JPH0717937U - 内燃機関用ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストン本体の軽量化を更に図ると共に、ピ
ストンピン孔内に潤滑油を確実に供給可能とする内燃機
関用ピストンを提供する。 【構成】 ピストンピン１１が嵌挿されるピンボス部２
の端部２ａをピストン本体１の外周のランド部１ｄから
ピストン本体１の中央側へ後退させると共に、ピンボス
部２の端部２ａとランド部１ｄとの間に凹陥部５を設け
た内燃機関用ピストンにおいて、凹陥部５に開口する凹
部６をピンボス部２に形成し、必要に応じて該ピンボス
部２のピストンピン孔３に凹部６を連通させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車等の内燃機関用ピストンに関するもので、特に軽量化を図 ると共に、高出力化を可能にした内燃機関用ピストンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関用ピストンでは、図６に示すように、ピストン本体２１にピンボス部 ２２を形成し、該ピンボス部２２に、図示しないピストンピンが嵌挿されるピス トンピン孔２３を形成すると共に、ピストン本体２１のランド部２１ａの外周部 にオイルリング溝２４を形成している。前記ピストン本体２１に、前記ピンボス 部２２のピストンピン孔２３に前記オイルリング溝２４を連通させる複数の油通 路２５を形成している。そして、前記オイルリング溝２４に挿入した図示しない オイルリングによりオイルリング溝２４内に掻き取った潤滑油を前記油通路２５ を介して前記ピストンピン孔２３内に送り込んで、ピストンピン孔２３と前記ピ ストンピンとの間にスカッフィングが生じないように潤滑するようにしている。

【０００３】 このような内燃機関用ピストンに対して、ピストン本体の軽量化を図るために 、最近、図７に示すように、ピンボス部２２の端部２２ａをピストン本体２１の ランド部２１ａの外周部から中央側へ後退させ、ピストンピンの軸方向に対向す るスカート部を切り欠くと共に、前記ピンボス部２２の端部２２ａとランド部２ １ａとの間に凹陥部２６を形成した内燃機関用ピストンが提案されている（実開 昭６３−１１５５６２号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記ピストンにあっても、使用時、潤滑油をピストンピン孔２３内に送り込ん で、ピストンピン孔２３とピストンピンとの間にスカッフィングが生じないよう に潤滑することが必要であるが、ピストンピン孔２３とオイルリング溝２４との 間に凹陥部２６が存在していて、ピストンピン孔２３とオイルリング溝２４を連 通させる油通路を設けることができない。このような場合には、オイルリングに よりオイルリング溝２３内に掻き取った潤滑油をピストンピン孔２４内に送り込 むことができないこととなり、ピストンピンの潤滑機能が不足する虞がある。

【０００５】 この考案は上記課題を解決するためになしたもので、その目的とするところは 、ピストン本体の軽量化を更に図ると共に、ピストンピン孔内に潤滑油を確実に 供給可能とできる内燃機関用ピストンを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案は、ピストンピンが嵌挿されるピンボス 部の端部をピストン本体外周のランド部からピストン本体の中央側へ後退させる と共に、前記ピンボス部の端部と前記ランド部との間に凹陥部を設けた内燃機関 用ピストンにおいて、前記凹陥部に開口する凹部を前記ピンボス部に形成したも のであり、必要に応じて前記凹部を、前記ピンボス部に形成したピストンピン孔 に連通させるものである。

【０００７】

【作用】

上記構成によれば、ピンボス部の端部をピストン本体外周のランド部からピス トン本体の中央側へ後退させてシリンダ壁面と接触させないことで、ピンボス部 の端部における発生応力のほとんどを、ピストンピン孔の壁面とピストンピンと の接触で生じるピストン本体の軸方向の圧縮応力だけとし、これによって前記ピ ンボス部の端部を強度的に肉抜き可能とする。そして、凹陥部に開口する凹部を 前記ピンボス部に形成して、前記凹陥部及び凹部によってピストン本体を軽量化 する。

【０００８】 また、使用時、凹陥部に向かって噴射されて凹陥部内及び凹部内に入った冷却 オイルによってピストン本体の冠面部を裏側から冷却する。

【０００９】 更に、ピンボス部に、凹陥部に開口する凹部を形成したので、該凹部はピスト ンピン孔に対向することとなる。このため、凹部とピストンピン孔との間に連通 路を設ければ、該連通路が油通路になって、凹部内に入った冷却オイルがピスト ンピン孔に導かれてピストンピンの潤滑が行われる

【００１０】 凹陥部を有するピストン本体の粗成形体を鋳造した後、可溶性中子を溶解して 、前記凹陥部に開口する凹部をピンボス部に形成する。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面により説明する。

【００１２】 図１（１）は内燃機関用ピストンを示す左半分を外観、右半分を断面とした正 面図、（２）は（１）のＰ−Ｐ線に沿う断面図、図２は同ピストンの粗成形体を 成形するための金型構造の一例を示す断面図、図３は同ピストンの使用状態を示 す縦断面図である。

【００１３】 ピストン本体１の冠面部１ａにはピンボス部２が連設され、該ピンボス部２に はピストンピン孔３が形成されている。前記ピンボス部２の端部２ａはパネル部 ４を介して前記ピストン本体１のスラスト側スカート部１ｂと反スラスト側スカ ート部１ｃに結合されている。前記ピンボス部２の端部２ａはピストン本体１の 外周のランド部１ｄから中央側へ後退して形成されている。また、前記ピンボス 部２の端部２ａに対向したスカート部分は切り欠かれている。

【００１４】 前記ピンボス部２の端部２ａとピストン本体１の外周のランド部１ｄとの間に は凹陥部５が形成されている。

【００１５】 この凹陥部５に開口してピストン本体１の中央側に向かって延在する凹部６が 前記ピンボス部２に形成されている。この凹部６により、凹陥部５に向かって噴 射された冷却オイルを前記ピストンピン孔３に導く図示しない油通路をピンボス 部２に形成することが可能となる。

【００１６】 前記ピストン本体１の粗成形体Ｆは次の金型を使用して重力鋳造法により成形 されている。前記金型は、粗成形体Ｆの外側形状を成形する主型７と、粗成形体 Ｆの内側形状を成形する中子８と、粗成形体Ｆの冠面部１ａを成形するトップコ ア９と、粗成形体Ｆの凹陥部５及び凹部６を成形する可溶性中子１０とで構成さ れている。前記中子８とトップコア９は前記主型７に形成した孔部７ａ内に摺動 自在に嵌合されて上下に対向して配置されている。また、前記可溶性中子１０は 前記主型７に結合されて前記中子８上に密着した状態で配置されている。このよ うな金型の中子８とトップコア９間にアルミニウム合金の溶湯を注入して所定の 凝固冷却時間を経過した後、中子８とトップコア９を主型７から外して粗成形体 Ｆを取り出し、しかる後、粗成形体Ｆ内の可溶性中子１０を溶解させる。前記粗 成形体Ｆにおける凹陥部５及び凹部６は、可溶性中子１０を溶解させて形成した ものとなる。

【００１７】 そして、図３に示すように、前記ピンボス部２のピストンピン孔３内にはピス トンピン１１が嵌挿され、該ピストンピン１１はピストンピン孔３の壁面に装着 したスナップリング１２により抜け止めされている。

【００１８】 上記構成によれば、ピンボス部２の端部２ａをピストン本体１の外周のランド 部１ｄからピストン本体１の中央側へ後退させて図示しないシリンダ壁面と接触 させないようにすることで、ピンボス部２の端部２ａにおける発生応力のほとん どを、ピストンピン孔３の壁面とピストンピン１１との接触で生じるピストン本 体１の軸方向の圧縮応力だけとして、前記ピンボス部２の端部２ａを強度的に肉 抜き可能とする。そして、凹陥部５に開口する凹部６を前記ピンボス部２に形成 し、前記凹陥部５及び凹部６によってピストン本体を軽量化する。

【００１９】 前記凹陥部５及び凹部６の形成を可溶性中子１０の溶解により行うことで、凹 陥部５に臨む壁面間の間隙が狭くても、金型を使用する重力鋳造法による成形を 可能とする。この場合には、凹陥部５に臨む両壁面に抜き勾配を形成することな く、凹陥部５及び凹部６を同時に所望の大きさ及び形状で形成可能である。

【００２０】 また、使用時、オイルジェット１３等から凹陥部５に向かって噴射されて凹陥 部５内及び凹部６内に入った冷却オイルＭによってピストン本体１の冠面部１ａ を裏側から冷却する。

【００２１】 更に、ピンボス部２に、凹陥部５に臨む凹部６を形成したので、該凹部６はピ ストンピン孔３に対向することとなる。このため、凹部６とピストンピン孔３と の間に図示しない連通路を設ければ、該連通路が油通路となって、凹部６内に入 った冷却オイルＭがピストンピン孔２に導かれ、ピストンピン１１の潤滑が行わ れる。

【００２２】 尚、この実施例では、可溶性中子１０を溶解することによって凹陥部５及び凹 部６を同時に形成したが、凹陥部５を成形する成形部を持った図示しない中子と 、凹部６だけを成形する図示しない可溶性中子とを使用して、凹陥部５と凹部６ を別々に形成しても良い。この場合には、前記中子の前記成形部には抜き勾配を 形成し、また前記可溶性中子は中子８に結合して支持する。そして、粗成形体を 成形して取り出した後、該粗成形体内の可溶性中子を溶解させることによって、 凹部６を所望の大きさ及び形状で形成する。

【００２３】 次に、この考案の他の実施例を図面により説明する。

【００２４】 図４（１）は内燃機関用ピストンを示す一部破断の正面図、（２）は（１）の Ｑ−Ｑ線に沿う縦断面図、図５は同ピストンの使用状態を示す縦断面図である。

【００２５】 この実施例が前記実施例と異なる点は、ピンボス部２の端部２ａより外方にピ ストンピン１１の端部を延在させ、該端部の外周部に装着したスナップリング１ ４をピンボス部２の端部２ａに当接させて抜け止めを行い、また凹陥部５に開口 してピストン本体の軸方向に延在する溝状の凹部１５をピンボス部２に形成して 、該凹部１５をピストンピン孔３に対向させると共に、前記凹部１５とピストン ピン孔３との間に連通路１６ａを形成して、凹部１５をピストンピン孔３（正確 にはピストンピン孔３とピストンピン１１間の隙間）に連通させたことにある。 前記凹部１５は図示しない可溶性中子により凹陥部５と同時に形成しても、或い は凹陥部５と別々に形成しても良いことは前記実施例と同様である。また、凹陥 部５と凹部１５を別々に形成する場合には、凹部１５が溝状であることで粗成形 体の成形後に切削加工により形成しても良い。尚、１６ｂは油排出溝である。

【００２６】 上記構成によれば、凹陥部５に開口する凹部６をピンボス部２に形成し、前記 凹陥部５及び凹部６によってピストン本体を軽量化する。

【００２７】 また、使用時、オイルジェット１３等から凹陥部５に向かって噴射されて前記 凹陥部５内及び凹部１５内に入った冷却オイルＭによってピストン本体１の冠面 部１ａを裏側から冷却する。

【００２８】 更に、凹部１５とピストンピン孔３間に設けた連通路１６ａによって、凹部１ ５内に入った冷却オイルＭをピストンピン孔３に導いて、ピストンピン１１を潤 滑する。

【００２９】

【考案の効果】

以上の通り、この考案は、ピストンピンが嵌挿されるピンボス部の端部をピス トン本体外周のランド部からピストン本体の中央側へ後退させると共に、前記ピ ンボス部の端部と前記ランド部との間に凹陥部を設けた内燃機関用ピストンにお いて、前記凹陥部に開口する凹部を前記ピンボス部に形成したため、強度的に肉 抜き可能となったピンボス部の端部に、凹陥部に開口する凹部を形成して、ピス トン本体の強度を低下させることなく、前記凹陥部及び凹部によってピストン本 体を更に軽量化することができる。従って、音振の低減とエンジン性能の向上が 可能となる。

【００３０】 また、使用時、凹陥部内及び凹部内に入った冷却オイルによってピストン本体 の冠面部を裏側から更に確実に冷却することができるので、冷却性能の向上が図 れる。

【００３１】 更に、ピンボス部に、凹陥部に開口する凹部を形成して、該凹部をピストンピ ン孔に対向させている。このため、凹部とピストンピン孔との間に連通路を設け れば、該連通路が油通路になって、凹部内に入った冷却オイルをピストンピン孔 に導いてピストンピンの潤滑を行うことができるので、耐ピンスカッフィング性 の向上が図れる。

【００３２】 また、凹部を可溶性中子の溶解等によって確実に形成することができるので、 金型を使用する重力鋳造法による成形を可能とし、しかもピストン本体の設計の 自由度を増加させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１） この考案の一実施例になる内燃機関用
ピストンを示す左半分を外観、右半分を断面とした正面
図である。 （２） （１）のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。

【図２】図１に示す内燃機関用ピストンの粗成形体を成
形するための金型構造の一例を示す断面図である。

【図３】図１に示す内燃機関用ピストンの使用状態を示
す縦断面図である。

【図４】（１） この考案の他の実施例になる内燃機関
用ピストンを示す一部破断の正面図である。 （２） （１）のＱ−Ｑ線に沿う縦断面図である。

【図５】図４に示す内燃機関用ピストンの使用状態を示
す縦断面図である。

【図６】１つの従来例である内燃機関用ピストンの右半
分を示す断面図である。

【図７】他の従来例である内燃機関用ピストンの右半分
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ピストン本体 １ａ 冠面部 １ｄ ランド部 ２ ピンボス部 ２ａ 端部 ３ ピストンピン孔 ５ 凹陥部 ６、１５ 凹部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンピンが嵌挿されるピンボス部の
   端部をピストン本体外周のランド部からピストン本体の
   中央側へ後退させると共に、前記ピンボス部の端部と前
   記ランド部との間に凹陥部を設けた内燃機関用ピストン
   において、前記凹陥部に開口する凹部を前記ピンボス部
   に形成したことを特徴とする内燃機関用ピストン。
2. 【請求項２】 前記凹部を、可溶性中子を溶解させて形
   成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ピス
   トン。
3. 【請求項３】 前記凹部を、前記ピンボス部に形成した
   ピストンピン孔に連通させたことを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の内燃機関用ピストン。