JP3339664B2 - エンジンのピストン裏面形状 - Google Patents
エンジンのピストン裏面形状Info
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- JP3339664B2 JP3339664B2 JP01789595A JP1789595A JP3339664B2 JP 3339664 B2 JP3339664 B2 JP 3339664B2 JP 01789595 A JP01789595 A JP 01789595A JP 1789595 A JP1789595 A JP 1789595A JP 3339664 B2 JP3339664 B2 JP 3339664B2
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- concave
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンのピストン裏面
の凹部を形成する側面及び頂面間のコーナ部の形状に関
するものである。
の凹部を形成する側面及び頂面間のコーナ部の形状に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のピストンの裏面形状とし
て、図２に示すようにピストン１の裏面に凹部２が形成
され、この凹部２を横切るようにピストン１の側壁３に
ピストンピン８が挿着され、更に凹部２を形成する側面
２ａ及び頂面２ｂ間のコーナ部９に単一の凹形曲面９ａ
が形成されたものが知られている。ピストン１の側壁３
には一対の通孔４，５が形成され、これらの通孔４，５
にはブッシュ６，７を介してピストンピン８が挿着され
る。またこの例ではピストン１の直径は１１４ｍｍであ
り、凹形曲面９ａの曲率半径Ｒは１０ｍｍである。
て、図２に示すようにピストン１の裏面に凹部２が形成
され、この凹部２を横切るようにピストン１の側壁３に
ピストンピン８が挿着され、更に凹部２を形成する側面
２ａ及び頂面２ｂ間のコーナ部９に単一の凹形曲面９ａ
が形成されたものが知られている。ピストン１の側壁３
には一対の通孔４，５が形成され、これらの通孔４，５
にはブッシュ６，７を介してピストンピン８が挿着され
る。またこの例ではピストン１の直径は１１４ｍｍであ
り、凹形曲面９ａの曲率半径Ｒは１０ｍｍである。
【０００３】このように構成されたピストン１では、ピ
ストン１が上死点に達してシリンダ（図示せず）内の燃
料が爆発すると、ピストン１の上面に極めて大きな下向
きの力が作用し、この力はピストンピン８及びコンロッ
ド（図示せず）を介してクランクシャフト（図示せず）
に伝達される。
ストン１が上死点に達してシリンダ（図示せず）内の燃
料が爆発すると、ピストン１の上面に極めて大きな下向
きの力が作用し、この力はピストンピン８及びコンロッ
ド（図示せず）を介してクランクシャフト（図示せず）
に伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のエ
ンジンのピストン裏面形状では、エンジンの爆発行程で
ピストンとピストンピンとの間に大きな圧縮力が発生す
るが、この圧縮力は凹部のコーナ部に形成された単一の
凹形曲面が受け、この凹形曲面のＢ1点（図２）で１
６．４ｋｇｆ／ｍｍ2、Ｂ2点では２３ｋｇｆ／ｍｍ2と
いう比較的大きな応力が作用する不具合があった。なお
上記応力はピストンとピストンピンとの間に１２トンと
いう圧縮力を作用させた場合の数値である。
ンジンのピストン裏面形状では、エンジンの爆発行程で
ピストンとピストンピンとの間に大きな圧縮力が発生す
るが、この圧縮力は凹部のコーナ部に形成された単一の
凹形曲面が受け、この凹形曲面のＢ1点（図２）で１
６．４ｋｇｆ／ｍｍ2、Ｂ2点では２３ｋｇｆ／ｍｍ2と
いう比較的大きな応力が作用する不具合があった。なお
上記応力はピストンとピストンピンとの間に１２トンと
いう圧縮力を作用させた場合の数値である。
【０００５】本発明の目的は、ピストンの重量を増大せ
ずかつピストン形状を大幅に変更せずに、歪みを分散さ
せて応力を低減できるエンジンのピストン裏面形状を提
供することにある。
ずかつピストン形状を大幅に変更せずに、歪みを分散さ
せて応力を低減できるエンジンのピストン裏面形状を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図１を用いて説明
する。本発明は、ピストン１１の裏面に形成された凹部
１２と、凹部１２を横切るようにピストン１１の側壁１
３に挿着されたピストンピン１８とを備えたエンジンの
ピストンの改良である。その特徴ある構成は、凹部１２
を形成する側面１２ａ及び頂面１２ｂ間のコーナ部１９
にそれぞれ独立した曲率半径Ｒ1，Ｒ2を有する複数の凹
形曲面１９ａ，１９ｂが形成され、複数の凹形曲面１９
ａ，１９ｂがピストン１１の縦断面における接続点Ａ3
で接続されたところにある。
の本発明の構成を、実施例に対応する図１を用いて説明
する。本発明は、ピストン１１の裏面に形成された凹部
１２と、凹部１２を横切るようにピストン１１の側壁１
３に挿着されたピストンピン１８とを備えたエンジンの
ピストンの改良である。その特徴ある構成は、凹部１２
を形成する側面１２ａ及び頂面１２ｂ間のコーナ部１９
にそれぞれ独立した曲率半径Ｒ1，Ｒ2を有する複数の凹
形曲面１９ａ，１９ｂが形成され、複数の凹形曲面１９
ａ，１９ｂがピストン１１の縦断面における接続点Ａ3
で接続されたところにある。
【０００７】
【作用】エンジンの爆発行程においてピストン１１の上
面に極めて大きな下向きの力が作用すると、ピストン１
１とピストンピン１８との間に大きな圧縮力が発生す
る。この圧縮力は凹部１２のコーナ部１９に形成された
複数の凹形曲面１９ａ，１９ｂに分散されて作用するの
で、上記圧縮力による歪みも分散され、凹部１２のコー
ナ部１９での応力が低減される。
面に極めて大きな下向きの力が作用すると、ピストン１
１とピストンピン１８との間に大きな圧縮力が発生す
る。この圧縮力は凹部１２のコーナ部１９に形成された
複数の凹形曲面１９ａ，１９ｂに分散されて作用するの
で、上記圧縮力による歪みも分散され、凹部１２のコー
ナ部１９での応力が低減される。
【０００８】
【実施例】次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。図１に示すように、エンジンのシリンダ内
を往復動するピストン１１の裏面には凹部１２が形成さ
れ、ピストン１１の側壁１３には上記凹部１２を横切る
直線に孔心が一致する一対の通孔１４，１５が形成され
る。これらの通孔１４，１５にはブッシュ１６，１７を
介して上記凹部１２を横切るようにピストンピン１８が
挿着される。ピストンピン１８のうち凹部１２内に露出
する中央にはコンロッド（図示せず）の上端が回動可能
に嵌入され、コンロッドの下端はクランクシャフト（図
示せず）に回転可能に取付けられる。
く説明する。図１に示すように、エンジンのシリンダ内
を往復動するピストン１１の裏面には凹部１２が形成さ
れ、ピストン１１の側壁１３には上記凹部１２を横切る
直線に孔心が一致する一対の通孔１４，１５が形成され
る。これらの通孔１４，１５にはブッシュ１６，１７を
介して上記凹部１２を横切るようにピストンピン１８が
挿着される。ピストンピン１８のうち凹部１２内に露出
する中央にはコンロッド（図示せず）の上端が回動可能
に嵌入され、コンロッドの下端はクランクシャフト（図
示せず）に回転可能に取付けられる。
【０００９】本実施例の特徴ある構成は、凹部１２を形
成する側面１２ａ及び頂面１２ｂ間のコーナ部１９にそ
れぞれ独立した曲率半径を有する複数の凹形曲面１９
ａ，１９ｂが形成されたところにある。凹形曲面１９
ａ，１９ｂはこの例ではコーナ部１９に上下２つ形成さ
れ、上側の凹形曲面１９ａの曲率半径Ｒ1は１０ｍｍで
あり、下側の凹形曲面１９ｂの曲率半径Ｒ2は１０ｍｍ
である。またピストン１１の外径はこの例では１１４ｍ
ｍである。
成する側面１２ａ及び頂面１２ｂ間のコーナ部１９にそ
れぞれ独立した曲率半径を有する複数の凹形曲面１９
ａ，１９ｂが形成されたところにある。凹形曲面１９
ａ，１９ｂはこの例ではコーナ部１９に上下２つ形成さ
れ、上側の凹形曲面１９ａの曲率半径Ｒ1は１０ｍｍで
あり、下側の凹形曲面１９ｂの曲率半径Ｒ2は１０ｍｍ
である。またピストン１１の外径はこの例では１１４ｍ
ｍである。
【００１０】このように構成されたピストン１１では、
ピストン１１が上死点に達してシリンダ（図示せず）内
の燃料が爆発すると、ピストン１１の上面に極めて大き
な下向きの力が作用し、この力はピストンピン１８を介
してコンロッド（図示せず）に伝達される。このときピ
ストン１１とピストンピン１８との間に大きな圧縮力が
発生するが、この圧縮力は凹部１２のコーナ部１９に形
成された２つの凹形曲面１９ａ，１９ｂに分散されて作
用するので、上記圧縮力による歪みも分散される。即ち
ピストン１１とピストンピン１８との間に１２トンとい
う圧縮力を作用させた場合に、上側の凹形曲面１９ａに
おける最大応力はＡ1点で発生してその値は１２．９ｋ
ｇｆ／ｍｍ2となり、下側の凹形曲面１９ｂにおける最
大応力はＡ2点で発生してその値は２０．４ｋｇｆ／ｍ
ｍ2となって、コーナ部に単一の凹形曲面が形成された
従来のピストン裏面形状と比較してコーナ部１９におけ
る応力が低減される。この結果、ピストン１１の強度が
実質的に向上する。またピストン１１とピストンピン１
８との間に１２トンという圧縮力を作用させた場合の、
上側の凹形曲面１９ａと下側の凹形曲面１９ｂとの接続
点であるＡ3点における応力は６．２ｋｇｆ／ｍｍ2と小
さい。なお、上記実施例では凹部のコーナ部に２つの凹
形曲面を形成したが、これは一例であって３つ以上の凹
形曲面を形成してもよい。
ピストン１１が上死点に達してシリンダ（図示せず）内
の燃料が爆発すると、ピストン１１の上面に極めて大き
な下向きの力が作用し、この力はピストンピン１８を介
してコンロッド（図示せず）に伝達される。このときピ
ストン１１とピストンピン１８との間に大きな圧縮力が
発生するが、この圧縮力は凹部１２のコーナ部１９に形
成された２つの凹形曲面１９ａ，１９ｂに分散されて作
用するので、上記圧縮力による歪みも分散される。即ち
ピストン１１とピストンピン１８との間に１２トンとい
う圧縮力を作用させた場合に、上側の凹形曲面１９ａに
おける最大応力はＡ1点で発生してその値は１２．９ｋ
ｇｆ／ｍｍ2となり、下側の凹形曲面１９ｂにおける最
大応力はＡ2点で発生してその値は２０．４ｋｇｆ／ｍ
ｍ2となって、コーナ部に単一の凹形曲面が形成された
従来のピストン裏面形状と比較してコーナ部１９におけ
る応力が低減される。この結果、ピストン１１の強度が
実質的に向上する。またピストン１１とピストンピン１
８との間に１２トンという圧縮力を作用させた場合の、
上側の凹形曲面１９ａと下側の凹形曲面１９ｂとの接続
点であるＡ3点における応力は６．２ｋｇｆ／ｍｍ2と小
さい。なお、上記実施例では凹部のコーナ部に２つの凹
形曲面を形成したが、これは一例であって３つ以上の凹
形曲面を形成してもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、凹
部を形成する側面及び頂面間のコーナ部にそれぞれ独立
した曲率半径を有する複数の凹形曲面を形成し、複数の
凹形曲面をピストンの縦断面における点で接続したの
で、エンジンの爆発行程でピストンとピストンピンとの
間に大きな圧縮力が発生しても、この圧縮力は凹部のコ
ーナ部に形成された複数の凹形曲面に分散され、上記圧
縮力による歪みも分散される。この結果、凹部のコーナ
部での応力を低減できるので、ピストンの強度が実質的
に向上する。またピストンの重量を増大せずかつピスト
ン形状を大幅に変更せずに済むので、ピストンの慣性力
を増大したり、製造コストを押上げたりすることもな
い。
部を形成する側面及び頂面間のコーナ部にそれぞれ独立
した曲率半径を有する複数の凹形曲面を形成し、複数の
凹形曲面をピストンの縦断面における点で接続したの
で、エンジンの爆発行程でピストンとピストンピンとの
間に大きな圧縮力が発生しても、この圧縮力は凹部のコ
ーナ部に形成された複数の凹形曲面に分散され、上記圧
縮力による歪みも分散される。この結果、凹部のコーナ
部での応力を低減できるので、ピストンの強度が実質的
に向上する。またピストンの重量を増大せずかつピスト
ン形状を大幅に変更せずに済むので、ピストンの慣性力
を増大したり、製造コストを押上げたりすることもな
い。
【図１】本発明一実施例エンジンのピストンの縦断面
図。
図。
【図２】従来例を示す図１に対応する断面図。
１１ ピストン １２ 凹部 １２ａ 側面 １２ｂ 頂面 １８ ピストンピン １９ コーナ部 １９ａ，１９ｂ 凹形曲面 Ｒ1，Ｒ2 曲率半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02F 3/00 F16J 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストン(11)の裏面に形成された凹部(1
2)と、前記凹部(12)を横切るように前記ピストン(11)の
側壁(13)に挿着されたピストンピン(18)とを備えたエン
ジンのピストンにおいて、 前記凹部(12)を形成する側面(12a)及び頂面(12b)間のコ
ーナ部(19)にそれぞれ独立した曲率半径(R1，R2)を有す
る複数の凹形曲面(19a,19b)が形成され、 前記複数の凹形曲面(19a,19b)が前記ピストン(11)の縦
断面における接続点(A3)で接続されたことを特徴とする
エンジンのピストン裏面形状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01789595A JP3339664B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | エンジンのピストン裏面形状 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01789595A JP3339664B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | エンジンのピストン裏面形状 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210179A JPH08210179A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3339664B2 true JP3339664B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=11956468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01789595A Expired - Fee Related JP3339664B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | エンジンのピストン裏面形状 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339664B2 (ja) |
-
1995
- 1995-02-06 JP JP01789595A patent/JP3339664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08210179A (ja) | 1996-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080816 Year of fee payment: 6 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080816 Year of fee payment: 6 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090816 Year of fee payment: 7 |
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