JP2549459Y2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents

内燃機関用ピストン

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JP2549459Y2 JP1989150050U JP15005089U JP2549459Y2 JP 2549459 Y2 JP2549459 Y2 JP 2549459Y2 JP 1989150050 U JP1989150050 U JP 1989150050U JP 15005089 U JP15005089 U JP 15005089U JP 2549459 Y2 JP2549459 Y2 JP 2549459Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関のピストンの構造に関し、とくに
スカート部の剛性分布を適正化するようにしたピストン
の構造に関する。
〔従来の技術〕 ピストンとシリンダボアとの間には、熱膨張を考慮し
てクリアランスが設けられている。このクリアランス
は、ピストンの各部の温度を考慮して、上部にいくほど
大になるように設定されている。
ところで、第8図ないし第11図に示すように、従来の
ピストン1では、ピンボス部2とスカート部3を連結す
るサイドウォール部4の内壁面の曲率R0は、通常、ス
カート下部でも上部でもほぼ同じであった。図示のピス
トン1では、頂面が最も高温となり、スカート部3、ピ
ンボス部2、サイドウォール部4もピストン頂面側に近
い方が温度が高くなることから、スカート部3において
は、上部(肩部)ほどシリンダボアとのクリアランスを
大にとっている。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述のようにクリアランスを設定する
と、第12図に示すように、エンジン運転時には、クラン
ク運動によってピストンピン穴5を軸として横力(第9
図および第11図における軸線Z方向の荷重)が生じ、ス
カート部3の下部3bとスカート上部(肩部)3aがシリン
ダボア6に当たる。そのため、第13図に示すように、実
際のスカート部3は、設計プロフィール(a)に対して
(b)のように内側に大きく変化し、設計値に対してシ
リンダボア6とのクリアランスが拡がる。したがって、
ピストン1がシリンダボア6と当たる際の衝撃力が増
し、油膜切れやスラップ音の増大を招くという問題があ
った。
なお、本考案に関連する先行技術として、特開昭62-8
5152号公報が知られている。本公報に開示されているピ
ストンは、軽量化と摺動面積の減少をはかるために、ス
カート部のピンボス部との隣接部に切欠を設けたもので
あり、サイドウォール部のピンボス部に対する角度がピ
ストン上部から下部にかけて一定となっている。このよ
うに、サイドウォール部のピンボス部に対する角度が一
定である場合は、スカート上部と下部における剛性がほ
ぼ同じになるため、上述と同様にピストンとシリンダボ
アとの当接時の衝撃が大となり、スカート部の肩部での
スカッフィング、スカート部の下部での変形等を招く問
題がある。このように、サイドウォール部は、スカート
部の剛性に大きく関係する。
第14図は、サイドウォール部の肉厚(断面係数)とス
カート部の剛性との関係を示しており、肉厚の増加に伴
なって剛性が大となっている。したがって、スカート部
の剛性を変化させるためには、肉厚を変化させればよい
が、剛性を小にする場合は、単にスカート部全体の肉厚
を小さくすると、鋳造性が悪くなる。
本考案は、ピストンの鋳造性の悪化を招くことなくス
カート部の剛性分布を適正化し、スラップ音の低減をは
かるとともに、スカート部の下部の変形を防止すること
のできるピストンを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するための本考案に係る内燃機関用ピ
ストンは、次の通りである。
スカート部とピンボス部とを連結するサイドウォール
部を有するピストンにおいて、前記サイドウォール部と
スカート部との連結部分における内壁面の曲率を、スカ
ート部の上部から下部にいくにしたがって大となるよう
に変化させ、前記ピンボス部の軸線と直交する軸線方向
におけるスカート部の剛性を上部から下部にいくにした
がって大となることを特徴とする内燃機関のピストン。
〔作用〕
このように構成された内燃機関用ピストンにおいて
は、サイドウォール部とスカート部との連結部分におけ
る内壁面の曲率を変化させているので、サイドウォール
部とスカート部との連結部分の断面形状が変化し、スカ
ート部の上部と下部とで剛性を異ならせることができ、
スカート部の剛性分布を適性化することが可能となる。
スカート部の上部では、ピンボス部の軸線と直交する方
向の剛性は小さくなるので、スカート部の上部とシリン
ダボアとの当接時の衝撃が緩和され、スラップ音の低減
がはかれる。また、スカート部の上部の当たりが緩和さ
れることにより、衝突部分における面圧も小となり、そ
の部分における油膜切れも解消される。
逆に、スカート部の下部では、ピンボス部の軸線と直
交する方向の剛性は大になるので、ピストンがシリンダ
ボアに当たった時の、ピストンの下部の変形が防止され
る。
なお、スカート部の剛性は、連結部分における内壁面
の曲率を変化させ、連結部分の断面形状を変えることに
より行っているので、剛性を変えるためにスカート部全
体の肉厚を薄くする必要もない。したがって、ピストン
の鋳造時における溶湯のまわりがよくなり、スカート部
を全体的に薄くする場合に対して鋳造性の向上がはかれ
る。
〔実施例〕
以下に、本考案に係る内燃機関用ピストンの望ましい
実施例を、図面を参照して説明する。
第1実施例 第1図ないし第3図は、本考案の第1実施例を示して
いる。図中、11はピストンを示しており、ピストン11は
アルミニウム合金から構成されている。ピストン11の頂
面12は平坦に形成されている。ピストン11の上部外周面
には、ピストンリング(図示略)が装着されるリング溝
13と、オイルリング(図示略)が装着されるリング溝14
が形成されている。リング溝14の下方には、ピストン軸
線Xをはさんで軸線Y上に位置する一対のピンボス部15
が形成されている。また、リング溝14の直下には、周方
向に一体に連なるスカート部16が形成されている。各ピ
ンボス部15には、ピストンピンが挿通されるピストンピ
ン穴17が穿設されている。
スカート部16は、上部幅が下部幅よりも狭くなってお
り、その幅端面16aは、ピストン軸線Xに対して内側に
傾斜している。
スカート部16とピンボス部15は、サイドウォール部18
により連結されており、サイドウォール部18とスカート
部16との連結部分における内壁面の曲率は、スカート部
16の上部から下部にいくにしたがって大となっている。
第3図は、スカート部16の上部におけるサイドウォール
部18の横断面形状を示しており、第4図は、スカート部
16の下部におけるサイドウォール部18の横断面形状を示
している。第4図に示すように、スカート部16の上部に
おけるサイドウォール部18の内壁面18aの曲率R1は、ス
カート部16の下部におけるサイドウォール部18の内壁面
18aの曲率R2に比べて小になっている。
このように、内壁面18aにおける曲率を上部と下部と
で変化させることにより、サイドウォール部18とスカー
ト部16との連結部分の断面形状を変えることができる。
これにより、スカート部16は、ピンボス部15の軸線Yと
直交する軸線Z方向の剛性が上部から下部にいくにした
がって大となるように形成されている。
なお、サイドウォール部18の外周面におけるピストン
軸線X方向の曲率R3、R4は、上部の曲率R3が下部の
曲率R4よりも小となっている。
つぎに、第1実施例における作用について説明する。
ピストン11がシリンダボア内を往復動する際には、ピ
ストン11は、ピストンピン穴17に挿通されるピストンピ
ンを軸として首振りを行ない、スカート部16には軸線Z
方向の荷重が作用する。ここで、サイドウォール部18と
スカート部16との連結部分における上部の内壁面18aの
曲率R1は、下部の内壁面18aの曲率R2に対して小とな
っているので、スカート部16の上部における軸線Z方向
の剛性は小となり、スカート部16は軸線Z方向の荷重に
対して弾性変形しやすくなる。
したがって、スカート部16の上部とシリンダボアとの
当接時の衝撃が緩和され、スラップ音の低減がはかれ
る。また、スカート部16の上部の剛性が小となることに
より、ピストン11とシリンダボアとのクリアランスを小
としても熱膨張による焼付き等の問題を生じないので、
クリアランスを小さくする分だけスラップ音の低減効果
を高めることも可能となる。
これに対して、サイドウォール部18とスカート部16と
の連結部分における下部の内壁18aの曲率R2は、上部の
曲率R1に比べて大となっているので、スカート部16の
下部における軸線Z方向の剛性は、上部に比べて大きく
なる。したがって、スカート部16の下部がシリンダボア
に当った際のスカート部16の下部の変形が防止される。
なお、本実施例のように、内壁18aの曲率を変化さ
せ、サイドウォール部18とスカート部16との連結部分の
断面形状を変えることによりスカート部16の剛性を変化
させているので、剛性を変えるためにスカート部16の肉
厚を全体的に薄くする構造に比べて、鋳造時の溶湯のま
わりがよくなり、鋳造性を高めることができる。
第2実施例 第5図ないし第7図は、本考案の第2実施例を示して
いる。第2実施例が第1実施例と異なるところはスカー
ト部とサイドウォール部のみであり、その他の部分は第
1実施例に準じるので、準じる部分に第1実施例と同一
の符号を付すことにより準じる部分の説明を省略し、異
なる部分についてのみ説明する。
第5図ないし第7図において、21はサイドウォール部
を示している。サイドウォール部21は、第1の壁部21a
と第2の壁部21bとから構成されている。第1の壁部21a
はピンボス部15との連結部分であり、第2の壁部21bは
スカート部16との連結部分である。第6図は、サイドウ
ォール部21の上部における断面を示しており、第7図
は、サイドウォール部21の下部における断面を示してい
る。
第6図および第7図に示すように、上部における第1
の壁部21aの内壁面の曲率R5は、下部における第2の壁
部21aの内壁面の曲率R6とは、ほぼ同一となっている。
これに対し、上部における第2の壁部21bの内壁面の曲
率はR7となっており、下部における第2の壁部21bの内
壁面の曲率はR8となっている。下部の曲率R8は、上部
の曲率R7に対して著しく大となっている。サイドウォ
ール部21の第2の壁部21bの内壁面は、上部から下部に
向うにしたがって曲率が大となっている。
このように、第2の壁部21bの内壁面における曲率を
上部と下部とで変化させることにより、サイドウォール
部21とスカート部16との連結部分の断面形状を変えるこ
とができ、スカート部16の軸線Z方向の剛性は、上部で
小で下部にいくにつれて大となる。したがって、スカー
ト部16の上部はシリンダボアとの当接時には適度に弾性
変形することが可能となり、スラップ音の低減がはかれ
る。他の作用は第1実施例に準じる。
〔考案の効果〕
本考案に係る内燃機関用ピストンによれば、下記の効
果が得られる。
(イ) サイドウォール部とスカート部との連結部分に
おける内壁面の曲率を、スカート部の上部から下部にい
くにしたがって大となるように変化させ、ピンボス部の
軸線と直交する軸線方向におけるスカート部の剛性を上
部から下部にいくにしたがって大としたので、熱膨張に
よる焼付き防止しつつ、従来よりもシリンダボアとのク
リアランスを小さくすることができ、スラップ音を低減
することができる。
(ロ) スカート部の下部の剛性が高められるので、衝
撃によるスカート部の下部の変形を抑制することができ
る。
(ハ) スカート部の剛性分布が適正化されるため、特
定部分に荷重が集中することがなくなり、ピストンとシ
リンダボアとの間の油膜を均一化することができる。し
たがって、ピストンとシリンダボアとの当接時の衝撃力
を緩和することができるとともに、スラップ音の低減効
果を高めることができ、焼付き防止の効果も高めること
ができる。
(ニ) スカート部の変形抑制、衝撃力緩和により、ピ
ストンの信頼性を向上させることができる。
(ホ) サイドウォール部とスカート部との連結部分に
おける内壁面の曲率を変化させ、連結部分の断面形状を
変えることによってスカート部の剛性を変えるようにし
たので、剛性を変えるために全体的にスカート部の肉厚
を薄くする場合に比べて鋳造時における溶湯のまわりが
よくなり、鋳造性の向上がはかれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の第1実施例に係る内燃機関用ピストン
の正面図、 第2図は第1図の側面図、 第3図は第2図のIII-III線に沿う断面図、 第4図は第2図のIV-IV線に沿う断面図、 第5図は本考案の第2実施例に係る内燃機関用ピストン
の正面図、 第6図は第5図のVI-VI線に沿う断面図、 第7図は第5図のVII-VII線に沿う断面図、 第8図は従来のピストンの一例を示す正面図、 第9図は第8図のIX-IX線に沿う断面図、 第10図は従来のピストンの別の例を示す正面図、 第11図は第10図のXI-XI線に沿う断面図、 第12図は第8図および第10図のピストンの動きを示した
断面図、 第13図は第12図におけるピストンの変形状態を示す断面
図、 第14図はサイドウォール部の肉厚とスカート部の剛性と
の関係を示す特性図、 である。 11……ピストン 15……ピンボス部 16……スカート部 18、21……サイドウォール部 R1、R2、R7、R8……サイドウォール部の内壁面の曲
率 Y……ピンボス部の軸線 Z……軸線Yと直交する軸線

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】スカート部とピンボス部とを連結するサイ
    ドウォール部を有するピストンにおいて、前記サイドウ
    ォール部とスカート部との連結部分における内壁面の曲
    率を、スカート部の上部から下部にいくにしたがって大
    となるように変化させ、前記ピンボス部の軸線と直交す
    る軸線方向におけるスカート部の剛性を上部から下部に
    いくにしたがって大としたことを特徴とする内燃機関の
    ピストン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1348859B2 (en) 2002-03-25 2010-04-07 BRP-Powertrain GmbH & Co. KG Piston
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
US8807109B2 (en) * 2009-11-06 2014-08-19 Federal-Mogul Corporation Steel piston with cooling gallery and method of construction thereof
US9970384B2 (en) 2009-11-06 2018-05-15 Federal-Mogul Llc Steel piston with cooling gallery and method of construction thereof
JP5244775B2 (ja) * 2009-12-22 2013-07-24 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
JP5307209B2 (ja) * 2011-09-09 2013-10-02 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
JP2013076408A (ja) * 2013-01-17 2013-04-25 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関のピストン
JP5564133B2 (ja) * 2013-05-27 2014-07-30 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

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5778166A (en) * 1980-10-31 1982-05-15 Citizen Watch Co Ltd Silicon gate c-mos integrated circuit

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