JPH0452453Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はピストン頂部にセラミツクキヤツプを
装着してなるセラミツクピストンに関する。

［従来の技術］ 冷却損失を少くし、排気温度を高めるためセラ
ミツクピストンが採用されている。しかしピスト
ン全体をセラミツクスから形成せしめると、重量
および価格アツプ等の不具合が生ずると共に、加
工が困難であり、かつ耐衝撃性が低下する等の不
具合が生ずる。そこで高温になる燃焼室まわりに
のみセラミツクスを採用し、ピストン頂部にセラ
ミツクキヤツプを装着するものが一般に採用され
る。第４図はその一例を示すもので、ピストン２
の頂部には燃焼室３を形成するセラミツクキヤツ
プ１Ａが装着される。セラミツクキヤツプ１Ａと
ピストン２の当接面間には緩衝材４が介設される
と共に、両者間の固定はボルト５により行われ
る。また特開昭59−213938号に開示するものも第
４図とほぼ同一のもので、ピストンボデイとピス
トンヘツド（前記セラミツクキヤツプ１に相当す
るもの）とがボルトにより緊締される。第５図に
示すものはボルト５による固定のかわりにピスト
ン２の頂部にセラミツクキヤツプ１Ｂを嵌着せし
めた従来技術を示すものである。

［考案が解決しようとする問題点］ 特開昭59−213938号および第４図に示すもの
は、前記の如くボルト５等によりセラミツクキヤ
ツプ１Ａ等を固定するもので、燃焼室３内にボル
ト５の頭が突出し燃焼流れを乱す不具合が生ずる
他、ボルト孔まわりに応力集中が発生し、かつボ
ルト自体も耐熱性に劣るため強度上の問題点が生
ずる。またボルト５に伸びが生じセラミツクキヤ
ツプ１Ａの固定が不十分のものとなる。また第５
図に示すものは冷間嵌合のため温度上昇時にセラ
ミツク２とアルミニウムとの熱膨張係数の差によ
る大きな熱応力が発生する。

本考案は以上の不具合等を解決するもので、使
用時におけるピストンとの接合強度が強く、熱応
力の発生も少なく、燃焼流れを阻害しないセラミ
ツクピストンを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案はこのために、ピストン頂部に嵌入され
て燃焼室を形成するセラミツクキヤツプのピスト
ンとの当接面に末広がりの凹部を形成すると共
に、前記当接面を押圧すべく前記セラミツクキヤ
ツプとピストン間にその一端側を凹部に挿入する
ボルトを架設し、該ボルトの前記凹部への挿入部
を、所定温度で前記凹部に密着すべく形状変化す
る形状記憶合金から形成せしめてなるセラミツク
ピストンを構成するものである。

［作用］ 所定温度により凹部に挿入されているボルトの
部分が変形し、凹部に密着する。凹部は末広がり
に形成されるため、セラミツクキヤツプはピスト
ン側に押圧され、緊締される。不可逆性の形状記
憶合金を用いるため、緊締状態が保持される。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図に示す如く、ピストン２の頂部には燃焼
室３を形成するセラミツクキヤツプ１が緩衝材４
を介し装着される。

セラミツクキヤツプ１のピストン２との当接面
６側には燃焼室３側に末広がりの円錐状の凹部７
が適宜数形成される。すなわち凹部７は当接面６
上でボルト８の直径とほぼ同径に形成され、奥に
向つてテーパ状に末広がりする円錐穴から形成さ
れる。ボルト８はセラミツクキヤツプ１をピスト
ン２側に緊締するためのもので、両者間に架設さ
れるが、その一端側は凹部７内に挿入され、他端
側にはナツト９と螺合するねじ部が形成される。
ボルト８は形状記憶合金から形成されるもので、
その形状の一例を第２図に示す。

ボルト８の凹部７への挿入部８ａは低温状態で
は第２図の２点鎖線に示す如く、ねじ部と同一直
径のものから形成されている。従つて凹部７内に
挿入可能である。詳しくは低温状態においてボル
ト８は凹部７の奥底１０に当接する如く挿入さ
れ、ナツト９によりピストン２に固定される。挿
入部８ａは不可逆性の形状に記憶合金から形成さ
れ、所定温度（例えばエンジン運転時におけるピ
ストン温度）に達すると図示の如く円錐形状に変
形し、凹部７に密着するように処理されている。
不可逆性のため、前記の如く変形した後は温度が
低下してもそのままの状態を保持される。前記の
如く、凹部７は末広がりの円錐形状のものから形
成されるため、ボルト８の挿入部８Ａが前記の如
く変形するとセラミツクキヤツプ１はピストン２
側に押圧され、セラミツクキヤツプ１は固定され
る。以上の如く、本実施例のものは燃焼室３にボ
ルト頭を突出するものでなく、ボルト８の挿入孔
もピストン２の比較的低温の位置に設けられるた
め、応力集中も少なく、ボルト８の強度低下もほ
とんど生じない。またセラミツクキヤツプ１をピ
ストン２に嵌入するものでなく、熱応力の発生も
ない。第３図は本考案の別の実施例を示すもので
ある。ボルト８は前記実施例と同様に形状記憶合
金から形成されるが、温度上昇時における挿入部
８ｂの変形が相異する。挿入部８ｂは凹部７に密
着するが、中央部が凹状に凹むように処理され
る。本実施例によつても前記実施例と同様の効果
が上げられる。

形状記憶合金は前記実施例以外の形状にも処理
可能であり、凹部７も前記の円錐状に限定されな
い。本考案には温度変化時においてセラミツクキ
ヤツプ１がボルト８の形状変化によりピストン２
側に押圧されるその他の形状のものについても含
まれる。

［考案の効果］ 以上の説明によつて明らかな如く、本考案によ
れば、使用時におけるピストンとの接合強度が強
く、熱応力の発生も少なく、燃焼流れを阻害しな
い効果が上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の軸断面図、第２図は
実施例の作用を説明するための一部拡大断面図、
第３図は本考案の他の実施例の作用を説明するた
めの一部拡大断面図、第４図および第５図は従来
のセラミツクピストンの軸断面図である。 １，１Ａ，１Ｂ……セラミツクキヤツプ、２…
…ピストン、３……燃焼室、４……緩衝材、５，
８……ボルト、６……当接面、７……凹部、８
ａ，８ｂ……挿入部、９……ナツト、１０……奥
底。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン頂部にセラミツクキヤツプを装着し、
   燃焼室を形成してなるセラミツクピストンにおい
   て、前記セラミツクキヤツプのピストンとの当接
   面に末広がりの凹部を形成すると共に、前記当接
   面をピストン側に押圧すべく、前記セラミツクキ
   ヤツプとピストン間にその一端側を前記凹部に挿
   入するボルトを架設し、該ボルトの前記挿入部
   を、所定温度で前記凹部に密着する形状に変化す
   る不可逆性の形状記憶合金から形成せしめること
   を特徴とするセラミツクピストン。