JP2565951Y2 - 内燃機関用ピストン構造 - Google Patents
内燃機関用ピストン構造Info
- Publication number
- JP2565951Y2 JP2565951Y2 JP1992028220U JP2822092U JP2565951Y2 JP 2565951 Y2 JP2565951 Y2 JP 2565951Y2 JP 1992028220 U JP1992028220 U JP 1992028220U JP 2822092 U JP2822092 U JP 2822092U JP 2565951 Y2 JP2565951 Y2 JP 2565951Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- piston pin
- pin hole
- internal combustion
- combustion engine
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関用ピストン構
造、特にレシプロエンジンのピストン構造の改良に関す
る。
造、特にレシプロエンジンのピストン構造の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のピストン構造においては、ピス
トン本体の外表面とシリンダ内壁面との間とともに、ピ
ストンピンとピストンピン孔とのクリアランスを極力縮
小させることがエンジン騒音の低減に有効である反面、
これらクリアランスを一定以上縮小すると、摺動抵抗が
増し、焼き付きをもたらすということが知られている。
トン本体の外表面とシリンダ内壁面との間とともに、ピ
ストンピンとピストンピン孔とのクリアランスを極力縮
小させることがエンジン騒音の低減に有効である反面、
これらクリアランスを一定以上縮小すると、摺動抵抗が
増し、焼き付きをもたらすということが知られている。
【０００３】従来、このような点に鑑み、例えば、特公
平１−３１０２６号公報には、ピストン本体のスカート
部外表面にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹
脂の耐熱性樹脂に燐片状アルミニウムおよびフッ素樹脂
粉末を分散させてなる被覆材をコーティングして被覆層
を形成して、エンジンのラップ運転によりこの被覆層に
短時間のラッピングにより最適なプロファイルを形成
し、形成後のピストンクリアランスを縮小して、摺動抵
抗の増大を抑え、耐摩耗性を向上させるとともにスラッ
プ音の低減を図ったものが開示されている。
平１−３１０２６号公報には、ピストン本体のスカート
部外表面にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹
脂の耐熱性樹脂に燐片状アルミニウムおよびフッ素樹脂
粉末を分散させてなる被覆材をコーティングして被覆層
を形成して、エンジンのラップ運転によりこの被覆層に
短時間のラッピングにより最適なプロファイルを形成
し、形成後のピストンクリアランスを縮小して、摺動抵
抗の増大を抑え、耐摩耗性を向上させるとともにスラッ
プ音の低減を図ったものが開示されている。
【０００４】しかし、この特公平１−３１０２６号公報
記載の技術では、ピストンピンとピストンピン孔との摺
動抵抗縮小および耐摩耗性向上のための考慮は何らされ
ていなかった。
記載の技術では、ピストンピンとピストンピン孔との摺
動抵抗縮小および耐摩耗性向上のための考慮は何らされ
ていなかった。
【０００５】そこで、この点に鑑みて、ピストンピンと
ピストンピン孔との摺動抵抗を縮小させて、ピストンピ
ンの焼き付きを防止すべく、従来より種々の試みがなさ
れている。例えば、実開昭６１−８２０５３号公報にお
いては、図３に示すように、ピストン本体１に設けられ
たピストンピン孔２の内径が、このピストンピン孔２の
中央部分からピストン本体１の外側および内側に向かっ
て漸次大きくなるテーパー部２ａに形成して構成したも
のが開示されている。これは、内燃機関の運転中に、ピ
ストンピン孔２に嵌合するピストンピン（不図示）が、
これに嵌合するコネクティングロッド（不図示）によっ
てピストンピン孔２内で弓なり状に弾性変形することに
鑑み、この弓なり状の弾性変形を起こした場合でも、こ
のピストンピンとピストンピン孔２との当りを均一化す
ることができるので、受圧部の応力軽減、潤滑性及び耐
スカッシュ性の向上を図ることを考慮したものである。
ピストンピン孔との摺動抵抗を縮小させて、ピストンピ
ンの焼き付きを防止すべく、従来より種々の試みがなさ
れている。例えば、実開昭６１−８２０５３号公報にお
いては、図３に示すように、ピストン本体１に設けられ
たピストンピン孔２の内径が、このピストンピン孔２の
中央部分からピストン本体１の外側および内側に向かっ
て漸次大きくなるテーパー部２ａに形成して構成したも
のが開示されている。これは、内燃機関の運転中に、ピ
ストンピン孔２に嵌合するピストンピン（不図示）が、
これに嵌合するコネクティングロッド（不図示）によっ
てピストンピン孔２内で弓なり状に弾性変形することに
鑑み、この弓なり状の弾性変形を起こした場合でも、こ
のピストンピンとピストンピン孔２との当りを均一化す
ることができるので、受圧部の応力軽減、潤滑性及び耐
スカッシュ性の向上を図ることを考慮したものである。
【０００６】また、実開平３−５６８５１号公報には、
図４に示すように、ピストン本体１１のピストンピン孔
の内周面もしくはピストンピン１３の外周面のいずれか
一方に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤をコーティング
して被覆層１４を形成したものが開示されており、これ
は、ピストンピン孔１２とピストンピン１３との潤滑特
性を考慮したものである。なお、１７は、ピストンピン
１３に嵌合したコネクティングロッドを示す。
図４に示すように、ピストン本体１１のピストンピン孔
の内周面もしくはピストンピン１３の外周面のいずれか
一方に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤をコーティング
して被覆層１４を形成したものが開示されており、これ
は、ピストンピン孔１２とピストンピン１３との潤滑特
性を考慮したものである。なお、１７は、ピストンピン
１３に嵌合したコネクティングロッドを示す。
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のうち、前者の技術では、ピストン本体１に設
けたピストンピン孔２を形成した後、改めてこのピスト
ン孔２内周を機械加工等によりテーパー状に形成する必
要があり、このため、テーパー加工工数が非常にかかる
こととなり、またピストンピンとピストンピン孔とが直
接衝接することとなることから潤滑特性の向上を考慮し
ておらず、摺動抵抗が増大する傾向にあった。
うな従来のうち、前者の技術では、ピストン本体１に設
けたピストンピン孔２を形成した後、改めてこのピスト
ン孔２内周を機械加工等によりテーパー状に形成する必
要があり、このため、テーパー加工工数が非常にかかる
こととなり、またピストンピンとピストンピン孔とが直
接衝接することとなることから潤滑特性の向上を考慮し
ておらず、摺動抵抗が増大する傾向にあった。
【０００８】また、後者の技術における被覆層１４は、
固体潤滑材をコーティングして形成するため、ピストン
ピン１３とのクリアランスや接触面圧が均一化されてお
らず、ピストンピン１３が打音を発生させたり、ピスト
ンピン孔１２の局部的摩耗が生じたりする恐れがある。
固体潤滑材をコーティングして形成するため、ピストン
ピン１３とのクリアランスや接触面圧が均一化されてお
らず、ピストンピン１３が打音を発生させたり、ピスト
ンピン孔１２の局部的摩耗が生じたりする恐れがある。
【０００９】本考案は、かかる点に鑑み、ピストンピン
孔或いはピストンピンの加工工数を軽減し、且つピスト
ンピンとピストンピン孔との間に適正なプロファイルを
形成して両者間のクリアランス量を必要最小限に抑さえ
るようにすると共に、均一な面圧化および潤滑特性の向
上を図って、ピストンピンの打音や局部的摩耗の問題を
解決した内燃機関用ピストン構造を提供することを目的
とする。
孔或いはピストンピンの加工工数を軽減し、且つピスト
ンピンとピストンピン孔との間に適正なプロファイルを
形成して両者間のクリアランス量を必要最小限に抑さえ
るようにすると共に、均一な面圧化および潤滑特性の向
上を図って、ピストンピンの打音や局部的摩耗の問題を
解決した内燃機関用ピストン構造を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本考案の内燃機関用ピス
トン構造は、ピストン本体のピストンピン孔に、コネク
ティングロッド連結用のピストンピンを挿入する内燃機
関用ピストン構造において、前記ピストンピン孔の内周
面又は前記ピストンピンの外周面にエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド系樹脂のうちい
ずれか１種からなる耐熱性樹脂に燐片状アルミニウムお
よびフッ素樹脂粉末を分散させてなる被覆材をコーティ
ングして被覆層を形成し、該被覆層の厚さを、前記ピス
トン孔内での前記ピストンピンの中央部分を前記ピスト
ン本体の外周側および内周側より厚肉とされ、該厚肉部
より前記ピストン本体の外周側および内周側に向かって
漸減させたことを特徴とする。
トン構造は、ピストン本体のピストンピン孔に、コネク
ティングロッド連結用のピストンピンを挿入する内燃機
関用ピストン構造において、前記ピストンピン孔の内周
面又は前記ピストンピンの外周面にエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド系樹脂のうちい
ずれか１種からなる耐熱性樹脂に燐片状アルミニウムお
よびフッ素樹脂粉末を分散させてなる被覆材をコーティ
ングして被覆層を形成し、該被覆層の厚さを、前記ピス
トン孔内での前記ピストンピンの中央部分を前記ピスト
ン本体の外周側および内周側より厚肉とされ、該厚肉部
より前記ピストン本体の外周側および内周側に向かって
漸減させたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】かかる構成のもとに、ピストンピン孔に被覆層
をコーテイングして、この被覆層は、その中央部分がピ
ストン本体の外側および内側より漸次層厚となるテーパ
ー部となり、このテーパー部はコーティング時或いはエ
ンジンのラップ運転時等に形成することとなり、加工工
数の軽減と共に、ピストンピンとピストンピン孔との間
に適正なプロファイルが形成される。ピストンピンの中
央部は、ピストンピン孔との間のクリアランス量を必要
最小限に縮小することができ、また局部的な強い当りの
ないように均一面圧化された接触面を形成させて、ピス
トンピンが内燃機関の運転中に弓なり現象が生じたとし
ても、ピストンピン打音を発生せず、ピストンピンの外
側と内側は、クリアランス量がより拡大して、しかも、
ピストンピンとピストンピン孔との間にある被覆層と共
に、潤滑特性が向上して摺動抵抗を減少させる。
をコーテイングして、この被覆層は、その中央部分がピ
ストン本体の外側および内側より漸次層厚となるテーパ
ー部となり、このテーパー部はコーティング時或いはエ
ンジンのラップ運転時等に形成することとなり、加工工
数の軽減と共に、ピストンピンとピストンピン孔との間
に適正なプロファイルが形成される。ピストンピンの中
央部は、ピストンピン孔との間のクリアランス量を必要
最小限に縮小することができ、また局部的な強い当りの
ないように均一面圧化された接触面を形成させて、ピス
トンピンが内燃機関の運転中に弓なり現象が生じたとし
ても、ピストンピン打音を発生せず、ピストンピンの外
側と内側は、クリアランス量がより拡大して、しかも、
ピストンピンとピストンピン孔との間にある被覆層と共
に、潤滑特性が向上して摺動抵抗を減少させる。
【００１２】
【実施例】次に、本考案の一実施例につき、図を用いて
説明する。
説明する。
【００１３】図１は、本考案の一実施例を採用した内燃
機関用ピストン構造による一側部のピストンピン孔部分
を拡大縦断面図であり、３１はピストン本体を示し、こ
のピストン本体３１は、互いに対向するピントンボス部
３５を有し、ピストンボス部３５には、図示しないコネ
クティングロッド連結用のピストンピン３３を挿入する
ピストンピン孔３２が形成されている。
機関用ピストン構造による一側部のピストンピン孔部分
を拡大縦断面図であり、３１はピストン本体を示し、こ
のピストン本体３１は、互いに対向するピントンボス部
３５を有し、ピストンボス部３５には、図示しないコネ
クティングロッド連結用のピストンピン３３を挿入する
ピストンピン孔３２が形成されている。
【００１４】該ピストンピンボス部３２の内周には、被
覆材をコーティングして、被覆層３４が形成されてい
る。
覆材をコーティングして、被覆層３４が形成されてい
る。
【００１５】前記被覆材は、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂のうちいずれか１
種からなる耐熱性樹脂３５〜７５重量％中に、燐片状ア
ルミニウム１０〜４０重量％とフッ素樹脂粉末１５〜５
５重量％とを分散させてなるものである。
樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂のうちいずれか１
種からなる耐熱性樹脂３５〜７５重量％中に、燐片状ア
ルミニウム１０〜４０重量％とフッ素樹脂粉末１５〜５
５重量％とを分散させてなるものである。
【００１６】また前記被覆層３４は、コーティング時或
いはエンジンのラップ運転により、その中央部分が前記
ピストン本体３１の外側および内側より漸次層厚となる
テーパー部３６が形成されている。
いはエンジンのラップ運転により、その中央部分が前記
ピストン本体３１の外側および内側より漸次層厚となる
テーパー部３６が形成されている。
【００１７】上記の実施例においては、ピストンピン孔
３２にコーティングした被覆層３４は、コーティング時
或いはエンジンのラップ運転によりテーパー部３６を形
成することとなり、従来のピストンピン孔３２自体にテ
ーパー部３６を形成するものに比して、加工工数が軽減
できると共に、ピストンピン３３とピストンピン孔３２
との間に適正なプロファイルが形成できる。この結果、
ピストンピン３３の中央部は、ピストンピン孔３２との
間のクリアランス量を必要最小限に縮小することがで
き、またピストンピン３３に内燃機関の運転中に弓なり
現象が生じたとしても、ピストンピン３３の打音を発生
させない。また、ピストンピン３３の外側と内側は、ク
リアランス量がより拡大して、ピストンピン３３とピス
トンピン孔３２との間にある被覆層３４の存在と共に、
潤滑特性が向上して摺動抵抗を減少させる。更に被覆層
３４を構成する被覆材に、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂
を主体とした材料を使用する結果、ピストンピン３３と
ピストンピン孔３２との間には、局部的な強い当りのな
い均一面圧化された接触面が形成されることとなり、ピ
ストンピン３３の焼き付きを防止できる。
３２にコーティングした被覆層３４は、コーティング時
或いはエンジンのラップ運転によりテーパー部３６を形
成することとなり、従来のピストンピン孔３２自体にテ
ーパー部３６を形成するものに比して、加工工数が軽減
できると共に、ピストンピン３３とピストンピン孔３２
との間に適正なプロファイルが形成できる。この結果、
ピストンピン３３の中央部は、ピストンピン孔３２との
間のクリアランス量を必要最小限に縮小することがで
き、またピストンピン３３に内燃機関の運転中に弓なり
現象が生じたとしても、ピストンピン３３の打音を発生
させない。また、ピストンピン３３の外側と内側は、ク
リアランス量がより拡大して、ピストンピン３３とピス
トンピン孔３２との間にある被覆層３４の存在と共に、
潤滑特性が向上して摺動抵抗を減少させる。更に被覆層
３４を構成する被覆材に、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂
を主体とした材料を使用する結果、ピストンピン３３と
ピストンピン孔３２との間には、局部的な強い当りのな
い均一面圧化された接触面が形成されることとなり、ピ
ストンピン３３の焼き付きを防止できる。
【００１８】図２は、本考案の他の実施例を示すピスト
ンピン３３の半断面した正面図であり、上記図１の実施
例においては、被覆層３４をピストンピン孔３２側に形
成したが、図２の実施例では、被覆層３４ａを、ピスト
ンピン３３の外周側に形成すべく、図１の実施例と同様
な材料からなる被覆材がコーティングし、コーティング
時或いはエンジンのラップ運転により、その中央部分が
ピストン本体３１の外側および内側より漸次層厚となる
テーパー部３６ａが形成されている。
ンピン３３の半断面した正面図であり、上記図１の実施
例においては、被覆層３４をピストンピン孔３２側に形
成したが、図２の実施例では、被覆層３４ａを、ピスト
ンピン３３の外周側に形成すべく、図１の実施例と同様
な材料からなる被覆材がコーティングし、コーティング
時或いはエンジンのラップ運転により、その中央部分が
ピストン本体３１の外側および内側より漸次層厚となる
テーパー部３６ａが形成されている。
【００１９】尚、本実施例においても、前記実施例と同
様にピストンピン３３とピストンピン孔３２との間には
局部的な強い当りのない均一面圧化された接触面が形成
されることとなり、ピストンピン３３の焼き付きを防止
できる。
様にピストンピン３３とピストンピン孔３２との間には
局部的な強い当りのない均一面圧化された接触面が形成
されることとなり、ピストンピン３３の焼き付きを防止
できる。
【００２０】
【考案の効果】以上の構成にかかる本考案の内燃機関用
ピストン構造において、ピストンピン孔またはピストン
ピンにコーティングした被覆層は、コーティング時或い
はエンジンのラップ運転によりテーパー部を形成するこ
ととなり、従来のピストンピン孔自体にテーパー部を形
成するものに比して、加工工数が軽減できると共に、ピ
ストンピンとピストンピン孔との間に適正なプロファイ
ルが形成できる。この結果、ピストンピンの中央部は、
ピストンピン孔との間のクリアランス量を必要最小限に
縮小することができ、またピストンピンに内燃機関の運
転中に弓なり現象が生じたとしても、ピストンピンを打
音を発生させない。また、ピストンピンの外側と内側
は、クリアランス量がより拡大して、ピストンピンとピ
ストンピン孔との間にある被覆層の存在と共に、潤滑特
性が向上して摺動抵抗を減少させる。更に被覆層を構成
する被覆材に、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂を主体とし
た材料を使用する結果、ピストンピンとピストン孔との
間には、局部的な強い当たりのない均一面圧化された接
触面が形成されることとなり、ピストンピンの焼き付き
を防止できる。
ピストン構造において、ピストンピン孔またはピストン
ピンにコーティングした被覆層は、コーティング時或い
はエンジンのラップ運転によりテーパー部を形成するこ
ととなり、従来のピストンピン孔自体にテーパー部を形
成するものに比して、加工工数が軽減できると共に、ピ
ストンピンとピストンピン孔との間に適正なプロファイ
ルが形成できる。この結果、ピストンピンの中央部は、
ピストンピン孔との間のクリアランス量を必要最小限に
縮小することができ、またピストンピンに内燃機関の運
転中に弓なり現象が生じたとしても、ピストンピンを打
音を発生させない。また、ピストンピンの外側と内側
は、クリアランス量がより拡大して、ピストンピンとピ
ストンピン孔との間にある被覆層の存在と共に、潤滑特
性が向上して摺動抵抗を減少させる。更に被覆層を構成
する被覆材に、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂を主体とし
た材料を使用する結果、ピストンピンとピストン孔との
間には、局部的な強い当たりのない均一面圧化された接
触面が形成されることとなり、ピストンピンの焼き付き
を防止できる。
【図１】本考案の一実施例を採用した内燃機関用ピスト
ン構造による一側部のピストンピン孔部分を拡大した縦
断面図である。
ン構造による一側部のピストンピン孔部分を拡大した縦
断面図である。
【図２】本考案の他の実施例を採用した内燃機関用ピス
トン構造によるピストンピンを半断面した正面図であ
る。
トン構造によるピストンピンを半断面した正面図であ
る。
【図３】従来の一技術を示す内燃機関用ピストン構造の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】従来の他の技術を示す内燃機関用ピストン構造
の縦断面図である。
の縦断面図である。
３１ ピストン本体 ３２ ピストンピン孔 ３３ ピストンピン ３４ 被覆層 ３４ａ 被覆層 ３５ ピストンピンボス部 ３６ テーパー部 ３６ａ テーパー部
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストン本体のピストンピン孔に、コネ
クティングロッド連結用のピストンピンを挿入する内燃
機関用ピストン構造において、前記ピストンピン孔の内
周面又は前記ピストンピンの外周面にエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド系樹脂のうち
いずれか１種からなる耐熱性樹脂に燐片状アルミニウム
およびフッ素樹脂粉末を分散させてなる被覆材をコーテ
ィングして被覆層を形成し、該被覆層の厚さを、前記ピ
ストン孔内での前記ピストンピンの中央部分を前記ピス
トン本体の外周側および内周側より厚肉とされ、該厚肉
部より前記ピストン本体の外周側および内周側に向かっ
て漸減させたことを特徴とする内燃機関用ピストン構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992028220U JP2565951Y2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 内燃機関用ピストン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992028220U JP2565951Y2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 内燃機関用ピストン構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0624263U JPH0624263U (ja) | 1994-03-29 |
| JP2565951Y2 true JP2565951Y2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=12242543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992028220U Expired - Lifetime JP2565951Y2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 内燃機関用ピストン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2565951Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004286155A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Tsubaki Emerson Co | 軸と回転体を締結する摩擦式締結具 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7536945B2 (en) * | 2006-12-29 | 2009-05-26 | Mahle Technology, Inc. | Piston pin for a combustion engine and method for its manufacture |
| DE102008055194A1 (de) | 2008-12-30 | 2010-07-08 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Gleitelement |
| US9945480B2 (en) | 2011-06-30 | 2018-04-17 | Federal-Mogul Llc | Piston assembly including a polymer coating with hard particles applied to sliding surfaces |
| CN103917808A (zh) * | 2011-10-27 | 2014-07-09 | 费德罗-莫格尔公司 | 包括涂在滑动面上的含硬颗粒的聚合物涂层的活塞总成 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2615212A1 (de) * | 1976-04-08 | 1977-10-13 | Schmidt Gmbh Karl | Kolbenbolzen |
| JPS5440352U (ja) * | 1977-08-26 | 1979-03-17 | ||
| JPS54182709U (ja) * | 1978-06-14 | 1979-12-25 | ||
| JPS6113019U (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-25 | 小松ゼノア株式会社 | エンジンの連結杆 |
| JPS6182053U (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-30 | ||
| JPH0423872U (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-26 |
-
1992
- 1992-04-03 JP JP1992028220U patent/JP2565951Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004286155A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Tsubaki Emerson Co | 軸と回転体を締結する摩擦式締結具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0624263U (ja) | 1994-03-29 |
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