JPH0333459A - 内燃機関のピストン - Google Patents
内燃機関のピストンInfo
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- JPH0333459A JPH0333459A JP16705289A JP16705289A JPH0333459A JP H0333459 A JPH0333459 A JP H0333459A JP 16705289 A JP16705289 A JP 16705289A JP 16705289 A JP16705289 A JP 16705289A JP H0333459 A JPH0333459 A JP H0333459A
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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
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
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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に関する。
（従来の技術）
内燃機関のピストン冠は一般に高温、高圧の燃焼ガスに
接して作動するので、信頼性を高めるため、高圧に耐え
る構造と適当な冷却装置とを備えている。第４図に従来
例で、大型ディーゼル機関に使用されている公知のピス
トン冠を示す。
接して作動するので、信頼性を高めるため、高圧に耐え
る構造と適当な冷却装置とを備えている。第４図に従来
例で、大型ディーゼル機関に使用されている公知のピス
トン冠を示す。
１はピストン冠、１ｃはピストン冠の内部に放射状に設
けられたリブ、２は内部金物、３はピストン冠を保持す
るピストン棒、４はスカート、５はピストン冠とピスト
ン棒を結合するボルトであり、図中の矢印は水、油等の
冷却流体の流れ方向を模式的に示したものである。
けられたリブ、２は内部金物、３はピストン冠を保持す
るピストン棒、４はスカート、５はピストン冠とピスト
ン棒を結合するボルトであり、図中の矢印は水、油等の
冷却流体の流れ方向を模式的に示したものである。
一般にピストン冠を構成する各部の壁厚、例えば第４図
における天井面の壁厚ｔｌや外周面の壁厚ｔ２が厚い程
ガス圧による応力は軽減できるが、一方冷却効果は悪く
なり、ピストン冠全体の平均温度が高くなると共に各部
の温度差が増大し熱応力が大きくなるという、相反した
傾向を示すことになる。従ってこれらの不具合を解決す
るためには適当な構造を採用する必要があり、例えば第
４図に示す天井面を支える放射状のリブｌｃは、ガス圧
力による応力を軽減させると同時に、該リブのフィン作
用による冷却効果の向上を狙ったもので、従来よく使用
される公知の構造である。
における天井面の壁厚ｔｌや外周面の壁厚ｔ２が厚い程
ガス圧による応力は軽減できるが、一方冷却効果は悪く
なり、ピストン冠全体の平均温度が高くなると共に各部
の温度差が増大し熱応力が大きくなるという、相反した
傾向を示すことになる。従ってこれらの不具合を解決す
るためには適当な構造を採用する必要があり、例えば第
４図に示す天井面を支える放射状のリブｌｃは、ガス圧
力による応力を軽減させると同時に、該リブのフィン作
用による冷却効果の向上を狙ったもので、従来よく使用
される公知の構造である。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら上記のような構造は、次に示すような解決
すべき課題を有していた。
すべき課題を有していた。
すなわち第１に第４図に示すような一括した冷却空間に
よる冷却方法では、機関の運転中の冷却流体の挙動が極
めて複雑であり、予めその挙動を正確に予測して効率よ
く冷却を行うことが困難であった。第２に放射状のリプ
部には天井面や外周面との温度差を生じ易く、また熱歪
みを拘束するため過大な熱応力が発生する可能性があっ
た。さらに第３には複雑な放射状リブを形成するため製
造方法は鋳造に限定され、信頼性やコストの面で問題を
生じ易かった。
よる冷却方法では、機関の運転中の冷却流体の挙動が極
めて複雑であり、予めその挙動を正確に予測して効率よ
く冷却を行うことが困難であった。第２に放射状のリプ
部には天井面や外周面との温度差を生じ易く、また熱歪
みを拘束するため過大な熱応力が発生する可能性があっ
た。さらに第３には複雑な放射状リブを形成するため製
造方法は鋳造に限定され、信頼性やコストの面で問題を
生じ易かった。
本発明は以上の如き課題を解決するためになされたもの
であって、冷却効果が大きくガス圧力に起因する応力を
軽減することができ、しかも製造容易な冷却構造を備え
た高出力内燃機関用のピストンを提供することを目的と
する。
であって、冷却効果が大きくガス圧力に起因する応力を
軽減することができ、しかも製造容易な冷却構造を備え
た高出力内燃機関用のピストンを提供することを目的と
する。
（課題を解決するための手段）
上記の課題を解決するため本発明に係る内燃機関のピス
トンは、ピストン冠内の肩部に設けた阿環状冷却室８、
ピストン冠内の中央部に設けた供給室及び戻り室と、前
記冷却室と供給室又は戻り室との間をピストン冠頂部の
触火面に沿って放射状に連通ずる複数の冷却孔とを有し
てなり、前記冷却孔が交互に又は複数組毎に配置されて
いることを特徴として構成されている。
トンは、ピストン冠内の肩部に設けた阿環状冷却室８、
ピストン冠内の中央部に設けた供給室及び戻り室と、前
記冷却室と供給室又は戻り室との間をピストン冠頂部の
触火面に沿って放射状に連通ずる複数の冷却孔とを有し
てなり、前記冷却孔が交互に又は複数組毎に配置されて
いることを特徴として構成されている。
（作 用）
本発明の構成によれば、冷却流体の流路が、熱負荷の最
も大きいピストン冠の肩部及び触火面の近くに分布する
ように設けられており、しかも充分な冷却面積が確保さ
れているので、これらの部分をむらなく冷却することが
でき、従ってピストン冠各部の温度差が小さくなり、熱
応力が軽減される。
も大きいピストン冠の肩部及び触火面の近くに分布する
ように設けられており、しかも充分な冷却面積が確保さ
れているので、これらの部分をむらなく冷却することが
でき、従ってピストン冠各部の温度差が小さくなり、熱
応力が軽減される。
また放射状冷却孔が細かく分散配置されているので、該
冷却孔を通る冷却流体の安定した流速が確保される。
冷却孔を通る冷却流体の安定した流速が確保される。
（実施例）
第１図に従って本発明の一実施例について説明する。ｌ
はピストン冠、２は内部金物、３はピストン冠を保持す
るピストン棒、４はスカート、５はピストン冠とピスト
ン棒を結合するボルト、７は冷却流体の供給室、８は円
環状の冷却室、９は供給室７から触火面１０に沿って冷
却室８へ冷却媒体を供給する冷却孔、１１は冷却室８か
ら触火面１０に沿って円環状の戻り室１２へ冷却流体を
戻す冷却孔であり、冷却孔９と１１は第２図に示すよう
に交互に放射状に設けられている。
はピストン冠、２は内部金物、３はピストン冠を保持す
るピストン棒、４はスカート、５はピストン冠とピスト
ン棒を結合するボルト、７は冷却流体の供給室、８は円
環状の冷却室、９は供給室７から触火面１０に沿って冷
却室８へ冷却媒体を供給する冷却孔、１１は冷却室８か
ら触火面１０に沿って円環状の戻り室１２へ冷却流体を
戻す冷却孔であり、冷却孔９と１１は第２図に示すよう
に交互に放射状に設けられている。
冷却室８はピストン冠の肩部１ｂを成形した後、金物１
ａをピストン冠の肩部１ｂ上端に溶接又はろう付は等に
より一体に結合して構成される。冷却孔９及び１１は冷
却室８側から穴あけされる。
ａをピストン冠の肩部１ｂ上端に溶接又はろう付は等に
より一体に結合して構成される。冷却孔９及び１１は冷
却室８側から穴あけされる。
冷却流体は第１図に矢印（→）で示すように、まず供給
室７へ入り、ピストン冠のこの部分を冷却しながら冷却
孔９へ導かれ、熱負荷の高い触火面ｌＯを効果的に冷却
しながら冷却室８へ入る。
室７へ入り、ピストン冠のこの部分を冷却しながら冷却
孔９へ導かれ、熱負荷の高い触火面ｌＯを効果的に冷却
しながら冷却室８へ入る。
さらに冷却流体は戻りの冷却孔１１に導かれ、触火面１
０を冷却しながら戻り室１２へ入り、矢印のように流さ
れる。
０を冷却しながら戻り室１２へ入り、矢印のように流さ
れる。
このように、冷却流体は冷却孔９及び戻りの冷却孔１１
を介して熱負荷の高い触火面ｌＯを冷却しており、往復
の流路で触火面１０を冷却するようになっている。した
がって放射状冷却孔が往路のみ、又は復路のみの場合に
比べて、冷却流体が同量ならば流速が２倍になっており
、触火面１０の冷却を効果的に行うことができる。
を介して熱負荷の高い触火面ｌＯを冷却しており、往復
の流路で触火面１０を冷却するようになっている。した
がって放射状冷却孔が往路のみ、又は復路のみの場合に
比べて、冷却流体が同量ならば流速が２倍になっており
、触火面１０の冷却を効果的に行うことができる。
第３図は本発明の他の実施例を示している。戻りの冷却
孔１１が１本の錐孔で構成されている点板外は、第１図
のものと同じである。
孔１１が１本の錐孔で構成されている点板外は、第１図
のものと同じである。
（発明の効果）
本発明によれば、冷却流体の流路が、熱負荷の最も大き
いピストン冠の肩部及び触火面の近くに密に分布するよ
うに設けられているので、これらの部分をむらなく冷却
することができ、従ってピストン冠各部の温度差が小さ
くなり、熱応力が軽減される。これにより高出力の内燃
機関に適する信頼性の高いピストンが得られる。
いピストン冠の肩部及び触火面の近くに密に分布するよ
うに設けられているので、これらの部分をむらなく冷却
することができ、従ってピストン冠各部の温度差が小さ
くなり、熱応力が軽減される。これにより高出力の内燃
機関に適する信頼性の高いピストンが得られる。
また放射状冷却孔が細かく分散配置されているので、該
冷却孔を通る冷却流体の安定した流速が確保されると共
に、冷却効果を精度よく予測することができるので、与
えられた機関の仕様に対して適切な冷却構造を設計する
ことができる。
冷却孔を通る冷却流体の安定した流速が確保されると共
に、冷却効果を精度よく予測することができるので、与
えられた機関の仕様に対して適切な冷却構造を設計する
ことができる。
さらに本発明に係るピストン冠の構造は、製造方法とし
て鋳造でも勿論可能であるが、この他綿密に品質検査を
行った鍛造ブロックや鍛造ブロックに機械加工を施した
ものから製作することが可能であり、品質確保の点で有
利であると共に製造コストの面でも有利である。
て鋳造でも勿論可能であるが、この他綿密に品質検査を
行った鍛造ブロックや鍛造ブロックに機械加工を施した
ものから製作することが可能であり、品質確保の点で有
利であると共に製造コストの面でも有利である。
第１図は本発明の一実施例に係るピストンの構造を示す
断面図、第２図は第１図中の■−■方向から見た断面図
、第３図は本発明の他の実施例を示す断面図、第４図は
従来例を示す断面図である。 ｌ・・・ピストン冠、２・・・内部１金物、３・・・ピ
ストン棒、７・・・供給室、８・・・円環状冷却室、９
．１１・・・冷却孔、１０・・・触火面、１２戻り室。 第２ 図
断面図、第２図は第１図中の■−■方向から見た断面図
、第３図は本発明の他の実施例を示す断面図、第４図は
従来例を示す断面図である。 ｌ・・・ピストン冠、２・・・内部１金物、３・・・ピ
ストン棒、７・・・供給室、８・・・円環状冷却室、９
．１１・・・冷却孔、１０・・・触火面、１２戻り室。 第２ 図
Claims (1)
- ピストン冠内の肩部に設けた円環状冷却室と、ピストン
冠内の中央部に設けた供給室及び戻り室と、前記冷却室
と供給室又は戻り室との間をピストン冠頂部の触火面に
沿って放射状に連通する複数の冷却孔とを有し、前記冷
却孔が交互に又は複数組毎に配置されていることを特徴
とする内燃機関のピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167052A JP2554168B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167052A JP2554168B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333459A true JPH0333459A (ja) | 1991-02-13 |
| JP2554168B2 JP2554168B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=15842506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1167052A Expired - Fee Related JP2554168B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554168B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018201556A1 (de) * | 2018-02-01 | 2019-08-01 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hubkolben für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine und Verwendung eines Hubkolbens in einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| DE102018208898A1 (de) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hubkolben für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine und Verwendung eines Hubkolbens in einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1167052A patent/JP2554168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018201556A1 (de) * | 2018-02-01 | 2019-08-01 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hubkolben für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine und Verwendung eines Hubkolbens in einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| DE102018208898A1 (de) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hubkolben für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine und Verwendung eines Hubkolbens in einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2554168B2 (ja) | 1996-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |