JPH0115880Y2

JPH0115880Y2 -

Info

Publication number: JPH0115880Y2
Application number: JP1982160330U
Authority: JP
Priority date: 1982-10-25
Filing date: 1982-10-25
Publication date: 1989-05-11
Also published as: JPS5965957U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、内燃機関に使用されるピストンに関
するものである。

［従来の技術］一般に、内燃機関においては、燃焼室内の燃料
の燃焼によつてピストンが上下動するが、燃焼に
よるエネルギのうち、熱の形でピストンを介して
シリンダブロツク、冷却水を経て大気へ放出され
るエネルギが存在する。この放出されるエネルギ
の量が多くなると、内燃機関の熱損失が多くなつ
て熱効率が悪くなると共に、更に燃焼室内の温度
が低下して炭化水素（HC）の排出量が多くなる
という問題が発生する。

そこで、上記問題を解消するために、例えば一
部又は全部をセラミツク部材で構成した断熱特性
を有するピストンが提案されている。かかる断熱
特性を有するピストンにおいては、ピストンを介
してシリンダブロツク、冷却水に伝達される熱量
を少なくして内燃機関の熱効率を高めることがで
きるが、その反面、製造が困難であるとか、重量
が大となるとか耐久性に問題がある等の欠点を有
していて、未だ完全なものではなかつた。

また、実公昭47−13601号公報や実公昭48−
22962号公報に内部に空洞を有するピストン構造
が開示されているが、複数の円板状閉塞部材を用
いて断熱空間を形成することがないので、前述の
製造が困難で重量が大となる等の欠点は解消でき
ないおそれがあつた。

本考案は上記事実に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、製造が容易で、耐久性があり且
つ軽量でしかも断熱効果のある内燃機関のピスト
ンを提供することである。

［問題点を解決するための手段］本考案によれば、碗状頭頂部材の下端に内方に
突出する複数の突起部を設け、前記各突起部間の
間隙幅以下の幅を有する複数の突出縁部を外周部
に形成した複数の円板状閉塞部材を前記頭頂部材
内部に密封断熱空間を形成するように夫々水平方
向に位相をずらして配設しかつ前記突起部の上方
に間隙を設けて装着し、前記頭頂部材をピストン
本体の上部に鋳込んでなる内燃機関のピストンが
提供される。

［作用］碗状頭頂部材の下端に内方に突出する複数の突
起部を設け、前記各突起部間の間接巾以下の長さ
を有する複数の突出縁部を外周部に形成した複数
の円板状閉塞部材を前記頭頂部材内部に密封断熱
空間を形成するように夫々水平方向に位相をずら
して配設し装着することにより断熱空間を形成す
ることができるから、製造が容易で軽量の断熱効
果のある内燃機関のピストンを提供できる。

また、前記複数の円板状閉塞部材を前記頭頂部
材内部に前記突起部の上方に間隙を設けて装着
し、前記頭頂部材をピストン本体の上部に鋳込ん
でなるので、耐久性のある内燃機関のピストンを
提供できる。

［実施例］以下、本考案に従つて構成された内燃機関のピ
ストンの具体例について、添付図面を参照して詳
細に説明する。

内燃機関のピストンの第１の具体例を図示する
第１図乃至第３図において、全体を番号２で示す
ピストンは、例えば鋳鉄、アルミ合金等から成る
ピストン本体４と、例えば鋳鉄から成る碗状の頭
頂部材６を具備している。この頭頂部材６は、中
央部が燃焼室の一部を規定するために皿状になつ
ている上壁部８と、この上壁部８の外周縁部から
下方に延びる周側壁１０とを備え、その内部に下
方が開放された空間部が形成されている。周側壁
１０には、３個のリング溝１２ａ，１２ｂ及び１
２ｃが形成されている。このリング溝１２ａ，１
２ｂ、及び１２ｃには、夫々、図示していないコ
ンプレツシヨンリング、オイルリング等のピスト
ンリングが装着される。この頭頂部材６には、更
に上壁部８の内面にリング状の突部１４が形成さ
れ、また周側壁１０の下端部の内側に所定の幅l₂
を有する間隙を置いて、内側方向に突出する４個
の幅l₁を有する突起部１６が形成されている。

上記頭頂部材６の空間部内には、円板状の閉塞
部材１８が配設されている。閉塞部材１８は、第
１図及び第２図に図示する如く、２枚の円板状の
金属製プレート部材２０ａ，２０ｂから構成さ
れ、上側に位置するプレート部材２０ｂが上記頭
頂部材６の下面の突部１４に当接されている。

また、理解しやすくなるために、第２図におい
てプレート部材２０ａを一点鎖線で、さらに、プ
レート部材２０ｂを二点鎖線で夫々示している。
円板状のプレート部材２０ａは頭頂部材６に形成
されている空間部の開口と実質上同一の形状であ
り、第３図に図示する如く、その外周縁部に所定
の幅l₄を有する間隙を置いて外側方向に突出する
４個の幅l₃を有する突出縁部２２ａが形成されて
いる。前記、円板状のプレート部材２０ａは、そ
の突出縁部２２ａの幅l₃が上記頭頂部材６の間隙
の幅l₂と同一（l₃＝l₂）かまたはそれ以下となる
ように、設定されている。円板状のプレート部材
２０ｂは円板状のプレート部材２０ａと実質上同
一の構成であり、その外周縁部に所定の間隙を置
いて外側方向に突出する４個の突出縁部２２ｂが
形成されている。

この２枚の円板状のプレート部材２０ａ，２０
ｂは、上述した記載から容易に理解される如く、
この突出縁部２２ａ，２２ｂ頭頂部材６の突起部
１６間の幅l₂を有する間隙を通して頭頂部材６の
空間部内に挿入される。

そして、挿入された後、この円板状のプレート
部材２０ａ，２０ｂは、突出縁部２２ａの片方の
側部が頭頂部材６の突起部１６に係合すると共に
他方の側部が突起部１６間の間隙を閉塞するよう
に、また突出縁部２２ｂの片方の側部が頭頂部材
６の突起部１６に係合すると共に他方の側部が突
起部１６間の間隙を閉塞するように夫々水平方向
に所定量回動せしめられる。

従つて、頭頂部材６の空間部は上記２枚の円板
状のプレート部材２０ａ，２０ｂ（特に、頭頂部
材６の突起部１６間の間隙は、プレート部材２０
ａの突出縁部２２ａとプレート部材２０ｂの突出
縁部２２ｂとの協働作用）によつて完全に閉塞さ
れ、かくして閉塞部材１８としてのプレート部材
２０ａ，２０ｂと頭頂部材６の上壁８との間に断
熱空間Ｓが形成される。

この円板状のプレート部材２０ａ，２０ｂは、
上述した如く頭頂部材６の空間部に突起部１６の
上方に若干の間隙を設けて装着した後、頭頂部材
６の内側に溶接により固着される。

上述した閉塞部材１８としてのプレート部材２
０ａ，２０ｂによつて断熱空間Ｓが形成された頭
頂部材６は、ピストン本体４の上部に固定され
る。即ち、この頭頂部材６は、例えば頭頂部材６
に鋳鉄、アルミニウム等を鋳込んでピストン本体
４をつくることにより、ピストン本体４の上方に
固定される。

また、上述したように鋳込んでピストン本体４
上に頭頂部材６を固定する場合には、第１図に図
示する如く、頭頂部材６の突起部１６の上面と閉
塞部材１８のプレート部材２０ａの下面との間に
若干の間隙を設けられているので、上述した間隙
内にも鋳込まれるため、上記頭頂部材６をピスト
ン本体４に一層確実に固着することができる。

以上記載したように、第１の具体例において
は、頭頂部材６の空間部内に閉塞部材１８を装着
して断熱空間Ｓを形成しているために、極めて簡
単な構成でもつて製造が容易で、軽量で、耐久性
がある断熱効果の高いピストン２を得ることがで
きる。

次に、第４図を参照して内燃機関のピストンの
第２の具体例について説明する。

第４図において、ピストン２′に装着されてい
る閉塞部材１８′は、円板状の金属製プレート部
材２０ａ，２０ｂと、アスベスト等の断熱性を有
するプレート部材２４とから構成されている。こ
の円板状のプレート部材２０ａ，２０ｂやピスト
ン２′のその他の構成については、第１図乃至第
３図に図示するものと実質上同一である。

プレート部材２４は、円板状のプレート部材２
０ａ，２０ｂと実質上同一の形状であり、頭頂部
材６に形成されている空間部の開口を通して空間
部内に装着される。図示の具体例においては、こ
のプレート部材２４は一対の円板状のプレート部
材２０ａ，２０ｂの下側に突起部１６とは若干の
間隙をあけて配設され、かかる断熱性を有するプ
レート部材２４を具備する閉塞部材１８′が装着
されたピストン２′においては、閉塞部材１８′自
体が断熱特性を有するため、更に一層その断面効
果を高めて熱効率を高めることができる。

また、第２の具体例においては、断熱性を有す
るプレート部材２４を円板状のプレート部材２０
ａ，２０ｂの下側に配設しているが、所望なら
ば、このプレート部材２４を円板状のプレート部
材２０ａ及び２０ｂの間、或いは円板状のプレー
ト部材２０ａ及び２０ｂの上側に配設することも
できる。

さらに、前記実施例では、閉塞部材として２枚
の金属製プレート部材の例について記載したが、
必要に応じてそれ以上の枚数の金属製プレート部
材を設けても良い。

また、前記実施例では、頭頂部材の突起部およ
び閉塞部材の突起縁部が４個設けた例について記
載したが、複数であればこの個数に限定されるも
のではない。

［考案の効果］以上のように、本考案の内燃機関のピストン
は、碗状頭頂部材の下端に内方に突出する複数の
突起部を設け、前記各突起部間の間隙幅以下の幅
を有する複数の突出縁部を外周部に形成した複数
の円板状閉塞部材を前記頭頂部材内部に密封断熱
空間を形成するように夫々水平方向に位相をずら
して配設しかつ前記突起部の上方に間隙を設けて
装着し、前記頭頂部材をピストン本体の上部に鋳
込んでなるので、次のような効果がある。

碗状頭頂部材の下端に内方に突出する複数の突
起部を設け、前記各突起部間の間隙幅以下の幅を
有する複数の突出縁部を外周部に形成した複数の
円板状閉塞部材を前記頭頂部材内部に密封断熱空
間を形成するように夫々水平方向に位相をずらし
て配設し装着することにより断熱空間を形成する
ことができるから、製造が容易で軽量の断熱効果
のある内燃機関のピストンを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従つて構成された内燃機関の
ピストンの第１の具体例を図示する断面図、第２
図は、第１図における−線による断面図、第
３図は、第１図に図示するピストンの円板状のプ
レート部材を示す平面図。第４図は、本考案に従
つて構成された内燃機関のピストンの第２の具体
例を図示する断面図である。２及び２′……ピストン、４……ピストン本体、
６……頭頂部材、８……上壁部、１６……突起
部、１８及び１８′……円板状の閉塞部材、２０
ａ，２０ｂ……円板状の金属製プレート部材、２
２ａ，２２ｂ……突起縁部、Ｓ……断熱空間。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

碗状頭頂部材の下端に内方に突出する複数の突
起部を設け、前記各突起部間の間隙幅以下の幅を
有する複数の突出縁部を外周部に形成した複数の
円板状閉塞部材を前記頭頂部材内部に密封断熱空
間を形成するように夫々水平方向に位相をずらし
て配設しかつ前記突起部の上方に間隙を設けて装
着し、前記頭頂部材をピストン本体の上部に鋳込
んでなる内燃機関のピストン。