JPS6350445Y2 - - Google Patents
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- JPS6350445Y2 JPS6350445Y2 JP1982078166U JP7816682U JPS6350445Y2 JP S6350445 Y2 JPS6350445 Y2 JP S6350445Y2 JP 1982078166 U JP1982078166 U JP 1982078166U JP 7816682 U JP7816682 U JP 7816682U JP S6350445 Y2 JPS6350445 Y2 JP S6350445Y2
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- Japan
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- piston
- skirt
- pin boss
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
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
- F02F3/02—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion
- F02F3/025—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion having circumferentially slotted piston skirts, e.g. T-slots
-
- 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
- F16J1/04—Resilient guiding parts, e.g. skirts, particularly for trunk pistons
-
- 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
- F02F2200/00—Manufacturing
- F02F2200/06—Casting
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、内燃機関のトランク形（筒形）ピ
ストンの改良に関する。
ストンの改良に関する。
一般に、自動車用内燃機関においては、機関振
動を低減する一つの手段として、往復質量である
ピストンをアルミ合金で作りその軽量化をはかつ
ている。
動を低減する一つの手段として、往復質量である
ピストンをアルミ合金で作りその軽量化をはかつ
ている。
例えば、第１図Ａ，Ｂに示したトランク形ピス
トン１においても、そのピストンクラウン部２、
ピストンピンボス部３及びピストンスカート部４
などが、アルミ合金を用いて一体的に鋳造成形さ
れていた（昭和45年自動車技術編著「新編自動車
工学ハンドブツク」第４〜20頁参照）。
トン１においても、そのピストンクラウン部２、
ピストンピンボス部３及びピストンスカート部４
などが、アルミ合金を用いて一体的に鋳造成形さ
れていた（昭和45年自動車技術編著「新編自動車
工学ハンドブツク」第４〜20頁参照）。
このアルミ合金（軽合金）は、比重が小さいた
めに上述したようにピストン１の重量が軽減され
ると共に、熱伝導が良いのでピストンクラウン部
２（特に燃焼室の一部を形成するピストンヘツド
部）の温度が下げられ、これによつて耐ノツキン
グ性が向上するという利点がある。
めに上述したようにピストン１の重量が軽減され
ると共に、熱伝導が良いのでピストンクラウン部
２（特に燃焼室の一部を形成するピストンヘツド
部）の温度が下げられ、これによつて耐ノツキン
グ性が向上するという利点がある。
ただアルミ合金は、熱膨脹が鉄より大きいため
に、ピストン１の温度が機関の運転状態により変
化した場合、ピストン１の寸法も変化し、これに
よつてピストン１とシリンダ（図示せず）との摺
動間隙が大きく変化するという欠点がある。つま
り、ピストン１の温度が低い時には上記間隙が過
大となり（つまり、高温時の熱膨脹を考慮して予
めピストン１の寸法を小さく設定すると）、ピス
トン・スラツプ（側圧音）が増大するのである。
に、ピストン１の温度が機関の運転状態により変
化した場合、ピストン１の寸法も変化し、これに
よつてピストン１とシリンダ（図示せず）との摺
動間隙が大きく変化するという欠点がある。つま
り、ピストン１の温度が低い時には上記間隙が過
大となり（つまり、高温時の熱膨脹を考慮して予
めピストン１の寸法を小さく設定すると）、ピス
トン・スラツプ（側圧音）が増大するのである。
そのため、従来では上記ピストン１の側圧を受
けながらピストン１がシリンダ内で摺動する案内
役をするピストンスカート部４を予め楕円に形成
し、より温度の高いピストンクラウン部２に引き
つられてスカート部４が変形する変形量と、スカ
ート部４の熱膨脹量とを釣り合せて、常に一定の
寸法を保つようにする設計を行なうのが一般的で
あつた。
けながらピストン１がシリンダ内で摺動する案内
役をするピストンスカート部４を予め楕円に形成
し、より温度の高いピストンクラウン部２に引き
つられてスカート部４が変形する変形量と、スカ
ート部４の熱膨脹量とを釣り合せて、常に一定の
寸法を保つようにする設計を行なうのが一般的で
あつた。
ところが、このような従来のピストン構造にあ
つては、上述した寸法設定によりピストンスカー
ト部４の下部においてはシリンダとの間隙を一定
にすることはできても、スカート部４の温度勾配
が運転状態により大きく変化することから、熱膨
脹量及び変形量が異なるピストンスカート部４の
上部ではシリンダとの間隙を一定にすることはで
きず、従つて依然としてスカート部で過大な間隙
を有するテーパー形となつていたため、特にピス
トン温度が低い軽負荷運転時にはスカート上部の
シリンダとの間隙が過大でピストン１がシリンダ
内で首振り運動を起こし、ピストンスラツプが増
大するという不都合が依然として残されており、
またピストンリングの挙動不良によりオイル消費
量やブローバイガス量が増大するという問題点が
あつた。
つては、上述した寸法設定によりピストンスカー
ト部４の下部においてはシリンダとの間隙を一定
にすることはできても、スカート部４の温度勾配
が運転状態により大きく変化することから、熱膨
脹量及び変形量が異なるピストンスカート部４の
上部ではシリンダとの間隙を一定にすることはで
きず、従つて依然としてスカート部で過大な間隙
を有するテーパー形となつていたため、特にピス
トン温度が低い軽負荷運転時にはスカート上部の
シリンダとの間隙が過大でピストン１がシリンダ
内で首振り運動を起こし、ピストンスラツプが増
大するという不都合が依然として残されており、
またピストンリングの挙動不良によりオイル消費
量やブローバイガス量が増大するという問題点が
あつた。
この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、上述したアルミ製のピストン
において、ピストンスカート部端部をピストンピ
ンボス部外周面へ上方を広いスパンで下方を狭い
スパンで傾斜させて連結することにより、ピスト
ンピンボス部の熱膨脹変化にかかわらずピストン
スカート部の上下部の寸法を機関の運転状態にか
かわらず常に一定にコントロールして上記問題点
を解決することを目的とする。
てなされたもので、上述したアルミ製のピストン
において、ピストンスカート部端部をピストンピ
ンボス部外周面へ上方を広いスパンで下方を狭い
スパンで傾斜させて連結することにより、ピスト
ンピンボス部の熱膨脹変化にかかわらずピストン
スカート部の上下部の寸法を機関の運転状態にか
かわらず常に一定にコントロールして上記問題点
を解決することを目的とする。
以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第２図Ａ，Ｂに示すトランク形ピストン１は、
そのピストンクラウン部２、ピストンピンボス部
３及びピストンスカート部４などがアルミ合金を
用いて一体的に鋳造成形されることは第１図Ａ，
Ｂと同様である。
そのピストンクラウン部２、ピストンピンボス部
３及びピストンスカート部４などがアルミ合金を
用いて一体的に鋳造成形されることは第１図Ａ，
Ｂと同様である。
そして、この実施例ではピストンピンボス部３
を中心にして第２図Ａ中左右対称に配設されるピ
ストンスカート部４は、そのピストンピンボス部
３外周（及びピストンクラウン部２）に対する連
結部４Ａが略台形状（機関に組付けられたピスト
ン１の側面透視で）に形成され、その上方が広い
スパン（最大距離l1第２図Ｂ参照）でまた下方が
狭いスパン（最小距離l3第２図Ｂ参照）で傾斜さ
せてそれぞれ連結されるようになつている。
を中心にして第２図Ａ中左右対称に配設されるピ
ストンスカート部４は、そのピストンピンボス部
３外周（及びピストンクラウン部２）に対する連
結部４Ａが略台形状（機関に組付けられたピスト
ン１の側面透視で）に形成され、その上方が広い
スパン（最大距離l1第２図Ｂ参照）でまた下方が
狭いスパン（最小距離l3第２図Ｂ参照）で傾斜さ
せてそれぞれ連結されるようになつている。
このようにして、ピストンスカート部４端部の
ピストンピンボス部３外周面に対する連結スパン
を、上述したようにその上下部とで長さを異なら
せ傾斜させることにより、サイドスラスト（側
圧）を受ける部分のピストンスカート径を第３図
Ａ，Ｂにも示したように運転状態にかかわらず常
に一定とすることができる。
ピストンピンボス部３外周面に対する連結スパン
を、上述したようにその上下部とで長さを異なら
せ傾斜させることにより、サイドスラスト（側
圧）を受ける部分のピストンスカート径を第３図
Ａ，Ｂにも示したように運転状態にかかわらず常
に一定とすることができる。
つまり、ピストンピンボス部３外周面の中心線
方向外端で、ピストンスカート部４の上部が接続
しており、ロングスパンのため、ピストンピンボ
ス部３等が熱膨脹によつて軸線方向に大きく変形
した場合には、これに引つ張られて該スカート上
部が半径方向（上記軸線と直角方向）に膨脹しよ
うとするのを打ち消す方向に変形し、上述した部
位の寸法（スカート径）を一定に保つのである
（第３図Ａ参照）。
方向外端で、ピストンスカート部４の上部が接続
しており、ロングスパンのため、ピストンピンボ
ス部３等が熱膨脹によつて軸線方向に大きく変形
した場合には、これに引つ張られて該スカート上
部が半径方向（上記軸線と直角方向）に膨脹しよ
うとするのを打ち消す方向に変形し、上述した部
位の寸法（スカート径）を一定に保つのである
（第３図Ａ参照）。
一方、ピストンピンボス部３外周面の中心線方
向の中ほどでピストンスカート部４の中間部が接
続しており、シヨートスパンのため、上述したピ
ストンピンボス部３の熱膨脹に伴つて変形する量
ももともと小さく、同様に一定の寸法を保つこと
ができる（第３図Ｂ参照）。
向の中ほどでピストンスカート部４の中間部が接
続しており、シヨートスパンのため、上述したピ
ストンピンボス部３の熱膨脹に伴つて変形する量
ももともと小さく、同様に一定の寸法を保つこと
ができる（第３図Ｂ参照）。
また、ピストンピンボス部３外周面の中心線方
向の内端でピストンスカート部４の下部が接続し
ているので、ピストンピンボス部３の熱膨脹の影
響が少なく一定寸法に保てる（第３図Ｃ参照）。
向の内端でピストンスカート部４の下部が接続し
ているので、ピストンピンボス部３の熱膨脹の影
響が少なく一定寸法に保てる（第３図Ｃ参照）。
尚、第３図Ａ，Ｂ，Ｃで上半分が低温時で下半
分が高温時の状態を示すことは言うまでもない。
分が高温時の状態を示すことは言うまでもない。
このようにピストンピンボス部と接続するピス
トンスカート部４の上部から下部まで、運転状態
の如何にかかわらず、一定の寸法（スカート径）
を保つことができるので、シリンダとの間に過大
な間隙を与えることなくピストンスカート部４の
寸法を所定の寸法に設定できる。言い換えればピ
ストンスカート部４に温度勾配などに応じて所定
のゆるやかなテーパ量（角）を付与することがで
きるのである。
トンスカート部４の上部から下部まで、運転状態
の如何にかかわらず、一定の寸法（スカート径）
を保つことができるので、シリンダとの間に過大
な間隙を与えることなくピストンスカート部４の
寸法を所定の寸法に設定できる。言い換えればピ
ストンスカート部４に温度勾配などに応じて所定
のゆるやかなテーパ量（角）を付与することがで
きるのである。
以上説明したようにこの考案によれば、軽合金
製のピストンにおいて、ピストンスカート部端部
をピストンピンボス部外周面へ上方を広いスパン
で下方を狭いスパンで傾斜させて連結するように
構成したので、ピストンスカート部の上下部の寸
法を機関の運転状態にかかわらず常に一定にコン
トロールすることができ、この結果シリンダとピ
ストンとの間隙を小さくしてピストンスラツプの
低減がはかれると共に、オイル消費量やブローバ
イガス量が低減されるという効果が得られる。
製のピストンにおいて、ピストンスカート部端部
をピストンピンボス部外周面へ上方を広いスパン
で下方を狭いスパンで傾斜させて連結するように
構成したので、ピストンスカート部の上下部の寸
法を機関の運転状態にかかわらず常に一定にコン
トロールすることができ、この結果シリンダとピ
ストンとの間隙を小さくしてピストンスラツプの
低減がはかれると共に、オイル消費量やブローバ
イガス量が低減されるという効果が得られる。
第１図Ａ，Ｂは従来例の斜視図及び側面図、第
２図Ａ，Ｂはこの考案の斜視及び側面図、第３図
Ａ，Ｂ，Ｃは同じくその作用状態を示す第２図Ｂ
のＸ−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚ線断面図である。 １……トランク形ピストン、４……ピストンス
カート部、４Ａ……連結部、３……ピストンピン
ボス部、l1……最大距離、l2……最小距離。
２図Ａ，Ｂはこの考案の斜視及び側面図、第３図
Ａ，Ｂ，Ｃは同じくその作用状態を示す第２図Ｂ
のＸ−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚ線断面図である。 １……トランク形ピストン、４……ピストンス
カート部、４Ａ……連結部、３……ピストンピン
ボス部、l1……最大距離、l2……最小距離。
Claims (1)
- 内燃機関用の軽合金製トランク形ピストンにお
いて、ピストンスカート部端部をピストンピンボ
ス部外周面へ上方を広いスパンで下方を狭いスパ
ンで傾斜させて連結させたことを特徴とする内燃
機関のピストン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982078166U JPS58180353U (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 内燃機関のピストン |
| US07/703,657 US4856417A (en) | 1982-05-27 | 1985-02-21 | Trunk piston for use in an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982078166U JPS58180353U (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58180353U JPS58180353U (ja) | 1983-12-02 |
| JPS6350445Y2 true JPS6350445Y2 (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=13654342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1982078166U Granted JPS58180353U (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 内燃機関のピストン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4856417A (ja) |
| JP (1) | JPS58180353U (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0310057U (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 | ||
| US5107807A (en) * | 1989-09-28 | 1992-04-28 | Nissan Motor Company, Ltd. | Piston for internal combustion engine |
| DE4019917A1 (de) * | 1990-06-22 | 1992-01-09 | Mahle Gmbh | Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren |
| DE4109160C3 (de) * | 1991-03-20 | 2000-11-30 | Federal Mogul Nuernberg Gmbh | Kolben für Brennkraftmaschinen |
| JPH06346787A (ja) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のピストン |
| DE19643778C2 (de) * | 1996-10-23 | 2000-04-13 | Alcan Gmbh | Leichtbaukolben |
| DE19708892C1 (de) * | 1997-03-05 | 1998-05-14 | Porsche Ag | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem liegenden Zylinder |
| DE10145589B4 (de) * | 2001-09-15 | 2006-09-14 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Kolben für eine Brennkraftmaschine |
| US7293497B2 (en) | 2005-11-03 | 2007-11-13 | Dresser, Inc. | Piston |
| US7302884B2 (en) * | 2005-11-03 | 2007-12-04 | Dresser, Inc. | Piston |
| BRPI0718657A2 (pt) | 2006-11-08 | 2013-11-19 | Federal Mogul Corp | Conjunto de pistão |
| DE102007031581A1 (de) * | 2007-07-06 | 2009-01-08 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Kolben einer Brennkraftmaschine mit einer erhöhten Schrägstellung der Kastenwände des Kolbens |
| JP5063634B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2012-10-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のピストン |
| DE102011002653A1 (de) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Kolben zum Einsatz in Verbrennungsmotoren |
| DE102011115639A1 (de) | 2011-09-28 | 2013-03-28 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
| US10184421B2 (en) | 2012-03-12 | 2019-01-22 | Tenneco Inc. | Engine piston |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2802707A (en) * | 1954-08-10 | 1957-08-13 | Ray E Day | Piston |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1514022A (en) * | 1924-01-24 | 1924-11-04 | Smith Sydney | Piston |
| JPS5781143A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | Piston for internal combustion engine |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP1982078166U patent/JPS58180353U/ja active Granted
-
1985
- 1985-02-21 US US07/703,657 patent/US4856417A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2802707A (en) * | 1954-08-10 | 1957-08-13 | Ray E Day | Piston |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4856417A (en) | 1989-08-15 |
| JPS58180353U (ja) | 1983-12-02 |
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| JPH0519560Y2 (ja) |