JPH04232364A - ピストン - Google Patents

ピストン

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JPH04232364A
JPH04232364A JP3191582A JP19158291A JPH04232364A JP H04232364 A JPH04232364 A JP H04232364A JP 3191582 A JP3191582 A JP 3191582A JP 19158291 A JP19158291 A JP 19158291A JP H04232364 A JPH04232364 A JP H04232364A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はピストン、特に限定する
わけではないがディーゼル形式の内燃機関のピストンに
関する。
【０００２】
【従来技術、およびその問題点】高い過給を行う或る種
のディーゼルエンジンに於いては、例えば、ピストンリ
ング後方のクラウン領域を適当に冷却することが本質的
に必要とされる。このような冷却は、冷却オイルを循環
させるギャラリー、すなわち通路、を備えることによっ
てしばしば行われている。
【０００３】単一部品である鋳造ピストンにこのような
オイル冷却通路を備えることは非常に難しいのであって
、これには中子を必要とする。この中子はしかる後に鋳
造されたピストンから取り外されねばならない。このよ
うな単一部品であるピストンを製造する場合、熱伝達お
よび重量に原因して、冷却通路の回りの金属部分の厚さ
が望まれる厚さよりもしばしば大幅に厚くなってしまう
。
【０００４】幾つかのピストンでは、溶融金属を凝固さ
せる適当な条件を確定することがあまりにも複雑過ぎて
しまい、このために不健全な、そして／または歪のある
ピストンを生む結果となっている。
【０００５】オイル通路を有するピストンを２つまたは
それ以上の個数の部品で製造することは知られている。 しかしながら、このようなピストン構造は長い期間に亘
って高価な電子ビーム溶接技術を使用してきており、作
動に於いて歪を生じ易い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大容
量のオイル冷却通路を有するとともに、歪を生じ難い、
特に従来技術のピストンで知られているようにピストン
リング溝の部分に於いて歪を生じ難い、ピストンを提供
することである。
【０００７】
【課題を達成する手段】本発明によれば、内燃機関のピ
ストンであって、下側クラウン部分および上側クラウン
部分を有し、上側クラウン部分は燃焼ボウルとクラウン
面の外周縁から垂下したほぼ環状形のピストンリング溝
ベルトとを含み、下側クラウン部分は上面に直立したリ
ングを有するほぼ円形のプレート部材を含み、上側クラ
ウン部分および下側クラウン部分は燃焼ボウルと直立リ
ングとの間、そして燃焼ボウルのベースおよびプレート
部材に形成されている協働するスピゴットすなわち軸体
とソケット手段との間で、保持手段によって連結され、
軸線方向の力の作用によって抜け出しを防止するように
なされ、且つ上側クラウン部分と下側クラウン部分との
間にオイル冷却通路を形成するようになされた内燃機関
のピストンが提供される。
【０００８】プレート部材はその下面から垂下するガジ
オンピンのボスを有することができる。
【０００９】好ましい実施例に於いて、燃焼ボウルおよ
び直立リングは締まり嵌めによって互いに保持されるこ
とができる。
【００１０】また好ましい実施例に於いて、軸体および
ソケット手段は協働するスクリューねじを有し、ピスト
ンは上側および下側のクラウン部分のスクリュー係合に
よって組み付けられる。これら２つの部分をスクリュー
係合させる動作はまた燃焼ボウルとプレート部材の直立
リングとの間の締まり嵌めの効果を及ぼすのである。燃
焼ボウルと直立リングとの間の保持および軸体とソケッ
ト手段との間の保持を行う他の方法も、例えば上側およ
び下側のクラウン部分の圧力嵌めを行った後の溶接が、
使用できる。
【００１１】上述した構造の利点は、２つのクラウン部
分の安全を互いに依存する２つの別々な連結部に任せて
いることである。連結された軸体およびソケットは締ま
り嵌めに於ける離脱を防止し、一方、この締まり嵌めは
軸体およびソケットに作用する応力を軽減させるのであ
る。スクリュー係合による連結の場合は、締まり嵌めが
軸体とソケットとのスクリュー係合の緩みを防止するの
である。
【００１２】垂下するピストンリング溝ベルトの下側周
縁は外部の取付手段を必要とすることなく円形プレート
部材の外側周縁の頂部に係止することが好ましい。この
ことは、半径方向の保持が行われていないことから半径
方向の任意な片寄りを可能にするとともに、このリング
溝ベルトの下側端部がプレート部材の周縁に対して実質
的に全周に沿って支持されていることから一定した軸線
方向の変形を可能にするのである。この組み合わせは、
作動に際してピストンリング溝ベルトの“波形発生”を
低減し、協働するシリンダー壁との安定性の向上および
ピストンリングの効率の向上を可能にするのである。
【００１３】このピストンの構造は、上側および下側の
クラウン部分が形成される精度が高いことから、比較的
大きな比率でオイル冷却通路を形成できるようにする。 ピストンのクラウン部分は鉄材料で作られ、また例えば
インベストメント鋳造技術によって製造されるのが好ま
しい。上側クラウン部分は例えば耐熱スチールで作られ
ることができ、一方、下側クラウン部分はピンのボスと
しての機械的要求事項に一層適したスチールで作ること
ができる。望まれるならばニッケル合金を上側クラウン
部分として使用することができる。
【００１４】本発明のピストンの構造は、利用できる製
造方法に於いて肉厚の細かい制御ができることから、既
知のピストンに比較して重量を軽減することもできる。
【００１５】本発明のピストンは、モノリスィック構造
に於ける一体スカートの特徴を有するか、或いは別の節
動スカートを有することができる。
【００１６】本発明を一層完全に理解するために、添付
図面を参照して図解例としてだけの実施例を以下に説明
する。
【００１７】
【実施例】図面を参照すれば、ピストンは全体を符号１
０で示されている。このピストンは上側クラウン部分１
２および下側クラウン部分１４を含んで構成される。上
側クラウン部分１２は、燃焼ボウル１８と、ピストンリ
ング溝２２を形成されたピストンリング溝ベルト２０と
を含み、このベルトは環状形でクラウン面２６の外周縁
２４から垂下されている。燃焼ボウル１８の外側外面に
は機械加工部分２８が形成されている。この部分は以下
に説明するように下側クラウン部分と協働する。燃焼ボ
ウルは軸体３０を下側に有しており、この軸体はスクリ
ューねじ部分３２を有している。上側のクラウン部分１
２はこの実施例では９重量％のクロムと１重量％のモリ
ブデンとを含有する耐熱スチールによるインベストメン
ト鋳造製品とされている。下側クラウン部分１４は実質
的に円形のプレート部材３６を含んでいる。この部材は
下側に十字形の補強リブ３８およびガジオンピンのボス
４０を有しており、このボスはストラット４２から垂下
し且つ補強ウェブ４４を有している。プレート部材の中
央にはソケット４６が形成されている。このソケットは
スクリューねじ４８を有し、このねじは上側クラウン部
分１２の軸体のスクリューねじ部分３２と協働する。下
側クラウン部分１４の上面５０には直立リング５２が形
成されている。このリングは機械加工された内径５４を
有し、この内径は燃焼ボウル１８の機械加工部分と締ま
り嵌めされる。リング溝ベルト２０の内壁６０と、クラ
ウン面２６の内壁６２と、燃焼ボウル１８の外壁６４と
、プレート部材３６の上面５０との間に規制されたオイ
ル冷却通路５８が形成されている。開口６６がプレート
部材に形成されて、冷却通路５８に対するオイルの流入
および流出を行わせている。任意である追加の開口６８
がプレート部材３６に形成され、望まれる場合の燃焼ボ
ウル１８の下側の冷却を行うようになされる。この場合
も、下側クラウン部分１４は１重量％のクロムと０．２
重量％のモリブデンを包含するスチールのインベストメ
ント鋳造製品とされることができる。
【００１８】このピストンは上側および下側のクラウン
部分を軸体３０およびソケット４６によってスクリュー
係合させて組み付けられる。このスクリュー係合の操作
は協働するようになされている機械加工面２８および５
４を締まり嵌めさせるようになす。リング溝ベルト２０
の下側周縁７０はプレート部材３６の外側周縁７２上に
係止される。
【００１９】上側および下側のクラウン部分が形成され
る前述した材料は単なる例とするものであり、多くの他
の材料をこれらの部材に使用できることは認識されよう
。
【００２０】軸体およびソケットの代わりに、面２８お
よび５４をプレス嵌めして係合させた後、協働する軸体
およびソケットの組み合う面を例えばビーム溶接するこ
とでピストンの連結を行うことができる。
【００２１】ピストンは作動に於ける横方向の支持のた
めのスカートの特徴についてまったく説明しなかったが
、下側クラウン部分は本願と同じ発明者によるヨーロッ
パ特許ＥＰ−Ａ−００７１３６１に記載されているよう
なスカート部分を備えることができ、或いは、ヨーロッ
パ特許ＥＰ−Ａ−０２３８１４６に記載されているよう
な別個のスカート部材を有して節動する構造とされるこ
とができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば簡
単な構造で大容量のオイル冷却通路が形成でき且つ歪の
発生が回避できるようになされるので、ピストンの構造
上および運転上の安定性や性能を大幅に改善できるうえ
、製造コストの低減も達成できる等の多大の利点を有す
るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるピストンを通る立面断面図。
【図２】矢印“Ａ”方向に見た図１のピストンの視図。
【符号の説明】
１０　　ピストン １２　　上側クラウン部分 １４　　下側クラウン部分 １８　　燃焼ボウル ２０　　ピストンリング−溝ベルト ２２　　リング溝 ２４　　外側周縁 ２６　　クラウン面 ２８　　機械加工部分 ３０　　軸体 ３２　　スクリューねじ部分 ３６　　プレート部材 ３８　　リブ ４０　　ガジオンピンのボス ４２　　ストラット ４４　　ウェブ ４６　　ソケット ４８　　スクリューねじ ５０　　面 ５２　　直立リング ５８　　オイル冷却通路 ６６，６８　　開口

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　内燃機関のピストンであって、下側ク
    ラウン部分および上側クラウン部分を有し、上側クラウ
    ン部分は燃焼ボウルとクラウン面の外周縁から垂下した
    ほぼ環状形のピストンリング溝ベルトとを含み、下側ク
    ラウン部分は上面に直立したリングを有するほぼ円形の
    プレート部材を含み、上側クラウン部分および下側クラ
    ウン部分は燃焼ボウルと直立リングとの間、そして燃焼
    ボウルのベースおよびプレート部材に形成されている協
    働するスピゴットすなわち軸体とソケット手段との間で
    保持手段で連結されて、軸線方向の力の作用によって抜
    け出しを防止するようになされ、且つまた上側クラウン
    部分と下側クラウン部分との間にオイル冷却通路が形成
    されるようになされたことを特徴とするピストン。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載されたピストンであっ
    て、燃焼ボウルと直立リングとが締まり嵌めによって保
    持されていることを特徴とするピストン。
  3. 【請求項３】　　請求項１または請求項２に記載された
    ピストンであって、軸体およびソケット手段が協働する
    スクリューねじを有していることを特徴とするピストン
    。
  4. 【請求項４】　　請求項１または請求項２に記載された
    ピストンであって、軸体およびソケット手段が互いに溶
    接されていることを特徴とするピストン。
  5. 【請求項５】　　請求項１から請求項４までの何れか１
    項に記載されたピストンであって、垂下するピストンリ
    ング溝ベルトの下側周縁がプレート部材の周縁に係止さ
    れることを特徴とするピストン。
  6. 【請求項６】　　請求項１から請求項５までの何れか１
    項に記載されたピストンであって、オイル冷却通路がピ
    ストンリング溝ベルトの内壁と、クラウン面の内壁と、
    燃焼ボウルの外壁と、プレート部材の上面とによって規
    制されていることを特徴とするピストン。
  7. 【請求項７】　　請求項１から請求項６までの何れか１
    項に記載されたピストンであって、プレート部材にオイ
    ル入口開口および出口開口が備えられて、冷却通路に対
    するオイルの流入および流出を可能にしていることを特
    徴とするピストン。
  8. 【請求項８】　　請求項１から請求項７までの何れか１
    項に記載されたピストンであって、燃焼室ボウルの底部
    より下方のプレート部材にオイル冷却開口が形成されて
    いることを特徴とするピストン。
  9. 【請求項９】　　請求項１から請求項８までの何れか１
    項に記載されたピストンであって、プレート部材の下面
    からガジオンピンのボスが垂下していることを特徴とす
    るピストン。
  10. 【請求項１０】　　請求項１から請求項９までの何れか
    １項に記載されたピストンであって、上側および下側ク
    ラウン部分が鉄材料で作られていることを特徴とするピ
    ストン。
JP3191582A 1990-07-31 1991-07-31 ピストン Expired - Lifetime JP2672210B2 (ja)

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