JPS5872654A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
- Publication number
- JPS5872654A JPS5872654A JP17089681A JP17089681A JPS5872654A JP S5872654 A JPS5872654 A JP S5872654A JP 17089681 A JP17089681 A JP 17089681A JP 17089681 A JP17089681 A JP 17089681A JP S5872654 A JPS5872654 A JP S5872654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- combustion engine
- ring groove
- ring
- internal combustion
- 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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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/10—Connection to driving members
- F16J1/14—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は内燃機関用ピストンに関する。
従来の内燃機関用ピストンとしては、例えば特開昭５４
−９３１２号公報において開示されているものが知られ
ている。この内燃機関用ピストンの構成を第１図により
説明すると、１は内燃機関のシリンダブロックであり、
このシリンダブロックｌに形成されたシリンダ孔にはピ
ストン２が摺動自在に収納されている。このピストン２
は低熱伝導材、例えば鋳鉄で形成された上部ピストン３
と、上部ピストン３より比重量の小さい材料、例えばア
ルミニュウムで形成された下部ピストン４と、から成っ
ており、上部ピストン３はシリンダブロック】の内壁５
に対向摺接する周壁部６を有している。この周壁部６や には複数リング溝７が形成されており、これら各リング
溝７には図示していないピストンリングが装着される。
−９３１２号公報において開示されているものが知られ
ている。この内燃機関用ピストンの構成を第１図により
説明すると、１は内燃機関のシリンダブロックであり、
このシリンダブロックｌに形成されたシリンダ孔にはピ
ストン２が摺動自在に収納されている。このピストン２
は低熱伝導材、例えば鋳鉄で形成された上部ピストン３
と、上部ピストン３より比重量の小さい材料、例えばア
ルミニュウムで形成された下部ピストン４と、から成っ
ており、上部ピストン３はシリンダブロック】の内壁５
に対向摺接する周壁部６を有している。この周壁部６や には複数リング溝７が形成されており、これら各リング
溝７には図示していないピストンリングが装着される。
上部ピストン３はさらに脚部８．９を有しており、これ
ら脚部８．９および下部ピストン４のビンボス部】０に
はピストンピン１１が嵌合している。脚部８と９との間
には連接棒１２がピストンピン１１に回動自在に連結さ
れており、この連接棒１２の下端は図外のクランクシャ
フトに連結している。１３は冷却用オイルジェットノズ
ルであり、連接棒１２とピストンピン１１との焼付き防
止のために設けられたものである。しかしながら、この
ような従来の内燃機関用ピストンにあっては、複数のリ
ング溝７がすべて上部ピストン３に形成されていたため
、上−′一部ピストン３の体積が増加し、ピストン２全
体の重量が大きくなっていた。その結果、このようなピ
ストン２を使用する内燃機関を高速で運−７転させるた
めには各部品の強度を上げねばならず、内燃機関全体の
重量が増加するという問題点があった。
ら脚部８．９および下部ピストン４のビンボス部】０に
はピストンピン１１が嵌合している。脚部８と９との間
には連接棒１２がピストンピン１１に回動自在に連結さ
れており、この連接棒１２の下端は図外のクランクシャ
フトに連結している。１３は冷却用オイルジェットノズ
ルであり、連接棒１２とピストンピン１１との焼付き防
止のために設けられたものである。しかしながら、この
ような従来の内燃機関用ピストンにあっては、複数のリ
ング溝７がすべて上部ピストン３に形成されていたため
、上−′一部ピストン３の体積が増加し、ピストン２全
体の重量が大きくなっていた。その結果、このようなピ
ストン２を使用する内燃機関を高速で運−７転させるた
めには各部品の強度を上げねばならず、内燃機関全体の
重量が増加するという問題点があった。
この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、低熱伝導材で形成された上部ピストンと上
部ピストンより比重量の小さい材質で形成された下部ビ
ストイとを組み合わせ、上部ピストンの周壁部下端と下
部ピストンの周壁部上端とによりリング溝を画成し該リ
ング溝にシー゛ル部材を装着した内燃機関用ピストンを
提供することにより、上記問題点を解決することを目的
としている。
ものであり、低熱伝導材で形成された上部ピストンと上
部ピストンより比重量の小さい材質で形成された下部ビ
ストイとを組み合わせ、上部ピストンの周壁部下端と下
部ピストンの周壁部上端とによりリング溝を画成し該リ
ング溝にシー゛ル部材を装着した内燃機関用ピストンを
提供することにより、上記問題点を解決することを目的
としている。
以下、この発明を図面に基づき説明する。
第２図はこの発明の第１実施例を示す図であり、まず構
成を説明する。２１は内燃機関のシリンダブロックであ
り、このシリンダブロック２１にはシリンダ孔が形成さ
れている。このシリンダ孔内にはピストン２２が摺動自
在に収納されてお一部、ピストン２２はシリンダブロッ
ク２１および図示していないシリンダヘッドとともに燃
焼室２３を画成する。ピストン２２鵜上部ピストン２４
および下部ピストン２５から′構成されている。上部ピ
ストン２４は熱伝導率の低い鋳鉄で形成されて−おり、
キャビティ２６の周囲に延在するクラウン部２７と、ク
ラウン部２７から下方に突出し孔２８．２９、がそれぞ
れ形成された脚部３０．３１と、を有している。一方、
下部ピストン２偵よ孔２８．２９の同軸上に位置するピ
ストンピン孔３２が形成されたビンボス部３３と、ビン
ボス部３３から上方に向って突出する周壁部３４と、を
有しており、孔２８．２９．３２にはピストンピン３５
が嵌合している。脚部３０と３１との間のピストンピン
３５には連接棒が回動自在に指示されており、この連接
棒の下端は図示していないクランク室内のクランクシャ
フトに連結している。脚部３０と３１との間には第３図
に詳示されているようにオイルデフレクタ３６が設けら
れており、このオイルデフレクタ３６はオイルジェット
ノイル３７から噴出するオイル０をピストンピン３５に
反射し連接棒とピストンピン３５との焼付きを防止する
とともにオイル０が高温のクラウン部２７下部にかかり
、変質するのを防止する。前述のクラウン部２７には第
一圧縮リングを装着するためのリング溝３８が形成され
ており、クラウン部２７下端には下方に突出する環状の
突起３９が設Ｕらている。一方、下部ピストン２５の周
壁＃３４にも第２圧縮リングを装着するためのリング溝
４０およびオイルリングを装着すためのすどグ溝４１が
形成されており、周壁部３４の上端にでも上方に突出す
る環状の突起４２が設けられている。上部ピストン２４
と下部ピストン２５とが組合せられたとき、上記突起３
９．４２はそれぞれ周壁部３４の上端およびクラウン部
２７の下端に当接しリング溝４３を画成する。このリン
グ溝４３内には第４図に詳示されているように断面略Ｕ
字形のシールリング４４が装着されている。このシール
リング４４は自由状態では第４図ウニ点鎖線で示すよう
に自由端が互いに大きく離隔する断面形状を有している
が、リング溝４３内に装着されるとシールリング４４は
クラウン部２７の下端および周壁部３４の上端に一定の
面圧で接触する。
成を説明する。２１は内燃機関のシリンダブロックであ
り、このシリンダブロック２１にはシリンダ孔が形成さ
れている。このシリンダ孔内にはピストン２２が摺動自
在に収納されてお一部、ピストン２２はシリンダブロッ
ク２１および図示していないシリンダヘッドとともに燃
焼室２３を画成する。ピストン２２鵜上部ピストン２４
および下部ピストン２５から′構成されている。上部ピ
ストン２４は熱伝導率の低い鋳鉄で形成されて−おり、
キャビティ２６の周囲に延在するクラウン部２７と、ク
ラウン部２７から下方に突出し孔２８．２９、がそれぞ
れ形成された脚部３０．３１と、を有している。一方、
下部ピストン２偵よ孔２８．２９の同軸上に位置するピ
ストンピン孔３２が形成されたビンボス部３３と、ビン
ボス部３３から上方に向って突出する周壁部３４と、を
有しており、孔２８．２９．３２にはピストンピン３５
が嵌合している。脚部３０と３１との間のピストンピン
３５には連接棒が回動自在に指示されており、この連接
棒の下端は図示していないクランク室内のクランクシャ
フトに連結している。脚部３０と３１との間には第３図
に詳示されているようにオイルデフレクタ３６が設けら
れており、このオイルデフレクタ３６はオイルジェット
ノイル３７から噴出するオイル０をピストンピン３５に
反射し連接棒とピストンピン３５との焼付きを防止する
とともにオイル０が高温のクラウン部２７下部にかかり
、変質するのを防止する。前述のクラウン部２７には第
一圧縮リングを装着するためのリング溝３８が形成され
ており、クラウン部２７下端には下方に突出する環状の
突起３９が設Ｕらている。一方、下部ピストン２５の周
壁＃３４にも第２圧縮リングを装着するためのリング溝
４０およびオイルリングを装着すためのすどグ溝４１が
形成されており、周壁部３４の上端にでも上方に突出す
る環状の突起４２が設けられている。上部ピストン２４
と下部ピストン２５とが組合せられたとき、上記突起３
９．４２はそれぞれ周壁部３４の上端およびクラウン部
２７の下端に当接しリング溝４３を画成する。このリン
グ溝４３内には第４図に詳示されているように断面略Ｕ
字形のシールリング４４が装着されている。このシール
リング４４は自由状態では第４図ウニ点鎖線で示すよう
に自由端が互いに大きく離隔する断面形状を有している
が、リング溝４３内に装着されるとシールリング４４は
クラウン部２７の下端および周壁部３４の上端に一定の
面圧で接触する。
次に作用を説明する。内燃機関が始動され、圧縮行程終
了直前に燃焼室２３に燃料が噴射されると、燃料は着火
され、内燃機関は膨張行程に入る。このとき燃料の燃焼
によって発生する熱量の一部は仕事となりピストン２２
、連接棒を介してクランクシャフトを回転させる。この
とき、ピストン２２はその体積中に占める上部ピストン
２４の体積の割合が従来例に比べ少ないためピストン２
２の重量も従来例に比べ小さく、クランクシャフトを高
速回転させることが可能である。
了直前に燃焼室２３に燃料が噴射されると、燃料は着火
され、内燃機関は膨張行程に入る。このとき燃料の燃焼
によって発生する熱量の一部は仕事となりピストン２２
、連接棒を介してクランクシャフトを回転させる。この
とき、ピストン２２はその体積中に占める上部ピストン
２４の体積の割合が従来例に比べ少ないためピストン２
２の重量も従来例に比べ小さく、クランクシャフトを高
速回転させることが可能である。
特に、シリンダ孔の直径が大きくなるとピストン２２の
体積中に占める周壁部３４ア割合が大きくなり、例えば
シリンダ孔の直径が８５ｍ５＋の内燃機関に使用するピ
ストン２２では周壁部３４の体積はピストン２２の体積
中３６％を占める。したがって、この発明によるピスト
ン２２の重量減少効果は著しく、その結果、内燃機関の
各部分の強度も下げることができ、内燃機関の重量を著
しく減少させることができる。また、燃焼室２３内で発
生する高圧のガスはシリンダブロック２１とピストン２
２との隙間からクランク室側へ洩出しようとする。しか
しながら、ピストン２２の周壁部３４とシリンダブロッ
ク２１との間にはリング溝３８．４０に圧縮リングが装
着されており、また上部ピストン２４と下部ピストン２
５との間にはシールリング４４が装着されているうえ突
起３９．４２によりラビリンスが画成されるため高圧ガ
スの洩出は阻止される。
体積中に占める周壁部３４ア割合が大きくなり、例えば
シリンダ孔の直径が８５ｍ５＋の内燃機関に使用するピ
ストン２２では周壁部３４の体積はピストン２２の体積
中３６％を占める。したがって、この発明によるピスト
ン２２の重量減少効果は著しく、その結果、内燃機関の
各部分の強度も下げることができ、内燃機関の重量を著
しく減少させることができる。また、燃焼室２３内で発
生する高圧のガスはシリンダブロック２１とピストン２
２との隙間からクランク室側へ洩出しようとする。しか
しながら、ピストン２２の周壁部３４とシリンダブロッ
ク２１との間にはリング溝３８．４０に圧縮リングが装
着されており、また上部ピストン２４と下部ピストン２
５との間にはシールリング４４が装着されているうえ突
起３９．４２によりラビリンスが画成されるため高圧ガ
スの洩出は阻止される。
第５、６図はこの発明による内燃機関用ピストンの第２
実施例を示す図であり、第１実施例とその構成が同位置
の部分には同一の符号のみ付して説明は省略する。５１
は上部ピストンであり、この上部ピストン５１のクラウ
ン部５２には下方に突出する円環状の突起５３が形成さ
れている。下部ピストン５４の周壁部５５にも上方に突
出する円環状の突起５６が設けられており、これら突起
５３．５６はそれぞれ周壁部５５の上端およびクラウン
部５２の下端に当接してリング溝５７を画成している。
実施例を示す図であり、第１実施例とその構成が同位置
の部分には同一の符号のみ付して説明は省略する。５１
は上部ピストンであり、この上部ピストン５１のクラウ
ン部５２には下方に突出する円環状の突起５３が形成さ
れている。下部ピストン５４の周壁部５５にも上方に突
出する円環状の突起５６が設けられており、これら突起
５３．５６はそれぞれ周壁部５５の上端およびクラウン
部５２の下端に当接してリング溝５７を画成している。
このリング溝５７内には断面略Ｕ字形のシールリング５
８がバックアップリング５９とともに装着されているた
め、シールリング５８は周壁部５５上端およびクラウン
部５２下端に押圧されるとともにシリンダブロック２１
にも一定の面圧で押圧される。その結果、第１実施例に
おける圧縮リングを装着するためのリング溝３８を省略
することができ、上部ピストン５１の体積したがってピ
ストン２２の重量をさらに軽減することができる。なお
、リング溝４３．５７には第７．８図にそれぞれ詳示す
るように圧縮リング６０と、バックアップリングとして
作用し周壁部３４．５５の上端およびクラウン部２７．
５２の下端にそれぞれ一定の面圧で当接するリング６１
と、を装着してもよい。
８がバックアップリング５９とともに装着されているた
め、シールリング５８は周壁部５５上端およびクラウン
部５２下端に押圧されるとともにシリンダブロック２１
にも一定の面圧で押圧される。その結果、第１実施例に
おける圧縮リングを装着するためのリング溝３８を省略
することができ、上部ピストン５１の体積したがってピ
ストン２２の重量をさらに軽減することができる。なお
、リング溝４３．５７には第７．８図にそれぞれ詳示す
るように圧縮リング６０と、バックアップリングとして
作用し周壁部３４．５５の上端およびクラウン部２７．
５２の下端にそれぞれ一定の面圧で当接するリング６１
と、を装着してもよい。
以上説明してきたように、この発明によれば内燃機関用
ピストンを低熱伝導材で形成された上部ピストンと上部
ピストンより比宙量の小さい材質で形成された下部ピス
トンとを組み合わせ、上部ピストンの周壁部下端と下部
ピストンの周壁部上端とによりリング溝を画成し該リン
グ溝にシール部材を装着するようにしたため、ピストン
の重量を減少させることができ内燃機関自身の重量も低
下させることができるという効果が得られる。
ピストンを低熱伝導材で形成された上部ピストンと上部
ピストンより比宙量の小さい材質で形成された下部ピス
トンとを組み合わせ、上部ピストンの周壁部下端と下部
ピストンの周壁部上端とによりリング溝を画成し該リン
グ溝にシール部材を装着するようにしたため、ピストン
の重量を減少させることができ内燃機関自身の重量も低
下させることができるという効果が得られる。
第１図は従来のピストンを示す断面図、第２図はこの発
明によるピストンの第１実施例を示す正面断面図、第３
図は第２図の上部ピストンの■−■矢視断面図、第４図
は第２図の一部拡大図、第５図はこの発明によるピスト
ンの第２実施例を示す正面断面図、第６図は第５図の上
部ピストンのｖｒ−■矢視断面図、第７図、第８図は第
１、第２実施例におけるシール部材の他の例を示す一部
拡大図である。 １２、、、連接棒 ２２．、、ピストン２４
．５１．、、上部ピストン ２５．５４．、、下部ピストン ４０．４１０．リング溝 ３５．、、ピストンピン４
３．５７．、、新たなリング溝 ４４．５８．６１．、、シール部材 特許出願人 日産自動車株式会社代理人弁理士
有我軍一部
明によるピストンの第１実施例を示す正面断面図、第３
図は第２図の上部ピストンの■−■矢視断面図、第４図
は第２図の一部拡大図、第５図はこの発明によるピスト
ンの第２実施例を示す正面断面図、第６図は第５図の上
部ピストンのｖｒ−■矢視断面図、第７図、第８図は第
１、第２実施例におけるシール部材の他の例を示す一部
拡大図である。 １２、、、連接棒 ２２．、、ピストン２４
．５１．、、上部ピストン ２５．５４．、、下部ピストン ４０．４１０．リング溝 ３５．、、ピストンピン４
３．５７．、、新たなリング溝 ４４．５８．６１．、、シール部材 特許出願人 日産自動車株式会社代理人弁理士
有我軍一部
Claims (1)
- 低熱伝導材で形成された上部ピストンと、上部ピストン
より比重量の小さい材質で形成された下部ピストンと、
これらをピストンピンを介して連接棒に連結し、周壁部
にリング溝の設けられた内燃機関用ピストンにおいて、
上部ピストンの周壁部下端と、下部ピストンの周壁部上
端とによりリング溝を画威し、該リング溝にシール部材
を装着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 |
|---|---|---|---|
| JP17089681A JPS5872654A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17089681A JPS5872654A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872654A true JPS5872654A (ja) | 1983-04-30 |
Family
ID=15913324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17089681A Pending JPS5872654A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872654A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727795A (en) * | 1983-10-29 | 1988-03-01 | Ae Plc | Pistons |
| EP1536125A1 (de) * | 2003-11-28 | 2005-06-01 | KS Kolbenschmidt GmbH | Kolben mit einem Abdeckelement für einen Kühlkanal |
| DE102021207405A1 (de) | 2021-07-13 | 2023-01-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Stahlkolben für einen Verbrennungsmotor |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17089681A patent/JPS5872654A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727795A (en) * | 1983-10-29 | 1988-03-01 | Ae Plc | Pistons |
| EP1536125A1 (de) * | 2003-11-28 | 2005-06-01 | KS Kolbenschmidt GmbH | Kolben mit einem Abdeckelement für einen Kühlkanal |
| DE102021207405A1 (de) | 2021-07-13 | 2023-01-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Stahlkolben für einen Verbrennungsmotor |
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