JPH0433983B2 - - Google Patents

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JPH0433983B2
JPH0433983B2 JP57502476A JP50247682A JPH0433983B2 JP H0433983 B2 JPH0433983 B2 JP H0433983B2 JP 57502476 A JP57502476 A JP 57502476A JP 50247682 A JP50247682 A JP 50247682A JP H0433983 B2 JPH0433983 B2 JP H0433983B2
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hole
aluminum
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Description

請求の範囲 １ 内燃機関のピストンであつて、アルミニウム
又はアルミニウム合金から成るピストン本体と、
燃焼室７を備えた挿入体１２とが設けられてお
り、この挿入体１２がピストン本体によつて取囲
まれており、挿入体の外面とピストン本体の隣接
面とが互いに離隔している形式のものにおいて、
ピストン本体がほぼ円周形の孔を備えており、こ
の孔がピストン本体のピストンヘツド端部から延
びておりかつピストンヘツドから遠くに減径部１
５ａを、かつピストンヘツドの近くに増径部１５
ｂを備えており、前記挿入体が、ピストン本体の
アルミニウム又はアルミニウム合金の膨張率とほ
ぼ同じ膨張率を有する鉄類の材料から成りかつほ
ぼ円筒形の外面を備えており、かつこの外面が前
記孔の減径部１５ａに締りばめによつて挿入され
ているが増径部１５ｂからは離れており、これに
よつて挿入体の外面と孔の増径部１５ｂとの間
に、前記孔の減径部１５ａを起点として延びてい
てピストンヘツドに開いた環状ギヤツプが形成さ
れており、これにより、燃焼室のピストンヘツド
側端部からピストン本体のピストンヘツド端部へ
の熱の伝達を減少させるように構成したことを特
徴とする燃焼室挿入体を備えたピストン。
２ 環状ギヤツプが１mm乃至0.001mmの半径方向
の幅を有することを特徴とする請求の範囲第１項
記載のピストン。
３ 挿入体の外面の、ピストン本体に設けた減経
部内に挿入された部分の周りには、この部分を燃
焼ガスが通過するのを阻止するために溝１４が設
けられていることを特徴とする請求の範囲第１項
記載のピストン。
４ 前記溝がシールリングを備えていることを特
徴とする請求の範囲第３項記載のピストン。
５ ピストン本体が互いに一線上に合致して互い
に離れて配置された２つのピストンピン孔８を備
えており、挿入体にはピストンピン孔８の直径に
等しくかつこれに合致した孔１２ａが設けられて
いることを特徴とする請求の範囲第１項から第４
項までのいずれか１項記載のピストン。
６ ほぼ円筒形の孔がベース１８で終わつてお
り、挿入体１２がその下面に凹設部２０を備えて
おり、これによりこの下面と上記ベースとの間に
断熱エアギヤツプを形成していることを特徴とす
る請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
項記載のピストン。
明細書 本発明は内燃機関のためのピストンであつて、
アルミニウム又はアルミニウム合金から成る本体
と燃焼室を形成する挿入体とを備えており、この
挿入体が、アルミニウム又はアルミニウム合金と
同じ又は類似した膨張係数を有する耐熱材量から
なる形式のものに関する。
一般に、この種の挿入体はアルミニウム又はア
ルミニウム合金に比して良好に、燃焼室に作用す
る熱に耐えられるようにピストンに備えられる。
しかし、この挿入体は公知ピストンにおいてはピ
ストン本体に接触しており、このため熱が挿入体
からピストンに伝わり、ピストン本体が自体を損
なう温度まで加熱される結果を招く。それゆえ、
挿入体の耐え得る最大温度より低い温度までピス
トンの作業温度が制限される。なんとなればこの
最大温度より低い温度で、ピストン本体に著しい
熱が伝わり、このためピストン本体が損傷を受け
る温度まで加熱されるからである。
本発明の目的はこの欠点を回避することにあ
る。
本発明によれば内燃機関にピストンであつて、
アルミニウム又はアルミニウム合金から成るピス
トン本体と、燃焼室を備えた挿入体とが設けられ
ており、この挿入体がピストン本体によつて取囲
まれており、挿入体の外面とピストン本体の隣接
面とが互いに離隔している形式のものにおいて、
ピストン本体がほぼ円筒形の孔を備えており、こ
の孔がピストン本体のピストンヘツド端部から延
びておりかつピストンヘツドから遠くに減径部
を、かつピストンヘツドの近くに増径部を備えて
おり、前記挿入体が、ピストン本体のアルミニウ
ム又はアルミニウム合金の膨張率とほぼ同じ膨張
率を有する鉄類の材料から成りかつほぼ円筒形の
外面を備えており、かつこの外面が前記孔の減径
部に締りばめによつて挿入されているが増径部か
らは離れており、これによつて挿入体の外面と孔
の増径部との間に、前記孔の減径部を起点として
延びていてピストンヘツドに開いた環状ギヤツプ
が形成されており、これにより、燃焼室のピスト
ンヘツド側端面からピストン本体のピストンヘツ
ド端部への熱の伝達を減少させるように構成され
ている。
挿入体を備えたこのようなピストンの場合、作
動時に挿入体がピストン本体よりも高温になるた
めに、挿入体がピストン本体よりも大きく膨張す
る。したがつてピストン本体内に締りばめされた
挿入体は作動時に確実にピストン本体内に固定さ
れることになる。
更に挿入体を一層確実にピストン本体内に固定
するために、本発明の有利な特徴によれば、ピス
トン本体が２つの互いに離れた、合致したピスト
ン孔を有し、かつ挿入体が自体を貫通した孔を備
え、挿入体のこの孔がピストンピン孔と同径を有
しかつこの孔と合致している。
次に図面について例として２つの実施例を説明
する。
第１図は内燃機関のためのピストンの第１実施
例の部分側面図であり、 第２図は第１図の−線上の断面図であり、 第３図は内燃機関のためのピストンの第２実施
例を第２図同様に見た断面図であり、かつ 第４図は挿入体の別の実施形を示す、第３図の
ピストン部分を示す図である。
第１図及び第２図に示す第１実施例のピストン
はアルミニウム又はアルミニウム合金から成るピ
ストン本体５と挿入体１２とから成る。ピストン
本体５はピストンヘツド．とピストンリングを受
容するための溝１０を備えたリングバンドとを備
えている。ピストン本体に２つのピストンピン孔
８が設けられており、このピストンピン孔はピス
トンピンを受容するための１つの孔を形成してい
る。さらに、ピストン本体５はピストンスカート
９を備えている。
ピストン本体５はピストンヘツド６から延在す
るほぼ円筒形の孔を備え、この孔はピストンヘツ
ド６から遠い減径部１５ａとピストンヘツドに近
い増径部１５ｂとを備えている。減径部と増径部
との間に段１５が存在する。
挿入体１２はほぼ円筒形の外面と燃焼室７とを
備えている。挿入体１２はピストン本体５の円筒
形の孔の減径部１５ａ内に締りばめされてピスト
ン本体内に固定的に保持されている。この挿入体
１２はオーステナイト状の鋳鉄又は鋼又は類似材
料から成り、ピストン本体のアルミニウム又はア
ルミニウム合金の膨張係数にほぼ等しい膨張係数
を有する。前記締りばめは、作動時のピストン本
体５と挿入体に温度差に基づく膨張量の差によ
り、つまり挿入体１２の膨張量がより大きいため
に、作動時により確実な固定作用を生ぜしめてい
る。
かくの如く円筒形の孔の増径部１５ｂと挿入体
の外面との間には、ピストンヘツド６へ開いた環
状ギヤツプ１３が形成される。この環状ギヤツプ
１３の幅は0.001mm乃至１mmである。
この環状ギヤツプ１３の目的は、挿入体１２か
らピストン本体５を断熱することにある。これに
よつて、作動時のピストンの最も熱い部分であ
る、燃焼室のクラウン端部から、アルミニウム又
はアルミニウム合金から成るために挿入体１２の
鉄類の材料に比してわずかな耐熱性しか有しない
ピストン本体のクラウン端部への熱の輸送が軽減
される。それゆえ、この範囲におけるピストン本
体の損傷の惧れが軽減される。このことによつて
さらに、挿入体とピストン本体とが完全に接触し
ている従来ピストンの挿入体の温度に比して、挿
入体の温度が高くなる。これによつて、従来のピ
ストンに比して高い温度でピストンが作動する。
なんとなれば、従来のピストンに比して高い挿入
体温度で、ピストン本体が損傷の生じる温度に達
するからである。環状ギヤツプ１３がピストンヘ
ツド６に開いているため、ピストン本体５と挿入
体１２との間で互いに異なる膨張が補償され、ひ
いては歪が軽減される。環状ギヤツプ１３はピス
トンヘツド６に開いているために、稼動中燃焼過
程時に形成されたカーボンによつて充てんされ
る。カーボンは良き断熱材であるために、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金から成るピストン本
体への熱の伝達を阻止するのに役立つ。
ピストン本体の円筒形の孔が減軽部１５ａ内に
挿入される。挿入体の外面部分にはこれを取巻く
ように溝１４が設けられている。この溝１４は燃
焼ガスがピストン本体体と挿入体との間を通過す
るのを阻止するのに役立てられる。この溝１４内
にシールリング１７が配置される。クラウン端部
から遠い方の、挿入体１２の端部１２ｂに、ピス
トンピン孔の直径に等しくかつこれに合致した孔
１２ａが設けられている。それゆえ、ピストンピ
ンはピストンピン孔内へ挿入されたとき、挿入体
１２の孔１２ａをも貫通する。これによつて、ピ
ストン本体５に挿入体１２を固定するための付加
的な手段が形成される。
第３図において、第１図及び第２図と共通する
部品は同一符号で示し、詳しい説明は省く。第３
図において挿入体１２はピストンピン孔に合致し
た孔を有しない。その代わり、挿入体１２はピス
トン本体の円筒形の孔の減径部１５ａの下端へ向
かつて終わつている。
ピストン本体５は、挿入体１２を座着せしめる
ベース１８を備えた円筒形の凹設部を有してい
る。ベース１８は孔１９を備えており、この孔１
９は、挿入体１２がピストン本体５に挿入係合さ
れるさいに挿入体１２の下方から空気を排出する
のに役立てられる。挿入体１２の下面は中央の凹
設部２０を備えており、これによつて、この下面
の大部分がピストン本体５から離れている。かく
の如く、この実施例では、ピストンヘツド６に開
いた断熱エアギヤツプ１３だけでなく、挿入体の
下面とピストン本体との間にも断熱エアギヤツプ
が設けられている。
第４図に示す別の実施例では凹設部２０が挿入
体の下面の周辺に沿つて設けられている。これに
よつて挿入体１２の中央部だけがピストン本体５
のベース１８上に載着している。
第３図及び第４図のピストンは第１図及び第２
図の実施例に比して軽量である。ピストンピンに
挿入体を取付けなくとも、挿入体はピストン本体
５に固定的に結合されたままである。これはピス
トン本体５内に締りばめされた挿入体１２が、作
動時にピストン本体５よりも大きく熱膨張するか
らであると考えられる。
図面に基づいて説明した上記の２つのピストン
の構成は使用の点で効果的であり、かつ製作する
のに経済的である。
JP57502476A 1981-07-31 1982-07-27 燃焼室插入体を備えたピストン Granted JPS58501191A (ja)

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AU (1) AU545722B2 (ja)
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