JPH11230340A - ピストン - Google Patents
ピストンInfo
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- JPH11230340A JPH11230340A JP4865798A JP4865798A JPH11230340A JP H11230340 A JPH11230340 A JP H11230340A JP 4865798 A JP4865798 A JP 4865798A JP 4865798 A JP4865798 A JP 4865798A JP H11230340 A JPH11230340 A JP H11230340A
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- ring
- ring groove
- radius
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リング溝下面の接触面圧を増大することな
く、またリング溝と冷却面との間の肉厚の減少及びこれ
による変形モーメントを増大することなく、さらにトッ
プランドの長さを増大することなく、さらにトップラン
ドの長さを増大することなく、リンク溝の応力集中を減
少して熱応力及びガス圧による応力を低減し、強度の向
上がなされたピストンの提供。 【解決手段】 リング構内に嵌装されたピストンリング
の外周面とシリンダ内面に摺接させて該シリンダ内を往
復動するピストンにおいて、前記リング溝を、その溝底
の上側逃げ部の逃げ代が下側の逃げ部の逃げ代よりも大
きくなるように形成し、上部逃げ部の応力集中による応
力レベルを下部逃げ部と同レベルに低下させる。
く、またリング溝と冷却面との間の肉厚の減少及びこれ
による変形モーメントを増大することなく、さらにトッ
プランドの長さを増大することなく、さらにトップラン
ドの長さを増大することなく、リンク溝の応力集中を減
少して熱応力及びガス圧による応力を低減し、強度の向
上がなされたピストンの提供。 【解決手段】 リング構内に嵌装されたピストンリング
の外周面とシリンダ内面に摺接させて該シリンダ内を往
復動するピストンにおいて、前記リング溝を、その溝底
の上側逃げ部の逃げ代が下側の逃げ部の逃げ代よりも大
きくなるように形成し、上部逃げ部の応力集中による応
力レベルを下部逃げ部と同レベルに低下させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関等の往復動
機関に用いられるピストンに関し、特にそのリング溝の
構造に関する。
機関に用いられるピストンに関し、特にそのリング溝の
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は大型ディーゼル機関用ピストンの
要部組立断面図である。図２において、２はピストン
冠、１２はピストンスカート、１４はクロスヘッド（不
図示）に連結されるピストンロッドでこれら３部材はボ
ルト（不図示）によって固着されている。１００はピス
トン中心である。１は前記ピストン冠２の外周に設けら
れた複数のリング溝で、図３に示すように、各リング溝
１内にはピストンリング３が嵌装され、該ピストンは、
該ピストンリング３の外周面がシリンダライナ４の内面
４０（図３参照）に摺接しながら該シリンダライナ４内
を往復動する。かかるピストンは、機関の運転中、燃焼
室１３からの熱負荷によって、図２の破線２３に示すよ
うに熱変形が生ずる。
要部組立断面図である。図２において、２はピストン
冠、１２はピストンスカート、１４はクロスヘッド（不
図示）に連結されるピストンロッドでこれら３部材はボ
ルト（不図示）によって固着されている。１００はピス
トン中心である。１は前記ピストン冠２の外周に設けら
れた複数のリング溝で、図３に示すように、各リング溝
１内にはピストンリング３が嵌装され、該ピストンは、
該ピストンリング３の外周面がシリンダライナ４の内面
４０（図３参照）に摺接しながら該シリンダライナ４内
を往復動する。かかるピストンは、機関の運転中、燃焼
室１３からの熱負荷によって、図２の破線２３に示すよ
うに熱変形が生ずる。
【０００３】図３はかかるピストンにおける、ピストン
リング３が嵌装されるリング溝１の従来技術の例を示
す。図３の（Ａ）に示すピストンは、リング溝１の溝底
１ａの上側逃げ部１ｂ及び下側逃げ部１ｃを、比較的小
さい半径で等形状の円弧面に形成している。
リング３が嵌装されるリング溝１の従来技術の例を示
す。図３の（Ａ）に示すピストンは、リング溝１の溝底
１ａの上側逃げ部１ｂ及び下側逃げ部１ｃを、比較的小
さい半径で等形状の円弧面に形成している。
【０００４】図３の（Ｂ）に示すピストンは、後述する
応力集中係数を小さくするため、リング溝１の溝底１ａ
の上側逃げ部１ｂ及び下側逃げ部１ｃを等半径で大きい
半径の円弧面に形成し、該円弧面の内周端がピストンリ
ング３の下面３ａに達している。
応力集中係数を小さくするため、リング溝１の溝底１ａ
の上側逃げ部１ｂ及び下側逃げ部１ｃを等半径で大きい
半径の円弧面に形成し、該円弧面の内周端がピストンリ
ング３の下面３ａに達している。
【０００５】図３の（Ｃ）に示すピストンは、図３の
（Ｂ）に示すピストンと同様にリング溝１の溝底１ａに
大きい半径で上側と下側とが等しい半径の円弧面からな
る逃げ部１ｂ、１ｃを形成しているが、この場合は逃げ
部１ｂ、１ｃの内周端がピストンリング３の下面３ａに
掛からないようにして後述するように、接触面の接触面
圧の増大を抑えている。
（Ｂ）に示すピストンと同様にリング溝１の溝底１ａに
大きい半径で上側と下側とが等しい半径の円弧面からな
る逃げ部１ｂ、１ｃを形成しているが、この場合は逃げ
部１ｂ、１ｃの内周端がピストンリング３の下面３ａに
掛からないようにして後述するように、接触面の接触面
圧の増大を抑えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】かかる大型ディーゼル
機関用ピストンにおいては、前記のように、機関の運転
中、燃焼室１３からの熱負荷及びガス圧力により、ピス
トン冠２に図２の破線２３のように上部が外側に拡がる
変形を生ずる。そしてこの変形の繰り返しに伴なう応力
は、該ピストン冠２のリング溝１の溝底１ａの上側逃げ
部１ｂ及び下側逃げ部１ｃにおいて、切り欠きによる応
力集中によって、局部的な大応力となる。
機関用ピストンにおいては、前記のように、機関の運転
中、燃焼室１３からの熱負荷及びガス圧力により、ピス
トン冠２に図２の破線２３のように上部が外側に拡がる
変形を生ずる。そしてこの変形の繰り返しに伴なう応力
は、該ピストン冠２のリング溝１の溝底１ａの上側逃げ
部１ｂ及び下側逃げ部１ｃにおいて、切り欠きによる応
力集中によって、局部的な大応力となる。
【０００７】かかる応力集中を伴う応力は、変形量の大
きい上側逃げ部１ｂの方が下側逃げ部１ｃよりも大きく
なる。かかるリング溝１の応力については、図３の
（Ａ）に示すピストンにおいては、上側及び下側逃げ部
１ｂ及び１ｃの円弧面の半径が小さいため、応力集中係
数が大きくなり、リング底部２４に過大な応力が発生し
てリング溝の溝底に割れの発生をみる恐れがある。
きい上側逃げ部１ｂの方が下側逃げ部１ｃよりも大きく
なる。かかるリング溝１の応力については、図３の
（Ａ）に示すピストンにおいては、上側及び下側逃げ部
１ｂ及び１ｃの円弧面の半径が小さいため、応力集中係
数が大きくなり、リング底部２４に過大な応力が発生し
てリング溝の溝底に割れの発生をみる恐れがある。
【０００８】また、図３（Ｂ）に示すようにリング溝１
の上側及び下側逃げ部１ｂ及び１ｃの円弧面半径を大き
くすると該逃げ部の応力集中係数は小さくなるが、円弧
面の内周端がピストンリング３の下面３ａに達している
ため、燃焼室１３からのガス圧力を受けるリング溝下面
１ｄの接触面Ｚの面積が小さくなり、該接触面Ｚにおけ
る面圧が過大となり、これによって、リング溝１あるい
はピストンリング３の摩滅やへたりの発生をみることが
ある。
の上側及び下側逃げ部１ｂ及び１ｃの円弧面半径を大き
くすると該逃げ部の応力集中係数は小さくなるが、円弧
面の内周端がピストンリング３の下面３ａに達している
ため、燃焼室１３からのガス圧力を受けるリング溝下面
１ｄの接触面Ｚの面積が小さくなり、該接触面Ｚにおけ
る面圧が過大となり、これによって、リング溝１あるい
はピストンリング３の摩滅やへたりの発生をみることが
ある。
【０００９】更に図３（Ｃ）に示すように、半径の大き
い円弧面からなる上側及び下側逃げ部１ｂ及び１ｃをピ
ストン冠２の内側寄りに設けて、該逃げ部１ｂ、１ｃの
内周端をピストンリング３の下面に掛からないようにす
れば、図３（Ｂ）のような接触面Ｚの面圧上昇は生じな
いが、リング溝１の溝底１ａとピストン冠２の冷却面２
ｄとの間の肉厚Ｓが小さくなって、該肉厚部の変形能が
大きくなり変形によるモーメント２７が大きくなり、リ
ング溝１のクラック発生に至る恐れがある。
い円弧面からなる上側及び下側逃げ部１ｂ及び１ｃをピ
ストン冠２の内側寄りに設けて、該逃げ部１ｂ、１ｃの
内周端をピストンリング３の下面に掛からないようにす
れば、図３（Ｂ）のような接触面Ｚの面圧上昇は生じな
いが、リング溝１の溝底１ａとピストン冠２の冷却面２
ｄとの間の肉厚Ｓが小さくなって、該肉厚部の変形能が
大きくなり変形によるモーメント２７が大きくなり、リ
ング溝１のクラック発生に至る恐れがある。
【００１０】また、図３（Ｂ）あるいは（Ｃ）に示すよ
うに上側及び下側逃げ部１ｂ及び１ｃの円弧面の半径を
大きくすることなく、図３（Ａ）のようにこれを小さめ
にしたまま、第１ピストンリングのリング溝１の位置を
変形量の少ない位置まで下げる、つまりピストンの反燃
焼室側に移すと、リング溝１の応力は低減される。しか
しながらこの場合にはトップランド長さＬ（図２参照）
が大きくなり、ピストンの高さが増す。
うに上側及び下側逃げ部１ｂ及び１ｃの円弧面の半径を
大きくすることなく、図３（Ａ）のようにこれを小さめ
にしたまま、第１ピストンリングのリング溝１の位置を
変形量の少ない位置まで下げる、つまりピストンの反燃
焼室側に移すと、リング溝１の応力は低減される。しか
しながらこの場合にはトップランド長さＬ（図２参照）
が大きくなり、ピストンの高さが増す。
【００１１】これにより、ピストンの重量が増加して高
コストとなるとともに、振動増大の要因となり、また、
シリンダライナ４の高温・高圧ガスに触れる部分の長さ
が増すことにより、ライナ温度の上昇に伴なう熱応力、
及びガス圧による応力の増大を招く。
コストとなるとともに、振動増大の要因となり、また、
シリンダライナ４の高温・高圧ガスに触れる部分の長さ
が増すことにより、ライナ温度の上昇に伴なう熱応力、
及びガス圧による応力の増大を招く。
【００１２】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、リ
ング溝下面の接触面圧を増大することなく、またリング
溝と冷却面との間の肉厚の減少及びこれによる変形モー
メントを増大することなく、さらにトップランドの長さ
を増大することなく、リング溝の応力集中を減少して熱
応力を低減し、強度の向上がなされたピストンを提供す
ることを目的とする。
ング溝下面の接触面圧を増大することなく、またリング
溝と冷却面との間の肉厚の減少及びこれによる変形モー
メントを増大することなく、さらにトップランドの長さ
を増大することなく、リング溝の応力集中を減少して熱
応力を低減し、強度の向上がなされたピストンを提供す
ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、その第１発明としてリング溝内に嵌装され
たピストンリングの外周面をシリンダ内面に摺接させて
該シリンダ内を往復動するピストンであって、前記リン
グ溝が、その溝底の上側逃げ部の逃げ代を下側の逃げ部
逃げ代よりも大きく形成されていなることを特徴とする
ピストンを提案する。
決するため、その第１発明としてリング溝内に嵌装され
たピストンリングの外周面をシリンダ内面に摺接させて
該シリンダ内を往復動するピストンであって、前記リン
グ溝が、その溝底の上側逃げ部の逃げ代を下側の逃げ部
逃げ代よりも大きく形成されていなることを特徴とする
ピストンを提案する。
【００１４】また第２発明は、前記双方の逃げ部が円弧
面からなり、上側の円弧面の半径を下側の円弧面の半径
よりも大きく形成してなるものである。
面からなり、上側の円弧面の半径を下側の円弧面の半径
よりも大きく形成してなるものである。
【００１５】かかる発明によれば、ピストンの熱負荷及
びガス圧力による変形量は上部側ほど大きくなり、従っ
てリング溝の変形量は該リング溝の上側逃げ部の方が下
側逃げ部よりも大きくなる。然るに本発明においては、
上側逃げ部を構成する円弧面の半径を下側逃げ部の半径
よりも大きく形成しているので、平均応力レベルの高い
上側逃げ部の応力集中係数が下側逃げ部よりも小さくな
り、該応力集中による上側逃げ部の発生応力は下側逃げ
部と同レベルに低下する。
びガス圧力による変形量は上部側ほど大きくなり、従っ
てリング溝の変形量は該リング溝の上側逃げ部の方が下
側逃げ部よりも大きくなる。然るに本発明においては、
上側逃げ部を構成する円弧面の半径を下側逃げ部の半径
よりも大きく形成しているので、平均応力レベルの高い
上側逃げ部の応力集中係数が下側逃げ部よりも小さくな
り、該応力集中による上側逃げ部の発生応力は下側逃げ
部と同レベルに低下する。
【００１６】これにより、応力レベルの低い下側逃げ部
の半径を従来技術と同レベルに小さく形成しても、最大
応力発生点である上側逃げ部の応力は下側逃げ部の応力
レベルに維持されることとなり、ピストンリング下面と
リング溝下面との接触面積を減少することを必要とせ
ず、従ってピストンリング下面とリング溝下面との接触
面圧の増大が抑制される。
の半径を従来技術と同レベルに小さく形成しても、最大
応力発生点である上側逃げ部の応力は下側逃げ部の応力
レベルに維持されることとなり、ピストンリング下面と
リング溝下面との接触面積を減少することを必要とせ
ず、従ってピストンリング下面とリング溝下面との接触
面圧の増大が抑制される。
【００１７】また、前記接触面圧の低下防止のため、上
側逃げ部及び下側逃げ部の双方の半径を大きくして、リ
ング溝を深くすることを必要としないので、リング溝底
とピストン冷却面との間の肉厚の減少が無く、該肉厚の
減少によるピストン変形及び該変形による変形モーメン
トの増大が抑制される。
側逃げ部及び下側逃げ部の双方の半径を大きくして、リ
ング溝を深くすることを必要としないので、リング溝底
とピストン冷却面との間の肉厚の減少が無く、該肉厚の
減少によるピストン変形及び該変形による変形モーメン
トの増大が抑制される。
【００１８】さらに従来技術のようにリング溝の応力レ
ベルを低下させるため、第１リング溝の位置を下方にず
らすことを要さず、かかる下方への移動に伴なうトップ
リング溝の延長及びこれによるピストン重量の増加やシ
リンダライナ負荷の増大も回避できる。
ベルを低下させるため、第１リング溝の位置を下方にず
らすことを要さず、かかる下方への移動に伴なうトップ
リング溝の延長及びこれによるピストン重量の増加やシ
リンダライナ負荷の増大も回避できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
【００２０】図２は本発明が適用される大型ディーゼル
機関用ピストンの縦断面図、図１は本発明の実施形態を
示すピストンのピストンリング嵌装部近傍の要部断面図
である。
機関用ピストンの縦断面図、図１は本発明の実施形態を
示すピストンのピストンリング嵌装部近傍の要部断面図
である。
【００２１】図２において、２はピストン冠、１２はピ
ストンスカート、１４はクロスヘッド（不図示）に連結
されるピストンロッドでこれら３部材はボルト（不図
示）によって固着されている。１００はピストン中心で
ある。１は前記ピストン冠２の外周に設けられた複数の
リング溝で、図１に示すように、各リング溝１内にはピ
ストンリング３が嵌装され、該ピストンは、該ピストン
リング３の外周面３ｂがシリンダライナ４の内面４０に
摺接しながら該シリンダライナ４内を往復動する。以上
の基本構成は従来技術と同様である。
ストンスカート、１４はクロスヘッド（不図示）に連結
されるピストンロッドでこれら３部材はボルト（不図
示）によって固着されている。１００はピストン中心で
ある。１は前記ピストン冠２の外周に設けられた複数の
リング溝で、図１に示すように、各リング溝１内にはピ
ストンリング３が嵌装され、該ピストンは、該ピストン
リング３の外周面３ｂがシリンダライナ４の内面４０に
摺接しながら該シリンダライナ４内を往復動する。以上
の基本構成は従来技術と同様である。
【００２２】本発明の実施形態においては、ピストンの
リング溝を改良している。即ち図１において、１はピス
トン冠２のリング溝であり、該リング溝１内にはピスト
ンリング３が嵌装されている。そして該ピストンリング
３はその張力によってリング外周面３ｂがシリンダライ
ナ内面４０に摺接されている。
リング溝を改良している。即ち図１において、１はピス
トン冠２のリング溝であり、該リング溝１内にはピスト
ンリング３が嵌装されている。そして該ピストンリング
３はその張力によってリング外周面３ｂがシリンダライ
ナ内面４０に摺接されている。
【００２３】前記リング溝１は、その溝底１ａとリング
溝上面１ｅとの接続部に上側逃げ部１ｂが形成され、ま
た該溝底１ａとリング溝下面１ｄとの接続部に下側逃げ
部１ｃが形成されている。そして、前記上側逃げ部１ｂ
及び下側逃げ部１ｃは夫々曲率半径Ｒ1 及びＲ2の円弧
面に形成され、上側逃げ部１ｂの曲率半径Ｒ1 が下側逃
げ部１ｃの曲率半径Ｒ2 よりも大きくなっている。また
前記下側逃げ部１ｃの内周縁はピストンリング３のリン
グ内周面３ｃとほぼ一致せしめて、ピストンリング３の
リング下面３ａがリング溝下面１ｄのほぼ全面で接触す
るような接触面Ｚとなっている。
溝上面１ｅとの接続部に上側逃げ部１ｂが形成され、ま
た該溝底１ａとリング溝下面１ｄとの接続部に下側逃げ
部１ｃが形成されている。そして、前記上側逃げ部１ｂ
及び下側逃げ部１ｃは夫々曲率半径Ｒ1 及びＲ2の円弧
面に形成され、上側逃げ部１ｂの曲率半径Ｒ1 が下側逃
げ部１ｃの曲率半径Ｒ2 よりも大きくなっている。また
前記下側逃げ部１ｃの内周縁はピストンリング３のリン
グ内周面３ｃとほぼ一致せしめて、ピストンリング３の
リング下面３ａがリング溝下面１ｄのほぼ全面で接触す
るような接触面Ｚとなっている。
【００２４】かかる構成からなるピストンを備えた大型
ディーゼル機関の運転時において、ピストン冠２は燃焼
室１３からの熱負荷及びガス圧力によって図２の破線２
３のように、上部が外側に拡がる変形を生ずる。そし
て、かかる変形の繰り返しによるリング溝１近傍の応力
は、前記のように変形の大きい上側逃げ部１ｂの方が下
側逃げ部１ｃよりも大きくなる。
ディーゼル機関の運転時において、ピストン冠２は燃焼
室１３からの熱負荷及びガス圧力によって図２の破線２
３のように、上部が外側に拡がる変形を生ずる。そし
て、かかる変形の繰り返しによるリング溝１近傍の応力
は、前記のように変形の大きい上側逃げ部１ｂの方が下
側逃げ部１ｃよりも大きくなる。
【００２５】然るに本発明の実施形態においては、上側
逃げ部１ｂを構成する円弧面の曲率半径Ｒ1 を下側逃げ
部１ｃの曲率半径Ｒ2 よりも大きく形成しているため、
上側逃げ部１ｂの応力集中係数が下側逃げ部１ｃの応力
集中係数よりも小さくなり、該応力集中による発生応力
は、上側逃げ部１ｂと下側逃げ部１ｃとでほぼ同等とな
る。
逃げ部１ｂを構成する円弧面の曲率半径Ｒ1 を下側逃げ
部１ｃの曲率半径Ｒ2 よりも大きく形成しているため、
上側逃げ部１ｂの応力集中係数が下側逃げ部１ｃの応力
集中係数よりも小さくなり、該応力集中による発生応力
は、上側逃げ部１ｂと下側逃げ部１ｃとでほぼ同等とな
る。
【００２６】従って、前記のように下側逃げ部１ｃの曲
率半径Ｒ2 を上側逃げ部１ｂの曲率半径Ｒ1 よりも小さ
くしてリング溝下面１ｄとリング下面３ａとの接触面Ｚ
を図３に示す従来技術とほぼ同等に充分に大きく採るこ
とができる。
率半径Ｒ2 を上側逃げ部１ｂの曲率半径Ｒ1 よりも小さ
くしてリング溝下面１ｄとリング下面３ａとの接触面Ｚ
を図３に示す従来技術とほぼ同等に充分に大きく採るこ
とができる。
【００２７】そして、かかる機関の運転時において、燃
焼室１３内の燃焼ガスはトップランド隙間１１ａを通っ
てリング溝１内の上部空間１１ｂ及び背部空間１１ｃに
達し、該燃焼ガスのガス圧力は、ピストンリング３を前
記接触面Ｚにおいてリング溝下面１ｄに押し付けるが、
この実施形態においては、前記のようにして接触面Ｚを
充分に大きく採ることができるので、前記燃焼ガスのガ
ス圧力による接触面の面圧の増大が抑制され、適正な接
触面圧が保持される。
焼室１３内の燃焼ガスはトップランド隙間１１ａを通っ
てリング溝１内の上部空間１１ｂ及び背部空間１１ｃに
達し、該燃焼ガスのガス圧力は、ピストンリング３を前
記接触面Ｚにおいてリング溝下面１ｄに押し付けるが、
この実施形態においては、前記のようにして接触面Ｚを
充分に大きく採ることができるので、前記燃焼ガスのガ
ス圧力による接触面の面圧の増大が抑制され、適正な接
触面圧が保持される。
【００２８】また、前記下側逃げ部１ｃの曲率半径Ｒ2
を小さくできるので、上側逃げ部１ｂの大きい曲率半径
Ｒ1 の内周縁は上部空間１１ｂが形成されていることか
ら、ピストンリング３の内周面３ｃよりも外側位置に配
置することができ、これによって、リング溝１も溝底１
ａとピストン冠２の冷却面との間の肉厚Ｓ（図３（Ｃ）
参照）を図３（Ａ）に示す従来技術と同等に大きく保持
することができる。これによってかかる肉厚の薄肉化に
よる変形モーメントの増大が抑制される。
を小さくできるので、上側逃げ部１ｂの大きい曲率半径
Ｒ1 の内周縁は上部空間１１ｂが形成されていることか
ら、ピストンリング３の内周面３ｃよりも外側位置に配
置することができ、これによって、リング溝１も溝底１
ａとピストン冠２の冷却面との間の肉厚Ｓ（図３（Ｃ）
参照）を図３（Ａ）に示す従来技術と同等に大きく保持
することができる。これによってかかる肉厚の薄肉化に
よる変形モーメントの増大が抑制される。
【００２９】さらに、前記のように、変形量の大きい上
側逃げ部１ｂの応力集中係数を小さくしてこの部分の応
力を低減したので、この部分の応力を低下させるために
第１ピストンリングの位置を下げ、トップランド１１の
長さＬ（図２参照）を大きくすることを必要としない。
従ってピストン長さが増大することが無く、これによる
ピストン重量の増大が回避され、さらにはシリンダライ
ナの温度上昇も回避される。
側逃げ部１ｂの応力集中係数を小さくしてこの部分の応
力を低減したので、この部分の応力を低下させるために
第１ピストンリングの位置を下げ、トップランド１１の
長さＬ（図２参照）を大きくすることを必要としない。
従ってピストン長さが増大することが無く、これによる
ピストン重量の増大が回避され、さらにはシリンダライ
ナの温度上昇も回避される。
【００３０】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、ピス
トンのリング溝溝底部の上側逃げ部の半径を下側逃げ部
の半径よりも大きく形成したので、熱負荷及びガス圧力
による変形が大きく平均応力レベルの高い上側逃げ部の
応力集中係数が下側逃げ部よりも小さくなり、この結
果、上側逃げ部における応力集中による発生応力を下側
逃げ部と同レベルに低下させることができる。
トンのリング溝溝底部の上側逃げ部の半径を下側逃げ部
の半径よりも大きく形成したので、熱負荷及びガス圧力
による変形が大きく平均応力レベルの高い上側逃げ部の
応力集中係数が下側逃げ部よりも小さくなり、この結
果、上側逃げ部における応力集中による発生応力を下側
逃げ部と同レベルに低下させることができる。
【００３１】これにより、応力レベルの低い、下側逃げ
部の半径を従来技術と同様に小さく保持し、ピストンリ
ング下面とリング溝下面との接触面の接触面積を減少す
ることを必要とせず、前記接触面の面圧の増大を抑制す
ることができ、該接触面圧の増大に伴なうリング溝ある
いはピストンリングの摩滅等の不具合の発生を防止する
ことができる。
部の半径を従来技術と同様に小さく保持し、ピストンリ
ング下面とリング溝下面との接触面の接触面積を減少す
ることを必要とせず、前記接触面の面圧の増大を抑制す
ることができ、該接触面圧の増大に伴なうリング溝ある
いはピストンリングの摩滅等の不具合の発生を防止する
ことができる。
【００３２】また、本発明によれば、前記応力集中によ
る応力低下及び接触面圧低下のため、上側逃げ部及び下
側逃げ部の半径を大きくし、かつリング溝底を深くする
ことを必要とすることが無いので、リング溝底とピスト
ン冷却面との間の肉厚の減少による変形及びこれによる
モーメントの上昇が抑制され、リング溝のクラックの発
生を防止できる。
る応力低下及び接触面圧低下のため、上側逃げ部及び下
側逃げ部の半径を大きくし、かつリング溝底を深くする
ことを必要とすることが無いので、リング溝底とピスト
ン冷却面との間の肉厚の減少による変形及びこれによる
モーメントの上昇が抑制され、リング溝のクラックの発
生を防止できる。
【００３３】さらに、リング溝の応力を低下させるため
に、第１ピストンリングの位置を下方に移動してトップ
ランド長さを長くすることを必要とせず、これによるピ
ストン重量の増大に伴なうコスト上昇及び振動の増大や
シリンダライナ熱負荷の上昇を回避することができる。
に、第１ピストンリングの位置を下方に移動してトップ
ランド長さを長くすることを必要とせず、これによるピ
ストン重量の増大に伴なうコスト上昇及び振動の増大や
シリンダライナ熱負荷の上昇を回避することができる。
【図１】本発明の実施形態に係るピストンのピストンリ
ング嵌装部近傍の要部断面図である。
ング嵌装部近傍の要部断面図である。
【図２】本発明が適用される大型ディーゼル機関用ピス
トンの要部縦断面図である。
トンの要部縦断面図である。
【図３】従来技術におけるピストンの３つの例を示す要
部断面図である。
部断面図である。
１ リング溝 １ａ 溝底 １ｂ 上側逃げ部 １ｃ 下側逃げ部 １ｄ リング溝下面 １ｅ リング溝上面 ２ ピストン冠 ３ ピストンリング ３ａ リング下面 ３ｂ リング外周面 ３ｃ リング内周面 ４ シリンダライナ １１ トップランド １１ａ トップランド隙間 １１ｂ 上部空間 １１ｃ 背部空間 １２ ピストンスカート １３ 燃焼室 １４ ピストンロッド ４０ シリンダライナ内面
Claims (2)
- 【請求項１】 リング構内に嵌装されたピストンリング
の外周面をシリンダ内面に摺接させて該シリンダ内を往
復動するピストンにおいて、 前記リング溝が、その溝底の上側の逃げ部逃げ代を下側
逃げ部の逃げ代よりも大きく形成されてなることを特徴
とするピストン。 - 【請求項２】 リング構内に嵌装されたピストンリング
の外周面をシリンダ内面に摺接させて該シリンダ内を往
復動するピストンにおいて、 前記リング溝の溝底の上下両側に逃げ部を形成すると共
に、該上下双方の逃げ部が円弧面からなり、上側の円弧
面の半径を下側の円弧面の半径よりも大きく形成してな
ることを特徴とするピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4865798A JPH11230340A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4865798A JPH11230340A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230340A true JPH11230340A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12809430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4865798A Withdrawn JPH11230340A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11230340A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040470A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Riken Corp | ピストンリング及びピストン装置 |
| WO2021139997A1 (de) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur bearbeitung einer ringnut |
-
1998
- 1998-02-13 JP JP4865798A patent/JPH11230340A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040470A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Riken Corp | ピストンリング及びピストン装置 |
| WO2021139997A1 (de) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur bearbeitung einer ringnut |
| CN115210038A (zh) * | 2020-01-08 | 2022-10-18 | 马勒国际有限公司 | 用于加工环形槽的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |