JP2581316Y2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents

内燃機関用ピストン

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JP2581316Y2
JP2581316Y2 JP1992046342U JP4634292U JP2581316Y2 JP 2581316 Y2 JP2581316 Y2 JP 2581316Y2 JP 1992046342 U JP1992046342 U JP 1992046342U JP 4634292 U JP4634292 U JP 4634292U JP 2581316 Y2 JP2581316 Y2 JP 2581316Y2
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skirt
piston
crown
thrust side
pin boss
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一彦 白根
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株式会社ユニシアジェックス
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、自動車等の内燃機関
用ピストンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関用ピストンには、例えば
特開昭62−85152号公報、同61−197855
号公報に記載されたものがある。
【0003】前者のピストンは、図6に示すように、ク
ラウン部20と、該クラウン部20に連設された一対の
ピンボス部21と、該ピンボス部21に連設され、前記
クラウン部20のランド部20aに並設されたスカート
部22と、該スカート部22のスラスト側22A(図示
左側)とピンボス部21との連設部、反スラスト側22
B(図示右側)とピンボス部21との連設部にそれぞれ
形成された透孔23A、23Bと、該透孔23A、23
Bのクラウン部20とは反対側で前記スラスト側スカー
ト部22Aと前記反スラスト側スカート部22Bを互い
に連結する支持リブ24とを備えており、スカート部2
2A、22Bはクラウン部20に連設されている。
【0004】また、後者のピストンでは、図7に示すよ
うに、スカート部22A、22Bとクラウン部20との
連設部にスロット26をそれぞれ形成し、該スロット2
6の端部を透孔23に連続させて、スカート部22A、
22Bをクラウン部20から切り離す一方、各スカート
部22A、22Bのピストン軸線方向端部に周方向に沿
い膨出した支承面27、28を形成しており、この点を
除いては前者のピストンとほぼ同様な構成となってい
る。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ピストンでは、スカート部22A、22Bがクラウン部
20に連設されているため、クラウン部20の冠面20
bに燃焼ガス圧力が作用した時に生じるクラウン部20
の変形がそのままスカート部22A、22Bに伝わり、
支持リブ24のピンボス部21のスラスト側との付根部
24a及びピンボス部21の反スラスト側との付根部2
4bにそれぞれ引張応力が発生する。一方、ピンボス部
21に形成したピストンピン孔25がピストン本体の軸
心に対してスラスト側にオフセットされており、前記燃
焼ガス圧力の作用時、スラスト側スカート部22Aのク
ラウン部20とは反対側の部分がシリンダ内壁と接触
し、また反スラスト側スカート部22Bのクラウン部2
0側の部分がシリンダ内壁と接触するため、支持リブ2
4のピンボス部21のスラスト側との付根部24aには
前記引張応力と打ち消し合う圧縮応力が発生するが、支
持リブ24のピンボス部21の反スラスト側との付根部
24bには前記引張応力に加重する引張応力が発生す
る。従って、支持リブ24のピンボス部21の反スラス
ト側との付根部24bにはスラスト側との付根部24a
よりも大きい応力集中が生じて強度的に弱くなる虞があ
る。このため、実際には、クラウン部20の剛性を高め
たり、支持リブ24の反スラスト側に十分な強度を確保
しなければならず、スカート部22A、22Bのピンボ
ス部21との連設部に透孔23A、23Bを形成するこ
とによってピストンの軽量化に逆行する。
【0006】この考案は上記課題を解決するためになし
たもので、軽量化とピストン姿勢の抑制性能の向上を図
ると共に、透孔の付根部に、燃焼ガス圧力による軸方向
の荷重によって応力集中が生じさせない内燃機関用ピス
トンを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の本考案では、ランド部にオイルリ
ング溝部が形成されたクラウン部と、該クラウン部に連
設され、内周に突出した対設された一対のピンボス部
と、該ピンボス部に連設され、前記ランド部に並設され
たスカート部と、該スカート部のスラスト側とピンボス
部との連設部、反スラスト側とピンボス部との連設部に
それぞれ鋳抜いて形成された透孔とを備え、これら透孔
を前記ピンボス部の基端部からスカート部の周方向端部
にまで延在するように形成すると共に、前記オイルリン
グ溝部のスラスト側及び反スラスト側の底部にスロット
切削加工にて形成し、該スロットの端部に前記透孔を
連続させて、前記スカート部のスラスト側及び反スラス
ト側を前記クラウン部から切り離して構成した。
【0008】請求項2記載の本考案では、請求項1の考
案において、透孔のクラウン部側の一部をオイルリング
溝部の底部まで延在させ、該透孔の延在端部間を繋げる
スロットをオイルリング溝部の底部に切削加工にて形成
した。
【0009】
【作用】請求項1記載の本考案によれば、透孔がピンボ
ス部の基端部からスカート部の周方向端部にまで延在す
るように形成されているために、ピストンとシリンダと
の摺接に影響を及ぼすことなく、可及的に大きい透孔を
ピストン側面に開設できて、軽量化の効果を大きくする
ことができる。
【0010】更に、本校案は、スカート部のスラスト側
とピンボス部との連設部及び反スラスト側とピンボス部
との連設部にそれぞれ鋳抜いて形成された透孔を、前記
ピンボス部の基端部からスカート部の周方向端部にまで
延在するように形成すると共に、前記オイルリング溝部
のスラスト側及び反スラスト側の底部にスロットを切削
加工にて形成し、該スロットの端部に前記透孔を連続さ
せて、前記スカート部のスラスト側及び反スラスト側を
前記クラウン部から切り離して構成したことから、これ
ら透孔の付根部に、ピストンに作用する軸方向及び半径
方向の力によって応力集中が生じることを回避すること
ができる。
【0011】また、スカート部がクラウン部から切り離
されたため、スカート部のクラウン部側の剛性が低減す
ると共に、クラウン部側からスカート部側への熱伝達が
遮断されて、スカート部のクラウン部側の温度が低下す
るから、スカート部のクラウン部側とシリンダ内壁との
初期クリアランスを小さくできる。
【0012】更に、請求項2に記載の考案は、透孔のク
ラウン部側の一部をオイルリング溝部の底部まで延在さ
せ、該透孔の延在端部間を繋げるスロットを、切削加工
によりオイルリング溝部の底部に切削加工にて形成して
いることから、スカート部のスラスト側及び反スラスト
側をクラウン部から容易に切り離すことができ、上記ピ
ストンの製作は容易となる。
【0013】
【実施例】以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。
【0014】図1はこの考案の一実施例である内燃機関
用ピストンを示す正面図、図2は図1の右側面図、図3
は図1の縦断面図、図4は(イ)に従来例のスカートフ
ォーム、(ロ)、(ハ)に図1に示すピストンのスカー
トフォームの例をそれぞれ示す線図、図5(1)、
(2)はこの考案の他の実施例である内燃機関用ピスト
ンのスロット加工前後の状態を示す正面図である。
【0015】ピストン本体はクラウン部1とスカート部
2とで構成されている。クラウン部1のランド部1aに
は複数のコップレッションリング溝3及びオイルリング
溝4が形成され、該クラウン部1には、ピストン本体の
中心に対して軸心Oがスラスト側にオフセットされたピ
ストンピン孔5を有する一対のピンボス部6が連設され
ている。
【0016】スカート部2はピンボス部6に連設され、
前記ランド部1aに並設されており、該スカート部2の
スラスト側2A(図の左側)とピンボス部6との連設
部、反スラスト側2B(図の右側)とピンボス部6との
連設部にはそれぞれ透孔7A、7Bが形成されている。
これら透孔7A、7Bのクラウン部1とは反対側には、
スラスト方向に延在して前記スラスト側スカート部2A
及び前記反スラスト側スカート部2Bを互いに連結する
支持リブ8が設けられている。
【0017】スラスト側スカート部2A及び反スラスト
側スカート部2Bは次のように前記クラウン部1から切
り離されている。つまり、前記オイルリング溝部4のス
ラスト側及び反スラスト側の底部にはスロット9A
9Bが形成され、該スロット9Aの端部にはスロッ
ト9Aを介して透孔7Aが、また該スロット9B
端部にはスロット9Bを介して透孔7Bがそれぞれ連
続している。
【0018】スカート部2は、図4(ロ)に示すよう
に、ピストン軸線方向の中間部にストレート部を有し、
該ストレート部がスカート部の全長(図示L)の80%
以上を有するスカートフォームとされるか、或いは、図
4(ハ)に示すように、ピストン軸線方向の中間部に凸
円弧状部を有し、該凸円弧状部の最大径(図示R)に対
してテーパの落ち量が10μm以下の範囲がスカート部
(図示L)の全長の80%以上を有するスカートフォー
ムとされ、スカート部2のクラウン部1側と図示しない
シリンダ内壁との初期クリアランスが小さくされてい
る。
【0019】以上の構成において、スラスト側スカート
部2A及び反スラスト側スカート部2Bがクラウン部1
から切り離されているため、クラウン部1の冠面1bに
燃焼ガス圧力が作用した際に生じるクラウン部1の変形
はスラスト側スカート部2A及び反スラスト側スカート
部2Bに伝わらないから、スラスト側スカート部2Aと
反スラスト側スカート部2Bを連結する支持リブ8のピ
ンボス部6のスラスト側との付根部8aとピンボス部6
の反スラスト側との付根部8bに応力集中が生じない。
【0020】また、スカート部2のクラウン部1側の剛
性が低減すると共に、クラウン部1側からスカート部2
側への熱伝達が遮断されて、スカート部2のクラウン部
1側の温度が低下する。
【0021】従って、ストレート部がスカート部2の全
長の80%以上を有するスカートフォーム、或いはスカ
ート部2の最大径に対してテーパの落ち量が10μm以
下の範囲がスカート部2の全長の80%以上を有するス
カートフォームとして、スカート部2のクラウン部1側
とシリンダ内壁との初期クリアランスを小さくできる。
【0022】また、透孔7Aのクラウン部1側の一部を
オイルリング溝部4の底部まで延在させてスロット9A
を形成し、また透孔7Bのクラウン部1側の一部をオ
イルリング溝部4の底部まで延在させてスロット9B
を形成し、透孔7Aの延在端部(スロット9A)間を
繋げるスロット9Aと、透孔7Bの延在端部(スロッ
ト9B)間を繋げるスロット9Bとをオイルリング
溝部4の底部に形成したため、透孔7A及びその延在端
部、透孔7B及びその延在端部は鋳造により、またスロ
ット9A、9Bは切削加工により容易に形成できる
から、スラスト側スカート部2A及び反スラスト側スカ
ート部2Bをクラウン部1から容易に切り離すことがで
きる。
【0023】
【考案の効果】請求項1記載の本考案によれば、透孔が
ピンボス部の基端部からスカート部の周方向端部にまで
延在するように形成されているために、ピストンとシリ
ンダとの摺接に影響を及ぼすことなく、可及的に大きい
透孔をピストン側面に開設できて、軽量化の効果を大き
くすることができる。
【0024】更に、本校案は、スカート部のスラスト側
とピンボス部との連設部及び反スラスト側とピンボス部
との連設部にそれぞれ鋳抜いて形成された透孔を、前記
ピンボス部の基端部からスカート部の周方向端部にまで
延在するように形成すると共に、前記オイルリング溝部
のスラスト側及び反スラスト側の底部にスロットを切削
加工にて形成し、該スロットの端部に前記透孔を連続さ
せて、前記スカート部のスラスト側及び反スラスト側を
前記クラウン部から切り離して構成したことから、これ
ら透孔の付根部に、ピストンに作用する軸方向及び半径
方向の力によって応力集中が生じることを回避すること
ができる。
【0025】また、スカート部がクラウン部から切り離
されたため、スカート部のクラウン部側の剛性が低減す
ると共に、クラウン部側からスカート部側への熱伝達が
遮断されて、スカート部のクラウン部側の温度が低下す
るから、スカート部のクラウン部側とシリンダ内壁との
初期クリアランスを小さくできる。
【0026】更に、請求項2に記載の考案は、透孔のク
ラウン部側の一部をオイルリング溝部の底部まで延在さ
せ、該透孔の延在端部間を繋げるスロットを、切削加工
によりオイルリング溝部の底部に切削加工にて形成して
いることから、スカート部のスラスト側及び反スラスト
側をクラウン部から容易に切り離すことができ、上記ピ
ストンの製作は容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の一実施例である内燃機関用ピストン
を示す正面図である。
【図2】図1の左側面図である。
【図3】図1の縦断面図である。
【図4】(イ)は図7に示すピストンのスカートフォー
ム、(ロ)、(ハ)は図1に示すピストンのスカートフ
ォームの例をそれぞれ示す線図である。
【図5】(1) この考案の他の実施例である内燃機関
用ピストンのスロット加工前の状態を示す正面図であ
る。 (2) (1)に示すピストンのスロット加工後の状態
を示す正面図である。
【図6】従来例の内燃機関用ピストンを示す一部切欠の
正面図である。
【図7】他の従来例の内燃機関用ピストンを示す左半分
省略の正断面図である。
【符号の説明】
1 クラウン部 1a ランド部 2,2A,2B スカート部 4 オイルリング溝 6 ピンボス部 7A、7B 透孔 9A、9B スロット

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランド部にオイルリング溝部が形成され
    たクラウン部と、該クラウン部に連設され、内周に突出
    した対設された一対のピンボス部と、該ピンボス部に連
    設され、前記ランド部に並設されたスカート部と、該ス
    カート部のスラスト側とピンボス部との連設部、反スラ
    スト側とピンボス部との連設部にそれぞれ鋳抜いて形成
    された透孔とを備え、これら透孔を前記ピンボス部の基
    端部からスカート部の周方向端部にまで延在するように
    形成すると共に、前記オイルリング溝部のスラスト側及
    び反スラスト側の底部にスロットを切削加工にて形成
    し、該スロットの端部に前記透孔を連続させて、前記ス
    カート部のスラスト側及び反スラスト側を前記クラウン
    部から切り離したことを特徴とする内燃機関用ピスト
    ン。
  2. 【請求項2】 請求項1の内燃機関用ピストンにおい
    て、透孔のクラウン部側の一部をオイルリング溝部の底
    部まで延在させ、該透孔の延在端部間を繋げるスロット
    をオイルリング溝部の底部に切削加工にて形成したこと
    を特徴とする内燃機関用ピストン。
JP1992046342U 1992-06-11 1992-06-11 内燃機関用ピストン Expired - Lifetime JP2581316Y2 (ja)

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