JPS6158956A - 内燃機関用のアルミニウム製のピストン - Google Patents

内燃機関用のアルミニウム製のピストン

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JPS6158956A JP60179551A JP17955185A JPS6158956A JP S6158956 A JPS6158956 A JP S6158956A JP 60179551 A JP60179551 A JP 60179551A JP 17955185 A JP17955185 A JP 17955185A JP S6158956 A JPS6158956 A JP S6158956A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関用のアルミニウム製のピストンであ
って、ピストンスカートに鋼製の調整条片が設けられて
いる形式のものに関する。
従来の技術 このような形式のピストン（いわゆるオートサーミツク
ピストン）は既に以前から極めて種種様様な構成のもの
が公知であり、また実際に広い範囲において使用されて
いる。
上記形式のピストンを用いることによって特に、高負荷
される乗用車用ディーゼル機関及びオニ、／ト［関にお
けるピストンの静粛性が改善されろようになっている。
ピストンスカートにリング状又はプレート状の鋼片を鋳
込むことによって、熱膨張に所望の影響を与えることが
できる。
低負荷されるピストンではリング部分はピストンスカー
トからスラスト・反スラスト方向において通常スリット
によって隔てられている。
これによって一方では調整されるべきピストンスカート
が剛性のピストンヘッドから隔てられ、また他方ではピ
ストンピンアイに向かって熱が導出されることによって
付加的な有利な調整効果が達成される。
調整部材である鋼片はリング状又はプレート状（条片状
）をしている。リング状の鋼片はスカート上端部に挿入
されており、主としてスカート上端部における極めて狭
い範囲におげろ熱膨張を阻止する。これに対して、ピス
トンピンアイスの範囲に鋳込まれたプレート状の鋼片は
全スカート範囲にわたって比較的強い作用を及ぼす。し
かし　ながらこの場合スラスト・反スラスト方向におけ
るスカートの熱膨張係数はピストン材料の熱膨張係数に
対して減じ兄られるが、これに対してピストンビン方向
ではスカートの熱膨張係数は増大せしめられる。
上記形式の公知のすべてのピストンではピストンスカー
トの形状と調整部材とは、スラスト・反スラスト方向に
おけるピストンの熱膨張がピストンスカートの上端部か
又は下端部において最小になるよう圧、互いに調和させ
られている。
このようなピストン構造において、スカート上端部及び
下端部における両端部範囲が流体力学的に作用する（さ
び形潤滑膜を生ぜしめるために幾分球面状に引き込まれ
ているスカート形状を実現しようとすると、通常のよう
にピストンスカートとシリンダ壁との間の最も狭い遊び
の範囲を膨張が最も少ない区分に位置させた場合に次の
ような欠点が生じる。つまシこのような場合、ピストン
のすべての運転状態における最小騒音発生のために必要
な狭い案内が不可能になる。
発明の課題 ゆえに本発明の課題は、スカート上端部及び下端部に（
さび形潤滑膜が生せしめられるにもかかわらず、すべて
の運転状態において騒音のわずかなピストン案内を保証
することが１きるような膨張特性を有する、調整条片を
備えたピストンを提供することである。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、少なくと
も各１つの水平方向に延びている調整条片が、スラスト
・反スラスト方向においてスカート高さを３分割したう
ちの軸方向で見て中央範囲にしかも、ジス孔の間に延在
するスカート内周面に一体成形されており、調整条片を
備えたピストンスカートの外周面がその上端及び下端に
おいてそれぞれピストン直径の５〜４０％の軸方向長さ
にわたって球面状に各スカート端部に向かって引き込ま
れており、ピストンが１５０℃に均一に加熱された場合
に、軸方向で見て前記引き込まれた両スカート端部範囲
の間に位置しているスカート区分が、連接棒揺動平面に
隣接した周範囲においてピストン＆径の５〜３０％の値
の軸方向高さにわたって最大スカート外径を有するよう
になっている。
発明の効果 本発明のように構成されていると、ピストンピン方向１
見て中央のピストン範囲において機関の低温運転状態に
おいても高温運転状態においても最も狭い組込み遊びを
有することができる。それというのは本発明によるピス
トンでは調整条片の設けられている位置と、スカート構
造との調整条片の調整作用の調和とに基づいて、ピスト
ンスカートにおける熱膨張の最も小さい範囲が軸方向１
見て、半径方向に引き込まれているスカート上端部と下
端部との間に位置しているからである。
実施例 ピストンは鋳造されたアルミニウム・珪素合金から成っ
ている。ピストンスカート１はスラスト・反スラスト方
向において、最下位のリング溝２を貫いて延びている水
平なスリットによってピストンヘッド３から隔てられて
いる。ピストン直径りは９５ｍｍである。圧縮高さＨは
４３　ｍｍである。連接棒揺動平面に隣接していてこの
平面の両側それぞれ約５０°　の範囲において、ピスト
ンスカート１の高さＡは約４３　ｍｍである。軸方向に
おける調整条片の高さＳは８　ｍｍである。調整条片の
軸中心はピストンスカート１の高さへの中心の上２．５
　ｍｍに位置している。半径方向外側に位置している号
？ス端面間の間隔Ｔは６５玉である。
これに対してピストンピン方向においてピストンスカー
ト１は１０％短縮されている。調整条片牛はピストンの
スラスト・反スラスト方向の範囲においてスカート高さ
Ａ　７５１３分割されたうちの中央範囲に設けられてい
る。この調整条片壬はジス孔の壁内にまで延びている。
ピストンのスカート部１はその上端及び下端におけろ範
囲５において外周面をそれぞれ５ｍｍの高さにわたって
直径０．２　ｍｍだけ球面状に対応端部に向かって引き
込まれている。
第１図においてピストンの左隣シにはピストンスカート
の輪郭が、ピストン軸線を含みかつピストンピンｉｌｌ
線に対して垂直な断面図で示されている。このピストン
スカートの輪郭の下には半径方向の長さが単位羽で示さ
れている。シリング滑走面はシリンダ壁６で示されてい
る。
低温状態でのピストンの半径方向における組込み遊びは
調整条片の中心においてここでは約０、０２　ａｍであ
る。スカート上端部における相応な半径方向の組込み遊
びは０．１２　ｍｍであり、スカート下端部においては
０．１　ｍｍである。
第１図においてピストンの右隣シにはピストンスカート
が１５０℃に均一に加熱された場合（この実施例におけ
るピストン合金の基本膨張＝２１Ｘ１０　　關／ｍｍＫ
）におげろ熱膨張係数が曲線で示されている。この曲線
の下には熱膨張係数の対応する値が示されている。熱膨
張値を示すこの曲線から、調整条片牛が設けられている
範囲におげろ熱膨張が最も小さいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるピストンの一部を破断して示す全
体図、第２図は第１図の■−■線に沿った断面図である
。 １・・・ピストンスカート、２・・・リング溝、３・・
・ピストンヘッド、牛・・・調整条片、５・・・スカー
ト端部範囲、６・・・シリンダ壁、Ａ・・・スカート高
さ、Ｄ・・・ピストン直径、Ｈ・・・圧縮高さ、Ｓ・・
・条片高さ、Ｔ・・・ン」？ス端面間の間隔 ＼−一一一／

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関用のアルミニウム製のピストンであつて、
    ピストンスカート（１）に鋼製の調整条片（４）が設け
    られている形式のものにおいて、 少なくとも各１つの水平方向に延びている調整条片（４
    ）が、スラスト・反スラスト方向においてスカート高さ
    （Ａ）を３分割したうちの軸方向で見て中央範囲にしか
    も、ボス孔の間に延在するスカート内周面に一体成形さ
    れており、 調整条片（４）を備えたピストンスカート（１）の外周
    面がその上端及び下端においてそれぞれピストン直径（
    Ｄ）の５〜４０％の軸方向長さにわたつて球面状に各ス
    カート端部に向かつて引き込まれており、 ピストンが１５０℃に均一に加熱された場合に、軸方向
    で見て前記引き込まれた両スカート端部範囲（５）の間
    に位置しているスカート区分が、連接棒揺動平面に隣接
    した周範囲においてピストン直径（Ｄ）の５〜３０％の
    値の軸方向高さにわたつて最大スカート外径を有するこ
    とを特徴とする、内燃機関用のアルミニウム製のピスト
    ン。 ２、球面状に引き込まれたスカート端部範囲（５）が、
    ピストンのすべての運転状態において球面状に保たれる
    ように半径方向において後退させられている、特許請求
    の範囲第１項記載のピストン。 ３、ピストンスカート（１）の上下両端におけるスカー
    ト端部範囲（５）の球面形状が運転状態において最小に
    なつた場合に、最大スカート直径と接するシリンダ面に
    対して０．０５ｍｍの半径方向間隙が残されている、特
    許請求の範囲第１項又は第２項記載のピストン。 ４、球面状に延びているスカート端部範囲（５）の軸方
    向長さがピストン直径（Ｄ）の５〜２０％の間である、
    特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記
    載のピストン。 ５、ピストンピンボスの各側に１つずつ調整条片（４）
    が配置されていて、該調整条片がピストン直径（Ｄ）の
    ５〜２５％の間の軸方向高さ（Ｓ）を有している、特許
    請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
    ピストン。 ６、調整条片（４）が単にその端部においてのみスカー
    ト材料に一体成形されていて、その他の部分では少なく
    ともその外周部においては形状接続的にスカート内面に
    接し、少なくともその内周部においてはスカート材料と
    接触していない、特許請求の範囲第１項から第５項まで
    のいずれか１項記載のピストン。 ７、調整条片（４）が周方向においてボス孔壁の範囲に
    まで延びている、特許請求の範囲第１項から第６項まで
    のいずれか１項記載のピストン。 ８、調整条片（４）が周方向において最小で９０°の範
    囲にわたつてかつ最大で１４０°の範囲にわたつて延在
    している、特許請求の範囲第１項から第７項までのいず
    れか１項記載のピストン。 ９、ピストンが以下の寸法比を有し、 Ｈ／Ｄ＝２５〜５０％ Ｔ／Ｄ＝４５〜８０％ Ａ／Ｄ＝２０〜５０％ Ｓ／Ｄ＝５〜２５％ この場合Ｄはピストン直径、Ｈは圧縮高さ、Ｔは半径方
    向外側に位置するボス端面間の間隔、Ａはスカート高さ
    及びＳは軸方向における条片高さである、特許請求の範
    囲第１項から第８項までのいずれか１項記載のピストン
    。
JP60179551A 1984-08-16 1985-08-16 内燃機関用のアルミニウム製のピストン Expired - Lifetime JPH06103007B2 (ja)

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DE3430132.1 1984-08-16

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