JPH0160664B2 - - Google Patents
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- JPH0160664B2 JPH0160664B2 JP13313282A JP13313282A JPH0160664B2 JP H0160664 B2 JPH0160664 B2 JP H0160664B2 JP 13313282 A JP13313282 A JP 13313282A JP 13313282 A JP13313282 A JP 13313282A JP H0160664 B2 JPH0160664 B2 JP H0160664B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- piston
- skirt portion
- skirt
- head
- 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.)
- Expired
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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
- F02F3/16—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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関のピストン、特に頭部（ピス
トンヘツド）に冷却オイル通路を設け、該通路に
導入した冷却オイルで頭部を冷却するようにし
た、所謂クーリングチヤンネル付のピストンに関
するものである。
トンヘツド）に冷却オイル通路を設け、該通路に
導入した冷却オイルで頭部を冷却するようにし
た、所謂クーリングチヤンネル付のピストンに関
するものである。
内燃機関のピストンは周知の如く、シリンダ内
を高速で往復運動して混合ガスの吸入、圧縮を行
い、混合ガスの爆発圧力を受け、コネクチングロ
ツドを介してクランクシヤフトに回転力を与える
ものであり、一般に第１，２図で示したように頭
部１と、頭部１に連らなるスカート部２と、スカ
ート部２の対向面に設けられたピンボス部３，３
と、ピスボス部３，３を貫通するピン孔４，４を
有していて、これらピン孔４，４に嵌挿したピス
トンピン５によつてコネクチングロツド６に連結
されるようになつている。なお図において７と８
は頭部の外周に設けられたコンプレツシヨンリン
グ溝とオイルリング溝、９と１０は前記コンプレ
ツシヨンリング溝７とオイルリング溝８にそれぞ
れ嵌め着けられたコンプレツシヨンリングとオイ
ルリング、１１はシリンダである。
を高速で往復運動して混合ガスの吸入、圧縮を行
い、混合ガスの爆発圧力を受け、コネクチングロ
ツドを介してクランクシヤフトに回転力を与える
ものであり、一般に第１，２図で示したように頭
部１と、頭部１に連らなるスカート部２と、スカ
ート部２の対向面に設けられたピンボス部３，３
と、ピスボス部３，３を貫通するピン孔４，４を
有していて、これらピン孔４，４に嵌挿したピス
トンピン５によつてコネクチングロツド６に連結
されるようになつている。なお図において７と８
は頭部の外周に設けられたコンプレツシヨンリン
グ溝とオイルリング溝、９と１０は前記コンプレ
ツシヨンリング溝７とオイルリング溝８にそれぞ
れ嵌め着けられたコンプレツシヨンリングとオイ
ルリング、１１はシリンダである。
上記のような内燃機関のピストンは頭部１の冠
面やコンプレツシヨンリング９が燃焼ガスに曝さ
れて高温になり、このため、シリンダ１１とコン
プレツシヨンリング９の間、或いはピンボス部
３，３とピストンピン５の間に焼付きを起しやす
いという不具合がある。
面やコンプレツシヨンリング９が燃焼ガスに曝さ
れて高温になり、このため、シリンダ１１とコン
プレツシヨンリング９の間、或いはピンボス部
３，３とピストンピン５の間に焼付きを起しやす
いという不具合がある。
そこで、このような不具合を解消するため第
３，４図に示したように頭部１に冷却オイル通路
１２を設けると共にスカート部２の内周面に、前
記冷却オイル通路１２に冷却オイルを供給するオ
イル導入部１３および冷却オイル通路１２から冷
却オイルを排除するオイル排出部１４を突設し、
前記オイル導入部１３から図外のオイルジエツト
装置によつて冷却オイル通路１２に供給し、この
冷却オイルで頭部１乃至ピンボス部３，３を冷却
するようにした所謂クーリングチヤンネル付のピ
ストンが開発されるに至つた。なお１５と１６は
オイル導入部１３とオイル排出部１４に設けられ
た冷却オイル通路である。
３，４図に示したように頭部１に冷却オイル通路
１２を設けると共にスカート部２の内周面に、前
記冷却オイル通路１２に冷却オイルを供給するオ
イル導入部１３および冷却オイル通路１２から冷
却オイルを排除するオイル排出部１４を突設し、
前記オイル導入部１３から図外のオイルジエツト
装置によつて冷却オイル通路１２に供給し、この
冷却オイルで頭部１乃至ピンボス部３，３を冷却
するようにした所謂クーリングチヤンネル付のピ
ストンが開発されるに至つた。なお１５と１６は
オイル導入部１３とオイル排出部１４に設けられ
た冷却オイル通路である。
しかるに従来のクーリングチヤンネル付の内燃
機関のピストンは、スカート部２が局部的にスカ
ツフ（焼付き）を起すという不具合があつた。
機関のピストンは、スカート部２が局部的にスカ
ツフ（焼付き）を起すという不具合があつた。
上記スカート部２の局部的スカツフの原因は第
４図に示したようにオイル導入部１３とオイル排
出部１４がＸ−Ｘ軸に対して非対称に配置されて
いるため、スカート部２のスラスト面２ａおよび
アンチスラスト面２ｂのＸ−Ｘ軸対称位置の剛性
に差異が生じ、機関の燃焼サイクル中のピストン
の運動によつてスラスト面２ａやアンチスラスト
面２ｂに側圧が加わると、スカート部２は第４図
仮想線示したように変形し、スラスト面２ａやア
ンチスラスト面２ｂの一部２a′，２b′がシリンダ
１１の内周面に対して相対的に突出した状態にな
ることにある。
４図に示したようにオイル導入部１３とオイル排
出部１４がＸ−Ｘ軸に対して非対称に配置されて
いるため、スカート部２のスラスト面２ａおよび
アンチスラスト面２ｂのＸ−Ｘ軸対称位置の剛性
に差異が生じ、機関の燃焼サイクル中のピストン
の運動によつてスラスト面２ａやアンチスラスト
面２ｂに側圧が加わると、スカート部２は第４図
仮想線示したように変形し、スラスト面２ａやア
ンチスラスト面２ｂの一部２a′，２b′がシリンダ
１１の内周面に対して相対的に突出した状態にな
ることにある。
そこで従来は上記突出の原因のすべてがスカー
ト部２の変形にあると考えてスカート部２の肉厚
を厚くしたり、或はスカート部２の前記オイル導
入部１３およびオイル排出部１４の、ピンボス方
向に直角な軸に対して対称位置に、補強リブを設
けてスカート部２の変形を防止したピストンも開
発されるに至つたが、このようなピストンはアル
ミニウム合金等のピストン素材の使用量が大とな
り、またピストン重量が増えて、ピストンのコス
トダウン軽量化の要請に反するというデメリツト
が生じる。
ト部２の変形にあると考えてスカート部２の肉厚
を厚くしたり、或はスカート部２の前記オイル導
入部１３およびオイル排出部１４の、ピンボス方
向に直角な軸に対して対称位置に、補強リブを設
けてスカート部２の変形を防止したピストンも開
発されるに至つたが、このようなピストンはアル
ミニウム合金等のピストン素材の使用量が大とな
り、またピストン重量が増えて、ピストンのコス
トダウン軽量化の要請に反するというデメリツト
が生じる。
しかし、このようなデメリツトはスカート部２
の変形を、剛性を高めることで防いでスラスト面
２ａおよびアンチスラスト面２ｂの一部２a′２
b′がシリンダ１１の内周面に対して相対的に突出
するのを阻止しようとする以上、不可避的に生ず
るものである。
の変形を、剛性を高めることで防いでスラスト面
２ａおよびアンチスラスト面２ｂの一部２a′２
b′がシリンダ１１の内周面に対して相対的に突出
するのを阻止しようとする以上、不可避的に生ず
るものである。
そこで本発明者はスカート部２の剛性を高める
こと以外の方法で上記突出を阻止するべく、該突
出の原因を詳細に検討してみた。その結果、剛性
の不均等によるスカート部２の変形が上記突出の
直接の原因ではあるが、変形が原因のすべてでは
なく、従来のピストンにおいては第５図に示した
ように「オイル導入部１３およびオイル排出部１
４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
ａが、ピンボス方向に直角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対
してこれらオイル導入部１３およびオイル排出部
１４と対称位置の、スカート部２の外周面のオー
バル量ｂと同一に形成されていた」ことが上記突
出の間接的でかつ重要な原因になつていることを
発見した。
こと以外の方法で上記突出を阻止するべく、該突
出の原因を詳細に検討してみた。その結果、剛性
の不均等によるスカート部２の変形が上記突出の
直接の原因ではあるが、変形が原因のすべてでは
なく、従来のピストンにおいては第５図に示した
ように「オイル導入部１３およびオイル排出部１
４の位置するスカート部２の外周面のオーバル量
ａが、ピンボス方向に直角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対
してこれらオイル導入部１３およびオイル排出部
１４と対称位置の、スカート部２の外周面のオー
バル量ｂと同一に形成されていた」ことが上記突
出の間接的でかつ重要な原因になつていることを
発見した。
即ち、上記の如くオイル導入部１３およびオイ
ル排出部１４の位置するスカート部２の外周面の
オーバル量ａが、ピンボス方向に直角な軸に対し
てこれらオイル導入部１３およびオイル排出部１
４と対称位置のオーバル量ｂと同一であるため、
ピストンのストローク時スラスト面２ａやアンチ
スラスト面２ｂに側圧が加わると、剛性の弱いオ
イル導入部１３およびオイル排出部１４とピンボ
ス方向に直角な軸に対して対称位置のスカート部
２の外周面が凹み、該面のオーバル量が増大した
ことと同様となる反面、剛性の強いオイル導入部
１３およびオイル排出部１４の位置するスカート
部２の外周面のオーバル量が減少したことにな
り、該面の一部２a′，２b′がシリンダ１１の内周
面に対して相対的に突出した状態になるからであ
る。
ル排出部１４の位置するスカート部２の外周面の
オーバル量ａが、ピンボス方向に直角な軸に対し
てこれらオイル導入部１３およびオイル排出部１
４と対称位置のオーバル量ｂと同一であるため、
ピストンのストローク時スラスト面２ａやアンチ
スラスト面２ｂに側圧が加わると、剛性の弱いオ
イル導入部１３およびオイル排出部１４とピンボ
ス方向に直角な軸に対して対称位置のスカート部
２の外周面が凹み、該面のオーバル量が増大した
ことと同様となる反面、剛性の強いオイル導入部
１３およびオイル排出部１４の位置するスカート
部２の外周面のオーバル量が減少したことにな
り、該面の一部２a′，２b′がシリンダ１１の内周
面に対して相対的に突出した状態になるからであ
る。
従つて変形を見込んでオイル導入部１３および
オイル排出部１４の位置するスカート部２の外周
面のオーバル量を予め大きめに形成しておけば、
スカート部２が変形しても、スカート部２の一部
２a′，２b′がシリンダ１１の内周面に対して相対
的に突出するのを積極的に阻止できる筈である。
オイル排出部１４の位置するスカート部２の外周
面のオーバル量を予め大きめに形成しておけば、
スカート部２が変形しても、スカート部２の一部
２a′，２b′がシリンダ１１の内周面に対して相対
的に突出するのを積極的に阻止できる筈である。
本発明は斯かる観点から為されたものであり、
その要旨とする構成は第６図に示したようにオイ
ル導入部１３およびオイル排出部１４の位置する
スカート部２の外周面のオーバル量ａを、ピンボ
ス方向に直角な軸に対して前記オイル導入部１３
およびオイル排出部１４と対称位置のスカート部
２の外周面のオーバル量ｂよりも大きく形成した
ことにある。
その要旨とする構成は第６図に示したようにオイ
ル導入部１３およびオイル排出部１４の位置する
スカート部２の外周面のオーバル量ａを、ピンボ
ス方向に直角な軸に対して前記オイル導入部１３
およびオイル排出部１４と対称位置のスカート部
２の外周面のオーバル量ｂよりも大きく形成した
ことにある。
図面に示す実施例において、ピンボス方向に直
角な軸に対してオイル導入部１３およびオイル排
出部１４と対称位置のスカート部２の外周面のオ
ーバル量ｂは、ピストンのストローク時スラスト
面２ａ及びアンチスラスト面２ｂに側圧が作用し
た場合を考慮して、このときピストンがスカツフ
を惹起しない必要量小量に形成されている。また
オイル導入部１３およびオイル排出部１４の位置
するスカート部２の外周面のオーバル量ａは、こ
れらオイル導入部１３およびオイル排出部１４の
熱膨張、及び前記側圧による変形突出量を見込ん
で、ピンボス方向に直角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対し
て、これらオイル導入部およびオイル排出部１４
と対称位置の、前記オーバル量ｂよりも大きく形
成されている。
角な軸に対してオイル導入部１３およびオイル排
出部１４と対称位置のスカート部２の外周面のオ
ーバル量ｂは、ピストンのストローク時スラスト
面２ａ及びアンチスラスト面２ｂに側圧が作用し
た場合を考慮して、このときピストンがスカツフ
を惹起しない必要量小量に形成されている。また
オイル導入部１３およびオイル排出部１４の位置
するスカート部２の外周面のオーバル量ａは、こ
れらオイル導入部１３およびオイル排出部１４の
熱膨張、及び前記側圧による変形突出量を見込ん
で、ピンボス方向に直角な軸（Ｘ−Ｘ軸）に対し
て、これらオイル導入部およびオイル排出部１４
と対称位置の、前記オーバル量ｂよりも大きく形
成されている。
斯く構成することにより、機関の燃焼サイクル
中のピストンの運動によつてピストンに側圧が加
わると、ピストンスカート部２の変形が生ずる
が、オイル導入部１３及びオイル排出部の位置す
るスカート部２の突出変形は、予じめ見込んで大
きくしておいたオーバル量ａによつて相殺吸収さ
れる。従つて、ストローク中のピストンスカート
部２の外周は、一部分が突出変形することなく真
円円筒面を形成することになるので、シリンダ１
１の内面との間に局部的スカツフが生じることを
未然に防止することができるのである。なお、従
来と同一部分には同一符号を付して重複する説明
を省略する。
中のピストンの運動によつてピストンに側圧が加
わると、ピストンスカート部２の変形が生ずる
が、オイル導入部１３及びオイル排出部の位置す
るスカート部２の突出変形は、予じめ見込んで大
きくしておいたオーバル量ａによつて相殺吸収さ
れる。従つて、ストローク中のピストンスカート
部２の外周は、一部分が突出変形することなく真
円円筒面を形成することになるので、シリンダ１
１の内面との間に局部的スカツフが生じることを
未然に防止することができるのである。なお、従
来と同一部分には同一符号を付して重複する説明
を省略する。
以上説明したように本発明は頭部１と、頭部１
に連らなるスカート部２と、スカート部２の対向
面に設けられたピンボス部３，３と、ピンボス部
３，３を貫通するピン孔４，４を有していて、こ
れらピン孔４，４に嵌挿したピストンピン５によ
つてコネクチングロツド６等に連結されるピスト
ンにおいて、前記頭部１には冷却オイル通路１２
を設け、スカート部２の内周面には前記冷却オイ
ル通路１２に冷却オイルを供給するオイル導入部
１３および冷却オイル通路１２から冷却オイルを
排除するオイル排出部１４を突設すると共に、こ
れらオイル導入部１３およびオイル排出部１４の
位置するスカート部２の外周面のオーバル量を、
前記オイル導入部１３およびオイル排出部１４と
ピンボス方向対称位置のスカート部２の外周面の
オーバル量よりも大きく形成したので、従来のよ
うにスカート部２の肉厚を厚くしたり或はスカー
ト部２のオイル導入部１３およびオイル排出部１
４の、ピンボス方向に直角な軸に対して対称位置
に補強リブを設けることなく、ピストンに側圧が
加わつた時に、スカート部２の外周の一部が突出
変形することを未然に防止できる。従つて、ピス
トンの重量を増加することなく、スカート部２の
局部的スカツフを防止することが可能となり、内
燃機関のピストンに対する時代的要請である軽量
化、低コスト化を図る上で、大なる効果がある。
に連らなるスカート部２と、スカート部２の対向
面に設けられたピンボス部３，３と、ピンボス部
３，３を貫通するピン孔４，４を有していて、こ
れらピン孔４，４に嵌挿したピストンピン５によ
つてコネクチングロツド６等に連結されるピスト
ンにおいて、前記頭部１には冷却オイル通路１２
を設け、スカート部２の内周面には前記冷却オイ
ル通路１２に冷却オイルを供給するオイル導入部
１３および冷却オイル通路１２から冷却オイルを
排除するオイル排出部１４を突設すると共に、こ
れらオイル導入部１３およびオイル排出部１４の
位置するスカート部２の外周面のオーバル量を、
前記オイル導入部１３およびオイル排出部１４と
ピンボス方向対称位置のスカート部２の外周面の
オーバル量よりも大きく形成したので、従来のよ
うにスカート部２の肉厚を厚くしたり或はスカー
ト部２のオイル導入部１３およびオイル排出部１
４の、ピンボス方向に直角な軸に対して対称位置
に補強リブを設けることなく、ピストンに側圧が
加わつた時に、スカート部２の外周の一部が突出
変形することを未然に防止できる。従つて、ピス
トンの重量を増加することなく、スカート部２の
局部的スカツフを防止することが可能となり、内
燃機関のピストンに対する時代的要請である軽量
化、低コスト化を図る上で、大なる効果がある。
第１図は内燃機関のピストンの断面図、第２図
は同底面図、第３図は従来のクーリングチヤンネ
ル付の内燃機関のピストンの断面図、第４図は同
底面図、第５図は従来のピストンのスカート部の
オーバル量を誇張して表示したピストン底面図、
第６図は本発明ピストンの第５図と同様の図であ
る。 １……頭部、２……スカート部、３……ピンボ
ス部、４……ピン孔、５……ピストンピン、６…
…コネクチングロツド、１２……冷却オイル通
路、１３……オイル導入部、１４……オイル排出
部。
は同底面図、第３図は従来のクーリングチヤンネ
ル付の内燃機関のピストンの断面図、第４図は同
底面図、第５図は従来のピストンのスカート部の
オーバル量を誇張して表示したピストン底面図、
第６図は本発明ピストンの第５図と同様の図であ
る。 １……頭部、２……スカート部、３……ピンボ
ス部、４……ピン孔、５……ピストンピン、６…
…コネクチングロツド、１２……冷却オイル通
路、１３……オイル導入部、１４……オイル排出
部。
Claims (1)
- １ 頭部１と、頭部１に連らなるスカート部２
と、スカート部２の対向面に設けられたピンボス
部３，３と、ピンボス部３，３を貫通するピン孔
４，４を有していて、これらピン孔４，４に嵌挿
したピストンピン５によつてコネクチングロツド
６等に連結されるピストンにおいて、前記頭部１
には冷却オイル通路１２を設け、スカート部２の
内周面には前記冷却オイル通路１２に冷却オイル
を供給するオイル導入部１３および冷却オイル通
路１２から冷却オイルを排除するオイル排出部１
４を突設すると共に、これらオイル導入部１３お
よびオイル排出部１４の位置するスカート部２の
外周面のオーバル量を、ピンボス方向に直角な軸
に対して、前記オイル導入部１３およびオイル排
出部１４と対称位置のスカート部２の外周面のオ
ーバル量よりも大きく形成したことを特徴とする
内燃機関のピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13313282A JPS5923048A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13313282A JPS5923048A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923048A JPS5923048A (ja) | 1984-02-06 |
| JPH0160664B2 true JPH0160664B2 (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15097519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13313282A Granted JPS5923048A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923048A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3527032A1 (de) * | 1985-07-27 | 1987-01-29 | Mahle Gmbh | Tauchkolben, insbesondere fuer verbrennungsmotoren |
| US4864986A (en) * | 1988-09-26 | 1989-09-12 | Brunswick Corporation | Two-cycle engine with offset piston ovality |
| JP2763664B2 (ja) * | 1990-07-25 | 1998-06-11 | 日本碍子株式会社 | 分布定数回路用配線基板 |
| JPH04104947A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-07 | Ngk Insulators Ltd | 誘電体磁器組成物 |
| US5185304A (en) * | 1990-08-20 | 1993-02-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2, Nd2 O3, Sm2 O3 and Bi2 O3 |
| JP5329362B2 (ja) * | 2009-10-08 | 2013-10-30 | 株式会社豊田中央研究所 | ピストン |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13313282A patent/JPS5923048A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5923048A (ja) | 1984-02-06 |
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