JPH09209829A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
- Publication number
- JPH09209829A JPH09209829A JP8016099A JP1609996A JPH09209829A JP H09209829 A JPH09209829 A JP H09209829A JP 8016099 A JP8016099 A JP 8016099A JP 1609996 A JP1609996 A JP 1609996A JP H09209829 A JPH09209829 A JP H09209829A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- reinforcing plate
- internal combustion
- combustion engine
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2251/00—Material properties
- F05C2251/04—Thermal properties
- F05C2251/042—Expansivity
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ピストンスカート部４とボス部５の熱膨張量差
に起因したピストン変形を防止する。 【解決手段】リング溝２、３より下側のピストン頂部１
内に、ピストンピンの軸方向と直交したピストン直径方
向に延びる補強プレート８を設けた。補強プレート８
は、鋳鉄、鋼等、鉄系の硬質性のある金属を用い、リン
グ溝２、３より下側のピストン頂部１内のピストンピン
の軸方向と直交するピストン直径方向沿域にかかる応力
に抵抗し、内燃機関用ピストンの変形を防止する。
に起因したピストン変形を防止する。 【解決手段】リング溝２、３より下側のピストン頂部１
内に、ピストンピンの軸方向と直交したピストン直径方
向に延びる補強プレート８を設けた。補強プレート８
は、鋳鉄、鋼等、鉄系の硬質性のある金属を用い、リン
グ溝２、３より下側のピストン頂部１内のピストンピン
の軸方向と直交するピストン直径方向沿域にかかる応力
に抵抗し、内燃機関用ピストンの変形を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、補強板でピストン
頂部のリング溝より下側を強化するようにした内燃機関
用ピストンに関する。
頂部のリング溝より下側を強化するようにした内燃機関
用ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストンは、複数のリング溝
が形成されるピストン頂部と、ピストンスカート部と、
ピストンピンが挿入されるボス部とから構成され、燃焼
ガスによる影響が最も大きいピストン頂部には、燃焼室
側のリング溝に硬質の耐摩耗環を鋳ぐるむとともに、油
が導入される冷却用空洞を設けて熱膨張を低減してい
る。
が形成されるピストン頂部と、ピストンスカート部と、
ピストンピンが挿入されるボス部とから構成され、燃焼
ガスによる影響が最も大きいピストン頂部には、燃焼室
側のリング溝に硬質の耐摩耗環を鋳ぐるむとともに、油
が導入される冷却用空洞を設けて熱膨張を低減してい
る。
【０００３】しかし、リング溝側より下側のピストン頂
部、即ち、リング溝側のピストン頂部とボス部及びピス
トンカスート部との中間部分（以下、天井部という）に
は、ボス部の熱膨張量とピストンスカート部の熱膨張量
との差に起因して、ピストンピン軸方向と直交するピス
トン直径方向沿域に応力がかかり、ピストンスカート部
が互いに離間するような変形や、該変形及び燃焼室内で
の亜燃焼圧による熱疲労に基づくピストン頂面の亀裂発
生の虞れがある。
部、即ち、リング溝側のピストン頂部とボス部及びピス
トンカスート部との中間部分（以下、天井部という）に
は、ボス部の熱膨張量とピストンスカート部の熱膨張量
との差に起因して、ピストンピン軸方向と直交するピス
トン直径方向沿域に応力がかかり、ピストンスカート部
が互いに離間するような変形や、該変形及び燃焼室内で
の亜燃焼圧による熱疲労に基づくピストン頂面の亀裂発
生の虞れがある。
【０００４】実開昭５６−１１８９３４号公報は、ピス
トンピン軸方向に補強板を鋳ぐるむ考案を開示するが、
上記天井部には、既述したように、ピストンピン軸方向
と直交するピストン直径方向沿域に応力がかかり、上記
公報のピストンピン軸方向に設けた補強板は、上記応力
による変形や亀裂防止機能を果たしていない。
トンピン軸方向に補強板を鋳ぐるむ考案を開示するが、
上記天井部には、既述したように、ピストンピン軸方向
と直交するピストン直径方向沿域に応力がかかり、上記
公報のピストンピン軸方向に設けた補強板は、上記応力
による変形や亀裂防止機能を果たしていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、ボ
ス部の熱膨張とピストンスカート部の熱膨張の違いによ
り、天井部におけるピストンピン軸方向と直交するピス
トン直径方向沿域にかかる応力に耐え得て、変形や亀裂
発生を防止するようにした内燃機関用ピストンを提供す
ることを解決すべき課題とする。
ス部の熱膨張とピストンスカート部の熱膨張の違いによ
り、天井部におけるピストンピン軸方向と直交するピス
トン直径方向沿域にかかる応力に耐え得て、変形や亀裂
発生を防止するようにした内燃機関用ピストンを提供す
ることを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した請求
項１の発明の要旨は、リング溝より下側のピストンスカ
ート部及びボス部との間のピストン頂部内にピストンピ
ン軸方向と直交するピストン直径方向に延びる補強プレ
ートを鋳ぐるんだことにある。上記補強プレートは、鋳
鉄、鋼等、鉄系の硬質性のある金属を用いることができ
る。
項１の発明の要旨は、リング溝より下側のピストンスカ
ート部及びボス部との間のピストン頂部内にピストンピ
ン軸方向と直交するピストン直径方向に延びる補強プレ
ートを鋳ぐるんだことにある。上記補強プレートは、鋳
鉄、鋼等、鉄系の硬質性のある金属を用いることができ
る。
【０００７】上記補強プレートは、単純な板状部材で厚
みによって強度を得てもよいが、好ましくは強化用のリ
ブを設けることで薄形軽量化し、内燃機関用ピストンの
慣性を小さくすることができる。
みによって強度を得てもよいが、好ましくは強化用のリ
ブを設けることで薄形軽量化し、内燃機関用ピストンの
慣性を小さくすることができる。
【０００８】
【発明の作用及び効果】本発明による上記補強プレート
は、ピストンスカート部とボス部の熱膨張量の差に起因
してリング溝より下側のピストン頂部内のピストンピン
軸方向と直交するピストン直径方向沿域にかかる応力に
抵抗し、内燃機関用ピストンの変形や亀裂発生を防止す
ることができる。
は、ピストンスカート部とボス部の熱膨張量の差に起因
してリング溝より下側のピストン頂部内のピストンピン
軸方向と直交するピストン直径方向沿域にかかる応力に
抵抗し、内燃機関用ピストンの変形や亀裂発生を防止す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る内燃機
関用ピストンは、図１に示すように、リング溝２、３等
が形成されるピストン頂部１と、該ピストン頂部１から
下側に延出し、一ピストン直径方向に対をなすピストン
スカート部４と、該ピストンスカート部４と直交するピ
ストン直径方向に対をなし、図示しないピストンピンが
挿入されるボス部５とから構成される。そして、ピスト
ン頂部１におけるトップリング溝２、セカンドリング溝
３の内方近傍には冷却用空洞６が形成され、エンジン使
用時、冷却用空洞６にはピストン下方のオイルジェット
からの油が上記冷却用空洞６に供給される。ピストン基
材は、アルミニウム合金製で、ピストン頂部１における
熱膨張を、上記冷却用空洞６による冷却作用と、トップ
リング溝２を有する金属粉体製で硬質性のある耐摩耗環
７によって抑制している。
関用ピストンは、図１に示すように、リング溝２、３等
が形成されるピストン頂部１と、該ピストン頂部１から
下側に延出し、一ピストン直径方向に対をなすピストン
スカート部４と、該ピストンスカート部４と直交するピ
ストン直径方向に対をなし、図示しないピストンピンが
挿入されるボス部５とから構成される。そして、ピスト
ン頂部１におけるトップリング溝２、セカンドリング溝
３の内方近傍には冷却用空洞６が形成され、エンジン使
用時、冷却用空洞６にはピストン下方のオイルジェット
からの油が上記冷却用空洞６に供給される。ピストン基
材は、アルミニウム合金製で、ピストン頂部１における
熱膨張を、上記冷却用空洞６による冷却作用と、トップ
リング溝２を有する金属粉体製で硬質性のある耐摩耗環
７によって抑制している。
【００１０】しかして、ピストン頂部１のトップリング
溝２及びセカンドリング溝３側より下側の天井部には、
図２に示すような強化用のリブ８ａ、８ａをコ字状の突
部としてもつ補強プレート８が鋳ぐるまれている。補強
プレート８は、ピストンスカート部４と一致したピスト
ン直径方向に延在しており、ボス部５に挿入されるピス
トンピン軸方向と直交している。
溝２及びセカンドリング溝３側より下側の天井部には、
図２に示すような強化用のリブ８ａ、８ａをコ字状の突
部としてもつ補強プレート８が鋳ぐるまれている。補強
プレート８は、ピストンスカート部４と一致したピスト
ン直径方向に延在しており、ボス部５に挿入されるピス
トンピン軸方向と直交している。
【００１１】なお、冷却用空洞６と補強プレート８との
間に介在した符号９、９の部材は、後述するように補強
プレート８を金型内に保持するための保持部材である。
このような構成の内燃機関用ピストンは、以下のように
製造される。図３及び図４に示すように、補強プレート
８は、金型にセットする前には、冷却用空洞形成用の塩
中子（可溶性中子）１２と一体の複合中子１１として用
意される。即ち、塩中子１２に、補強プレート８を予め
ねじ止め若しくはかしめによって保持した保持部材９を
係止する。これにより塩中子１２と補強プレート８とが
一体となった複合中子１１が組付けられる。
間に介在した符号９、９の部材は、後述するように補強
プレート８を金型内に保持するための保持部材である。
このような構成の内燃機関用ピストンは、以下のように
製造される。図３及び図４に示すように、補強プレート
８は、金型にセットする前には、冷却用空洞形成用の塩
中子（可溶性中子）１２と一体の複合中子１１として用
意される。即ち、塩中子１２に、補強プレート８を予め
ねじ止め若しくはかしめによって保持した保持部材９を
係止する。これにより塩中子１２と補強プレート８とが
一体となった複合中子１１が組付けられる。
【００１２】次に図５に示すように、各断面半円状のサ
イド金型１５Ａ、１５Ｂに上記複合中子１１をセットす
る。具体的には、支持部として形成された塩中子１２の
環状の外周端部をサイド金型１５Ａ、１５Ｂと上型１６
との間に挟持する。こうして金型内に複合中子１１を収
容し、アルミ溶湯を注入する。鋳造終了後、金型からは
ピストン頂部１のトップリング溝位置より塩中子１２の
外周端部が突出した成形品が取出される。この成形品に
塩中子１２を取り除いた後、外周端部が取り除かれて形
成される環状溝内に鉄系材料からなる耐摩耗材（耐摩耗
環７）が溶接又は溶射工法により肉盛りされ、該耐摩耗
材にトップリング溝２を形成する行程を行って、ピスト
ン頂部１の天井部に補強プレート８が鋳ぐるまれた内燃
機関用ピストンが得られる。
イド金型１５Ａ、１５Ｂに上記複合中子１１をセットす
る。具体的には、支持部として形成された塩中子１２の
環状の外周端部をサイド金型１５Ａ、１５Ｂと上型１６
との間に挟持する。こうして金型内に複合中子１１を収
容し、アルミ溶湯を注入する。鋳造終了後、金型からは
ピストン頂部１のトップリング溝位置より塩中子１２の
外周端部が突出した成形品が取出される。この成形品に
塩中子１２を取り除いた後、外周端部が取り除かれて形
成される環状溝内に鉄系材料からなる耐摩耗材（耐摩耗
環７）が溶接又は溶射工法により肉盛りされ、該耐摩耗
材にトップリング溝２を形成する行程を行って、ピスト
ン頂部１の天井部に補強プレート８が鋳ぐるまれた内燃
機関用ピストンが得られる。
【００１３】このようにピストン頂１の天井部に補強プ
レート８が鋳ぐるまれた内燃機関用ピストンは、ボス部
５とピストンスカート部４との熱膨張量の差に起因して
ピストンスカート部４の対方向と一致のピストン直径方
向沿域に応力がかかっても、補強プレート８が抵抗とな
って、ピストンスカート部４が互いに離間するようにピ
ストン天井部が変形するのを防止でき、該変形及び燃焼
室内での亜燃焼圧による熱疲労に基づくピストン頂面の
亀裂発生を防止できる。
レート８が鋳ぐるまれた内燃機関用ピストンは、ボス部
５とピストンスカート部４との熱膨張量の差に起因して
ピストンスカート部４の対方向と一致のピストン直径方
向沿域に応力がかかっても、補強プレート８が抵抗とな
って、ピストンスカート部４が互いに離間するようにピ
ストン天井部が変形するのを防止でき、該変形及び燃焼
室内での亜燃焼圧による熱疲労に基づくピストン頂面の
亀裂発生を防止できる。
【００１４】本発明の他の実施形態は、特許請求の範囲
を逸脱しない範囲で種々の変形が容易である。要は、補
強プレート８が、ピストンピン軸方向と直交するピスト
ン直径方向のピストン頂部下方に鋳ぐるまれた内燃機関
用ピストンは、すべて本発明の範疇に属するものであ
る。特に補強プレート８のリブ８ａ、８ａの設け方は限
定しないし、簡単な板状のものでもかまわない。また、
説明した製造工程は一例であり、補強プレート８の保持
方法は、例えばピストンスカート部４に鋳ぐるむストラ
ットに保持部材を付加してストラットと一体の中子とし
てもよい。
を逸脱しない範囲で種々の変形が容易である。要は、補
強プレート８が、ピストンピン軸方向と直交するピスト
ン直径方向のピストン頂部下方に鋳ぐるまれた内燃機関
用ピストンは、すべて本発明の範疇に属するものであ
る。特に補強プレート８のリブ８ａ、８ａの設け方は限
定しないし、簡単な板状のものでもかまわない。また、
説明した製造工程は一例であり、補強プレート８の保持
方法は、例えばピストンスカート部４に鋳ぐるむストラ
ットに保持部材を付加してストラットと一体の中子とし
てもよい。
【００１５】また、塩中子１２に支持部としての外周端
部を一体に設けずに、耐摩耗環７をステー等の保持手段
を用いて塩中子１２に接続し、該耐摩耗環７を金型で挟
持することにより、塩中子１２及び耐摩耗環７を同時に
鋳ぐるむようにしてもよい。
部を一体に設けずに、耐摩耗環７をステー等の保持手段
を用いて塩中子１２に接続し、該耐摩耗環７を金型で挟
持することにより、塩中子１２及び耐摩耗環７を同時に
鋳ぐるむようにしてもよい。
【図１】本発明により成形される内燃機関用ピストンを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明に用いた補強プレートの一例を示す斜視
図である。
図である。
【図３】上記補強プレートを複合中子とする構成を説明
する平面図である。
する平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の内燃機関用ピストンを成形する様子を
示す説明図である。
示す説明図である。
１はピストン頂部、２、３リング溝、４はピストンスカ
ート部、５はボス部、９は保持部材である。
ート部、５はボス部、９は保持部材である。
フロントページの続き (72)発明者 澤田 知宏 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】リング溝が形成されるピストン頂部と、ピ
ストンスカート部と、ピストンピンが挿入されるボス部
とから構成される内燃機関用ピストンにおいて、前記リ
ング溝より下側の前記ピストンスカート部及びボス部と
の間のピストン頂部内に鋳ぐるまれ、前記ピストンピン
軸方向と直交するピストン直径方向に延びる補強プレー
トを設けたことを特徴とする内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016099A JPH09209829A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016099A JPH09209829A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209829A true JPH09209829A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11907078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8016099A Pending JPH09209829A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09209829A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030016965A (ko) * | 2001-08-23 | 2003-03-03 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 링의 탑 링 캐리어 구조 |
| JP2005133696A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Anest Iwata Corp | 無給油式往復作動流体機械 |
| KR100580703B1 (ko) * | 1999-12-07 | 2006-05-15 | 현대자동차주식회사 | 내구력 향상을 위한 개선된 구조의 피스톤 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8016099A patent/JPH09209829A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100580703B1 (ko) * | 1999-12-07 | 2006-05-15 | 현대자동차주식회사 | 내구력 향상을 위한 개선된 구조의 피스톤 |
| KR20030016965A (ko) * | 2001-08-23 | 2003-03-03 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 링의 탑 링 캐리어 구조 |
| JP2005133696A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Anest Iwata Corp | 無給油式往復作動流体機械 |
| JP4615845B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2011-01-19 | アネスト岩田株式会社 | 無給油式往復作動流体機械 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5537969A (en) | Cylinder block | |
| US5979298A (en) | Cooling gallery for pistons | |
| JPS6119952A (ja) | 内燃機関用のピストン | |
| CA1075983A (en) | Pistons for internal combustion engines | |
| JPS63192936A (ja) | 水冷エンジンのシリンダブロツク | |
| JPH09209829A (ja) | 内燃機関用ピストン | |
| CA1190024A (en) | Method and apparatus for squeeze casting pistons with wear resistant inserts | |
| EP0811760B1 (en) | Method of producing a piston through casting | |
| JPH0592238A (ja) | 内燃機関用ピストンの製造方法 | |
| JP4226128B2 (ja) | 内燃機関用のピストンの製造方法 | |
| JPS59196131A (ja) | 二層シリンダライナの製造方法 | |
| JP3915155B2 (ja) | 内燃機関用ピストンの製造方法 | |
| US5408916A (en) | Piston having a liner and method for manufacturing same | |
| JP2000337348A (ja) | クランクシャフト用軸受 | |
| US7066078B2 (en) | Piston for internal combustion engine | |
| JPS60244455A (ja) | ピストン製造法 | |
| CN101349212B (zh) | 发动机的气缸体和制造发动机的气缸体的方法 | |
| JPH0489154A (ja) | 中空カム軸用消失模型の成型方法 | |
| JP2576527B2 (ja) | 内燃機関用ピストンの製造方法 | |
| JPS5852346Y2 (ja) | 内燃機関のピストン | |
| JP3302291B2 (ja) | 複合材ピストンの製造方法およびその要部形成具 | |
| JP2789150B2 (ja) | シリンダブロック半製品、シリンダブロックの製造方法及びシリンダブロック半製品の成形型 | |
| JPH09209828A (ja) | 内燃機関用ピストン | |
| JPH09177602A (ja) | 内燃機関用ピストンの製造方法 | |
| JPS6320846Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050829 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071211 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080402 |