｈ：７ｍｍ）よりも小さいもの（ｔ＜ｈ）となる。
【００８３】
（比較例５）
鋳造工程における溶湯温度Ｔを７００℃に変更すること以外は、前記比較例４と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００８４】
この比較例における鋳造工程（溶湯温度Ｔは実施例３と同様の７００℃）で得られた鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：７ｍｍの隙間６２が形成されていた。
【００８５】
このため、この比較例では、台板４の厚さｔの値（ｔ：５ｍｍ）が、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値（ｈ：７ｍｍ）よりも小さいもの（ｔ＜ｈ）となる。
【００８６】
（比較例６）
鋳造工程における溶湯温度Ｔを７４０℃に変更すること以外は、前記比較例４と同様にして、ピストンＰを製造した。
【００８７】
この比較例における鋳造工程（溶湯温度Ｔは実施例４と同様の７４０℃）で得られた鋳込み品６の鋳込み品頂面６ａにおいては、台板４とピストン材料部６１との間に、溶湯５の湯回り不良による、環状で深さｈ：６ｍｍの隙間６２が形成されていた。
【００８８】
このため、この比較例では、台板４の厚さｔの値（ｔ：５ｍｍ）が、鋳込み品頂面６ａに形成される隙間６２の深さｈの値（ｈ：６ｍｍ）よりも小さいもの（ｔ＜ｈ）となる。
【００８９】
これら実施例２〜４及び比較例１〜６における、溶湯温度：Ｔと隙間の深さ：ｈとの関係を図２に示す。なお、図２中、実施例２〜４の結果を実線で示し、比較例１〜３の結果を点線で示し、比較例４〜６の結果を一点鎖線で示す。
【００９０】
図２より、機能板２よりも小さい台板４を頂面成形用型面３ａ上に置いた実施例３及び４では、台板４を用いない比較例２及び３とほぼ同様の隙間の深さとなった。
【００９１】
これに対し、機能板２よりも大きい台板４を頂面成形用型面３ａ上に置いた比較例５及び６では、台板４を用いない比較例２及び３と比べて、隙間の深さが大きくなった。
【００９２】
したがって、台板４の大きさは、機能板２の大きさよりも小さくする必要があることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関用ピストンの製造方法を説明する図であり、（ａ）は配置工程の様子を示す部分断面図、（ｂ）は鋳造工程の様子を示す部分断面図、（ｃ）は鋳造工程で得られた鋳込み品を示す部分断面図、（ｄ）は加工工程で鋳込み品を加工した途中の段階を示す部分断面図、（ｅ）は加工工程を終了し、本実施形態の方法で得られた内燃機関用ピストンＰを示す部分断面図である。
【図２】実施例２〜４及び比較例１〜６における、溶湯温度：Ｔと隙間の深さ：ｈとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１…ピストン本体                １ａ…ピストン頂面
２…機能板（低熱伝導板）          ３…鋳型
３ｂ…頂面成形用型面                ４…台板
５…溶湯                          ６…鋳込み品
６ａ…鋳込み品頂面                ６ｂ…頂部
６１…ピストン材料部              ６２…隙間
【図１】
2007332930.tif 000003
【図２】
2007332930.tif 000004