JPS59138755A - セラミツクス製ピストン - Google Patents
セラミツクス製ピストンInfo
- Publication number
- JPS59138755A JPS59138755A JP1211483A JP1211483A JPS59138755A JP S59138755 A JPS59138755 A JP S59138755A JP 1211483 A JP1211483 A JP 1211483A JP 1211483 A JP1211483 A JP 1211483A JP S59138755 A JPS59138755 A JP S59138755A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- small end
- pressure receiving
- connecting rod
- spherical
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- 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
- F16J1/22—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with universal joint, e.g. ball-joint
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
これらの発明はセラミックス製の往復動形エンジン又は
コンプレッサ用ピストンに関する。
コンプレッサ用ピストンに関する。
第１図に従来のエンジ、ン用ピストン上部をセラミック
スで構成したものを示す。セラミックスでできたピスト
ンの上部１１は、アルミでできたピストン下部１２にボ
ルト１３によシ皿ばね受１４、皿ばね１５を介してナツ
ト１６で取り付けられている。ここでボルト１３、皿ば
ね受１４、皿ばね１５およびナツト１６はいづれも金属
でできている。さらにピストン下部１２にはコンロッド
１８の小端部を貫通したピストンピン１７が焼ばめられ
ている。
スで構成したものを示す。セラミックスでできたピスト
ンの上部１１は、アルミでできたピストン下部１２にボ
ルト１３によシ皿ばね受１４、皿ばね１５を介してナツ
ト１６で取り付けられている。ここでボルト１３、皿ば
ね受１４、皿ばね１５およびナツト１６はいづれも金属
でできている。さらにピストン下部１２にはコンロッド
１８の小端部を貫通したピストンピン１７が焼ばめられ
ている。
このピストンはピストン上部１１がセラミックスででき
ているため、高温の燃焼ガスにさらされても焼損を起す
ことがなく、エンジンの高出力化を可能としている。さ
らに高温になったときセラミックスと金属の熱膨張差に
より、ピストン上部１１とピストン下一部１２の間に隙
間が生じることのないよう、皿ばね１５でその熱膨張差
を吸収している。この結果ピストン上部１１に作用する
燃焼ガス圧力はピストン下部１２がらピストンピン１７
を通シコンロッド１８に伝えられる。
ているため、高温の燃焼ガスにさらされても焼損を起す
ことがなく、エンジンの高出力化を可能としている。さ
らに高温になったときセラミックスと金属の熱膨張差に
より、ピストン上部１１とピストン下一部１２の間に隙
間が生じることのないよう、皿ばね１５でその熱膨張差
を吸収している。この結果ピストン上部１１に作用する
燃焼ガス圧力はピストン下部１２がらピストンピン１７
を通シコンロッド１８に伝えられる。
この形式のピストンではセラミックスでできているピス
トン上部１１を金属ボルト１３でピストン下部１２に固
定しているがピストン上部１１と；に’／Ｌ、）１３ト
の接触部２１でポルｌ−１３ノ下面カビストン１１の正
面とを平行かつ全面で接触させることが々かなか困難で
ある。もし上記両面が平行でなかったシ両面のうち片方
でもゎづかに凹凸があると、ナツト１６を締め上げて行
くとき、その部分に応力集中が生じる。とこうがセラミ
ックスは延性がないため、変形してその応力集中を緩和
することができず破損することに々る。このため本形式
のピストンは製造時の歩止シが悪く、価格が高くなる欠
点があった。
トン上部１１を金属ボルト１３でピストン下部１２に固
定しているがピストン上部１１と；に’／Ｌ、）１３ト
の接触部２１でポルｌ−１３ノ下面カビストン１１の正
面とを平行かつ全面で接触させることが々かなか困難で
ある。もし上記両面が平行でなかったシ両面のうち片方
でもゎづかに凹凸があると、ナツト１６を締め上げて行
くとき、その部分に応力集中が生じる。とこうがセラミ
ックスは延性がないため、変形してその応力集中を緩和
することができず破損することに々る。このため本形式
のピストンは製造時の歩止シが悪く、価格が高くなる欠
点があった。
第１発明の目的は、セラミックスと金属との接触が潤滑
油を介して行われ、接触部で応力集中が生じないセラミ
ックス製ピストンを提供するにある。
油を介して行われ、接触部で応力集中が生じないセラミ
ックス製ピストンを提供するにある。
さらに第２発明の目的は、第１発明の目的と併せて、ピ
ストンとコンロッド小端との間に設けられたボールジヨ
イント部の分解組立が容易なセラミックス製ピストンを
提供するにある。
ストンとコンロッド小端との間に設けられたボールジヨ
イント部の分解組立が容易なセラミックス製ピストンを
提供するにある。
以下これらの発明の一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
する。
第２図は本発明の第１実施例で、ピストン上部トビスト
ン下部とを含めて一体のセラミックスピストン３１とし
て形成されている。ピストン３１の内部に球面状の受圧
部３２を設け、金属のコンロッド１８の球状小端部３３
を保持する。さらに受圧部３２の下部には受圧部と同一
球面状を々す支持部３４を設け、球状の小端部３３とピ
ストン３１が分離しないようにしている。さらに支持部
３４の一部には切欠３５を設は球状の小端部３３を外部
から挿入可能にしている。また受圧部３２および支持部
３４と球状の小端部３３の間にはコンロッド１８の軸中
に設けられた給油通路３６を通して潤滑油が供給される
。
ン下部とを含めて一体のセラミックスピストン３１とし
て形成されている。ピストン３１の内部に球面状の受圧
部３２を設け、金属のコンロッド１８の球状小端部３３
を保持する。さらに受圧部３２の下部には受圧部と同一
球面状を々す支持部３４を設け、球状の小端部３３とピ
ストン３１が分離しないようにしている。さらに支持部
３４の一部には切欠３５を設は球状の小端部３３を外部
から挿入可能にしている。また受圧部３２および支持部
３４と球状の小端部３３の間にはコンロッド１８の軸中
に設けられた給油通路３６を通して潤滑油が供給される
。
コンロッド１８の球状小端部３３は第３図に示すように
両ｄＭ’ｒ部に二面切欠部３９を設けて一部幅をぜ捷〈
シているので、図示の位置から９０’回転した状態で切
欠３５を通してピストンの下部から支持部３４をよけて
受圧部３２に挿入することができる。さらにセラミック
ス製ピストン３１には図示していないクランク軸と平行
にがっ受圧部３２の球面の中心をとおる直線を中心とす
る穴３７が設けられている。
両ｄＭ’ｒ部に二面切欠部３９を設けて一部幅をぜ捷〈
シているので、図示の位置から９０’回転した状態で切
欠３５を通してピストンの下部から支持部３４をよけて
受圧部３２に挿入することができる。さらにセラミック
ス製ピストン３１には図示していないクランク軸と平行
にがっ受圧部３２の球面の中心をとおる直線を中心とす
る穴３７が設けられている。
次に球状の小端部３３を受圧部３２内に挿入後図示の位
置捷で９００回転した状態で、コンロッド小端部３３の
球面中心に向は前記穴３７を通してヒス３８ ラネじこ
み、ピストン３１とコンロッド小端部３３がこの位置よ
シ相対的に回転し彦いようにしている。
置捷で９００回転した状態で、コンロッド小端部３３の
球面中心に向は前記穴３７を通してヒス３８ ラネじこ
み、ピストン３１とコンロッド小端部３３がこの位置よ
シ相対的に回転し彦いようにしている。
上記実施例の作用について説明する。
コンロッド１８の球状の小端部３３はピストン３１の球
面状の受圧部３２内で揺動する。このとき小端部３３と
受圧部３２の間には給油通路３６から潤滑油が供給され
るため油膜が形成さ九る。
面状の受圧部３２内で揺動する。このとき小端部３３と
受圧部３２の間には給油通路３６から潤滑油が供給され
るため油膜が形成さ九る。
従ってセラミックスのピストン３１が受ける燃焼ガス圧
力は、油膜を介してコンロッド１８の球状の小端部３３
に伝えられ、コンロッド１８を通して有効出力となる。
力は、油膜を介してコンロッド１８の球状の小端部３３
に伝えられ、コンロッド１８を通して有効出力となる。
また−ヒラミックスのピストン３゛１はビヌ３８によシ
コンロッド１８の小端部３３との相対位置が固定されて
いるため、作動中に切欠３５を通じてピストン３１とコ
ンロッドの７」＼端部３３が分離スることはない。
コンロッド１８の小端部３３との相対位置が固定されて
いるため、作動中に切欠３５を通じてピストン３１とコ
ンロッドの７」＼端部３３が分離スることはない。
以上のとおシ＠１発明によれば、ピストンヘッドとスカ
ート部とをセラミック製として一体に形成し、上記ピス
トンの内部に周面が球面状のコンロノド嵌合用受圧部を
設けるとともに、コンロッドの小端を上記嵌合用受圧部
と揺動自在に嵌合する球状小端部としたので、セラミッ
クス製ピストンと金属製コンロッドとの接触が潤滑油を
介して行われ、接触部で応力集中が発生することがない
。
ート部とをセラミック製として一体に形成し、上記ピス
トンの内部に周面が球面状のコンロノド嵌合用受圧部を
設けるとともに、コンロッドの小端を上記嵌合用受圧部
と揺動自在に嵌合する球状小端部としたので、セラミッ
クス製ピストンと金属製コンロッドとの接触が潤滑油を
介して行われ、接触部で応力集中が発生することがない
。
従ってセラミックス製ピストンの破損を防止できる。
さらに第２発明によれば、第１発明に加えさらに前記コ
ンロッドの球状小端部に二面切欠部を設けるとともにピ
ストンの受圧部の下半分の１部を切欠いてコンロッドの
前記二面切欠部が通過可能な開口部を設けたので、セラ
ミツメ協ピストンとコンロッド小端部との間に設けられ
たボールジヨイント部の分解組立が容易である。
ンロッドの球状小端部に二面切欠部を設けるとともにピ
ストンの受圧部の下半分の１部を切欠いてコンロッドの
前記二面切欠部が通過可能な開口部を設けたので、セラ
ミツメ協ピストンとコンロッド小端部との間に設けられ
たボールジヨイント部の分解組立が容易である。
第１図は従来のセラミックス製ピストンの概略図、第２
図は本発明に係るセラミックス製ピストンの概略図、第
３図は第２図の■−■断面図である。 １１・・・ピストンヘッド、１２・・ピストンのヌカ−
１部、ｉ８・・・コンロッド、３２・・・コンロッド嵌
合用受圧部、３３・・・コンロッドｌ」＼端、３４・・
・ピストンの受面部の下半分（支持部）、３５・・・支
持部切欠、３９ コンロッド小端二面切欠部。
図は本発明に係るセラミックス製ピストンの概略図、第
３図は第２図の■−■断面図である。 １１・・・ピストンヘッド、１２・・ピストンのヌカ−
１部、ｉ８・・・コンロッド、３２・・・コンロッド嵌
合用受圧部、３３・・・コンロッドｌ」＼端、３４・・
・ピストンの受面部の下半分（支持部）、３５・・・支
持部切欠、３９ コンロッド小端二面切欠部。
Claims (2)
- （１） ピストンヘッドとスカート部とを一体に形成
してなるセラミックス製ピストンにおいて、上記ピスト
ンの内部に局面が球面状のコンロッド嵌合用受圧部を設
けるとともに、コンロッドの小端を上記嵌合用受圧部と
揺動自在に嵌合する球状小端部としたセラミックス製ピ
ストン。 - （２） ピストンヘッドとスカート部とを一体に形成
してなるセラミックス製ピストンにおいて、上記ピスト
ンの内部に周面が球面状のコンロッド嵌合用受圧部を設
けるとともに、コンロッドの小端を上記嵌合用受圧部と
揺動自在に嵌合する球状小端部とし、さらに前記コンロ
ッドの球状小端部に二面切欠部を設けるとともに、ピス
トンの受圧面の下半分の一部を切欠いてコンロッドの前
記二面切欠部が通過可能々開口部が設けられたセラミッ
クス製ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211483A JPS59138755A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | セラミツクス製ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211483A JPS59138755A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | セラミツクス製ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138755A true JPS59138755A (ja) | 1984-08-09 |
Family
ID=11796530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211483A Pending JPS59138755A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | セラミツクス製ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138755A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216750U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-31 | ||
| DE102008063752B4 (de) * | 2008-01-11 | 2018-01-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kolbenstangenanbindung |
-
1983
- 1983-01-29 JP JP1211483A patent/JPS59138755A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216750U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-31 | ||
| DE102008063752B4 (de) * | 2008-01-11 | 2018-01-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kolbenstangenanbindung |
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