JPS5923048A - 内燃機関のピストン - Google Patents
内燃機関のピストンInfo
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- JPS5923048A JPS5923048A JP13313282A JP13313282A JPS5923048A JP S5923048 A JPS5923048 A JP S5923048A JP 13313282 A JP13313282 A JP 13313282A JP 13313282 A JP13313282 A JP 13313282A JP S5923048 A JPS5923048 A JP S5923048A
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- JP
- Japan
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- oil
- piston
- skirt
- peripheral surface
- skirt portion
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
本発明は内燃機関のピストン、特に頭部（ピストンヘッ
ド）に冷却オイル通路を設け、該通路に導入した冷却オ
イルで頭部を冷却するようにした、所謂クーリングチャ
ンネル付のピストンに関するものである。
ド）に冷却オイル通路を設け、該通路に導入した冷却オ
イルで頭部を冷却するようにした、所謂クーリングチャ
ンネル付のピストンに関するものである。
内燃機関のピストンは周知の如く、シリンダ内を高速で
往復運動して混合ガスの吸入、圧縮を行い、混合ガスの
爆発圧力を受け、コネクチングロッドを介してクランク
シャフトに回転力を与えるものであり、一般に第１、２
図に示したように頭部１と、頭部１に連らなるスカート
部２と、スカート部２の対向面に設けられたピンボス部
３、３と、ピスボス部３、３を貫通するピン孔４、４を
有していて、これらピン孔４、４に嵌挿したピストンピ
ン５によってコネクチングロッド６に連結されるように
なっている。なお図において７と８は頭部の外周に設け
られたコンプレッションリング溝とオイルリング溝、９
と１０は前記コンプレッションリング溝７とオイルリン
グ溝８にそれぞれ嵌め着けられたコンプレッションリン
グとオイルリング、１１はシリンダである。
往復運動して混合ガスの吸入、圧縮を行い、混合ガスの
爆発圧力を受け、コネクチングロッドを介してクランク
シャフトに回転力を与えるものであり、一般に第１、２
図に示したように頭部１と、頭部１に連らなるスカート
部２と、スカート部２の対向面に設けられたピンボス部
３、３と、ピスボス部３、３を貫通するピン孔４、４を
有していて、これらピン孔４、４に嵌挿したピストンピ
ン５によってコネクチングロッド６に連結されるように
なっている。なお図において７と８は頭部の外周に設け
られたコンプレッションリング溝とオイルリング溝、９
と１０は前記コンプレッションリング溝７とオイルリン
グ溝８にそれぞれ嵌め着けられたコンプレッションリン
グとオイルリング、１１はシリンダである。
上記のような内燃機関のピストンは頭部１の冠面やコン
プレッションリング９が燃焼ガスに曝されて高温になり
、このため、シリンダ１１とコンプレッションリング９
の間、或いはピンボス部３、３とピストンピン５の間に
焼付きを起しやすいという不具合がある。
プレッションリング９が燃焼ガスに曝されて高温になり
、このため、シリンダ１１とコンプレッションリング９
の間、或いはピンボス部３、３とピストンピン５の間に
焼付きを起しやすいという不具合がある。
そこで、このような不具合を解消するため第３、４図に
示したように頭部１に冷却オイル通路１２を設けると共
にスカート部２の内周面に、前記冷却オイル通路１２に
冷却オイルを供給するオイル導入部１３および冷却オイ
ル通路１２から冷却オイルを排除するオイル排出部１４
を突設し、前記オイル導入部１３から図外のオイルジェ
ット装置によって冷却オイル通路１２に供給し、この冷
却オイルで頭部１乃至ピンボス部３、３を冷却するよう
にした所謂クーリングチャンネル付のピストンが開発さ
れるに至った。なお１５と１６はオイル導入部１３とオ
イル排出部１４に設けられた冷却オイル通路である。
示したように頭部１に冷却オイル通路１２を設けると共
にスカート部２の内周面に、前記冷却オイル通路１２に
冷却オイルを供給するオイル導入部１３および冷却オイ
ル通路１２から冷却オイルを排除するオイル排出部１４
を突設し、前記オイル導入部１３から図外のオイルジェ
ット装置によって冷却オイル通路１２に供給し、この冷
却オイルで頭部１乃至ピンボス部３、３を冷却するよう
にした所謂クーリングチャンネル付のピストンが開発さ
れるに至った。なお１５と１６はオイル導入部１３とオ
イル排出部１４に設けられた冷却オイル通路である。
しかるに従来のクーリングチャンネル付の内燃機関のピ
ストンは、スカート部２が局部的にスカッフ（焼付き）
を起すという不具合があった。
ストンは、スカート部２が局部的にスカッフ（焼付き）
を起すという不具合があった。
上記スカート部２の局部的スカッフの原因は第４図に示
したようにオイル導入部１３とオイル排出部１４がＸ−
Ｘ軸に対して非対称に配置されているため、スカート部
２のスラスト面２ａおよびアンチスラスト面２ｂのＸ−
Ｘ軸対称位置の剛性に差異が生じ、機関の燃焼サイクル
中のピストンの運動によってスラスト面２ａやアンチス
ラスト面２ｂに側圧が加わると、スカート部２は第４図
仮想線示したように変形し、スラスト面２ａやアンチス
ラスト面２ｂの一部２ａ′、２ｂ′がシリンダ１１の内
周面に対して相対的に突出した状態になることにある。
したようにオイル導入部１３とオイル排出部１４がＸ−
Ｘ軸に対して非対称に配置されているため、スカート部
２のスラスト面２ａおよびアンチスラスト面２ｂのＸ−
Ｘ軸対称位置の剛性に差異が生じ、機関の燃焼サイクル
中のピストンの運動によってスラスト面２ａやアンチス
ラスト面２ｂに側圧が加わると、スカート部２は第４図
仮想線示したように変形し、スラスト面２ａやアンチス
ラスト面２ｂの一部２ａ′、２ｂ′がシリンダ１１の内
周面に対して相対的に突出した状態になることにある。
そこで従来は上記突出の原因のすべてがスカート部２の
変形にあると考えてスカート部２の肉厚を厚くしたり、
或はスカート部２の前記オイル導入部１３およびオイル
排出部１４の、ピンボス方向に直角な軸に対して対称位
置に、神強リブを設けてスカート部２の変形を防止した
ピストンも開発されるに至ったが、このようなピストン
はアルミニウム合金等のピストン素材の使用量が大とな
り、またピストン重量が増えて、ピストンのコストダウ
ンおよび軽量化の要請に反するというデメリットが生じ
る。
変形にあると考えてスカート部２の肉厚を厚くしたり、
或はスカート部２の前記オイル導入部１３およびオイル
排出部１４の、ピンボス方向に直角な軸に対して対称位
置に、神強リブを設けてスカート部２の変形を防止した
ピストンも開発されるに至ったが、このようなピストン
はアルミニウム合金等のピストン素材の使用量が大とな
り、またピストン重量が増えて、ピストンのコストダウ
ンおよび軽量化の要請に反するというデメリットが生じ
る。
しかし、このようなデメリットはスカート部２の変形を
、剛性を高めることで防いでスラスト面２ａおよびアン
チスラスト面２ｂの一部２ａ′、２ｂ′がシリンダ１１
の内周面に対して相対的に突出するのを阻止しようとす
る以上、不可避的に生ずるものである。
、剛性を高めることで防いでスラスト面２ａおよびアン
チスラスト面２ｂの一部２ａ′、２ｂ′がシリンダ１１
の内周面に対して相対的に突出するのを阻止しようとす
る以上、不可避的に生ずるものである。
そこで本発明者はスカート部２の剛性を高めること以外
の方法で上記突出を阻止するべく、該突出の原因を詳細
に検討してみた。その結果、剛性の不均等によるスカー
ト部２の変形が上記突出の直接の原因ではあるが、変形
が原因のすべてではなく、従来のピストンにおいては第
５図に示したように「オイル導入部１３およびオイル排
出部１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
ａが、ピンボス方向に直角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対してこ
れらオイル導入部１３およびオイル排出部１４と対称位
置の、スカート部２の外周面のオーバル量ｂと同一に形
成されていた」ことが上記突出の間接的でかつ重要な原
因になっていることを発見した。
の方法で上記突出を阻止するべく、該突出の原因を詳細
に検討してみた。その結果、剛性の不均等によるスカー
ト部２の変形が上記突出の直接の原因ではあるが、変形
が原因のすべてではなく、従来のピストンにおいては第
５図に示したように「オイル導入部１３およびオイル排
出部１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
ａが、ピンボス方向に直角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対してこ
れらオイル導入部１３およびオイル排出部１４と対称位
置の、スカート部２の外周面のオーバル量ｂと同一に形
成されていた」ことが上記突出の間接的でかつ重要な原
因になっていることを発見した。
即ち、上記の如くオイル導入部１３およびオイル排出部
１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量ａが
、ピンボス方向に直角な軸に対してこれらオイル導入部
１３およびオイル排出部１４と対称位置のオーバル量ｂ
と同一であるため、ピストンのストローク時スラスト面
２ａやアンチスラスト面２ｂに側圧が加わると、剛性の
弱いオイル導入部１３およびオイル排出部１４とピンボ
ス方向に直角な軸に対して対称位置のスカート部２の外
周面が凹み、該面のオーバル量が増大したことと同様と
なる反面、剛性の強いオイル導入部１３およびオイル排
出部１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
が減少したことになり、該面の一部２ａ′、２ｂ′がシ
リンダ１１の内周面に対して相対的に突出した状態にな
るからである。
１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量ａが
、ピンボス方向に直角な軸に対してこれらオイル導入部
１３およびオイル排出部１４と対称位置のオーバル量ｂ
と同一であるため、ピストンのストローク時スラスト面
２ａやアンチスラスト面２ｂに側圧が加わると、剛性の
弱いオイル導入部１３およびオイル排出部１４とピンボ
ス方向に直角な軸に対して対称位置のスカート部２の外
周面が凹み、該面のオーバル量が増大したことと同様と
なる反面、剛性の強いオイル導入部１３およびオイル排
出部１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
が減少したことになり、該面の一部２ａ′、２ｂ′がシ
リンダ１１の内周面に対して相対的に突出した状態にな
るからである。
従って変形を見込んでオイル導入部１３およびオイル排
出部１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
を予め大きめに形成しておけば、スカート部２が変形し
ても、スカート部２の一部２ａ′、２ｂ′がシリンダ１
１の内周面に対して相対的に突出するのを積極的に阻止
できる筈である。
出部１４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
を予め大きめに形成しておけば、スカート部２が変形し
ても、スカート部２の一部２ａ′、２ｂ′がシリンダ１
１の内周面に対して相対的に突出するのを積極的に阻止
できる筈である。
本発明は斯かる観点から為されたものであり、その要旨
とする構成は第６図に示したようにオイル導入部１３お
よびオイル排出部１４の位置するスカート部２の外周面
のオーバル量ａを、ピスボス方向に直角な軸に対して前
記オイル導入部１３およびオイル排出部１４と対称位置
のスカート部２の外周面のオーバル量ｂよりも大きく形
成したことにある。
とする構成は第６図に示したようにオイル導入部１３お
よびオイル排出部１４の位置するスカート部２の外周面
のオーバル量ａを、ピスボス方向に直角な軸に対して前
記オイル導入部１３およびオイル排出部１４と対称位置
のスカート部２の外周面のオーバル量ｂよりも大きく形
成したことにある。
図面に示す実施例において、ピスボス方向に直角な軸に
対してオイル導入部１３およびオイル排出部１４と対称
位置のスカート部２の外周面のオーバル量ｂは、ピスト
ンのストローク時スラスト面２ａ及びアンチスラスト面
２ｂに側圧が作用した場合を考慮して、このときピスト
ンがスカッフを惹起しない必要最小量に形成されている
。またオイル導入部１３およびオイル排出部１４の位置
するスカート部２の外周面のオーバル量ａは、これらオ
イル導入部１３及びオイル排出部１４の熱膨張、及び前
記側圧による変形突出量を見込んで、ピンボス方向に直
角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対して、これらオイル導入部１３
およびオイル排出部１４と対称位置の、前記オーバル量
ｂよりも大きく形成されている。
対してオイル導入部１３およびオイル排出部１４と対称
位置のスカート部２の外周面のオーバル量ｂは、ピスト
ンのストローク時スラスト面２ａ及びアンチスラスト面
２ｂに側圧が作用した場合を考慮して、このときピスト
ンがスカッフを惹起しない必要最小量に形成されている
。またオイル導入部１３およびオイル排出部１４の位置
するスカート部２の外周面のオーバル量ａは、これらオ
イル導入部１３及びオイル排出部１４の熱膨張、及び前
記側圧による変形突出量を見込んで、ピンボス方向に直
角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対して、これらオイル導入部１３
およびオイル排出部１４と対称位置の、前記オーバル量
ｂよりも大きく形成されている。
斯く構成することにより、機関の燃焼サイクル中のピス
トンの運動によってピストンに側圧が加わると、ピスト
ンスカート部２の変形が生ずるが、オイル導入部１３及
びオイル排出部の位置するスカート部２の突出変形は、
予じめ見込んで大きくしておいたオーバル量（ａ）によ
って相殺吸収される。
トンの運動によってピストンに側圧が加わると、ピスト
ンスカート部２の変形が生ずるが、オイル導入部１３及
びオイル排出部の位置するスカート部２の突出変形は、
予じめ見込んで大きくしておいたオーバル量（ａ）によ
って相殺吸収される。
従って、ストローク中のピストンスカート部２の外周は
、一部分が突出変形することなく真円円筒面を形成する
ことになるので、シリンダ１１の内面との間に局部的ス
カッフが生じることを未然に防止することができるので
ある。なお、従来と同一部分には同一符号を付して重複
する説明を省略する。
、一部分が突出変形することなく真円円筒面を形成する
ことになるので、シリンダ１１の内面との間に局部的ス
カッフが生じることを未然に防止することができるので
ある。なお、従来と同一部分には同一符号を付して重複
する説明を省略する。
以上説明したように本発明は頭部１と、頭部１に連らな
るスカート部２と、スカート部２の対向面に設けられた
ピンボス部３、３と、ピンボス部３、３を貫通するピン
孔４、４を有していて、これらピン孔４、４に嵌挿した
ピストンピン５によってコネクチングロッド６等に連結
されるピストンにおいて、前記頭部１には冷却オイル通
路１２を設け、スカート部２の内周面には前記冷却オイ
ル通路１２に冷却オイルを供給するオイル導入部１３お
よび冷却オイル通路１２から冷却オイルを排除するオイ
ル排出部１４を突設すると共に、これらオイル導入部１
３およびオイル排出部１４の位置するスカート部２の外
周面のオーバル量を、前記オイル導入部１３およびオイ
ル排出部１４とピンボス方向対称位置のスカート部２の
外周面のオーバル量よりも大きく形成したので、従来の
ようにスカート部２の肉厚を厚くしたり或はスカート部
２のオイル導入部１３およびオイル排出部１４の、ピン
ボス方向に直角な軸に対して対称位置に補強リブを設け
ることなく、ピストンに側圧が加わった時に、スカート
部２の外周の一部が突出変形することを未然に防止でき
る。従って、ピストンの重量を増加することなく、スカ
ート部２の局部的スカッフを防止することが可能となり
、内燃機関のピストンに対する時代的要請である軽量化
、低コスト化を図る上で、大なる効果がある。
るスカート部２と、スカート部２の対向面に設けられた
ピンボス部３、３と、ピンボス部３、３を貫通するピン
孔４、４を有していて、これらピン孔４、４に嵌挿した
ピストンピン５によってコネクチングロッド６等に連結
されるピストンにおいて、前記頭部１には冷却オイル通
路１２を設け、スカート部２の内周面には前記冷却オイ
ル通路１２に冷却オイルを供給するオイル導入部１３お
よび冷却オイル通路１２から冷却オイルを排除するオイ
ル排出部１４を突設すると共に、これらオイル導入部１
３およびオイル排出部１４の位置するスカート部２の外
周面のオーバル量を、前記オイル導入部１３およびオイ
ル排出部１４とピンボス方向対称位置のスカート部２の
外周面のオーバル量よりも大きく形成したので、従来の
ようにスカート部２の肉厚を厚くしたり或はスカート部
２のオイル導入部１３およびオイル排出部１４の、ピン
ボス方向に直角な軸に対して対称位置に補強リブを設け
ることなく、ピストンに側圧が加わった時に、スカート
部２の外周の一部が突出変形することを未然に防止でき
る。従って、ピストンの重量を増加することなく、スカ
ート部２の局部的スカッフを防止することが可能となり
、内燃機関のピストンに対する時代的要請である軽量化
、低コスト化を図る上で、大なる効果がある。
第１図は内燃機関のピストンの断面図、第２図は同底面
図、第３図は従来のクーリングチャンネル付の内燃機関
のピストンの断面図、第４図は同底面図、第５図は従来
のピストンのスカート部のオーバル量を誇張して表示し
たピストン底面図、第６図は本発明ピストンの第５図と
同様の図である。 １・・・頭部、２・・・スカート部、３・・・ピンボス
部、４・・・ピン孔、５・・・ピストンピン、６・・・
コネクチングロッド、１２・・・冷却オイル通路、１３
・・・オイル導入部、１４・・・オイル排出部。
図、第３図は従来のクーリングチャンネル付の内燃機関
のピストンの断面図、第４図は同底面図、第５図は従来
のピストンのスカート部のオーバル量を誇張して表示し
たピストン底面図、第６図は本発明ピストンの第５図と
同様の図である。 １・・・頭部、２・・・スカート部、３・・・ピンボス
部、４・・・ピン孔、５・・・ピストンピン、６・・・
コネクチングロッド、１２・・・冷却オイル通路、１３
・・・オイル導入部、１４・・・オイル排出部。
Claims (1)
- （１）頭部（１）と、頭部（１）に連らなるスカート部
（２）と、スカート部（２）の対向面に設けられたピン
ボス部（３）、（３）と、ピンボス部（３）、（３）を
貫通するピン孔（４）、（４）を有していて、これらピ
ン孔（４）、（４）に嵌挿したピストンピン（５）によ
ってコネクチングロッド（６）等に連結されるピストン
において、前記頭部（１）には冷却オイル通路（１２）
を設け、スカート部（２）の内周面には前記冷却オイル
通路（１２）に冷却オイルを供給するオイル導入部（１
３）および冷却オイル通路（１２）から冷却オイルを排
除するオイル排出部（１４）を突設すると共に、これら
オイル導入部（１３）およびオイル排出部（１４）の位
置するスカート部（２）の外周面のオーバル量を、ピン
ボス方向に直角な軸に対して、前記オイル導入部（１３
）およびオイル排出部（１４）と対称位置のスカート部
（２）の外周面のオーバル量よりも大きく形成したこと
を特徴とする内燃機関のピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13313282A JPS5923048A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13313282A JPS5923048A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923048A true JPS5923048A (ja) | 1984-02-06 |
| JPH0160664B2 JPH0160664B2 (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15097519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13313282A Granted JPS5923048A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923048A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3527032A1 (de) * | 1985-07-27 | 1987-01-29 | Mahle Gmbh | Tauchkolben, insbesondere fuer verbrennungsmotoren |
| US4864986A (en) * | 1988-09-26 | 1989-09-12 | Brunswick Corporation | Two-cycle engine with offset piston ovality |
| US5182240A (en) * | 1990-08-20 | 1993-01-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2,Nd2 O3, Sm2 3 and Al2 O3 |
| US5185304A (en) * | 1990-08-20 | 1993-02-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2, Nd2 O3, Sm2 O3 and Bi2 O3 |
| US5232765A (en) * | 1990-07-25 | 1993-08-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Distributed constant circuit board using ceramic substrate material |
| JP2011080436A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Toyota Central R&D Labs Inc | ピストン |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13313282A patent/JPS5923048A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3527032A1 (de) * | 1985-07-27 | 1987-01-29 | Mahle Gmbh | Tauchkolben, insbesondere fuer verbrennungsmotoren |
| US4864986A (en) * | 1988-09-26 | 1989-09-12 | Brunswick Corporation | Two-cycle engine with offset piston ovality |
| US5232765A (en) * | 1990-07-25 | 1993-08-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Distributed constant circuit board using ceramic substrate material |
| US5182240A (en) * | 1990-08-20 | 1993-01-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2,Nd2 O3, Sm2 3 and Al2 O3 |
| US5185304A (en) * | 1990-08-20 | 1993-02-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2, Nd2 O3, Sm2 O3 and Bi2 O3 |
| JP2011080436A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Toyota Central R&D Labs Inc | ピストン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0160664B2 (ja) | 1989-12-25 |
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