JPS60240853A - エンジン用組立式ピストン - Google Patents
エンジン用組立式ピストンInfo
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- JPS60240853A JPS60240853A JP9615184A JP9615184A JPS60240853A JP S60240853 A JPS60240853 A JP S60240853A JP 9615184 A JP9615184 A JP 9615184A JP 9615184 A JP9615184 A JP 9615184A JP S60240853 A JPS60240853 A JP S60240853A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- piston body
- brim
- ceramic
- thermal expansion
- 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
- 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
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/0023—Multi-part pistons the parts being bolted or screwed together
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2251/00—Material properties
- F05C2251/04—Thermal properties
- F05C2251/042—Expansivity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エンジンに用いられるピストンに関する。
従来、ビス１２６７１部にセラミック製部材をとりっけ
、断熱性を向上させて燃焼改善をはかるピストン構造の
接合手段として、鋳込み、圧入９機械的液合等が考えら
れている。
、断熱性を向上させて燃焼改善をはかるピストン構造の
接合手段として、鋳込み、圧入９機械的液合等が考えら
れている。
従来のエンジン用組立式ピストンとして機械的接合構造
を用いたものでは、第３図に示すように、セラミック製
ピストンへ７ドＣの中央孔部に挿通する金属製固定用ボ
ルトｄ、固定用部材ｅ、ワッシャｆおよびナツトｇによ
り、セラミック製ピストンへラドＣをピストンａに固定
するものが提案されている。
を用いたものでは、第３図に示すように、セラミック製
ピストンへ７ドＣの中央孔部に挿通する金属製固定用ボ
ルトｄ、固定用部材ｅ、ワッシャｆおよびナツトｇによ
り、セラミック製ピストンへラドＣをピストンａに固定
するものが提案されている。
さらに、従来の他のエンジン用組立式ピストンとして機
械的接合構造を用いたものでは、セラミック製ヘッドプ
レートを金属製リングによりピストンヘッドにボルト等
により固定するもの（実開昭５２−４９１０号）が提案
されている。
械的接合構造を用いたものでは、セラミック製ヘッドプ
レートを金属製リングによりピストンヘッドにボルト等
により固定するもの（実開昭５２−４９１０号）が提案
されている。
しかしながら、このような従来のエンジン用組立式ピス
トンでは、固定用ポル）ｄが高温にさらされ、金属製固
定用ボルトｄとセラミック製ピストンへラドＣとの熱膨
張差により、ガタが発生したり、ビスＦンヘッドＣが破
壊されたりするという問題点がある。
トンでは、固定用ポル）ｄが高温にさらされ、金属製固
定用ボルトｄとセラミック製ピストンへラドＣとの熱膨
張差により、ガタが発生したり、ビスＦンヘッドＣが破
壊されたりするという問題点がある。
さらに、従来の他のエンジン用組立式ピストンでは、ピ
ストン部材は、一般にアルミ材で形成されているので、
ビス取付部のネジ強度が十分でなく、また、ピストン部
材とビスとの熱膨張差によってボルトが抜けるという問
題点がある。
ストン部材は、一般にアルミ材で形成されているので、
ビス取付部のネジ強度が十分でなく、また、ピストン部
材とビスとの熱膨張差によってボルトが抜けるという問
題点がある。
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、ピストンの熱膨張によるが夕を吸収できるようにする
とともに、ボルトの抜けを防止できるようにした、エン
ジン用組立式ピストンを提供することを目的とする。
、ピストンの熱膨張によるが夕を吸収できるようにする
とともに、ボルトの抜けを防止できるようにした、エン
ジン用組立式ピストンを提供することを目的とする。
このため、本発明のエンジン用組立式ピストンは、エン
ジン用ピストンにおいて、ピストン本体の頂部凹所にセ
ラミック製ピストンヘッドをそなえるとともに、同ピス
トンヘッドの上部外周縁に形成されたつば状凸部を上記
頂部凹所の底部へ向けて押圧する固定用リング部材をそ
なえ、上記つは状凸部が外方へ向は厚みを減少するよう
に形成されて、同つば状凸部に形成された締付はボルト
挿入用孔部を通じ上記リング部材と上記ピストン本体の
底面とを締結する締付はボルトが設けられたことを特徴
としている。
ジン用ピストンにおいて、ピストン本体の頂部凹所にセ
ラミック製ピストンヘッドをそなえるとともに、同ピス
トンヘッドの上部外周縁に形成されたつば状凸部を上記
頂部凹所の底部へ向けて押圧する固定用リング部材をそ
なえ、上記つは状凸部が外方へ向は厚みを減少するよう
に形成されて、同つば状凸部に形成された締付はボルト
挿入用孔部を通じ上記リング部材と上記ピストン本体の
底面とを締結する締付はボルトが設けられたことを特徴
としている。
加熱時において、ピストン本体が大きく膨張する際にも
、セラミック製ピストンヘッドの上部外周縁に形成され
たつば状凸部を固定用リングが締付はボルトにより押圧
して、ピストンヘッドが固定支持される。
、セラミック製ピストンヘッドの上部外周縁に形成され
たつば状凸部を固定用リングが締付はボルトにより押圧
して、ピストンヘッドが固定支持される。
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１，２図は本発明の一実施例としてのエンジン用組立
式ピストンを示すもので、第１図はその縦断面図、第２
図はそのピストンヘッドの斜視図である。
第１，２図は本発明の一実施例としてのエンジン用組立
式ピストンを示すもので、第１図はその縦断面図、第２
図はそのピストンヘッドの斜視図である。
第１，２図に示すように、エンジン用アルミニウム製ピ
ストン本体１の頂部凹所１２にセラミック製ピストンヘ
ッド（ピストンクラウン部）２が嵌挿されており、この
セラミック製ピストンへラド２の外周縁には、つば状凸
部７が設けられていて、このつば状凸部下の上部には、
外方へ向けて降傾斜するテーパ面８が形成され、つば状
凸部７の下部には、外方へ向けて昇傾斜するテーパ面９
が形成されている。
ストン本体１の頂部凹所１２にセラミック製ピストンヘ
ッド（ピストンクラウン部）２が嵌挿されており、この
セラミック製ピストンへラド２の外周縁には、つば状凸
部７が設けられていて、このつば状凸部下の上部には、
外方へ向けて降傾斜するテーパ面８が形成され、つば状
凸部７の下部には、外方へ向けて昇傾斜するテーパ面９
が形成されている。
すなわち、凸部７が外方（半径方向）へ向けて厚みを減
少するように形成されている。
少するように形成されている。
そして、このつば状凸部７のテーパ面８に沿ったテーパ
面３ａを有する固定用リングとしての耐熱鋼製押えリン
グ３が設けられている。
面３ａを有する固定用リングとしての耐熱鋼製押えリン
グ３が設けられている。
この押えリング３は、ピストン本体１の頂部内周縁１ａ
に摺動自在となるように頂部凹所１２に嵌挿されている
。
に摺動自在となるように頂部凹所１２に嵌挿されている
。
また、つば状凸部７のテーパ面９に沿ったテーパ面１２
ａが頂部凹所１２の底部周縁に形成されている。
ａが頂部凹所１２の底部周縁に形成されている。
さらに、セラミック製ピストンヘッド２のつば状凸部７
には、外周に沿って等間隔に複数（ここでは、４つ）の
締付はボルト挿通用孔部１０が形成されている。
には、外周に沿って等間隔に複数（ここでは、４つ）の
締付はボルト挿通用孔部１０が形成されている。
そして、各締付はボルト挿通用孔部１０を通じて、押え
リング３とピストン本体１の底面１ｂとを締結する締付
はボルトとしての耐熱鋼製固定用ボルト４が設けられて
いる。
リング３とピストン本体１の底面１ｂとを締結する締付
はボルトとしての耐熱鋼製固定用ボルト４が設けられて
いる。
この固定用ボルト４の材質としては、伸展性を有してい
てバネ常数の押圧−歪特性のねているものが選択され、
ボルト４の長さは長くなるよう１こ設けられている。
てバネ常数の押圧−歪特性のねているものが選択され、
ボルト４の長さは長くなるよう１こ設けられている。
なお、第１図中の符号５は座金、６は隙間、１１はｍ焼
室をそれぞれ示している。
室をそれぞれ示している。
また、テーパ面８，９は、一方のみテーパをなしていて
、その他方が一平面をなしていてもよい。
、その他方が一平面をなしていてもよい。
本発明のエンジン用組立式ピストンは上述のごとく構成
されており、ピストンが高温にさらされた場合には、ア
ルミニウム製ピストン本体１は、耐熱鋼製固定用ボルト
４と比較して熱膨張が大きいので、これらの熱膨張差に
より、ピストンの軸方向に固定用ボルト４に引張り応力
が働き、ピストン本体１のつば状凸部７に圧縮方向に応
力が発生する。
されており、ピストンが高温にさらされた場合には、ア
ルミニウム製ピストン本体１は、耐熱鋼製固定用ボルト
４と比較して熱膨張が大きいので、これらの熱膨張差に
より、ピストンの軸方向に固定用ボルト４に引張り応力
が働き、ピストン本体１のつば状凸部７に圧縮方向に応
力が発生する。
一方、耐熱鋼製押えリング３およびアルミニウム製ピス
トン本体１は、ともにセラミック製ピストンヘッド２と
比較して熱膨張が大きいので、半径方向に拡大し、つば
状凸部７のテーパ面８と押えリング３のテーパ面３ａと
の間およびつば状凸部７のテーパ面９とビスｉン本体１
の頂部凹所１２のテーパ面１２ａとの間に、スキマが発
生する方向に、ピストン本体１．が移動する。
トン本体１は、ともにセラミック製ピストンヘッド２と
比較して熱膨張が大きいので、半径方向に拡大し、つば
状凸部７のテーパ面８と押えリング３のテーパ面３ａと
の間およびつば状凸部７のテーパ面９とビスｉン本体１
の頂部凹所１２のテーパ面１２ａとの間に、スキマが発
生する方向に、ピストン本体１．が移動する。
これらの圧縮応力およびスキマの発生が合成されて、ス
キマの発生が防止されて、さらに、圧縮応力も生じない
。
キマの発生が防止されて、さらに、圧縮応力も生じない
。
したがって、温度によらず、セラミック製ピストンヘッ
ド２のピストン本体１への安定した固定が行なわれる。
ド２のピストン本体１への安定した固定が行なわれる。
さらに、押えリング３と固定用ボルト４とが同じ耐熱鋼
により構成されているので、熱膨張差が防止されて、ネ
ジの抜けが確実に防止されて、ネジ部の強度が向上する
。
により構成されているので、熱膨張差が防止されて、ネ
ジの抜けが確実に防止されて、ネジ部の強度が向上する
。
また、固定用ボルト４を長くすることによって、ピスト
ン本体１の熱膨張によるピストンヘッド２への圧縮応力
を緩和することができる。
ン本体１の熱膨張によるピストンヘッド２への圧縮応力
を緩和することができる。
１、〔発明の効果〕
本発明のエンジン用組立式ピストンによれば、エンジン
用ピストンにおいて、ピストン本体の頂部凹所にセラミ
ック製ピストンヘッドをそなえるとともに、同ピストン
ヘッドの上部外周縁に形成されたつば状凸部を上記頂部
凹所の底部へ向けて押圧する固定用リング部材をそなえ
、上記つば状凸部が外方へ向は厚みを減少するように形
成されて、同つぼ状凸部に形成された締付はボルト挿入
用孔部を通じ上記リング部材と上記ピストン本体の底面
とを締結する締付はボルトが設けられるという簡素な構
造で、次のような効果ないし利点を得ることができる。
用ピストンにおいて、ピストン本体の頂部凹所にセラミ
ック製ピストンヘッドをそなえるとともに、同ピストン
ヘッドの上部外周縁に形成されたつば状凸部を上記頂部
凹所の底部へ向けて押圧する固定用リング部材をそなえ
、上記つば状凸部が外方へ向は厚みを減少するように形
成されて、同つぼ状凸部に形成された締付はボルト挿入
用孔部を通じ上記リング部材と上記ピストン本体の底面
とを締結する締付はボルトが設けられるという簡素な構
造で、次のような効果ないし利点を得ることができる。
（１）ピストンの頂部外周が、ピストン本体により形成
されているので、ピストンプロフィルの後加工が不要と
なる。
されているので、ピストンプロフィルの後加工が不要と
なる。
（２）ピストンの熱膨張によるガタの発生を防止するこ
とができる。
とができる。
（３）ボルトの抜けを確実に防止できる。
第１，２図は本発明の一実施例としてのエンジン用組立
式ピストンを示すもので、第１図はその縦断面図、第２
図はそのピストンヘッドの斜視図であり、第３図は従来
のエンジン用組立式ピストンの右半部を破断して示す立
面図である。 １・・エンジン用アルミニウム製ピストン本体、ｌａ・
−頂部内周縁、１ｂ・・底面、２・・セラミック製ピス
トンヘッド、３・・固定用リングとしての耐熱鋼製押え
リング、３ａ・・テーパ面、４・・締付はボルトとして
の耐熱鋼製固定用ボルト、５・・座金、６・・隙間、７
・・つば状凸部、８，９・・テーパ面、１゜・・締付は
ボルト挿通用孔部、１１・・燃焼室、１２・・頂部凹所
、１２ａ・・テーパ面。 代理人 弁理士 飯沼義彦 第１図 第２図 第３図
式ピストンを示すもので、第１図はその縦断面図、第２
図はそのピストンヘッドの斜視図であり、第３図は従来
のエンジン用組立式ピストンの右半部を破断して示す立
面図である。 １・・エンジン用アルミニウム製ピストン本体、ｌａ・
−頂部内周縁、１ｂ・・底面、２・・セラミック製ピス
トンヘッド、３・・固定用リングとしての耐熱鋼製押え
リング、３ａ・・テーパ面、４・・締付はボルトとして
の耐熱鋼製固定用ボルト、５・・座金、６・・隙間、７
・・つば状凸部、８，９・・テーパ面、１゜・・締付は
ボルト挿通用孔部、１１・・燃焼室、１２・・頂部凹所
、１２ａ・・テーパ面。 代理人 弁理士 飯沼義彦 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- エンジン用ピストンにおいて、ピストン本体の頂部凹所
にセラミック製ピストンへラド゛をそなえるとともに、
同ピストンヘッドの上部外周縁に形成されたつば状凸部
を上記頂部凹所の底部へ向けて押圧する固定用リング部
材をそなえ、上記つば状凸部が外方へ向は厚みを減少す
るように形成されて、同つぼ状凸部に形成された締付は
ボルト挿入用孔部を通じ上記リング部材と上記ピストン
本体の底面とを締結する締付はボルトが設けられたこと
を特徴とする、エンジン用組立式ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9615184A JPS60240853A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | エンジン用組立式ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9615184A JPS60240853A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | エンジン用組立式ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240853A true JPS60240853A (ja) | 1985-11-29 |
Family
ID=14157375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9615184A Pending JPS60240853A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | エンジン用組立式ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240853A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124137A1 (de) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Mahle Gmbh | Gebauter kolben für einen verbrennungsmotor |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP9615184A patent/JPS60240853A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124137A1 (de) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Mahle Gmbh | Gebauter kolben für einen verbrennungsmotor |
| JP2008503681A (ja) * | 2004-06-22 | 2008-02-07 | マーレ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用の複合式のピストン |
| US7584694B2 (en) | 2004-06-22 | 2009-09-08 | Mahle Gmbh | Composite piston for an internal combustion engine |
| KR101184236B1 (ko) | 2004-06-22 | 2012-09-21 | 말레 게엠베하 | 내연기관용 조립 피스톤 |
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