JPH0451019Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えばデイーゼルエンジンのピス
トンに係り、特に、熱負荷が高いピストンにおい
て、寸法上の種々の制約を受けることなく、リン
グトレーガのトツプリング装着用環状溝を効率良
く冷却するためにリングトレーガ及び環状冷却パ
イプが一体に鋳込まれるピストンに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

デイーゼルエンジンのアルミニウム製の従来の
ピストンについて、第６図により説明する。ピス
トン１０の側面上部には、リングトレーガ１２が
その外周部面を露出するように一体的に鋳込ま
れ、リングトレーガ１２の外周部面には、トツプ
リング（図示せず）が装着される環状溝１４が形
成されている。直接燃焼室用凹所１６はピストン
１０の上面の中央部に形成される。環状空洞１８
は、塩中子等を使用して形成され、リングトレー
ガ１２の内周部面と直接燃焼室用凹所１６の面と
からほぼ等距離の所に位置している。オイル供給
孔２０は、ピストン１０の下部から上方へ延び、
環状空洞１８に達している。オイルジエツト（図
示せず）から噴出された噴出オイル２２はオイル
供給孔２０の下端に達し、オイルは、オイル供給
孔２０を介して環状空洞１８へ導かれ、環状溝１
４内のトツプリング及び直接燃焼室用凹所１６を
冷却する。なお、環状溝３０は、鋳造前及び鋳造
中においては、まだ、形成されておらず、ピスト
ン１０の鋳造後にリングトレーガ１２の外周部面
に切削等により形成される。

環状空洞１８は塩中子等を使用して形成される
が、ピストン１０の所定の強度を確保するため
に、環状空洞１８からリングトレーガ１２の内周
部面及び直接燃焼室用凹所１６の壁面までの距離
は適切な値に設定される必要があり、塩中子の位
置、寸法及びそれらの精度等、設計上の制約が多
くなつている。また、ボア径の小さい直接噴射式
デイーゼルエンジン用ピストン、コンプレツシヨ
ンハイトの低いピストン及びハイトツプリングの
ピストンでは、塩中子等により環状空洞１８を形
成すること自体が、強度確保上、困難となつてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

そこで、この出願人は、先の実用新案登録出願
において、第４図及び第５図に示されるようなピ
ストン構造を開示した。第４図では、デイーゼル
エンジン用アルミニウム製ピストン１０におい
て、環状冷却パイプ２４は、円周部状の横断面を
有し、リングトレーガ１２に沿つて周部方向へ一
周部し、内部に環状空洞１８を区画している。環
状冷却パイプ２４はリングトレーガ１２の内周部
に圧入、又はろう付け等により固定され、環状冷
却パイプ２４の外周部はリングトレーガ１２の内
周部に固定される。環状冷却パイプ２４は、リン
グトレーガ１２の内周部に固定された状態におい
て、リングトレーガ１２と共に、一体的に鋳込ま
れる。オイル供給孔２６は、ピストン１０の鋳造
後、ドリル等を使用して形成され、ピストン１０
の軸方向へ延び、下端においてピストン１０の下
部開口周部辺部の段部に開口し、上端において環
状冷却パイプ２４の下部を貫通して環状空洞１８
へ達している。

オイルジエツト（図示せず）からの噴出オイル
２２は、オイル供給孔２６の下端開口へ向かつて
噴出し、オイル供給孔２６内へ導入される。その
後、冷却用オイルは、オイル供給孔２６を介して
環状冷却パイプ２４内の環状空洞１８へ入り、環
状空洞１８に沿つて流れる。その際、環状溝１４
及び直接燃焼室用凹所１６の壁面からの熱を吸収
し、それらを冷却する。

こうして、第４図のピストン構造によれば、次
のような利点が生じる。(a)冷却用オイルを流す環
状空洞が環状冷却パイプ２４内に形成され、ま
た、環状冷却パイプ２４は圧入等により外周部を
リングトレーガ１２の内周部に固定されてリング
トレーガ１２と共に一体的に鋳込まれるので、ピ
ストン上部の強度を低下させることなく、そして
支障なく、環状空洞１８を形成することができ
る。(b)さらに、この環状空洞１８はリングトレー
ガ１２の内周部の極めて近い位置に存在するの
で、リングトレーガ１２の環状溝１４を効率的に
冷却することができる。(c)また、環状空洞１８の
形成に当たり、塩中子等を用いず、リングトレー
ガ１２の環状空洞１８が形成されているので、環
状空洞１８の寸法及び位置等の精度が向上し、設
計上の制約が少なくなるとともに、製造が簡単化
され、また、製造コストを低減させることができ
る。

しかし、第５図においてオイル供給孔２６が形
成されていない部分の環状冷却パイプ２４の範囲
が詳細に示されるように、環状冷却パイプ２４の
下部において、環状冷却パイプ２４の環状外周部
とリングトレーガ１２の環状内周部との間に上方
閉塞間隙２８が生じ、ピストン１０の鋳造時にこ
の上方閉塞間隙２８へ湯が十分に回り込まず、こ
の部分に鋳造欠陥が生じ易かつた。

この考案の目的は、リングトレーガ冷却用のオ
イルを導く環状冷却パイプがリングトレーガの内
周部側を固定されてリングトレーガと共に一体に
鋳込まれるピストンにおいて、鋳造欠陥を確実に
回避することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案のピストンによれば、リングトレーガ
がその外周部の環状溝においてトツプリングを装
着され、環状冷却パイプが、リングトレーガの内
周部に固定されてリングトレーガの冷却用オイル
を導き、リングトレーガ及び環状冷却パイプが一
体に鋳込まれる。そして、ピストン鋳造時のリン
グトレーガと環状冷却パイプとの下面側には上方
閉塞凹所が存在しないような横断面形状を、環状
冷却パイプがもつ。

〔実施例〕

以下、この考案を第１図及び第２図の実施例に
ついて説明する。なお、第１図はピストン１０の
下部から冷却用オイルを環状冷却パイプへ導くオ
イル供給孔２６が形成されている部分のピストン
１０の半部縦断面図、第２図はオイル供給孔２６
が形成されていない部分の環状冷却パイプの範囲
の拡大縦断面図である。

第１図及び第２図のピストン１０において、環
状冷却パイプ３０は、第４図及び第５図の環状冷
却パイプ２４と同様に、リングトレーガ１２の内
周部に固定された後、リングトレーガ１２と共に
一体に鋳込まれ、また、エンジンの運転時にはオ
イル供給孔２６を介して冷却用オイルを供給さ
れ、この冷却用オイルは、環状冷却パイプ３０の
環状空洞１８内を流れ、その際、リングトレーガ
１２を冷却する。なお、ピストン１０の鋳造時の
上下方向は第１図及び第２図の上下方向に一致す
る。第１図及び第２図では、環状冷却パイプ３０
は、ピストン１０の半径方向内方へ突出する例え
ばほぼ三角形の横断面形状に成形され、円柱側面
状外周部３２をリングトレーガ１２の円柱側面状
の内周部に接触し、固定されている。円柱側面状
外周部３２の下端は、ピストン１０の鋳造時にお
けるリングトレーガ１２と環状冷却パイプ３０と
の接触範囲の最下端３４となり、環状冷却パイプ
３０の内方突出端は環状冷却パイプ３０の最小内
径部３６となつている。最下端３４から最小内径
部３６へ向かうに連れて、環状冷却パイプ３０の
環状内径は減少していくようになつている。した
がつて、ピストン１０の鋳造時においてリングト
レーガ１２及び環状冷却パイプ３０の下面側に
は、第５図の上方閉塞間隙２８のような上方閉塞
凹所が存在せず、これにより、ピストン１０の鋳
造時に、湯が侵入し難い部分が除去され、鋳造欠
陥の発生が防止される。

第３図ａ及びｂは第２図の環状冷却パイプ３０
の変形例を示している。第３図ａの環状冷却パイ
プ３０ｂは、ピストン１０の半径方向内方へ凸部
を向けるような半円形状の横断面に形成され、リ
ングトレーガ１２との対峙側は、円柱側面状にな
つており、リングトレーガ１２の円柱側面状の内
周面に接触係合している。第３図ｂの環状冷却パ
イプ３０ｃは、ピストン１０の半径方向内方へ凸
部を向けるような半円形状の横断面に形成され、
リングトレーガ１２との対峙側は、開口し、上下
の縁においてそれぞれリングトレーガ１２の内周
部の上下の段部に係合している。

なお、環状冷却パイプの横断面に関しては、リ
ングトレーガ１２及び環状冷却パイプの下面側に
上方閉塞凹所が存在しないような横断面形状であ
れば、第１図ないし第３図に図示した以外のもの
であつてもよい。

〔考案の効果〕

このように、この考案によれば、リングトレー
ガの冷却用オイルを導きリングトレーガの内周部
に外周部を固定されてリングトレーガと共に一体
に鋳込まれる環状冷却パイプは、ピストン鋳造時
のリングトレーガ及び環状冷却パイプの下面側に
上方閉塞凹所が生じないような横断面形状に、規
定される。したがつて、ピストン鋳造時に湯が回
り込み難いような部分が存在せず、鋳造欠陥の無
いピストンを製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの考案の一実施例に関
し、第１図はピストンの下部から冷却用オイルを
環状冷却パイプへ導くオイル供給孔が形成されて
いる部分のピストンの半部縦断面図、第２図はオ
イル供給孔が形成されていない部分の環状冷却パ
イプの範囲の拡大縦断面図、第３図ａ及びｂは第
２図の環状冷却パイプの変形例を示す図、第４図
及び第５図はこの出願人が先に出願した実用新案
登録出願に示したピストンに関し、第４図はピス
トンの下部から冷却用オイルを環状冷却パイプへ
導くオイル供給孔が形成されている部分のピスト
ンの半部縦断面図、第５図はオイル供給孔が形成
されていない部分の環状冷却パイプの範囲の拡大
縦断面図、第６図は従来のピストンの縦断面図で
ある。 １０……ピストン、１２……リングトレーガ、
１４……環状溝、３０，３０ｂ，３０ｃ……環状
冷却パイプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) リングトレーガがその外周の環状溝において
   トツプリングを装着され、環状冷却パイプが、
   その外周部において前記リングトレーガの内周
   部に固定されて前記リングトレーガの冷却用オ
   イルを導き、前記リングトレーガ及び前記環状
   冷却パイプが一体に鋳込まれるピストンにおい
   て、ピストン鋳造時の前記リングトレーガと前
   記環状冷却パイプとの下面側には上方閉塞凹所
   が存在しないような横断面形状を、前記環状冷
   却パイプがもつことを特徴とするピストン。 (2) 前記リングトレーガの前記内周部は円柱側面
   状であり、前記環状冷却パイプは、その円柱側
   面状外周部において前記リングトレーガの円柱
   側面状内周部に接触するとともに、ピストンの
   半径方向内方へ突出するほぼ三角形の横断面形
   状であることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載のピストン。 (3) 前記リングトレーガの前記内周部は円柱側面
   状であり、前記環状冷却パイプは、その円柱側
   面状外周部において前記リングトレーガの円柱
   側面状内周部に接触するとともに、ピストンの
   半径方向内方へ突出するほぼ半円形の横断面形
   状であることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載のピストン。 (4) 前記環状冷却パイプは、前記リングトレーガ
   り方へ向かつて開口し、この開口側の縁におい
   て前記リングトレーガの内周部に係合し、かつ
   ピストンの半径方向内方へ突出するほぼ半円形
   の横断面形状であることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のピストン。