JPH0331956B2 - - Google Patents

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JPH0331956B2
JPH0331956B2 JP59226030A JP22603084A JPH0331956B2 JP H0331956 B2 JPH0331956 B2 JP H0331956B2 JP 59226030 A JP59226030 A JP 59226030A JP 22603084 A JP22603084 A JP 22603084A JP H0331956 B2 JPH0331956 B2 JP H0331956B2
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piston
ring
piston ring
pair
crown
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Buruuni Rudoiko
Jon Marei Edowaado
Haabaato Tonpuson Furederitsuku
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AE PLC
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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 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J1/10—Connection to driving members
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    • F16J1/16—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with gudgeon-pin; Gudgeon-pins
    • 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
    • F02F2200/00—Manufacturing
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    • 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
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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、クラウン、クラウンのまわりに延び
かつ２つ以上のピストンリングみぞを有するリン
グバンドと、ピストンピンを受容し、これにより
ピストンが協働するコンロツドに取付けられる１
対の同軸的なピストンピン孔とを有する形式の、
内燃機関用ピストンに関する。
かかるピストンは、リングバンドから下方に延
びかつピストンピン孔により横切られるスカート
をも有する。使用時に、ピストンは機関ブロツク
に形成された協働するシリンダまたはライナ内で
かつ所定のピストン行程で往復運動し、ブロツク
の高さ、従つてブロツクの質量は少なくとも部分
的に、クラウンから下縁までのピストンの軸方向
の長さによつて定められ；軸方向の長さは短く、
ブロツクの高さは低い。
従来の技術 アメリカ合衆国出願Ａ−2372993号明細書及び
英国出願Ａ−1155176号明細書において、前述の
形式のピストンが公知である。アメリカ合衆国Ａ
−2372993号明細書においては、ピストンピン孔
がリングバンドの下側でスカートを横切つてい
る。英国出願Ａ−1155176号明細書においては、
スカートがピストンピン孔の周りで切取られてお
り、かつピストンピン孔はピストンリングみぞか
ら間隔を置いてスカートに配置されている。
ドイツ連邦共和国出願Ｃ−708646号明細書に
は、特許請求の範囲第３項記載の発明の上位概念
に示された形式の内燃機関用のピストンが開示さ
れている。
フランス国出願Ａ−2238372号明細書には、ク
ラウンの内側部分に形成される第１のピストン部
分、ピストンピン孔及び下部ピストンリングみぞ
を有するリングバンドの下方部分を備えたピスト
ンが開示されている。第２のピストン部分はクラ
ウンの外周に形成されており、リングバンドの上
方部分が２つのピストンリングみぞを有してい
る。第３のピストン部分は、スリーブ状でありか
つ第１のピストン部分のピストンピン孔と合致す
るピストンピン孔を有するスカートを形成する。
前記３つのピストン部分は、一緒に、完全な１つ
のピストンを形成するように溶接されている。
発明の構成 本発明の第１の発明の構成によれば、一対のピ
ストンピン孔が、下部側壁及び少なくとも２つの
ピストンリングみぞの下部ピストンリングみぞに
おける底の少なくとも一部分をピストンピンの高
さを減少するように横切るように、クラウンの方
に配置されており、さらにピストンリングが前記
の一対のピストンリングみぞの下部ピストンリン
グみぞ内で、ピストンピン孔が前記一対のピスト
ンリングみぞの下部ピストンリングみぞを横切る
下部側壁の直径の両端位置で支持されていない。
本発明の第２の発明の構成によれば、少なくと
も１つの別のピストンリングみぞが、リングバン
ドの上方部分の連続部として形成されたリングバ
ンドの下方部分を与える軸方向に間隔を置いた少
なくとも２つのピストンリングみぞの間隔と実質
的に同じ軸方向間隔を有して、少なくとも２つの
ピストンリングみぞの下部ピストンリングみぞか
ら軸方向に間隔を置いて配置されており、さらに
一対の同軸的なピストンピン孔が、該一対のピス
トンピン孔の端部がスリーブ状のピストン下方部
分によつて覆われるように第２のピストン部分の
内側で終わつており、さらにピストンピン孔の仮
想延長線が少なくとも部分的に、ピストンの高さ
全体を減少するために少なくとも１つのピストン
リングみぞを通つてリングバンドを横切つてい
る。
実施例 以下に図示の実施例につき本発明を説明する。
まず第１図に関して、この実施例においてはピ
ストンはアルミニウムまたはアルミニウム合金か
ら鋳造または鍛造されていて；たとえばスキーズ
鋳造方によつて製造されていてもよい。ピストン
は、リングバンド２１によつて囲まれたクラウン
２０を有する。ピストンピンボス２２は一対の同
軸的なピストンピン孔２３を形成し、フランジ２
４にリングバンド２１およびクラウン２０を支持
する。ピストン軸線およびピストンピン孔軸線を
包含する面の対向する側に配置された２対のアー
チ形スカート部分２５ａ，２５ｂ；２６ａ，２６
ｂによつてスカートが形成されている。各対の上
部スカート部分２５ａ，２６ａはリングバンド２
１から下方へ延び、下部スカート部分２５ｂ，２
６ｂはピストンピンボス２２から延びるアーム２
７の端部に担持されている。
リングバンド２１は３つのピストンリングみぞ
２８，２９，３０を備え、各みぞは、底３３によ
つて連通され軸方向に間隔を有して半径方向に延
びる上部および下部の側壁３１，３２からなる。
２つの上部ピストンリングみぞ２８，２９の場合
には、側壁３１，３２および底３３がピストンの
全周面を連続的に囲んでいる。しかし、下部ピス
トンリングみぞ３０の場合には、ピストンピン孔
２３は、これらがこのみぞの下部側壁３２および
底３３をリングバンド２１の周面における直径の
両端位置で横切るように配置されている。
２つの上部ピストンリングみぞ２８，２９は、
任意の適当な慣用設計のコンプレツシヨンリング
（図示せず）を有し、下部ピストンリングみぞ３
０は任意の適当な慣用設計のオイルリング（図示
せず）を有する。オイルリングはその周面の一部
の片側が支持されていないが、これは一般に問題
であるとは認められていない。問題がある場合に
は、リングのこの部分を支持する間〓にわたるク
リツプ支えを設けておくこともできる。さらに、
リングはその回転モーメントを防ぐために積極的
に位置決めし、こうしてリングに設けられた間〓
が下部側壁３２における間〓と一致するのを阻止
することもできる。
また、ピストンピン（図示せず）は、ピストン
ピン孔２３の上方の２つのコンプレツシヨンリン
グによりピストンピンとピストンピン孔２３との
間のガスの通過は問題がないので、慣用の設計の
ものであつてよい。
第２図、第３図および第４図に関し、第２実施
例のピストンは２部分（即ち上方部分４０と下方
部分４１）に形成されている。これらは、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金から鍛造または鋳
造、有利にスキーズ鋳造されていてもよい。材料
は双方の部分につき同じであつても異なつていて
もよい。また、上方部分を適当な金属材料から製
造し、下方部分を適当なプラスチツク材料から製
造することもできる。
上方部分４０はクラウン４２およびリングバン
ド４３の上方部分を有し、該リングバンドはリン
グバンド４３のまわりに延びる２つのピストンリ
ングみぞ４４，４５を有する。また、上方部分４
０は２つのピストンピン孔４６，４７を有し、そ
の半径方向の外側端部はリングバンド４３の内側
で終わつている（第３図参照）。リングバンド４
３の下端には、内側に向けられた、ピストンピン
孔４６，４７のまわりに延びる一般的な円筒形面
４９に通じる段部４８が存在する（第２図および
第４図参照）。
下方部分４１はスリーブとして形成され、その
上端にピストンリングみぞ５０を有する。スリー
ブ４１の外面５１は、ピストンのスカートを形成
する。スリーブの内面には、断熱層を形成する環
状空所５２が形成されている。
スリーブ４１は上方部分４０の一般的な円筒形
面４９上に滑り嵌めされているので、スリーブの
頂部は段部４８内にあり、リングバンド４３の外
面はスリーブの外面５１と接触する。スリーブ４
１は任意の方法で、たとえば溶接、とくに摩擦溶
接によるかまたは接着または収縮によるか、もし
くはねじ締めによるか、あるいは弛緩可能な機械
的締付装置の使用によつて上方部分４０に連結さ
れている。後者の例は、第２図に示したようなタ
ブワツシヤーまたは第４図に示すねじ５５であ
る。
スリーブ４１がピストンピン孔４６，４７の開
放端部を覆い、ピストンピン孔の仮想延長線が部
分的にリングバンドの下部およびスリーブ上に形
成されたピストンリングみぞ５０を横切ることが
認められる。しかし、スリーブ４１は一体に形成
されている必要はなく、２つまたはそれ以上の部
分に形成されていてもよいことは明らかである。
スリーブが一体に形成されている場合、ピスト
ンピン（図示せず）は、スリーブ４１をピストン
の上方部分４０に嵌める前に、ピストンピン孔お
よびコンロツドの小端部に押し込まねばならな
い。
発明の効果 図面と関連して上述した両実施例において、ピ
ストンピン孔はピストンのクラウン端部に非常に
接近していることが認められる。これは、ピスト
ンのクラウン２０から下縁への軸方向の全長を減
少することを意味する。たとえば、ピストンの軸
方向の長さはピストンの直径の50％〜70％であつ
てもよい。
これは、圧縮高さ（即ちピストンピン孔２３の
軸線とピストンのクラウの頂部との間の距離）が
最小にされているという利点を有し、これはピス
トン設計における望ましい目的である。
これは、エンジンの与えられたストロークに対
し、エンジンの高さを減少させうるという利点を
有する。これは、車両の重量を減少し、また車両
のボンネツトラインをも低くする小型エンジン提
供する。これはスタイリング改良を行うことがで
き、また車両の内部からの運転者の前方視界を増
加する。さらに、ピストンは短くて軽く、その慣
性を減少し、その加速度を増加してエンジンの性
能を改良する。
これら構造のもう１つの利点は、ピストンの圧
縮高さをを増加することなしに、比較的大きい直
径のピストンピンを使用できるということであ
る。
また、図面と関連して上述した双方の実施例に
おいて、ピストンピン孔はクラウンとピストンの
下縁との間に実質的に等間隔に配置されているこ
とも認められる。これは、ピストンが、使用時
に、良好に釣合いがとれており、協働するシリン
ダまたはライナのバレル磨きをほとんど必要とし
ないということを意味する。
第２実施例のピストン（第２図〜第４図）の特
別な利点は、これらピストンがピストンピン孔を
リングバンド区域中にまで十分に動かすことがで
き、その際ピストンリングみぞによりピストンリ
ングに与えられる支えを損なうこともないという
ことである。認められるように、ピストンの全周
面のまわりに最下方のピストンリング用の支えが
存在する。第２実施例のピストン（第２図〜第４
図）においては、上方部分４０と下方部分４１と
の間に間〓が存在することにより下方部分が冷た
いことを意味する。
【図面の簡単な説明】
第１図は内燃機関用の第１実施例のピストンの
部分的に断面した側面図、第２図は２部分で形成
されている、内燃機関用の第２実施例のピストン
の部分的に断面した側面図、第３図は第２図の
−線に沿つた断面図、第４図は第２図および第
３図のピストンの下部の平面図である（この図の
下半分は断面図である）。 ２０……クラウン、２１……リングバンド、２
２……ピストンピンボス、２３……ピストンピン
孔、２４……フランジ、２５ａ，２５ｂ，２６
ａ，２６ｂ……スカート部分、２７……アーム、
２８，２９，３０……ピストンリングみぞ、３
１，３２……みぞの側壁、３３……底、４０……
上方部分、４１……下方部分、４２……クラウ
ン、４３……リングバンド、４４，４５……ピス
トンリングみぞ、４６，４７……ピストンピン
孔、４８……段部、４９……円筒形面、５０……
ピストンリングみぞ、５１……外面、５２……環
状空所、５５……ねじ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 一体に形成された内燃機関用のピストンであ
    つて、クラウン２０、該クラウンを取囲むリング
    バンド２１、該リングバンド２１に形成され軸方
    向に間隔を置いた少なくとも２つのピストンリン
    グみぞ２８，２９，３０から成つており、前記の
    軸方向に間隔を置いた少なくとも２つのピストン
    リングみぞの下部ピストンリングみぞ３０が、底
    ３３によつて連通され軸方向に間隔を有して半径
    方向に延びる上部の側壁３１および下部の側壁３
    ２を有しており、半径方向に延びる前記の上部側
    壁３１はピストンの周りで連続しており、さらに
    スカート２５，２６が少なくとも２つのピストン
    リングみぞの下部ピストンリングみぞの下側に設
    けられており、かつ一対の同軸的なピストンピン
    孔２３がピストンピンを受容するために設けられ
    ている形式のものにおいて、前記一対のピストン
    ピン孔２３が、下部側壁３２及び少なくとも２つ
    のピストンリングみぞの下部ピストンリングみぞ
    ３０における底３３の少なくとも一部分をピスト
    ンの高さを減少するように横切るように、クラウ
    ンの方に配置されており、さらにピストンリング
    が前記の一対のピストンリングみぞの下部ピスト
    ンリングみぞ内で、ピストンピン孔２３が前記一
    対のピストンリングみぞの下部ピストンリングみ
    ぞ３０を横切る下部側壁３２の直径の両端位置で
    支持されていないことを特徴とするピストン。 ２ スカート２５，２６が、２対のアーチ形スカ
    ート部分２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂによつ
    て形成されており、該アーチ形スカート部分対
    は、ピストン軸線及びピストンピン孔軸線を含む
    面の対向する側に配置されており、しかも各対の
    スカート部分２５ａ，２６ａは、リングバンドか
    ら下方へ延び、かつピストンのピストンピンボス
    に通じるアーム２７によつて結合されている他方
    の対のスカート部分２５ａ，２６ｂから軸方向
    に、及び周方向に延びる間〓によつて間隔を置い
    て配置されている特許請求の範囲第１項記載のピ
    ストン。 ３ 内燃機関用のピストンであつて、クラウン４
    ２、少なくとも２つの軸方向で間隔を置いたピス
    トンリングみぞ４４，４５およびピストンピンを
    受容するための同軸的な一対のピストンピン孔４
    ７を有する別個に形成されたピストン上方部分４
    ０を備えており、さらに別個に形成されたスリー
    ブ状のピストン下方部分４１が前記ピストン上方
    部分と結合されており、ピストン上方部分４０が
    クラウンを取囲むリングバンド４３の上方部分を
    形成することによつてスカート５１を形成してお
    り、さらにピストン下方部分４１が少なくとも１
    つの別のピストンリングみぞ５０を備えている形
    式のものにおいて、前記の少なくとも１つの別の
    ピストンリングみぞ５０が、リングバンドの上方
    部分の連続部として形成されたリングバンドの下
    方部分を与える軸方向に間隔を置いた少なくとも
    ２つのピストンリングみぞ４４，４５の間隔と実
    質的に同じ軸方向間隔を有して、少なくとも２つ
    のピストンリングみぞ４４，４５の下部ピストン
    リングみぞ４５から軸方向に間隔を置いて配置さ
    れており、さらに一対の同軸的なピストンピン孔
    ４６，４７が、該一対のピストンピン孔４６，４
    ７の端部がスリーブ状のピストン下方部分によつ
    て覆われるように第２のピストン部分４１の内側
    で終わつており、さらにピストンピン孔の仮想延
    長線が少なくとも部分的に、ピストンの高さ全体
    を減少するために少なくとも１つのピストンリン
    グみぞ５０を通つてリングバンド４３を横切つて
    いることを特徴とするピストン。
JP59226030A 1983-10-29 1984-10-29 ピストン Granted JPS60172771A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB838328931A GB8328931D0 (en) 1983-10-29 1983-10-29 Pistons
GB8328931 1983-10-29
GB8332817 1983-12-08
GB8334434 1983-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60172771A JPS60172771A (ja) 1985-09-06
JPH0331956B2 true JPH0331956B2 (ja) 1991-05-09

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ID=10550925

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59226030A Granted JPS60172771A (ja) 1983-10-29 1984-10-29 ピストン

Country Status (3)

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US (1) US4727795A (ja)
JP (1) JPS60172771A (ja)
GB (1) GB8328931D0 (ja)

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