JPH03100356A - 断熱ピストンの構造 - Google Patents
断熱ピストンの構造Info
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- JPH03100356A JPH03100356A JP1235639A JP23563989A JPH03100356A JP H03100356 A JPH03100356 A JP H03100356A JP 1235639 A JP1235639 A JP 1235639A JP 23563989 A JP23563989 A JP 23563989A JP H03100356 A JPH03100356 A JP H03100356A
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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
- F02F3/10—Pistons having surface coverings
- F02F3/12—Pistons having surface coverings on piston heads
-
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- F05C2253/16—Fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、断熱エンジンにおける断熱ピストンの構造
に関する。
に関する。
従来、断熱ピストンの構造として、特開昭６３３０２１
６４号公報に開示されたものがある。
６４号公報に開示されたものがある。
該断熱ピストンの構造を第５図を参照して概説する。該
断熱ピストンは、中央に取付ボス部４４を存するセラミ
ック材と熱膨張係数がほぼ等しい材料から成るピストン
ヘッド部４１と、中央に取付ボス部４４が嵌合する中央
取付孔５２を備えた金属製ピストンスカート部４２とか
ら構成されている。更に、ピストンへ・７ド部４１の取
付ボス部４４とピストンスカート部４２の中央取付孔５
２とは、金属リング５１のメタルフローによって固定さ
れている。ピストンヘッド部４Ｊとピストンスカート部
４２との中央部の当接部位には断熱ガスゲットである断
熱緩衝材４８が押圧状態に介在している。また、ピスト
ンヘッド部４１とピストンスカート部４２との間には、
断熱空気層４９が形成されている。更に、熱容量を小さ
くするため極めて薄く形成したセラミック薄板４５が、
燃焼室に面するようにピストンヘッド部４１に断熱材４
３を介して配置されていることである。セラミック薄板
４５の外周部には、同様な材料で形成されたセラミック
リング４６が嵌合しており、セラミックＦ１４反４５と
セラミックリング４６とは、例えば、特開平１−１０８
１７１号公報に示すように、接触部でＣＶＤ （化学蒸
着）によって接合されている。セラミックリング４６の
内周面には段部５６が形成されており、ピストンヘッド
部４１の外周部がセラミックリング４６の段部５６に当
接するようにセラミックリング４６に嵌合している。
断熱ピストンは、中央に取付ボス部４４を存するセラミ
ック材と熱膨張係数がほぼ等しい材料から成るピストン
ヘッド部４１と、中央に取付ボス部４４が嵌合する中央
取付孔５２を備えた金属製ピストンスカート部４２とか
ら構成されている。更に、ピストンへ・７ド部４１の取
付ボス部４４とピストンスカート部４２の中央取付孔５
２とは、金属リング５１のメタルフローによって固定さ
れている。ピストンヘッド部４Ｊとピストンスカート部
４２との中央部の当接部位には断熱ガスゲットである断
熱緩衝材４８が押圧状態に介在している。また、ピスト
ンヘッド部４１とピストンスカート部４２との間には、
断熱空気層４９が形成されている。更に、熱容量を小さ
くするため極めて薄く形成したセラミック薄板４５が、
燃焼室に面するようにピストンヘッド部４１に断熱材４
３を介して配置されていることである。セラミック薄板
４５の外周部には、同様な材料で形成されたセラミック
リング４６が嵌合しており、セラミックＦ１４反４５と
セラミックリング４６とは、例えば、特開平１−１０８
１７１号公報に示すように、接触部でＣＶＤ （化学蒸
着）によって接合されている。セラミックリング４６の
内周面には段部５６が形成されており、ピストンヘッド
部４１の外周部がセラミックリング４６の段部５６に当
接するようにセラミックリング４６に嵌合している。
セラミック薄板４５、セラミックリング４６及びピスト
ンヘッド部４１によって形成される空間部には、断熱材
４３が封入されている。この断熱材４３は、チタン酸カ
リウムウィスカー、ジルコニアファイバー等の材料から
成る。ピストンヘッド部４１がピストンスカート部４２
に押圧状態に取付けられることによって、ピストンヘッ
ド部４１の外周部がセラミンクリング４６の段部５６に
押し付けられ、セラミックリング４６がピストンスカー
ト部４２の周囲部に押圧される。また、セラミックリン
グ４６とピストンスカート部４２との間のシールのため
、ガスケットであるカーボンシール４７が介在されてい
る。
ンヘッド部４１によって形成される空間部には、断熱材
４３が封入されている。この断熱材４３は、チタン酸カ
リウムウィスカー、ジルコニアファイバー等の材料から
成る。ピストンヘッド部４１がピストンスカート部４２
に押圧状態に取付けられることによって、ピストンヘッ
ド部４１の外周部がセラミンクリング４６の段部５６に
押し付けられ、セラミックリング４６がピストンスカー
ト部４２の周囲部に押圧される。また、セラミックリン
グ４６とピストンスカート部４２との間のシールのため
、ガスケットであるカーボンシール４７が介在されてい
る。
ところで、セラミック材を断熱材又は耐熱材として利用
するピストン等の断熱エンジン部材において、断熱特性
を十分に得ることは極めて困難なことである。セラミッ
ク材が燃焼室側の高温に晒される状態であり、そのため
熱ショックを受け、セラミック材の強度上の問題がある
。また、断熱のため壁面のセラミック材の厚さを厚くす
ると、熱容量が大きくなり、吸入工程時に吸入空気が燃
焼室から多く受熱して高温になり、その熱が喚気に影響
し、吸入効率が低下して空気が吸入されなくなるという
現象が生じる反面、膨張工程では断熱性を向上させなけ
ればならない。
するピストン等の断熱エンジン部材において、断熱特性
を十分に得ることは極めて困難なことである。セラミッ
ク材が燃焼室側の高温に晒される状態であり、そのため
熱ショックを受け、セラミック材の強度上の問題がある
。また、断熱のため壁面のセラミック材の厚さを厚くす
ると、熱容量が大きくなり、吸入工程時に吸入空気が燃
焼室から多く受熱して高温になり、その熱が喚気に影響
し、吸入効率が低下して空気が吸入されなくなるという
現象が生じる反面、膨張工程では断熱性を向上させなけ
ればならない。
そこで、上記問題を解決するため、前掲特開昭６３−３
０２１６４号公報に開示した断熱ピストンの構造は、上
記のように構成することによって、極めて高度の断熱性
を得ると共に、燃焼ガスに晒されて高温になる燃焼室側
に面するピストンヘッドの表面部の熱容量を可及的に小
さく構成し、吸入効率及びサイクル効率を向上させ、し
かも熱シヨ・ツクを受けても強度上の問題が生じること
なく、耐熱性、耐腐食性、耐変形性を向上させ、しかも
安定した取付状態を得ることができ、更に爆発時にピス
トンヘッドに作用する圧力を好ましい状態で受は止める
ことができる構造に構成し、ピストンヘッドとピストン
スカートとの間のシール機能を向上させたものである。
０２１６４号公報に開示した断熱ピストンの構造は、上
記のように構成することによって、極めて高度の断熱性
を得ると共に、燃焼ガスに晒されて高温になる燃焼室側
に面するピストンヘッドの表面部の熱容量を可及的に小
さく構成し、吸入効率及びサイクル効率を向上させ、し
かも熱シヨ・ツクを受けても強度上の問題が生じること
なく、耐熱性、耐腐食性、耐変形性を向上させ、しかも
安定した取付状態を得ることができ、更に爆発時にピス
トンヘッドに作用する圧力を好ましい状態で受は止める
ことができる構造に構成し、ピストンヘッドとピストン
スカートとの間のシール機能を向上させたものである。
しかしながら、上記断熱ピストンの構造において、ヘノ
ドヘース部と燃焼室側に配置したセラミック薄板との間
に配置した断熱材として、ムライト、アルミナ、チタン
酸カリウム、ジルコニア等のウィスカー或いはファイバ
ーから構成し、そして、セラミック薄板及びセラミック
リングを窒化珪素から構成している。そのため、断熱材
と周囲のセラミック薄板及びセラミックリングとの材質
が異なり、熱膨張係数が異なるため熱膨張差が発生し、
ピストンヘッドの表面となるセラミック薄板と断熱材と
の間に隙間が発生し、燃焼時の爆発力に対して強度的に
不利となる。しかも、両者間の接合部をＣＶＤ （化学
蒸着）或いはコーティング等で接合した場合には、断熱
材を保持する強度はなく、断熱材とセラミック薄板及び
セラミックリングとの接合部が剥離、クラック等が発生
する原因となり、不具合が発生する。
ドヘース部と燃焼室側に配置したセラミック薄板との間
に配置した断熱材として、ムライト、アルミナ、チタン
酸カリウム、ジルコニア等のウィスカー或いはファイバ
ーから構成し、そして、セラミック薄板及びセラミック
リングを窒化珪素から構成している。そのため、断熱材
と周囲のセラミック薄板及びセラミックリングとの材質
が異なり、熱膨張係数が異なるため熱膨張差が発生し、
ピストンヘッドの表面となるセラミック薄板と断熱材と
の間に隙間が発生し、燃焼時の爆発力に対して強度的に
不利となる。しかも、両者間の接合部をＣＶＤ （化学
蒸着）或いはコーティング等で接合した場合には、断熱
材を保持する強度はなく、断熱材とセラミック薄板及び
セラミックリングとの接合部が剥離、クラック等が発生
する原因となり、不具合が発生する。
この発明の目的は、上記の問題点を解決することであり
、ピストンヘッド部に極めて高度の新地性を得ると共に
、燃焼ガスに晒されて高温になる燃焼室側に面するピス
トンヘッドの表面部の耐熱性を確保し且つ該表面部の熱
容量を可及的に小さく構成してガス温度への追従性を向
上して吸入効率を向上させるように、該表面部を窒化珪
素（Ｓ］。
、ピストンヘッド部に極めて高度の新地性を得ると共に
、燃焼ガスに晒されて高温になる燃焼室側に面するピス
トンヘッドの表面部の耐熱性を確保し且つ該表面部の熱
容量を可及的に小さく構成してガス温度への追従性を向
上して吸入効率を向上させるように、該表面部を窒化珪
素（Ｓ］。
Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミック材料で薄膜
部材に構成し、特に、摺動面を構成するセラミノり材料
から成る筒部材の段部とヘッドベース部の周囲部との間
に金属製耐熱部材を圧入によって配置し、両者間にプレ
ストレスを付与し、それによってヘッドベース部材と断
熱材との間の隙間の発生を防止し、爆発力に対して薄膜
部材のプレートに曲げ応力の発生を防止し、強度を向上
させた断熱ピストンの構造を提供することである。
部材に構成し、特に、摺動面を構成するセラミノり材料
から成る筒部材の段部とヘッドベース部の周囲部との間
に金属製耐熱部材を圧入によって配置し、両者間にプレ
ストレスを付与し、それによってヘッドベース部材と断
熱材との間の隙間の発生を防止し、爆発力に対して薄膜
部材のプレートに曲げ応力の発生を防止し、強度を向上
させた断熱ピストンの構造を提供することである。
この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、ピストンスカート
部材の外周上端面に下端面を当接した筒部材、該筒部材
の内周段部に周囲部を当接し且つ前記ピストンスカート
部材に固定したヘッドベース部材、該ヘッドベース部材
上に配置した断熱部材、該断熱部材上に配置され且つ周
囲部を前記筒部材に接合したセラミック製薄膜部材、及
び前記筒部材の前記内周段部と前記ヘッドベース部材の
前記周囲部との間に配置した金属製耐熱部材から成る断
熱ピストンの構造に関する。
構成されている。即ち、この発明は、ピストンスカート
部材の外周上端面に下端面を当接した筒部材、該筒部材
の内周段部に周囲部を当接し且つ前記ピストンスカート
部材に固定したヘッドベース部材、該ヘッドベース部材
上に配置した断熱部材、該断熱部材上に配置され且つ周
囲部を前記筒部材に接合したセラミック製薄膜部材、及
び前記筒部材の前記内周段部と前記ヘッドベース部材の
前記周囲部との間に配置した金属製耐熱部材から成る断
熱ピストンの構造に関する。
或いは、この断熱ピストンの構造において、前記筒部材
の前記内周段部と前記ヘッドベース部材の前記周囲部と
の間に溝を形成し、該溝に前記耐熱部材を軟化圧入した
ものである。
の前記内周段部と前記ヘッドベース部材の前記周囲部と
の間に溝を形成し、該溝に前記耐熱部材を軟化圧入した
ものである。
また、この断熱ピストンの構造において、前記筒部材の
前記内周段部と前記ヘッドベース部材の前記周囲部との
間に前記耐熱部材を圧入したものである。
前記内周段部と前記ヘッドベース部材の前記周囲部との
間に前記耐熱部材を圧入したものである。
この発明による断熱ピストンの構造は、以上のように構
成されており、次のように作用する。即ち、この発明は
、筒部材の内周段部とヘッドベース部材の周囲部との間
に金属製耐熱部材を配置したので、前記筒部材の下端面
をピストンスカート部材の外周上端面に対して強力に押
圧状態に当接させることができ、前記下端面と前記外周
上端面との間に配置したシール手段による密閉状態を良
好に維持でき、しかも前記へ、ドベース部材の周囲部と
断熱部材の周囲部との密着状態を堅固に維持でき、従っ
て燃焼ガスに晒される面となる薄膜部材と前記断熱材と
密着状態を良好に維持でき、前記薄膜部材に爆発力に対
して曲げ応力が加わらず、信転性に冨んだ強度を確保で
きる。
成されており、次のように作用する。即ち、この発明は
、筒部材の内周段部とヘッドベース部材の周囲部との間
に金属製耐熱部材を配置したので、前記筒部材の下端面
をピストンスカート部材の外周上端面に対して強力に押
圧状態に当接させることができ、前記下端面と前記外周
上端面との間に配置したシール手段による密閉状態を良
好に維持でき、しかも前記へ、ドベース部材の周囲部と
断熱部材の周囲部との密着状態を堅固に維持でき、従っ
て燃焼ガスに晒される面となる薄膜部材と前記断熱材と
密着状態を良好に維持でき、前記薄膜部材に爆発力に対
して曲げ応力が加わらず、信転性に冨んだ強度を確保で
きる。
以下、図面を参照して、この発明による断熱ピストンの
構造の実施例を詳述する。
構造の実施例を詳述する。
第１図において、この発明の一実施例である断熱ピスト
ンの構造が示されている。この断熱ピストンは、主とし
て、ピストンスカート部材２、該ピストンスカート部材
２に一部当接する筒部材４、ピストンスカート部材２に
固定したヘッドベース部材１，３ｇヘンドベース部材ｌ
上に配置した断熱部材３、該断熱部材３上に配置され且
つ周囲部を筒部材４に接合した薄膜部材５、及び筒部材
４とヘッドベース部材１との間に配置した金属製耐熱部
材ＩＯから構成されている。この断熱ピストンにおいて
、ピストンスカート部材２は金属材料から形成され、ま
た、ピストンスカート部材２の外周上端面に下端面を当
接した筒部材４、及び該筒部材４の内周段部１２に周囲
部を押圧当接してピストンスカート部材２に固定したヘ
ッドベース部材ｌは窒化珪素（Ｓｉ、Ｎ、） 、炭化珪
素（ＳｉＣ）等のセラミック材料から形成されている。
ンの構造が示されている。この断熱ピストンは、主とし
て、ピストンスカート部材２、該ピストンスカート部材
２に一部当接する筒部材４、ピストンスカート部材２に
固定したヘッドベース部材１，３ｇヘンドベース部材ｌ
上に配置した断熱部材３、該断熱部材３上に配置され且
つ周囲部を筒部材４に接合した薄膜部材５、及び筒部材
４とヘッドベース部材１との間に配置した金属製耐熱部
材ＩＯから構成されている。この断熱ピストンにおいて
、ピストンスカート部材２は金属材料から形成され、ま
た、ピストンスカート部材２の外周上端面に下端面を当
接した筒部材４、及び該筒部材４の内周段部１２に周囲
部を押圧当接してピストンスカート部材２に固定したヘ
ッドベース部材ｌは窒化珪素（Ｓｉ、Ｎ、） 、炭化珪
素（ＳｉＣ）等のセラミック材料から形成されている。
また、ヘッドベース部材１上に配置した断熱部材３は、
ムライト質ファイバー、窒化珪素（Ｓｉ、Ｎ、） 、炭
化珪素（ＳｉＣ）等のセラミ、り材料のウィスカー焼成
材から構成されている。また、断熱部材３上に配置され
且つ周囲部を筒部材４に接合した薄膜部材５は窒化珪素
（Ｓｉ３８４） 、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミック
材料から構成されている。更に、筒部材４の内周段部１
２とヘッドベース部材ｌの周囲部１３との間に配置した
金属製耐熱部材１０は、二・７ケル合金等の耐熱合金か
ら形成されている。
ムライト質ファイバー、窒化珪素（Ｓｉ、Ｎ、） 、炭
化珪素（ＳｉＣ）等のセラミ、り材料のウィスカー焼成
材から構成されている。また、断熱部材３上に配置され
且つ周囲部を筒部材４に接合した薄膜部材５は窒化珪素
（Ｓｉ３８４） 、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミック
材料から構成されている。更に、筒部材４の内周段部１
２とヘッドベース部材ｌの周囲部１３との間に配置した
金属製耐熱部材１０は、二・７ケル合金等の耐熱合金か
ら形成されている。
このヘッドベース部材ｌそのものには燃焼室が形成され
ておらず、ヘッドベース部材Ｉの燃焼室側はフラットな
形状に構成されている。ヘッドベース部材１とピストン
スカート部材２とは、ピストンスカート部材２の中央に
形成した取付孔１１に、ヘッドベース部材１の中央に設
けた取付ボス部８を嵌合し、両者に形成された溝部に金
属リング９をメタルフローによって配置することによっ
て両者を固定している。この場合、ピストンの摺動面の
上部を構成する筒部材４に内周段部１２を形成し、該内
周段部１２にヘッドベース部材１の周囲部１３を係止し
て、しかも、筒部材４の外周上端面とピストンスカート
部材２の下端面との間にシール部材７を介して押圧状態
で当接させている。更に、断熱部材３は、ヘッドベース
部ｌと筒部材４によって構成される筒状穴部に配置され
ている。また、ヘッドベース部材１の下面とピストンス
カート部２との間には、断熱空気層６が形成されている
。
ておらず、ヘッドベース部材Ｉの燃焼室側はフラットな
形状に構成されている。ヘッドベース部材１とピストン
スカート部材２とは、ピストンスカート部材２の中央に
形成した取付孔１１に、ヘッドベース部材１の中央に設
けた取付ボス部８を嵌合し、両者に形成された溝部に金
属リング９をメタルフローによって配置することによっ
て両者を固定している。この場合、ピストンの摺動面の
上部を構成する筒部材４に内周段部１２を形成し、該内
周段部１２にヘッドベース部材１の周囲部１３を係止し
て、しかも、筒部材４の外周上端面とピストンスカート
部材２の下端面との間にシール部材７を介して押圧状態
で当接させている。更に、断熱部材３は、ヘッドベース
部ｌと筒部材４によって構成される筒状穴部に配置され
ている。また、ヘッドベース部材１の下面とピストンス
カート部２との間には、断熱空気層６が形成されている
。
また、この断熱ピストンの構造において、断熱部材３の
外面に配置された薄膜部材５は、同一材質の窒化珪素（
ＳｉＪａ） 、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミック材料
から成り、断熱部材３の燃焼ガスに晒される側即ち燃焼
室側の面に対して、ＣＶＤ （化学蒸着）或いはコーテ
ィング等で断熱部材３に接合することによって配置でき
る。それ故に、この薄膜部材５は、燃焼室に晒される面
を提供し、しかも可及的に薄肉に構成できるので、燃焼
ガスに晒される面の熱容量を小さくすることができ且つ
耐熱性に冨んだものに構成できる。この断熱部材３は、
断熱機能を果たすと共に、爆発時にセラミック製のＦｊ
ｌ ｔ１１部材５に作用する圧力を受は止める構造材と
して機能することができる。この断熱ピストンの構造に
ついては、爆発による圧縮力を、断熱部材３によって均
等に受ける必要があり、そのためにもヘッドベース部材
１の上面及び薄膜部材５は、平らな形状即ちフラットな
形状に構成されている。
外面に配置された薄膜部材５は、同一材質の窒化珪素（
ＳｉＪａ） 、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミック材料
から成り、断熱部材３の燃焼ガスに晒される側即ち燃焼
室側の面に対して、ＣＶＤ （化学蒸着）或いはコーテ
ィング等で断熱部材３に接合することによって配置でき
る。それ故に、この薄膜部材５は、燃焼室に晒される面
を提供し、しかも可及的に薄肉に構成できるので、燃焼
ガスに晒される面の熱容量を小さくすることができ且つ
耐熱性に冨んだものに構成できる。この断熱部材３は、
断熱機能を果たすと共に、爆発時にセラミック製のＦｊ
ｌ ｔ１１部材５に作用する圧力を受は止める構造材と
して機能することができる。この断熱ピストンの構造に
ついては、爆発による圧縮力を、断熱部材３によって均
等に受ける必要があり、そのためにもヘッドベース部材
１の上面及び薄膜部材５は、平らな形状即ちフラットな
形状に構成されている。
更に、この断熱ピストンの構造において、第２図に示す
ように、筒部材４の内周段部１２に溝１５を形成し、ま
た、ヘッドベース部材１の周囲部１３に溝１４を形成し
、谷溝１４．１５によって金属製耐熱部材１０の収容部
１６を形成している。
ように、筒部材４の内周段部１２に溝１５を形成し、ま
た、ヘッドベース部材１の周囲部１３に溝１４を形成し
、谷溝１４．１５によって金属製耐熱部材１０の収容部
１６を形成している。
この収容部１６に金属製耐熱部材１０を配置するには、
まず、第２図に示すように、収容部１６に一部に金属製
耐熱部材１０を配置し、次いで、耐熱合金を高周波加熱
装置によって局部的に加熱し、該耐熱合金を軟化させて
、第３図に矢印Ｂで示すように、治具１７を用いて押し
付け、耐熱合金を収容部１６に完全に押し込み、硬化さ
せて配置する。
まず、第２図に示すように、収容部１６に一部に金属製
耐熱部材１０を配置し、次いで、耐熱合金を高周波加熱
装置によって局部的に加熱し、該耐熱合金を軟化させて
、第３図に矢印Ｂで示すように、治具１７を用いて押し
付け、耐熱合金を収容部１６に完全に押し込み、硬化さ
せて配置する。
或いは、筒部材４の内周段部１２とへソドベス部材１の
周囲部１３との間に金属製耐熱部材ＩＯを配置するには
、第４図に示すように、ヘッドベース部材ｌの下面２１
に耐熱部材１０を載置し、テーパ面２３を有する押し治
具２２を耐熱部材１０の側面に当接状態に配置する。そ
こで、該押し治具２２のテーパ面２３に摺動接触するテ
ーパ面２０を有する押圧治具１８を矢印Ｃ方向に押圧す
ることによって、押し治具２２は矢印り方向に移動し、
第５図に示すように、耐熱部材１０を筒部材４の内周段
部１２とヘッド−・−ス部材ｌの周囲部１３との間に圧
入することができる。
周囲部１３との間に金属製耐熱部材ＩＯを配置するには
、第４図に示すように、ヘッドベース部材ｌの下面２１
に耐熱部材１０を載置し、テーパ面２３を有する押し治
具２２を耐熱部材１０の側面に当接状態に配置する。そ
こで、該押し治具２２のテーパ面２３に摺動接触するテ
ーパ面２０を有する押圧治具１８を矢印Ｃ方向に押圧す
ることによって、押し治具２２は矢印り方向に移動し、
第５図に示すように、耐熱部材１０を筒部材４の内周段
部１２とヘッド−・−ス部材ｌの周囲部１３との間に圧
入することができる。
この発明による断熱ピストンの構造は、以上のように構
成されているので、次のような特有の効果を有する。即
ち、この断熱ピストンの構造は、ピストンスカート部材
の外周上端面に下端面を当接した筒部材、該筒部材の内
周段部に周囲部を当接し且つ前記ピストンスカート部材
に固定したヘッドベース部材、該ヘッドベース部材上に
配置した断熱部材、該断熱部材上に配置され且つ周囲部
を前記筒部材に接合したセラミック製′ｇｉ膜部材、及
び前記筒部材の前記内周段部と前記ヘッドベース部材の
前記周囲部との間に配置した金属製耐熱部材から構成し
たので、前記筒部材の下端面を介在する前記金属製耐熱
部材によってピストンスカート部材の外周上端面に対し
て強力に押圧状態に当接させることができ、前記下端面
と前記外周上端面との間に配置したシール手段による密
閉状態を良好に維持でき、しかも前記ヘッドベース部材
の周囲部と前記断熱部材の周囲部との密着状態を堅固に
維持でき、従って燃焼ガスに晒される面となる前記薄膜
部材と前記断熱材と密着状態を良好に維持でき、前記薄
膜部材に爆発力に対して曲げ応力が加わらず、信頼性に
冨んだ強度を確保できる。
成されているので、次のような特有の効果を有する。即
ち、この断熱ピストンの構造は、ピストンスカート部材
の外周上端面に下端面を当接した筒部材、該筒部材の内
周段部に周囲部を当接し且つ前記ピストンスカート部材
に固定したヘッドベース部材、該ヘッドベース部材上に
配置した断熱部材、該断熱部材上に配置され且つ周囲部
を前記筒部材に接合したセラミック製′ｇｉ膜部材、及
び前記筒部材の前記内周段部と前記ヘッドベース部材の
前記周囲部との間に配置した金属製耐熱部材から構成し
たので、前記筒部材の下端面を介在する前記金属製耐熱
部材によってピストンスカート部材の外周上端面に対し
て強力に押圧状態に当接させることができ、前記下端面
と前記外周上端面との間に配置したシール手段による密
閉状態を良好に維持でき、しかも前記ヘッドベース部材
の周囲部と前記断熱部材の周囲部との密着状態を堅固に
維持でき、従って燃焼ガスに晒される面となる前記薄膜
部材と前記断熱材と密着状態を良好に維持でき、前記薄
膜部材に爆発力に対して曲げ応力が加わらず、信頼性に
冨んだ強度を確保できる。
更に、前記断熱部材による高度の断熱性を確保できると
共に、燃焼ガスに晒されて高温になるピストンヘッドの
表面部に位置する前記薄膜部材の厚さを可及的に薄く構
成でき、前記表面部の熱容量を可及的に小さく構成する
ことができ、吸入効率を向上させることができると共に
、高度の耐熱性、耐変形性、耐腐食性を得ることができ
る。
共に、燃焼ガスに晒されて高温になるピストンヘッドの
表面部に位置する前記薄膜部材の厚さを可及的に薄く構
成でき、前記表面部の熱容量を可及的に小さく構成する
ことができ、吸入効率を向上させることができると共に
、高度の耐熱性、耐変形性、耐腐食性を得ることができ
る。
また、この断熱ピストンの構造において、前記筒部材の
前記内周段部と前記ヘッドベース部材の前記周囲部との
間に溝を形成し、該溝に前記耐熱部材を軟化圧入したの
で、簡単な方法で、前記溝内に前記耐熱部材を安定して
且つ堅固に固定することができる。
前記内周段部と前記ヘッドベース部材の前記周囲部との
間に溝を形成し、該溝に前記耐熱部材を軟化圧入したの
で、簡単な方法で、前記溝内に前記耐熱部材を安定して
且つ堅固に固定することができる。
或いは、この断熱ピストンの構造において、前記筒部材
の前記内周段部と前記へンドベース部材の前記周囲部と
の間に、前記耐熱部材を圧入したので、確実に且つ十分
に両者間に挿入でき、固定状態が安定し且つ堅固に位置
させることができる。
の前記内周段部と前記へンドベース部材の前記周囲部と
の間に、前記耐熱部材を圧入したので、確実に且つ十分
に両者間に挿入でき、固定状態が安定し且つ堅固に位置
させることができる。
第１図はこの発明による断熱ピストンの構造の一実施例
を示す断面図、第２図は耐熱部材の挿入前の一例を示す
第１図の符号Ａ部分の拡大図、第３図は第２図の挿入後
の状態を示す拡大図、第４図は耐熱部材の挿入前の別の
例を示す第１図の符号Ａ部分の拡大図、第５図は第４図
の挿入後の状態を示す拡大図、及び第６図は従来の断熱
ビスＩ・ンの構造の一例を示す断面図である。 ｌ−・−へ・７ドベ一ス部材、２−−一・ピストンスカ
ート部材、３−・−断熱部材、４− 筒部材、５−・薄
膜部材、ＩＯ−金属製耐熱部材、１２内周段部、１３−
一−−−周囲部、１４． １５−−−−−溝、１６−−
−−−−収容部。
を示す断面図、第２図は耐熱部材の挿入前の一例を示す
第１図の符号Ａ部分の拡大図、第３図は第２図の挿入後
の状態を示す拡大図、第４図は耐熱部材の挿入前の別の
例を示す第１図の符号Ａ部分の拡大図、第５図は第４図
の挿入後の状態を示す拡大図、及び第６図は従来の断熱
ビスＩ・ンの構造の一例を示す断面図である。 ｌ−・−へ・７ドベ一ス部材、２−−一・ピストンスカ
ート部材、３−・−断熱部材、４− 筒部材、５−・薄
膜部材、ＩＯ−金属製耐熱部材、１２内周段部、１３−
一−−−周囲部、１４． １５−−−−−溝、１６−−
−−−−収容部。
Claims (3)
- （１）ピストンスカート部材の外周上端面に下端面を当
接した筒部材、該筒部材の内周段部に周囲部を当接し且
つ前記ピストンスカート部材に固定したヘッドベース部
材、該ヘッドベース部材上に配置した断熱部材、該断熱
部材上に配置され且つ周囲部を前記筒部材に接合したセ
ラミック製薄膜部材、及び前記筒部材の前記内周段部と
前記ヘッドベース部材の前記周囲部との間に配置した金
属製耐熱部材から成る断熱ピストンの構造。 - （２）前記筒部材の前記内周段部と前記ヘッドベース部
材の前記周囲部との間に溝を形成し、該溝に前記耐熱部
材を軟化圧入した請求項１に記載の断熱ピストンの構造
。 - （３）前記筒部材の前記内周段部と前記ヘッドベース部
材の前記周囲部との間に、前記耐熱部材を圧入した請求
項１に記載の断熱ピストンの構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235639A JPH0668258B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 断熱ピストンの構造 |
| US07/571,359 US5018489A (en) | 1989-09-13 | 1990-08-23 | Heat-insulating piston |
| DE9090309426T DE69000765T2 (de) | 1989-09-13 | 1990-08-29 | Waermeisolierter kolben. |
| EP90309426A EP0417931B1 (en) | 1989-09-13 | 1990-08-29 | Heat-insulating piston |
| DE199090309426T DE417931T1 (de) | 1989-09-13 | 1990-08-29 | Waermeisolierter kolben. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235639A JPH0668258B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 断熱ピストンの構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03100356A true JPH03100356A (ja) | 1991-04-25 |
| JPH0668258B2 JPH0668258B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=16989003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1235639A Expired - Lifetime JPH0668258B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 断熱ピストンの構造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5018489A (ja) |
| EP (1) | EP0417931B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0668258B2 (ja) |
| DE (2) | DE417931T1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201288658Y (zh) * | 2008-11-20 | 2009-08-12 | 浙江荣鹏气动工具有限公司 | 耐磨柱塞杆 |
| WO2013025651A1 (en) * | 2011-08-12 | 2013-02-21 | Mcalister Technologies, Llc | Combustion chamber inserts and associated methods of use and manufacture |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3381402D1 (de) * | 1983-12-27 | 1990-05-10 | Ford Werke Ag | Kompositkolben und verfahren zur herstellung derselben. |
| US4552057A (en) * | 1983-12-30 | 1985-11-12 | Gte Products Corporation | Thermally insulated piston |
| JPS60190651A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Ngk Insulators Ltd | エンジン用ピストンおよびその製造法 |
| BR8500556A (pt) * | 1985-02-07 | 1986-09-09 | Metal Leve S/A. Industria E Comercio | Processo de fabricacao de embolo e embolo para motores de combustao interna |
| GB8622538D0 (en) * | 1986-09-18 | 1986-10-22 | Ae Plc | Pistons |
| JPS63302164A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-09 | Isuzu Motors Ltd | 断熱ピストンの構造 |
| US4848291A (en) * | 1987-05-30 | 1989-07-18 | Isuzu Motors Limited | Heat-insulating piston structure |
| JP2629208B2 (ja) * | 1987-10-22 | 1997-07-09 | いすゞ自動車株式会社 | セラミック部材接合法 |
| JP2526947B2 (ja) * | 1987-12-14 | 1996-08-21 | いすゞ自動車株式会社 | 断熱エンジンの構造 |
-
1989
- 1989-09-13 JP JP1235639A patent/JPH0668258B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-08-23 US US07/571,359 patent/US5018489A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-29 EP EP90309426A patent/EP0417931B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-29 DE DE199090309426T patent/DE417931T1/de active Pending
- 1990-08-29 DE DE9090309426T patent/DE69000765T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0417931A1 (en) | 1991-03-20 |
| DE417931T1 (de) | 1991-10-17 |
| DE69000765D1 (de) | 1993-02-25 |
| JPH0668258B2 (ja) | 1994-08-31 |
| US5018489A (en) | 1991-05-28 |
| EP0417931B1 (en) | 1993-01-13 |
| DE69000765T2 (de) | 1993-05-27 |
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