JPH03246354A - 内燃機関のピストン構造 - Google Patents
内燃機関のピストン構造Info
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- JPH03246354A JPH03246354A JP4324990A JP4324990A JPH03246354A JP H03246354 A JPH03246354 A JP H03246354A JP 4324990 A JP4324990 A JP 4324990A JP 4324990 A JP4324990 A JP 4324990A JP H03246354 A JPH03246354 A JP H03246354A
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- JP
- Japan
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- piston
- surface roughness
- pin
- pin hole
- hole
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- Granted
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 23
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
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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
-
- 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
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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
本発明は、内燃機関のピストン構造とりわけピストンピ
ンが挿通支持されるピン孔の表面粗度を変化させたピス
トン構造に関する。
ンが挿通支持されるピン孔の表面粗度を変化させたピス
トン構造に関する。
従来の技術
従来における内燃機関のピストン構造としては、例えば
本出願人が先に提案した実開昭６３−９９０６４号公報
に記載されたものが知られている。
本出願人が先に提案した実開昭６３−９９０６４号公報
に記載されたものが知られている。
これは、アルミ合金材からなるピストンのピンボス部に
形成されたピン孔と該ピン孔に回転自在に支持されるピ
ストンピンとの滑動接触部の表面粗度を、長手方向に変
化させたものである。即ち、ピン孔は、ピストンピンと
の滑動接触部の外方側の表面粗度を大きく形成する一方
、滑動接触部の長平方向内方側の表面粗度を小さく形成
している。
形成されたピン孔と該ピン孔に回転自在に支持されるピ
ストンピンとの滑動接触部の表面粗度を、長手方向に変
化させたものである。即ち、ピン孔は、ピストンピンと
の滑動接触部の外方側の表面粗度を大きく形成する一方
、滑動接触部の長平方向内方側の表面粗度を小さく形成
している。
これによって、表面粗度の大きな個所に潤滑油を十分に
収容保持することが可能となり、滑動接触部の油膜切れ
が防止されて、ピン孔とピストンピン間の焼き付きが防
止される。一方、表面粗度の小さな個所では、耐摩耗性
や耐荷重性が向上する。
収容保持することが可能となり、滑動接触部の油膜切れ
が防止されて、ピン孔とピストンピン間の焼き付きが防
止される。一方、表面粗度の小さな個所では、耐摩耗性
や耐荷重性が向上する。
したがって、ピン孔とピストンピンとの間に高価な低摩
擦材を使用することなく、極めて簡単な構造で前記のよ
うな効果を得ることができるようになっている。
擦材を使用することなく、極めて簡単な構造で前記のよ
うな効果を得ることができるようになっている。
課題を解決するための手段
然し乍ら、前記従来のピストン構造にあっては、ピン孔
の表面粗度を単に滑動接触部の長手方向にのみ変化させ
るようにしており、即ち斯かる表面粗度を形成するため
には、第３図に示すようにピストン１のピン孔２に対す
る加工工具の軸心を、第１次加工と第２次加工の両方と
も同心上で行なっている。このため、表面粗度の長平方
向への変化は可能になるものの円周方向へ変化させるこ
とが困難であり、該表面粗度がピン孔２の軸心Ｚを中心
とした上下左右部位が−様な粗度となってしまう。この
結果、機関の燃焼圧力によってピストンピン３との相対
関係で発生するピン孔２内周面への局部的な高面圧部位
に応じて表面粗度を変化させることができない。つまり
、第４図に示すように機関の爆発行程時における燃焼圧
力がピストンＩの冠面１ａに加わると、ピン孔２の内周
面には、フンロッド４を中心とした両側部に下方向への
応力が作用して、ピストンピン３との相対関係でピン孔
２の中心側上端縁５ａ、５ｂと両側下端縁６ａ、５ｂに
高い面圧が作用し、他の部位は比較的低い面圧が作用す
る。したがって、高面圧部位と低面圧部位では、表面粗
度を適宜変化させることが望ましいが、前記従来の構造
では任意に変化させることが困難である。
の表面粗度を単に滑動接触部の長手方向にのみ変化させ
るようにしており、即ち斯かる表面粗度を形成するため
には、第３図に示すようにピストン１のピン孔２に対す
る加工工具の軸心を、第１次加工と第２次加工の両方と
も同心上で行なっている。このため、表面粗度の長平方
向への変化は可能になるものの円周方向へ変化させるこ
とが困難であり、該表面粗度がピン孔２の軸心Ｚを中心
とした上下左右部位が−様な粗度となってしまう。この
結果、機関の燃焼圧力によってピストンピン３との相対
関係で発生するピン孔２内周面への局部的な高面圧部位
に応じて表面粗度を変化させることができない。つまり
、第４図に示すように機関の爆発行程時における燃焼圧
力がピストンＩの冠面１ａに加わると、ピン孔２の内周
面には、フンロッド４を中心とした両側部に下方向への
応力が作用して、ピストンピン３との相対関係でピン孔
２の中心側上端縁５ａ、５ｂと両側下端縁６ａ、５ｂに
高い面圧が作用し、他の部位は比較的低い面圧が作用す
る。したがって、高面圧部位と低面圧部位では、表面粗
度を適宜変化させることが望ましいが、前記従来の構造
では任意に変化させることが困難である。
課題を解決するための手段
本発明は、前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、
ピストンピンを支持するピストンピン孔の内周面の表面
粗度を、ピストンピン孔加工用の工具の１次加工軸心と
２次加工軸心とを偏倚させることによりピン孔の長手方
向及び円周方向に変化させるようにしたことを特徴とし
ている。
ピストンピンを支持するピストンピン孔の内周面の表面
粗度を、ピストンピン孔加工用の工具の１次加工軸心と
２次加工軸心とを偏倚させることによりピン孔の長手方
向及び円周方向に変化させるようにしたことを特徴とし
ている。
作用
前記構成の本発明によれば、ピン孔内周面に形成される
表面粗度を、長平方向ばかりか円周方向にも変化させる
ようにしたため、ピン孔の高面圧部位や低面圧部位に所
望の大きさの表面粗度を形成することが可能になり、低
面圧部位での潤滑油の保持能力を向上させることができ
ると共に、高血圧部位の耐摩耗性を向上させることがで
きる。
表面粗度を、長平方向ばかりか円周方向にも変化させる
ようにしたため、ピン孔の高面圧部位や低面圧部位に所
望の大きさの表面粗度を形成することが可能になり、低
面圧部位での潤滑油の保持能力を向上させることができ
ると共に、高血圧部位の耐摩耗性を向上させることがで
きる。
実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明に係るピストン構造の第１実施例を示し
、アルミ合金材からなるピストン１１のピンポス部１２
に、該ピストン１１と図外のコンロッドとを連結するピ
ストンピン１３を回転自在に支持するピン孔１４が形成
されている。このピン孔１４は、ピストンピン１３との
滑動接触部（内周面）１５の下端部位１６の表面粗度が
周方向に沿って大きく形成されている一方、滑動接触部
１５の上端部位１７の表面粗度が周方向に沿って小さく
形成されている。即ち、斯かる表面粗度は、燃焼圧力に
よるピン孔１４面圧の低い下端部位１６の最下縁側が最
大に形成され、周方向の両側上方に至るにしたがって漸
次小さくなり、面圧の高い上端部位１７の最上縁側が最
小に形成されている。
、アルミ合金材からなるピストン１１のピンポス部１２
に、該ピストン１１と図外のコンロッドとを連結するピ
ストンピン１３を回転自在に支持するピン孔１４が形成
されている。このピン孔１４は、ピストンピン１３との
滑動接触部（内周面）１５の下端部位１６の表面粗度が
周方向に沿って大きく形成されている一方、滑動接触部
１５の上端部位１７の表面粗度が周方向に沿って小さく
形成されている。即ち、斯かる表面粗度は、燃焼圧力に
よるピン孔１４面圧の低い下端部位１６の最下縁側が最
大に形成され、周方向の両側上方に至るにしたがって漸
次小さくなり、面圧の高い上端部位１７の最上縁側が最
小に形成されている。
そして、前記表面粗度を形成するには、ピン孔１４の表
面粗度の加工時における加工工具の第１次加工軸心Ｘと
、第２次加工軸心Ｙとを所定のオフセット量αで偏心さ
せて加工作業を行なうようになっている。
面粗度の加工時における加工工具の第１次加工軸心Ｘと
、第２次加工軸心Ｙとを所定のオフセット量αで偏心さ
せて加工作業を行なうようになっている。
したがって、この実施例によれば、ピストンｌｌの往復
運動時に、図外のクランク軸の回転により跳ね掛けられ
た潤滑油が滑動接触部１５に供給される。この供給され
た潤滑油の多くは表面粗度の大きな下端部位１６に収容
保持され、ここから表面粗度の小さな上端部位１７に漸
次供給される。
運動時に、図外のクランク軸の回転により跳ね掛けられ
た潤滑油が滑動接触部１５に供給される。この供給され
た潤滑油の多くは表面粗度の大きな下端部位１６に収容
保持され、ここから表面粗度の小さな上端部位１７に漸
次供給される。
したがって、滑動接触部１５全体の油膜切れが防止され
てピストン１１とピストンピン１３との焼き付きが防止
される。
てピストン１１とピストンピン１３との焼き付きが防止
される。
また、上端部位１７は、表面粗度が小さいため、ピン孔
１４内周面の耐摩耗性及び耐荷重性が向上し、たとえ高
い面圧が作用しても摩耗等の発生を十分に防止できる。
１４内周面の耐摩耗性及び耐荷重性が向上し、たとえ高
い面圧が作用しても摩耗等の発生を十分に防止できる。
第２図は本発明の第２実施例を示し、この実施例ではピ
ン孔１４の上端部位１７の表面粗度が、中心側つまりコ
ンロッド大径部側からピストン１１の外周側に亘って漸
次大きく形成され、下端部位１６の表面粗度が、逆に中
心側からピストン１１外周側に亘って漸次小さ（形成さ
れている。即ち、斯かる表面粗度は、ピン孔１４の面圧
の比較的低い上端部位１７の外端側１７’ａ付近と下端
部位１６の内端側１６ａ付近が最大に形成され、面圧の
高い長手方向の上端部位１７内端側１７ｂ付近と下端部
位１６の外端側１６ｂ付近が最小に形成されている。
ン孔１４の上端部位１７の表面粗度が、中心側つまりコ
ンロッド大径部側からピストン１１の外周側に亘って漸
次大きく形成され、下端部位１６の表面粗度が、逆に中
心側からピストン１１外周側に亘って漸次小さ（形成さ
れている。即ち、斯かる表面粗度は、ピン孔１４の面圧
の比較的低い上端部位１７の外端側１７’ａ付近と下端
部位１６の内端側１６ａ付近が最大に形成され、面圧の
高い長手方向の上端部位１７内端側１７ｂ付近と下端部
位１６の外端側１６ｂ付近が最小に形成されている。
これは、表面粗度形成時における１次加工軸心Ｘと２次
加工軸心Ｙとを所定の角度βをもって傾斜させて加工作
業を行なったものである。
加工軸心Ｙとを所定の角度βをもって傾斜させて加工作
業を行なったものである。
したがって、この場合は表面粗度の大きな上端部位１７
の外端側１７ａと下端部位１６の内端側１６ａに潤滑油
が収容保持される一方、高面圧が作用する表面粗度の小
さな上端部位１７の内端側１７ｂと下端部位１６の外端
側１６ｂの耐摩耗性等が向上し、摩耗等の発生を十分に
防止できる。
の外端側１７ａと下端部位１６の内端側１６ａに潤滑油
が収容保持される一方、高面圧が作用する表面粗度の小
さな上端部位１７の内端側１７ｂと下端部位１６の外端
側１６ｂの耐摩耗性等が向上し、摩耗等の発生を十分に
防止できる。
尚、本発明は前記実施例に限定されず、第１次加工軸心
Ｘと第２次加工軸心Ｙのオフセット量αが傾斜角度βは
機関やピストンの大きさや長さ等に応じて任意に変更す
ることが可能である。
Ｘと第２次加工軸心Ｙのオフセット量αが傾斜角度βは
機関やピストンの大きさや長さ等に応じて任意に変更す
ることが可能である。
発明の効果
以上の説明で明らかなように、本発明に係るピストン構
造によれば、ピン孔の加工時における工具の第１次加工
軸心と第２次加工軸心とを適宜偏倚させて、表面粗度を
ピン孔の長平方向及び円周方向に変化させるようにした
ため、ピン孔内周面の高面圧部位の表面粗度を小さくし
、低面圧部位の表面粗度を大きく形成することができる
。したがって、ピストンピンとピン孔間の油膜切れが十
分に防止されることは勿論のこと、高面圧部位の耐摩耗
性や耐荷重性が向上し、ピストン作動中における摩耗等
の発生が十分に防止される。 しかも、単に工具の第１
次加工軸心と第２次加工軸心を偏倚させるだけで表面粗
度を所望の位置及び大きさに形成できるので、製造作業
も簡単であり、コスト面でも有利である。
造によれば、ピン孔の加工時における工具の第１次加工
軸心と第２次加工軸心とを適宜偏倚させて、表面粗度を
ピン孔の長平方向及び円周方向に変化させるようにした
ため、ピン孔内周面の高面圧部位の表面粗度を小さくし
、低面圧部位の表面粗度を大きく形成することができる
。したがって、ピストンピンとピン孔間の油膜切れが十
分に防止されることは勿論のこと、高面圧部位の耐摩耗
性や耐荷重性が向上し、ピストン作動中における摩耗等
の発生が十分に防止される。 しかも、単に工具の第１
次加工軸心と第２次加工軸心を偏倚させるだけで表面粗
度を所望の位置及び大きさに形成できるので、製造作業
も簡単であり、コスト面でも有利である。
第１図は本発明のピストン構造の第１実施例を示す要部
拡大断面図、第２図は本発明の第２実施例を示す要部拡
大断面図、第３図は従来のピストン構造を示す要部拡大
断面図、第４図は燃焼圧力によるピン孔の高面圧位置を
示す説明図である。 １１・・・ピストン、１３・・・ピストンピン、１４・
・・ピン孔、１５・・・滑動接触部（内周面）、１６・
・・下端部位、１７・・・上端部位、Ｘ・・・１次加工
軸心、Ｙ・・・２次加工軸心。 第３図 ａ 第４図
拡大断面図、第２図は本発明の第２実施例を示す要部拡
大断面図、第３図は従来のピストン構造を示す要部拡大
断面図、第４図は燃焼圧力によるピン孔の高面圧位置を
示す説明図である。 １１・・・ピストン、１３・・・ピストンピン、１４・
・・ピン孔、１５・・・滑動接触部（内周面）、１６・
・・下端部位、１７・・・上端部位、Ｘ・・・１次加工
軸心、Ｙ・・・２次加工軸心。 第３図 ａ 第４図
Claims (1)
- （１）ピストンピンを支持するピストンピン孔の内周面
の表面粗度を、ピストンピン孔加工用工具の１次加工軸
心と２次加工軸心とを偏倚させることによりピン孔の長
手方向及び円周方向に変化させるようにしたことを特徴
とする内燃機関のピストン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2043249A JP2735343B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | 内燃機関のピストン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2043249A JP2735343B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | 内燃機関のピストン構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03246354A true JPH03246354A (ja) | 1991-11-01 |
| JP2735343B2 JP2735343B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=12658606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2043249A Expired - Lifetime JP2735343B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | 内燃機関のピストン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735343B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038760A1 (de) | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Mahle Gmbh | Kolben für verbrennungsmotoren |
| JP2007504411A (ja) * | 2003-09-05 | 2007-03-01 | カーエス コルベンシュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ピストンのピストンピン穴の微細加工された表面 |
-
1990
- 1990-02-23 JP JP2043249A patent/JP2735343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038760A1 (de) | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Mahle Gmbh | Kolben für verbrennungsmotoren |
| JP2007504411A (ja) * | 2003-09-05 | 2007-03-01 | カーエス コルベンシュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ピストンのピストンピン穴の微細加工された表面 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2735343B2 (ja) | 1998-04-02 |
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