JPS6275054A - 弾性支持荷重循環形ピストン - Google Patents
弾性支持荷重循環形ピストンInfo
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- JPS6275054A JPS6275054A JP21262085A JP21262085A JPS6275054A JP S6275054 A JPS6275054 A JP S6275054A JP 21262085 A JP21262085 A JP 21262085A JP 21262085 A JP21262085 A JP 21262085A JP S6275054 A JPS6275054 A JP S6275054A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- section
- annular rib
- spring
- piston rod
- 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
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/0023—Multi-part pistons the parts being bolted or screwed together
-
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (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〕
■ 本発明は筒内圧の高い高負荷エンジン用ピスト
１ ンに関する。
１ ンに関する。
： 〔従来の技術〕
： 第４図は従来使用されている本発明と関連した
二 高出力ビストンの奥型的な一例であシ、ピストン
クラウン（１，２，３）は内側環状リブ部１でビニ
ストン棒５と連結されておシ、ガス圧荷重の大部１
分は内側環状リブ部１全通してピストン棒５に流’
ｔ’Ｌ／。７−２．、オー、１５ｙ１ｍＫ＠え、わ、回
転運動に変換される。さらにリングランド部２のリング
溝にはピストンリングが挿入されシリンダの気密を保ち
ながら摺動している。
二 高出力ビストンの奥型的な一例であシ、ピストン
クラウン（１，２，３）は内側環状リブ部１でビニ
ストン棒５と連結されておシ、ガス圧荷重の大部１
分は内側環状リブ部１全通してピストン棒５に流’
ｔ’Ｌ／。７−２．、オー、１５ｙ１ｍＫ＠え、わ、回
転運動に変換される。さらにリングランド部２のリング
溝にはピストンリングが挿入されシリンダの気密を保ち
ながら摺動している。
ところが最近の機関は低燃費の厳しい要請があシ、筒内
最高圧力は年々上昇し１８０ ｋｇ／ｃｒｒＬクフスの
ものも表れ始めておシ、特にこのガス圧による繰返し応
力はピストン直径が大きく々る程増大し高サイクル疲労
によって疲労破壊を起す危険性がある。又平均有効圧力
の上昇につれて燃焼ガス温度も上昇しピストンクラウン
の触火面の焼損や、ピストンクラウンの過大変形、ピス
トンリングとライナ間の潤滑不良を起す可能性がある。
最高圧力は年々上昇し１８０ ｋｇ／ｃｒｒＬクフスの
ものも表れ始めておシ、特にこのガス圧による繰返し応
力はピストン直径が大きく々る程増大し高サイクル疲労
によって疲労破壊を起す危険性がある。又平均有効圧力
の上昇につれて燃焼ガス温度も上昇しピストンクラウン
の触火面の焼損や、ピストンクラウンの過大変形、ピス
トンリングとライナ間の潤滑不良を起す可能性がある。
本発明の目的は、前記従来装置の問題点を解消し、ピス
トンスピードが速く平均有効圧力の大きい高負荷機関に
おいても、トラブルの発生することのない弾性支持荷重
循環形ピストンを提供するにある。
トンスピードが速く平均有効圧力の大きい高負荷機関に
おいても、トラブルの発生することのない弾性支持荷重
循環形ピストンを提供するにある。
本発明は前記問題点を解決するために行われたもので第
１〜２図のように１．９，３，４ａ。
１〜２図のように１．９，３，４ａ。
４ｂよシなるループ構造を形成するとともに、ピストン
クラウンの内側環状リブ部１とピストン棒突起部４ｂと
の間の隙間にばね２又はばね２ａを挿入し、これらのば
ねには予圧縮を与えてボルト７、ｈ；で締め付けたもの
である。
クラウンの内側環状リブ部１とピストン棒突起部４ｂと
の間の隙間にばね２又はばね２ａを挿入し、これらのば
ねには予圧縮を与えてボルト７、ｈ；で締め付けたもの
である。
なお前記挿入ばね２又は２ａのばね定数と予圧縮力を適
宜選定すればガス圧及び熱応力強度上バランスのとれた
ピストンを設計することが可能となる。
宜選定すればガス圧及び熱応力強度上バランスのとれた
ピストンを設計することが可能となる。
ガス圧応力のみを考えたときは、ピストンクラウンとピ
ストン棒’ｚＡ及びＢ位置でボルト締めした方が小さく
なるが、熱応力上からはＡとＢのボルト固定の場合には
熱変形の拘束が大きくなシすぎて熱応力が過大となる。
ストン棒’ｚＡ及びＢ位置でボルト締めした方が小さく
なるが、熱応力上からはＡとＢのボルト固定の場合には
熱変形の拘束が大きくなシすぎて熱応力が過大となる。
−万Ｂ位置を全くボルト固定しなければ発生する熱応力
は最小となるが、Ｂ位置にクリアランスを生じガス圧の
繰り返しのためフレッティングコロ−ジョンなどの不具
合を生じる。
は最小となるが、Ｂ位置にクリアランスを生じガス圧の
繰り返しのためフレッティングコロ−ジョンなどの不具
合を生じる。
本発明ではピストンクラウンとピストン棒はＢ位置の隙
間に予圧縮されたばねを挿入し、Ａ位置でボルト締めさ
れているため、熱変形が大幅に自由化され触火面よシの
熱応力を最小にできるとともに、ピストン頂面のガス圧
による応力も比較的小さくすることができる。又Ｂ位置
にばねが挿入されているため、前記フレッティングコロ
−ジョンなどの不具合を生じることはない。
間に予圧縮されたばねを挿入し、Ａ位置でボルト締めさ
れているため、熱変形が大幅に自由化され触火面よシの
熱応力を最小にできるとともに、ピストン頂面のガス圧
による応力も比較的小さくすることができる。又Ｂ位置
にばねが挿入されているため、前記フレッティングコロ
−ジョンなどの不具合を生じることはない。
以下第１〜側３図を参照して、本発明の一実施例につい
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明に係る第１実施例の要部断面図第２図は
第２実施例の要部拡大図、第３図はＡ位置で固定しＢ位
置をフリーとして機関を運転中のピストン熱変形を示す
状況図、第４図は従来例の要部断面図である。
第２実施例の要部拡大図、第３図はＡ位置で固定しＢ位
置をフリーとして機関を運転中のピストン熱変形を示す
状況図、第４図は従来例の要部断面図である。
第１〜２図で１は内側環状リブ部、２はばね、３はリン
グランド部、４はピストン棒、４ａはピストン棒の上端
つば部、４ｂはピストン棒の内側環状リブ部、５はピス
トン頂部、６は冷却室、７はボルト、８は（ピストンの
）肩部、９は（５゜８）よシ成る触火壁部である。本発
明の弾性支持荷重循環形ピストンは、Ｂ位置（ピストン
クラウンの内側環状リブ部ｌとピストン棒４の内側リブ
部４ｂとの間）の間隙にばね２を挿入し、予め圧縮を与
えて、Ａ位置（リングランド部３とピストン棒の上端つ
ば部４ａ）でボルト結合したものである。
グランド部、４はピストン棒、４ａはピストン棒の上端
つば部、４ｂはピストン棒の内側環状リブ部、５はピス
トン頂部、６は冷却室、７はボルト、８は（ピストンの
）肩部、９は（５゜８）よシ成る触火壁部である。本発
明の弾性支持荷重循環形ピストンは、Ｂ位置（ピストン
クラウンの内側環状リブ部ｌとピストン棒４の内側リブ
部４ｂとの間）の間隙にばね２を挿入し、予め圧縮を与
えて、Ａ位置（リングランド部３とピストン棒の上端つ
ば部４ａ）でボルト結合したものである。
次に前記実施例の作用について説明する。
ピストンにはピストン頂部よシガス圧が働き、又触火面
よシガス熱が作用する、ガス圧応力を最小にするにばＡ
、Ｂ２ケ所でボルト締めすべきで′１ アシ、熱応力を最小にするにはＢ位置でフリーとするの
が好ましいが、第３図のように４点で支持し機関を運転
すると、ピストンに熱変形が発生しＢ部に隙間δを生じ
ると同時にガス圧が繰返し作用するため、フレッティン
グコロ−ジョンなどが生じ適切な設計とは云えない。本
実施例ではＢ部にばね２を予圧して挿入しているので、
核部にクリアランスを発生することなくフレッティング
コロ−ジョンを生じることがない。又はねが挿入された
ことによシ熱変形が大幅に自由化され熱応力が小さく保
たれるとともにばね常数を大きく選定しておけばピスト
ンにかかる１部のガス圧もばねで受は止めるととができ
ピストンクラウン頂部の疲労強度を強化することもでき
る。本実施例のピストンは、内側環状リブ部１及びリン
グランド部３とピストン棒４とが分割組立形であシ、（
１゜３．４ａ、４ｂ）よ多形成されるループ構造の内部
には冷却室６が形成されるが、該冷却室を冷却するため
ノズル等の装着が容易であシうるとともに各部品外周は
全面機械加工が可能なため熱処理の際の焼き割れの防止
又は疲労強度の向上をはかることができる。第２図は変
形ばね２ａを使用した第２実施例であるが、その作用効
果は第１実施例と同様である。
よシガス熱が作用する、ガス圧応力を最小にするにばＡ
、Ｂ２ケ所でボルト締めすべきで′１ アシ、熱応力を最小にするにはＢ位置でフリーとするの
が好ましいが、第３図のように４点で支持し機関を運転
すると、ピストンに熱変形が発生しＢ部に隙間δを生じ
ると同時にガス圧が繰返し作用するため、フレッティン
グコロ−ジョンなどが生じ適切な設計とは云えない。本
実施例ではＢ部にばね２を予圧して挿入しているので、
核部にクリアランスを発生することなくフレッティング
コロ−ジョンを生じることがない。又はねが挿入された
ことによシ熱変形が大幅に自由化され熱応力が小さく保
たれるとともにばね常数を大きく選定しておけばピスト
ンにかかる１部のガス圧もばねで受は止めるととができ
ピストンクラウン頂部の疲労強度を強化することもでき
る。本実施例のピストンは、内側環状リブ部１及びリン
グランド部３とピストン棒４とが分割組立形であシ、（
１゜３．４ａ、４ｂ）よ多形成されるループ構造の内部
には冷却室６が形成されるが、該冷却室を冷却するため
ノズル等の装着が容易であシうるとともに各部品外周は
全面機械加工が可能なため熱処理の際の焼き割れの防止
又は疲労強度の向上をはかることができる。第２図は変
形ばね２ａを使用した第２実施例であるが、その作用効
果は第１実施例と同様である。
本発明の弾性支持荷重循環形ピストンは、ピストンクラ
ウンとピストン棒とをＢ位置の間隙ではばねを挿入する
とともにＡ位置ではボルト締結しく６） ているので、前記ばねのばね定数を適宜選定することに
よシ、ガス圧高サイクル疲労強度と熱疲労強度が十分に
バランスし極めて安全な高負荷用の弾性支持荷重循環形
ピストンを提供できる。
ウンとピストン棒とをＢ位置の間隙ではばねを挿入する
とともにＡ位置ではボルト締結しく６） ているので、前記ばねのばね定数を適宜選定することに
よシ、ガス圧高サイクル疲労強度と熱疲労強度が十分に
バランスし極めて安全な高負荷用の弾性支持荷重循環形
ピストンを提供できる。
第１図は本発明に係る第１実施例の要部断面図、第２図
は第２実施例の要部拡大図、第３図はＡ位置で固定しＢ
位置をフリーとして機関運転中のピストン熱変形を示す
状況図、第４図は従来例の要部断面図である。 １・・・内側環状リブ部、２，２ａ・・・ばね、３・・
・リングランド部、４・・・ピストン棒、４ａ・・・ピ
ストン棒突起部、７・・・ボルト、９・・・ピストン頂
部。 （７〕 第２図 ■
は第２実施例の要部拡大図、第３図はＡ位置で固定しＢ
位置をフリーとして機関運転中のピストン熱変形を示す
状況図、第４図は従来例の要部断面図である。 １・・・内側環状リブ部、２，２ａ・・・ばね、３・・
・リングランド部、４・・・ピストン棒、４ａ・・・ピ
ストン棒突起部、７・・・ボルト、９・・・ピストン頂
部。 （７〕 第２図 ■
Claims (1)
- ピストン頂部から下方に突設された内側環状リブ部とピ
ストン棒突起部とをばねを介して連結するとともに、リ
ングランド部の下端面とピストン棒の上端つば部とをボ
ルトで締結したことを特徴とする弾性支持荷重循環形ピ
ストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21262085A JPS6275054A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 弾性支持荷重循環形ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21262085A JPS6275054A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 弾性支持荷重循環形ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275054A true JPS6275054A (ja) | 1987-04-06 |
| JPH0524347B2 JPH0524347B2 (ja) | 1993-04-07 |
Family
ID=16625692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21262085A Granted JPS6275054A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 弾性支持荷重循環形ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6275054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104040156A (zh) * | 2011-11-26 | 2014-09-10 | 马勒国际公司 | 内燃机活塞及其制造方法 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21262085A patent/JPS6275054A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104040156A (zh) * | 2011-11-26 | 2014-09-10 | 马勒国际公司 | 内燃机活塞及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524347B2 (ja) | 1993-04-07 |
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