JPH0436049A - 内燃機関用ピストンのトップリング溝部の耐摩耗環構造 - Google Patents
内燃機関用ピストンのトップリング溝部の耐摩耗環構造Info
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- JPH0436049A JPH0436049A JP14057090A JP14057090A JPH0436049A JP H0436049 A JPH0436049 A JP H0436049A JP 14057090 A JP14057090 A JP 14057090A JP 14057090 A JP14057090 A JP 14057090A JP H0436049 A JPH0436049 A JP H0436049A
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- Japan
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- piston
- top ring
- ring groove
- wear
- abrasionproof
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- Pending
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
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Landscapes
- 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）
本発明は内燃機関に装着されるピストンに関するもので
ある。
ある。
（従来の技術）
内燃機関に装着されるピストンは通常鋳鉄製もしくはア
ルミニウム合金製であるが、ピストンに用いられる金属
材料は、熱伝導性がよいこと、比重が低く慣性力が小さ
いこと、高温強度および疲労強度の高いこと、熱膨張が
小さく鋳造性および加工性がよく安価なこと等が要求さ
れる。
ルミニウム合金製であるが、ピストンに用いられる金属
材料は、熱伝導性がよいこと、比重が低く慣性力が小さ
いこと、高温強度および疲労強度の高いこと、熱膨張が
小さく鋳造性および加工性がよく安価なこと等が要求さ
れる。
鋳鉄製ピストンは高温強度および疲労強度は高いが、比
重が高く慣性力が大きく、またアルミニウム合金製に比
べて熱伝導性もよくない、アルミニウム合金製ピストン
は銅、ニッケル、連累、その他の元素を含む合金製で、
熱膨張は鋳鉄製より大きいが熱伝導性がよく、特に比重
が低く慣性力が小さいため高速内燃機関には非常に有利
であるが、反面高温強度および疲労強度が低い欠点をも
っている。従って高い熱負待を受けるトップリング溝部
を耐摩耗性金属にすれば、ピストンの寿命を延ばせるこ
とが知られている。
重が高く慣性力が大きく、またアルミニウム合金製に比
べて熱伝導性もよくない、アルミニウム合金製ピストン
は銅、ニッケル、連累、その他の元素を含む合金製で、
熱膨張は鋳鉄製より大きいが熱伝導性がよく、特に比重
が低く慣性力が小さいため高速内燃機関には非常に有利
であるが、反面高温強度および疲労強度が低い欠点をも
っている。従って高い熱負待を受けるトップリング溝部
を耐摩耗性金属にすれば、ピストンの寿命を延ばせるこ
とが知られている。
第３図は従来技術によるアルミニウム合金製ピストンの
断面図で、ピストン１１の外周部の上部に環状の耐摩耗
性金属１２がアルフィン（ＡＩ−ＦＩＮ）法と称する鋳
造法により、鉄とアルミニウムを分子接着して鋳込まれ
ている。
断面図で、ピストン１１の外周部の上部に環状の耐摩耗
性金属１２がアルフィン（ＡＩ−ＦＩＮ）法と称する鋳
造法により、鉄とアルミニウムを分子接着して鋳込まれ
ている。
トップリング溝１３は、該トップリング１１３の溝幅の
中心を、上記耐摩耗性金属１２の厚さの中心に一致させ
て設置している。従ってトップリング溝１３の上面にあ
る耐摩耗性金属の厚さＣと、トップリング溝工３の下面
にある耐摩耗性金属の厚さＤとは略同−寸法に構成され
ている。そして前記トップリング溝１３の下部には適当
な間隔をもって複数のコンブレッジ層ンリング溝１４が
設けられ、さらに前記コンブレッジ齋ンリング溝１４の
下部には適当な間隔をもってオイルリング溝１５が設け
られている。
中心を、上記耐摩耗性金属１２の厚さの中心に一致させ
て設置している。従ってトップリング溝１３の上面にあ
る耐摩耗性金属の厚さＣと、トップリング溝工３の下面
にある耐摩耗性金属の厚さＤとは略同−寸法に構成され
ている。そして前記トップリング溝１３の下部には適当
な間隔をもって複数のコンブレッジ層ンリング溝１４が
設けられ、さらに前記コンブレッジ齋ンリング溝１４の
下部には適当な間隔をもってオイルリング溝１５が設け
られている。
（発明が解決しようとする課題）
第４図はピストンのトップリング部の拡大図で、燃焼に
より発生したガス圧力Ｐ１はピストン頂部１１ａに作用
すると同時にシリンダ７とピストン１１との隙間８より
トップリング溝工３に入り、トップリング６をシリンダ
７の内壁およびトップリング溝１３の下面１３ｂに圧接
すると共にトップリング溝１３の上面１３ａにも作用す
る。しかし上記トップリング溝１３の上Ｗｉ１３ ａに
作用するガス圧力Ｐ１は、ピストン頂部１１ａに作用す
るガス圧力Ｐ、Ａ略相殺されるので、トップリング１１
３下の耐摩耗性金属部分Ｅにはガス圧力Ｐ１による応力
の発生は殆ど無い、またトップリング１１３下部の耐摩
耗性金属部分Ｆには、ガス圧力Ｐ１がそのまま作用しガ
ス圧力Ｐ、による応力が発生する。
より発生したガス圧力Ｐ１はピストン頂部１１ａに作用
すると同時にシリンダ７とピストン１１との隙間８より
トップリング溝工３に入り、トップリング６をシリンダ
７の内壁およびトップリング溝１３の下面１３ｂに圧接
すると共にトップリング溝１３の上面１３ａにも作用す
る。しかし上記トップリング溝１３の上Ｗｉ１３ ａに
作用するガス圧力Ｐ１は、ピストン頂部１１ａに作用す
るガス圧力Ｐ、Ａ略相殺されるので、トップリング１１
３下の耐摩耗性金属部分Ｅにはガス圧力Ｐ１による応力
の発生は殆ど無い、またトップリング１１３下部の耐摩
耗性金属部分Ｆには、ガス圧力Ｐ１がそのまま作用しガ
ス圧力Ｐ、による応力が発生する。
内燃機関用ピストンは前記の如（出来る限り軽量、かつ
熱伝導を良くして冷却ｔＩＪ果を高めることが必要であ
るが、従来技術によれば応力発生の少ないトップリング
１３の上部に、応力発生の大きいトップリング１３の下
部と同量の重さであり、且つ熱伝導度の悪い耐摩耗性金
属部分を備えており、そのためエンジンの性能向上を阻
害すると言うｌＩＨがある。
熱伝導を良くして冷却ｔＩＪ果を高めることが必要であ
るが、従来技術によれば応力発生の少ないトップリング
１３の上部に、応力発生の大きいトップリング１３の下
部と同量の重さであり、且つ熱伝導度の悪い耐摩耗性金
属部分を備えており、そのためエンジンの性能向上を阻
害すると言うｌＩＨがある。
本発明はこれに鑑み、耐摩耗性金属環部分を減らし、ト
ップリングの溝部の温度の低減９重量軽減等する方法を
提供して、課題の解消を図ることを目的としてなされた
ものである。
ップリングの溝部の温度の低減９重量軽減等する方法を
提供して、課題の解消を図ることを目的としてなされた
ものである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため本発明は、ピストンのトップリ
ング溝幅の中心が、耐摩耗性金属環の厚さの中心に対し
て、ピストンヘッド側にオフセットし、トップリング溝
上部の耐摩耗性金属環の厚さを、トップリング溝下部の
耐摩耗性金属環の厚さより薄くするようにした。
ング溝幅の中心が、耐摩耗性金属環の厚さの中心に対し
て、ピストンヘッド側にオフセットし、トップリング溝
上部の耐摩耗性金属環の厚さを、トップリング溝下部の
耐摩耗性金属環の厚さより薄くするようにした。
（作 用）
上記の如く応力発生の小さいトップリング溝上部の耐摩
耗性金属環の厚さを従来より薄く出来るので、ピストン
の軽量化ができ、かつトップリング溝部の温度を低減す
ることが出来る。
耗性金属環の厚さを従来より薄く出来るので、ピストン
の軽量化ができ、かつトップリング溝部の温度を低減す
ることが出来る。
（実施例）
本発明の実施例について第１図、第２図により説明する
。
。
第１図はトップリング部に耐摩耗性金属環を鋳込んだア
ルミニウム合金製ピストンの断面図であり、第２図は第
１図におけるトップリング溝部３の拡大断面図である。
ルミニウム合金製ピストンの断面図であり、第２図は第
１図におけるトップリング溝部３の拡大断面図である。
ピストン１の外周部の上部には環状の耐摩耗性金属環２
をアルフィン（ＡＩ−ＦＩＮ）法と称する鋳造法により
、鉄とアルミニウムを分子接着して鋳込んでいる。
をアルフィン（ＡＩ−ＦＩＮ）法と称する鋳造法により
、鉄とアルミニウムを分子接着して鋳込んでいる。
トップリング溝３は、該トップリング溝３の幅の中心線
Ａが、上記耐摩耗性金属環２厚さの中心線Ｂより、ピス
トン頂部ｌａ側にオフセントして設けられているため、
トップリング溝３の上面３ａ上の耐摩耗性金属環２の厚
さＣは、トップリング溝３の下面３ｂ下の耐摩耗性金属
環２の厚さＤに対し薄くなっている。そして前記トップ
リング溝３の下部には適当な間隔を持って数本のコンブ
レッジロンリング溝４が設けられ、さらに前記コンプレ
フッジンリング溝４のＴ［には適当な間隔をもってオイ
ルリング溝５が設けられている。
Ａが、上記耐摩耗性金属環２厚さの中心線Ｂより、ピス
トン頂部ｌａ側にオフセントして設けられているため、
トップリング溝３の上面３ａ上の耐摩耗性金属環２の厚
さＣは、トップリング溝３の下面３ｂ下の耐摩耗性金属
環２の厚さＤに対し薄くなっている。そして前記トップ
リング溝３の下部には適当な間隔を持って数本のコンブ
レッジロンリング溝４が設けられ、さらに前記コンプレ
フッジンリング溝４のＴ［には適当な間隔をもってオイ
ルリング溝５が設けられている。
（発明の効果）
上記の如くトップリング溝上部の耐摩耗性金属環の厚さ
を薄くることによりピストンの重量を軽減すると共に、
熱伝導性を向上しトップリング溝部の冷却効果の高いピ
ストンを提供することが出来る。
を薄くることによりピストンの重量を軽減すると共に、
熱伝導性を向上しトップリング溝部の冷却効果の高いピ
ストンを提供することが出来る。
第１図は本発明より成るピストンの断面図、第２図は第
１図の部分拡大断面図、第３図は従来技術によるピスト
ンの断面図、第４図は第３図の部分拡大断面図である。 １・・・・・・ピストン ２・・・・・・耐摩耗性金属環 ３・・・・・・トップリング溝 ４・・・・・・コンブレッジ１ンリンク溝５・・・・・
・オイルリング溝 ６・・・・・・トップリング ７・・・ ・・・シリンダ
１図の部分拡大断面図、第３図は従来技術によるピスト
ンの断面図、第４図は第３図の部分拡大断面図である。 １・・・・・・ピストン ２・・・・・・耐摩耗性金属環 ３・・・・・・トップリング溝 ４・・・・・・コンブレッジ１ンリンク溝５・・・・・
・オイルリング溝 ６・・・・・・トップリング ７・・・ ・・・シリンダ
Claims (1)
- ピストンリング部に環状の耐摩耗性金属環を鋳込んだ
内燃機関用アルミニウム合金製ピストンにおいて、ピス
トンのトップリング溝幅の中心が、耐摩耗性金属環の厚
さの中心に対して、ピストンヘッド側にオフセットした
ことを特徴とする内燃機関用ピストンのトップリング溝
部の耐摩耗環構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14057090A JPH0436049A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 内燃機関用ピストンのトップリング溝部の耐摩耗環構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14057090A JPH0436049A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 内燃機関用ピストンのトップリング溝部の耐摩耗環構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436049A true JPH0436049A (ja) | 1992-02-06 |
Family
ID=15271761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14057090A Pending JPH0436049A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 内燃機関用ピストンのトップリング溝部の耐摩耗環構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0436049A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014051930A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Toyota Motor Corp | 耐摩環、ピストン及び内燃機関 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58101249A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-06-16 | Toyota Motor Corp | エンジン用ピストン |
| JPS6260966A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ピストン |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP14057090A patent/JPH0436049A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58101249A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-06-16 | Toyota Motor Corp | エンジン用ピストン |
| JPS6260966A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ピストン |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014051930A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Toyota Motor Corp | 耐摩環、ピストン及び内燃機関 |
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