JPS6338345Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6338345Y2 JPS6338345Y2 JP1981175257U JP17525781U JPS6338345Y2 JP S6338345 Y2 JPS6338345 Y2 JP S6338345Y2 JP 1981175257 U JP1981175257 U JP 1981175257U JP 17525781 U JP17525781 U JP 17525781U JP S6338345 Y2 JPS6338345 Y2 JP S6338345Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- ceramics
- pin
- pin hole
- oil
- 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
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、内燃機関用ピストンに係り、特に往
復動式内燃機関に用いられるピストンに係る。
復動式内燃機関に用いられるピストンに係る。
内燃機関に用いられるピストンは、一般に、小
型機関に於てはアルミニウム合金等の軽合金によ
り、大型機関に於ては鋳鉄により構成されてい
る。
型機関に於てはアルミニウム合金等の軽合金によ
り、大型機関に於ては鋳鉄により構成されてい
る。
しかしこれら金属製のピストン、特に軽合金製
ピストンは耐熱性に劣り、出力、熱効率の向上の
ために燃焼圧力、温度が高められると、溶損、ピ
ストンリングの焼付きを生じる虞れがある。
ピストンは耐熱性に劣り、出力、熱効率の向上の
ために燃焼圧力、温度が高められると、溶損、ピ
ストンリングの焼付きを生じる虞れがある。
最近、内燃機関用ピストンの全て、或いは一部
をセラミツクスにより構成することが種々提案さ
れている。ピストンの全てがセラミツクスで構成
されていれば、耐熱性、断熱性に優れ、また耐久
性に於て問題を生じることがないが、その成形に
高度な技術を要し、非常に高価なものにならざる
を得ない。またピストンの一部、多くの場合ピス
トン頂面部がセラミツクスにより構成され、その
他の部分が金属合金によつて構成されたピストン
が考えられているが、この型のピストンにあつて
は、そのセラミツクス部と金属合金部との接合が
難しく、耐久性に於て問題がある。従来、セラミ
ツクスと金属合金との接合手法として、ボルト締
結、鋳ぐるみ、また金属合金部にセラミツクスを
溶射することが考えられているが、いずれも十分
な接合強度を得ることが難しく、耐久性が劣つて
いる。また、ピストン頂面部をセラミツクスによ
り構成する場合に於て、セラミツクスが十分な断
熱効果を得るためにはセラミツクス部が適当な厚
みを有していなければならないが、ピストン頂面
部のみをセラミツクスにより構成する場合、その
セラミツクス部の肉厚を十分大きく設定すること
ができないことが多く、十分な断熱効果が得られ
ない。従来のセラミツクス使用ピストンに於て
は、鋳ぐるみによるものが最も強度的に優れてい
るが、しかしこれにあつても高温時、金属合金と
セラミツクスとの熱膨張係数の差からその両者の
鋳ぐるみ嵌合部に弛みが生じ、セラミツクス部材
が合金部材より脱落する虞れがある。
をセラミツクスにより構成することが種々提案さ
れている。ピストンの全てがセラミツクスで構成
されていれば、耐熱性、断熱性に優れ、また耐久
性に於て問題を生じることがないが、その成形に
高度な技術を要し、非常に高価なものにならざる
を得ない。またピストンの一部、多くの場合ピス
トン頂面部がセラミツクスにより構成され、その
他の部分が金属合金によつて構成されたピストン
が考えられているが、この型のピストンにあつて
は、そのセラミツクス部と金属合金部との接合が
難しく、耐久性に於て問題がある。従来、セラミ
ツクスと金属合金との接合手法として、ボルト締
結、鋳ぐるみ、また金属合金部にセラミツクスを
溶射することが考えられているが、いずれも十分
な接合強度を得ることが難しく、耐久性が劣つて
いる。また、ピストン頂面部をセラミツクスによ
り構成する場合に於て、セラミツクスが十分な断
熱効果を得るためにはセラミツクス部が適当な厚
みを有していなければならないが、ピストン頂面
部のみをセラミツクスにより構成する場合、その
セラミツクス部の肉厚を十分大きく設定すること
ができないことが多く、十分な断熱効果が得られ
ない。従来のセラミツクス使用ピストンに於て
は、鋳ぐるみによるものが最も強度的に優れてい
るが、しかしこれにあつても高温時、金属合金と
セラミツクスとの熱膨張係数の差からその両者の
鋳ぐるみ嵌合部に弛みが生じ、セラミツクス部材
が合金部材より脱落する虞れがある。
本考案は耐熱性及び断熱性に優れ、しかも生産
性及び耐久性が優れた新しい内燃機関用ピストン
を提供することを目的としている。
性及び耐久性が優れた新しい内燃機関用ピストン
を提供することを目的としている。
かかる目的は、本考案によれば、ピストン頂面
部及びピストンリング溝部を含みセラミツクスに
より構成されたピストン主要部材と、ピストンス
カート部を含み金属により構成されたピストンス
カート部材とを個別に有し、前記ピストン主要部
材と前記ピストンスカート部材とは該両者に設け
られ互いに整合するピン孔に挿入された一本のピ
ストンピンにより互いに接続されていることを特
徴とする内燃機関用ピストンによつて達成され
る。
部及びピストンリング溝部を含みセラミツクスに
より構成されたピストン主要部材と、ピストンス
カート部を含み金属により構成されたピストンス
カート部材とを個別に有し、前記ピストン主要部
材と前記ピストンスカート部材とは該両者に設け
られ互いに整合するピン孔に挿入された一本のピ
ストンピンにより互いに接続されていることを特
徴とする内燃機関用ピストンによつて達成され
る。
以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
第１図は本考案による内燃機関用ピストンの一
つの実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の線
−に沿う断面図、第３図は第２図の線−
に沿う拡大断面図である。これらの図に於て、１
はピストン主要部材を、１０はピストンスカート
部材を各々示しており、この両部材は互に分割形
成されている。
つの実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の線
−に沿う断面図、第３図は第２図の線−
に沿う拡大断面図である。これらの図に於て、１
はピストン主要部材を、１０はピストンスカート
部材を各々示しており、この両部材は互に分割形
成されている。
ピストン主要部材１はピストン頂面部２、二つ
のピストンリング溝部３，４、オイルリング溝５
を含み、また二つの接続アーム部６を有し、これ
ら全体が耐熱性と断熱性に優れた窒化珪素セラミ
ツクス、炭化珪素セラミツクス、二酸化ジリコニ
ウムセラミツクス等のセラミツクスによつて構成
されている。また接続アーム部６にはピン孔７が
形成されている。ピストン主要部材１の外周面
８、ピストンリング溝３，４、オイルリング溝５
の溝表面及びピン孔７の内周面は各々研削仕上げ
加工により平滑面に仕上げられる。
のピストンリング溝部３，４、オイルリング溝５
を含み、また二つの接続アーム部６を有し、これ
ら全体が耐熱性と断熱性に優れた窒化珪素セラミ
ツクス、炭化珪素セラミツクス、二酸化ジリコニ
ウムセラミツクス等のセラミツクスによつて構成
されている。また接続アーム部６にはピン孔７が
形成されている。ピストン主要部材１の外周面
８、ピストンリング溝３，４、オイルリング溝５
の溝表面及びピン孔７の内周面は各々研削仕上げ
加工により平滑面に仕上げられる。
ピストンスカート部材１０にピン孔１１を備え
たボス部１２を含んでおり、全体がアルミニウム
合金等適当な金属合金により構成されている。
たボス部１２を含んでおり、全体がアルミニウム
合金等適当な金属合金により構成されている。
ピストン主要部材１のピン孔７とピストンスカ
ート部材１０のピン孔１１とは図示されている如
き組立状態時に於て互いに同軸上に整合し、ピス
トン主要部材１とピストンスカート部材１０とは
ピン孔７及び１１に挿入されてこれら同軸に嵌合
する一本のピストンピン２０によつて互いに接続
されている。ピストンピン２０は両端にてピスト
ンスカート部材１０のボス部１２に係止されたス
ナツプリング１３によつてその軸線方向の移動を
拘束され、抜止めされている。ピストンピン２０
には二つの接続アーム部６間に於てコネクテイン
グロツド３０の小径端部がブツシユ３１を介して
回転自在に接続されている。
ート部材１０のピン孔１１とは図示されている如
き組立状態時に於て互いに同軸上に整合し、ピス
トン主要部材１とピストンスカート部材１０とは
ピン孔７及び１１に挿入されてこれら同軸に嵌合
する一本のピストンピン２０によつて互いに接続
されている。ピストンピン２０は両端にてピスト
ンスカート部材１０のボス部１２に係止されたス
ナツプリング１３によつてその軸線方向の移動を
拘束され、抜止めされている。ピストンピン２０
には二つの接続アーム部６間に於てコネクテイン
グロツド３０の小径端部がブツシユ３１を介して
回転自在に接続されている。
ピストンピン２０は中空になつており、その中
空部の両端はキヤツプ２２によつて閉じられ、こ
の中空部２１には図示されていないオイルパン内
の潤滑油がコネクテイングロツド３０に設けられ
た油路３２、ブツシユ３１に設けられた環状の油
溝３３、ピストンピン２０に設けられた油路２３
を経て供給されるようになつている。またピスト
ンピン２０にはピン孔１１と嵌合する部分に油路
２４が形成されており、該油路は中空部２１に供
給された潤滑油をピストンピン２０とボス部１１
との摺動部へ与えるようになつている。この摺動
部に与えられた潤滑油は孔１４より流出する。
尚、油溝３３に流入した潤滑油の一部はブツシユ
３１とピストンピン２０との摺動部へ流出し、そ
の摺動部の潤滑を行う。尚、ピストンピン２０が
ピン孔７にて接続アーム６に対し回転自在に取付
けられている場合は、その部分の潤滑のためにピ
ストンピン２０がピン孔７に嵌合する部分に図に
て仮想線で示されている如き油路２５が形成され
ていればよい。
空部の両端はキヤツプ２２によつて閉じられ、こ
の中空部２１には図示されていないオイルパン内
の潤滑油がコネクテイングロツド３０に設けられ
た油路３２、ブツシユ３１に設けられた環状の油
溝３３、ピストンピン２０に設けられた油路２３
を経て供給されるようになつている。またピスト
ンピン２０にはピン孔１１と嵌合する部分に油路
２４が形成されており、該油路は中空部２１に供
給された潤滑油をピストンピン２０とボス部１１
との摺動部へ与えるようになつている。この摺動
部に与えられた潤滑油は孔１４より流出する。
尚、油溝３３に流入した潤滑油の一部はブツシユ
３１とピストンピン２０との摺動部へ流出し、そ
の摺動部の潤滑を行う。尚、ピストンピン２０が
ピン孔７にて接続アーム６に対し回転自在に取付
けられている場合は、その部分の潤滑のためにピ
ストンピン２０がピン孔７に嵌合する部分に図に
て仮想線で示されている如き油路２５が形成され
ていればよい。
上述の如く、本考案によれば、ピストン頂面部
及びピストンリング溝部を含むピストン主要部材
とピストンピンを保持するためのボス部を含むピ
ストンスカート部材とが分割形成されているの
で、ピストン主要部材はオーバハングを含まない
型抜きしやすい形状となり、これによりピストン
主要部材の型成形性がよくなり、セラミツクスに
よる射出成型が容易に行われ得るようになる。ま
たピストン主要部材の全てがセラミツクスにより
構成されているので、ピストン頂面部に於て充分
な厚みが得られ、このことから耐熱性はもとより
断熱性に優れたピストンが得られるようになる。
またピストン主要部材とピストンスカート部材と
は該両者に設けられたピン孔に挿入された一本の
ピストンピンにより互いに接続されているので、
その両者の接続が特別な接続要素を要することな
く合理的に且確実に行われるようになり、ピスト
ン主要部材を構成するセラミツクスとピストンス
カート部材を構成する金属との熱膨張の差により
ピストン主要部材をスカート部材との接続が解か
れる如き不具合が生じることがない。
及びピストンリング溝部を含むピストン主要部材
とピストンピンを保持するためのボス部を含むピ
ストンスカート部材とが分割形成されているの
で、ピストン主要部材はオーバハングを含まない
型抜きしやすい形状となり、これによりピストン
主要部材の型成形性がよくなり、セラミツクスに
よる射出成型が容易に行われ得るようになる。ま
たピストン主要部材の全てがセラミツクスにより
構成されているので、ピストン頂面部に於て充分
な厚みが得られ、このことから耐熱性はもとより
断熱性に優れたピストンが得られるようになる。
またピストン主要部材とピストンスカート部材と
は該両者に設けられたピン孔に挿入された一本の
ピストンピンにより互いに接続されているので、
その両者の接続が特別な接続要素を要することな
く合理的に且確実に行われるようになり、ピスト
ン主要部材を構成するセラミツクスとピストンス
カート部材を構成する金属との熱膨張の差により
ピストン主要部材をスカート部材との接続が解か
れる如き不具合が生じることがない。
以上に於ては本考案を特定の実施例について詳
細に説明したが、本考案はこれに限られるもので
はなく、本考案の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。
細に説明したが、本考案はこれに限られるもので
はなく、本考案の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。
第１図は本考案による内燃機関用ピストンの一
つの実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の線
−に沿う断面図、第３図は第２図の線−
に沿う拡大断面図である。 １……ピストン主要部材、２……ピストン頂面
部、３，４……ピストンリング溝、５……オイル
リング溝、６……接続アーム部、７……ピン孔、
８……外周面、１０……ピストンスカート部材、
１１……ピン孔、１２……ボス部、１３……スナ
ツプリング、１４……孔、２０……ピストンピ
ン、２１……中空部、２２……キヤツプ、２３〜
２５……油路、３０……コネクテイングロツド、
３１……ブツシユ、３２……油路、３３……油
溝。
つの実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の線
−に沿う断面図、第３図は第２図の線−
に沿う拡大断面図である。 １……ピストン主要部材、２……ピストン頂面
部、３，４……ピストンリング溝、５……オイル
リング溝、６……接続アーム部、７……ピン孔、
８……外周面、１０……ピストンスカート部材、
１１……ピン孔、１２……ボス部、１３……スナ
ツプリング、１４……孔、２０……ピストンピ
ン、２１……中空部、２２……キヤツプ、２３〜
２５……油路、３０……コネクテイングロツド、
３１……ブツシユ、３２……油路、３３……油
溝。
Claims (1)
- ピストン頂面部及びピストンリング溝部を含み
セラミツクスにより構成されたピストン主要部材
と、ピストンスカート部を含み金属により構成さ
れたピストンスカート部材とを個別に有し、前記
ピストン主要部材と前記ピストンスカート部材と
は該両者に設けられ互いに整合するピン孔に挿入
された一本のピストンピンにより互いに接続され
ていることを特徴とする内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17525781U JPS5879048U (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17525781U JPS5879048U (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879048U JPS5879048U (ja) | 1983-05-28 |
| JPS6338345Y2 true JPS6338345Y2 (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=29967554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17525781U Granted JPS5879048U (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879048U (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2717028C2 (de) * | 1977-04-18 | 1985-11-28 | Günter 8543 Hilpoltstein Elsbett | Kolben für Hubkolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren |
| JPS5734360Y2 (ja) * | 1977-05-13 | 1982-07-29 | ||
| JPS5831463B2 (ja) * | 1978-08-15 | 1983-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 機関用組立式ピストン |
-
1981
- 1981-11-24 JP JP17525781U patent/JPS5879048U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5879048U (ja) | 1983-05-28 |
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