JPH0693927A - Piston of internal combustion engine - Google Patents

Piston of internal combustion engine

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Publication number
JPH0693927A
JPH0693927A JP34624992A JP34624992A JPH0693927A JP H0693927 A JPH0693927 A JP H0693927A JP 34624992 A JP34624992 A JP 34624992A JP 34624992 A JP34624992 A JP 34624992A JP H0693927 A JPH0693927 A JP H0693927A
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JP
Japan
Prior art keywords
piston
skirt portion
skirt
crown
cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP34624992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Nakada
輝男 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP34624992A priority Critical patent/JPH0693927A/en
Publication of JPH0693927A publication Critical patent/JPH0693927A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00Material properties
    • F05C2251/04Thermal properties
    • F05C2251/042Expansivity

Abstract

PURPOSE:To set clearance between cylinder walls or a skirt part and a cylinder part in a small level so as to greatly reduce generation of slap noise in the skirt part, and maintain working accuracy of the abut surface of the skirt part abuts on a crown part in a high level so as to stabilize the position of the crown part, and greatly reduce generation of slap noise in the skirt part. CONSTITUTION:In a piston which consists of a crown part 2 and an different skirt part 3 which is arranged downward thereof, and being formed in such constitution that a piston pin is inserted in piston pin holes 2b, 5a formed respectively on the crown part 2 and the skirt part 3, the skirt part 3 is formed on concentric and multiple layers 4, 5, and also at least the skirt part 4 of an most outer layer is formed by a member having a thermal expansion coefficient which is approximate to the cylinder wall of a cylinder in which a piston 1 is slid.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、別体として形成された
ピストンのクラウン部とスカート部に、それぞれピスト
ンピン穴を形成し、これらにピストンピンを嵌入するこ
とによって一体化する二体型のピストンの改良に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-body type piston in which a piston pin hole is formed in each of a crown portion and a skirt portion of a piston which are formed separately, and the piston pin is fitted into these holes to integrate them. Regarding the improvement of.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の高出力エンジン、特に大型のディ
ーゼルエンジン等においては、熱負荷に対する耐久性を
向上させるために、ピストンのクラウン部とスカート部
をそれぞれ別体に形成し、クラウン部とスカート部に形
成されたピストンピン穴にピストンピンを嵌入して、こ
れらを一体化する二体型のピストンが使用されている。
2. Description of the Related Art In recent high-power engines, especially large diesel engines, in order to improve durability against heat load, the crown portion and the skirt portion of the piston are formed separately, and the crown portion and the skirt are formed separately. A two-body type piston is used in which a piston pin is fitted in a piston pin hole formed in the portion and these are integrated.

【0003】上記の如くピストンをクラウン部とスカー
ト部に分離して、クラウン部の下面とスカート部の上面
との間に若干のクリアランスを設けることによって、燃
焼室からの燃焼熱を受けて高温となるクラウン部の熱
が、スカート部に伝導し難いようにして、ピストンのス
カート部の温度をある程度低く保ち、ピストンの焼き付
き等の熱害を防止するようにしている。
As described above, the piston is separated into the crown portion and the skirt portion, and a slight clearance is provided between the lower surface of the crown portion and the upper surface of the skirt portion, so that the combustion heat from the combustion chamber is received and the temperature becomes high. The heat of the crown portion is made difficult to conduct to the skirt portion, the temperature of the skirt portion of the piston is kept low to some extent, and heat damage such as seizure of the piston is prevented.

【0004】ところで、このような二体型のピストンに
おいて、ピストンピンを回動中心として揺動するクラウ
ン部は、ピストンピン穴から最も離れた部分、即ちトッ
プランド部においてシリンダライナーに衝突するため、
この衝突によるスラップ音が問題となっていた。
By the way, in such a two-body type piston, the crown portion swinging around the piston pin as the center of rotation collides with the cylinder liner at the portion farthest from the piston pin hole, that is, the top land portion.
The slap sound caused by this collision was a problem.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、クラウン部に
おいて発生するスラップ音を低減し、エンジンの低騒音
化を図ることを目的として、ピストンピンが嵌入するク
ラウン部のピンボス部をスカート部の内側に延伸し、こ
のピンボス部をスカート部の内周面に当接させて、クラ
ウン部の揺動を抑えるようにした特開昭61−1855号公報
の発明や、圧力オイルをクラウン部とスカート部の間に
導入することによって、クラウン部の揺動を抑えるよう
にした実開昭61−120061号公報の考案が提案されてい
る。
Therefore, for the purpose of reducing the slap noise generated in the crown portion and reducing the noise of the engine, the pin boss portion of the crown portion into which the piston pin is fitted is placed inside the skirt portion. The invention of JP-A-61-1855, in which the pin boss portion is extended and brought into contact with the inner peripheral surface of the skirt portion to suppress the swinging of the crown portion, and pressure oil is applied to the crown portion and the skirt portion. A device of Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-120061 has been proposed in which the rocking of the crown portion is suppressed by introducing the gap between them.

【0006】しかしながら、これらの公報に記載されて
いるピストンのスカート部は、一般的にアルミニウム合
金等の材料で製作されるのに対し、そのピストンが摺動
するシリンダライナーは鉄系の材料で製作されることが
多いため、材料による熱膨張率の違いを考慮して、予め
スカート部とシリンダライナーとの間に、ある程度の余
裕をもってクリアランスを確保しておく必要がある。
However, while the piston skirts described in these publications are generally made of a material such as aluminum alloy, the cylinder liner on which the piston slides is made of an iron-based material. Therefore, it is necessary to secure a clearance between the skirt portion and the cylinder liner in advance with a certain margin in consideration of the difference in the coefficient of thermal expansion depending on the material.

【0007】このように、従来の二体型のピストンは、
スカート部とシリンダライナーとの間に比較的に大きめ
のクリアランスを設けざるを得ないことから、クラウン
部の姿勢制御の反力、即ちクラウン部がシリンダライナ
ーに衝突することによって、その揺動を止められる時に
かかる力を受けるスカート部の姿勢は、不安定になっ
て、このスカート部がシリンダライナーを打撃するよう
になり、スカート部においてスラップ音が発生し易いと
いう問題がある。
In this way, the conventional two-body type piston is
Since a relatively large clearance has to be provided between the skirt portion and the cylinder liner, the reaction force of the posture control of the crown portion, that is, the crown portion collides with the cylinder liner, so that the rocking is stopped. The posture of the skirt that receives the force applied when it is applied becomes unstable, and the skirt hits the cylinder liner, which causes a problem that a slap sound is likely to be generated in the skirt.

【0008】また、スカート部の内周面は、クラウン部
の姿勢を安定させるために、クラウン部のピンボス部と
当接するのであるが、クラウン部の揺動を抑制してその
姿勢を安定させ、クラウン部におけるスラップ音を低減
するためには、このピンボス部が当接するスカート部の
内周面の加工精度を極めて高く保持する必要がある。し
かしながら、実際にピストンを製作する上で、スカート
部の内周面の加工精度を高く保つことは、スカート部内
周の表面形状が複雑であることから、かなり難しいとい
う問題があった。
The inner peripheral surface of the skirt is in contact with the pin boss portion of the crown portion in order to stabilize the posture of the crown portion. However, the swing of the crown portion is suppressed to stabilize the posture. In order to reduce the slap sound in the crown portion, it is necessary to keep the machining accuracy of the inner peripheral surface of the skirt portion with which the pin boss portion abuts extremely high. However, in actually manufacturing the piston, there is a problem that it is considerably difficult to keep the machining accuracy of the inner peripheral surface of the skirt portion high because the surface shape of the inner peripheral surface of the skirt portion is complicated.

【0009】本発明は以上の問題点に鑑みて、スカート
部とシリンダの筒壁との間のクリアランスを可及的に小
さく設定して、スカート部におけるスラップ音の発生を
大幅に低減することができ、更に、クラウン部と当接す
るスカート部の当接面の加工精度を高く保持して、クラ
ウン部の姿勢を安定させ、クラウン部におけるスラップ
音の発生も大幅に低減することができる内燃機関のピス
トンを提供することを目的とするものである。
In view of the above problems, the present invention can set the clearance between the skirt portion and the cylinder wall of the cylinder as small as possible to significantly reduce the generation of slap sound in the skirt portion. Of the internal combustion engine capable of maintaining the processing accuracy of the contact surface of the skirt portion that contacts the crown portion with high accuracy, stabilizing the posture of the crown portion, and significantly reducing the generation of slap sound in the crown portion. The purpose is to provide a piston.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の内燃機関のピストンは、クラウン部と、これ
の下方に配置した別体のスカート部とからなり、前記ク
ラウン部とスカート部にそれぞれ形成したピストンピン
穴にピストンピンを嵌入してなるピストンにおいて、前
記スカート部を同心状の複数層に形成すると共に、少な
くとも最外層のスカート部を、前記ピストンが摺動する
シリンダの筒壁と近似する熱膨張率を有する材料で形成
した構成である。
A piston of an internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object comprises a crown portion and a separate skirt portion arranged below the crown portion, and the crown portion and the skirt portion are provided. In a piston in which piston pins are fitted in piston pin holes formed respectively, the skirt portion is formed in a plurality of concentric layers, and at least the skirt portion of the outermost layer is slidable on the cylinder wall of the cylinder. This is a structure formed of a material having a coefficient of thermal expansion similar to.

【0011】前記最外層のスカート部の材質は、シリン
ダ筒壁と同一の材料で形成すると最適であるが、本発明
はこれ限定されるものではなく、シリンダ筒壁を構成す
る材料に近い熱膨張率を有する材料を適宜選択して使用
することができる。また、シリンダ筒壁と最外層のスカ
ート部は、できるだけ熱膨張率の低い材料で形成すると
好ましく、一方、クラウン部と内層のスカート部は、軽
量であることが好ましいので、できるだけ比重の軽い材
料で形成すると良い。尚、シリンダの筒壁は、シリンダ
ライナーであっても、或いはライナー無しのシリンダブ
ロックであっても、本発明を適用することができる。
The material of the skirt portion of the outermost layer is optimally formed of the same material as the cylinder cylinder wall, but the present invention is not limited to this, and thermal expansion close to that of the material forming the cylinder cylinder wall. The material having the ratio can be appropriately selected and used. Further, the cylinder cylinder wall and the skirt portion of the outermost layer are preferably made of a material having a coefficient of thermal expansion as low as possible, while the crown portion and the skirt portion of the inner layer are preferably made of a light material, and therefore, a material having a specific gravity as low as possible. It is good to form. The present invention can be applied whether the cylinder wall of the cylinder is a cylinder liner or a cylinder block without a liner.

【0012】[0012]

【作 用】本発明の内燃機関のピストンは以上の構成を
有しており、最外層のスカート部がシリンダ筒壁と近似
する熱膨張率を有しているため、エンジンの運転時に、
熱膨張するスカート部とシリンダ筒壁の間のクリアラン
スは余り変わらない。それ故、エンジンの冷間時におけ
るスカート部とシリンダ筒壁との間のクリアランスを可
及的に小さく設定することができ、ピストンのスカート
部におけるスラップ音は低減する。
[Operation] The piston of the internal combustion engine of the present invention has the above-mentioned configuration, and since the skirt portion of the outermost layer has a thermal expansion coefficient similar to that of the cylinder cylinder wall,
The clearance between the thermally expanding skirt and the cylinder wall does not change much. Therefore, the clearance between the skirt portion and the cylinder wall when the engine is cold can be set as small as possible, and the slap noise in the skirt portion of the piston is reduced.

【0013】また、前記スカート部は同心状の複数層に
形成されており、外層のスカート部には円筒状の管体を
使用することができるため、この外層のスカート部内周
の表面を加工することは極めて容易であり、その加工精
度を高く保持することができる。それ故、この外層のス
カート部の内周面をクラウン部との当接面にすることに
よって、クラウン部の姿勢を安定させることができ、ピ
ストンのクラウン部におけるスラップ音は低減する。
Further, since the skirt portion is formed in a plurality of concentric layers, and a cylindrical tubular body can be used for the skirt portion of the outer layer, the inner surface of the skirt portion of the outer layer is processed. This is extremely easy and the processing accuracy can be kept high. Therefore, by making the inner peripheral surface of the skirt portion of the outer layer the contact surface with the crown portion, the posture of the crown portion can be stabilized, and the slap sound in the crown portion of the piston is reduced.

【0014】[0014]

【実 施 例】次に図面を参照して本発明の実施例を説
明する。先ず、図1〜図4に示すように、本実施例のピ
ストン1は、ピストンリング溝2aを形成したクラウン部
2と、このクラウン部2の下方に配置されるスカート部
3とから成っている。また、このスカート部3は、図示
していないシリンダ筒壁(シリンダライナー)に摺動す
る外層スカート部4と、この外層スカート部4の内側に
設けられる内層スカート部5とから構成されている。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIGS. 1 to 4, the piston 1 of the present embodiment comprises a crown portion 2 having a piston ring groove 2a and a skirt portion 3 arranged below the crown portion 2. . The skirt portion 3 is composed of an outer layer skirt portion 4 that slides on a cylinder cylinder wall (cylinder liner) (not shown) and an inner layer skirt portion 5 provided inside the outer layer skirt portion 4.

【0015】本実施例では、クラウン部2と、内層スカ
ート部5とをアルミニウム合金によって形成しており、
一方、外層スカート部4を、鋳鉄製のシリンダライナー
とほぼ同じ熱膨張率を有する鋼管によって形成してい
る。また、クラウン部2には、ピストンピン穴2bを形成
したピンボス部2cと、外層スカート部4に当接して、ク
ラウン部2の揺動を抑える当接部2dが設けられており、
一方、内層スカート部5には、クラウン部2と同様にピ
ストンピン穴5aを形成したピンボス部5bと、この内層ス
カート部5を外層スカート部4に圧入する時に、引張応
力を発生させる保持部5cが設けられている。
In this embodiment, the crown portion 2 and the inner layer skirt portion 5 are made of aluminum alloy,
On the other hand, the outer layer skirt portion 4 is formed of a steel pipe having a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of a cast iron cylinder liner. In addition, the crown portion 2 is provided with a pin boss portion 2c having a piston pin hole 2b and an abutting portion 2d that abuts on the outer layer skirt portion 4 and suppresses the swing of the crown portion 2.
On the other hand, the inner layer skirt portion 5 has a pin boss portion 5b having a piston pin hole 5a formed therein similarly to the crown portion 2, and a holding portion 5c for generating a tensile stress when the inner layer skirt portion 5 is press-fitted into the outer layer skirt portion 4. Is provided.

【0016】更に、前記クラウン部2のピンボス部2c
と、内層スカート部5のピンボス部5bとの間には、相互
に独立して動き得るように、クリアランスが設けられて
おり、同様に、内層スカート部5の保持部5cと、これを
取り囲むクラウン部2との間には、相互に接触しない程
度のクリアランスが設けられている。また、クラウン部
2の当接部2dと外層スカート部4の内周面4aとの間に
は、ある程度のクリアランスCが設けられており、クラ
ウン部2が揺動した場合に、クラウン部2の当接部2dを
内周面4aに当接させることによって、クラウン部2の姿
勢変化をクリアランスCに範囲内に抑えるようにしてい
る。
Further, the pin boss portion 2c of the crown portion 2
And a pin boss portion 5b of the inner layer skirt portion 5 are provided with clearances so that they can move independently of each other. Similarly, a holding portion 5c of the inner layer skirt portion 5 and a crown surrounding the holding portion 5c. A clearance is provided between the portion 2 and the portion 2 so as not to contact each other. Further, a certain amount of clearance C is provided between the contact portion 2d of the crown portion 2 and the inner peripheral surface 4a of the outer layer skirt portion 4, and when the crown portion 2 swings, By abutting the abutting portion 2d on the inner peripheral surface 4a, the posture change of the crown portion 2 is suppressed within the range of the clearance C.

【0017】一方、これに対して、スカート部3を構成
する内層スカート部5と外層スカート部4は、相互に一
体的に動くように、圧入によって固定されている。これ
らのクラウン部2と、内層スカート部5と、外層スカー
ト部4の三者を一体に組み立てる場合には、図5に示す
ように、保持部5cで二分割した内層スカート部5を、そ
のピストンピン穴5aがクラウン部2のピストンピン穴2b
と同軸状に並ぶようにして、両側から分割面を合わせ、
この内層スカート部5に外層スカート部4を圧入して、
内層スカート部5と外層スカート部4とを固定してい
る。
On the other hand, the inner layer skirt portion 5 and the outer layer skirt portion 4 constituting the skirt portion 3 are fixed by press fit so as to move integrally with each other. When the crown portion 2, the inner layer skirt portion 5, and the outer layer skirt portion 4 are integrally assembled, as shown in FIG. 5, the inner layer skirt portion 5 divided into two by the holding portion 5c is attached to the piston. The pin hole 5a is the piston pin hole 2b of the crown portion 2.
And align the split surfaces from both sides,
The outer layer skirt portion 4 is press-fitted into the inner layer skirt portion 5,
The inner layer skirt portion 5 and the outer layer skirt portion 4 are fixed.

【0018】このようにして組み立てられる本実施例の
ピストン1は、外層スカート部4が鋼管によって形成さ
れているため、アルミニウム合金等によって形成する場
合に比して熱膨張を小さく抑えることができ、しかも、
鋳鉄製のシリンダライナーとの熱膨張率の違いを考慮す
る必要がないため、エンジンの冷間時における、シリン
ダライナーとスカート部3との間のクリアランスを可及
的に小さく設定することができる。また、上記したよう
に、外層スカート部4を鋼管によって形成しているた
め、その内周面4aの加工は非常に容易であり、加工精度
を高く保持することができる。
In the piston 1 of this embodiment assembled in this way, since the outer layer skirt portion 4 is formed of a steel pipe, the thermal expansion can be suppressed to a small level as compared with the case where it is formed of an aluminum alloy or the like. Moreover,
Since it is not necessary to consider the difference in the coefficient of thermal expansion from the cast iron cylinder liner, the clearance between the cylinder liner and the skirt portion 3 can be set as small as possible when the engine is cold. Further, as described above, since the outer layer skirt portion 4 is formed of the steel pipe, the inner peripheral surface 4a of the outer skirt portion 4 is very easily machined, and the machining accuracy can be kept high.

【0019】なお、本実施例では、クラウン部2の当接
部2dと、外層スカート部4の内周面4aとの間に、クリア
ランスCを設けているが、前記当接部2dの表面に、低弾
性で高ダンピング特性を持った樹脂やゴムなどの緩衝材
を設けて、このクリアランスCを埋め、当接部2dが外層
スカート部4に当たる時の衝撃を緩和するようにすると
更に好ましい。
In this embodiment, the clearance C is provided between the contact portion 2d of the crown portion 2 and the inner peripheral surface 4a of the outer layer skirt portion 4. However, the clearance C is provided on the surface of the contact portion 2d. It is more preferable to provide a cushioning material such as resin or rubber having low elasticity and high damping characteristics to fill the clearance C so as to absorb the impact when the contact portion 2d hits the outer layer skirt portion 4.

【0020】また、図5に示すような、保持部5cで二分
割した内層スカート部5を使用する代わりに、図6に示
すような一体型の内層スカート部5を使用しても良い。
この場合には、クラウン部2の当接部2dの外径よりも大
きな内径を有する内層スカート部5を使用するのである
が、クラウン部2の当接部2dと外層スカート部4の内周
面4aとの間に大きなクリアランスCができるため、その
部分に緩衝材6を弾性的に挿入する必要がある。しかし
一方で、二分割した内層スカート部5の保持部5c同士の
接合面の加工が不要になるため、組み立てに際し、加工
誤差を考慮する必要がなくなり、組み立て作業が容易に
なる。
Further, instead of using the inner layer skirt portion 5 divided into two by the holding portion 5c as shown in FIG. 5, an integral type inner layer skirt portion 5 as shown in FIG. 6 may be used.
In this case, the inner layer skirt portion 5 having an inner diameter larger than the outer diameter of the contact portion 2d of the crown portion 2 is used, but the contact portion 2d of the crown portion 2 and the inner peripheral surface of the outer layer skirt portion 4 are used. Since a large clearance C is formed with 4a, it is necessary to elastically insert the cushioning material 6 in that portion. On the other hand, on the other hand, it is not necessary to process the joint surface between the holding portions 5c of the inner layer skirt portion 5 divided into two parts, so that it is not necessary to consider a processing error in assembling, and the assembling work becomes easy.

【0021】上記実施例のピストン1に使用する外層ス
カート部4の構造は、種々変形して実施することが可能
であり、例えば図7に示すように、この外層スカート部
4を更に複数層に分画し、微小な間隙を設けて同心状に
配した複数の円筒状鋼管4b,4cの間に、緩衝材4dとして
例えばポリエステルなどの樹脂薄膜を挟み込んで積層体
とし、一種の制振鋼板のような構造としても良い。
The structure of the outer layer skirt portion 4 used in the piston 1 of the above-described embodiment can be modified in various ways. For example, as shown in FIG. 7, the outer layer skirt portion 4 is further formed into a plurality of layers. A thin film of resin such as polyester is sandwiched as a cushioning material 4d between a plurality of cylindrical steel pipes 4b and 4c that are fractionated and arranged concentrically with a minute gap therebetween to form a laminated body. Such a structure may be used.

【0022】このような構造にすると、前記緩衝材4dに
よって、スカート部3がシリンダ壁に衝突することによ
り発生する僅かなスラップ音も減衰させることができ、
更なる騒音の低減を図ることができる。なお、この場合
の緩衝材4dとしては、耐熱性の樹脂材料の他に、銅、マ
グネシウム、鉛等の制振性を有する金属材料を使用する
ことができる。
With such a structure, the cushioning material 4d can attenuate a slight slap sound generated by the skirt portion 3 colliding with the cylinder wall.
Further noise reduction can be achieved. In this case, as the cushioning material 4d, in addition to the heat-resistant resin material, a metal material having vibration damping properties such as copper, magnesium and lead can be used.

【0023】また、前記同様に、ピストン1のスラップ
音の更なる低減を目的として、図8に示すように、外層
スカート部4に合口隙間4eを形成することにより、この
外層スカート部4に一種のバネとしての機能を持たせ、
この外層スカート部4を、その周方向に拡張させる如
く、微小圧力でシリンダ壁に押しつけるような構造とす
ることができる。
Further, similarly to the above, for the purpose of further reducing the slap sound of the piston 1, as shown in FIG. 8, a gap 4e is formed in the outer layer skirt portion 4 so that the outer layer skirt portion 4 has a kind. Has a function as a spring of
The outer layer skirt portion 4 can be structured so as to be pressed against the cylinder wall with a minute pressure so as to be expanded in the circumferential direction.

【0024】但し、この場合は、ピストンリングのよう
なシール性能は必要としないことと、余り強く拡張力を
付与すると、ピストン1の摺動抵抗が大きくなり、焼き
付きなどの弊害を招く恐れがあることから、ピストン1
の姿勢を安定させ得る程度の最小限の拡張力を付与する
ようにすると良い。一方、本発明によると、上述したよ
うにスラップ音を低減するために、ピストン1のスカー
ト部3と、シリンダ壁との間のクリアランスを可及的に
小さくすることができるのであるが、これによって万一
エンジンオイルの過剰な掻き上げや掻き下げによる油膜
保持性の低下が懸念される場合には、図9に示すように
外層スカート部4の外周面4fに、ピストン1の往復方向
に延びる溝4gを形成することにより、この溝4gにオイル
を滞留させて油膜保持性を改善するようにすると好まし
い。
However, in this case, sealing performance like that of the piston ring is not required, and if a too strong expansion force is applied, the sliding resistance of the piston 1 increases, which may cause seizure and other harmful effects. Therefore, piston 1
It is advisable to apply a minimum expansion force that can stabilize the posture of the. On the other hand, according to the present invention, in order to reduce the slap sound as described above, the clearance between the skirt portion 3 of the piston 1 and the cylinder wall can be made as small as possible. If it is feared that the oil film retainability will be deteriorated due to excessive scraping or scraping of the engine oil, a groove extending in the reciprocating direction of the piston 1 is formed on the outer peripheral surface 4f of the outer layer skirt portion 4 as shown in FIG. By forming 4 g, it is preferable that the oil is retained in the groove 4 g to improve the oil film retaining property.

【0025】なお、この溝4gにオイルを滞留させること
により、ダンピング効果も得られることから、ピストン
1の焼き付きの防止と共に、スラップ音の低減を図るこ
とができる。また、この溝4gの本数や、その配置間隔な
どは、外層スカート部4の強度をある程度に保持しつ
つ、適切な油膜を保持することができるように適宜選択
することができ、その形状も図示したような半円形のも
のに限らず、角形の溝4gとすることもできる。
By retaining the oil in the groove 4g, a damping effect can be obtained, so that the seizure of the piston 1 can be prevented and the slap noise can be reduced. Further, the number of the grooves 4g, the arrangement interval, and the like can be appropriately selected so that an appropriate oil film can be held while maintaining the strength of the outer layer skirt portion 4 to some extent, and the shape thereof is also illustrated. The groove 4g is not limited to the semi-circular shape described above, but may be a rectangular groove 4g.

【0026】上記実施例において、外層スカート部4と
内層スカート部5とを一体化する場合には、圧入によっ
て固定する方法の他に、図10に示すように内層スカート
部5の外周上端にストッパー5dを突設し、この内層スカ
ート部5を外層スカート部4に挿入して、これらの下端
面を覆うリングプレート7をネジ8によって、内層スカ
ート部5のネジ穴5eにネジ止めしても良い。
In the above embodiment, when the outer layer skirt portion 4 and the inner layer skirt portion 5 are integrated, in addition to the method of fixing by press fitting, as shown in FIG. 10, a stopper is provided at the outer peripheral upper end of the inner layer skirt portion 5. 5d may be provided in a protruding manner, the inner layer skirt portion 5 may be inserted into the outer layer skirt portion 4, and the ring plate 7 covering these lower end surfaces may be screwed into the screw holes 5e of the inner layer skirt portion 5 with screws 8. .

【0027】また、図11に示すように、前記同様のスト
ッパー5dを形成した内層スカート部5を、外層スカート
部4に挿入し、内層スカート部5の外周面に形成したリ
ング溝5fにスナップリング9を嵌合して、外層スカート
部4の下端面を固定するようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 11, the inner layer skirt portion 5 having the same stopper 5d as described above is inserted into the outer layer skirt portion 4 and snap ringed to the ring groove 5f formed on the outer peripheral surface of the inner layer skirt portion 5. 9 may be fitted to fix the lower end surface of the outer layer skirt portion 4.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の内燃機関のピストンは、クラウ
ン部と、これの下方に配置した別体のスカート部とから
なり、前記クラウン部とスカート部にそれぞれ形成した
ピストンピン穴にピストンピンを嵌入してなるピストン
において、前記スカート部を同心状の複数層に形成する
と共に、少なくとも最外層のスカート部を、前記ピスト
ンが摺動するシリンダの筒壁と近似する熱膨張率を有す
る材料で形成したので、以下の効果を奏することができ
る。
The piston of the internal combustion engine of the present invention comprises a crown portion and a separate skirt portion disposed below the crown portion, and piston pins are provided in piston pin holes formed in the crown portion and the skirt portion, respectively. In the fitted piston, the skirt portion is formed in a plurality of concentric layers, and at least the outermost skirt portion is formed of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the cylinder wall of the cylinder on which the piston slides. Therefore, the following effects can be obtained.

【0029】前記最外層のスカート部を、シリンダ筒壁
と近似する熱膨張率を有する材料で形成しているため、
エンジンの冷間時におけるスカート部とシリンダ筒壁と
の間のクリアランスを可及的に小さく設定することがで
き、ピストンのスカート部におけるスラップ音を大幅に
低減することができる。また、前記スカート部を同心状
の複数層に形成しており、外層のスカート部には円筒状
の管体を使用することができるため、この外層のスカー
ト部の内周面をクラウン部との当接面にすることによっ
て、クラウン部の姿勢を安定させることができ、ピスト
ンのクラウン部におけるスラップ音を低減することがで
きる。
Since the skirt portion of the outermost layer is formed of a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the cylinder wall,
When the engine is cold, the clearance between the skirt portion and the cylinder cylinder wall can be set as small as possible, and the slap sound in the skirt portion of the piston can be significantly reduced. Further, since the skirt portion is formed in a plurality of concentric layers, and a cylindrical tubular body can be used for the skirt portion of the outer layer, the inner peripheral surface of the skirt portion of the outer layer is referred to as a crown portion. By using the contact surface, the posture of the crown portion can be stabilized, and the slap sound at the crown portion of the piston can be reduced.

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

【図1】本発明の実施例1の内燃機関のピストンの断面
図であり、(a)はピストンピンの軸方向断面図、
(b)はピストンピンの周方向断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a piston of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, (a) is an axial sectional view of a piston pin,
(B) is a circumferential sectional view of the piston pin.

【図2】図1のピストンのクラウン部の断面図であり、
(a)はピストンピンの軸方向断面図、(b)はピスト
ンピンの周方向断面図である。
2 is a cross-sectional view of the crown portion of the piston of FIG.
(A) is an axial direction sectional view of a piston pin, (b) is a circumferential direction sectional view of a piston pin.

【図3】図1のピストンの内層スカート部の断面図であ
り、(a)はピストンピンの軸方向断面図、(b)はピ
ストンピンの周方向断面図である。
3 is a cross-sectional view of the inner layer skirt portion of the piston of FIG. 1, (a) is an axial cross-sectional view of the piston pin, and (b) is a circumferential cross-sectional view of the piston pin.

【図4】図1のピストンの外層スカート部の断面図であ
り、(a)はピストンピンの軸方向断面図、(b)はピ
ストンピンの周方向断面図である。
4A and 4B are cross-sectional views of an outer layer skirt portion of the piston of FIG. 1, where FIG. 4A is an axial sectional view of the piston pin, and FIG. 4B is a circumferential sectional view of the piston pin.

【図5】図1のピストンを逆さにして組み立てる状態を
示す斜視図である。
5 is a perspective view showing a state in which the piston of FIG. 1 is assembled upside down.

【図6】本発明の実施例2の内燃機関のピストンを逆さ
にして組み立てる状態を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a piston of an internal combustion engine of Example 2 of the present invention is assembled upside down.

【図7】本発明の実施例3の内燃機関のピストンの外層
スカート部であり、(a)は全体の斜視図、(b)は
(a)のA部分拡大図である。
FIG. 7 is an outer layer skirt portion of a piston of an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention, (a) is an overall perspective view, and (b) is an enlarged view of part A of (a).

【図8】本発明の実施例4の内燃機関のピストンの外層
スカート部の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of an outer layer skirt portion of a piston of an internal combustion engine of Embodiment 4 of the present invention.

【図9】本発明の実施例5の内燃機関のピストンの外層
スカート部であり、(a)は全体の斜視図、(b)は
(a)のB部分拡大図である。
FIG. 9 is an outer layer skirt portion of a piston of an internal combustion engine according to a fifth embodiment of the present invention, (a) is a perspective view of the whole, and (b) is an enlarged view of part B of (a).

【図10】本発明の実施例6の内燃機関のピストンのス
カート部の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a skirt portion of a piston of an internal combustion engine of Embodiment 6 of the present invention.

【図11】本発明の実施例7の内燃機関のピストンのス
カート部の断面図である。
FIG. 11 is a sectional view of a skirt portion of a piston of an internal combustion engine according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピストン 2 クラウン部 2b ピストンピン穴 3 スカート部 4 外層スカート部 5 内層スカー
ト部 5a ピストンピン穴
1 Piston 2 Crown part 2b Piston pin hole 3 Skirt part 4 Outer layer skirt part 5 Inner layer skirt part 5a Piston pin hole

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クラウン部と、これの下方に配置した別
体のスカート部とからなり、前記クラウン部とスカート
部にそれぞれ形成したピストンピン穴にピストンピンを
嵌入してなるピストンにおいて、前記スカート部を同心
状の複数層に形成すると共に、少なくとも最外層のスカ
ート部を、前記ピストンが摺動するシリンダの筒壁と近
似する熱膨張率を有する材料で形成した内燃機関のピス
トン。
1. A piston comprising a crown portion and a separate skirt portion arranged below the crown portion, wherein piston pins are fitted into piston pin holes formed in the crown portion and the skirt portion, respectively. A piston for an internal combustion engine in which the parts are formed in a plurality of concentric layers, and at least the skirt part of the outermost layer is formed of a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of a cylinder wall of a cylinder on which the piston slides.
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