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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- 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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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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)
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|---|---|---|---|---|
| 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 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
Family Cites Families (1)
| 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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Also Published As
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