JPH0921350A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
- Publication number
- JPH0921350A JPH0921350A JP17064495A JP17064495A JPH0921350A JP H0921350 A JPH0921350 A JP H0921350A JP 17064495 A JP17064495 A JP 17064495A JP 17064495 A JP17064495 A JP 17064495A JP H0921350 A JPH0921350 A JP H0921350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- internal combustion
- combustion engine
- combustion pressure
- constituent member
- 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
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】基準値を越える異常な燃焼圧力の発生があって
も、破損しない耐久性に優れた内燃機関用ピストンを得
ること。 【解決手段】ピストン本体１Ａのピストン頂部を形成す
る第１構成部材３とピストンスカート部を形成する第２
構成部材２の間にコイルばね４を取付け、異常な燃焼圧
力Ａが発生したときにコイルばね４が圧縮されて、衝撃
力をやわらげるとともに燃焼室容積を一時的に増大させ
て燃焼圧力Ａを下げ、ピストンへの負荷を低減させ耐久
性を保つようにした。
も、破損しない耐久性に優れた内燃機関用ピストンを得
ること。 【解決手段】ピストン本体１Ａのピストン頂部を形成す
る第１構成部材３とピストンスカート部を形成する第２
構成部材２の間にコイルばね４を取付け、異常な燃焼圧
力Ａが発生したときにコイルばね４が圧縮されて、衝撃
力をやわらげるとともに燃焼室容積を一時的に増大させ
て燃焼圧力Ａを下げ、ピストンへの負荷を低減させ耐久
性を保つようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用ピスト
ンに関し、特にピストンの耐久性向上技術に関する。
ンに関し、特にピストンの耐久性向上技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関用ピストンとして、図５
に示すような一体型ピストンが知られている。又、本出
願人は、実開昭６３ー１４１８４９号公報において、従
来の一般的な一体型ピストンと異なりピストン頂部３３
が本体３２に対して分離したものを提案している（図
６）。
に示すような一体型ピストンが知られている。又、本出
願人は、実開昭６３ー１４１８４９号公報において、従
来の一般的な一体型ピストンと異なりピストン頂部３３
が本体３２に対して分離したものを提案している（図
６）。
【０００３】この技術の目的は、エンジンが常、低温時
に燃焼室を小さく即ち、圧縮比を高くして始動性と白煙
を改善し、高温時には、温度感知駆動手段３６によって
隙間Ｈをなくし、即ち、燃焼室を正常に大きくして圧縮
比を正常にすることにある。更に、実開昭６１ー４７４
５５号公報において、セラミックスのピストンヘッド４
３と鋳鉄のピストンスカート４２とを楔機構４８で結合
したピストン４１が提案されている（図７）。
に燃焼室を小さく即ち、圧縮比を高くして始動性と白煙
を改善し、高温時には、温度感知駆動手段３６によって
隙間Ｈをなくし、即ち、燃焼室を正常に大きくして圧縮
比を正常にすることにある。更に、実開昭６１ー４７４
５５号公報において、セラミックスのピストンヘッド４
３と鋳鉄のピストンスカート４２とを楔機構４８で結合
したピストン４１が提案されている（図７）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の一体型ピストンでは、例えば燃料供給量が
過剰であったり、比重の異なる燃料料を入れ違えたり、
または、ヘッドガスケットの異常圧縮による圧縮比増な
どで燃焼圧力Ａが基準値をオーバーした場合には、ピス
トン本体２１Ａに大きな力がそのまま入り耐久性を損ね
る。即ち、コネクチングロッド２６で支えられたピスト
ンピン２５の両端部を支点としてピストン本体２１Ａの
頂部にかかる力が、変形曲線２０のようにピストン本体
２１Ａを変形させ、時にはエンジンの破損にまで至って
しまう。
ような従来の一体型ピストンでは、例えば燃料供給量が
過剰であったり、比重の異なる燃料料を入れ違えたり、
または、ヘッドガスケットの異常圧縮による圧縮比増な
どで燃焼圧力Ａが基準値をオーバーした場合には、ピス
トン本体２１Ａに大きな力がそのまま入り耐久性を損ね
る。即ち、コネクチングロッド２６で支えられたピスト
ンピン２５の両端部を支点としてピストン本体２１Ａの
頂部にかかる力が、変形曲線２０のようにピストン本体
２１Ａを変形させ、時にはエンジンの破損にまで至って
しまう。
【０００５】また、実開昭６１ー４７４５５号公報で提
案の分割型ピストンにも、基準値以上の燃焼圧力に対す
る対策はなく耐久性は従来の一体型ピストンと変わらな
い。また、実開昭６１ー４７４５５号公報の提案技術も
強度的には、従来の一体型ピストンと実質的に同様であ
る。そこで、このような問題点を解消するために、本発
明は、基準値を越える異常な燃焼圧力の発生があっても
破損しない耐久性に優れた内燃機関用ピストンを提供す
ることを目的としている。
案の分割型ピストンにも、基準値以上の燃焼圧力に対す
る対策はなく耐久性は従来の一体型ピストンと変わらな
い。また、実開昭６１ー４７４５５号公報の提案技術も
強度的には、従来の一体型ピストンと実質的に同様であ
る。そこで、このような問題点を解消するために、本発
明は、基準値を越える異常な燃焼圧力の発生があっても
破損しない耐久性に優れた内燃機関用ピストンを提供す
ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内燃機
関用ピストンにおいて、ピストン本体を、ピストン頂部
を形成する第１構成部材と、ピストンスカート部を形成
する第２構成部材とに分割し、第１構成部材と第２構成
部材とを弾性体を介して連結している。従って、かかる
内燃機関用ピストンにおいては、燃焼圧力が 基準値以
上になったときに、ピストン頂部を形成する第１構成部
材が弾性体を圧縮してピストンスカート部を形成する第
２構成部材にたいする衝撃力をやわらげる。また、同時
に弾性体の圧縮によって燃焼室容積を一時的に増大して
燃焼圧力を低減させ、ピストンへの負荷を低減させる。
関用ピストンにおいて、ピストン本体を、ピストン頂部
を形成する第１構成部材と、ピストンスカート部を形成
する第２構成部材とに分割し、第１構成部材と第２構成
部材とを弾性体を介して連結している。従って、かかる
内燃機関用ピストンにおいては、燃焼圧力が 基準値以
上になったときに、ピストン頂部を形成する第１構成部
材が弾性体を圧縮してピストンスカート部を形成する第
２構成部材にたいする衝撃力をやわらげる。また、同時
に弾性体の圧縮によって燃焼室容積を一時的に増大して
燃焼圧力を低減させ、ピストンへの負荷を低減させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を説明する。図１、２において、ピストン１の本体１
Ａは、ピストン頂部を形成する第１構成部材３と、その
第１構成部材３に４ケの弾性体即ちコイルばね４を介し
て、ピストンスカート部を形成する第２構成部材２が連
結されて全体が構成されている。
例を説明する。図１、２において、ピストン１の本体１
Ａは、ピストン頂部を形成する第１構成部材３と、その
第１構成部材３に４ケの弾性体即ちコイルばね４を介し
て、ピストンスカート部を形成する第２構成部材２が連
結されて全体が構成されている。
【０００８】第１構成部材３は、円盤状に形成され、図
示しないシリンダーヘッド側に燃焼室の一部を形成する
頂面３ｂを有し、第２構成部材２に対向する側に円周等
配に４ケの円形状のばね座３ａが削穴されている。第２
構成部材２は、通常のリング溝２ｂとスカート部２ｃを
有するほかに、頂部に軸直な端面２ｄが形成され、その
端面２ｄに前記ばね座３ａに対向して４ケの円形状のば
ね座２ａが削穴されている。そして第２構成部材２のス
カート部２ｃ側にピストンピン５とコネクチングロッド
６を介して図示しないクランクピンに連結されている。
示しないシリンダーヘッド側に燃焼室の一部を形成する
頂面３ｂを有し、第２構成部材２に対向する側に円周等
配に４ケの円形状のばね座３ａが削穴されている。第２
構成部材２は、通常のリング溝２ｂとスカート部２ｃを
有するほかに、頂部に軸直な端面２ｄが形成され、その
端面２ｄに前記ばね座３ａに対向して４ケの円形状のば
ね座２ａが削穴されている。そして第２構成部材２のス
カート部２ｃ側にピストンピン５とコネクチングロッド
６を介して図示しないクランクピンに連結されている。
【０００９】コイルばね４は、４ケとも形状サイズ及び
ばね定数が同じでそれぞれが、ばね座３ａ、２ａに圧
縮、伸長自在なように取り付けられている。また、燃焼
圧力Ａが基準値以内ではコイルばね４が撓まぬように、
図示しない予圧手段で、あらかじめ圧縮された状態で取
り付けられている。なお、コイルばね４は、皿ばねその
他であってもよい。
ばね定数が同じでそれぞれが、ばね座３ａ、２ａに圧
縮、伸長自在なように取り付けられている。また、燃焼
圧力Ａが基準値以内ではコイルばね４が撓まぬように、
図示しない予圧手段で、あらかじめ圧縮された状態で取
り付けられている。なお、コイルばね４は、皿ばねその
他であってもよい。
【００１０】また、隙間Ｂは、燃焼圧が異常値になって
もゼロにならぬようにばね定数を勘案して設定されてい
る。また、図示しない手段で第１構成部材３と第２構成
部材２とが同軸をたもつようになっている。次に作用を
説明する。まず、燃料の燃焼によって燃焼室内の圧力が
上昇して燃焼圧力Ａが発生する。その燃焼圧力Ａがピス
トン頂部３の頂面３ｂに付加されピストン１Ａを圧縮す
る圧縮力Ｆとなって作用する。この圧縮力Ｆは、最初に
第１構成部材３に入り次いでコイルばね４を介して第２
構成部材２に入る。その第２構成部材２に入った圧縮力
Ｆは、スカート部２ｃを介してピストンピン５を反力受
けとして伝達される。
もゼロにならぬようにばね定数を勘案して設定されてい
る。また、図示しない手段で第１構成部材３と第２構成
部材２とが同軸をたもつようになっている。次に作用を
説明する。まず、燃料の燃焼によって燃焼室内の圧力が
上昇して燃焼圧力Ａが発生する。その燃焼圧力Ａがピス
トン頂部３の頂面３ｂに付加されピストン１Ａを圧縮す
る圧縮力Ｆとなって作用する。この圧縮力Ｆは、最初に
第１構成部材３に入り次いでコイルばね４を介して第２
構成部材２に入る。その第２構成部材２に入った圧縮力
Ｆは、スカート部２ｃを介してピストンピン５を反力受
けとして伝達される。
【００１１】このような圧縮力Ｆの伝達経路において、
燃焼圧力Ａが異常上昇して基準値以上になったときに第
１構成部材３は、コイルばね４を圧縮する。そして衝撃
的な圧縮力Ｆは、コイルばね４で吸収されやわらげられ
て第２構成部材２に伝達される。また、同時にコイルば
ね４が圧縮されることで燃焼室の容積が一時的に増大
し、燃焼圧力Ａが低減され、圧縮力Ｆも低減されて第２
構成部材２へ伝達される。
燃焼圧力Ａが異常上昇して基準値以上になったときに第
１構成部材３は、コイルばね４を圧縮する。そして衝撃
的な圧縮力Ｆは、コイルばね４で吸収されやわらげられ
て第２構成部材２に伝達される。また、同時にコイルば
ね４が圧縮されることで燃焼室の容積が一時的に増大
し、燃焼圧力Ａが低減され、圧縮力Ｆも低減されて第２
構成部材２へ伝達される。
【００１２】図３、４に本発明の別の実施例を示す。ピ
ストン１１の本体１１Ａは、燃焼室の一部を形成する第
１構成部材１３と、第１構成部材１３にコイルばね１４
を介して連結される第２構成部材１２とでと全体が構成
されている。これらの細部については、前実施例と異な
る部分についてのみ説明する。 第１構成部材１３は、
第２構成部材１２に対向する側に軸心１同心に円形状の
ばね座１３ａが削穴されている。また、第２構成部材の
軸直な端面１２ｄにばね座１３ａに対向して円形状のば
ね座１３ａが削穴されている。また、コイルばね１４
は、ばね座１３ａ、１２ａに圧縮、伸長自在に取り付け
られている。なお、コイルばね１４は皿ばねであっても
よい。その他については、ピストンピン５、コネクチン
グロッド６を含めて実質的に前記実施例と同じになって
いる。 この実施例の作用は、実質的に前記実施例と同
じである。
ストン１１の本体１１Ａは、燃焼室の一部を形成する第
１構成部材１３と、第１構成部材１３にコイルばね１４
を介して連結される第２構成部材１２とでと全体が構成
されている。これらの細部については、前実施例と異な
る部分についてのみ説明する。 第１構成部材１３は、
第２構成部材１２に対向する側に軸心１同心に円形状の
ばね座１３ａが削穴されている。また、第２構成部材の
軸直な端面１２ｄにばね座１３ａに対向して円形状のば
ね座１３ａが削穴されている。また、コイルばね１４
は、ばね座１３ａ、１２ａに圧縮、伸長自在に取り付け
られている。なお、コイルばね１４は皿ばねであっても
よい。その他については、ピストンピン５、コネクチン
グロッド６を含めて実質的に前記実施例と同じになって
いる。 この実施例の作用は、実質的に前記実施例と同
じである。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成されている
ので、燃焼圧力が異常上昇した場合でもコイルばね等の
弾性体の圧縮により衝撃力を吸収でき、また、同時に燃
焼室容積の一時的な増大による燃焼圧力の低減でピスト
ン本体への負荷を低減でき、もって、ピストンの耐久性
を保って破損を防止することができる。
ので、燃焼圧力が異常上昇した場合でもコイルばね等の
弾性体の圧縮により衝撃力を吸収でき、また、同時に燃
焼室容積の一時的な増大による燃焼圧力の低減でピスト
ン本体への負荷を低減でき、もって、ピストンの耐久性
を保って破損を防止することができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す側断面図
【図２】 図１の上面図
【図３】 本発明の別の実施例を示す側断面図
【図４】 図３の上面図
【図５】 従来の一体型ピストンの破損状態を模式的に
示す側断面図
示す側断面図
【図６】 ピストン頂部と本体が分離した従来技術を示
す側断面図
す側断面図
【図７】 別材質のピストン頂部と本体を結合した従来
技術を示す側断面図
技術を示す側断面図
１、１１ ピストン １Ａ、１１Ａ ピストン本体 ２、１２ 第２構成部材 ３、１３ 第１構成部材 ３ａ、１３ａ ばね座 ４、１４ コイルばね ５ ピストンピン
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関用ピストンにおいて、ピストン本
体を、ピストン頂部を形成する第１構成部材と、ピスト
ンスカート部を形成する第２構成部材とに分割し、第１
構成部材と第２構成部材とを弾性体を介して連結したこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP17064495A JPH0921350A (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17064495A JPH0921350A (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921350A true JPH0921350A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15908706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17064495A Pending JPH0921350A (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0921350A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009075054A1 (ja) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Ihi Corporation | レシプロエンジン |
| CN104533637A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-04-22 | 上海交通大学 | 发动机排量旋转机构调节系统 |
-
1995
- 1995-07-06 JP JP17064495A patent/JPH0921350A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009075054A1 (ja) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Ihi Corporation | レシプロエンジン |
| JP2009144595A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Ihi Corp | レシプロエンジン |
| CN104533637A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-04-22 | 上海交通大学 | 发动机排量旋转机构调节系统 |
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