TW513523B - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Description

513523 A7 B7 五、發明説明（1 ) 【發明所屬之技術領域】 - - - I - 1·^- - I - - - II ......... .i —ϋ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種內燃機用活塞，尤其是關於適合高 速旋轉化及小型化的內燃機用活塞。 【習知技術】 習知的活塞具備有冠部；與其一體形成的活塞銷轂部 ;以及相對向設置的一對活塞裙部，而且在冠部周圍設有 活塞環用凹槽（其中一例請參照日本實公平7 - 7 5 7〇 號）。第6圖顯示這種習知構造，其係在冠部1周圍設置 頂活塞環槽2、第2活塞環槽3及油環槽4，並且在各個 凹槽嵌合未圖示之活塞環。在油環槽4之底部形成有貫穿 內外的供油孔5。 符號6係活塞銷轂部，7係活塞裙部，活塞裙部7之 下端較活塞銷轂部6之下端更朝向下方長長地延伸，而且 形成有加工基準用段差部8。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，在本發明當中，所謂活塞之上下係以第6圖及 後述第1圖、第3圖及第4圖之各圖示狀態作爲基準，而 將各圖之上下方向及左右設定爲實施例產品或該部分之各 上下及左右方向。 【發明所欲解決之課題】 然而，如上述習知例所示，若活塞裙部7之下部朝向 下方長長地突出，會增加該突出部分之重量，因此恐怕會 妨礙引擎之高速旋轉化及小型化。若活塞裙部之圓周方向 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 513523 A7 B7 五、發明説明（2 ) 寬度過大也會有同樣的問題。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且，即使在油環槽之底部設置供油孔也無法充分潤 滑時，活塞相對於汽缸的接觸會變強，因而有時會發生活 塞卡住或燒附的情形。 此外，在活塞裙部7之下部雖然設有加工基準用段差 部8 ，但是在活塞裙部7形成高荷重的條件下，此段差部 8可能會成爲因爲應力集中所產生之裂縫的起點。因此， 本發明之目的在於提供一種可解決上述問題的活塞。 【解決課題之手段】 爲了解決上述課題，本發明申請專利範圍第1項之內 燃機用活塞係具有冠部、以及與此一體並且分別相對向形 成的一對活塞銷轂部及活塞裙部者，其特徵在於：使前述 活塞裙部之下端位於前述活塞銷轂部之下端的上方位置。 申請專利範圍第2項之發明係在上述第1發明當中， 將前述活塞裙部之圓周方向寬度設定在活塞直徑之4 〇 % 以下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍第3項之發明係在上述第χ發明當中， 在前述冠部之側面周圍所設置的油環槽下方之活塞裙部設 置貫穿內外的供油孔。 申請專利範圍第4項之發明係在上述第1發明當中， 從前述活塞裙部之下端切除加工基準用段差部。 【圖面之簡單說明】 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 513523 A7 B7 五、發明説明（3 ) 第1圖係本實施例之活塞的前視圖。 第2圖係上述活塞的仰視圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖係第1圖的3 — 3線剖視圖。 第4圖係第3圖的4 — 4線剖視圖。 第5圖係第3圖的B部放大圖。 第6圖係習知例之相當於第3圖的剖視圖。 【符號之說明】 1 冠部 2 頂活塞環槽 4 油環槽 5 供油孔 6 活塞銷轂部 7 活塞裙部 1 0供油孔 1 1下端 1 2下端 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明之實施形態】 以下根據圖面來說明一實施例。第1圖係本實施例之 活塞的前視圖（第3圖的A箭頭顯示方向），第2圖係將 活塞銷轂部至活塞裙部之部分形成半剖面所顯示的仰視圖 ，第3圖係第1圖的3 — 3線剖視圖，第4圖係第3圖的 4 一 4線剖視圖，第5圖係第3圖的B部放大圖。另外， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 513523 A7 B7 五、發明説明（4 ) 與第6圖之習知例共通的部分則使用共通符號。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第1圖當中，於冠部1之側面周圍形成有頂活塞環 槽2 ，且在其下方形成有油環槽4。在油環槽4內的底部 以適當間隔形成有貫穿內外的供油孔5 ，可經由此供油孔 5從活塞內側供油至表面側。在冠部1下方形成有分別相 差9 0 °的各一對活塞銷轂部6及活塞裙部7。 在活塞裙部7之上部，於油環槽4附近朝圓周方向以 預定間隔形成有複數個供油孔1 〇。本實施例係以較供油 孔5還大的孔徑，於每一單側之活塞裙部7各形成有三個 。由於供油孔1 0係設置在活塞裙部7，因此孔徑之自由 度較大。此外，供油孔5係設置在相對向之活塞裙部7的 附近位置，本實施例係在每一單側各形成有四個。 活塞裙部7之圓周方向的寬度a與冠部1之直徑b的 比，即a / b爲4 0 %以下。所謂活塞裙部7之圓周方向 寬度a係指在正對於活塞裙部7的投影面（即第1圖所示 之活塞裙部7)中，冠部1之圓周方向的寬度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第1圖及第2圖所示，活塞裙部7係在吸氣側及排 氣側的位置，相差1 8 0 °並且以較狹窄的寬度（a )形 成，其與汽缸之接觸面係形成與冠部1之外周同心的圓弧 狀，如第2圖所明示，活塞裙部7之下端1 2係形成圓弧 狀，並且連接於與位置相差9 0 °之活塞銷轂部6相連的 圓弧部1 3 ，因此下端1 2、圓弧部1 3及活塞銷轂部6 從底面觀看大致形成橢圓形。 活塞銷轂部6與圓弧部1 3連成一體，爲了軸承未圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 7 - 513523 A7 B7 五、發明説明（5) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 示之活塞銷而形成較厚之厚度，且形成有可插入活塞銷的 活塞銷孔1 4 。本實施例係形成圓弧部1 3之中心與冠部 1之中心一致的標準配置。 活塞銷轂部6之下端1 1與活塞裙部7之下端1 2係 如第1圖及第3圖所明示，活塞裙部7之下端1 2僅以尺 寸d減少其下方突出量而位於活塞銷轂部6之下端1 1的 上方位置。此尺寸d之値在不會產生活塞裙部7之搖擺作 用等，且活塞裙部7之下端1 2位於活塞銷轂部6之下端 1 1的上方位置之範圍內’可任意加以設定。 活塞裙部7之下端1 2在起初的成形階段中’雖然與 第6圖之習知例一樣較活塞銷轂部6之下端1 1朝向下方 長長地延伸，而且也形成有段差部8 (第6圖），但最後 係藉由切除活塞銷轂部6之下端1 1的下方部分，也同時 切除段差部8。 第4圖係活塞銷轂部6的構造，活塞銷轂部6係形成 在往冠部1內側拉進的位置，在活塞銷孔1 4內形成有供 油用等的凹槽1 5、1 6、1 7。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第5圖所示，在冠部1與活塞裙部7之交界附近， 朝向圓周方向以適當間隔形成有複數個供油孔1 0 ，可與 活塞裙部7內側的空間1 8連通，並且將從未圖示之曲軸 側供應至空間1 8內的油引導至活塞裙部7之外表面，以 潤滑活塞裙部7與汽缸C之內面間的滑動面。此潤滑可加 強從供油孔5所進行之潤滑作用。圖中之符號B R係燃燒 室，C係汽缸，R G 1係頂活塞環，r G 2係油環。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 513523 A7 ___ B7 _ 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接下來，說明本實施例之作用。在第1圖及第3圖當 中，由於係使活塞裙部7之下端1 2僅以尺寸d位於活塞 銷轂部6之下端1 1的上方位置，因此活塞裙部7之下端 1 2不會比活塞銷轂部6之下端1 1更朝向下方突出，而 可縮短活塞裙部7之上下方向寬度h，因此可盡量使活塞 裙部7小型·輕量化，並且形成適合高速旋轉的構造。 除此之外，由於冠部1之直徑b與活塞裙部7之圓周 方向寬度a的比，即a / b爲4 0 %以下，因此可盡量縮 小活塞裙部7相對於汽缸C之內面的滑動面積，並且對於 活塞之小型•輕量化有所幫助。 而且，由於係從活塞裙部7之下端1 2切除當初成形 階段所形成的段差部8 (第6圖），因此可避免以此段差 部8爲起點產生裂縫。所以適合用在容易產生裂縫等形成 高荷重狀態的高速旋轉狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，如第5圖所明示，由於係將供油孔1 〇設置在 油環槽4下方，因此當活塞在汽缸C內來回動作時，油環 會刮除汽缸C內壁所附著的油，而且活塞裙部7與汽缸C 間的滑動面會有油從供油孔5及1 0供應。 此時，供油孔1 0係位於油環槽4下方，且經常爲開 放狀態，因此即使在高速旋轉時等僅由供油孔5並不一定 能充分潤滑的情況下，也可從供油孔1 0供應充分的油量 ，因此可補足習知供油孔5的供油，尤其可使高速旋轉時 之潤滑效果提升。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 513523 A7 B7 五、發明説明（7 ) 【發明之效果】 根據申請專利範圍第1項之發明，由於係使活塞裙部 之下端位於活塞銷轂部下端的上方位置，因此可盡量縮小 活塞裙部，結果即可避免活塞裙部所致之重量增加，且可 盡量實現輕量化，因此可實現引擎之高速旋轉化、小型化 。所謂活塞裙部及活塞銷轂部之下端分別係指活塞之軸線 方向上離冠部最遠的部分。 根據申請專利範圍第2項之發明，由於係將活塞裙部 之圓周方向寬度與活塞之直徑的比設定爲4 0%以下，因 此可盡量縮小活塞裙部，且可實現輕量化、小型化。 根據申請專利範圍第3項之發明，由於係在油環槽下 方設置供油孔，因此可對於活塞裙部充分供油。於是可使 活塞裙部之潤滑穩定。 根據申請專利範圍第4項之發明，由於係從活塞裙部 下端切除加工基準用段差部，因此可設定成在負荷高荷重 的條件下可消除應力集中，且不容易成爲裂縫產生之起點 的樣式。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -1〇 -

Claims (1)

1. 513523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ， 1 . 一種內燃機用活塞，係具有冠部、以及與此一體 並且分別相對向形成的一對活塞銷轂部及活塞裙部者，其 特徵在於··使前述活塞裙部之下端位於前述活塞銷轂部下 端的上方位置。 2 ·如申請專利範圍第1項之內燃機用活塞，其中， 將前述活塞裙部之圓周方向寬度設定在活塞直徑之4 〇% 以下。 3 ·如申請專利範圍第1項之內燃機用活塞，其中， 在前述冠部之側面周圍所設置的油環槽下方之活塞裙部設 置貫穿內外的供油孔。 4 ·如申請專利範圍第1項之內燃機用活塞，其中， 從前述活塞裙部之下端切除加工基準用段差部。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) a4規格（210X297公釐）