JPS58501191A - 燃焼室插入体を備えたピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 燃焼室挿入体を備えたピストン 本発明は内燃機関のためのピストンであって、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料か ら成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シ、このため熱が挿入 体からピストン本体に伝わり、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シ低い温度で、ピストン本体に著しい熱が伝わシ、 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、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、 燃焼室を形成する、鉄類の材料から成る挿入体とから構成されている内燃機関の だめのピストンであって、挿入体がピストン本体によって取囲まれており、挿入 体の外面とこれに隣合う、ピストン本体の面とがピストンのクラウン端部のとこ ろで互いに離れており、これによって、ピストンヘッドへ開いた環状ギャップを 形成している。

挿入体を備えたこのようなピストンでは、挿入体がピストン本体に対して常に固 定的に保持されず、これによって、挿入体が弛んだときに問題が生じるという欠 点が依然として残される。

それゆえ、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、 合致したピストンピン孔を有し、かつ挿入体が自体を貫通した少なくとも１つの 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実施例の部分断面側面図であり、 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シ、かつ 第４図は挿入体の別の実施形を示す、第３図のピストンの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 ンヘノ１６とピストンリングを受容するだめの溝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はピストンヘッド６から延在するほぼ円筒形の孔を備え、この孔 はピストンヘッド６から遠い減径部１５ａとピストンヘノ１゛に近い増径部１５ ｂとを（ｌｉｉ＋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内に係合し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 ら成シ、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。

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、ピストンヘッ ド６へ開いた環状ギャップ１３が形成される。この環状ギャップ１３の幅は００ ０１朋乃至ｌ龍である。

この環状ギャップ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。これによって、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。このことによってさらに、挿入体とピストン本体とが完全に接 触している従来の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。

これによって、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。

環状ギャップ１３がピストンヘッド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 ャップ１３はピストンヘッド６に開いているために、稼働中燃焼過程時に形成さ れたカーボンによって充てんされる。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の減径部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２つの孔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特 表昭５３−５０１１９１（３） とき、挿入体１２の孔１２ａをも貫通する。これによって、ピストン本体５に挿 入体１２を固定するだ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 かって終っている。

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１９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 よって、この下面の大部分がピストン本体５から離されている。かくの如く、こ の実施例では、ピストンヘッド６に開いた断熱エアギャップ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ャノゾが設けられている。

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って設けられ ている。これによって挿入体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とが発見された。

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。

国際調査報告　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　内燃機関のピストンであって、アルミニウム又ハアルミニウム合金から成 るピストン本体と、燃焼室を形成する、鉄類の材料から成る挿入体とから構成さ れている形式のものにおいて、挿入体（１２）がピストン本体（５）によって取 囲まれており、挿入体の外面と、これに隣合う、ピストン本体の面とがピストン 本体のクラウン端部のところで互いに離れており、これによって、ピストンヘッ ドへ開いた環状ギャップ（１３）を形成していることを特徴とする燃焼室挿入体 を備えたピストン。 ２、環状ギャップが１１１１乃至０．０　Ｏ１龍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項記載のぎストン。 ３、　ピストン本体がほぼ円筒形の孔を有しておシ、この円筒形の孔が、ピスト ン本体のピストンヘッドから延在しておシかつピストンヘッドから遠くに減径部 （１５ａ）をかつピストンヘッドの近くに増径部（１５ｂ）を備えておシ、かつ 、挿入体が１１ぼ円筒形の外面を備えておシ、この外面が前記減径部内には受容 されているがしかし前記増径部からは離れて前記ギャップを形成していることを 特徴とする請求の範囲第１項又は−第２項記載のピストン。 牛、　ピストン本体の前記孔の減径部内に受容された、挿入体の外面の部分の周 りに、燃焼ガスの通過を阻止するために溝が設けられ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、溝がシールリングを収容していることを特徴とする請求の範囲第４項記載の ピストン。 ６、　ピストン本体が、２つの互いに離れた、合致したピストンピン孔（８）を 有しており、かつ、挿入体が自体を貫通した少なくとも１つの孔（１２ａ）を有 しており、この孔が、ピストンピン孔と同じ直径を有しておシかつこれに合致し て、いることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項記載のピ ストン。 ７、挿入体が２つの孔を備えていることを特徴とする請求の範囲第６項記載のピ ストン。 ８、　ピストン本体（５）が、ピストンヘッドから延在してペース（１８）で終 るほぼ円筒形の孔を備えておシ、かつ挿入体（１２）がその下面に凹設部（２０ ）を備えており、これによって、下面とベースとの間に断熱エアギャップを形成 していることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項記載のピ ストン。 ９、挿入体がピストン本体に保合ばめされていることを特徴とする請求の範囲第 １項乃至第８項のいずれか１項記載のピストン。 １０、挿入体がオーステナイト状の鋳鉄又は鋼から成ることを特徴とする請求の 範囲第１項乃至第９項のいずれか１項記載のピストン。 １　肛Ｈ，，”５８−５０１１９１（２）