JPH0154539B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0154539B2 JPH0154539B2 JP21434785A JP21434785A JPH0154539B2 JP H0154539 B2 JPH0154539 B2 JP H0154539B2 JP 21434785 A JP21434785 A JP 21434785A JP 21434785 A JP21434785 A JP 21434785A JP H0154539 B2 JPH0154539 B2 JP H0154539B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt
- pin boss
- top wall
- rib
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- FNYLWPVRPXGIIP-UHFFFAOYSA-N Triamterene Chemical compound NC1=NC2=NC(N)=NC(N)=C2N=C1C1=CC=CC=C1 FNYLWPVRPXGIIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/02—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion
- F02F3/027—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion the skirt wall having cavities
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ 発明の目的
(1) 産業上の利用分野
本発明は、エンジンに用いられるピストン、特
に、外周にリング溝を有するヘツド部と、このヘ
ツド部の下面に一体に突設されてピストン軸線を
挟んで同軸上に並ぶ一対のピンボス部と、ヘツド
部の下部周縁に一体に連なるスカート部とからな
り、スカート部のピンボス部との隣接部に切欠を
設け、この切欠の底面に沿つて延びるリブにより
ピンボス部及びスカート部間を一体に連結したピ
ストンの改良に関する。
に、外周にリング溝を有するヘツド部と、このヘ
ツド部の下面に一体に突設されてピストン軸線を
挟んで同軸上に並ぶ一対のピンボス部と、ヘツド
部の下部周縁に一体に連なるスカート部とからな
り、スカート部のピンボス部との隣接部に切欠を
設け、この切欠の底面に沿つて延びるリブにより
ピンボス部及びスカート部間を一体に連結したピ
ストンの改良に関する。
(2) 従来の技術
かかるピストンは、例えば実開昭60−26254号
公報に開示されているように、既に知られてい
る。
公報に開示されているように、既に知られてい
る。
(3) 発明が解決しようとする問題点
従来のピストンにおいて、ピンボス部及びスカ
ート部間に連結するリブは、該ピストンがシリン
ダ内を往復動するとき、シリンダ内壁からスカー
ト部に加わるスラスト荷重をピンボス部に伝達支
承させてスカート部の変形を極力防止すること、
即ちスカート部の剛性強化に役立つものである
が、ヘツド部の頂壁の強化には寄与していない。
ート部間に連結するリブは、該ピストンがシリン
ダ内を往復動するとき、シリンダ内壁からスカー
ト部に加わるスラスト荷重をピンボス部に伝達支
承させてスカート部の変形を極力防止すること、
即ちスカート部の剛性強化に役立つものである
が、ヘツド部の頂壁の強化には寄与していない。
本発明は、前記リブを利用してヘツド部の頂壁
を補強し得るようにして、該頂壁の薄肉化を可能
にし、もつて高強度で軽量なピストンを提供する
ことを目的とする。
を補強し得るようにして、該頂壁の薄肉化を可能
にし、もつて高強度で軽量なピストンを提供する
ことを目的とする。
Ｂ 発明の構成
(1) 問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明は、ピンボ
ス部及びスカート部間を連結するリブをヘツド部
に向つて軸線に近づけるように該軸線に対して傾
斜させると共に、このリブの上端をヘツド部の頂
壁の略中心部に連結するように延長させたことを
特徴とする。
ス部及びスカート部間を連結するリブをヘツド部
に向つて軸線に近づけるように該軸線に対して傾
斜させると共に、このリブの上端をヘツド部の頂
壁の略中心部に連結するように延長させたことを
特徴とする。
(2) 作用
ピストンがエンジンのシリンダ内を往復動する
とき、シリンダ内で起こるガスの燃焼圧力はヘツ
ド部の頂壁から、その中心部に集まる前記リブを
介してピンボス部に伝達支承されるので、ヘツド
部の頂壁の変形を極力防止することができる。
とき、シリンダ内で起こるガスの燃焼圧力はヘツ
ド部の頂壁から、その中心部に集まる前記リブを
介してピンボス部に伝達支承されるので、ヘツド
部の頂壁の変形を極力防止することができる。
(3) 実施例
以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第１図において、エンジン用ピストン
１はアルミニウム合金製であつて、ヘツド部２
と、このヘツド部２の下面に一体に突設されてピ
ストン軸線Ｙを挟んで同軸上に並ぶ一対のピンボ
ス部３，３と、ヘツド部２の下部周縁に一体に連
なるスカート部４とからなつており、ピンボス部
３，３にはピストンピン（図示せず）を支持する
ためのピン孔５，５が穿設されている。
明すると、第１図において、エンジン用ピストン
１はアルミニウム合金製であつて、ヘツド部２
と、このヘツド部２の下面に一体に突設されてピ
ストン軸線Ｙを挟んで同軸上に並ぶ一対のピンボ
ス部３，３と、ヘツド部２の下部周縁に一体に連
なるスカート部４とからなつており、ピンボス部
３，３にはピストンピン（図示せず）を支持する
ためのピン孔５，５が穿設されている。
スカート部４は、その外径が下方に向つて僅か
１増加するようにテーパが付されており、エンジ
ンの高温時には、スカート４の上下両端間の温度
差によるも円柱形状を呈するようになつている。
１増加するようにテーパが付されており、エンジ
ンの高温時には、スカート４の上下両端間の温度
差によるも円柱形状を呈するようになつている。
またスカート部４は、第２図に示すように、横
断面がピンボス３，３の軸線方向に短径ａを向け
た楕円となるように形成されており（即ちａ＜
ｂ）、エンジンの高温時には、比較的厚肉のピン
ボス３，３の存在によるも真円の断面形状を呈す
るようになつている。
断面がピンボス３，３の軸線方向に短径ａを向け
た楕円となるように形成されており（即ちａ＜
ｂ）、エンジンの高温時には、比較的厚肉のピン
ボス３，３の存在によるも真円の断面形状を呈す
るようになつている。
第５図において、ヘツド部２は、頂壁６と、こ
の頂壁６の周縁に一体に連なる、スカート部４よ
りも厚肉の円筒状のリングベルト７とからなつて
おり、リングベルト７の外周には上から順に第
１、第２、第３リング溝８1，８2，８3が刻設さ
れ、第１、第２リング溝８1，８2には圧縮リング
が、第３リング溝８3にはオイルリング（いずれ
も図示せず）が装着されるようになつている。
の頂壁６の周縁に一体に連なる、スカート部４よ
りも厚肉の円筒状のリングベルト７とからなつて
おり、リングベルト７の外周には上から順に第
１、第２、第３リング溝８1，８2，８3が刻設さ
れ、第１、第２リング溝８1，８2には圧縮リング
が、第３リング溝８3にはオイルリング（いずれ
も図示せず）が装着されるようになつている。
第１図、第３図ないし第５図に示すように、ス
カート部４において、その周方向で各ピンボス部
３の両側に隣接する部分には切欠９，９が設けら
れ、これら切欠９，９の底面９ａ，９ａは、スカ
ート部４のスラスト荷重受面４ａがエンジンのシ
リンダ内壁からスラスト荷重を受けたとき想定さ
れる等圧線Ｌに沿わせるべく、上方に向つてピス
トン軸線Ｙに近づくように傾斜させてある。
カート部４において、その周方向で各ピンボス部
３の両側に隣接する部分には切欠９，９が設けら
れ、これら切欠９，９の底面９ａ，９ａは、スカ
ート部４のスラスト荷重受面４ａがエンジンのシ
リンダ内壁からスラスト荷重を受けたとき想定さ
れる等圧線Ｌに沿わせるべく、上方に向つてピス
トン軸線Ｙに近づくように傾斜させてある。
ピンボス部３とスカート部４とは、上記切欠９
の底面９ａに沿つて延びるリブ１０によつて一体
に連結される。更にこのリブ１０は、上端がヘツ
ド部２の頂壁６の略中心部に一体に連結するよう
に上方へ延長される。このリブ１０には切欠９内
をスカート部４内に連通する透孔１１が穿設され
る。
の底面９ａに沿つて延びるリブ１０によつて一体
に連結される。更にこのリブ１０は、上端がヘツ
ド部２の頂壁６の略中心部に一体に連結するよう
に上方へ延長される。このリブ１０には切欠９内
をスカート部４内に連通する透孔１１が穿設され
る。
また、上記切欠９に臨むリングベルト７の下面
には凹部１２が設けられ、この凹部１２はリング
溝８1〜８3の裏側に達する深さに形成される。
尚、この凹部１２は前記切欠９と共に鋳抜きによ
り形成される。
には凹部１２が設けられ、この凹部１２はリング
溝８1〜８3の裏側に達する深さに形成される。
尚、この凹部１２は前記切欠９と共に鋳抜きによ
り形成される。
次にこの実施例の作用を説明する。
ピストン１がエンジンのシリンダ内を往復動す
るとき、シリンダ内で起こるガスの燃焼圧力はヘ
ツド部２の頂壁６から、該頂壁６の中心部に集ま
る４枚のリブ１０，１０…を介して一対のピンボ
ス部３，３に伝達支承されるので、頂壁６の変形
を極力防止することができる。このように頂壁６
は、リブ１０，１０…により中心部が効果的に補
強されるので、その薄肉化が可能となる。
るとき、シリンダ内で起こるガスの燃焼圧力はヘ
ツド部２の頂壁６から、該頂壁６の中心部に集ま
る４枚のリブ１０，１０…を介して一対のピンボ
ス部３，３に伝達支承されるので、頂壁６の変形
を極力防止することができる。このように頂壁６
は、リブ１０，１０…により中心部が効果的に補
強されるので、その薄肉化が可能となる。
ピストン１が往復運動中、ピン孔５，５に嵌装
されるピストンピンを軸として例えば第１図で反
時計方向に首振りを行うと、スカート部４の右側
のスラスト荷重受面４ａにシリンダの内壁からの
スラスト荷重が加わり、その荷重はスカート部４
の下端で最も大きく、上方及び周方向へ向かうに
従い減少するので、第３図に示すように、想定さ
れる等圧線Ｌは山形の放物線に似た曲線を描くこ
とになる。
されるピストンピンを軸として例えば第１図で反
時計方向に首振りを行うと、スカート部４の右側
のスラスト荷重受面４ａにシリンダの内壁からの
スラスト荷重が加わり、その荷重はスカート部４
の下端で最も大きく、上方及び周方向へ向かうに
従い減少するので、第３図に示すように、想定さ
れる等圧線Ｌは山形の放物線に似た曲線を描くこ
とになる。
ところで、各ピンボス３の両側でスカート部４
に設けられた切欠９，９は、それらの底面９ａ，
９ａが等圧線Ｌに沿うように、ピストン軸線Ｙに
対し傾斜して形成されているので、スカート部４
のスラスト荷重受面４ａに充分な有効面積を与え
つつ、切欠９，９を最大限に拡張してピストン１
の効果的な軽量化を図ることができる。
に設けられた切欠９，９は、それらの底面９ａ，
９ａが等圧線Ｌに沿うように、ピストン軸線Ｙに
対し傾斜して形成されているので、スカート部４
のスラスト荷重受面４ａに充分な有効面積を与え
つつ、切欠９，９を最大限に拡張してピストン１
の効果的な軽量化を図ることができる。
しかも、スカート部４に加わる前記スラスト荷
重は、切欠９，９の底面９ａ，９ａに位置するリ
ブ１０，１０を介してピンボス部３に伝達支承さ
れるため、切欠９，９の存在にも拘わずスカート
部４の変形を極力防止することができる。
重は、切欠９，９の底面９ａ，９ａに位置するリ
ブ１０，１０を介してピンボス部３に伝達支承さ
れるため、切欠９，９の存在にも拘わずスカート
部４の変形を極力防止することができる。
一方、スラスト荷重受面９ａとシリンダ内壁と
の間に介在する潤滑油は、スラスト荷重が大きく
作用する所から小さく作用する所へ、等圧線Ｌと
直交する方向へ押しやられて切欠９，９へ速やか
に排除され、そしてその油の一部はヘツド部２下
面の凹部１２，１２に浸入して、リングベルト７
をリング溝８1〜８3の裏側から効果的に冷却し、
他の一部はピン孔５に浸入してピストンピンを潤
滑し、残る大部分の油はリブ１０の透孔１１を通
つてピストン１の中空部へ排出され、ピストン１
を内側から効果的に冷却する。
の間に介在する潤滑油は、スラスト荷重が大きく
作用する所から小さく作用する所へ、等圧線Ｌと
直交する方向へ押しやられて切欠９，９へ速やか
に排除され、そしてその油の一部はヘツド部２下
面の凹部１２，１２に浸入して、リングベルト７
をリング溝８1〜８3の裏側から効果的に冷却し、
他の一部はピン孔５に浸入してピストンピンを潤
滑し、残る大部分の油はリブ１０の透孔１１を通
つてピストン１の中空部へ排出され、ピストン１
を内側から効果的に冷却する。
また第３リング溝８3に装着されたオイルリン
グ（図示せず）により、シリンダ内壁から各切欠
９へ直接掻き落された油も、上記と同様の経路を
辿るものである。
グ（図示せず）により、シリンダ内壁から各切欠
９へ直接掻き落された油も、上記と同様の経路を
辿るものである。
Ｃ 発明の効果
以上のように本発明によれば、ピンボス部及び
スカート部間を連結するリブをヘツド部に向つて
軸線に近づけるように該軸線に対して傾斜させる
と共に、このリブの上端をヘツド部の頂壁の略中
心部に連結するように延長させたので、本来スカ
ート部の補強のために設けられるリブを利用する
という極めて簡単な構造により、ヘツド部の頂壁
を効果的に補強することができ、その結果、その
頂壁の薄肉化が可能となり、ピストンの所定の強
度を確保しつつ、その軽量化を達成することがで
きる。
スカート部間を連結するリブをヘツド部に向つて
軸線に近づけるように該軸線に対して傾斜させる
と共に、このリブの上端をヘツド部の頂壁の略中
心部に連結するように延長させたので、本来スカ
ート部の補強のために設けられるリブを利用する
という極めて簡単な構造により、ヘツド部の頂壁
を効果的に補強することができ、その結果、その
頂壁の薄肉化が可能となり、ピストンの所定の強
度を確保しつつ、その軽量化を達成することがで
きる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はピストンの正面図、第２図は同平面図、第３図
は同側面図、第４図は第３図の−線断面図、
第５図は第４図の−線断面図である。 Ｙ……ピストン軸線、１……ピストン、２……
ヘツド部、３……ピンボス部、４……スカート
部、６……頂壁、７……リングベルト、８1，８
２，８3……リング溝、９……切欠、９ａ……底
面、１０……リブ、１１……透孔。
はピストンの正面図、第２図は同平面図、第３図
は同側面図、第４図は第３図の−線断面図、
第５図は第４図の−線断面図である。 Ｙ……ピストン軸線、１……ピストン、２……
ヘツド部、３……ピンボス部、４……スカート
部、６……頂壁、７……リングベルト、８1，８
２，８3……リング溝、９……切欠、９ａ……底
面、１０……リブ、１１……透孔。
Claims (1)
- １ 外周にリング溝を有するヘツド部と、このヘ
ツド部の下面に一体に突設されてピストン軸線を
挟んで同軸上に並ぶ一対のピンボス部と、ヘツド
部の下部周縁に一体に連なるスカート部とからな
り、スカート部のピンボス部との隣接部に切欠を
設け、この切欠の底面に沿つて延びるリブにより
ピンボス部及びスカート部間を一体に連結したピ
ストンにおいて、前記リブをヘツド部に向つて軸
線に近づけるように該軸線に対して傾斜させると
共に、このリブの上端をヘツド部の頂壁の略中心
部に連結するように延長させたことを特徴とする
ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21434785A JPS6285153A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21434785A JPS6285153A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285153A JPS6285153A (ja) | 1987-04-18 |
| JPH0154539B2 true JPH0154539B2 (ja) | 1989-11-20 |
Family
ID=16654259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21434785A Granted JPS6285153A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6285153A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007020447A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
| DE102012203570A1 (de) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Mahle International Gmbh | Gegossener Leichtmetallkolben, insbesondere ein Aluminiumkolben |
| JP6242693B2 (ja) * | 2014-01-16 | 2017-12-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のピストン |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21434785A patent/JPS6285153A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6285153A (ja) | 1987-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |