JPH09177603A - Piston structure of internal combustion engine - Google Patents
Piston structure of internal combustion engineInfo
- Publication number
- JPH09177603A JPH09177603A JP33874295A JP33874295A JPH09177603A JP H09177603 A JPH09177603 A JP H09177603A JP 33874295 A JP33874295 A JP 33874295A JP 33874295 A JP33874295 A JP 33874295A JP H09177603 A JPH09177603 A JP H09177603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt
- boss
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 21
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 abstract description 17
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 17
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のピスト
ンをダクタイル鋳鉄で鋳造する場合の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for casting a piston of an internal combustion engine with ductile cast iron.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、鋳物により構成した内燃機関
のピストン構造に関する技術は公知とされている。例え
ば、実開昭63−74560号公報に記載の技術の如く
である。2. Description of the Related Art Conventionally, a technique relating to a piston structure of an internal combustion engine made of cast metal has been known. For example, it is like the technique described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-74560.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、ダクタイル鋳鉄の横ボスは、ピンボスpの中心から
上部に掛けて1ヶ所に設けられていた。しかし、この構
成では、ピストンスカート1sの下部の剛性が小さく、
スラップ力を受けた時に変形が過大となり、首振りが大
きくなり、潤滑油が燃焼室に供給されて燃焼される潤滑
油消費量の発生率が高くなり、またこれによりブローバ
イガスの発生が多くなっていたのである。また、スラス
ト力に対してピストンスカート1s中央から上方のみで
支持するので、面圧が過大となり焼きつきが発生し易い
という不具合があったのである。本発明の請求項1は、
潤滑油消費量やブローバイガスの低減及びピストン焼き
つきを防止する。In the prior art, the lateral boss of ductile cast iron is provided at one place from the center of the pin boss p to the upper part. However, in this configuration, the rigidity of the lower portion of the piston skirt 1s is small,
When the slap force is applied, the deformation becomes excessive, the swinging becomes large, and the generation rate of lubricating oil consumption in which the lubricating oil is supplied to the combustion chamber and burned increases, and this also increases the generation of blow-by gas. It was. Also, since the piston skirt 1s is supported only from the center to the upper side against the thrust force, there is a problem that the surface pressure becomes excessive and seizure easily occurs. Claim 1 of the present invention
Reduces lubricating oil consumption and blow-by gas, and prevents piston seizure.
【0004】また、従来の技術においては、横ボスfは
ピストンスカート1sの上部から中央の範囲に設けられ
ていた。故に、ピストンスカート1s下部の剛性が小さ
くスラップ力を受けた時に変形過大となり、首振りが大
きくなり、潤滑油消費量やブローバイガスの発生が多く
なるという不具合があった。またスラスト力に対してス
カート中央から上部のみで支持するので、面圧過大とな
り焼きつきが生じ易いという不具合があったのである。
本発明の請求項2は、これらを改善するものである。Further, in the prior art, the lateral boss f is provided in the range from the upper part to the center of the piston skirt 1s. Therefore, the rigidity of the lower part of the piston skirt 1s is small, and when the slap force is applied, the deformation becomes excessive, the swinging becomes large, and the consumption of lubricating oil and the generation of blow-by gas increase. Further, since the thrust force is supported only from the center to the upper part of the skirt, there is a problem that the surface pressure becomes excessive and seizure easily occurs.
Claim 2 of the present invention improves these.
【0005】また、従来の技術においては、ダクタイル
鋳鉄のピストンのピストンスカートの部分の肉厚は、周
方向に一様であった。しかし、これでは、スラップ力を
受けた時にピストン支持に、効果の大きいスラスト断面
と、そうでないピン軸断面とが同一肉厚であり、適正な
剛性を有する構造となっていなかったのである。この為
にスカート肉圧が薄いと、スラスト断面付近が剛性不足
であるし、厚いと重量過大となるのである。本発明の請
求項3は、ダクタイル鋳鉄製ピストン1の重量を低減
し、潤滑油消費量を低減し、焼きつきを防止するもので
ある。Further, in the prior art, the thickness of the piston skirt portion of the ductile cast iron piston was uniform in the circumferential direction. However, in this case, the thrust section, which is highly effective in supporting the piston when the slap force is applied, and the pin section, which is not so effective, have the same thickness, and the structure does not have proper rigidity. For this reason, if the skirt wall pressure is thin, the rigidity near the thrust cross section is insufficient, and if it is thick, the weight becomes excessive. According to the third aspect of the present invention, the weight of the ductile cast iron piston 1 is reduced, the consumption of lubricating oil is reduced, and seizure is prevented.
【0006】また、従来のダクタイル鋳鉄製のピストン
においては、スカート部分の周方向リブは、全ての周方
向で一定の高さであった。しかし、このような従来の構
成では、スラップ力を受けた時の周方向リブ応力が、ス
ラスト断面で過大となり、強度上亀裂の発生危険があっ
たのである。また、スラップ力を受けた時のスラスト断
面のスカートの変形が大きいという不具合があったので
ある。本発明の請求項4は、この点を改善したものであ
る。Further, in the conventional piston made of ductile cast iron, the circumferential rib of the skirt portion has a constant height in all circumferential directions. However, in such a conventional configuration, the circumferential rib stress when the slap force is applied becomes excessive in the thrust cross section, and there is a risk of cracking in terms of strength. In addition, there is a problem that the skirt is greatly deformed in the thrust cross section when subjected to the slap force. Claim 4 of the present invention improves on this point.
【0007】また、従来の技術においては、ダクタイル
鋳鉄製ピストンのスカートは、ピンボスの上・下部のみ
で接合されており、ピンボスの中心付近は接合されてい
なかったのである。しかしこのような構成では、スラッ
プ力を受けた時のスラスト断面のスカートの変形が過大
となり、変形が大きいことによりピストンの首振りが大
きくなり、潤滑油消費量やブローバイガスが多くなると
いう不具合があったのである。本発明の請求項5は、こ
の点を改善するものである。Further, in the prior art, the skirt of the ductile cast iron piston is joined only at the upper and lower parts of the pin boss, and not near the center of the pin boss. However, in such a configuration, the skirt of the thrust cross section is excessively deformed when it receives a slap force, and the large deformation causes a large swing of the piston, resulting in a large amount of lubricating oil consumption and blow-by gas. There was. Claim 5 of the present invention improves this point.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項1においては、内燃機関のピ
ストンをダクタイル鋳鉄により鋳造成形した構成におい
て、ピストンピンボス外縁部とピストンスカートとを連
結する横ボスを、ピンボス中心から上部にかけて配置す
ると共に、ピストンピンボス下部とスカート下部を連結
すべく2ヶ所に設けたものである。The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described. According to a first aspect of the present invention, in a configuration in which a piston of an internal combustion engine is cast by ductile cast iron, a lateral boss that connects an outer edge portion of a piston pin boss and a piston skirt is arranged from a center of the pin boss to an upper portion, and a lower portion of the piston pin boss and a lower portion of the skirt are arranged. It is provided in two places to connect.
【0009】請求項2においては、内燃機関のピストン
をダクタイル鋳鉄により鋳造成形した構成において、ピ
ストンピンボス外縁部とピストンスカートとを連結する
横ボスの高さ方向範囲を、スカート上部からスカート下
部までの広範囲とし、スカート下部では横ボスとスカー
ト下部周方向リブと連結したものである。According to a second aspect of the present invention, in the structure in which the piston of the internal combustion engine is cast and formed from ductile cast iron, the range in the height direction of the lateral boss that connects the outer edge of the piston pin boss and the piston skirt is from the upper part of the skirt to the lower part of the skirt. It has a wide area and is connected to the lateral boss at the bottom of the skirt and the circumferential ribs at the bottom of the skirt.
【0010】請求項3においては、内燃機関のピストン
をダクタイル鋳鉄により鋳造成形した構成において、ピ
ストンスカートの肉厚をスラスト断面から横ボスの間は
厚肉とし、横ボスからピン軸断面の間は薄肉となるよう
に、周方向に偏肉状態に構成したものである。According to a third aspect of the present invention, in the structure in which the piston of the internal combustion engine is cast by ductile cast iron, the thickness of the piston skirt is thick between the thrust section and the lateral boss, and between the lateral boss and the pin axis section. It is configured to have an uneven thickness in the circumferential direction so as to be thin.
【0011】請求項4においては、内燃機関のピストン
をダクタイル鋳鉄により鋳造成形した構成において、ピ
ストンスカートの周方向リブの断面形状をスラスト断面
では低く、横ボス位置では高くなるように周方向で変化
させたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the structure in which the piston of the internal combustion engine is cast by ductile cast iron, the cross-sectional shape of the circumferential rib of the piston skirt changes in the circumferential direction such that it is low in the thrust cross section and high in the lateral boss position. It was made.
【0012】請求項5においては、内燃機関のピストン
をダクタイル鋳鉄により鋳造成形した構成において、ピ
ストンスカートをピンボスのほぼ全周囲で接合させ、か
つピストンスカート部の周方向リブを、ピンボスと接合
出来るように、ピストンスカート高さの上部から下部に
掛けて複数個配置したものである。According to a fifth aspect of the present invention, in a structure in which the piston of the internal combustion engine is cast and formed by ductile cast iron, the piston skirt can be joined almost all around the pin boss, and the circumferential rib of the piston skirt can be joined to the pin boss. In addition, a plurality of piston skirts are arranged from the top to the bottom.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。図1は横ボスを上下にa・bの2ヶ所に配置した構
成を示す平面断面図、図2は同じく横ボスを上下にa・
bの2ヶ所に配置した構成を示す縦断面図、図3はピス
トンボス外縁部とピストンスカートとを連結する横ボス
の高さ方向範囲を、スカート上部からスカート下部まで
の広範囲とし、スカート下部では横ボスとスカート下部
周方向リブと連結した実施例の縦断面図、図4はピスト
ンスカートの肉厚をスラスト断面から横ボスの間は厚肉
とし、横ボスからピン軸断面の間は薄肉となるように、
周方向に偏肉状態に構成した実施例の縦断面図、図5は
同じく図4の平面断面図。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing a configuration in which horizontal bosses are vertically arranged at two positions a and b, and FIG.
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the structure arranged at two positions of b. In FIG. 3, the range of the horizontal boss connecting the outer edge of the piston boss and the piston skirt in the height direction is wide from the upper part of the skirt to the lower part of the skirt. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of an embodiment in which the lateral boss is connected to the lower circumferential rib of the skirt. FIG. 4 shows that the thickness of the piston skirt is thick between the thrust cross section and the lateral boss, and thin between the lateral boss and the pin shaft cross section. So that
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of an embodiment in which the thickness is uneven in the circumferential direction, and FIG. 5 is a plan cross-sectional view of FIG.
【0014】図6はピストンスカートの周方向リブの断
面形状をスラスト断面では低く、横ボス位置では高くな
るように周方向で変化させた実施例の縦断面図、図7は
図6の平面断面図、図8は図1から図7の技術における
従来技術を示す縦断面図、図9は同じく図8の従来技術
の平面断面図、図10はピストンスカートをピンボスの
ほぼ全周囲で接合させ、かつピストンスカート部の周方
向リブを、ピンボスと接合出来るように、ピストンスカ
ート高さの上部から下部に掛けて複数個配置した実施例
の縦断面図、図11は図10の平面断面図、図12は図
10と図11の技術に対する従来の技術を示す図面、図
13は図12の平面断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an embodiment in which the sectional shape of the circumferential rib of the piston skirt is changed in the circumferential direction so that it is low at the thrust cross section and high at the lateral boss position, and FIG. 7 is a plan cross section of FIG. FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the prior art in the technologies of FIGS. 1 to 7, FIG. 9 is a plan sectional view of the prior art of FIG. 8, and FIG. 10 is a piston skirt joined around almost the entire circumference of a pin boss. In addition, a plurality of circumferential ribs of the piston skirt are arranged from the upper part to the lower part of the piston skirt height so that they can be joined to the pin boss. 12 is a drawing showing a conventional technique with respect to the technique of FIGS. 10 and 11, and FIG. 13 is a plan sectional view of FIG.
【0015】図14はピストンリングの中のインナカッ
トリングにおいて、カット部2aのカット量を合い口側
Aで大きく、反合い口側Bで小さく構成を示す平面図、
図15は同じく側面断面図、図16はインナカットリン
グが変形した状態を示す正面断面図、図17はカット量
を合い口側Aで大きく、反合い口側Bで小さく構成した
他の例を示す正面断面図、図18は周方向におけるねじ
れ量の変化を示す図面、図19はインナカットリングの
従来の構成を示す平面図、図20は従来のインナカット
リングの正面断面図、図21は従来のインナカットリン
グの変形状態を示す正面断面図である。FIG. 14 is a plan view showing the inner cut ring in the piston ring, in which the cut amount of the cut portion 2a is large on the mating side A and small on the opposite mating side B,
15 is a side sectional view of the same, FIG. 16 is a front sectional view showing a state in which the inner cut ring is deformed, and FIG. 17 is another example in which the cut amount is large on the mating side A and small on the mating side B. 18 is a front sectional view showing the change in the twist amount in the circumferential direction, FIG. 19 is a plan view showing a conventional structure of the inner cut ring, FIG. 20 is a front sectional view of the conventional inner cut ring, and FIG. It is a front sectional view showing a deformed state of a conventional inner cut ring.
【0016】図1と図2において、請求項1の発明を説
明する。ピストン1の上面にはシリンダーとの間で燃焼
室を構成する面が配置され、側面の全周にはピストンリ
ングを嵌入するピストンリング溝wと、オイルリングを
嵌入するオイルリング溝xが穿設されている。ピンボス
pよりも下方のピストン1はピストンスカート1sと称
されている。ピンボスpの部分は、ピストンピンが嵌入
される部分である。該ピストンピンにコンロッドが枢結
される。The invention of claim 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. A surface forming a combustion chamber with the cylinder is arranged on the upper surface of the piston 1, and a piston ring groove w into which a piston ring is fitted and an oil ring groove x into which an oil ring is fitted are formed on the entire circumference of the side surface. Has been done. The piston 1 below the pin boss p is called a piston skirt 1s. The portion of the pin boss p is a portion into which the piston pin is fitted. A connecting rod is pivotally connected to the piston pin.
【0017】図8と図9に示す従来技術の如く、従来
は、ダクタイル鋳鉄の横ボスfは、ピンボスpの中心か
ら上部に掛けて1ヶ所に設けられていた。しかし、この
構成では、ピストンスカート1sの下部の剛性が小さ
く、スラップ力を受けた時に変形が過大となり、首振り
が大きくなり、潤滑油が燃焼室に供給されて燃焼される
潤滑油消費量の発生率が高くなり、またこれによりブロ
ーバイガスの発生が多くなっていたのである。また、ス
ラスト力に対してピストンスカート1s中央から上方の
みで支持するので、面圧が過大となり焼きつきが発生し
易いという不具合があったのである。Conventionally, as in the prior art shown in FIGS. 8 and 9, the lateral boss f of ductile cast iron is provided at one place from the center of the pin boss p to the upper part. However, in this structure, the rigidity of the lower portion of the piston skirt 1s is small, the deformation becomes excessive when the slap force is applied, the swinging becomes large, and the lubricating oil is supplied to the combustion chamber and the amount of lubricating oil consumed is increased. The generation rate was high, and as a result, the generation of blow-by gas was large. Also, since the piston skirt 1s is supported only from the center to the upper side against the thrust force, there is a problem that the surface pressure becomes excessive and seizure easily occurs.
【0018】本発明は、ピストンピンボス外縁部とピス
トンスカートとを連結する横ボスを、ピン中心から上部
にかけて配置すると共に、ピストンボス下部とスカート
下部を連結すべく2ヶ所に設けた。即ち、ダクタイル鋳
鉄製のピストンの構造において、ピンボスpとスカート
1sを連結する横ボスを、ピンボスpの中央の上部に掛
けて、従来の如く1ヶ所、横ボスaを設ける。これに加
えて、ピンボスpの下部とスカート1sの下部を連結す
るように、別に1ヶ所の横ボスbを設けて、合計2ヶ所
に横ボスa・bを設けるのである。それぞれの横ボスa
・bはスカート1sの周方向リブと連結させて剛性のア
ップを図っている。According to the present invention, the lateral boss that connects the outer edge portion of the piston pin boss and the piston skirt is arranged from the center of the pin to the upper part, and is provided at two locations to connect the lower part of the piston boss and the lower part of the skirt. That is, in the structure of the piston made of ductile cast iron, the lateral boss that connects the pin boss p and the skirt 1s is hung on the upper center of the pin boss p, and one lateral boss a is provided as in the conventional case. In addition to this, one lateral boss b is provided so as to connect the lower part of the pin boss p and the lower part of the skirt 1s, and the lateral bosses a and b are provided at a total of two positions. Each horizontal boss a
・ B is connected to the circumferential rib of the skirt 1s to increase the rigidity.
【0019】次に図3において、請求項2の発明を説明
する。図8と図9に示す、従来の技術においては、横ボ
スfはピストンスカート1sの上部から中央の範囲に設
けられていた。故に、ピストンスカート1s下部の剛性
が小さくスラップ力を受けた時に変形過大となり、首振
りが大きくなり、潤滑油消費量やブローバイガスの発生
が多くなるという不具合があった。またスラスト力に対
してスカート中央から上部のみで支持するので、面圧過
大となり焼きつきが生じ易いという不具合があったので
ある。本発明の請求項2は、これらを改善するものであ
る。Next, referring to FIG. 3, the invention of claim 2 will be described. In the conventional technique shown in FIGS. 8 and 9, the lateral boss f is provided in the range from the upper part to the center of the piston skirt 1s. Therefore, the rigidity of the lower part of the piston skirt 1s is small, and when the slap force is applied, the deformation becomes excessive, the swinging becomes large, and the consumption of lubricating oil and the generation of blow-by gas increase. Further, since the thrust force is supported only from the center to the upper part of the skirt, there is a problem that the surface pressure becomes excessive and seizure easily occurs. Claim 2 of the present invention improves these.
【0020】即ち、ピンボスpの外縁部とピストンスカ
ート1sとを連結する横ボスcの高さ方向範囲を、スカ
ート1s上部からスカート1s下部までの広範囲とし、
スカート1s下部では横ボスcとスカート下部周方向リ
ブsと連結したものである。That is, the range in the height direction of the lateral boss c that connects the outer edge portion of the pin boss p and the piston skirt 1s is made wide from the upper portion of the skirt 1s to the lower portion of the skirt 1s,
At the lower part of the skirt 1s, the lateral boss c is connected to the circumferential skirt lower rib s.
【0021】次に図4と図5において、請求項3の発明
を説明する。図8と図9に示す、従来の技術において
は、ダクタイル鋳鉄のピストンのピストンスカートの部
分の肉厚は、周方向に一様であった。しかし、これで
は、スラップ力を受けた時にピストン支持に、効果の大
きいスラスト断面と、そうでないピン軸断面とが同一肉
厚であり、適正な剛性を有する構造となっていなかった
のである。この為にスカート肉圧が薄いと、スラスト断
面付近が剛性不足であるし、厚いと重量過大となるので
ある。Next, referring to FIGS. 4 and 5, the invention of claim 3 will be described. In the prior art shown in FIGS. 8 and 9, the thickness of the piston skirt portion of the ductile cast iron piston was uniform in the circumferential direction. However, in this case, the thrust section, which is highly effective in supporting the piston when the slap force is applied, and the pin section, which is not so effective, have the same thickness, and the structure does not have proper rigidity. For this reason, if the skirt wall pressure is thin, the rigidity near the thrust cross section is insufficient, and if it is thick, the weight becomes excessive.
【0022】本発明の請求項3は、ダクタイル鋳鉄製ピ
ストン1の重量を低減し、潤滑油消費量を低減し、焼き
つきを防止するものである。即ち、ピストンスカート1
sの肉厚を、図5に示すスラスト方向の断面図におい
て、通常の横ボスfとfの間の角度βの間は、厚肉スカ
ートdに構成し、横ボスfからピンボスp軸断面の間は
薄肉スカートeとなるように、周方向に偏肉状態に構成
したものである。According to the third aspect of the present invention, the weight of the ductile cast iron piston 1 is reduced, the consumption of lubricating oil is reduced, and seizure is prevented. That is, piston skirt 1
In the cross-sectional view in the thrust direction shown in FIG. 5, the wall thickness of s is a thick skirt d between the normal lateral bosses f and the angle β between f, and the lateral boss f and the pin boss p-axis cross section are formed. The space is formed to have a thin walled skirt e with uneven thickness in the circumferential direction.
【0023】次に、図6と図7において、本発明の請求
項4について説明する。図8と図9に示す、従来の技術
においては、スカート部分の周方向リブは、全ての周方
向で一定の高さであった。しかし、このような従来の構
成では、スラップ力を受けた時の周方向リブ応力が、ス
ラスト断面で過大となり、強度上亀裂の発生危険があっ
たのである。また、スラップ力を受けた時のスラスト断
面のスカートの変形が大きいという不具合があったので
ある。本発明の請求項4は、この点を改善したものであ
る。Next, the fourth aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the prior art shown in FIGS. 8 and 9, the circumferential rib of the skirt portion has a constant height in all circumferential directions. However, in such a conventional configuration, the circumferential rib stress when the slap force is applied becomes excessive in the thrust cross section, and there is a risk of cracking in terms of strength. In addition, there is a problem that the skirt is greatly deformed in the thrust cross section when subjected to the slap force. Claim 4 of the present invention improves on this point.
【0024】請求項4においては、ピストンスカートの
スカート周方向リブ1fの断面形状を、図7に示すスラ
スト力が係る方向の断面図で、横ボスfがスカート下部
周方向リブsと連結される部分gの断面では高く、横ボ
スfと横ボスfの間の位置では低くなるように構成した
ものである。In the fourth aspect, the sectional shape of the skirt circumferential rib 1f of the piston skirt is a sectional view in the direction in which the thrust force is applied as shown in FIG. 7, in which the lateral boss f is connected to the skirt lower circumferential rib s. It is configured such that the cross section of the portion g is high and the height is low at a position between the horizontal bosses f.
【0025】次に図10と図11において、請求項5の
発明を説明する。従来の技術である図12と図13にお
いては、ピストンスカート1sは、ピンボスの上・下部
のみで接合されており、ピンボスの中心付近は接合され
ていなかったのである。しかしこのような構成では、ス
ラップ力を受けた時のスラスト断面のスカートの変形が
過大となり、変形が大きいことによりピストンの首振り
が大きくなり、潤滑油消費量やブローバイガスが多くな
るという不具合があったのである。本発明の請求項5は
この点を改善するものである。Next, the invention of claim 5 will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In FIG. 12 and FIG. 13 which are conventional techniques, the piston skirt 1s is joined only at the upper and lower portions of the pin boss, and the vicinity of the center of the pin boss is not joined. However, in such a configuration, the skirt of the thrust cross section is excessively deformed when it receives a slap force, and the large deformation causes a large swing of the piston, resulting in a large amount of lubricating oil consumption and blow-by gas. There was. Claim 5 of the present invention improves this point.
【0026】請求項5においては、ピストンスカート1
sをピンボスのほぼ全周囲で接合させ、かつピストンス
カート部の周方向リブkを、ピンボスpと接合出来るよ
うに、ピストンスカート高さの上部から下部に掛けて、
ピストンスカート部の周方向リブkとスカート下部周方
向リブsの、複数個配置したものである。In claim 5, the piston skirt 1
s is joined almost all around the pin boss, and the circumferential rib k of the piston skirt is hung from the upper part to the lower part of the piston skirt height so that it can be joined to the pin boss p.
A plurality of circumferential ribs k of the piston skirt portion and lower circumferential ribs s of the skirt are arranged.
【0027】次に図19・図20・図21において、イ
ンナカットリング2の従来技術の不具合を説明する。従
来は、カット部2aのカット量が全周にわたり均一に構
成されていたのである。即ち、合い口側A側のカット幅
Taと、反合い口側Bの側のカット幅Tbとが同一であ
り、合い口側A側のカット高さHaと反合い口側B側の
カット高さHbも同一である。故に、インナカットリン
グの合い口側Aの捩れ角度Gaが小さく、反合い口側B
の捩れ角度Gbが大きいのでインナカットリングにうね
りを生じる為に、筒内圧力の低い機関では、リングを下
面に抑え切れず、ガスのシール性や、油掻き性の悪化を
招き、潤滑油消費量やブローバイガスが増加するという
不具合があったのである。Next, referring to FIG. 19, FIG. 20, and FIG. 21, description will be given of the problems of the conventional art of the inner cut ring 2. Conventionally, the cut amount of the cut portion 2a has been configured to be uniform over the entire circumference. That is, the cut width Ta on the abutment side A and the cut width Tb on the opposite abutment side B are the same, the cut height Ha on the abutment side A and the cut height on the opposite side B. Hb is also the same. Therefore, the twist angle Ga on the mating side A of the inner cut ring is small, and the twist angle Ga is small on the mating side B.
Since the inner cutting ring has a large twist angle Gb, the inner cut ring is wavy, so that in an engine with a low cylinder pressure, the ring cannot be restrained on the lower surface, resulting in deterioration of gas sealing property and oil scratching property, and consumption of lubricating oil. The problem was that the amount and blow-by gas increased.
【0028】本発明においては、カット部2aのカット
量を捩れ量の少なかった合い口側Aでは大きくすること
で、捩れ量を大きくし、周方向で捩れ量が均一になるよ
うに構成したものである。これにより、リング下面のう
ねりが無くなって、下面内側がリング溝に均一にあた
り、ガスシール性、油掻き性能が向上し、ブローバイガ
スと潤滑油消費量の低減が可能となる。In the present invention, the cut amount of the cut portion 2a is increased on the mating side A where the twist amount is small so that the twist amount is increased and the twist amount is uniform in the circumferential direction. Is. As a result, the undulation of the lower surface of the ring is eliminated, the inner surface of the lower surface uniformly contacts the ring groove, the gas sealability and the oil scraping performance are improved, and the consumption of blow-by gas and lubricating oil can be reduced.
【0029】図14・図15・図16に示す構成では、
合い口側A側のカット幅Taを、反合い口側B側のカッ
ト幅Tbよりも大きく構成している。合い口側A側のカ
ット高さHaと、反合い口側B側のカット高さHbは同
じである。このように構成することにより、合い口側A
側の捩れ角度Gaと、反合い口側B側の捩れ角度Gbが
略同一となる。In the configuration shown in FIGS. 14, 15 and 16,
The cut width Ta on the mating side A side is configured to be larger than the cut width Tb on the opposite mating side B side. The cut height Ha on the side of the facing side A and the cut height Hb on the side of the opposite side B are the same. By configuring in this way, the abutment side A
The twist angle Ga on the side and the twist angle Gb on the opposite side B are substantially the same.
【0030】図17と図18に示す構成では、合い口側
A側のカット高さHaが、反合い口側B側のカット高さ
Hbよりも大きく構成されている。この場合には、合い
口側A側のカット幅Taと、反合い口側B側のカット幅
Tbとは同じである。これにより、合い口側A側の捩れ
角度Gaと、反合い口側B側の捩れ角度Gbが略同じと
なるのである。図18は従来技術と、本構成の場合との
比較を示している。従来技術の捩れ量を示す線がMであ
り、本発明の捩れ量を示す線がNである。In the configurations shown in FIGS. 17 and 18, the cut height Ha on the side of the mating side A is larger than the cut height Hb on the side of the opposite mating side B. In this case, the cut width Ta on the facing side A and the cut width Tb on the opposite side B are the same. As a result, the twist angle Ga on the side of the mating side A and the twist angle Gb on the side of the opposite mating side B become substantially the same. FIG. 18 shows a comparison between the conventional technique and this configuration. The line showing the amount of twist of the prior art is M, and the line showing the amount of twist of the present invention is N.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。請求項1・請求項2の如
く構成したので、ピストンスカート1s下部の剛性向上
により、スラップ時の首振りが低減出来るので、リング
シール性能が向上し、ブローバイガスの低減、及びライ
ナポリッシュ防止による潤滑油消費量低減が可能とな
る。また、スラスト力をスカート全域に支持するので、
面圧の過多によるピストンスカート1sの焼きつきを防
止できる。As described above, the present invention has the following advantages. According to the first and second aspects, the rigidity of the lower portion of the piston skirt 1s is improved, so that swinging at the time of slap can be reduced, so that the ring sealing performance is improved, the blow-by gas is reduced, and the lubrication by preventing the liner polish is performed. Oil consumption can be reduced. Also, since the thrust force is supported on the entire skirt,
It is possible to prevent seizure of the piston skirt 1s due to excessive surface pressure.
【0032】請求項3の如く構成したので、スラップ力
を受けた時のピストン支持に影響の大きいスラスト断面
から横ボスだけを剛性大とすることで、効果的な肉厚配
置とし、剛性大としながら重量増加を最低限度に抑える
ことが出来るのである。また、スラップ力作用時のスカ
ート変形が小さくなるので、ピストン首振りを低減し、
スカート面圧を均一化し、潤滑油消費量の低減と焼きつ
き防止を図ることができる。According to the third aspect of the present invention, since the lateral boss only has a large rigidity due to the thrust cross section that greatly affects the piston support when a slap force is applied, an effective wall thickness arrangement and a large rigidity are achieved. However, the weight increase can be suppressed to the minimum. In addition, the skirt deformation when slap force acts is small, so the swing of the piston is reduced,
The skirt surface pressure can be made uniform to reduce the consumption of lubricating oil and prevent seizure.
【0033】請求項4の如く構成したので、スラップ力
を受けた時のピストン剛性を増大することに影響の大き
いスカート下部周方向リブsの応力を均一化して、応力
過多を回避することができる。またスラップを受けた時
のスカートのスラスト断面の変形を重量の増加無しで低
減できるのである。According to the fourth aspect of the invention, the stress of the skirt lower circumferential rib s, which greatly affects the increase of the piston rigidity when receiving the slap force, can be made uniform to avoid excessive stress. . Further, the deformation of the thrust cross section of the skirt when subjected to the slap can be reduced without increasing the weight.
【0034】請求項5の如く構成したので、スカートの
剛性増大によりスラップ時のピストン1の首振りが低減
する。また首振り低減によりトップリンクのガスシール
性能が向上し、リング挙動が安定する。またトップリン
ク挙動が安定すると、潤滑油消費量やブローバイガスも
低減できるのである。According to the fifth aspect of the present invention, the swing of the piston 1 at the time of slap is reduced by increasing the rigidity of the skirt. Also, by reducing the swinging, the gas sealing performance of the top link is improved and the ring behavior becomes stable. Also, if the top link behavior is stable, the consumption of lubricating oil and blow-by gas can be reduced.
【図1】横ボスを上下にa・bの2ヶ所に配置した構成
を示す平面断面図。FIG. 1 is a plan cross-sectional view showing a configuration in which horizontal bosses are vertically arranged at two positions a and b.
【図2】同じく横ボスを上下にa・bの2ヶ所に配置し
た構成を示す縦断面図。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a configuration in which horizontal bosses are similarly arranged at two locations, a and b, vertically.
【図3】ピストンボス外縁部とピストンスカートとを連
結する横ボスの高さ方向範囲を、スカート上部からスカ
ート下部までの広範囲とし、スカート下部では横ボスと
スカート下部周方向リブと連結した実施例の縦断面図。FIG. 3 is an embodiment in which the horizontal boss connecting the outer edge of the piston boss and the piston skirt has a wide range in the height direction from the upper part of the skirt to the lower part of the skirt, and at the lower part of the skirt, the lateral boss and the circumferential rib of the lower part of the skirt are connected. FIG.
【図4】ピストンスカートの肉厚をスラスト断面から横
ボスの間は厚肉とし、横ボスからピン軸断面の間は薄肉
となるように、周方向に偏肉状態に構成した実施例の縦
断面図。FIG. 4 is a longitudinal section of an embodiment in which the thickness of the piston skirt is thick between the thrust cross section and the lateral boss, and thin between the lateral boss and the pin shaft cross section in the circumferential direction. Face view.
【図5】同じく図4の平面断面図。FIG. 5 is a plan sectional view of FIG.
【図6】ピストンスカートの周方向リブの断面形状をス
ラスト断面では低く、横ボス位置では高くなるように周
方向で変化させた実施例の縦断面図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of an embodiment in which the cross-sectional shape of the circumferential rib of the piston skirt is changed in the circumferential direction so that the thrust rib has a low cross section and the lateral boss position has a high cross section.
【図7】図6の平面断面図。FIG. 7 is a plan sectional view of FIG.
【図8】図1から図7の技術における従来技術を示す縦
断面図。FIG. 8 is a vertical sectional view showing a conventional technique in the technique of FIGS. 1 to 7;
【図9】同じく図8の従来技術の平面断面図。FIG. 9 is a plan sectional view of the related art shown in FIG.
【図10】ピストンスカートをピンボスのほぼ全周囲で
接合させ、かつピストンスカート部の周方向リブを、ピ
ンボスと接合出来るように、ピストンスカート高さの上
部から下部に掛けて複数個配置した実施例の縦断面図。FIG. 10 is an embodiment in which a plurality of piston skirts are arranged from the upper part to the lower part of the piston skirt height so that the piston skirt can be bonded almost all around the pin boss and the circumferential ribs of the piston skirt can be bonded to the pin boss. FIG.
【図11】図10の平面断面図。11 is a plan sectional view of FIG.
【図12】図10と図11の技術に対する従来の技術を
示す図面。FIG. 12 is a view showing a conventional technique with respect to the technique of FIGS. 10 and 11;
【図13】図12の平面断面図。13 is a plan sectional view of FIG.
【図14】ピストンリングの中のインナカットリングに
おいて、カット部2aのカット量を合い口側Aで大き
く、反合い口側Bで小さく構成を示す平面図。FIG. 14 is a plan view showing a structure in which an inner cut ring in a piston ring has a large amount of cut at a cut portion 2a on a mating side A and a small amount on an opposite mating side B;
【図15】同じく側面断面図。FIG. 15 is a side sectional view of the same.
【図16】インナカットリングが変形した状態を示す正
面断面図。FIG. 16 is a front sectional view showing a state where the inner cut ring is deformed.
【図17】カット量を合い口側Aで大きく、反合い口側
Bで小さく構成した他の例を示す正面断面図。FIG. 17 is a front sectional view showing another example in which the cut amount is large on the mating side A and small on the opposite mating side B.
【図18】周方向におけるねじれ量の変化を示す図面。FIG. 18 is a drawing showing changes in the twist amount in the circumferential direction.
【図19】インナカットリングの従来の構成を示す平面
図。FIG. 19 is a plan view showing a conventional structure of an inner cut ring.
【図20】従来のインナカットリングの正面断面図。FIG. 20 is a front sectional view of a conventional inner cut ring.
【図21】従来のインナカットリングの変形状態を示す
正面断面図。FIG. 21 is a front sectional view showing a deformed state of a conventional inner cut ring.
1 ピストン 1s ピストンスカート a,b,c,f 横ボス d 厚肉スカート e 薄肉スカート p ピンボス s スカート下部周方向リブ 1f 周方向リブ 1 piston 1s piston skirt a, b, c, f lateral boss d thick skirt e thin skirt p pin boss skirt lower circumferential rib 1f circumferential rib
Claims (5)
より鋳造成形した構成において、ピストンピンボス外縁
部とピストンスカートとを連結する横ボスを、ピンボス
中心から上部にかけて配置すると共に、ピストンピンボ
ス下部とスカート下部を連結すべく2ヶ所に設けたこと
を特徴とする内燃機関のピストン構造。1. In a structure in which a piston of an internal combustion engine is cast and formed from ductile cast iron, a lateral boss that connects an outer edge portion of a piston pin boss and a piston skirt is arranged from a center of the pin boss to an upper portion, and a lower portion of the piston pin boss and a lower portion of the skirt are arranged. A piston structure for an internal combustion engine, which is provided in two places for connection.
より鋳造成形した構成において、ピストンピンボス外縁
部とピストンスカートとを連結する横ボスの高さ方向範
囲を、スカート上部からスカート下部までの広範囲と
し、スカート下部では横ボスとスカート下部周方向リブ
と連結したことを特徴とする内燃機関のピストン構造。2. In a structure in which a piston of an internal combustion engine is cast-molded by ductile cast iron, a lateral boss connecting an outer edge portion of a piston pin boss and a piston skirt has a wide range in a height direction from an upper part of the skirt to a lower part of the skirt. The piston structure of the internal combustion engine is characterized in that the lower part is connected to the lateral boss and the circumferential rib of the lower part of the skirt.
より鋳造成形した構成において、ピストンスカートの肉
厚をスラスト断面から横ボスの間は厚肉とし、横ボスか
らピン軸断面の間は薄肉となるように、周方向に偏肉状
態に構成したことを特徴とする内燃機関のピストン構
造。3. A piston of an internal combustion engine is cast-molded from ductile cast iron, wherein the thickness of the piston skirt is thick between the thrust section and the lateral boss and thin between the lateral boss and the pin shaft section. In addition, a piston structure of an internal combustion engine, characterized in that it has a wall thickness unevenness in the circumferential direction.
より鋳造成形した構成において、ピストンスカートの周
方向リブの断面形状をスラスト断面では低く、横ボス位
置では高くなるように周方向で変化させたことを特徴と
する内燃機関のピストン構造。4. In a structure in which a piston of an internal combustion engine is cast-molded from ductile cast iron, the cross-sectional shape of the circumferential rib of the piston skirt is changed in the circumferential direction so that it is low in the thrust cross section and high in the lateral boss position. Characteristic internal combustion engine piston structure.
より鋳造成形した構成において、ピストンスカートをピ
ストンピンボスのほぼ全周囲で接合させ、かつピストン
スカート部の周方向リブを、ピンボスと接合出来るよう
に、ピストンスカート高さの上部から下部に掛けて複数
個配置したことを特徴とする内燃機関のピストン構造。5. A piston for an internal combustion engine, wherein the piston is cast and formed from ductile cast iron, the piston skirt is joined almost all around the piston pin boss, and the circumferential rib of the piston skirt portion is joined to the pin boss. A piston structure for an internal combustion engine, wherein a plurality of skirts are arranged from the top to the bottom of the skirt height.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33874295A JPH09177603A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Piston structure of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33874295A JPH09177603A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Piston structure of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09177603A true JPH09177603A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=18321038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33874295A Pending JPH09177603A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Piston structure of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09177603A (en) |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP33874295A patent/JPH09177603A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6092071B2 (en) | Piston for internal combustion engine | |
JP5063634B2 (en) | Piston of internal combustion engine | |
US8601996B2 (en) | Single piece piston body for an internal combustion engine | |
US5839407A (en) | Piston of internal combustion engine | |
EP1094258B1 (en) | Metal gasket assembly for cylinder head | |
US20060266322A1 (en) | Piston for an internal combustion engine | |
JPS5851387Y2 (en) | internal combustion engine piston | |
EP0144145A2 (en) | Pistons | |
JPH09177603A (en) | Piston structure of internal combustion engine | |
JPS6318770Y2 (en) | ||
JPH0861139A (en) | Cylinder block for internal combustion engine | |
JP3191677B2 (en) | Piston for internal combustion engine | |
JPS6126565Y2 (en) | ||
JPS641477Y2 (en) | ||
JP2563534Y2 (en) | Cylinder block of internal combustion engine | |
JP5307209B2 (en) | Piston of internal combustion engine | |
KR102384112B1 (en) | Steel pistons for internal combustion engines | |
JP2005188303A (en) | Piston structure of engine | |
JP2522911Y2 (en) | piston | |
JPS5924846Y2 (en) | cylinder block of internal combustion engine | |
JPS5933881Y2 (en) | Piston for internal combustion engine | |
JP2001214805A (en) | Piston | |
JP2013174248A (en) | Piston for internal combustion engine | |
JP2000337212A (en) | Piston for internal combustion engine | |
JP2586069Y2 (en) | Internal combustion engine piston |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040302 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |