JPH1061486A - ピストンの構造 - Google Patents
ピストンの構造Info
- Publication number
- JPH1061486A JPH1061486A JP8239971A JP23997196A JPH1061486A JP H1061486 A JPH1061486 A JP H1061486A JP 8239971 A JP8239971 A JP 8239971A JP 23997196 A JP23997196 A JP 23997196A JP H1061486 A JPH1061486 A JP H1061486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- piston
- chamber member
- cavity
- piston pin
- 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
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0603—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0675—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston the combustion space being substantially spherical, hemispherical, ellipsoid or parabolic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ピストンに対する燃焼ガス圧で発
生する応力を緩和して耐久性を向上させたピストンの構
造を提供する。 【解決手段】 このピストンの構造は、キャビティ３で
形成された燃焼室１０を備えたピストン本体１とピスト
ン本体１に形成したピストンピン孔４に取り付けられた
ピストンピン５を有し、燃焼室１０の底部を形成するキ
ャビティ３に支持リング６を介在して空洞９を形成する
ように燃焼室部材２を配置する。支持リング６を、ピス
トンピン５の軸方向１１の支点間距離が直角方向１２の
ものより長くなるように形成し、燃焼室１０での燃焼ガ
ス圧で発生する燃焼室部材２の変位量をピストンピン５
の軸方向１１より直角方向１２に大きくし、燃焼室口元
１９の応力を緩和する。
生する応力を緩和して耐久性を向上させたピストンの構
造を提供する。 【解決手段】 このピストンの構造は、キャビティ３で
形成された燃焼室１０を備えたピストン本体１とピスト
ン本体１に形成したピストンピン孔４に取り付けられた
ピストンピン５を有し、燃焼室１０の底部を形成するキ
ャビティ３に支持リング６を介在して空洞９を形成する
ように燃焼室部材２を配置する。支持リング６を、ピス
トンピン５の軸方向１１の支点間距離が直角方向１２の
ものより長くなるように形成し、燃焼室１０での燃焼ガ
ス圧で発生する燃焼室部材２の変位量をピストンピン５
の軸方向１１より直角方向１２に大きくし、燃焼室口元
１９の応力を緩和する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ピストン本体に
形成されたキャビティによって燃焼室が形成されている
ピストンの構造に関する。
形成されたキャビティによって燃焼室が形成されている
ピストンの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンは、熱効率の
向上のために、ターボ過給等が行われており、筒内圧力
は益々高くなる設計となっている。また、ディーゼルエ
ンジンでは、ピストンにキャビティを形成し、該キャビ
ティに燃焼室を形成したタイプのものが知られている。
向上のために、ターボ過給等が行われており、筒内圧力
は益々高くなる設計となっている。また、ディーゼルエ
ンジンでは、ピストンにキャビティを形成し、該キャビ
ティに燃焼室を形成したタイプのものが知られている。
【０００３】また、機関用ピストンとして、実開昭６１
−９７５５２号公報に開示されたものがある。該機関用
ピストンは、金属本体とセラミックヘッドとを金属外筒
によって結合したものであり、上部外周面にねじを刻設
した金属本体の先端面凹所にセラミックヘッドを内嵌
し、筒状体で内向フランジを有する内面にねじを刻設し
た金属外筒を、金属本体に螺合させ、内向フランジをセ
ラミックヘッドの先端面及び金属本体の先端面に当接さ
せたものである。更に、金属本体とセラミックヘッドと
の間には皿ばねワッシャが介在されている。
−９７５５２号公報に開示されたものがある。該機関用
ピストンは、金属本体とセラミックヘッドとを金属外筒
によって結合したものであり、上部外周面にねじを刻設
した金属本体の先端面凹所にセラミックヘッドを内嵌
し、筒状体で内向フランジを有する内面にねじを刻設し
た金属外筒を、金属本体に螺合させ、内向フランジをセ
ラミックヘッドの先端面及び金属本体の先端面に当接さ
せたものである。更に、金属本体とセラミックヘッドと
の間には皿ばねワッシャが介在されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディー
ゼルエンジンにおいて、ピストンに燃焼室を形成したタ
イプでは、燃焼室で発生する燃焼ガス圧によって、燃焼
室口元に応力が作用し、特に、ピストンピンの軸方向よ
りもピストンピンの軸方向に直交する直角方向が大きく
なり、燃焼室口元のピストンピンの直角方向に引張応力
が発生し、燃焼室口元に亀裂が発生するという問題があ
った。
ゼルエンジンにおいて、ピストンに燃焼室を形成したタ
イプでは、燃焼室で発生する燃焼ガス圧によって、燃焼
室口元に応力が作用し、特に、ピストンピンの軸方向よ
りもピストンピンの軸方向に直交する直角方向が大きく
なり、燃焼室口元のピストンピンの直角方向に引張応力
が発生し、燃焼室口元に亀裂が発生するという問題があ
った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、ピストン本体にキャビテ
ィを形成し、該キャビティに燃焼室部材を配置し、ピス
トンが燃焼室ガス圧を受けた際にピストン本体即ち燃焼
室口元の変形を打ち消すような燃焼室部材又は燃焼室部
材を支持する支持リング側の変位で抑制できる構造に構
成し、それによって燃焼室口元の応力緩和を図り、しか
も、燃焼室の変位量をピストンピンの軸方向ではなく、
引張応力の厳しいピストンピンの直角方向に大きくする
ことによって燃焼室口元の耐久性を向上させるピストン
の構造を提供することである。
の課題を解決することであり、ピストン本体にキャビテ
ィを形成し、該キャビティに燃焼室部材を配置し、ピス
トンが燃焼室ガス圧を受けた際にピストン本体即ち燃焼
室口元の変形を打ち消すような燃焼室部材又は燃焼室部
材を支持する支持リング側の変位で抑制できる構造に構
成し、それによって燃焼室口元の応力緩和を図り、しか
も、燃焼室の変位量をピストンピンの軸方向ではなく、
引張応力の厳しいピストンピンの直角方向に大きくする
ことによって燃焼室口元の耐久性を向上させるピストン
の構造を提供することである。
【０００６】この発明は、燃焼室を備えたピストン本体
と前記ピストン本体に形成されたピストンピン孔に取り
付けられたピストンピンを有するピストンの構造におい
て、前記燃焼室を形成するキャビティの底部に空洞を形
成するように燃焼室部材を配置し、前記燃焼室内に発生
する燃焼ガス圧によって前記ピストンピンの軸方向より
直角方向の前記燃焼室部材の変位量が大きくなるように
構成したことを特徴とするピストンの構造に関する。
と前記ピストン本体に形成されたピストンピン孔に取り
付けられたピストンピンを有するピストンの構造におい
て、前記燃焼室を形成するキャビティの底部に空洞を形
成するように燃焼室部材を配置し、前記燃焼室内に発生
する燃焼ガス圧によって前記ピストンピンの軸方向より
直角方向の前記燃焼室部材の変位量が大きくなるように
構成したことを特徴とするピストンの構造に関する。
【０００７】また、前記空洞は前記燃焼室部材の下面と
前記キャビティの底面との間に形成されている。
前記キャビティの底面との間に形成されている。
【０００８】このピストンの構造は、前記燃焼室部材を
前記キャビティに支持するために介在された支持リング
を有し、前記空洞は前記燃焼室部材の下面と前記キャビ
ティの底面との間に介在された前記支持リングの中空部
によって形成されている。
前記キャビティに支持するために介在された支持リング
を有し、前記空洞は前記燃焼室部材の下面と前記キャビ
ティの底面との間に介在された前記支持リングの中空部
によって形成されている。
【０００９】また、前記支持リングは前記ピストンピン
の軸方向の支点間距離が軸方向に直交する直角方向の支
点間距離より大きく形成されている。
の軸方向の支点間距離が軸方向に直交する直角方向の支
点間距離より大きく形成されている。
【００１０】又は、前記燃焼室部材は前記ピストンピン
の軸方向の厚みが軸方向に直交する直角方向の厚みより
薄く形成されている。
の軸方向の厚みが軸方向に直交する直角方向の厚みより
薄く形成されている。
【００１１】このピストンの構造は、上記のように、燃
焼室内に発生する燃焼圧力によって燃焼室部材及び／又
は支持リングがピストンピンの軸方向より直角方向の変
位量が大きくなるように構成されており、そのため、燃
焼室部材及び／又は支持リングのピストンピンの軸方向
の剛性を直角方向の剛性より高くし、軸直角方向により
大きな曲げ応力を発生させ、直角方向のの変位量を大き
くする。この時、前記燃焼室部材の下方に形成された空
洞は、前記燃焼室部材の変形を可能にすると共に、燃焼
室の遮熱機能を果たすことができる。従って、燃焼室部
材及び／又は支持リングの熱変形によってピストン本体
がピストンピン直角方向に変形するのが抑制され、ピス
トンピン直角方向の燃焼室口元に作用する引張応力を緩
和でき、燃焼室口元の亀裂等の発生を防止する。
焼室内に発生する燃焼圧力によって燃焼室部材及び／又
は支持リングがピストンピンの軸方向より直角方向の変
位量が大きくなるように構成されており、そのため、燃
焼室部材及び／又は支持リングのピストンピンの軸方向
の剛性を直角方向の剛性より高くし、軸直角方向により
大きな曲げ応力を発生させ、直角方向のの変位量を大き
くする。この時、前記燃焼室部材の下方に形成された空
洞は、前記燃焼室部材の変形を可能にすると共に、燃焼
室の遮熱機能を果たすことができる。従って、燃焼室部
材及び／又は支持リングの熱変形によってピストン本体
がピストンピン直角方向に変形するのが抑制され、ピス
トンピン直角方向の燃焼室口元に作用する引張応力を緩
和でき、燃焼室口元の亀裂等の発生を防止する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるピストンの構造の実施例を説明する。まず、図１
〜図４を参照して、この発明によるピストンの構造の一
実施例について説明する。図１はこの発明によるピスト
ンの構造の一実施例を示す断面図、図２は図１のピスト
ンの構造に組み込まれる支持リングの一実施例を示す平
面図、図３は図２の線Ａ−Ａにおける支持リングの断面
図、及び図４は図２の支持リングの変位量を示す説明図
である。
によるピストンの構造の実施例を説明する。まず、図１
〜図４を参照して、この発明によるピストンの構造の一
実施例について説明する。図１はこの発明によるピスト
ンの構造の一実施例を示す断面図、図２は図１のピスト
ンの構造に組み込まれる支持リングの一実施例を示す平
面図、図３は図２の線Ａ−Ａにおける支持リングの断面
図、及び図４は図２の支持リングの変位量を示す説明図
である。
【００１３】このピストンの構造は、ピストン本体１に
形成されたキャビティ３内に燃焼室部材２が配置され、
燃焼室１０が形成されている。ピストン本体１にはピス
トンピン孔４が形成され、ピストンピン孔４にはピスト
ンピン５が取り付けられている。ピストンピン５には、
図示していないが、コネクティングロッドの小径部が回
転可能に嵌合し、ピストンのシリンダ内での往復運動を
可能にしている。燃焼室部材２は、Ｓｉ3 Ｎ4 等のセラ
ミックス、或いはＮｉ−Ｆｅ等の耐熱合金等の材料で作
製されている。燃焼室部材２は、燃焼室１０の底部を形
成する燃焼室本体２１、燃焼室１０の側壁を形成する立
ち上がり部２０及び燃焼室本体２１の周囲の固定部を構
成するフランジ部７から構成されている。燃焼室部材２
には、その外周部にフランジ部７が形成されている。燃
焼室部材２は、ピストン本体１に鋳込み、溶接した後、
プレス等によって固定されている。即ち、燃焼室部材２
のフランジ部７は、ピストン本体１の鋳込みによって、
ピストン本体１のキャビティ３の底部に形成された環状
溝８に固定される。燃焼室部材２は、凹状に形成されて
おり、燃焼室１０の底部を構成している。
形成されたキャビティ３内に燃焼室部材２が配置され、
燃焼室１０が形成されている。ピストン本体１にはピス
トンピン孔４が形成され、ピストンピン孔４にはピスト
ンピン５が取り付けられている。ピストンピン５には、
図示していないが、コネクティングロッドの小径部が回
転可能に嵌合し、ピストンのシリンダ内での往復運動を
可能にしている。燃焼室部材２は、Ｓｉ3 Ｎ4 等のセラ
ミックス、或いはＮｉ−Ｆｅ等の耐熱合金等の材料で作
製されている。燃焼室部材２は、燃焼室１０の底部を形
成する燃焼室本体２１、燃焼室１０の側壁を形成する立
ち上がり部２０及び燃焼室本体２１の周囲の固定部を構
成するフランジ部７から構成されている。燃焼室部材２
には、その外周部にフランジ部７が形成されている。燃
焼室部材２は、ピストン本体１に鋳込み、溶接した後、
プレス等によって固定されている。即ち、燃焼室部材２
のフランジ部７は、ピストン本体１の鋳込みによって、
ピストン本体１のキャビティ３の底部に形成された環状
溝８に固定される。燃焼室部材２は、凹状に形成されて
おり、燃焼室１０の底部を構成している。
【００１４】このピストンの構造では、燃焼室部材２の
下面に空洞９が形成されるように、燃焼室部材２のフラ
ンジ部７の下面とピストン本体１のキャビティ３の底面
との間に支持リング６が介在されている。支持リング６
は、図２に示すように、外周形状が円形に形成され、内
周形状がピストンピン５の軸方向１１に長楕円となるリ
ングに形成されている。燃焼室部材２を支持リング６を
介在させてピストン本体１にキャビティ３に支持するこ
とによって、燃焼室部材２の下面１５とキャビティ３の
底面１６との間には、支持リング６の中空部１７によっ
て空洞９が形成されることになる。
下面に空洞９が形成されるように、燃焼室部材２のフラ
ンジ部７の下面とピストン本体１のキャビティ３の底面
との間に支持リング６が介在されている。支持リング６
は、図２に示すように、外周形状が円形に形成され、内
周形状がピストンピン５の軸方向１１に長楕円となるリ
ングに形成されている。燃焼室部材２を支持リング６を
介在させてピストン本体１にキャビティ３に支持するこ
とによって、燃焼室部材２の下面１５とキャビティ３の
底面１６との間には、支持リング６の中空部１７によっ
て空洞９が形成されることになる。
【００１５】この実施例において、支持リング６が燃焼
室１０で発生する燃焼ガス圧を燃焼室部材２を介して受
けた場合に、支持リングの外周部における撓み量即ち変
位量について図４を参照して説明する。燃焼ガス圧が支
持リング６の中心Ｏに作用した場合に、ピストンピン５
の軸方向１１では、支持リング６が長楕円に形成されて
いるので、支持点間６Ｒは長く、ピストンピン５の直角
方向１２では、支持リング６が短楕円に形成されている
ので、支持点間６Ｖは短くなる。そこで、支持リング６
の中心Ｏでの燃焼室部材２の撓み量は、軸方向１１の撓
み量Ｗ2 と直角方向１２の撓み量Ｗ1 とで同一であるの
で、直角方向１２の支点から外周点までの反り上がり量
即ち変位量Ｙ1 は、軸方向１１の支点から外周点までの
変位量Ｙ2 より大きくなる。従って、燃焼室部材２がピ
ストン本体１に与える面圧は、支持リング６の直角方向
１２の部分が軸方向１１の部分より大きくなり、押上力
が強くなる。
室１０で発生する燃焼ガス圧を燃焼室部材２を介して受
けた場合に、支持リングの外周部における撓み量即ち変
位量について図４を参照して説明する。燃焼ガス圧が支
持リング６の中心Ｏに作用した場合に、ピストンピン５
の軸方向１１では、支持リング６が長楕円に形成されて
いるので、支持点間６Ｒは長く、ピストンピン５の直角
方向１２では、支持リング６が短楕円に形成されている
ので、支持点間６Ｖは短くなる。そこで、支持リング６
の中心Ｏでの燃焼室部材２の撓み量は、軸方向１１の撓
み量Ｗ2 と直角方向１２の撓み量Ｗ1 とで同一であるの
で、直角方向１２の支点から外周点までの反り上がり量
即ち変位量Ｙ1 は、軸方向１１の支点から外周点までの
変位量Ｙ2 より大きくなる。従って、燃焼室部材２がピ
ストン本体１に与える面圧は、支持リング６の直角方向
１２の部分が軸方向１１の部分より大きくなり、押上力
が強くなる。
【００１６】次に、図５及び図６を参照して、この発明
によるピストンの構造における燃焼室部材の別の実施例
を説明する。図５は図１のピストンの構造に組み込まれ
る燃焼室部材の一実施例を示す平面図、及び図６は図５
の線Ｂ−Ｂにおける燃焼室部材の断面図である。この実
施例における燃焼室部材２Ａは、ピストンピン５の軸方
向１１の側壁２０の厚さがピストンピン５の軸方向１１
に直交する直角方向１２の側壁２０の厚さより小さく形
成されている。従って、燃焼室部材２Ａのピストンピン
５の軸方向１１に対する剛性は、直角方向１２に対する
剛性より小さくなり、そのため、燃焼室１０内に発生す
る燃焼ガス圧によって燃焼室部材２Ａの軸方向１１の変
形が直角方向１２のものより小さくなる。その時、燃焼
室部材２Ａの軸方向１１の部分を中心に曲げ応力が発生
し、燃焼室部材２Ａに発生する上方への変位量は、ピス
トンピン５の直角方向１２の方が軸方向１１の方よりも
大きくなり、ピストン本体１へ作用する応力はピストン
ピン５の軸方向１１より直角方向１２が大きくなり、燃
焼室口元１９に作用する引張応力を緩和することができ
る。
によるピストンの構造における燃焼室部材の別の実施例
を説明する。図５は図１のピストンの構造に組み込まれ
る燃焼室部材の一実施例を示す平面図、及び図６は図５
の線Ｂ−Ｂにおける燃焼室部材の断面図である。この実
施例における燃焼室部材２Ａは、ピストンピン５の軸方
向１１の側壁２０の厚さがピストンピン５の軸方向１１
に直交する直角方向１２の側壁２０の厚さより小さく形
成されている。従って、燃焼室部材２Ａのピストンピン
５の軸方向１１に対する剛性は、直角方向１２に対する
剛性より小さくなり、そのため、燃焼室１０内に発生す
る燃焼ガス圧によって燃焼室部材２Ａの軸方向１１の変
形が直角方向１２のものより小さくなる。その時、燃焼
室部材２Ａの軸方向１１の部分を中心に曲げ応力が発生
し、燃焼室部材２Ａに発生する上方への変位量は、ピス
トンピン５の直角方向１２の方が軸方向１１の方よりも
大きくなり、ピストン本体１へ作用する応力はピストン
ピン５の軸方向１１より直角方向１２が大きくなり、燃
焼室口元１９に作用する引張応力を緩和することができ
る。
【００１７】次に、図７、図８及び図９を参照して、こ
の発明によるピストンの構造における燃焼室部材の更に
別の実施例を説明する。図７は図１のピストンの構造に
組み込まれる燃焼室部材の別の実施例を示す平面図、図
８は図７の線Ｃ−Ｃにおける燃焼室部材のピストンピン
軸方向の断面図、及び図９は図８の線Ｄ−Ｄにおける燃
焼室部材のピストンピン直角方向の断面図である。燃焼
室部材２Ｂは、ピストンピン５の軸方向１１の部分の厚
さＨ2 がピストンピン５の軸方向１１に直交する直角方
向１２の厚さＨ1 より薄く形成されている。従って、燃
焼室部材２Ｂのピストンピン５の軸方向１１に対する剛
性は、直角方向１２に対する剛性より大きくなり、その
ため、燃焼室１０内に発生する燃焼ガス圧によって燃焼
室部材２Ｂの軸方向１１の変形が直角方向１２のものよ
り小さくなる。その時、燃焼室部材２Ｂの軸方向１１の
部分を中心に曲げ応力が発生し、燃焼室部材２Ｂに発生
する上方への変位量は、ピストンピン５の直角方向１２
が軸方向１１より大きくなり、ピストン本体１へ作用す
る応力はピストンピン５の軸方向１１より直角方向１２
が大きく、燃焼室口元１９に作用する引張応力を緩和す
ることができる。
の発明によるピストンの構造における燃焼室部材の更に
別の実施例を説明する。図７は図１のピストンの構造に
組み込まれる燃焼室部材の別の実施例を示す平面図、図
８は図７の線Ｃ−Ｃにおける燃焼室部材のピストンピン
軸方向の断面図、及び図９は図８の線Ｄ−Ｄにおける燃
焼室部材のピストンピン直角方向の断面図である。燃焼
室部材２Ｂは、ピストンピン５の軸方向１１の部分の厚
さＨ2 がピストンピン５の軸方向１１に直交する直角方
向１２の厚さＨ1 より薄く形成されている。従って、燃
焼室部材２Ｂのピストンピン５の軸方向１１に対する剛
性は、直角方向１２に対する剛性より大きくなり、その
ため、燃焼室１０内に発生する燃焼ガス圧によって燃焼
室部材２Ｂの軸方向１１の変形が直角方向１２のものよ
り小さくなる。その時、燃焼室部材２Ｂの軸方向１１の
部分を中心に曲げ応力が発生し、燃焼室部材２Ｂに発生
する上方への変位量は、ピストンピン５の直角方向１２
が軸方向１１より大きくなり、ピストン本体１へ作用す
る応力はピストンピン５の軸方向１１より直角方向１２
が大きく、燃焼室口元１９に作用する引張応力を緩和す
ることができる。
【００１８】この発明によるピストンの構造は、上記の
ように構成されており、燃焼室部材２の形状は、図２に
示す支持リング６を用いた場合には、支持リング６の外
形と同様に円形に形成してもよく、或いは、図４に示す
ように、燃焼室部材２Ａのフランジ部７をピストンピン
５の軸方向１１よりもピストンピン５の軸方向１１に直
交する直角方向１２に長い楕円形状のもの、又は、図６
に示すように、燃焼室部材２Ｂの厚みをピストンピン５
の軸方向１１と直角方向１２とで変化させたものを使用
することができる。従って、燃焼室部材２，２Ａ，２Ｂ
は、燃焼室１０で発生する燃焼ガス圧を受けた場合に、
そのフランジ部７の底面で支持リング６を介して支持さ
れ、燃焼室部材２，２Ａ，２Ｂはフランジ部７の底面が
燃焼ガス圧力を受けてシリンダ下方に押し下げられる方
向に荷重されるのに応じて、フランジ部７はシリンダ上
方側に変形し、燃焼ガス圧に抗してピストン頂部１８を
押し上げる方向に作用する。その時、燃焼室部材２の周
辺の変形量はピストンピン５の直角方向でより大きくな
る。これによって、燃焼室部材２の変化量によってピス
トン本体全体がピストンピン５の直角方向に変形するの
が抑制され、この方向の燃焼室口元１９に作用する引っ
張り応力を緩和することになる。
ように構成されており、燃焼室部材２の形状は、図２に
示す支持リング６を用いた場合には、支持リング６の外
形と同様に円形に形成してもよく、或いは、図４に示す
ように、燃焼室部材２Ａのフランジ部７をピストンピン
５の軸方向１１よりもピストンピン５の軸方向１１に直
交する直角方向１２に長い楕円形状のもの、又は、図６
に示すように、燃焼室部材２Ｂの厚みをピストンピン５
の軸方向１１と直角方向１２とで変化させたものを使用
することができる。従って、燃焼室部材２，２Ａ，２Ｂ
は、燃焼室１０で発生する燃焼ガス圧を受けた場合に、
そのフランジ部７の底面で支持リング６を介して支持さ
れ、燃焼室部材２，２Ａ，２Ｂはフランジ部７の底面が
燃焼ガス圧力を受けてシリンダ下方に押し下げられる方
向に荷重されるのに応じて、フランジ部７はシリンダ上
方側に変形し、燃焼ガス圧に抗してピストン頂部１８を
押し上げる方向に作用する。その時、燃焼室部材２の周
辺の変形量はピストンピン５の直角方向でより大きくな
る。これによって、燃焼室部材２の変化量によってピス
トン本体全体がピストンピン５の直角方向に変形するの
が抑制され、この方向の燃焼室口元１９に作用する引っ
張り応力を緩和することになる。
【００１９】次に、図１０を参照して、この発明による
ピストンの構造の他の実施例を説明する。この実施例
は、図１に示す実施例と比較して支持リングを設けてい
ない点が相違する以外は、同一の構成を有するものであ
る。この実施例では、図１に示す燃焼室部材２、図５及
び図６に示す燃焼室部材２Ａ、又は図７、図８及び図９
に示す燃焼室部材２Ｂを使用できる。このピストンの構
造は、キャビティ３によって形成された燃焼室１０を備
えたピストン本体１、及びピストン本体１に形成された
ピストンピン孔４に取り付けられたピストンピン５を有
し、燃焼室１０の底部を形成するキャビティ３に空洞９
を形成して配置された燃焼室部材２を有し、燃焼室１０
内に発生する燃焼圧力によって燃焼室部材２がピストン
ピン５の軸方向より直角方向の変形量が大きくなるよう
に構成されている。この実施例の作用は、図１に示す実
施例のものと実質的には同一である。
ピストンの構造の他の実施例を説明する。この実施例
は、図１に示す実施例と比較して支持リングを設けてい
ない点が相違する以外は、同一の構成を有するものであ
る。この実施例では、図１に示す燃焼室部材２、図５及
び図６に示す燃焼室部材２Ａ、又は図７、図８及び図９
に示す燃焼室部材２Ｂを使用できる。このピストンの構
造は、キャビティ３によって形成された燃焼室１０を備
えたピストン本体１、及びピストン本体１に形成された
ピストンピン孔４に取り付けられたピストンピン５を有
し、燃焼室１０の底部を形成するキャビティ３に空洞９
を形成して配置された燃焼室部材２を有し、燃焼室１０
内に発生する燃焼圧力によって燃焼室部材２がピストン
ピン５の軸方向より直角方向の変形量が大きくなるよう
に構成されている。この実施例の作用は、図１に示す実
施例のものと実質的には同一である。
【００２０】
【発明の効果】この発明によるピストンの構造は、上記
のように構成されているので、燃焼室の底部を形成する
キャビティに空洞を形成して燃焼室部材を配置し、燃焼
室内に発生する燃焼圧力によって燃焼室部材がピストン
ピンの軸方向より直角方向の変位量が大きくなるように
構成されているので、その変位量がピストン本体の燃焼
室口元に発生する燃焼ガス圧による引張応力を緩和する
ことができる。即ち、ピストン本体のキャビティに配置
される燃焼室部材又は／及び支持リングのピストンピン
の軸方向に対する剛性を直角方向に対する剛性より下げ
ることにより、燃焼室部材又は／及び支持リングのピス
トンピンの軸方向に曲げ応力を発生させ、直角方向の変
位量を大きくし、燃焼室口元の引張応力を緩和し、燃焼
室口元の亀裂等の発生を防止し、ピストンの耐久性を向
上させる。
のように構成されているので、燃焼室の底部を形成する
キャビティに空洞を形成して燃焼室部材を配置し、燃焼
室内に発生する燃焼圧力によって燃焼室部材がピストン
ピンの軸方向より直角方向の変位量が大きくなるように
構成されているので、その変位量がピストン本体の燃焼
室口元に発生する燃焼ガス圧による引張応力を緩和する
ことができる。即ち、ピストン本体のキャビティに配置
される燃焼室部材又は／及び支持リングのピストンピン
の軸方向に対する剛性を直角方向に対する剛性より下げ
ることにより、燃焼室部材又は／及び支持リングのピス
トンピンの軸方向に曲げ応力を発生させ、直角方向の変
位量を大きくし、燃焼室口元の引張応力を緩和し、燃焼
室口元の亀裂等の発生を防止し、ピストンの耐久性を向
上させる。
【図１】この発明によるピストンの構造の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図１のピストンの構造に組み込まれる支持リン
グの一実施例を示す平面図である。
グの一実施例を示す平面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａにおける支持リングの断面図で
ある。
ある。
【図４】図２の支持リングの変位量を示す説明図であ
る。
る。
【図５】図１のピストンの構造に組み込まれる燃焼室部
材の一実施例を示す平面図である。
材の一実施例を示す平面図である。
【図６】図５の線Ｂ−Ｂにおける燃焼室部材の断面図で
ある。
ある。
【図７】図１のピストンの構造に組み込まれる燃焼室部
材の別の実施例を示す平面図である。
材の別の実施例を示す平面図である。
【図８】図７の線Ｃ−Ｃにおける燃焼室部材のピストン
ピンの軸方向を示す断面図である。
ピンの軸方向を示す断面図である。
【図９】図７の線Ｄ−Ｄにおける燃焼室部材のピストン
ピンの軸方向に直交する直角方向を示す断面図である。
ピンの軸方向に直交する直角方向を示す断面図である。
【図１０】この発明によるピストンの構造の別の実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ ピストン本体 ２，２Ａ，２Ｂ 燃焼室部材 ３ キャビティ ４ ピストンピン孔 ５ ピストンピン ６ 支持リング ９ 空洞 １０ 燃焼室 １１ ピストンピンの軸方向 １２ ピストンピンの直角方向 １５ 燃焼室部材の下面 １６ キャビティの底面 １７ 中空部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｊ 1/16 Ｆ１６Ｊ 1/16
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼室を備えたピストン本体と前記ピス
トン本体に形成されたピストンピン孔に取り付けられた
ピストンピンを有するピストンの構造において、前記燃
焼室を形成するキャビティの底部に空洞を形成するよう
に燃焼室部材を配置し、前記燃焼室内に発生する燃焼ガ
ス圧によって前記ピストンピンの軸方向より直角方向の
前記燃焼室部材の変位量が大きくなるように構成したこ
とを特徴とするピストンの構造。 - 【請求項２】 前記空洞は前記燃焼室部材の下面と前記
キャビティの底面との間に形成されていることを特徴と
する請求項１に記載のピストンの構造。 - 【請求項３】 前記燃焼室部材を前記キャビティに支持
するために介在された支持リングを有し、前記空洞は前
記燃焼室部材の下面と前記キャビティの底面との間に介
在された前記支持リングの中空部によって形成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のピストンの構造。 - 【請求項４】 前記支持リングは前記ピストンピンの軸
方向の支点間距離が軸方向に直交する直角方向の支点間
距離より長く形成されていることを特徴とする請求項３
に記載のピストンの構造。 - 【請求項５】 前記燃焼室部材は前記ピストンピンの軸
方向の厚みが軸方向に直交する直角方向の厚みより薄く
形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１項に記載のピストンの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8239971A JPH1061486A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | ピストンの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8239971A JPH1061486A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | ピストンの構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1061486A true JPH1061486A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=17052566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8239971A Pending JPH1061486A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | ピストンの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1061486A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6937035B2 (en) | 2001-07-19 | 2005-08-30 | Omron Corporation | Method and apparatus for inspecting printed circuit boards |
| JP2015169192A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-28 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP8239971A patent/JPH1061486A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6937035B2 (en) | 2001-07-19 | 2005-08-30 | Omron Corporation | Method and apparatus for inspecting printed circuit boards |
| JP2015169192A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-28 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3600911B2 (ja) | 環状燃焼器のライナ支持構造 | |
| JP2005527725A (ja) | 内燃機関に用いられる、複数の部分から成る冷却されるピストン | |
| JPH02503104A (ja) | 内燃機関用の軽金属製往復動ピストン | |
| US4838218A (en) | Ceramic valve supporting structure in use for internal combustion engine | |
| JPS5825553A (ja) | 断熱ピストンアセンブリ及びその製造方法 | |
| JPS6350445Y2 (ja) | ||
| JP4488511B2 (ja) | 内燃機関のためのピストン | |
| JPH1061486A (ja) | ピストンの構造 | |
| US4785774A (en) | Piston for an internal combustion engine | |
| JP2017182995A (ja) | 内燃機関用の点火プラグ及びその製造方法 | |
| US4796517A (en) | Metal piston and ceramic piston pin assembly | |
| JPS59155516A (ja) | 内燃機関のプツシユロツド | |
| JPS6131293B2 (ja) | ||
| JPH0513950Y2 (ja) | ||
| JPH0130600Y2 (ja) | ||
| JP2003013800A (ja) | 内燃機関用ピストン | |
| JPS5819325Y2 (ja) | 内燃機関のピストン頭部材 | |
| JP2002250251A (ja) | 内燃機関用ピストン | |
| JPH10169655A (ja) | ディーゼル機関の主軸受構造 | |
| JPH0522692Y2 (ja) | ||
| JPH07133743A (ja) | 形状記憶合金繊維強化アルミニウムピストン | |
| JPS62291408A (ja) | セラミツク製バルブ保持構造 | |
| JPS6313384Y2 (ja) | ||
| JPH0417764Y2 (ja) | ||
| JPH03264713A (ja) | セラミックバルブ用コッタ |