JP2615129B2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/02—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion
- F02F3/04—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion having expansion-controlling inserts
- F02F3/047—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion having expansion-controlling inserts the inserts being located around the gudgeon pin bearings
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
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- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
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- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関用ピストンに係り、とくに熱膨張を
抑制するためのストラットをピンボス部に鋳込むように
したピストンに関する。
抑制するためのストラットをピンボス部に鋳込むように
したピストンに関する。
本発明は、ピストン全体を冷却するためにその内部に
冷却用空洞を形成するとともに、スカート部の熱膨張を
抑制するためにピンボス部にストラットを鋳ぐるむよう
にしたピストンにおいて、ストラットのアーチ部の上端
側であって上記冷却用空洞に臨む部分を外周側または内
周側に折曲げるようにしたものであって、ストラットの
アーチ部と冷却用空洞との間での溶湯の流れを改善して
鋳造欠陥を防止するようにしたものである。
冷却用空洞を形成するとともに、スカート部の熱膨張を
抑制するためにピンボス部にストラットを鋳ぐるむよう
にしたピストンにおいて、ストラットのアーチ部の上端
側であって上記冷却用空洞に臨む部分を外周側または内
周側に折曲げるようにしたものであって、ストラットの
アーチ部と冷却用空洞との間での溶湯の流れを改善して
鋳造欠陥を防止するようにしたものである。
一般に内燃機関のシリンダ内に組込まれるアルミニウ
ム製のピストンは運転中に熱を受けて膨張するために、
その分組付け隙間を大きくしてある。このために低速、
低負荷運転時にピストンが横方向に運動し、シリンダラ
イナに衝突することにより、騒音が大きくなる。そこで
従来より、第６図〜第８図に示すようなストラット１を
第９図に示すように、ピストン２のピンボス部３の内部
に鋳込むようにしていた。一方でピストンが高い熱的な
負荷を受けることによる問題を防止するためピストンの
頭部に冷却用空洞６を形成し、この中に冷却用オイルを
循環させてピストンを冷却するようにしていた。またト
ップリング溝４の部分については、その摩耗を防止する
ために必要に応じてリングトレーガ５を複合するように
しており、これによってリング溝４の補強を行なうよう
にしていた。
ム製のピストンは運転中に熱を受けて膨張するために、
その分組付け隙間を大きくしてある。このために低速、
低負荷運転時にピストンが横方向に運動し、シリンダラ
イナに衝突することにより、騒音が大きくなる。そこで
従来より、第６図〜第８図に示すようなストラット１を
第９図に示すように、ピストン２のピンボス部３の内部
に鋳込むようにしていた。一方でピストンが高い熱的な
負荷を受けることによる問題を防止するためピストンの
頭部に冷却用空洞６を形成し、この中に冷却用オイルを
循環させてピストンを冷却するようにしていた。またト
ップリング溝４の部分については、その摩耗を防止する
ために必要に応じてリングトレーガ５を複合するように
しており、これによってリング溝４の補強を行なうよう
にしていた。
第９図に示すように、ピンボス部３にストラット１を
鋳込むようにしたピストンにおいては、冷却用空洞６の
すぐ下側にストラット１のアーチ部７が位置するように
なる。またピストン２を鋳造する場合にストラット１の
両側から上昇した溶湯が冷却用空洞６を形成するための
塩中子に衝突し、溶湯の乱流を起す。従ってこのような
ピストンを鋳造する場合には、ストラット１と冷却用空
洞６をつくるための中子との間の湯廻りが悪くなる等の
理由により、この部分にブローホールや湯境等の鋳造欠
陥が発生し易い。
鋳込むようにしたピストンにおいては、冷却用空洞６の
すぐ下側にストラット１のアーチ部７が位置するように
なる。またピストン２を鋳造する場合にストラット１の
両側から上昇した溶湯が冷却用空洞６を形成するための
塩中子に衝突し、溶湯の乱流を起す。従ってこのような
ピストンを鋳造する場合には、ストラット１と冷却用空
洞６をつくるための中子との間の湯廻りが悪くなる等の
理由により、この部分にブローホールや湯境等の鋳造欠
陥が発生し易い。
これを防止するため従来は冷却用空洞６とストラット
１のアーチ部７の距離を大きくするように設計してい
た。しかし寸法上の制約から、冷却用空洞６を上にあげ
る余地がない場合は、鋳造欠陥のために、ストラット１
を入れてピストンの熱膨張を抑制することができず、熱
負荷の高いピストンではピストンの冷却と熱膨張抑制と
を両立させることができなかった。
１のアーチ部７の距離を大きくするように設計してい
た。しかし寸法上の制約から、冷却用空洞６を上にあげ
る余地がない場合は、鋳造欠陥のために、ストラット１
を入れてピストンの熱膨張を抑制することができず、熱
負荷の高いピストンではピストンの冷却と熱膨張抑制と
を両立させることができなかった。
鋳造の際の湯廻りを改善するためには、金型内にセッ
トするストラット１を高い温度に予熱することが効果的
であるが、ストラット１の予熱の温度を高くし過ぎる
と、ストラット１が熱変形を起し、ストラット１の効果
にも影響を及ぼす可能性がある。あるいは冷却用空洞６
を形成するための中子をストラット１に近接する部分で
削除し、アーチ部７と中子の距離を確保しようとする
と、中子の加工コストが高くなり、あるいは中子が割れ
易くなる不具合が発生する。
トするストラット１を高い温度に予熱することが効果的
であるが、ストラット１の予熱の温度を高くし過ぎる
と、ストラット１が熱変形を起し、ストラット１の効果
にも影響を及ぼす可能性がある。あるいは冷却用空洞６
を形成するための中子をストラット１に近接する部分で
削除し、アーチ部７と中子の距離を確保しようとする
と、中子の加工コストが高くなり、あるいは中子が割れ
易くなる不具合が発生する。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、冷却用空洞を上にあげなくてもストラットを鋳ぐ
るむ際に鋳造欠陥を生ずることのないようにした内燃機
関用ピストンを提供することを目的とするものである。
って、冷却用空洞を上にあげなくてもストラットを鋳ぐ
るむ際に鋳造欠陥を生ずることのないようにした内燃機
関用ピストンを提供することを目的とするものである。
本発明は、高い熱負荷に耐えるように内部に冷却用空
洞を形成し、この冷却用空洞内に冷却用オイルを循環さ
せて冷却するようにしたピストンであって、ピンボス部
内にストラットを鋳ぐるみ、該ストラットのアーチ部が
前記冷却用空洞の下部に位置するようにしたピストンに
おいて、前記ストラットのアーチ部の上端側をこのピス
トンの中心軸と平行な垂直基準面に対して前記ピンボス
部の軸線方向であってこのピストンの中心軸方向または
外周方向に５〜60゜、さらに好ましくは10〜40゜折曲げ
たものである。
洞を形成し、この冷却用空洞内に冷却用オイルを循環さ
せて冷却するようにしたピストンであって、ピンボス部
内にストラットを鋳ぐるみ、該ストラットのアーチ部が
前記冷却用空洞の下部に位置するようにしたピストンに
おいて、前記ストラットのアーチ部の上端側をこのピス
トンの中心軸と平行な垂直基準面に対して前記ピンボス
部の軸線方向であってこのピストンの中心軸方向または
外周方向に５〜60゜、さらに好ましくは10〜40゜折曲げ
たものである。
従って本発明によれば、ピストンのピストンボス部内
に鋳ぐるまれるストラットのアーチ部の上端側がこのピ
ストンの中心軸と平行な垂直基準面に対してピンボス部
の軸線方向であってこのピストンの中心軸方向または外
周方向に５〜60゜折曲げられて折曲げ部が形成されるこ
とになり、このピストンの鋳造時に鋳型内に注入された
溶湯はストラットのアーチ部の両側から上昇しても、上
記折曲げ部によって冷却用空洞を形成する部位にこの溶
湯が衝突することがなく、溶湯がスムーズに流れるよう
になり、またストラットにより冷却用空洞を形成する部
位とストラットとの間の溶湯が冷されることがなくな
り、湯境の発生を防止できる。またストラットのアーチ
部を折曲げることによる機能的な問題は発生しない。
に鋳ぐるまれるストラットのアーチ部の上端側がこのピ
ストンの中心軸と平行な垂直基準面に対してピンボス部
の軸線方向であってこのピストンの中心軸方向または外
周方向に５〜60゜折曲げられて折曲げ部が形成されるこ
とになり、このピストンの鋳造時に鋳型内に注入された
溶湯はストラットのアーチ部の両側から上昇しても、上
記折曲げ部によって冷却用空洞を形成する部位にこの溶
湯が衝突することがなく、溶湯がスムーズに流れるよう
になり、またストラットにより冷却用空洞を形成する部
位とストラットとの間の溶湯が冷されることがなくな
り、湯境の発生を防止できる。またストラットのアーチ
部を折曲げることによる機能的な問題は発生しない。
第１図〜第４図は本発明の一実施例に係る内燃機関用
ピストンに埋込まれるストラット10を示すものであっ
て、このストラット10は冷間圧延鋼板をプレスによって
打抜いて形成したものであって、その両側が湾曲部11、
12から構成されるとともに、中間部分がアーチ部13によ
って構成されている。しかもアーチ部13の上端側は外周
側に折曲げられるようになっており、折曲げ部14を構成
している。なお本実施例に係る折曲げ部14の垂直基準面
に対する折曲げ角度は25゜に構成されている。
ピストンに埋込まれるストラット10を示すものであっ
て、このストラット10は冷間圧延鋼板をプレスによって
打抜いて形成したものであって、その両側が湾曲部11、
12から構成されるとともに、中間部分がアーチ部13によ
って構成されている。しかもアーチ部13の上端側は外周
側に折曲げられるようになっており、折曲げ部14を構成
している。なお本実施例に係る折曲げ部14の垂直基準面
に対する折曲げ角度は25゜に構成されている。
このようなストラット10が第５図に示すように、ピス
トン17のピンボス部18に埋込まれている。すなわちスト
ラット10のアーチ部13がピン穴を逃げるようにしてピス
トン17に鋳込まれている。さらにこのピストン17におい
ては、そのトップリング溝19の部分が、耐摩耗性を有す
るリングトレーガ20によって補強されるようになってい
る。またリングトレーガ20によって補強されているトッ
プリング溝19の内側には冷却用空洞21が形成されてい
る。この冷却用空洞21は、ピストン17の鋳造時に金型内
に塩中子を配するとともに、鋳造後にこの塩中子を水で
溶解して除去することによって形成されるようになって
いる。
トン17のピンボス部18に埋込まれている。すなわちスト
ラット10のアーチ部13がピン穴を逃げるようにしてピス
トン17に鋳込まれている。さらにこのピストン17におい
ては、そのトップリング溝19の部分が、耐摩耗性を有す
るリングトレーガ20によって補強されるようになってい
る。またリングトレーガ20によって補強されているトッ
プリング溝19の内側には冷却用空洞21が形成されてい
る。この冷却用空洞21は、ピストン17の鋳造時に金型内
に塩中子を配するとともに、鋳造後にこの塩中子を水で
溶解して除去することによって形成されるようになって
いる。
このように本実施例に係るピストン17によれば、その
ピンボス部18に鋳込まれているストラット10のアーチ部
13の上端が折曲げ部14から構成されており、ピストン17
の外周側に約25゜折曲げられている。すなわちアーチ部
13の上端側が折曲げられたストラット10が中子型にセッ
トされた状態でピストン17の鋳造が行なわれることにな
る。従って鋳造時に金型内に溶湯を注入すると、ストラ
ット10のアーチ部13の近傍においては、矢印25で示すよ
うな湯の流れが生じ、湯が冷却用空洞21を形成するため
の塩中子と衝突することがなくなる。従って冷却用空洞
21とストラット10のアーチ部13との間で湯境が生じて鋳
造欠陥が発生することがなくなる。このようなストラッ
ト10はとくに小型のピストンに用いて好適であって、ピ
ン穴と冷却用空洞21との間の距離が短いピストン17にお
いても、ストラット10を入れることが可能になり、これ
によって内燃機関の騒音を低減することが可能になる。
ピンボス部18に鋳込まれているストラット10のアーチ部
13の上端が折曲げ部14から構成されており、ピストン17
の外周側に約25゜折曲げられている。すなわちアーチ部
13の上端側が折曲げられたストラット10が中子型にセッ
トされた状態でピストン17の鋳造が行なわれることにな
る。従って鋳造時に金型内に溶湯を注入すると、ストラ
ット10のアーチ部13の近傍においては、矢印25で示すよ
うな湯の流れが生じ、湯が冷却用空洞21を形成するため
の塩中子と衝突することがなくなる。従って冷却用空洞
21とストラット10のアーチ部13との間で湯境が生じて鋳
造欠陥が発生することがなくなる。このようなストラッ
ト10はとくに小型のピストンに用いて好適であって、ピ
ン穴と冷却用空洞21との間の距離が短いピストン17にお
いても、ストラット10を入れることが可能になり、これ
によって内燃機関の騒音を低減することが可能になる。
以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明
は上記実施例によって限定されることなく、本発明の技
術的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例においてピストン17に鋳込まれるストラット10
は、そのアーチ部13の上端が外周側に折曲げられている
が、折曲げ方向は内周側であってもよい。また上記実施
例のピストン17はそのトップリング溝19の部分をリング
トレーガ20によって補強するようにしているが、リング
トレーガ20に代えて、セラミックファイバや金属繊維等
によって補強するようにしてもよい。
は上記実施例によって限定されることなく、本発明の技
術的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例においてピストン17に鋳込まれるストラット10
は、そのアーチ部13の上端が外周側に折曲げられている
が、折曲げ方向は内周側であってもよい。また上記実施
例のピストン17はそのトップリング溝19の部分をリング
トレーガ20によって補強するようにしているが、リング
トレーガ20に代えて、セラミックファイバや金属繊維等
によって補強するようにしてもよい。
以上のように本発明は、ストラットのアーチ部の上端
側をこのピストンの中心軸と平行な垂直基準面に対して
ピンボス部の軸線方向であってこのピストンの中心軸方
向または外周方向に５〜60゜折曲げるようにしたもので
ある。従ってこれによって、鋳造時におけるストラット
のアーチ部の上端側と冷却用空洞を形成する部位との間
を流れる溶湯が冷却用空洞を形成する部位に衝突するこ
となくスムーズに流れ、これによって溶湯の流れが円滑
になる。よってストラットのアーチ部の上端側と冷却用
空洞との間の部分で鋳造欠陥を発生することが防止され
るようになる。
側をこのピストンの中心軸と平行な垂直基準面に対して
ピンボス部の軸線方向であってこのピストンの中心軸方
向または外周方向に５〜60゜折曲げるようにしたもので
ある。従ってこれによって、鋳造時におけるストラット
のアーチ部の上端側と冷却用空洞を形成する部位との間
を流れる溶湯が冷却用空洞を形成する部位に衝突するこ
となくスムーズに流れ、これによって溶湯の流れが円滑
になる。よってストラットのアーチ部の上端側と冷却用
空洞との間の部分で鋳造欠陥を発生することが防止され
るようになる。
第１図は本発明の一実施例に係るピストンに埋込まれる
ストラットの外観斜視図、第２図は同平面図、第３図は
同正面図、第４図は同側面図、第５図はこのストラット
を鋳込んだピストンの縦断面図、第６図は従来のストラ
ットの平面図、第７図は同正面図、第８図は同側面図、
第９図は従来のストラットを埋込んだピストンの縦断面
図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 10……ストラット 13……アーチ部 14……折曲げ部 17……ピストン 18……ピンボス部 21……冷却用空洞
ストラットの外観斜視図、第２図は同平面図、第３図は
同正面図、第４図は同側面図、第５図はこのストラット
を鋳込んだピストンの縦断面図、第６図は従来のストラ
ットの平面図、第７図は同正面図、第８図は同側面図、
第９図は従来のストラットを埋込んだピストンの縦断面
図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 10……ストラット 13……アーチ部 14……折曲げ部 17……ピストン 18……ピンボス部 21……冷却用空洞
Claims (1)
- 【請求項１】内部に円周方向に延びる冷却用空洞を形成
するとともに、熱膨張抑制用のストラットをピンボス部
に鋳ぐるんだピストンであって、 該ストラットのアーチ部が前記冷却用空洞の下部に位置
するようにしたピストンにおいて、 前記ストラットのアーチ部の上端側をこのピストンの中
心軸と平行な垂直基準面に対して前記ピンボス部の軸線
方向であってこのピストンの中心軸方向または外周方向
に５〜60゜折曲げた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 |
|---|---|---|---|
| JP63093199A JP2615129B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63093199A JP2615129B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01267345A JPH01267345A (ja) | 1989-10-25 |
| JP2615129B2 true JP2615129B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=14075905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63093199A Expired - Lifetime JP2615129B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615129B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2559912Y2 (ja) * | 1988-12-22 | 1998-01-19 | マツダ株式会社 | エンジンのピストン構造 |
| US7406941B2 (en) | 2004-07-21 | 2008-08-05 | Federal - Mogul World Wide, Inc. | One piece cast steel monobloc piston |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2050452A (en) * | 1927-06-22 | 1936-08-11 | Bohn Aluminium & Brass Corp | Piston |
| JPS59215940A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用ピストン |
| JPS60244455A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-04 | Mazda Motor Corp | ピストン製造法 |
| JPS6154410A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-18 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | 三次元測定機の安全装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62166367U (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63093199A patent/JP2615129B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2050452A (en) * | 1927-06-22 | 1936-08-11 | Bohn Aluminium & Brass Corp | Piston |
| JPS59215940A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用ピストン |
| JPS60244455A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-04 | Mazda Motor Corp | ピストン製造法 |
| JPS6154410A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-18 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | 三次元測定機の安全装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01267345A (ja) | 1989-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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