JPH05126255A - Piston pin for internal combustion engine - Google Patents

Piston pin for internal combustion engine

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Publication number
JPH05126255A
JPH05126255A JP31733391A JP31733391A JPH05126255A JP H05126255 A JPH05126255 A JP H05126255A JP 31733391 A JP31733391 A JP 31733391A JP 31733391 A JP31733391 A JP 31733391A JP H05126255 A JPH05126255 A JP H05126255A
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JP
Japan
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piston pin
piston
pin body
intermetallic compound
internal combustion
Prior art date
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Application number
JP31733391A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Yoshimura
英雄 吉村
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Atsugi Unisia Corp
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Publication date
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Publication of JPH05126255A publication Critical patent/JPH05126255A/en
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Abstract

PURPOSE:To properly hold a clearance between a piston pin body and a piston pin hole part while realizing facilitation of manufacture and lightness of weight by forming the piston pin body made of Ti-Al intermetallic compound. CONSTITUTION:A column-shaped piston pin body 1 used for connecting a piston 2 to a connecting rod 5 is made of Ti-Al intermetallic compound. That is, titanium Ti and aluminum Al are quenched and solidified at a synthetic reaction temperature or less to use technique of solidifying and molding alloy powder utilized in aluminum powder metallurgy, and a fine mixed material of the titanium in the aluminum is manufactured. After a piston pin shape is given to this mixed material, a reaction sintering method, that is, reaction synthesizing of the mixed material generates the Ti-Al intermetallic compound to obtain the piston pin body 1 made of Ti-Al intermetallic compound. A coating 6 of wearing resistance is formed as necessary on a surface of this piston pin body 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関においてピ
ストンとコネクティングロッドを連結するピストンピン
の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a piston pin which connects a piston and a connecting rod in an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、内燃機関では、シリンダブロッ
クのシリンダ内にピストンが摺動可能に収納され、その
ピストンピン孔部に取り付けたピストンピンにコネクテ
ィングロッドを介してクランクシャフトが連接されてお
り、ピストンがその冠面で燃焼圧力を受けてシリンダ内
を摺動して、コネクティングロッドを介してクランクシ
ャフトに動力が伝達されるようになっている。
2. Description of the Related Art Generally, in an internal combustion engine, a piston is slidably accommodated in a cylinder of a cylinder block, and a crankshaft is connected to a piston pin attached to a piston pin hole of the piston through a connecting rod. The piston receives combustion pressure at its crown surface and slides in the cylinder, so that power is transmitted to the crankshaft via the connecting rod.

【0003】このような内燃機関において、ピストンと
共にピストンピンを軽量化することができれば、コネク
ティングロッド及びクランクシャフト等を含む主運動系
部品全体の軽量化に寄与することになり、かつフリクシ
ョンロスの低減も図れるから、内燃機関の加速応答性及
び出力の向上、燃費の改善等が図れるという利点があ
る。
In such an internal combustion engine, if the weight of the piston and the piston pin can be reduced, the overall weight of the main motion system components including the connecting rod and the crankshaft can be reduced, and the friction loss can be reduced. Therefore, there is an advantage that the acceleration response and output of the internal combustion engine can be improved and the fuel consumption can be improved.

【0004】従来、ピストンピンを軽量化するため、母
材としてセラミックスを使用することが提案されている
が、セラミックスは極めて硬くて加工性が極端に悪いか
ら、ピストンのピストンピン孔部にピストンピンが適正
なクリアランスで嵌合するように精度良く表面加工する
作業に手間取り、しかも加工精度を出し難かった。
Conventionally, it has been proposed to use ceramics as a base material in order to reduce the weight of the piston pin. However, since ceramics is extremely hard and its workability is extremely poor, the piston pin is formed in the piston pin hole of the piston. However, it took time to work the surface with high accuracy so that they could be fitted with proper clearance, and it was difficult to obtain the processing accuracy.

【0005】そこで、例えば特開昭61−59065号
公報に記載されているように、鋼鉄材料と同じ程度の加
工性及び加工精度を確保するため、セラミックス製ピス
トンピン本体の表面に加工し易い金属製表層を形成する
ことが提案されている。
Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-59065, in order to secure the same workability and processing accuracy as a steel material, a metal that is easily processed on the surface of the ceramic piston pin body. It has been proposed to form a facing layer.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の内燃機関用ピストンピンでは、その軽量化を目的と
していることから、ピストンピン本体表面に設ける金属
製表層は加工量に見合った薄肉のものとなるため、機関
運転時でのピストンピンの熱膨脹量は金属製表層ではな
くピストンピン本体自体の熱膨脹量が大きく関係してく
ることとなり、この結果、ピストンピン本体を構成する
セラミックスは線膨脹係数が小さいことから、ピストン
の線膨脹係数との違いでピストンピン孔部とピストンピ
ンとのクリアランスが大きくなる。このため、セラミッ
クスが極めて硬いことと相俟って、ピストンの往復運動
時、ピストンピン本体がピストンピン孔部の壁面に当た
ってピン打音が発生し、音振性能に悪影響を与えると共
に、ピストンピン孔部の壁面の摩耗度合いが大きくな
り、またピストンピン本体とコネクティングロッドの小
端部との嵌合部に伝わる衝撃で該端部内のブッシュが摩
耗する度合いが大きくなるという不都合を免れなかっ
た。
However, in the conventional piston pin for an internal combustion engine described above, since the purpose is to reduce the weight thereof, the metal surface layer provided on the surface of the piston pin main body is considered to be a thin wall corresponding to the processing amount. Therefore, the thermal expansion amount of the piston pin during engine operation is largely related to the thermal expansion amount of the piston pin body itself, not the metal surface layer, and as a result, the ceramics forming the piston pin body have a linear expansion coefficient. Since it is small, the clearance between the piston pin hole and the piston pin becomes large due to the difference with the linear expansion coefficient of the piston. For this reason, in combination with the extremely hard ceramics, when the piston reciprocates, the piston pin body hits the wall surface of the piston pin hole and a pin knocking sound is generated, which adversely affects the sound vibration performance and the piston pin hole. The degree of wear of the wall surface of the portion is increased, and the degree of wear of the bush in the end portion due to the impact transmitted to the fitting portion between the piston pin body and the small end portion of the connecting rod is inevitable.

【0007】この発明は前記従来の課題を解決するため
になしたもので、材質面から容易かつ精度良く製作で
き、かつ軽量化できると共に、機関運転時にはピストン
ピン本体とピストンピン孔部とのクリアランスを適正に
保持できる内燃機関用ピストンピンを提供することを目
的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can be manufactured easily and accurately from the viewpoint of the material and can be made lightweight, and the clearance between the piston pin body and the piston pin hole portion during engine operation. It is an object of the present invention to provide a piston pin for an internal combustion engine that can properly hold the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、ピストンピン本体をTi−Al金属
間化合物製としており、必要に応じて前記ピストンピン
本体の表面に耐摩耗性の被膜を形成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention uses a Ti-Al intermetallic compound as the piston pin body, and if necessary, wear resistance to the surface of the piston pin body. The coating film is formed.

【0009】[0009]

【作用】かかる構成によれば、Ti−Al金属間化合物
の製造工程中でピストンピン本体に精度良く形状を付与
できるから、ピストンピン本体の加工が容易となり、製
造後の品質・精度を確保できる。また、ピストンピン本
体を構成するTi−Al金属間化合物が鋼鉄並の線膨脹
係数を有するから、機関運転時、Ti−Al金属間化合
物製ピストンピン本体とピストンのピストンピン孔部と
のクリアランスは、従来のセラミックス製ピストンピン
本体とピストンのピストンピン孔部とのクリアランスに
比較して遥かに小さくなり、適正な範囲にすることが可
能となる。
With this structure, since the piston pin body can be accurately shaped during the manufacturing process of the Ti-Al intermetallic compound, the piston pin body can be easily processed, and the quality and precision after manufacturing can be secured. .. In addition, since the Ti-Al intermetallic compound forming the piston pin body has a linear expansion coefficient similar to that of steel, the clearance between the piston pin body made of the Ti-Al intermetallic compound and the piston pin hole portion of the piston during engine operation is Since the clearance between the conventional ceramic piston pin body and the piston pin hole of the piston is much smaller, it becomes possible to set the clearance within an appropriate range.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の第1実施例を図1及び図2
により説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be described.

【0011】図1は円柱状のピストンピン本体をほぼ右
半分を縦断面にして示す正面図、図2は円筒状のピスト
ンピン本体によりピストンとコネクティングロッドが連
接された状態を示す断面図である。
FIG. 1 is a front view showing a cylindrical piston pin main body with its right half being a vertical cross section, and FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a piston and a connecting rod are connected by a cylindrical piston pin main body. ..

【0012】図1に示す円柱状のピストンピン本体1A
も、図2に示す円筒状のピストンピン本体1Bも、後述
するTi−Al金属間化合物で形成されている。
A cylindrical piston pin body 1A shown in FIG.
Also, the cylindrical piston pin body 1B shown in FIG. 2 is also formed of a Ti-Al intermetallic compound described later.

【0013】つまり、まず、チタン(Ti)とアルミニ
ウム(Al)を合成反応温度以下で急冷凝固させ、アル
ミニウム粉末冶金において利用される粉末合金の固化、
成形技術を用いてチタンとアルミニウムの緻密な混合材
を作製する。
That is, first, titanium (Ti) and aluminum (Al) are rapidly solidified at a temperature lower than the synthesis reaction temperature to solidify a powder alloy used in aluminum powder metallurgy,
A compact mixed material of titanium and aluminum is produced by using a molding technique.

【0014】この混合材はアルミニウム合金と同程度の
延性を有しており、冷間又は熱間において塑性加工、例
えばアルミニウム合金の加工に用いられている従来公知
の押出、鍛造或いは圧延技術等を行うことが可能であ
る。
This mixed material has a ductility similar to that of an aluminum alloy, and is subjected to plastic working in cold or hot, for example, conventionally known extrusion, forging or rolling technology used for working of aluminum alloy. It is possible to do.

【0015】次いで、前記混合材に対してピストンピン
の形状を付与した後、反応焼結法、つまり混合材の反応
合成でTi−Al金属間化合物として、Ti−Al金属
間化合物製のピストンピン本体1(1A、1B)を製造
する。その際、チタンとアルミニウムとは融点と各々へ
の拡散係数が大きく異なっていることにより、反応合成
後、アルミニウムの流出孔或いはカケンダール効果によ
るポアが多量に発生するが、これを抑制するためには、
チタンとアルミニウムの混合材を容器に封入し、HIP
(熱間等方加圧処理) により処理する方法、或いは擬H
IP法、非封缶HIP法が有効である。
Next, after the shape of the piston pin is given to the mixed material, the piston pin made of Ti-Al intermetallic compound is used as the Ti-Al intermetallic compound by the reaction sintering method, that is, the reaction synthesis of the mixed material. The main body 1 (1A, 1B) is manufactured. At that time, since the melting point and the diffusion coefficient to each of titanium and aluminum are greatly different, a large amount of aluminum outflow holes or pores due to the Kakendall effect are generated after the reaction synthesis. ,
Fill the container with a mixture of titanium and aluminum, and
(Hot isostatic pressing) or pseudo H
The IP method and the non-sealed can HIP method are effective.

【0016】尚、自己伝播高温合成法によりTi−Al
金属間化合物の粉末を作製し、粉末成形によりTi−A
l金属間化合物製のピストンピン本体を製造しても良い
し、或いは精密鋳造法、恒温鍛造法等によっても、Ti
−Al金属間化合物製のピストンピン本体を製造するこ
とができる。
Ti-Al is produced by the self-propagating high temperature synthesis method.
A powder of an intermetallic compound is prepared and Ti-A is formed by powder molding.
l Piston pin bodies made of intermetallic compounds may be manufactured, or by precision casting, isothermal forging, etc.
A piston pin body made of -Al intermetallic compound can be manufactured.

【0017】前記ピストンピン本体1Bについて示され
ているように、ピストンピン本体1の両端部はピストン
2のピストンピン孔部2a、2a内にそれぞれ挿入され
てスナップリング3、3により固定され、該ピストンピ
ン本体1の中央部にはブッシュ4を介してコネクティン
グロッド5の小端部5aが回転可能に連結されている。
As shown for the piston pin body 1B, both ends of the piston pin body 1 are respectively inserted into the piston pin hole portions 2a, 2a of the piston 2 and fixed by snap rings 3, 3. A small end portion 5a of a connecting rod 5 is rotatably connected to a central portion of the piston pin body 1 via a bush 4.

【0018】前記ピストン2は図示しないシリンダブロ
ックのシリンダ内に摺動可能に収納されて、ピストンピ
ン1及びコネクティングロッド5を介して図示しないク
ランクシャフトが連接されており、ピストン2がその冠
面部2bで燃焼圧力を受けてシリンダ内を摺動して、コ
ネクティングロッド5を介してクランクシャフトに動力
が伝達されるようになっている。
The piston 2 is slidably accommodated in a cylinder of a cylinder block (not shown), and a crankshaft (not shown) is connected via a piston pin 1 and a connecting rod 5, and the piston 2 has a crown portion 2b. At the same time, the combustion pressure is received to slide in the cylinder, and the power is transmitted to the crankshaft via the connecting rod 5.

【0019】以上の構成において、ピストンピン本体1
を構成するTi−Al金属間化合物は、従来の鋼鉄並み
の線膨張係数を有しているから、機関運転時、ピストン
ピン本体とピストン2のピストンピン孔部2a、2aと
のクリアランスは、従来の鋼鉄製ピストンピンを使用し
た場合と同等の適正な範囲となり、従来のセラミックス
製ピストンピン本体とピストンピン孔部2a、2aとの
クリアランスに比較して遥かに小さくなる。しかも、ピ
ストン2とともに前記ピストンピン本体1もその材質
(Ti−Al金属間化合物)面から軽量化することがで
きる。
In the above structure, the piston pin body 1
Since the Ti-Al intermetallic compound that constitutes the element has a linear expansion coefficient similar to that of conventional steel, the clearance between the piston pin body and the piston pin hole portions 2a, 2a of the piston 2 during engine operation is conventionally This is an appropriate range equivalent to the case of using the steel piston pin of 1), which is much smaller than the clearance between the conventional ceramic piston pin body and the piston pin hole portions 2a, 2a. Moreover, the piston pin body 1 as well as the piston 2 can be lightened in terms of the material (Ti-Al intermetallic compound).

【0020】また、Ti−Al金属間化合物の製造工程
中でピストンピン本体1に精度良く形状を付与できる。
Further, the shape can be accurately imparted to the piston pin body 1 in the manufacturing process of the Ti-Al intermetallic compound.

【0021】従って、この第1実施例によれば、ピスト
ン2の往復運動時での、ピストンピン孔部2a、2aの
壁面に対するピストンピン本体1の当たりはピン打音が
発生するようなものとはならないから、音振性能に悪影
響が生じないと共に、ピストンピン孔部2a、2aの壁
面やブッシュ4の摩耗度合いを小さくできる。また、ピ
ストンピン本体1の軽量化でコネクティングロッド5及
びクランクシャフト等を含む主運動系部品の軽量化に寄
与でき、かつフリクションロスを低減でき(特に、ピス
トン2をも軽量化している場合はその効果は大きい)、
これによって内燃機関の加速応答性及び出力の向上、燃
費の改善等が図れる。更に、ピストンピン本体1を容易
かつ精度良く製作できる。
Therefore, according to the first embodiment, when the piston 2 reciprocates, a pin hammering sound is generated when the piston pin body 1 hits the wall surfaces of the piston pin hole portions 2a, 2a. Therefore, the sound and vibration performance is not adversely affected, and the degree of wear of the wall surfaces of the piston pin hole portions 2a, 2a and the bush 4 can be reduced. Further, the weight reduction of the piston pin body 1 can contribute to weight reduction of the main motion system parts including the connecting rod 5 and the crankshaft, and the friction loss can be reduced (particularly when the piston 2 is also reduced in weight, Great effect),
As a result, acceleration response and output of the internal combustion engine can be improved, and fuel consumption can be improved. Furthermore, the piston pin body 1 can be manufactured easily and accurately.

【0022】次に、この発明の第2実施例を図3及び図
4により説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0023】図3は円柱状のピストンピン本体をほぼ右
半分を縦断面にして示す正面図、図4は円筒状のピスト
ンピン本体によりピストンとコネクティングロッドが連
接された状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a front view showing a cylindrical piston pin main body with its right half being a vertical cross section, and FIG. 4 is a sectional view showing a state in which the piston and the connecting rod are connected by the cylindrical piston pin main body. ..

【0024】この第2実施例が第1実施例と異なる点
は、ピストンピン本体1(1A、1B)の表面に耐摩耗
性被膜として金属被膜6を形成したことである。
The second embodiment differs from the first embodiment in that a metal coating 6 is formed as a wear resistant coating on the surface of the piston pin body 1 (1A, 1B).

【0025】一般に、ピストン2はその軽量化を目的と
してアルミニウム合金製となっている場合が多いから、
ピストンピン本体1の母材としてTi−Al金属間化合
物を使用した場合には、機関運転時において、燃焼圧力
を受けてピストンピン孔部2aの壁面がピストンピン本
体1に圧接して生じる摩擦力等や、ピストン2の往復運
動中でのピストンピン本体1の回転運動で生じる摩擦力
によりピストンピン本体1とピストンピン孔部2aとの
間に焼付きが生じ、またピストンピン本体1とピストン
ピン孔部2aの壁面の摩耗が増大し、フリクションロス
が増大するおそれがある。
Generally, the piston 2 is often made of an aluminum alloy for the purpose of reducing its weight.
When a Ti-Al intermetallic compound is used as the base material of the piston pin body 1, a frictional force is generated when the wall surface of the piston pin hole portion 2a is pressed against the piston pin body 1 under the combustion pressure during engine operation. The frictional force generated by the rotational movement of the piston pin body 1 during the reciprocating movement of the piston 2 causes seizure between the piston pin body 1 and the piston pin hole portion 2a, and the piston pin body 1 and the piston pin The wear of the wall surface of the hole 2a may increase, and the friction loss may increase.

【0026】かかる不都合を解消するために、図3及び
図4に示すように、前記ピストンピン本体1の表面に
は、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、クロム(C
r)等の金属被膜6が電気メッキにより形成されてい
る。この金属被膜6に代えて、コバルト(Co)、錫
(Sn)、ニッケル(Ni)等の金属被膜を無電解メッ
キにより形成しても良い。金属被膜の形成方法として
は、前記の他に真空蒸着や溶射によっても良い。また、
金属被膜を構成する金属材料としては、前記例示のもの
以外の材料でも良く、高硬度で耐摩耗性に優れた材料を
使用すればより一層の効果が得られる。
In order to eliminate such inconvenience, as shown in FIGS. 3 and 4, nickel (Ni), cobalt (Co), chromium (C) is formed on the surface of the piston pin body 1.
The metal coating 6 such as r) is formed by electroplating. Instead of the metal coating 6, a metal coating of cobalt (Co), tin (Sn), nickel (Ni) or the like may be formed by electroless plating. As a method of forming the metal coating, other than the above, vacuum deposition or thermal spraying may be used. Also,
The metal material forming the metal coating may be a material other than those exemplified above, and if a material having high hardness and excellent wear resistance is used, a further effect can be obtained.

【0027】尚、耐摩耗性被膜としてモリブデンコーテ
ィング被膜を形成することが特開昭62−292963
号公報に記載されているが、モリブデンコーティング被
膜により耐摩耗性を確保しようとすると、膜厚を厚くす
る必要があり、膜厚を厚くすると、その性質上不均一な
被膜となる。特に、製造時においては溶剤のだれ等の問
題が生じ易く、量産に対して不適であり、またピストン
ピン孔部とピストンピンとのクリアランスの確保も非常
に難しい。これに対して、耐摩耗性被膜を金属被膜にす
れば、必要な耐摩耗性を確保するための膜厚を薄くこと
ができる。その上、被膜の均一性についても、溶射及び
無電解メッキはその性質上勿論のこと、電解メッキにお
いても、ピストンピンの形状上非常に均一な被膜とする
ことが可能となるから、量産に適する上に、ピストンピ
ン孔部とピストンピンとのクリアランスも通常用いられ
る表面処理なしの鋼鉄製ピストンピンを使用した際と同
等の精度を確保できる。
It should be noted that forming a molybdenum coating film as the abrasion resistant film is disclosed in JP-A-62-292963.
As described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. JP-A No. 2003-187, in order to secure wear resistance with a molybdenum coating film, it is necessary to increase the film thickness, and if the film thickness is increased, the film becomes non-uniform in nature. In particular, problems such as solvent dripping tend to occur during manufacturing, which is not suitable for mass production, and it is very difficult to secure a clearance between the piston pin hole and the piston pin. On the other hand, if the wear resistant coating is a metal coating, the film thickness for ensuring the necessary wear resistance can be reduced. Moreover, regarding the uniformity of the coating, not only the properties of thermal spraying and electroless plating, but also the electrolytic plating makes it possible to obtain a very uniform coating on the shape of the piston pin, which is suitable for mass production. In addition, the clearance between the piston pin hole and the piston pin can ensure the same accuracy as when using a steel piston pin without surface treatment which is usually used.

【0028】以上の構成において、Ti−Al金属間化
合物製ピストンピン本体1の表面に金属被膜6を形成し
ているから、機関運転時において、燃焼圧力を受けてピ
ストンピン孔部2aの壁面とピストンピン本体1との間
に生じる摩擦力等や、ピストンピン本体1の回転運動で
生じる摩擦力によりピストンピン本体1とピストンピン
孔部2aとの間に焼付きが生じることはなく、また、ピ
ストンピン本体1とピストンピン孔部2aの壁面の摩耗
が減少する。
In the above construction, the metal coating 6 is formed on the surface of the piston pin body 1 made of the Ti-Al intermetallic compound. Therefore, when the engine is operating, the combustion pressure is applied to the wall surface of the piston pin hole 2a. No seizure occurs between the piston pin body 1 and the piston pin hole portion 2a due to a frictional force generated between the piston pin body 1 and a frictional force generated by the rotational movement of the piston pin body 1, and Wear on the wall surfaces of the piston pin body 1 and the piston pin hole 2a is reduced.

【0029】従って、この第2実施例によれば、第1実
施例に比べて、焼付きや摩耗によるフリクションロスを
低減させることができるから、内燃機関の加速応答性及
び出力の向上、燃費の改善等をより一層図れる。
Therefore, according to the second embodiment, friction loss due to seizure or wear can be reduced as compared with the first embodiment, so that the acceleration response and output of the internal combustion engine are improved and the fuel consumption is improved. Further improvements can be achieved.

【0030】次に、この発明の第3実施例を図5及び図
6により説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0031】図5は円柱状のピストンピン本体をほぼ右
半分を縦断面にして示す正面図、図6は円筒状のピスト
ンピン本体によりピストンとコネクティングロッドが連
接された状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a front view showing a cylindrical piston pin main body with its right half being a vertical cross section, and FIG. 6 is a sectional view showing a state in which a piston and a connecting rod are connected by a cylindrical piston pin main body. ..

【0032】この第3実施例が第2実施例と異なる点
は、ピストンピン本体1(1A、1B)の表面に耐摩耗
性被膜として金属被膜に代えて二硫化モリブデン(Mo
2 )、炭素(C)、黒鉛(BN)等の固体潤滑剤被膜
7を形成したことである。
The third embodiment is different from the second embodiment in that the surface of the piston pin body 1 (1A, 1B) is replaced with a metal film as a wear resistant film and molybdenum disulfide (Mo) is used.
That is, the solid lubricant film 7 made of S 2 ), carbon (C), graphite (BN) or the like is formed.

【0033】以上の構成において、Ti−Al金属間化
合物製ピストンピン本体1の表面に固体潤滑剤被膜7を
形成しているから、機関運転時において、燃焼圧力を受
けてピストンピン孔部2aの壁面とピストンピン本体1
との間に生じる摩擦力等や、ピストンピン本体1の回転
運動で生じる摩擦力によりピストンピン本体1とピスト
ンピン孔部2aとの間に焼付きが生じることはなく、ま
た、ピストンピン本体1とピストンピン孔部2aの壁面
の摩耗が減少する。また、固体潤滑剤の効果によりピス
トンピン本体1とピストンピン孔部2aとの間でのフリ
クションロスや、ピストンピン本体1とコネクティング
ロッド5の小端部5a内のブッシュ4との間でのフリク
ションロスも低減できる。
In the above structure, since the solid lubricant film 7 is formed on the surface of the piston pin body 1 made of Ti-Al intermetallic compound, the combustion pressure is applied to the piston pin hole 2a of the piston pin hole 2a during engine operation. Wall and piston pin body 1
There is no seizure between the piston pin body 1 and the piston pin hole portion 2a due to a frictional force generated between the piston pin body 1 and the rotational force of the piston pin body 1, and the piston pin body 1 Therefore, the wear of the wall surface of the piston pin hole 2a is reduced. Further, due to the effect of the solid lubricant, friction loss between the piston pin body 1 and the piston pin hole portion 2a and friction between the piston pin body 1 and the bush 4 in the small end portion 5a of the connecting rod 5 are achieved. Loss can also be reduced.

【0034】従って、この第3実施例によれば、第1実
施例に比べて、焼付きや摩耗によるフリクションロスを
低減させることができると共に、固体潤滑剤の効果によ
り一層のフリクションロスの低減が図れるから、内燃機
関の加速応答性及び出力の向上、燃費の改善等を更によ
り一層図れる。
Therefore, according to the third embodiment, the friction loss due to seizure or wear can be reduced as compared with the first embodiment, and the friction loss can be further reduced by the effect of the solid lubricant. As a result, the acceleration response and output of the internal combustion engine can be improved, and the fuel consumption can be further improved.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の通り、この発明は、ピストンピン
本体をTi−Al金属間化合物製としたから、材質面か
ら容易かつ精度良く製作でき、かつ軽量化できると共
に、機関運転時にはピストン本体とピストンピン孔部と
のクリアランスを適正に保持して、ピン打音の発生を軽
減できる。また、ピストンピン孔部の壁面に対するピス
トンピン本体の当たりは弱いから、ピストンピン孔部の
壁面やブッシュの摩耗度合いを小さくできる。更に、ピ
ストンピン本体の軽量化でコネクティングロッド及びク
ランクシャフト等を含む主運動系部品の軽量化に寄与で
き、かつフリクションロスを低減できる。従って、音振
性能を改善でき、内燃機関の加速応答性及び出力の向
上、燃費の改善等が図れると共に、生産性の向上が図れ
る。
As described above, according to the present invention, since the piston pin body is made of Ti-Al intermetallic compound, it can be easily and accurately manufactured from the viewpoint of the material and can be reduced in weight. By properly maintaining the clearance with the piston pin hole, it is possible to reduce the occurrence of pin hammering noise. Further, since the piston pin main body does not hit the wall surface of the piston pin hole portion, the degree of wear of the wall surface of the piston pin hole portion and the bush can be reduced. Further, the weight reduction of the piston pin body can contribute to the weight reduction of the main motion system components including the connecting rod and the crankshaft, and the friction loss can be reduced. Therefore, the sound and vibration performance can be improved, the acceleration response and output of the internal combustion engine can be improved, the fuel consumption can be improved, and the productivity can be improved.

【0036】また、前記ピストンピン本体の表面に耐摩
耗性の被膜を形成しておけば、ピストンがアルミニウム
合金製であっても、ピストンピン本体とピストンピン孔
部との間に焼付きが生じることはなく、またピストンピ
ン本体とピストンピン孔部壁面の摩耗が減少し、これに
よりフリクションロスの低減が確実に図れるから、アル
ミニウム合金製ピストンにも確実に使用できる。
If a wear resistant coating is formed on the surface of the piston pin body, seizure occurs between the piston pin body and the piston pin hole even if the piston is made of an aluminum alloy. Moreover, the wear of the piston pin body and the wall surface of the piston pin hole portion is reduced, and thus the friction loss can be surely reduced, so that the piston can be surely used for the aluminum alloy piston.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例である円柱状のピストン
ピン本体をほぼ右半分を縦断面にして示す正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view showing a cylindrical piston pin body that is a first embodiment of the present invention with its right half being a vertical cross section.

【図2】この発明の第1実施例である円筒状のピストン
ピン本体によりピストンとコネクティングロッドが連接
された状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a piston and a connecting rod are connected by a cylindrical piston pin body that is the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第2実施例である円柱状のピストン
ピン本体をほぼ右半分を縦断面にして示す正面図であ
る。
FIG. 3 is a front view showing a cylindrical piston pin main body according to a second embodiment of the present invention, with a right half of which is a vertical cross section.

【図4】この発明の第2実施例である円筒状のピストン
ピン本体によりピストンとコネクティングロッドが連接
された状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a state in which a piston and a connecting rod are connected by a cylindrical piston pin body which is a second embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第3実施例である円柱状のピストン
ピン本体をほぼ右半分を縦断面にして示す正面図であ
る。
FIG. 5 is a front view showing a cylindrical piston pin main body according to a third embodiment of the present invention, with a right half portion thereof being a vertical cross section.

【図6】この発明の第3実施例である円筒状のピストン
ピン本体によりピストンとコネクティングロッドが連接
された状態を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a state in which a piston and a connecting rod are connected by a cylindrical piston pin main body which is a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A、1B ピストンピン本体 2 ピストン 2a ピストンピン孔部 4 ブッシュ 6 金属被膜 7 固体潤滑剤被膜 1A, 1B Piston pin body 2 Piston 2a Piston pin hole 4 Bush 6 Metal coating 7 Solid lubricant coating

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピストンピン本体をTi−Al金属間化
合物製としたことを特徴とする内燃機関用ピストンピ
ン。
1. A piston pin for an internal combustion engine, wherein the piston pin body is made of a Ti-Al intermetallic compound.
【請求項2】 請求項1の内燃機関用ピストンピンにお
いて、ピストンピン本体の表面に耐摩耗性被膜を形成し
たことを特徴とする内燃機関用ピストンピン。
2. The piston pin for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a wear resistant coating is formed on the surface of the piston pin main body.
JP31733391A 1991-11-06 1991-11-06 Piston pin for internal combustion engine Pending JPH05126255A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0645463A2 (en) * 1993-09-17 1995-03-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha TiAl-based intermetallic compound piston ring and process for treating the surfaces thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0645463A2 (en) * 1993-09-17 1995-03-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha TiAl-based intermetallic compound piston ring and process for treating the surfaces thereof
EP0645463A3 (en) * 1993-09-17 1995-05-17 Honda Motor Co Ltd TiAl-based intermetallic compound piston ring and process for treating the surfaces thereof.

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