JPS58117334A - クロスヘツドピストン - Google Patents

クロスヘツドピストン

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JPS58117334A
JPS58117334A JP57225133A JP22513382A JPS58117334A JP S58117334 A JPS58117334 A JP S58117334A JP 57225133 A JP57225133 A JP 57225133A JP 22513382 A JP22513382 A JP 22513382A JP S58117334 A JPS58117334 A JP S58117334A
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JP
Japan
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head member
piston
cylindrical
head
cylindrical body
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Pending
Application number
JP57225133A
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English (en)
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ノ−バト・エイチ・ヘバン・ジユ−ニア
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Dana Inc
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Dana Inc
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0696W-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder wall
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B35/00Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/14Couplings, driving spindles, or spindle carriers specially adapted for, or specially arranged in, metal-rolling mills
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/10Connection to driving members
    • F16J1/14Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に内燃機関用ピストン、ことにツーピー
ス形又はクロスヘッド形のピストンに関する。
ヘッド部材及びスカート部材を各別にしビストンピンに
互いに別別に連結したクロスヘッド形ピストンはよく知
られ強力2行程ディーゼル機関のような多くの用途に好
適である。この種のピストンの1つの利点は、スカート
部材が一般に連接陣を経てピストンに加わる側方推力に
耐え、ヘラr部材が燃焼室から軸線方向の力だけを伝え
ることである。又別の利点は、スカート部材が、燃焼室
の力を直接には受けないから一層安価な材料で作られる
ことである。
クロスヘッド形ピストンに伴う1つの問題は、とくに燃
焼室に露出するヘッド部材の過度の熱増強である。一体
形ピストンではピストン冠からの熱は、拡散のためにピ
ストンスカート部材に直接移ることができる。しかしス
カート部材から分離したヘッド部材を持つクロスヘッド
ピストンにおいては、このような分離形でなければ、ス
カートに直接移ることのできる熱は、リングの帯状部分
すなわちピストン冠のすぐ下方で通常ピストンリングを
含むヘッド円筒形部分より遠くには分散することができ
ない。リング帯状部分の外面は、ヘッド部材から熱を引
付ける円筒壁(強力形機関ではシリンダライチ)に露出
される。
ヘッド部材の熱増強の問題は、ヘッド部材の寸法の減小
に伴ない一層著しくなる。ヘッド部材は、このヘッド部
材に一層高価な材料を使用し又は一層高価な処理を行な
うか成はこれ等の両方を行なうので、できるだけ小さく
する傾向がある。
ヘッド部材、とくにリング帯状部分は通常、スカート部
材にはまる細くした直径部分を持つことにより、シリン
ダ壁に露出するリング帯状面積が減小するので、問題は
さらに複雑になる。
本発明は、ヘッド部材に使う材料の寸法又は量は増さな
いで円゛筒壁に対して、一層広いヘッド部材表面積を露
出することにより、クロスヘッドピストンの熱増強の問
題を防ぐのに役立つ。ヘッド部材及びスカート部材の接
合部には又独得の密封構造を設けである。
とくに本発明は、スカート部材に、ヘッド部材の下端部
分内に位置させた直径の細い上端部分を設けた新規なり
ロスへッPビンにある。この直径の細い部分には、ヘッ
ド部材の下端部分に連関する密封リングを含む環状みぞ
を形成しである。
以下本発明クロスヘッドピストンの実施例を添付図面に
ついて詳細に説明する。
第1Mには本発明によるクロスヘッドピストン10を連
接棒12及びピストンピン14と共に示しである。クロ
スヘッドピストン10は、なるべくは鋳鉄で各別に形成
されたヘッド部材すなわちピストンヘッド18及びスカ
ート部材20すなわちクロスヘッドを備えている。スカ
ート部材20は、延性鋳鉄で形成されているが、ヘッド
部材18は可鍛鋳鉄で形成されている。可鍛鋳鉄は、処
理に一層費用がかかるが燃焼室への露出には一層適して
いる。
ピストンヘッドすなわちヘッド部材18の上部部分は、
燃焼室仕切壁を形成する上部分22を備えている。上部
分22の外縁部から、6条の圧縮リングみぞを形成した
外側円筒形リング帯状部分23が垂下している。
さらにピストンヘッドすなわちヘッド部材18(5) は、ピストンピン穴42を持つ1対の互いに間隔を隔て
た下向きに(第1図で見て)延びるビン包囲腕34.3
4を持つピストンピン連結部分33を備えている。各ビ
ン包囲腕34の上端部は、サドル36により相互に連結
されている。サドル36は、軸線方向及び半径方向に延
びる複数の支柱37により上部分22に連結されている
。各支柱37は、支柱37にリング帯状部分23と上部
分22の外側部とを一体に連結する半径方向外向きに延
びるリプ部分38を備えている。
サドル36は、下方に開口する半円筒形のくぼみ40を
備えている。〈ぼみ40は、円周方向においては1対の
半径方向肩部43,43に終っている。各肩部43は、
潤滑剤の分布のために複数のみぞ(図示してない)をな
るべくは形成した内向きの支持面を持つ半円筒形の軸受
インサート44を保持する。サドル36及び軸受インサ
ート44の各中央にはそれぞれ油供給穴54.55を形
成しである。
クロスヘッドすなわちスカート部材20は、中(6) 央位置に互いに対向して配置した内向きに延びる1対の
ボス58.58を持つ一般に円筒形の壁57を備えてい
る。各ボス58は、円筒形のビン受入れ穴60を形成し
ている。ビン受入れ穴60は、ヘッド部材18及びスカ
ート部材20を組立てたときに、ピストンピン連結部分
33のピストンピン穴42に軸線方向に整合する。スカ
ート部材20はその下端部に適当な油かきリング用の2
条のオイルリングみぞ72,72を形成しである。
各オイルリングみぞ72の下方には、オイルリングから
普通の方式で油を運び去るように複数個の油排除穴73
を設けである。
本ピストンのヘッド部材18及びスカート部材20は、
円筒形のピストンピン14により相互に保持されている
。ピストンピン14は、それぞれスカート部材20及び
ヘッド部材18の穴60゜42内に納められ、軸受イン
サート44に、その上面の実質的な部分を横切って連関
してbる。連接棒12は、連接棒12の穴84を貫いて
ピストンピン14内によく知られているように延びる各
ボルト(図示してない)によりピストンピン14に締め
付けられている。
ピストンピン14は、中空であり、互いに対向して配置
した上下の穴76.77を形成した中央部にわずかに厚
くした壁を持つ。各穴76.77には管部片88を整合
させ、ピストンピン14を貫く油通路を形成しである。
管部片88は、連接棒12を貫いて縦方向に延びるせん
孔油通路90に整合している。金属製閉鎖板59により
、中空のピストンピン14の各端部を当業界にはよく知
られているよう圧して密封する。
第2図に明らかなようにスカート部材20の上端部には
拡大壁66を設けである。拡大壁66は、クロスヘッド
の壁の他の区域の約6倍の厚さに鋳造しである。拡大壁
66の半径方向外側部分は、円筒形を形成する円筒形外
面64を持つ直径を細くした端部部分を形成するように
機械加工しである。スカート上端部壁すなわち拡大壁6
6を受は入れるリング帯状下部壁24は、又その上端部
分を機械加工し直径を広げた円筒形内面63を形成しで
ある。622部材すなわちピストンヘッド18及びスカ
ート部材すなわちクロスヘッド20は、第2図に示した
境界面の付近で相互には接触しないで作動するようにし
である。各部材18゜20は、前記したようにピストン
ピン14に互いに態別に取付けである。
ヘッド部材18の円筒形内面63と、スカート部材20
の直径を細くした円筒形外面64との間には、狭い環状
のすきま62が存在する。すきま62により、ピストン
棒の斜めの力のもとでスカート部材20がわずかに揺動
できるが、これ等の斜めの力はヘッド部材18に伝わら
ないようにする。それぞれスカート部材20及びヘッド
部材18の斜切面71.72が、組立ての際にスカート
部材20の制限した動きを助成する。
すきま62は、鋳鉄製の密封リング67により密封され
ている。密封リング67は、この密封リング67の劣化
を伴なわないで又スカート部材20及びヘッド部材18
間の密封を損わないで両部材20.18間の相対的な滑
動又は揺動の動き(9) を許す。密封リング67は、0.003inの範囲の緊
密な端部すきまを持つ。この端部すきまは、密封リング
67がピストン構造に基づいて熱膨張をほとんど生じな
いから、このようなすきま範囲を持つことができる。密
封リング67は、スカート部材20の円筒形外面64に
切込んだ密封みぞ32内に納められている。密封みぞ3
2は、密封リング67が円筒形内面63に連関できるよ
うに、円筒形外面64に切り込まれて形成されるのがよ
い。この密封構造は、ヘッド材18及びスカート部材2
0間の滑動又は揺動中には、エラストマー質密封リング
を使用する、又は半径方向又は円すい形の各表面間に密
封に依存する従来知られている構造より一層有効である
と考えられる。
ヘッド部材18がスカート部材20のまわりに延びるよ
うにした本発明によりリング帯状部分23は、長くされ
重なり部分すなわち受入れ部分であるリング帯状下部壁
24を持つのは明らかである。リング帯状下部壁24の
外面はシリンダ又はシリンダスリーブ壁99に露出する
ことにより、(10) 協働するシリンダ又はシリンダスリーブ壁がヘッド部材
から一層多くの熱量を引くことができる。
ヘッド部材をスカート部材内に受入れる類似の構造に比
べて、ヘッド部材の寸法又はその使用材料を増さないで
付加的な露出面積が生ずる。
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しkいで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明ピストンの1実施例の展開軸断面図、第
2図は第1図のヘッド部材及びスカート部材間の密封部
の拡大軸断面図である。 10・・・クロスヘッドぎストン、14・・・ぎストン
ビン、18・・・ヘッド部材、20・・・スカート部材
、22・・・上部分、23・・・リング帯状部分、33
・・・ピストンピン連結部分、64・・・端部、67・
・・密封部材 (11)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(イ)燃焼室に露出する上部分を持ち、シリンダ
    壁に協働して密接に滑動する半径方向外側の円筒形部分
    と、ぎストンぎンに駆動作用を伴って連関する連関手段
    とを備えたヘッド部材と、(ロ)前記ヘッド部材の円筒
    形部分に同軸であり、前記シリンダ壁に協働して密接に
    滑動する半径方向外側の円筒形部分と、前記ピストンピ
    ンに駆動作用を伴って連関する連関手段とを持ち、前記
    ヘッド部材とは別個に形成したスカート部材と、0う前
    記スカート部材に設けられ、前記ヘッド部材内に受は入
    れられる円筒体を形成する直径を細くした端部部分と、
    前記円筒体と前記ヘッド部材との間に設けた環状の密封
    部材とを包含するクロスヘッドピストン。
  2. (2)前記円筒体と前記ヘッド部材のうちの一方に形成
    した環状の密封みぞを備え、前記環状の密封部材を、前
    記円筒体と前記ヘッド部材のうちの他方に連関するよう
    に、前記密封みぞ内に位置させた特許請求の範囲第(1
    )項記載のクロスヘッドピストン。
  3. (3)前記密封みぞを前記円筒体に形成した特許請求の
    範囲第(2)項記載のクロスへラドぎストン。
  4. (4)前記ヘッド部材の円筒形部分に、前記円筒体を受
    は入れるように直径を広げた内部円筒形端部部分を設け
    、この直径を広げた内部円筒形部分に前記環状の密封部
    材を連関させた特許請求の範囲第(3)項記載のクロス
    ヘッドピストン。
  5. (5)前記環状の密封部材として鋳造金属リングを使っ
    た特許請求の範囲第(4)項記載のクロスヘッドピスト
    ン。
JP57225133A 1981-12-28 1982-12-23 クロスヘツドピストン Pending JPS58117334A (ja)

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US33495981A 1981-12-28 1981-12-28
US334959 1981-12-28

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Publication Number Publication Date
JPS58117334A true JPS58117334A (ja) 1983-07-12

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ID=23309628

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DE (1) DE3241343A1 (ja)
FR (1) FR2519082A1 (ja)
GB (1) GB2112498B (ja)
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BR8803970A (pt) * 1988-07-15 1990-03-20 Metal Leve Sa Embolo articulado refrigerado
DE4221240C2 (de) * 1992-06-27 2003-01-30 Mahle Gmbh Gekühlter zweiteiliger Kolben
US5483869A (en) * 1995-05-26 1996-01-16 Caterpillar Inc. Sealed articulated piston
DE19739449A1 (de) * 1997-09-09 1999-03-11 Mahle Gmbh Dreiteiliger gebauter Kolben

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GB2112498B (en) 1985-09-04
DE3241343A1 (de) 1983-07-07
GB2112498A (en) 1983-07-20
FR2519082A1 (fr) 1983-07-01
IT8249596A0 (it) 1982-12-01
IT1148684B (it) 1986-12-03

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