JP2550852Y2 - 断熱ピストン - Google Patents
断熱ピストンInfo
- Publication number
- JP2550852Y2 JP2550852Y2 JP1991073363U JP7336391U JP2550852Y2 JP 2550852 Y2 JP2550852 Y2 JP 2550852Y2 JP 1991073363 U JP1991073363 U JP 1991073363U JP 7336391 U JP7336391 U JP 7336391U JP 2550852 Y2 JP2550852 Y2 JP 2550852Y2
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- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt
- piston skirt
- gasket
- metal material
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、金属材料から成るピ
ストンスカートと該ピストンスカートに形成した取付孔
に嵌合した取付部を有するセラミック材料から成るピス
トンヘッドから成る断熱ピストンに関する。
ストンスカートと該ピストンスカートに形成した取付孔
に嵌合した取付部を有するセラミック材料から成るピス
トンヘッドから成る断熱ピストンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図2に示すような断熱ピストンが
開示されている。図2は従来の断熱ピストンの一例を示
す断面図である。断熱ピストンは、例えば、シリンダブ
ロックの孔部に嵌合したシリンダライナで形成されたシ
リンダ内を往復運動するものである。該断熱ピストン
は、窒化ケイ素等のセラミックスから製作したピストン
ヘッド1と、該ピストンヘッドに取り付けたアルミニウ
ム、アルミニウム合金等の金属材料から製作したピスト
ンスカート2とから構成されている。
開示されている。図2は従来の断熱ピストンの一例を示
す断面図である。断熱ピストンは、例えば、シリンダブ
ロックの孔部に嵌合したシリンダライナで形成されたシ
リンダ内を往復運動するものである。該断熱ピストン
は、窒化ケイ素等のセラミックスから製作したピストン
ヘッド1と、該ピストンヘッドに取り付けたアルミニウ
ム、アルミニウム合金等の金属材料から製作したピスト
ンスカート2とから構成されている。
【0003】上記断熱ピストンにおいて、ピストンヘッ
ド1には、上面に形成された凹部19で構成される主室
15が形成され、中央部に下方に突出する取付環状軸部
7を有している。また、ピストンヘッド1の下面には環
状の凹部20が形成されている。ピストンスカート2は
上端壁部9を有し、該上端壁部9の中央部にはピストン
ヘッド1の環状軸部7が嵌合する取付孔8が形成されて
いる。更に、ピストンスカート2における上端壁部9の
上面には、断熱ガスケット5が嵌入する環状溝22及び
該環状溝22の内側にシールのためのガスケット、例え
ば、カーボンガスケット4が嵌入する環状溝23が形成
されている。ピストンヘッド1の下面とピストンスカー
ト2の上端壁部9の上面との間には断熱プレート18が
介在されている。また、ピストンスカート2の外周に
は、上部に外周溝24が形成されると共に、その下部に
2個のピストンリング溝21が形成されている。ピスト
ンスカート2に形成した外周溝24には、第1圧力リン
グ(図示せず)が嵌入するピストンリング溝6が形成さ
れた断熱部材から成る部材16が嵌入している。
ド1には、上面に形成された凹部19で構成される主室
15が形成され、中央部に下方に突出する取付環状軸部
7を有している。また、ピストンヘッド1の下面には環
状の凹部20が形成されている。ピストンスカート2は
上端壁部9を有し、該上端壁部9の中央部にはピストン
ヘッド1の環状軸部7が嵌合する取付孔8が形成されて
いる。更に、ピストンスカート2における上端壁部9の
上面には、断熱ガスケット5が嵌入する環状溝22及び
該環状溝22の内側にシールのためのガスケット、例え
ば、カーボンガスケット4が嵌入する環状溝23が形成
されている。ピストンヘッド1の下面とピストンスカー
ト2の上端壁部9の上面との間には断熱プレート18が
介在されている。また、ピストンスカート2の外周に
は、上部に外周溝24が形成されると共に、その下部に
2個のピストンリング溝21が形成されている。ピスト
ンスカート2に形成した外周溝24には、第1圧力リン
グ(図示せず)が嵌入するピストンリング溝6が形成さ
れた断熱部材から成る部材16が嵌入している。
【0004】ピストンヘッド1とピストンスカート2と
を固定するには、ピストンスカート2の環状溝22に断
熱ガスケット5を配置し、環状溝23にカーボンガスケ
ット4を配置し、更に上端壁部9の上面に断熱プレート
18を配置する。この状態で、ピストンスカート2の取
付孔8にピストンヘッド1の取付環状軸部7を嵌入す
る。次いで、ピストンスカート2の取付孔8の下部周囲
に形成した切込溝17にジルコニアから成る断熱部材1
2及びニレジストから成る金属部材13を配置し、該各
部材12,13とピストンヘッド1の取付環状軸部7の
外周との間に形成される環状溝にメタルフローによって
結合リング11を嵌入し、ピストンスカート2にピスト
ンヘッド1を固定する。
を固定するには、ピストンスカート2の環状溝22に断
熱ガスケット5を配置し、環状溝23にカーボンガスケ
ット4を配置し、更に上端壁部9の上面に断熱プレート
18を配置する。この状態で、ピストンスカート2の取
付孔8にピストンヘッド1の取付環状軸部7を嵌入す
る。次いで、ピストンスカート2の取付孔8の下部周囲
に形成した切込溝17にジルコニアから成る断熱部材1
2及びニレジストから成る金属部材13を配置し、該各
部材12,13とピストンヘッド1の取付環状軸部7の
外周との間に形成される環状溝にメタルフローによって
結合リング11を嵌入し、ピストンスカート2にピスト
ンヘッド1を固定する。
【0005】また、断熱ピストンについては、実開昭6
1−144239号公報に開示されたものがある。該断
熱ピストンは、上記断熱ピストンと同様にカーボンガス
ケットをピストンヘッドとピストンスカートとの間に介
在させたものであり、スカート部の上面中央に柱を一体
に形成する一方、ピストン冠部の下面中央に前記柱より
も大径の円筒部を形成し、ピストン冠部を前記スカート
部の外周側上面と前記柱の上面に重ね合わせてボルトに
より結合し、前記円筒部と前記柱との間の空部にカーボ
ンリングを嵌合したものである。
1−144239号公報に開示されたものがある。該断
熱ピストンは、上記断熱ピストンと同様にカーボンガス
ケットをピストンヘッドとピストンスカートとの間に介
在させたものであり、スカート部の上面中央に柱を一体
に形成する一方、ピストン冠部の下面中央に前記柱より
も大径の円筒部を形成し、ピストン冠部を前記スカート
部の外周側上面と前記柱の上面に重ね合わせてボルトに
より結合し、前記円筒部と前記柱との間の空部にカーボ
ンリングを嵌合したものである。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】上記のように、ピスト
ンヘッド1にピストンスカート2を取り付けた断熱ピス
トンにおいて、燃焼室内の排気ガス圧をシールするた
め、ピストンヘッド1の下面とピストンスカート2の上
端壁部9の上面との間にカーボンガスケット4が配置さ
れている。しかしながら、ピストンスカート2側でのカ
ーボンガスケット4の受け面は、ピストンスカート2を
構成する金属材料から形成されている。従って、燃焼室
の熱エネルギーは、ピストンヘッド1からカーボンガス
ケット4及びピストンスカート2を通ってピストンリン
グ溝6に嵌入したピストンリングへ伝導され、更に該ピ
ストンリングからシリンダを形成するシリンダライナ及
びシリンダブロックへと伝導されて外部に放熱され、断
熱性を低下している。
ンヘッド1にピストンスカート2を取り付けた断熱ピス
トンにおいて、燃焼室内の排気ガス圧をシールするた
め、ピストンヘッド1の下面とピストンスカート2の上
端壁部9の上面との間にカーボンガスケット4が配置さ
れている。しかしながら、ピストンスカート2側でのカ
ーボンガスケット4の受け面は、ピストンスカート2を
構成する金属材料から形成されている。従って、燃焼室
の熱エネルギーは、ピストンヘッド1からカーボンガス
ケット4及びピストンスカート2を通ってピストンリン
グ溝6に嵌入したピストンリングへ伝導され、更に該ピ
ストンリングからシリンダを形成するシリンダライナ及
びシリンダブロックへと伝導されて外部に放熱され、断
熱性を低下している。
【0007】また、前掲実開昭61−144239号公
報に開示された断熱ピストンについても、同様な熱流が
発生して断熱性を低下させている。
報に開示された断熱ピストンについても、同様な熱流が
発生して断熱性を低下させている。
【0008】そこで、この考案の目的は、上記の課題を
解決することであり、燃焼室の熱エネルギーがピストン
ヘッドとピストンスカートとの間に配置されたシールの
ためのガスケットを通じて外部に放熱することを防止し
て断熱性を向上させた断熱ピストンを提供することであ
る。
解決することであり、燃焼室の熱エネルギーがピストン
ヘッドとピストンスカートとの間に配置されたシールの
ためのガスケットを通じて外部に放熱することを防止し
て断熱性を向上させた断熱ピストンを提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この考案は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この考案は、金属材料から成るピストンスカート、該ピ
ストンスカートに取り付けたセラミック材料から成るピ
ストンヘッド及び前記ピストンスカートの上面と前記ピ
ストンヘッドの下面との間に介在したシールのためのガ
スケットを有する断熱ピストンにおいて、前記ガスケッ
トの受け部分とピストンリング溝の形成部分を前記ピス
トンスカートの金属材料より熱伝導率が低く且つ該金属
材料の熱膨張率とほぼ等しい材料から成る部材で構成
し、該部材を前記ピストンスカートの鋳込みで前記ピス
トンスカートに固定した断熱ピストンに関する。
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この考案は、金属材料から成るピストンスカート、該ピ
ストンスカートに取り付けたセラミック材料から成るピ
ストンヘッド及び前記ピストンスカートの上面と前記ピ
ストンヘッドの下面との間に介在したシールのためのガ
スケットを有する断熱ピストンにおいて、前記ガスケッ
トの受け部分とピストンリング溝の形成部分を前記ピス
トンスカートの金属材料より熱伝導率が低く且つ該金属
材料の熱膨張率とほぼ等しい材料から成る部材で構成
し、該部材を前記ピストンスカートの鋳込みで前記ピス
トンスカートに固定した断熱ピストンに関する。
【0010】また、この断熱ピストンにおいて、前記部
材を構成する材料は前記ピストンスカートを構成する金
属材料とほぼ同等の強度を有するニレジストである。
材を構成する材料は前記ピストンスカートを構成する金
属材料とほぼ同等の強度を有するニレジストである。
【0011】
【作用】この考案による断熱ピストンは、上記のように
構成されており、次のように作用する。即ち、この断熱
ピストンは、ピストンヘッドとピストンスカートとの間
に配置したシールのためのガスケットを受ける受け部分
とピストンリング溝を形成した部分をピストンスカート
の金属材料より熱伝導率が低く且つ該金属材料の熱膨張
率とほぼ等しい材料から成る部材で構成し、該部材を前
記ピストンスカートの鋳込みで前記ピストンスカートに
固定したので、前記ガスケットは前記部材で良好に断熱
され、しかも前記受け部分と前記ピストンリング溝の形
成部分とに十分な強度を確保できる。
構成されており、次のように作用する。即ち、この断熱
ピストンは、ピストンヘッドとピストンスカートとの間
に配置したシールのためのガスケットを受ける受け部分
とピストンリング溝を形成した部分をピストンスカート
の金属材料より熱伝導率が低く且つ該金属材料の熱膨張
率とほぼ等しい材料から成る部材で構成し、該部材を前
記ピストンスカートの鋳込みで前記ピストンスカートに
固定したので、前記ガスケットは前記部材で良好に断熱
され、しかも前記受け部分と前記ピストンリング溝の形
成部分とに十分な強度を確保できる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して、この考案による断熱
ピストンの実施例を説明する。図1はこの考案による断
熱ピストンの一実施例を示す断面図である。図1におい
て、部品に付した符号は、図2に示した部品と同一の部
品には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
ピストンの実施例を説明する。図1はこの考案による断
熱ピストンの一実施例を示す断面図である。図1におい
て、部品に付した符号は、図2に示した部品と同一の部
品には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0013】図1に示すように、この断熱ピストンは、
アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料から製作
されたピストンスカート2と、ピストンスカート2に取
り付けた窒化ケイ素等のセラミック材料から製作したピ
ストンヘッド1とから構成されている。ピストンスカー
ト2には、上端壁部9を構成する上部外周に環状溝部1
0が形成されている。この環状溝部10には、断熱性の
部材3がピストンスカート2の鋳込み製造時に鋳込みに
よって固定されている。この部材3は、その上面には断
熱リング5を受ける環状凹部22とシールのためのガス
ケットとしてのカーボンガスケット4を受ける受け部分
となる環状凹部23とが形成され、また、その外周面に
は第1圧力リング(図示せず)を嵌入するピストンリン
グ溝6の形成部分が形成されている。また、ピストンス
カート2には、第2圧力リング(図示せず)を嵌入する
ピストンリング溝21及び油かきリング(図示せず)を
嵌入するピストンリング溝26が環状溝部10の下方に
形成されている。
アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料から製作
されたピストンスカート2と、ピストンスカート2に取
り付けた窒化ケイ素等のセラミック材料から製作したピ
ストンヘッド1とから構成されている。ピストンスカー
ト2には、上端壁部9を構成する上部外周に環状溝部1
0が形成されている。この環状溝部10には、断熱性の
部材3がピストンスカート2の鋳込み製造時に鋳込みに
よって固定されている。この部材3は、その上面には断
熱リング5を受ける環状凹部22とシールのためのガス
ケットとしてのカーボンガスケット4を受ける受け部分
となる環状凹部23とが形成され、また、その外周面に
は第1圧力リング(図示せず)を嵌入するピストンリン
グ溝6の形成部分が形成されている。また、ピストンス
カート2には、第2圧力リング(図示せず)を嵌入する
ピストンリング溝21及び油かきリング(図示せず)を
嵌入するピストンリング溝26が環状溝部10の下方に
形成されている。
【0014】この断熱ピストンにおいて、断熱性の部材
3は、ピストンスカート2を形成するアルミニウム、ア
ルミニウム合金等の金属材料よりも低熱伝導であり、鋳
込み後のピストンスカート2の上端壁部9に形成した環
状溝部10との密着性を良好にするため、上記金属材料
と同等の熱膨張率を有し、しかも上記金属材料とほぼ同
等の強度を有する材料で製作されている。この部材3
は、例えば、ニッケルを含有するニレジストの金属材料
から製作されている。従って、この断熱ピストンの断熱
性は大幅に向上し、ピストンヘッド1から伝達された熱
エネルギーはカーボンガスケット4を通じて前記ピスト
ンリング溝に嵌入した第1圧力リングからシリンダライ
ナへの熱流が遮断され、熱エネルギーの外部への放熱が
防止され、冷却損失が低減され、第1圧力リングの嵌入
するピストンリング溝6の形成位置をハイトップ化で
き、無駄容積を低減することができ、従って、エンジン
性能を向上できる。
3は、ピストンスカート2を形成するアルミニウム、ア
ルミニウム合金等の金属材料よりも低熱伝導であり、鋳
込み後のピストンスカート2の上端壁部9に形成した環
状溝部10との密着性を良好にするため、上記金属材料
と同等の熱膨張率を有し、しかも上記金属材料とほぼ同
等の強度を有する材料で製作されている。この部材3
は、例えば、ニッケルを含有するニレジストの金属材料
から製作されている。従って、この断熱ピストンの断熱
性は大幅に向上し、ピストンヘッド1から伝達された熱
エネルギーはカーボンガスケット4を通じて前記ピスト
ンリング溝に嵌入した第1圧力リングからシリンダライ
ナへの熱流が遮断され、熱エネルギーの外部への放熱が
防止され、冷却損失が低減され、第1圧力リングの嵌入
するピストンリング溝6の形成位置をハイトップ化で
き、無駄容積を低減することができ、従って、エンジン
性能を向上できる。
【0015】
【考案の効果】この考案による断熱ピストンは、上記の
ように構成されており、次のような効果を有する。即
ち、この断熱ピストンは、金属材料から成るピストンス
カートの上面とピストンヘッドの下面との間に介在した
シールのためのガスケットを受ける受け部分とピストン
リング溝の形成部分を前記ピストンスカートの金属材料
より熱伝導率が低く且つ該金属材料の熱膨張率とほぼ等
しい材料から成る部材で製作し、該部材を前記ピストン
スカートの鋳込みで前記ピストンスカートに固定したの
で、前記ガスケットを受ける前記受け部分と前記ピスト
ンリング溝の前記形成部分とは一体的な断熱構造に構成
され、燃焼室の熱エネルギーは該燃焼室から前記ガスケ
ットを通じて前記ピストンリング溝へ流れる熱流が遮断
され、断熱性を大幅に向上できる。しかも、前記受け部
分と前記ピストンリング溝の前記形成部分とは一体的構
造であるから強度を大幅に増強できる。
ように構成されており、次のような効果を有する。即
ち、この断熱ピストンは、金属材料から成るピストンス
カートの上面とピストンヘッドの下面との間に介在した
シールのためのガスケットを受ける受け部分とピストン
リング溝の形成部分を前記ピストンスカートの金属材料
より熱伝導率が低く且つ該金属材料の熱膨張率とほぼ等
しい材料から成る部材で製作し、該部材を前記ピストン
スカートの鋳込みで前記ピストンスカートに固定したの
で、前記ガスケットを受ける前記受け部分と前記ピスト
ンリング溝の前記形成部分とは一体的な断熱構造に構成
され、燃焼室の熱エネルギーは該燃焼室から前記ガスケ
ットを通じて前記ピストンリング溝へ流れる熱流が遮断
され、断熱性を大幅に向上できる。しかも、前記受け部
分と前記ピストンリング溝の前記形成部分とは一体的構
造であるから強度を大幅に増強できる。
【0016】従って、この断熱ピストンは、断熱性を向
上できるので、前記ピストンリング溝に嵌入した第1圧
力リングからシリンダライナ及びシリンダブロックへと
伝達される熱量を低減できるから、冷却損失を大幅に低
減でき、また、強度を確保でき且つ断熱性を向上できる
から、第1圧力リングが嵌入するピストンに形成するピ
ストンリング溝の形成位置をハイトップ化に形成しても
破損することがなく、ピストンリング溝の形成位置をハ
イトップ化によって燃焼室の無駄容積を大幅に低減で
き、従って、エンジン性能を向上できる。
上できるので、前記ピストンリング溝に嵌入した第1圧
力リングからシリンダライナ及びシリンダブロックへと
伝達される熱量を低減できるから、冷却損失を大幅に低
減でき、また、強度を確保でき且つ断熱性を向上できる
から、第1圧力リングが嵌入するピストンに形成するピ
ストンリング溝の形成位置をハイトップ化に形成しても
破損することがなく、ピストンリング溝の形成位置をハ
イトップ化によって燃焼室の無駄容積を大幅に低減で
き、従って、エンジン性能を向上できる。
【図1】この考案による断熱ピストンの一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図2】従来の断熱ピストンの一例を示す断面図であ
る。
る。
1 ピストンヘッド 2 ピストンスカート 3 断熱部材 4 カーボンガスケット 5 断熱リング 6 ピストンリング溝 9 上端壁部 10 環状溝部 11 結合リング
Claims (2)
- 【請求項1】 アルミニウム、アルミニウム合金等の金
属材料から成るピストンスカート、該ピストンスカート
に取り付けたセラミック材料から成るピストンヘッド及
び前記ピストンスカートの上面と前記ピストンヘッドの
下面との間に介在したシールのためのガスケットを有す
る断熱ピストンにおいて、前記ガスケットの受け部分と
ピストンリング溝の形成部分を前記ピストンスカートの
金属材料より熱伝導率が低く且つ該金属材料の熱膨張率
とほぼ等しい材料から成る部材で構成し、該部材を前記
ピストンスカートの鋳込みで前記ピストンスカートに固
定した断熱ピストン。 - 【請求項2】 前記部材を構成する材料は、前記ピスト
ンスカートを構成する金属材料とほぼ同等の強度を有す
るニレジストである請求項1に記載の断熱ピストン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991073363U JP2550852Y2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 断熱ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991073363U JP2550852Y2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 断熱ピストン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0517145U JPH0517145U (ja) | 1993-03-05 |
JP2550852Y2 true JP2550852Y2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=13516021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1991073363U Expired - Lifetime JP2550852Y2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 断熱ピストン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2550852Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59157146A (ja) * | 1983-02-26 | 1984-09-06 | Toyobo Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
JPS6165634A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Fujitsu Ltd | 監視方式 |
JPS6318170A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関のピストン |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP1991073363U patent/JP2550852Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0517145U (ja) | 1993-03-05 |
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