JPH01121552A - 内燃機関のピストン - Google Patents
内燃機関のピストンInfo
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- JPH01121552A JPH01121552A JP27939987A JP27939987A JPH01121552A JP H01121552 A JPH01121552 A JP H01121552A JP 27939987 A JP27939987 A JP 27939987A JP 27939987 A JP27939987 A JP 27939987A JP H01121552 A JPH01121552 A JP H01121552A
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- piston
- shim
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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
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/0023—Multi-part pistons the parts being bolted or screwed together
-
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- F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はセラミック製部材と金属製部材とを結合してな
る内燃機関のピストンに関するものである。
る内燃機関のピストンに関するものである。
(従来の技術)。
従来、セラミック製部材と金属製部材とを機械的に結合
したセラミック・金属複合ピストンは多数のものが公知
である。
したセラミック・金属複合ピストンは多数のものが公知
である。
機械的な結合としてシムを使用するものが、特開閉58
−25552号公報において開示されている:すなわち
、第4図に示すように、セラミック製のピストンクラウ
ン21に断面台形の円形溝22を設け、この円形溝22
に所定数のねじ付人23を有するリング24を設けてい
る。さらに、リング24と円形溝22との間にシム25
を介在させてリング24のピストンクラウン21からの
脱落を防止した状態で、ピストン本体26とピストンク
ラウン21とを複数の小径ボルト27で締め付けて固定
している。
−25552号公報において開示されている:すなわち
、第4図に示すように、セラミック製のピストンクラウ
ン21に断面台形の円形溝22を設け、この円形溝22
に所定数のねじ付人23を有するリング24を設けてい
る。さらに、リング24と円形溝22との間にシム25
を介在させてリング24のピストンクラウン21からの
脱落を防止した状態で、ピストン本体26とピストンク
ラウン21とを複数の小径ボルト27で締め付けて固定
している。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上述したピストンにおいては、複数の小
径ボルト27を用いシム25とテーパリングのみでピス
トンクラウン21とピストン本体26とを固定している
ため、ピストンクラウン21とピストン本体26との間
に緩みを生じやすい欠点があった。
径ボルト27を用いシム25とテーパリングのみでピス
トンクラウン21とピストン本体26とを固定している
ため、ピストンクラウン21とピストン本体26との間
に緩みを生じやすい欠点があった。
また、複数の小径ボルト27を使用しているため片線め
が起こりやすく、シール部からのガス漏れ及びセラミッ
ク製部材への応力集中による破壊が起こる欠点もあった
。
が起こりやすく、シール部からのガス漏れ及びセラミッ
ク製部材への応力集中による破壊が起こる欠点もあった
。
本発明の目的は上述した不具合を解消して、簡単な方法
で緩みに(くかつ信頬性の高いセラミック・金属複合ピ
ストンを実現できる内燃機関用ピストンを提供しようと
するものである。
で緩みに(くかつ信頬性の高いセラミック・金属複合ピ
ストンを実現できる内燃機関用ピストンを提供しようと
するものである。
(問題点を解決するための手段)
本発明の内燃機関のピストンは、セラミック製部材と金
属製部材とを結合したセラミック・金属複合ピストンに
おいて、テーパ面を有し複数に分割したシムを、該シム
の内側の面に嵌合可能なセラミック製部材のテーパ面に
嵌合するとともに、該シムの外側の面に嵌合可能な固定
用リングのテーパ面に嵌合し、さらに該固定用リングを
金属製部材に固定することにより、セラミック製部材と
金属製部材とを結合したことを特徴とするものである。
属製部材とを結合したセラミック・金属複合ピストンに
おいて、テーパ面を有し複数に分割したシムを、該シム
の内側の面に嵌合可能なセラミック製部材のテーパ面に
嵌合するとともに、該シムの外側の面に嵌合可能な固定
用リングのテーパ面に嵌合し、さらに該固定用リングを
金属製部材に固定することにより、セラミック製部材と
金属製部材とを結合したことを特徴とするものである。
(作 用)
上述した構成において、ピストンクラウンをなすセラミ
ック製部材のテーパ面とピストン本体をなす金属製部材
に固定した固定用リングのテーパ面との間に、複数のシ
ムを介在させることにより、セラミック製部材と金属製
部材とを固定したため、使用時の緩みを有効に防止でき
るとともに、セラミック製部材への応力集中も防止でき
ピストンの破壊をなくすことができる。
ック製部材のテーパ面とピストン本体をなす金属製部材
に固定した固定用リングのテーパ面との間に、複数のシ
ムを介在させることにより、セラミック製部材と金属製
部材とを固定したため、使用時の緩みを有効に防止でき
るとともに、セラミック製部材への応力集中も防止でき
ピストンの破壊をなくすことができる。
なお、シムと固定用リングとの間にテ〒パ面に沿って滑
動可能かつ拡張可能な中間リングを設けた場合は、中間
リングの伸縮によりセラミック製部材と金属製部材との
熱膨張差による結合力の低下を防止できる。また、セラ
ミック製部材に対する応力集中をさらに防止できまた結
合強度も高くなるため好ましい。また、固定用リングと
金属製部材との結合をネジにより実施すると、これらの
間の結合を簡単かつ正確に行なえるため好ましい。
動可能かつ拡張可能な中間リングを設けた場合は、中間
リングの伸縮によりセラミック製部材と金属製部材との
熱膨張差による結合力の低下を防止できる。また、セラ
ミック製部材に対する応力集中をさらに防止できまた結
合強度も高くなるため好ましい。また、固定用リングと
金属製部材との結合をネジにより実施すると、これらの
間の結合を簡単かつ正確に行なえるため好ましい。
さらに、固定用リングを金属製部材にボルトにより固定
すると、シムの効果と相まって従来のボルト締めの欠点
である緩み等を除去できるため好ましい。
すると、シムの効果と相まって従来のボルト締めの欠点
である緩み等を除去できるため好ましい。
(実施例)
第1図は本発明の内燃機関のピストンの一例を示す断面
図である。
図である。
本実施例では、ピストンクラウンを構成するセラミック
製部材1とピストン本体を構成する金属製部材2とを結
合してピストン3を得ている。すなわち、セラミック製
部材1の燃料噴霧当接面と反対面の下部にテーパを有す
る突出部4を設け、この突出部4のテーパ面7と2分割
のシム5−1゜5−2の内周面とが嵌合時に密着するよ
う構成する。シムを2分割としたのはリング状であると
嵌合不可能の場合があるためである。シム5−1゜5−
2の外周面は固定用リング6のテーパ面8と同じく嵌合
時に密着するよう構成している。また、固定用リング6
の外周面にはネジを切り、金属製部材2に設けたネジと
の間でネジ止めして結合するよう構成している。
製部材1とピストン本体を構成する金属製部材2とを結
合してピストン3を得ている。すなわち、セラミック製
部材1の燃料噴霧当接面と反対面の下部にテーパを有す
る突出部4を設け、この突出部4のテーパ面7と2分割
のシム5−1゜5−2の内周面とが嵌合時に密着するよ
う構成する。シムを2分割としたのはリング状であると
嵌合不可能の場合があるためである。シム5−1゜5−
2の外周面は固定用リング6のテーパ面8と同じく嵌合
時に密着するよう構成している。また、固定用リング6
の外周面にはネジを切り、金属製部材2に設けたネジと
の間でネジ止めして結合するよう構成している。
このとき、組立の都合上、セラミック製部材1における
突出部4の最大外径が固定用リング6の最小内径より小
さくなるよう構成する必要がある。
突出部4の最大外径が固定用リング6の最小内径より小
さくなるよう構成する必要がある。
また、セラミック製部材1の材質としては、窒化珪素、
部分安定化ジルコニア、ジルコニア、サイアロン、ムラ
イト、炭化珪素のうちの1種または2種以上の組合せで
あると、ピストンとして好ましい耐熱性、耐熱衝撃性、
断熱性などの特性゛を十分に満足できるため好ましい。
部分安定化ジルコニア、ジルコニア、サイアロン、ムラ
イト、炭化珪素のうちの1種または2種以上の組合せで
あると、ピストンとして好ましい耐熱性、耐熱衝撃性、
断熱性などの特性゛を十分に満足できるため好ましい。
さらに、シム5−1.5−2としては炭素工具鋼、コバ
ール等を使用すると好ましいとともに、固定用リング6
としてはクロムモリブデン鋼、ニッケル・クロム・モリ
ブデン鋼を使用すると好ましい。
ール等を使用すると好ましいとともに、固定用リング6
としてはクロムモリブデン鋼、ニッケル・クロム・モリ
ブデン鋼を使用すると好ましい。
上述した構成の本発明のピストンの組み立ては、以下の
ようにして実施する。まず、第1図に示す形状にセラミ
ック製部材1.金属製部材2、シム5−1.5−2およ
び固定用リング6を準備する。
ようにして実施する。まず、第1図に示す形状にセラミ
ック製部材1.金属製部材2、シム5−1.5−2およ
び固定用リング6を準備する。
金属製部材2に固定用リング6をネジ、セラミック製部
材1の突出部4を固定用リング6の内周側に挿入した後
、第1図下側すなわちピストン本体の内側から2分割の
シム5−1.5−2をセラミック製部材1のテーパ面7
と固定用リング6のテーパ面8の間に嵌合させて固定用
リングを下方に締め付けて本発明のピストン3を得てい
る。
材1の突出部4を固定用リング6の内周側に挿入した後
、第1図下側すなわちピストン本体の内側から2分割の
シム5−1.5−2をセラミック製部材1のテーパ面7
と固定用リング6のテーパ面8の間に嵌合させて固定用
リングを下方に締め付けて本発明のピストン3を得てい
る。
第2図は本発明の内燃機関のピストンの他の例を示す断
面図である。第2図において第1図に示す実施例と同一
の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。第
2図に示す実施例において、第1図に示す実施例と異な
る点は、シム5−1゜5−2と固定用リング6との間に
中間リング9を挿入した点である。この中間リング9は
、シム5−1,5−2の外周面lOと固定用リング6の
テーパ面8との間にテーパ面に沿って滑動可能でかつ拡
張可能な状態で密着するよう構成している。そのため、
この部分に加わる不用な応力を有効に除去でき、ピスト
ンの破壊を防止する効果は第1図に示す実施例よりも高
(なる。中間リング9としては、炭素工具鋼、ニッケル
クロムモリブデン鋼等を使用すると好適である。
面図である。第2図において第1図に示す実施例と同一
の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。第
2図に示す実施例において、第1図に示す実施例と異な
る点は、シム5−1゜5−2と固定用リング6との間に
中間リング9を挿入した点である。この中間リング9は
、シム5−1,5−2の外周面lOと固定用リング6の
テーパ面8との間にテーパ面に沿って滑動可能でかつ拡
張可能な状態で密着するよう構成している。そのため、
この部分に加わる不用な応力を有効に除去でき、ピスト
ンの破壊を防止する効果は第1図に示す実施例よりも高
(なる。中間リング9としては、炭素工具鋼、ニッケル
クロムモリブデン鋼等を使用すると好適である。
第3図は本発明の内燃機関のピストンの他の例を示す断
面図である。第3図において第1図に示す実施例と同一
の部材には同一の符号を付し、その説明を省略害る。第
3図に示す実施例において第1図に示す実施例と異なる
点は、中間リング9を設けるとともに、固定用リング6
と金属製部材3との結合を両者に設けたネジによるネジ
止めにはせず、複数の固定用ポル)11−1〜11−n
により固定した点である。この実施例では、中間リング
9による応力除去の効果とともに、従来のボルトによる
固定時に生じていたガタをシム5−1.5−2の効果に
より完全になくすことができる。
面図である。第3図において第1図に示す実施例と同一
の部材には同一の符号を付し、その説明を省略害る。第
3図に示す実施例において第1図に示す実施例と異なる
点は、中間リング9を設けるとともに、固定用リング6
と金属製部材3との結合を両者に設けたネジによるネジ
止めにはせず、複数の固定用ポル)11−1〜11−n
により固定した点である。この実施例では、中間リング
9による応力除去の効果とともに、従来のボルトによる
固定時に生じていたガタをシム5−1.5−2の効果に
より完全になくすことができる。
また、一部のボルトのみ締付力が大きくなったいわゆる
片棒めが起った場合においても、中間リングが伸びて、
緩衝材の役目をして、セラミック製部材へ均等な結合力
を与えることができる。
片棒めが起った場合においても、中間リングが伸びて、
緩衝材の役目をして、セラミック製部材へ均等な結合力
を与えることができる。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形、変更が可能である0例えば、上述した実
施例ではシムを2分割したが、分割数が2分割に限定さ
れないことはいうまでもない。また、燃料噴霧が当接す
る面のキャビティの形状が同一であるが、どのような形
状であっても良いことはいうまでもない。
、幾多の変形、変更が可能である0例えば、上述した実
施例ではシムを2分割したが、分割数が2分割に限定さ
れないことはいうまでもない。また、燃料噴霧が当接す
る面のキャビティの形状が同一であるが、どのような形
状であっても良いことはいうまでもない。
(発明の効果)
以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の内燃機関のピストンによれば、ピストンクラウンをな
すセラミック製部材のテーパ面とピストン本体をなす金
属製部材に固定した固定用リングのテーパ面との間に、
複数のシムまたはシムと中間リングとを介在させること
により、簡単な方法で緩みにくくかつ信転性の高いピス
トンを得ることができる。
の内燃機関のピストンによれば、ピストンクラウンをな
すセラミック製部材のテーパ面とピストン本体をなす金
属製部材に固定した固定用リングのテーパ面との間に、
複数のシムまたはシムと中間リングとを介在させること
により、簡単な方法で緩みにくくかつ信転性の高いピス
トンを得ることができる。
第1図〜第3図はそれぞれ本発明の内燃機関のピストン
の一例を示す断面図、 第4図は従来のピストンを示す断面図である。 1・・・セラミック製部材 2・・・金属製部材3・・
・ピストン 4・・・突出部5−1.5−2・
・・シム 6・・・固定用リング7.8・・・テーパ面
9・・・中間リングlO・・・外周面 11−1〜11−n・・・固定用ボルト第1図 第2図 第3図
の一例を示す断面図、 第4図は従来のピストンを示す断面図である。 1・・・セラミック製部材 2・・・金属製部材3・・
・ピストン 4・・・突出部5−1.5−2・
・・シム 6・・・固定用リング7.8・・・テーパ面
9・・・中間リングlO・・・外周面 11−1〜11−n・・・固定用ボルト第1図 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、セラミック製部材と金属製部材とを結合したセラミ
ック・金属複合ピストンにおいて、テーパ面を有し複数
に分割したシムを、該シムの内側の面に嵌合可能なセラ
ミック製部材のテーパ面に嵌合するとともに、該シムの
外側の面に嵌合可能な固定用リングのテーパ面に嵌合し
、さらに該固定用リングを金属製部材に固定することに
より、セラミック製部材と金属製部材とを結合したこと
を特徴とする内燃機関のピストン。 2、前記シムと固定用リングとの間に前記テーパ面に沿
って滑動可能でかつ拡張可能な中間リングを嵌合した特
許請求の範囲第1項記載の内燃機関のピストン。 3、前記固定用リング外周にネジ部を設け、該ネジ部に
よりセラミック製部材を金属製部材に固定した特許請求
の範囲第1項または第2項記載の内燃機関のピストン。 4、前記固定用リングを金属製部材にボルトにより固定
した特許請求の範囲第2項記載の内燃機関のピストン。 5、前記セラミック製部材が窒化珪素、部分安定化ジル
コニア、ジルコニア、サイアロン、ムライト、炭化珪素
のうちの1種または2種以上の組合せで構成される特許
請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の内燃
機関のピストン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27939987A JPH01121552A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27939987A JPH01121552A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01121552A true JPH01121552A (ja) | 1989-05-15 |
JPH0338421B2 JPH0338421B2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=17610575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27939987A Granted JPH01121552A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01121552A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007068222A1 (de) * | 2005-12-17 | 2007-06-21 | Mahle International Gmbh | Zweiteiliger kolben für einen verbrennungsmotor |
DE102007060472A1 (de) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | Mahle International Gmbh | Zweiteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor |
JP2009172543A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 集塵装置 |
DE102009032912A1 (de) * | 2009-07-14 | 2011-01-20 | Mahle International Gmbh | Mehrteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor |
WO2015029985A1 (ja) | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 日本碍子株式会社 | 内燃機関 |
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JPS5732278U (ja) * | 1975-04-29 | 1982-02-19 | ||
JPS5827079U (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-21 | 三興半田鏝株式会社 | 取替式ハンマ− |
JPS6147455U (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関用ピストン |
JPS6184209U (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-03 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS55110450A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | Data transmission unit |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP27939987A patent/JPH01121552A/ja active Granted
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