JPH11294258A - 内燃機関用ピストン及びその組立て方法 - Google Patents
内燃機関用ピストン及びその組立て方法Info
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- JPH11294258A JPH11294258A JP10117888A JP11788898A JPH11294258A JP H11294258 A JPH11294258 A JP H11294258A JP 10117888 A JP10117888 A JP 10117888A JP 11788898 A JP11788898 A JP 11788898A JP H11294258 A JPH11294258 A JP H11294258A
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0603—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head
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- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関用ピストンのピストン本体とピスト
ンヘッドとを高い結合強度で容易に組み立てることがで
きるようにする。 【解決手段】 ピストン１０は、ピストン本体１２とピ
ストンヘッド１４とから成り、これらは周方向間隔をあ
けて設けられた複数の間欠蟻溝型嵌合部２４によって相
互にかみ合わせて嵌合しており、またこれらを貫通する
リベット１６によって結合されている。
ンヘッドとを高い結合強度で容易に組み立てることがで
きるようにする。 【解決手段】 ピストン１０は、ピストン本体１２とピ
ストンヘッド１４とから成り、これらは周方向間隔をあ
けて設けられた複数の間欠蟻溝型嵌合部２４によって相
互にかみ合わせて嵌合しており、またこれらを貫通する
リベット１６によって結合されている。
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、２つの部品を結合して形成された内燃
機関用ピストンの改良と、その組立て方法に関するもの
である。
ンに関し、特に、２つの部品を結合して形成された内燃
機関用ピストンの改良と、その組立て方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストンは、上面に形成され
た燃焼室と、周面に形成されてシリンダ本体の内面に摺
動するピストンリングが係入するリング溝と、燃焼室の
熱を吸収する冷却油が貫流する中空冷却孔とを有する。
た燃焼室と、周面に形成されてシリンダ本体の内面に摺
動するピストンリングが係入するリング溝と、燃焼室の
熱を吸収する冷却油が貫流する中空冷却孔とを有する。
【０００３】アルミニウム（Ａｌ）、球状黒鉛鋳鉄（Ｆ
ＣＤ）等の耐熱性金属材料から一体にピストンを成形す
ると、複雑な形状のものを形成することが難しく、特に
中空冷却孔を加工することが難しく、このためこの中空
冷却孔は、中空耐摩環を鋳ぐるみ成形して形成されてい
るが、これはピストンの生産性を低くする。
ＣＤ）等の耐熱性金属材料から一体にピストンを成形す
ると、複雑な形状のものを形成することが難しく、特に
中空冷却孔を加工することが難しく、このためこの中空
冷却孔は、中空耐摩環を鋳ぐるみ成形して形成されてい
るが、これはピストンの生産性を低くする。
【０００４】近年、一体物のピストンのこのような欠点
を回避するために、燃焼室を有するピストンヘッドとこ
のピストンヘッドが結合されたピストン本体とから成る
内燃機関用ピストンが提案されている（実開昭６０−１
２５３３７号公報、実開昭６１−１４１４４７号公報、
実開昭６０−１４７７３９号公報、実開昭６１−１２９
５５号公報参照）。これらの内燃機関用ピストンは、ピ
ストン本体とピストンヘッドとをボルト・ナットで結合
して形成されていたり（実開昭６０−１２５３３７号公
報、実開昭６０−１４７７３９号公報、実開昭６１−１
２９５５号公報参照）、ピストンヘッドの外周面にピス
トン本体の環状部を嵌合し、この環状部とピストンヘッ
ドとを放射方向に水平に貫通する複数のリベットで結合
して形成されていたりしている（実開昭６１−１４１４
４７号公報参照）。
を回避するために、燃焼室を有するピストンヘッドとこ
のピストンヘッドが結合されたピストン本体とから成る
内燃機関用ピストンが提案されている（実開昭６０−１
２５３３７号公報、実開昭６１−１４１４４７号公報、
実開昭６０−１４７７３９号公報、実開昭６１−１２９
５５号公報参照）。これらの内燃機関用ピストンは、ピ
ストン本体とピストンヘッドとをボルト・ナットで結合
して形成されていたり（実開昭６０−１２５３３７号公
報、実開昭６０−１４７７３９号公報、実開昭６１−１
２９５５号公報参照）、ピストンヘッドの外周面にピス
トン本体の環状部を嵌合し、この環状部とピストンヘッ
ドとを放射方向に水平に貫通する複数のリベットで結合
して形成されていたりしている（実開昭６１−１４１４
４７号公報参照）。
【０００５】しかし、ピストン本体とピストンヘッドと
をボルト・ナットで結合して形成されたピストンは、長
期に渡って大きな結合強度を得ることが難しいため、実
用性に乏しく、特に、ピストン本体とピストンヘッドと
の熱膨張係数が異なる異質の材料から形成されている場
合にその傾向が大きかった。
をボルト・ナットで結合して形成されたピストンは、長
期に渡って大きな結合強度を得ることが難しいため、実
用性に乏しく、特に、ピストン本体とピストンヘッドと
の熱膨張係数が異なる異質の材料から形成されている場
合にその傾向が大きかった。
【０００６】また、ピストン本体とピストンヘッドとに
跨がって中空冷却孔が形成される場合等のように、ピス
トン本体とピストンヘッドとの間の相対角合わせが必要
となるが、両者を高い精度で位置合わせすることが難し
かった。
跨がって中空冷却孔が形成される場合等のように、ピス
トン本体とピストンヘッドとの間の相対角合わせが必要
となるが、両者を高い精度で位置合わせすることが難し
かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する１つの課題は、ピストン本体とピストンヘッドとを
高い結合強度で容易に組み立てることができる内燃機関
用ピストン及びその組立て方法を提供することにある。
する１つの課題は、ピストン本体とピストンヘッドとを
高い結合強度で容易に組み立てることができる内燃機関
用ピストン及びその組立て方法を提供することにある。
【０００８】本発明が解決しようとする他の課題は、ピ
ストン本体とピストンヘッドとを高い精度で位置合わせ
することができる内燃機関用ピストン及びその組立て方
法を提供することにある。
ストン本体とピストンヘッドとを高い精度で位置合わせ
することができる内燃機関用ピストン及びその組立て方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の課題解決
手段は、金属製のピストン本体と、このピストン本体の
上に固定して取付けられ耐熱性のピストンヘッドとから
成り、ピストン本体とピストンヘッドとはリベットによ
って相互に結合されている内燃機関用ピストンにおい
て、ピストン本体とピストンヘッドとは、蟻溝型嵌合部
によって相互にかみ合わせられていることを特徴とする
内燃機関用ピストンを提供することにある。
手段は、金属製のピストン本体と、このピストン本体の
上に固定して取付けられ耐熱性のピストンヘッドとから
成り、ピストン本体とピストンヘッドとはリベットによ
って相互に結合されている内燃機関用ピストンにおい
て、ピストン本体とピストンヘッドとは、蟻溝型嵌合部
によって相互にかみ合わせられていることを特徴とする
内燃機関用ピストンを提供することにある。
【００１０】本発明の第２の課題解決手段は、第１の課
題解決手段による内燃機関用ピストンであって、蟻溝型
嵌合部は、周方向に間隔をあけて形成された複数の間欠
嵌合部分から成り、ピストン本体とピストンヘッドと
は、これらの複数の間欠嵌合部分の凸部を前記間欠嵌合
部分を有しない周部部分を経て相互に嵌合されるように
なっていることを特徴とする内燃機関用ピストンを提供
することにある。
題解決手段による内燃機関用ピストンであって、蟻溝型
嵌合部は、周方向に間隔をあけて形成された複数の間欠
嵌合部分から成り、ピストン本体とピストンヘッドと
は、これらの複数の間欠嵌合部分の凸部を前記間欠嵌合
部分を有しない周部部分を経て相互に嵌合されるように
なっていることを特徴とする内燃機関用ピストンを提供
することにある。
【００１１】本発明の第３の課題解決手段は、第１又は
第２の課題解決手段による内燃機関用ピストンであっ
て、リベットとピストン本体及びピストンヘッドとは相
互にキー結合されていることを特徴とする内燃機関用ピ
ストンを提供することにある。
第２の課題解決手段による内燃機関用ピストンであっ
て、リベットとピストン本体及びピストンヘッドとは相
互にキー結合されていることを特徴とする内燃機関用ピ
ストンを提供することにある。
【００１２】本発明の第４の課題解決手段は、金属製の
ピストン本体と、このピストン本体の上に固定して取付
けられ耐熱性のピストンヘッドとから成り、ピストン本
体とピストンヘッドとはリベットによって相互に結合さ
れている内燃機関用ピストンを組立てる方法において、
ピストン本体とピストンヘッドとのいずれか一方には周
方向に間隔をあけて形成された複数の間欠蟻溝結合雄型
凸部を有し、他方には周方向に間隔をあけて形成された
複数の間欠蟻溝結合雌型凸部を有し、ピストン本体とピ
ストンヘッドとをそれぞれの間欠蟻溝結合凸部を間欠凸
部を有しない周面を経て嵌合した後、相対応する蟻溝結
合雄型凸部と雌型凸部とが相互にかみ合うように回転
し、その後ピストン本体とピストンヘッドとをリベット
によって結合することを特徴とする内燃機関用ピストン
の組立て方法を提供することにある。
ピストン本体と、このピストン本体の上に固定して取付
けられ耐熱性のピストンヘッドとから成り、ピストン本
体とピストンヘッドとはリベットによって相互に結合さ
れている内燃機関用ピストンを組立てる方法において、
ピストン本体とピストンヘッドとのいずれか一方には周
方向に間隔をあけて形成された複数の間欠蟻溝結合雄型
凸部を有し、他方には周方向に間隔をあけて形成された
複数の間欠蟻溝結合雌型凸部を有し、ピストン本体とピ
ストンヘッドとをそれぞれの間欠蟻溝結合凸部を間欠凸
部を有しない周面を経て嵌合した後、相対応する蟻溝結
合雄型凸部と雌型凸部とが相互にかみ合うように回転
し、その後ピストン本体とピストンヘッドとをリベット
によって結合することを特徴とする内燃機関用ピストン
の組立て方法を提供することにある。
【００１３】本発明の第５の課題解決手段は、第４の課
題解決手段による内燃機関用ピストンの組立て方法であ
って、リベットとピストン本体又はピストンヘッドとの
いずれか一方にはキー溝を有し、他方にはキーを有し、
リベットをキー溝とキーとがかみ合うようにピストン本
体及びピストンヘッドに貫通して結合することを特徴と
する内燃機関用ピストンの組立て方法を提供することに
ある。
題解決手段による内燃機関用ピストンの組立て方法であ
って、リベットとピストン本体又はピストンヘッドとの
いずれか一方にはキー溝を有し、他方にはキーを有し、
リベットをキー溝とキーとがかみ合うようにピストン本
体及びピストンヘッドに貫通して結合することを特徴と
する内燃機関用ピストンの組立て方法を提供することに
ある。
【００１４】このように、ピストン本体とピストンヘッ
ドとが蟻溝型嵌合部によってかみ合っていると、リベッ
ト結合と協働してこれらの部品の結合強度が向上し、ピ
ストン本体とピストンヘッドとの接合部分の寸法精度及
び組立精度が低くてよいので生産性が向上する。
ドとが蟻溝型嵌合部によってかみ合っていると、リベッ
ト結合と協働してこれらの部品の結合強度が向上し、ピ
ストン本体とピストンヘッドとの接合部分の寸法精度及
び組立精度が低くてよいので生産性が向上する。
【００１５】また、リベットとピストン本体及びピスト
ンヘッドとは相互にキー結合されていると、ピストン本
体とピストンヘッドとの間の相対角合わせが容易に行わ
れるので、ピストン本体とピストンヘッドとが相対的に
回転して蟻溝型嵌合部によって嵌合されてもピストン本
体とピストンヘッドとに跨がって形成されて冷却油が貫
流する中空冷却孔を容易に形成することができる。
ンヘッドとは相互にキー結合されていると、ピストン本
体とピストンヘッドとの間の相対角合わせが容易に行わ
れるので、ピストン本体とピストンヘッドとが相対的に
回転して蟻溝型嵌合部によって嵌合されてもピストン本
体とピストンヘッドとに跨がって形成されて冷却油が貫
流する中空冷却孔を容易に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して詳細に述べると、図１は本発明に係る内燃機関用ピ
ストン１０の１つの実施の形態を示し、この内燃機関用
ピストン１０は、ピストン本体１２と、このピストン本
体１２の上に固定して取付けられ耐熱性のピストンヘッ
ド１４とから成り、このピストン本体１２とピストンヘ
ッド１４とは、リベット１６によって相互に結合されて
いる。
して詳細に述べると、図１は本発明に係る内燃機関用ピ
ストン１０の１つの実施の形態を示し、この内燃機関用
ピストン１０は、ピストン本体１２と、このピストン本
体１２の上に固定して取付けられ耐熱性のピストンヘッ
ド１４とから成り、このピストン本体１２とピストンヘ
ッド１４とは、リベット１６によって相互に結合されて
いる。
【００１７】ピストン本体１２は、アルミニウム（Ａ
ｌ）、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）等の金属材料から作ら
れ、またピストンヘッド１４は、Ａｌ、ＦＣＤの外にセ
ラミックスから作ることができる。特に、ピストン本体
１２とピストンヘッド１４とは、Ａｌ又はＦＣＤの同材
料から作ることができるのはもちろん、ピストン本体１
２がＡｌでピストンヘッド１４がＦＣＤで作られ、又は
ピストン本体１２がＦＣＤでピストンヘッド１４がセラ
ミックスで作られるというように異質の材料から作られ
ることもできる。
ｌ）、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）等の金属材料から作ら
れ、またピストンヘッド１４は、Ａｌ、ＦＣＤの外にセ
ラミックスから作ることができる。特に、ピストン本体
１２とピストンヘッド１４とは、Ａｌ又はＦＣＤの同材
料から作ることができるのはもちろん、ピストン本体１
２がＡｌでピストンヘッド１４がＦＣＤで作られ、又は
ピストン本体１２がＦＣＤでピストンヘッド１４がセラ
ミックスで作られるというように異質の材料から作られ
ることもできる。
【００１８】燃焼室１８は、ピストンヘッド１４の中央
部分に形成されており、リング溝２０は、ピストン本体
１２とピストンヘッド１４との外周面に多段に形成さ
れ、また中空冷却孔２２は、図示の実施の形態では、ピ
ストン本体１２とピストンヘッド１４とに跨がってこれ
らのピストン本体１２とピストンヘッド１４との接合面
に開口するように形成されている２つの孔部分２２Ａ、
２２Ｂから成っている。従って、中空冷却孔２２は、鋳
ぐるみによることなくピストン１０内に形成することが
できる。
部分に形成されており、リング溝２０は、ピストン本体
１２とピストンヘッド１４との外周面に多段に形成さ
れ、また中空冷却孔２２は、図示の実施の形態では、ピ
ストン本体１２とピストンヘッド１４とに跨がってこれ
らのピストン本体１２とピストンヘッド１４との接合面
に開口するように形成されている２つの孔部分２２Ａ、
２２Ｂから成っている。従って、中空冷却孔２２は、鋳
ぐるみによることなくピストン１０内に形成することが
できる。
【００１９】本発明のピストン１０は、図１乃至図３に
示すように、ピストン本体１２とピストンヘッド１４と
を蟻溝型嵌合部２４によって相互にかみ合せて形成され
ている。この蟻溝型嵌合部２４は、特に、図３及び図５
に示すように、周方向に間隔をあけて形成された複数の
間欠嵌合部分２４Ａ、２４Ｂ−−−等から成り、ピスト
ン本体１２とピストンヘッド１４とは、これらの複数の
間欠嵌合部分２４Ａ、２４Ｂ等の凸部２６、２８を間欠
嵌合部分を有しない周部分（凹周部分）３０Ａ、３０Ｂ
−−−等を経て相互に嵌合される。
示すように、ピストン本体１２とピストンヘッド１４と
を蟻溝型嵌合部２４によって相互にかみ合せて形成され
ている。この蟻溝型嵌合部２４は、特に、図３及び図５
に示すように、周方向に間隔をあけて形成された複数の
間欠嵌合部分２４Ａ、２４Ｂ−−−等から成り、ピスト
ン本体１２とピストンヘッド１４とは、これらの複数の
間欠嵌合部分２４Ａ、２４Ｂ等の凸部２６、２８を間欠
嵌合部分を有しない周部分（凹周部分）３０Ａ、３０Ｂ
−−−等を経て相互に嵌合される。
【００２０】更に具体的に述べると、ピストン本体１２
とピストンヘッド１４とのいずれか一方、図示の形態で
は、ピストンヘッド１４には周方向に間隔をあけて形成
された複数の間欠蟻溝結合雄型凸部２８を有し、ピスト
ン本体１２には周方向に間隔をあけて形成された複数の
間欠蟻溝結合雌型凸部２６を有し、ピストン本体１２と
ピストンヘッド１４とをそれぞれの間欠蟻溝結合凸部２
４Ａ、２４Ｂの凸部２６、２８を有しない周面を経て嵌
合した後、相対応する蟻溝結合雄型凸部２８と雌型凸部
２６とが相互にかみ合うように回転して相互に嵌合す
る。図１及び図２から解るように、雄型凸部２８は、ピ
ストンヘッド１４の小径部１４ａの外周に形成され、ま
た雌型凸部２６は、ピストンヘッド１４の小径部１４ａ
が係入する凹部１２ａの内周に形成されている。
とピストンヘッド１４とのいずれか一方、図示の形態で
は、ピストンヘッド１４には周方向に間隔をあけて形成
された複数の間欠蟻溝結合雄型凸部２８を有し、ピスト
ン本体１２には周方向に間隔をあけて形成された複数の
間欠蟻溝結合雌型凸部２６を有し、ピストン本体１２と
ピストンヘッド１４とをそれぞれの間欠蟻溝結合凸部２
４Ａ、２４Ｂの凸部２６、２８を有しない周面を経て嵌
合した後、相対応する蟻溝結合雄型凸部２８と雌型凸部
２６とが相互にかみ合うように回転して相互に嵌合す
る。図１及び図２から解るように、雄型凸部２８は、ピ
ストンヘッド１４の小径部１４ａの外周に形成され、ま
た雌型凸部２６は、ピストンヘッド１４の小径部１４ａ
が係入する凹部１２ａの内周に形成されている。
【００２１】図示の形態では、これらの凸部２６、２８
は、図３に示すように、４５°間隔をあけて４５°の弧
長さに渡って延びる４つの凸部から成り、隣り合う凸部
２６と２６、２８と２８に間欠嵌合部分を有しない凹周
部分３０Ａ、３０Ｂを形成している。図４（Ａ）又は図
５（Ａ）に示すように、ピストン本体１２の間欠嵌合部
を有しない凹周部分３０Ａにピストンヘッド１４の間欠
蟻溝結合雄型凸部２８に対応させ、ピストンヘッド１４
の間欠嵌合部を有しない凹周部分３０Ｂにピストン本体
１２の間欠蟻溝結合雌型凸部２６を対応させた状態で、
図４（Ａ）の矢印ａに示すようにピストンヘッド１４を
ピストン本体１２に被せた後、ピストンヘッド１４をピ
ストン本体１２に対して図４（Ａ）の矢印ｂに示すよう
に相対的に４５°回転してピストンヘッド１４の間欠蟻
溝結合雄型凸部２８をピストン本体１２の間欠蟻溝結合
雌型凸部２６にかみ合わせてピストン本体１２にピスト
ンヘッド１４を嵌合する。
は、図３に示すように、４５°間隔をあけて４５°の弧
長さに渡って延びる４つの凸部から成り、隣り合う凸部
２６と２６、２８と２８に間欠嵌合部分を有しない凹周
部分３０Ａ、３０Ｂを形成している。図４（Ａ）又は図
５（Ａ）に示すように、ピストン本体１２の間欠嵌合部
を有しない凹周部分３０Ａにピストンヘッド１４の間欠
蟻溝結合雄型凸部２８に対応させ、ピストンヘッド１４
の間欠嵌合部を有しない凹周部分３０Ｂにピストン本体
１２の間欠蟻溝結合雌型凸部２６を対応させた状態で、
図４（Ａ）の矢印ａに示すようにピストンヘッド１４を
ピストン本体１２に被せた後、ピストンヘッド１４をピ
ストン本体１２に対して図４（Ａ）の矢印ｂに示すよう
に相対的に４５°回転してピストンヘッド１４の間欠蟻
溝結合雄型凸部２８をピストン本体１２の間欠蟻溝結合
雌型凸部２６にかみ合わせてピストン本体１２にピスト
ンヘッド１４を嵌合する。
【００２２】リベット１６は、図１に示すように、ピス
トン本体１２とピストンヘッド１４との中心を軸線方向
に貫通し、その頭部（一端）１６ａを打鋲してピストン
本体１２とピストンヘッド１４とを結合する。図示の形
態では、このリベット１６の頭部１６ａは、ピストンヘ
ッド１４の燃焼室１８の底面１８ａを形成している。
尚、この打鋲作業は、頭部１６ａを叩いてピストン本体
１２をピストンヘッド１４に結合した後、頭部１６ａの
変形部分を燃焼室１８の底面１８ａを形成するように加
工してもよい。
トン本体１２とピストンヘッド１４との中心を軸線方向
に貫通し、その頭部（一端）１６ａを打鋲してピストン
本体１２とピストンヘッド１４とを結合する。図示の形
態では、このリベット１６の頭部１６ａは、ピストンヘ
ッド１４の燃焼室１８の底面１８ａを形成している。
尚、この打鋲作業は、頭部１６ａを叩いてピストン本体
１２をピストンヘッド１４に結合した後、頭部１６ａの
変形部分を燃焼室１８の底面１８ａを形成するように加
工してもよい。
【００２３】このように、ピストン本体１２とピストン
ヘッド１４とが蟻溝型嵌合部２４によって相互にかみ合
っていると、リベット１６による結合と協働してピスト
ン本体１２とピストンヘッド１４とを結合するので、ピ
ストン本体１２とピストンヘッド１４との接合部分の寸
法精度及び組立精度が低くてもこれらの部品１２、１４
を高い接合強度で結合することができる。
ヘッド１４とが蟻溝型嵌合部２４によって相互にかみ合
っていると、リベット１６による結合と協働してピスト
ン本体１２とピストンヘッド１４とを結合するので、ピ
ストン本体１２とピストンヘッド１４との接合部分の寸
法精度及び組立精度が低くてもこれらの部品１２、１４
を高い接合強度で結合することができる。
【００２４】また、リベット１６の頭部１６ａがピスト
ンヘッド１４の燃焼室１８の底面１８ａを形成してお
り、これは、燃焼室１８内での燃焼ガスの動きに悪影響
を与えることがなく、良好な燃焼効率を得るのを可能に
する。
ンヘッド１４の燃焼室１８の底面１８ａを形成してお
り、これは、燃焼室１８内での燃焼ガスの動きに悪影響
を与えることがなく、良好な燃焼効率を得るのを可能に
する。
【００２５】図１及び図２に示すように、冷却油が貫流
する中空冷却孔２２は、ピストン本体１２とピストンヘ
ッド１４の相互に連通する孔部分２２Ａ、２２Ｂがそれ
ぞれの接合面に開口するように形成することができるの
で、鋳ぐるみによることなく中空冷却孔２２を有するピ
ストン１０を成形することができる。
する中空冷却孔２２は、ピストン本体１２とピストンヘ
ッド１４の相互に連通する孔部分２２Ａ、２２Ｂがそれ
ぞれの接合面に開口するように形成することができるの
で、鋳ぐるみによることなく中空冷却孔２２を有するピ
ストン１０を成形することができる。
【００２６】尚、図５（Ｂ）に示すように、ピストン本
体１２とピストンヘッド１４とは、その凹周部分３０
Ａ、３０Ｂが相互に相対してピストン本体１２とピスト
ンヘッド１４との接合部分の間に４つの円弧状の中空部
３０が形成されるが、これらの中空部３０は、ピストン
１０を全体的に軽量化するのに役立ち、ピストン１０の
機能に支障を生ずることはない。
体１２とピストンヘッド１４とは、その凹周部分３０
Ａ、３０Ｂが相互に相対してピストン本体１２とピスト
ンヘッド１４との接合部分の間に４つの円弧状の中空部
３０が形成されるが、これらの中空部３０は、ピストン
１０を全体的に軽量化するのに役立ち、ピストン１０の
機能に支障を生ずることはない。
【００２７】本発明の他の実施の形態が図６に示され、
この実施の形態では、ピストン本体１２に小径部１２ｂ
が形成され、ピストンヘッド１４にこの小径部１２ｂが
係入する凹部１４ｂが形成され、ピストン本体１２の小
径部１２ｂの外周面に間欠蟻溝型嵌合部２４Ａの雄型凸
部２８が形成され、ピストンヘッド１４の凹部１４ｂの
内周面に間欠蟻溝型嵌合部２４Ｂの雌型凸部２６が形成
されていることを除いて図１乃至図５の実施の形態とほ
ぼ同じ構造を有する。この構造のピストン１０も前の実
施の形態と全く同じ方法で組み立てられる。尚、図６の
形態では、リング溝２０がピストンヘッド１４側のみに
形成され、また中空冷却孔２２もピストンヘッド１４側
のみに形成されている。この場合、中空冷却孔２２は、
ピストンヘッド１４の接合面に開口しているので、この
中空冷却孔２２を鋳ぐるみによって形成する必要がない
ことはもちろんである。
この実施の形態では、ピストン本体１２に小径部１２ｂ
が形成され、ピストンヘッド１４にこの小径部１２ｂが
係入する凹部１４ｂが形成され、ピストン本体１２の小
径部１２ｂの外周面に間欠蟻溝型嵌合部２４Ａの雄型凸
部２８が形成され、ピストンヘッド１４の凹部１４ｂの
内周面に間欠蟻溝型嵌合部２４Ｂの雌型凸部２６が形成
されていることを除いて図１乃至図５の実施の形態とほ
ぼ同じ構造を有する。この構造のピストン１０も前の実
施の形態と全く同じ方法で組み立てられる。尚、図６の
形態では、リング溝２０がピストンヘッド１４側のみに
形成され、また中空冷却孔２２もピストンヘッド１４側
のみに形成されている。この場合、中空冷却孔２２は、
ピストンヘッド１４の接合面に開口しているので、この
中空冷却孔２２を鋳ぐるみによって形成する必要がない
ことはもちろんである。
【００２８】本発明の更に他の実施の形態が図７に示さ
れ、この実施の形態は、リベット１６とピストン本体１
２及びピストンヘッド１４とがキー結合されていること
を除いて図１乃至図５の実施の形態と実質的に同じであ
る。図示の形態では、リベット１６には、図８（Ａ）に
示すように、ピストン本体１２側にキー結合されるキー
３２Ａとピストンヘッド１４側にキー結合されるキー３
２Ｂとが整列して設けられ、一方、ピストン本体１２の
リベット貫通孔にはキー溝３４Ａを有し、ピストンヘッ
ド１４のリベット貫通孔にはキー溝３４Ｂを有し、これ
らのキー溝３４Ａ、３４Ｂはピストン本体１２とピスト
ンヘッド１４とが所定の角度位置で整列している時に上
下に整列するように形成されている。
れ、この実施の形態は、リベット１６とピストン本体１
２及びピストンヘッド１４とがキー結合されていること
を除いて図１乃至図５の実施の形態と実質的に同じであ
る。図示の形態では、リベット１６には、図８（Ａ）に
示すように、ピストン本体１２側にキー結合されるキー
３２Ａとピストンヘッド１４側にキー結合されるキー３
２Ｂとが整列して設けられ、一方、ピストン本体１２の
リベット貫通孔にはキー溝３４Ａを有し、ピストンヘッ
ド１４のリベット貫通孔にはキー溝３４Ｂを有し、これ
らのキー溝３４Ａ、３４Ｂはピストン本体１２とピスト
ンヘッド１４とが所定の角度位置で整列している時に上
下に整列するように形成されている。
【００２９】従って、ピストン本体１２とピストンヘッ
ド１４とが図５（Ａ）に示す状態（図４（Ａ）で矢印ａ
方向にピストンヘッド１４をピストン本体１２に被せた
状態）から図５（Ｂ）に示す状態にピストン本体１２と
ピストンヘッド１４とを相対的に回転した時に、ピスト
ン本体１２とピストンヘッド１４とが上下に整列してい
ないと、リベット１６はキー嵌めすることができないた
め、リベット結合することができないが、ピストン本体
１２とピストンヘッド１４とが上下に整列していると、
リベット１６は、ピストン本体１２とピストンヘッド１
４とのリベット貫通孔を貫通してリベット結合すること
ができる。これは、図７に示すように、中空冷却孔２２
がピストン本体１２とピストンヘッド１４との両方に跨
がって形成されている場合等のように、上下の孔部分２
２Ａ、２２Ｂを位置合わせし、且つ打鋲する際に、ピス
トン本体１２とピストンヘッド１４とが相対的に角度変
位するのを防止する回り止め作用を有するので有利であ
る。
ド１４とが図５（Ａ）に示す状態（図４（Ａ）で矢印ａ
方向にピストンヘッド１４をピストン本体１２に被せた
状態）から図５（Ｂ）に示す状態にピストン本体１２と
ピストンヘッド１４とを相対的に回転した時に、ピスト
ン本体１２とピストンヘッド１４とが上下に整列してい
ないと、リベット１６はキー嵌めすることができないた
め、リベット結合することができないが、ピストン本体
１２とピストンヘッド１４とが上下に整列していると、
リベット１６は、ピストン本体１２とピストンヘッド１
４とのリベット貫通孔を貫通してリベット結合すること
ができる。これは、図７に示すように、中空冷却孔２２
がピストン本体１２とピストンヘッド１４との両方に跨
がって形成されている場合等のように、上下の孔部分２
２Ａ、２２Ｂを位置合わせし、且つ打鋲する際に、ピス
トン本体１２とピストンヘッド１４とが相対的に角度変
位するのを防止する回り止め作用を有するので有利であ
る。
【００３０】リベット１６は、図８（Ａ）に示すよう
に、ピストン本体１２とピストンヘッド１４とにそれぞ
れ相応して別々に設ける代わりに、図８（Ｂ）に示すよ
うに、ピストン本体１２とピストンヘッド１４との両方
のキー溝３４Ａ、３４Ｂに跨がって係入するような共通
のキー３２を設けてもよい。また、キー３２Ａ、３２Ｂ
は、周方向に１８０度間隔で設けられ、キー３２は、周
方向に９０度間隔で設けられているが、その角度間隔は
自由に設定することができ、また周方向に１つのキーの
みを設けてもよい。
に、ピストン本体１２とピストンヘッド１４とにそれぞ
れ相応して別々に設ける代わりに、図８（Ｂ）に示すよ
うに、ピストン本体１２とピストンヘッド１４との両方
のキー溝３４Ａ、３４Ｂに跨がって係入するような共通
のキー３２を設けてもよい。また、キー３２Ａ、３２Ｂ
は、周方向に１８０度間隔で設けられ、キー３２は、周
方向に９０度間隔で設けられているが、その角度間隔は
自由に設定することができ、また周方向に１つのキーの
みを設けてもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、上記のように、ピスト
ン本体とピストンヘッドとが蟻溝型嵌合部によって嵌合
しているので、リベット結合と協働してこれらの部品の
結合強度が向上し、ピストン本体とピストンヘッドとの
接合部分の寸法精度及び組立精度が低くてよいので生産
性が向上する実益がある。
ン本体とピストンヘッドとが蟻溝型嵌合部によって嵌合
しているので、リベット結合と協働してこれらの部品の
結合強度が向上し、ピストン本体とピストンヘッドとの
接合部分の寸法精度及び組立精度が低くてよいので生産
性が向上する実益がある。
【００３２】また、リベットとピストン本体及びピスト
ンヘッドとが相互にキー結合されていると、ピストン本
体とピストンヘッドとの間の相対角合わせが容易に行わ
れるので、ピストン本体とピストンヘッドとが相対的に
回転して蟻溝型嵌合部によって嵌合されてもピストン本
体とピストンヘッドとに跨がって形成されて冷却油が貫
流する中空冷却孔を容易に形成することができる。
ンヘッドとが相互にキー結合されていると、ピストン本
体とピストンヘッドとの間の相対角合わせが容易に行わ
れるので、ピストン本体とピストンヘッドとが相対的に
回転して蟻溝型嵌合部によって嵌合されてもピストン本
体とピストンヘッドとに跨がって形成されて冷却油が貫
流する中空冷却孔を容易に形成することができる。
【図１】本発明の１つの実施の形態による内燃機関用ピ
ストンの断面図である。
ストンの断面図である。
【図２】図１のピストンの組立て前の状態の断面図であ
る。
る。
【図３】図１のピストンの組立て前の斜視図である。
【図４】図１のピストンの組立て工程を順次示し、同図
（Ａ）は組立て直前の状態の一部の拡大断面図、同図
（Ｂ）は組立て状態の一部の拡大断面図である。
（Ａ）は組立て直前の状態の一部の拡大断面図、同図
（Ｂ）は組立て状態の一部の拡大断面図である。
【図５】図１のピストンの組立て工程を順次示し、同図
（Ａ）は組立て直前の状態の一部の拡大横断面図、同図
（Ｂ）は組立て状態の一部の拡大横断面図である。
（Ａ）は組立て直前の状態の一部の拡大横断面図、同図
（Ｂ）は組立て状態の一部の拡大横断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態による内燃機関用ピス
トンの断面図である。
トンの断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施の形態による内燃機関用
ピストンの断面図である。
ピストンの断面図である。
【図８】図７の実施の形態に用いられるリベットを示
し、同図（Ａ）はピストン本体とピストンヘッドとに別
々のキーを有するリベットの斜視図、同図（Ｂ）はピス
トン本体とピストンヘッドとに共通のキーを有するリベ
ットの斜視図である。
し、同図（Ａ）はピストン本体とピストンヘッドとに別
々のキーを有するリベットの斜視図、同図（Ｂ）はピス
トン本体とピストンヘッドとに共通のキーを有するリベ
ットの斜視図である。
１０ 内燃機関用ピストン １２ ピストン本体 １２ａ 小径部 １２ｂ 凹部 １４ ピストンヘッド １４ａ 凹部 １４ｂ 小径部 １６ リベット １６ａ リベット１６の頭部（一端） １８ 燃焼室 １８ａ 底面 ２０ リング溝 ２２ 中空冷却孔 ２２Ａ ピストンヘッド１４側の孔部分 ２２Ｂ ピストン本体１２側の孔部分 ２４ 蟻溝型嵌合部 ２４Ａ ピストン本体１２側の複数の間欠嵌合部分 ２４Ｂ ピストンヘッド１４側の複数の間欠嵌合部分 ２６ 雌型凸部 ２８ 雄型凸部 ３０ 中空部 ３０Ａ ピストン本体１２側の間欠嵌合部分を有しない
周部分（凹周部分） ３０Ｂ ピストンヘッド１４側の間欠嵌合部分を有しな
い周部分（凹周部分） ３２ キー ３２Ａ キー ３２Ｂ キー ３４Ａ キー溝 ３４Ｂ キー溝
周部分（凹周部分） ３０Ｂ ピストンヘッド１４側の間欠嵌合部分を有しな
い周部分（凹周部分） ３２ キー ３２Ａ キー ３２Ｂ キー ３４Ａ キー溝 ３４Ｂ キー溝
Claims (5)
- 【請求項１】 金属製のピストン本体と前記ピストン本
体の上に固定して取付けられる耐熱性のピストンヘッド
とから成り、前記ピストン本体とピストンヘッドとはリ
ベットによって相互に結合されている内燃機関用ピスト
ンにおいて、前記ピストン本体とピストンヘッドとは、
蟻溝型嵌合部によって相互にかみ合わせられていること
を特徴とする内燃機関用ピストン。 - 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関用ピストンで
あって、前記蟻溝型嵌合部は、周方向に間隔をあけて形
成された複数の間欠嵌合部分から成り、前記ピストン本
体とピストンヘッドとは、前記複数の間欠嵌合部分の凸
部を前記間欠嵌合部分を有しない周部部分を経て相互に
嵌合されるようになっていることを特徴とする内燃機関
用ピストン。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の内燃機関用ピス
トンであって、前記リベットと前記ピストン本体及びピ
ストンヘッドとは相互にキー結合されていることを特徴
とする内燃機関用ピストン。 - 【請求項４】 ピストン本体と前記ピストン本体の上に
固定して取付けられる耐熱性のピストンヘッドとから成
り、前記ピストン本体とピストンヘッドとはリベットに
よって相互に結合されている内燃機関用ピストンを組立
てる方法において、前記ピストン本体とピストンヘッド
とのいずれか一方には周方向に間隔をあけて形成された
複数の間欠蟻溝結合雄型凸部を有し、他方には周方向に
間隔をあけて形成された複数の間欠蟻溝結合雌型凸部を
有し、前記ピストン本体とピストンヘッドとをそれぞれ
の間欠蟻溝結合凸部を間欠凸部を有しない周面を経て嵌
合した後、前記相対応する蟻溝結合雄型凸部と雌型凸部
とが相互にかみ合うように回転し、その後前記ピストン
本体とピストンとを前記リベットによって結合すること
を特徴とする内燃機関用ピストンの組立て方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の内燃機関用ピストンの
組立て方法であって、前記リベットとピストン本体又は
ピストンヘッドとのいずれか一方にはキー溝を有し、他
方にはキーを有し、前記リベットを前記キー溝とキーと
がかみ合うように前記ピストン本体及びピストンヘッド
に貫通して結合することを特徴とする内燃機関用ピスト
ンの組立て方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10117888A JPH11294258A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 内燃機関用ピストン及びその組立て方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10117888A JPH11294258A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 内燃機関用ピストン及びその組立て方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294258A true JPH11294258A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14722718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10117888A Pending JPH11294258A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 内燃機関用ピストン及びその組立て方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11294258A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004030218A1 (de) * | 2004-06-22 | 2006-01-19 | Mahle Gmbh | Gebauter Kolben für einen Verbrennungsmotor |
| KR101296016B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2013-08-12 | 현대중공업 주식회사 | 억지끼움을 이용한 분리형 피스톤 |
| CN105849383A (zh) * | 2013-11-04 | 2016-08-10 | 颖引擎有限公司 | 内燃发动机 |
| CN109210192A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-15 | 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 | 一种全钢活塞及其制作方法 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10117888A patent/JPH11294258A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004030218A1 (de) * | 2004-06-22 | 2006-01-19 | Mahle Gmbh | Gebauter Kolben für einen Verbrennungsmotor |
| US7584694B2 (en) | 2004-06-22 | 2009-09-08 | Mahle Gmbh | Composite piston for an internal combustion engine |
| KR101296016B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2013-08-12 | 현대중공업 주식회사 | 억지끼움을 이용한 분리형 피스톤 |
| CN105849383A (zh) * | 2013-11-04 | 2016-08-10 | 颖引擎有限公司 | 内燃发动机 |
| JP2016535193A (ja) * | 2013-11-04 | 2016-11-10 | インエンジン、エス．エル． | 内燃エンジン |
| US10267225B2 (en) | 2013-11-04 | 2019-04-23 | Innengine, S.L. | Internal combustion engine |
| CN105849383B (zh) * | 2013-11-04 | 2019-06-25 | 颖引擎有限公司 | 内燃发动机 |
| CN109210192A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-15 | 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 | 一种全钢活塞及其制作方法 |
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