JPH0152573B2 - - Google Patents
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- JPH0152573B2 JPH0152573B2 JP21434685A JP21434685A JPH0152573B2 JP H0152573 B2 JPH0152573 B2 JP H0152573B2 JP 21434685 A JP21434685 A JP 21434685A JP 21434685 A JP21434685 A JP 21434685A JP H0152573 B2 JPH0152573 B2 JP H0152573B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02F3/027—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion the skirt wall having cavities
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ 発明の目的
(1) 産業上の利用分野
本発明は、主としてエンジンに用いられるピス
トン、特に、外周にリング溝を有するヘツド部
と、このヘツド部下面に一体に突設されてピスト
ン軸線を挟んで同軸上に並ぶ一対のピストンボス
部と、ヘツド部の下部周縁に一体に連なるスカー
ト部とからなるピストンに関する。Detailed Description of the Invention A. Object of the Invention (1) Industrial Application Field The present invention relates to a piston mainly used in an engine, particularly a head portion having a ring groove on the outer periphery, and a piston integrally protruding from the lower surface of the head. The present invention relates to a piston that includes a pair of piston boss parts arranged coaxially with the piston axis interposed therebetween, and a skirt part integrally continuous with the lower peripheral edge of the head part.
(2) 従来の技術
従来、この種ピストンにおいて、軽量化と摺動
面積の減少とを図るために、スカート部のピンボ
ス部との隣接部に切欠を設けることが知られてい
る（例えば、実開昭60−26254号公報参照）。(2) Prior art Conventionally, in order to reduce the weight and sliding area of this type of piston, it has been known to provide a notch in the skirt portion adjacent to the pin boss portion (for example, in practice (Refer to Publication No. 1983-26254).
(3) 発明が解決しようとする問題点
従来のピストンでは、切欠の底面がピストン軸
線と平行になつているので、スカート部のスラス
ト荷重受面の主要部は周方向幅が一定であり、ピ
ストンの充分な軽量化を図るためにスカート部の
切欠を周方向に拡張すると、スカート部のスラス
ト荷重面の有効面積が著しく減少してしまう幣害
を生じ、このためピストンの軽量化にも限界があ
る。(3) Problems to be solved by the invention In conventional pistons, the bottom surface of the notch is parallel to the piston axis, so the main part of the thrust load receiving surface of the skirt part has a constant width in the circumferential direction, and the piston If the notch in the skirt section is expanded in the circumferential direction in order to sufficiently reduce the weight of the piston, the effective area of the thrust load surface of the skirt section will be significantly reduced, which will limit the weight reduction of the piston. be.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもの
で、スカート部のスラスト荷重受面の満足すべき
広さを確保しつつ、スカート部の切欠を充分に拡
張し得るようにし、もつて軽量で耐久性の高い前
記ピストンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to ensure a satisfactory width of the thrust load-receiving surface of the skirt part, and to sufficiently expand the notch of the skirt part, thereby making it lightweight and durable. It is an object of the present invention to provide the piston with high properties.
Ｂ 発明の構成
(1) 問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明は、スカー
ト部のスラスト荷重受面をヘツド部に向つて狭ば
めるべく、スカート部のピンボス部との隣接部
に、底面がピストン軸線に対し傾斜した切欠を設
けたことを第１の特徴とする。B. Structure of the Invention (1) Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a pin boss of the skirt portion in order to narrow the thrust load receiving surface of the skirt portion toward the head portion. The first feature is that a notch whose bottom surface is inclined with respect to the piston axis is provided adjacent to the piston axis.
また、第１の特徴に加えて、前記切欠の底面に
沿つて延びるリブによりボス部とスカート部とを
一体に連結したことを第２の特徴とし、同じく第
１の特徴に加えて、前記切欠の底面に、この切欠
内をスカート部内に連通する透孔を開口したこと
を第３の特徴とする。 In addition to the first feature, a second feature is that the boss portion and the skirt portion are integrally connected by a rib extending along the bottom surface of the notch; A third feature is that a through hole is formed in the bottom surface of the notch to communicate with the inside of the skirt portion.
(2) 作用
本発明の第１の特徴によれば、スカート部の切
欠によつて決定されるスラスト荷重受面の両側縁
は、スカート部がエンジンのシリンダ内壁からス
ラスト荷重を受けたとき想定される等圧線に沿う
形となり、したがつてストツパ荷重受面に満足す
べき有効面積を確保しつつ、切欠を最大限に拡張
することができる。(2) Effect According to the first feature of the present invention, the opposite side edges of the thrust load receiving surface determined by the notches of the skirt portion are the edges that are assumed when the skirt portion receives a thrust load from the inner wall of the cylinder of the engine. Therefore, the notch can be expanded to the maximum extent while ensuring a satisfactory effective area on the stopper load receiving surface.
また本発明の第２の特徴によれば、スカート部
に加わる前記スラスト荷重がリブを介してピンボ
ス部に確実に伝達支承されるため、切欠の存在に
も拘らずスカート部の変形を極力防止することが
できる。 According to the second feature of the present invention, the thrust load applied to the skirt portion is reliably transmitted and supported to the pin boss portion via the ribs, so deformation of the skirt portion is prevented as much as possible despite the presence of the notch. be able to.
さらに本発明の第３の特徴によれば、スラスト
荷重によりシリンダ内壁とスカート部のスラスト
荷重受面との間から切欠へ押しやられる潤滑油、
並びにヘツド部のリング溝に装着されるオイルリ
ングによりシリンダ内壁から切欠へ掻き落される
潤滑油が切欠底面の透孔を通してピストンの内側
へ排出され、これによりピストンを内側より冷却
することができる。 Furthermore, according to the third feature of the present invention, the lubricating oil is forced into the notch from between the cylinder inner wall and the thrust load receiving surface of the skirt portion by the thrust load;
Furthermore, the lubricating oil scraped from the inner wall of the cylinder into the notch by the oil ring attached to the ring groove of the head portion is discharged to the inside of the piston through the through hole in the bottom of the notch, thereby allowing the piston to be cooled from the inside.
(3) 実施例
以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第１図において、エンジン用ピストン
１はアルミニウム合金製であつて、ヘツド部２
と、このヘツド部２下面に一体に突設されてピス
トン軸線Ｙを挟んで同軸上に並ぶ一対のピンボス
部３，３と、ヘツド部２の下部周縁に一体に連な
るスカート部４とからなつており、ピンボス部
３，３にはピストンピン（図示せず）を支持する
ためのピン孔５，５が穿設されている。(3) Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. In FIG. 1, an engine piston 1 is made of aluminum alloy, and a head portion 2
It consists of a pair of pin boss parts 3, 3 which are integrally protruded from the lower surface of the head part 2 and lined up coaxially across the piston axis Y, and a skirt part 4 which is integrally continuous with the lower peripheral edge of the head part 2. The pin boss portions 3, 3 are provided with pin holes 5, 5 for supporting a piston pin (not shown).
スカート部４は、その外径が下方に向つて僅か
に増加するようにテーパが付されており、エンジ
ンの高温時には、スカート４の上下両端間の温度
差によるも円柱形状を呈するようになつている。 The skirt portion 4 is tapered so that its outer diameter increases slightly toward the bottom, and when the engine is at high temperature, it takes on a cylindrical shape due to the temperature difference between the upper and lower ends of the skirt 4. There is.
またスカート部４は、第２図に示すように、横
断面がピンボス３，３の軸線方向に短径ａを向け
た楕円となるように形成されており（即ちａ＜
ｂ）、エンジンの高温時には、比較的厚肉のピン
ボス３，３の存在によるも真円の断面形状を呈す
るようになつている。 Further, as shown in FIG. 2, the skirt portion 4 is formed so that its cross section is an ellipse with the minor axis a directed in the axial direction of the pin bosses 3, 3 (that is, a<
b) When the engine is at a high temperature, the relatively thick pin bosses 3, 3 provide a perfectly circular cross-sectional shape.
第５図において、ヘツド部２は、頂壁６と、こ
の頂壁６の周縁に一体に連なる、スカート部４よ
りも厚肉の円筒状のリングベルト７とからなつて
おり、リングベルト７の外周には上から順に第
１、第２、第３リング溝８1，８2，８3が刻設さ
れ、第１、第２リング溝８1，８2には圧縮リング
が、第３リング溝８3にはオイルリング（いずれ
も図示せず）が装着されるようになつている。 In FIG. 5, the head portion 2 consists of a top wall 6 and a cylindrical ring belt 7 that is thicker than the skirt portion 4 and integrally continuous with the periphery of the top wall 6. First, second, and third ring grooves 8 1 , 8 2 , and 8 3 are carved on the outer periphery in order from the top. An oil ring (none of which is shown) is attached to the groove 83 .
第１図、第３図ないし第５図に示すように、ス
カート部４において、その周方向で各ピンボス部
３の両側に隣接する部分には切欠９，９が設けら
れ、これら切欠９，９の底面９ａ，９ａは、スカ
ート部４のスラスト荷重受面４ａがエンジンのシ
リンダ内壁からスラスト荷重を受けたとき想定さ
れる等圧線Ｌに沿わせるべく、上方に向つてピス
トン軸線Ｙに近づくように傾斜させてある。 As shown in FIGS. 1, 3 to 5, notches 9, 9 are provided in the skirt portion 4 at portions adjacent to both sides of each pin boss portion 3 in the circumferential direction. The bottom surfaces 9a, 9a of the skirt portion 4 are inclined upward toward the piston axis Y so that the thrust load receiving surface 4a of the skirt portion 4 follows an isobar line L that is assumed when receiving a thrust load from the inner wall of the cylinder of the engine. I've let it happen.
ピンボス部３とスカート部４とは、上記切欠９
の底面９ａに沿つて延びるリブ１０によつて一体
に連結され、このリブ１０には切欠９内をスカー
ト部４内に連通する透孔１１が穿設される。 The pin boss portion 3 and the skirt portion 4 are connected to the notch 9 described above.
They are integrally connected by a rib 10 extending along the bottom surface 9a, and the rib 10 is provided with a through hole 11 that communicates the inside of the notch 9 with the inside of the skirt portion 4.
また、上記切欠９に臨むリングベルト７の下面
には凹部１２が設けられ、この凹部１２は少なく
とも第３リング溝８3の裏側に達する深さに形成
される。尚、この凹部１２は前記切欠９と共に鋳
抜きにより形成される。 Further, a recess 12 is provided on the lower surface of the ring belt 7 facing the notch 9, and this recess 12 is formed to a depth that reaches at least the back side of the third ring groove 83 . Incidentally, this recessed portion 12 and the notch 9 are formed by casting.
次にこの実施例の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.
ピストン１がエンジンのシリンダ内を往復動し
ているとき、ピン孔５，５に嵌装されるピストン
ピンを軸として例えば第１図で反時計方向に首振
りを行うと、スカート部４の右側のスラスト荷重
受面４ａにシリンダの内壁からのスラスト荷重が
加わり、その荷重はスカート部４の下端で最も大
きく、上方及び周方向へ向かうに従い減少するの
で、第３図に示すように、想定される等圧線Ｌは
山形の放物線に似た曲線を描くことになる。 When the piston 1 is reciprocating in the cylinder of the engine, if the piston 1 is oscillated in the counterclockwise direction as shown in FIG. A thrust load from the inner wall of the cylinder is applied to the thrust load receiving surface 4a of the skirt portion 4, and the load is greatest at the lower end of the skirt portion 4 and decreases upward and toward the circumferential direction. The isobars L will draw a curve similar to a chevron-shaped parabola.
ところで、各ピンボス３の両側でスカート部４
に設けられた切欠９，９は、それらの底面９ａ，
９ａが等圧線Ｌに沿うように、ピストン軸線Ｙに
対し傾斜して形成されているので、スカート部４
のスラスト荷重受面４ａに充分な有効面積を与え
つつ、切欠９，９を最大限に拡張してピストン１
の効果的な軽量化を図ることができる。 By the way, the skirt portions 4 are attached on both sides of each pin boss 3.
The notches 9, 9 provided in the bottom surfaces 9a,
Since the skirt portion 9a is formed obliquely with respect to the piston axis Y along the isobaric line L, the skirt portion 4
While giving sufficient effective area to the thrust load receiving surface 4a of the piston 1, the notches 9 are expanded to the maximum extent.
Effective weight reduction can be achieved.
しかも、スカート部４に加わる前記スラスト荷
重は、切欠９，９の底面９ａ，９ａに位置するリ
ブ１０，１０を介してピンボス部３に伝達支承さ
れるため、切欠９，９の存在にも拘らずスカート
部４の変形を極力防止することができる。 Moreover, the thrust load applied to the skirt portion 4 is transmitted and supported to the pin boss portion 3 via the ribs 10, 10 located on the bottom surfaces 9a, 9a of the notches 9, 9, so that despite the presence of the notches 9, 9, Therefore, deformation of the skirt portion 4 can be prevented as much as possible.
一方、スラスト荷重受面９ａとシリンダ内壁と
の間に介在する潤滑油は、スラスト荷重が大きく
作用する所から小さく作用する所へ、等圧線Ｌと
直交する方向へ押しやられて切欠９，９へ速やか
に排除され、そしてその油の一部はヘツド部２下
面の凹部１２，１２に浸入して、リングベルト７
を第３リング８3の裏側から効果的に冷却し、他
の一部はピン孔５に浸入してピストンピンを潤滑
し、残る大部分の油はリブ１０の透孔１１を通つ
てピストン１の中空部へ排出され、ピストン１を
内側から効果的に冷却する。 On the other hand, the lubricating oil interposed between the thrust load receiving surface 9a and the cylinder inner wall is pushed in a direction perpendicular to the isobars L, from a place where a large thrust load acts to a place where a small thrust load acts, and is quickly transferred to the notches 9, 9. A part of the oil enters the recesses 12, 12 on the lower surface of the head part 2 and is removed from the ring belt 7.
The remaining oil is effectively cooled from the back side of the third ring 83 , the other part enters the pin hole 5 and lubricates the piston pin, and most of the remaining oil passes through the through hole 11 of the rib 10 and cools the piston 1. is discharged into the hollow part of the piston 1, effectively cooling the piston 1 from the inside.
また第３リング溝８3に装着されたオイルリン
グ（図示せず）により、シリンダ内壁から各切欠
９へ直接掻き落された油も、上記を同様の経路を
辿るものである。 Further, the oil directly scraped from the cylinder inner wall to each notch 9 by an oil ring (not shown) installed in the third ring groove 8 3 also follows the same path as described above.
Ｃ 発明の効果
以上のように本発明の第１の特徴によれば、ス
カート部のスラスト荷重受面をヘツド部に向つて
狭めるべく、スカート部のピンボス部との隣接部
に、底面がピストン軸線に対し傾斜した切欠を設
けたので、スカート部のスラスト荷重受面に満足
すべき有効面積を確保しつつ、切欠を最大限に拡
張することができ、ピストンの耐久性及び軽量化
の両方を満足させることができる。C. Effects of the Invention As described above, according to the first feature of the present invention, in order to narrow the thrust load receiving surface of the skirt portion toward the head portion, the bottom surface is aligned with the piston axis at the portion of the skirt portion adjacent to the pin boss portion. Since a notch is provided that is slanted to the piston, the notch can be expanded to the maximum while ensuring a satisfactory effective area for the thrust load receiving surface of the skirt, which satisfies both the durability and weight reduction of the piston. can be done.
また第２の特徴によれば、前記切欠の底面に沿
つて延びるリブによりピンボス部とスカート部と
を一体に連結したので、シリンダ内壁からスカー
ト部に加わるスラスト荷重をピンボス部に確実に
伝達支承させることができ、したがつてスカート
部の剛性が高く、ピストンの耐久性を向上させる
ことができる。 According to the second feature, the pin boss portion and the skirt portion are integrally connected by the rib extending along the bottom surface of the notch, so that the thrust load applied to the skirt portion from the inner wall of the cylinder is reliably transmitted and supported to the pin boss portion. Therefore, the rigidity of the skirt portion is high, and the durability of the piston can be improved.
さらに第３の特徴によれば、前記切欠の底面
に、この切欠内をスカート部内に連通する透孔を
開口したので、シリンダ内壁から切欠に集められ
た潤滑油をピストンの中空部へ速やかに排出させ
てピストンを内側から効果的に冷却することがで
き、これによつてもピストンの耐久性を向上させ
ることができる。 Furthermore, according to the third feature, a through hole is opened in the bottom of the notch, which communicates the inside of the notch with the inside of the skirt, so that the lubricating oil collected in the notch is quickly discharged from the inner wall of the cylinder to the hollow part of the piston. This allows the piston to be effectively cooled from the inside, thereby improving the durability of the piston.
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はピストンの正面図、第２図は同平面図、第３図
は同側面図、第４図は第３図の−線断面図、
第５図は第４図の−線断面図である。
Ｌ…等圧線、Ｙ…ピストン軸線、１…ピスト
ン、２…ヘツド部、３…ピンボス部、４…スカー
ト部、４ａ…スラスト荷重受面、８1，８2，８3
…リング溝、９…切欠、９ａ…底面、１０…リ
ブ、１１…透孔。
The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front view of the piston, FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is a side view of the piston, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line -- of FIG. ,
FIG. 5 is a sectional view taken along the line -- in FIG. 4. L... Equal pressure line, Y... Piston axis, 1... Piston, 2... Head part, 3... Pin boss part, 4... Skirt part, 4a... Thrust load receiving surface, 8 1 , 8 2 , 8 3
...Ring groove, 9...Notch, 9a...Bottom surface, 10...Rib, 11...Through hole.
Claims (1)
ツド部下面に一体に突設されてピストン軸線を挟
んで同軸上に並ぶ一対のピンボス部と、ヘツド部
の下部周縁に一体に連なるスカート部とからなる
ピストンにおいて、スカート部のスラスト荷重受
面をヘツド部に向つて狭ばめるべく、スカート部
のピンボス部との隣接部に、底面がピストン軸線
に対し傾斜した切欠を設けたことを特徴とするピ
ストン。 ２ 外周にリング溝を有するヘツド部と、このヘ
ツド部下面に一体に突設されてピストン軸線を挟
んで同軸上に並ぶ一対のピンボス部と、ヘツド部
の下部周縁に一体に連なるスカート部とからなる
ピストンにおいて、スカート部のスラスト荷重受
面をヘツド部に向つて狭ばめるべく、スカート部
のピンボス部との隣接部に、底面がピストン軸線
に対し傾斜した切欠を設け、この切欠の底面に沿
つて延びるリブによりスカート部とピンボス部と
を一体に連結したことを特徴とするピストン。 ３ 外周にリング溝を有するヘツド部と、このヘ
ツド部下面に一体に突設されてピストン軸線を挟
んで同軸上に並ぶ一対のピンボス部と、ヘツド部
の下部周縁に一体に連なるスカート部とからなる
ピストンにおいて、スカート部のスラスト荷重受
面をヘツド部に向つて狭ばめるべく、スカート部
のピンボス部との隣接部に、底面がピストン軸線
に対し傾斜した切欠を設け、この切欠の底面に、
この切欠内をスカート部内に連通する透孔を開口
したことを特徴とするピストン。[Scope of Claims] 1. A head portion having a ring groove on the outer periphery, a pair of pin boss portions integrally protruding from the lower surface of the head and aligned coaxially across the piston axis, and integrally formed on the lower peripheral edge of the head portion. In order to narrow the thrust load receiving surface of the skirt part toward the head part, a notch with a bottom surface inclined with respect to the piston axis is formed in the part of the skirt part adjacent to the pin boss part. A piston characterized by being provided with. 2. A head portion having a ring groove on the outer periphery, a pair of pin boss portions integrally protruding from the lower surface of the head and aligned coaxially across the piston axis, and a skirt portion integrally extending along the lower periphery of the head portion. In order to narrow the thrust load receiving surface of the skirt portion toward the head portion, a notch whose bottom surface is inclined with respect to the piston axis is provided in the skirt portion adjacent to the pin boss portion, and the bottom surface of this notch is A piston characterized in that a skirt portion and a pin boss portion are integrally connected by a rib extending along the piston. 3 A head portion having a ring groove on the outer periphery, a pair of pin boss portions integrally protruding from the lower surface of the head and aligned coaxially across the piston axis, and a skirt portion integrally extending along the lower periphery of the head portion. In order to narrow the thrust load receiving surface of the skirt portion toward the head portion, a notch whose bottom surface is inclined with respect to the piston axis is provided in the skirt portion adjacent to the pin boss portion, and the bottom surface of this notch is To,
A piston characterized by having a through hole that communicates the inside of the notch with the inside of the skirt portion.
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|---|---|---|---|
| JP21434685A JPS6285152A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Piston |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP21434685A JPS6285152A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Piston |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21434685A Granted JPS6285152A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Piston |
Country Status (1)
| Country | Link |
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1985
- 1985-09-27 JP JP21434685A patent/JPS6285152A/en active Granted
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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |