JPH1077904A - 関節式ピストン - Google Patents
関節式ピストンInfo
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- JPH1077904A JPH1077904A JP9220848A JP22084897A JPH1077904A JP H1077904 A JPH1077904 A JP H1077904A JP 9220848 A JP9220848 A JP 9220848A JP 22084897 A JP22084897 A JP 22084897A JP H1077904 A JPH1077904 A JP H1077904A
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- 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
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
-
- 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
- F02F3/0069—Multi-part pistons the crown and skirt being interconnected by the gudgeon pin
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 関節式ピストンの寿命を増大させ得るピスト
ンスカートを有する関節式ピストンを得ること。 【解決手段】 関節式ピストン３０は一般にピストンク
ラウン１０とピストンスカート２０から成る。ピストン
スカート２０の上部に周囲トレー２５を形成する。この
トレー２５は中空キャビティ１５側に開口し、部分的に
中空キャビティ１５を囲繞することにより冷却ギャラリ
を形成している。
ンスカートを有する関節式ピストンを得ること。 【解決手段】 関節式ピストン３０は一般にピストンク
ラウン１０とピストンスカート２０から成る。ピストン
スカート２０の上部に周囲トレー２５を形成する。この
トレー２５は中空キャビティ１５側に開口し、部分的に
中空キャビティ１５を囲繞することにより冷却ギャラリ
を形成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は関節式エンジンピス
トンに関し、特に、ピストンクラウンとピストンロッド
の小端部に共通のリストピンにより関節式に連結された
ピストンスカートの形状に関する。
トンに関し、特に、ピストンクラウンとピストンロッド
の小端部に共通のリストピンにより関節式に連結された
ピストンスカートの形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】激しい競争を生き抜くため、ヘビーデュ
ーティ型のディーゼルエンジンの信頼性や耐久性に対す
る要求は増大している。また、性能や排気の改善に伴
い、ヘビーデューティ型ディーゼルエンジンの重要構成
部品に対する熱負荷や機械的負荷が増大している。
ーティ型のディーゼルエンジンの信頼性や耐久性に対す
る要求は増大している。また、性能や排気の改善に伴
い、ヘビーデューティ型ディーゼルエンジンの重要構成
部品に対する熱負荷や機械的負荷が増大している。
【０００３】このような要求に応えるため、関節式ピス
トンの使用が近年増大している。従来の関節式ピストン
は、一般にピストンクラウンを有し、このピストンクラ
ウンは、外側に設けられた燃焼チャンバと、クラウンを
冷却するために設けられた内側中空冷却キャビティとを
有する。内側中空冷却キャビティは燃焼チャンバと、ピ
ストンリングを外側から嵌合する外周突出脚部との間に
設けられる。このようなピストンはブリンク（Brink）
らに発行された米国特許第５，２７９，２６８号に記載
されている。
トンの使用が近年増大している。従来の関節式ピストン
は、一般にピストンクラウンを有し、このピストンクラ
ウンは、外側に設けられた燃焼チャンバと、クラウンを
冷却するために設けられた内側中空冷却キャビティとを
有する。内側中空冷却キャビティは燃焼チャンバと、ピ
ストンリングを外側から嵌合する外周突出脚部との間に
設けられる。このようなピストンはブリンク（Brink）
らに発行された米国特許第５，２７９，２６８号に記載
されている。
【０００４】ピストンクラウン部の冷却特性を向上させ
るために、トレー（tray）あるいは溝がピストンスカー
トの上部に設けられている。このようなトレーは中空キ
ャビティ側に向けて開口し部分的にこのキャビティを閉
じるようになっており、これによりいわゆる冷却ギャラ
リを形成している。エンジンが動いているとき、潤滑油
などの冷却液がトレーに沿って軸方向に設けられている
オイル入口を介してノズルから中空キャビティに向けて
噴射され、この領域から熱を部分的に除去している。中
空キャビティに向けて噴射されたオイルは下方に流れト
レーによって回収される。ピストンの往復運動により、
キャビティから回収されたオイルはこのキャビティ内ま
たはその回りに戻され、その領域からの熱除去を増大さ
せている。
るために、トレー（tray）あるいは溝がピストンスカー
トの上部に設けられている。このようなトレーは中空キ
ャビティ側に向けて開口し部分的にこのキャビティを閉
じるようになっており、これによりいわゆる冷却ギャラ
リを形成している。エンジンが動いているとき、潤滑油
などの冷却液がトレーに沿って軸方向に設けられている
オイル入口を介してノズルから中空キャビティに向けて
噴射され、この領域から熱を部分的に除去している。中
空キャビティに向けて噴射されたオイルは下方に流れト
レーによって回収される。ピストンの往復運動により、
キャビティから回収されたオイルはこのキャビティ内ま
たはその回りに戻され、その領域からの熱除去を増大さ
せている。
【０００５】ピストンクラウンとピストンスカートの同
様の組立体が、ケリー（Kelly）に発行された米国特許
第５，１４４，８４４号等のカミンスエンジン社（Cumm
insEngine Company）が譲受人となっている多くの先行
特許に開示されており、また、各種のピストンクラウン
部が米国特許第５，４５９，９２２号等に開示されてい
る。
様の組立体が、ケリー（Kelly）に発行された米国特許
第５，１４４，８４４号等のカミンスエンジン社（Cumm
insEngine Company）が譲受人となっている多くの先行
特許に開示されており、また、各種のピストンクラウン
部が米国特許第５，４５９，９２２号等に開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の関節式ピストン
は、過酷な条件、特に現在のディーゼルエンジンにおけ
る非常に高温かつ高圧で、時として非常な高速で運転さ
れても良好な性能を示すが、更なる熱的また機械的に均
一な関節式ピストン組立体の実現が求められている。
は、過酷な条件、特に現在のディーゼルエンジンにおけ
る非常に高温かつ高圧で、時として非常な高速で運転さ
れても良好な性能を示すが、更なる熱的また機械的に均
一な関節式ピストン組立体の実現が求められている。
【０００７】本明細書で使用する熱均一化という語は、
ピストンクラウンをより均一に冷却することを意味す
る。一方、動作均一化という語は、機械的負荷に耐え得
るようにするための抵抗力、重量の減少、およびエンジ
ン動作中におけるスカートのより制御された傾動動作
（側動および回転動）に関してのより適切な構造を含
む。このような均一化により上記の構成部品やエンジン
の寿命の増加をはかっている。
ピストンクラウンをより均一に冷却することを意味す
る。一方、動作均一化という語は、機械的負荷に耐え得
るようにするための抵抗力、重量の減少、およびエンジ
ン動作中におけるスカートのより制御された傾動動作
（側動および回転動）に関してのより適切な構造を含
む。このような均一化により上記の構成部品やエンジン
の寿命の増加をはかっている。
【０００８】先ず、熱均一性について述べる。本出願人
はクラウンの冷却に関しての重大な問題は、冷却キャビ
ティ回りで熱が不均一除去され、このためにクラウンの
ある領域が好ましい温度より高い温度で動作することに
なり、クラウンの寿命を短くすることであることに注目
した。このような好ましくない態様の発生は、クランク
ケースに冷却ノズルが一つしか設けられてない関節式ピ
ストンを用いたエンジンの大部分について見られる。
はクラウンの冷却に関しての重大な問題は、冷却キャビ
ティ回りで熱が不均一除去され、このためにクラウンの
ある領域が好ましい温度より高い温度で動作することに
なり、クラウンの寿命を短くすることであることに注目
した。このような好ましくない態様の発生は、クランク
ケースに冷却ノズルが一つしか設けられてない関節式ピ
ストンを用いたエンジンの大部分について見られる。
【０００９】このようなエンジンにおいては、ノズルか
ら噴射される冷却オイルがクラウンの中空冷却キャビテ
ィのほんの一部にしか当たらない。このため、シェーク
用トレーで回収するオイルがトレー内の一部にしか存在
しないことになり、クラウンの残りの周縁部ではいわゆ
るカクテルシェークが不十分となる。この場合、ピスト
ンの外周突出脚部（leg ）または燃焼チャンバのリム部
においてしばしば早期故障が発生する。特に、冷却オイ
ル入口に対向するピストンクラウンの領域は、噴射オイ
ルが届かないため、ノズルによりオイルを直接噴射され
る領域ほどは冷却されず、更に、それら領域の下側に位
置するトレーの対応部分にはシェーク用のオイルが少量
しか回収されないことを見いだした。
ら噴射される冷却オイルがクラウンの中空冷却キャビテ
ィのほんの一部にしか当たらない。このため、シェーク
用トレーで回収するオイルがトレー内の一部にしか存在
しないことになり、クラウンの残りの周縁部ではいわゆ
るカクテルシェークが不十分となる。この場合、ピスト
ンの外周突出脚部（leg ）または燃焼チャンバのリム部
においてしばしば早期故障が発生する。特に、冷却オイ
ル入口に対向するピストンクラウンの領域は、噴射オイ
ルが届かないため、ノズルによりオイルを直接噴射され
る領域ほどは冷却されず、更に、それら領域の下側に位
置するトレーの対応部分にはシェーク用のオイルが少量
しか回収されないことを見いだした。
【００１０】この冷却を均一化させるためのひとつの可
能性のある解決策は、冷却ノズル数を増加させて冷却オ
イルの噴射量を増加させることで、中空冷却キャビティ
のより広い面により多くの冷却オイルを噴射させ、これ
によりシェーク用動作のためにより多くのオイルをトレ
ーに回収することである。しかし、この方法にはノズル
を増やすことによるエンジンコストの増大という問題が
ある。更に、この方法はより大出力のオイルポンプを必
要とし、この分エンジンの利用できる出力が低下し、同
様にコストの増大につながる。ピストン動作の均一化に
関しては、関節式ピストンが揺動運動しながらシリンダ
内を移動するとき、ピストンは実質的にスカートのスラ
スト面及び非スラスト面と呼ばれる面で案内されてい
る。これらスラスト面と非スラスト面はピストンピン軸
に対し直角に、また、スカートの長さによって定義され
る。スカートがその非スラスト面に受ける負荷は、スラ
スト面に受ける負荷よりもかなり小さいことを見いだし
た。従って、一般にピン軸に関して対象である公知の関
節式ピストンのスカートは、構造的抵抗の面から見て非
スラスト面の寸法が極めて過剰であり、結果的に重量過
多となっている。スカートが不適切な形状をしているた
め、関節式ピストンの重量が増し、好ましくない二次的
な動きをスカートにもたらし、エンジンのパワー損失を
招く傾向にある。これに関し、関節式ピストン用の大部
分のスカートは、アルミ合金のような軽量合金を重力鋳
造して製作されている。関節式ピストン用スカートの製
造方法としては比較的廉価な方法ではあるが、広く知ら
れているように、この方法で作成されたスカートには、
肉厚部に望ましくない多孔質の生成が見られ、これはピ
ストンの寿命を大きく縮めることになる。
能性のある解決策は、冷却ノズル数を増加させて冷却オ
イルの噴射量を増加させることで、中空冷却キャビティ
のより広い面により多くの冷却オイルを噴射させ、これ
によりシェーク用動作のためにより多くのオイルをトレ
ーに回収することである。しかし、この方法にはノズル
を増やすことによるエンジンコストの増大という問題が
ある。更に、この方法はより大出力のオイルポンプを必
要とし、この分エンジンの利用できる出力が低下し、同
様にコストの増大につながる。ピストン動作の均一化に
関しては、関節式ピストンが揺動運動しながらシリンダ
内を移動するとき、ピストンは実質的にスカートのスラ
スト面及び非スラスト面と呼ばれる面で案内されてい
る。これらスラスト面と非スラスト面はピストンピン軸
に対し直角に、また、スカートの長さによって定義され
る。スカートがその非スラスト面に受ける負荷は、スラ
スト面に受ける負荷よりもかなり小さいことを見いだし
た。従って、一般にピン軸に関して対象である公知の関
節式ピストンのスカートは、構造的抵抗の面から見て非
スラスト面の寸法が極めて過剰であり、結果的に重量過
多となっている。スカートが不適切な形状をしているた
め、関節式ピストンの重量が増し、好ましくない二次的
な動きをスカートにもたらし、エンジンのパワー損失を
招く傾向にある。これに関し、関節式ピストン用の大部
分のスカートは、アルミ合金のような軽量合金を重力鋳
造して製作されている。関節式ピストン用スカートの製
造方法としては比較的廉価な方法ではあるが、広く知ら
れているように、この方法で作成されたスカートには、
肉厚部に望ましくない多孔質の生成が見られ、これはピ
ストンの寿命を大きく縮めることになる。
【００１１】従って、関節式ピストンひいてはエンジン
全体の寿命を増大させ得るピストンスカートを有する関
節式ピストンが強く望まれている。これは、より大きな
熱均一性と動作均一性を示す関節式ピストン組立体、よ
り具体的には、より大きな熱均一性と動作均一性を示す
ピストンスカートを提供することで達成される。
全体の寿命を増大させ得るピストンスカートを有する関
節式ピストンが強く望まれている。これは、より大きな
熱均一性と動作均一性を示す関節式ピストン組立体、よ
り具体的には、より大きな熱均一性と動作均一性を示す
ピストンスカートを提供することで達成される。
【００１２】本発明の主たる目的は、従来の関節式ピス
トン組立体に関連した上記問題を解決することである。
トン組立体に関連した上記問題を解決することである。
【００１３】本発明の別の目的は、コストを増加させる
ことなくピストン組立体の信頼性と耐久性を増加させる
効果的な設計を施し、これにより上記の問題を全て解決
したスカートを有する関節式ピストンを提供することで
ある。
ことなくピストン組立体の信頼性と耐久性を増加させる
効果的な設計を施し、これにより上記の問題を全て解決
したスカートを有する関節式ピストンを提供することで
ある。
【００１４】本発明の更に別の目的は、熱均一性を向上
させた関節式ピストンを提供することである。
させた関節式ピストンを提供することである。
【００１５】本発明の更に別の目的は、動作均一性を向
上させた関節式ピストンを提供することである。
上させた関節式ピストンを提供することである。
【００１６】本発明の更に別の目的は、重量ダイキャス
ト法により製造され、熱均一性と動作均一性を向上させ
た関節式ピストンを提供することである。
ト法により製造され、熱均一性と動作均一性を向上させ
た関節式ピストンを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明のその他の目的も
含め上記の目的は、燃焼チャンバと、この燃焼チャンバ
と外側にピストンリングを保持する外周突出脚部との間
に形成される内側囲繞型中空キャビティとを有する円筒
形のピストンクラウンを含む関節式ピストンにより達成
される。ピストンクラウンの冷却は、ピストンスカート
の上部にトレーを設けることにより向上している。この
ようなトレーは中空キャビティに向かって開口し、キャ
ビティを部分的に閉じるようになっており、これにより
冷却ギャラリを形成している。上記したように、エンジ
ンクランクケースに適切に配置された冷却ノズルにより
オイル等の冷却液が冷却ギャラリ内に噴射される。関節
式ピストンの熱均一化、特にピストンクラウンにおける
熱均一化は、上部リセストレイによって定義されるピス
トンスカートを設けることにより達成される。このトレ
ーは上向きで中空キャビティに開口しており、少なくと
も冷却液入口のあるスカートの円周四半分部に亘って延
在し、ほぼ軸方向に配設された一対の側壁とこれら側壁
の下端に相接する底部とにより形成される。トレーの底
部は、冷却液入口に直径方向に対向する面に向かって、
半径方向内側にかつ周方向に傾斜している。これによ
り、クラウンの中空キャビティから回収されたオイルを
クラウンの非冷却部へと運ぶ。
含め上記の目的は、燃焼チャンバと、この燃焼チャンバ
と外側にピストンリングを保持する外周突出脚部との間
に形成される内側囲繞型中空キャビティとを有する円筒
形のピストンクラウンを含む関節式ピストンにより達成
される。ピストンクラウンの冷却は、ピストンスカート
の上部にトレーを設けることにより向上している。この
ようなトレーは中空キャビティに向かって開口し、キャ
ビティを部分的に閉じるようになっており、これにより
冷却ギャラリを形成している。上記したように、エンジ
ンクランクケースに適切に配置された冷却ノズルにより
オイル等の冷却液が冷却ギャラリ内に噴射される。関節
式ピストンの熱均一化、特にピストンクラウンにおける
熱均一化は、上部リセストレイによって定義されるピス
トンスカートを設けることにより達成される。このトレ
ーは上向きで中空キャビティに開口しており、少なくと
も冷却液入口のあるスカートの円周四半分部に亘って延
在し、ほぼ軸方向に配設された一対の側壁とこれら側壁
の下端に相接する底部とにより形成される。トレーの底
部は、冷却液入口に直径方向に対向する面に向かって、
半径方向内側にかつ周方向に傾斜している。これによ
り、クラウンの中空キャビティから回収されたオイルを
クラウンの非冷却部へと運ぶ。
【００１８】更に、本発明によれば、スラスト面におけ
るスカートの肉厚を変化させることにより、ピストンの
移動に伴って受ける負荷に調和した形状とし、関節式ピ
ストンの動作均一化をはかっている。これにより重量バ
ランスを向上させ、また、全体重量を減少させ、好まし
くない二次動作を減少させている。この場合、非スラス
ト面における肉厚をスラスト面における肉厚よりも薄く
している。
るスカートの肉厚を変化させることにより、ピストンの
移動に伴って受ける負荷に調和した形状とし、関節式ピ
ストンの動作均一化をはかっている。これにより重量バ
ランスを向上させ、また、全体重量を減少させ、好まし
くない二次動作を減少させている。この場合、非スラス
ト面における肉厚をスラスト面における肉厚よりも薄く
している。
【００１９】このような形状を採っても、多孔質の少な
いピストンスカートを重量ダイキャストにより製造でき
る。
いピストンスカートを重量ダイキャストにより製造でき
る。
【００２０】本発明の上記特徴は、添付の図面を参照し
て以下に述べる本発明の好ましい実施の形態の説明から
理解できるであろう。但し、本発明の範囲をこの実施の
形態に限定するものではない。
て以下に述べる本発明の好ましい実施の形態の説明から
理解できるであろう。但し、本発明の範囲をこの実施の
形態に限定するものではない。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。本発明の実施の形態に係る関節式ピスト
ン３０は一般にピストンクラウン１０とピストンスカー
ト２０から成る。
して説明する。本発明の実施の形態に係る関節式ピスト
ン３０は一般にピストンクラウン１０とピストンスカー
ト２０から成る。
【００２２】ピストンクラウン１０は、上部表面に形成
された燃焼チャンバ１１を有する。クラウンの外周から
脚部１２が突出しており、脚部１２には少なくとも一
つ、好ましくは複数のリンググルーブ１３が外側に形成
され、リンググルーブ１３には公知の方法でピストンリ
ング（非図示）が嵌入される。クラウンの内表面には一
対のピンボス１４が形成されており、これらピンボス１
４と脚部１２により中空キャビティ１５を形成してい
る。中空キャビティ１５は下方に開口し、ボス１４と脚
部１２の間においてクラウン１０の円周に沿って延在し
ている。この構成を図５に示す。
された燃焼チャンバ１１を有する。クラウンの外周から
脚部１２が突出しており、脚部１２には少なくとも一
つ、好ましくは複数のリンググルーブ１３が外側に形成
され、リンググルーブ１３には公知の方法でピストンリ
ング（非図示）が嵌入される。クラウンの内表面には一
対のピンボス１４が形成されており、これらピンボス１
４と脚部１２により中空キャビティ１５を形成してい
る。中空キャビティ１５は下方に開口し、ボス１４と脚
部１２の間においてクラウン１０の円周に沿って延在し
ている。この構成を図５に示す。
【００２３】ピストンスカート２０は第一の縦面Ｆを含
む。第一の縦面Ｆはクラウン１０のボス１４の孔１６と
の連結のためにリストピン（非図示）を挿入する一対の
対向する孔２１を含む。これにより図５に示す関節式ピ
ストン３０が構成される。従来のように、孔２１はリス
トピンを所定の位置に固定するためのリング溝２２を含
む。
む。第一の縦面Ｆはクラウン１０のボス１４の孔１６と
の連結のためにリストピン（非図示）を挿入する一対の
対向する孔２１を含む。これにより図５に示す関節式ピ
ストン３０が構成される。従来のように、孔２１はリス
トピンを所定の位置に固定するためのリング溝２２を含
む。
【００２４】ピストンクラウン１０における冷却特性を
向上させるために、例えば適宜の鋳型を用いて、ピスト
ンスカート２０の上部に周囲トレー２５を形成する。こ
のトレー２５は中空キャビティ１５側に開口し、部分的
に中空キャビティ１５を囲繞することにより冷却ギャラ
リを形成している。このトレー２５は図４〜図６に最も
良く示されている。
向上させるために、例えば適宜の鋳型を用いて、ピスト
ンスカート２０の上部に周囲トレー２５を形成する。こ
のトレー２５は中空キャビティ１５側に開口し、部分的
に中空キャビティ１５を囲繞することにより冷却ギャラ
リを形成している。このトレー２５は図４〜図６に最も
良く示されている。
【００２５】上記のように、スカート２０は、ボス１４
との連結のためにリストピン（非図示）を挿入する一対
の対向する孔２１を含む第一縦面Ｆを有す。これによ
り、スカート２０を横方向二つの半円筒形部に分割して
いる。一つの半円筒形部はスラスト面２２を含み、他方
は非スラスト面２３を含む。シリンダ（非図示）内で動
く関節式ピストン３０の動力学により、スラスト面２２
は非スラスト面２３よりも大きな負荷を受ける。従っ
て、非スラスト面２３の半径方向の肉厚ｔ23は、スラス
ト面２２の対応する半径方向の肉厚ｔ22より薄い。これ
に関し、トレー２５の下側のスカートの内壁３５に、ス
カートの長さに亘って、対向する孔に接する湾曲部３７
と湾曲部３９間でテーパをもたせることにより非スラス
ト面の肉厚を減少させている。更に、この肉厚の違いは
より良好な動作均一化をスカート２０にもたらし、負荷
の均一化が図られる。ピストンの角速度や重量等のピス
トンの動力学項目を含む全ての特性項目を考慮すると、
上記効果が最大限に実現され均一化が達成されるのは、
非スラスト面２３の肉厚ｔ23が０．５＊ｔ22〜０．９５
＊ｔ22、更に好ましくは非スラスト面２３の肉厚ｔ23が
０．７５＊ｔ22（＊は乗算を示す）の場合である。
との連結のためにリストピン（非図示）を挿入する一対
の対向する孔２１を含む第一縦面Ｆを有す。これによ
り、スカート２０を横方向二つの半円筒形部に分割して
いる。一つの半円筒形部はスラスト面２２を含み、他方
は非スラスト面２３を含む。シリンダ（非図示）内で動
く関節式ピストン３０の動力学により、スラスト面２２
は非スラスト面２３よりも大きな負荷を受ける。従っ
て、非スラスト面２３の半径方向の肉厚ｔ23は、スラス
ト面２２の対応する半径方向の肉厚ｔ22より薄い。これ
に関し、トレー２５の下側のスカートの内壁３５に、ス
カートの長さに亘って、対向する孔に接する湾曲部３７
と湾曲部３９間でテーパをもたせることにより非スラス
ト面の肉厚を減少させている。更に、この肉厚の違いは
より良好な動作均一化をスカート２０にもたらし、負荷
の均一化が図られる。ピストンの角速度や重量等のピス
トンの動力学項目を含む全ての特性項目を考慮すると、
上記効果が最大限に実現され均一化が達成されるのは、
非スラスト面２３の肉厚ｔ23が０．５＊ｔ22〜０．９５
＊ｔ22、更に好ましくは非スラスト面２３の肉厚ｔ23が
０．７５＊ｔ22（＊は乗算を示す）の場合である。
【００２６】従って、重力鋳造などの従来の製造方法を
用いて、側壁の肉厚を減少させたピストンスカート２０
を製造することが可能である。これにより、ピストン全
体のコストを減少させ、その一方で、製造されるスカー
トは動作中に加わる力に耐えることができる。つまり、
スラスト面２２はピストンが設置される内燃機関により
決まる条件下での動作に適した肉厚を有し、一方、非ス
ラスト面２３の肉厚をスラスト面２２の肉厚よりもかな
り薄くし、スカートの性能を減ずることなく材料費の節
約を実現している。更に、非スラスト面２３の肉厚を減
少させることで、エンジンの全重量も減少する。
用いて、側壁の肉厚を減少させたピストンスカート２０
を製造することが可能である。これにより、ピストン全
体のコストを減少させ、その一方で、製造されるスカー
トは動作中に加わる力に耐えることができる。つまり、
スラスト面２２はピストンが設置される内燃機関により
決まる条件下での動作に適した肉厚を有し、一方、非ス
ラスト面２３の肉厚をスラスト面２２の肉厚よりもかな
り薄くし、スカートの性能を減ずることなく材料費の節
約を実現している。更に、非スラスト面２３の肉厚を減
少させることで、エンジンの全重量も減少する。
【００２７】スカート２０の第一面Ｆに交差して第二仮
想縦面Ｓがある。この面Ｓは面Ｆに直交し、スカート２
０の四つの円周四半分部を形成する。これら四半分部の
内の少なくとも一つは冷却媒体入口２４を有する。クラ
ウン１０の冷却特性を向上させるために、図４（Ａ）の
矢印ＡとＢで示すように、トレー２５は、トレー２５の
外表面から半径方向内側に傾斜し、また、冷却媒体入口
２４と直径方向に対向する四半分部に向かって周方向に
傾斜している。
想縦面Ｓがある。この面Ｓは面Ｆに直交し、スカート２
０の四つの円周四半分部を形成する。これら四半分部の
内の少なくとも一つは冷却媒体入口２４を有する。クラ
ウン１０の冷却特性を向上させるために、図４（Ａ）の
矢印ＡとＢで示すように、トレー２５は、トレー２５の
外表面から半径方向内側に傾斜し、また、冷却媒体入口
２４と直径方向に対向する四半分部に向かって周方向に
傾斜している。
【００２８】エンジン（非図示）が作動しているとき、
潤滑油などの冷却媒体が、スカート２０に沿って軸方向
に設けられたオイル入口２４を介し、ノズル（非図示）
によってピストンクラウン１２に形成された中空キャビ
ティ１５に従来の態様で噴射される。これにより、その
領域から熱を部分的に除去する。少なくとも中空キャビ
ティ１５に噴射されたオイルの一部は流れ落ちてトレー
２５により回収される。トレー２５は傾斜しており、ま
た、ピストン３０は往復運動をしているので、キャビテ
ィ１５から回収されたオイルはトレー２５全体に良くい
きわたる。更に、キャビティ１５に対してシェーカ様に
オイルが衝突することで、クラウン１０からの熱除去が
増大し、関節式ピストン３０の熱均一化につながる。
潤滑油などの冷却媒体が、スカート２０に沿って軸方向
に設けられたオイル入口２４を介し、ノズル（非図示）
によってピストンクラウン１２に形成された中空キャビ
ティ１５に従来の態様で噴射される。これにより、その
領域から熱を部分的に除去する。少なくとも中空キャビ
ティ１５に噴射されたオイルの一部は流れ落ちてトレー
２５により回収される。トレー２５は傾斜しており、ま
た、ピストン３０は往復運動をしているので、キャビテ
ィ１５から回収されたオイルはトレー２５全体に良くい
きわたる。更に、キャビティ１５に対してシェーカ様に
オイルが衝突することで、クラウン１０からの熱除去が
増大し、関節式ピストン３０の熱均一化につながる。
【００２９】冷却オイル粘度、傾斜運動の間隔、その他
ピストンの動力学に関する特性により、トレー２５の底
部がオイル入口２４に対向する四半分部に向かって１〜
１０度、好ましくは２〜６度傾斜していると、ピストン
３０の熱均一化が向上することを見いだした。より具体
的には、トレー２５の底部がオイル入口２４に対向する
四半分部に向かって４度傾斜していると、ピストン３０
の熱均一化が向上することを見いだした。
ピストンの動力学に関する特性により、トレー２５の底
部がオイル入口２４に対向する四半分部に向かって１〜
１０度、好ましくは２〜６度傾斜していると、ピストン
３０の熱均一化が向上することを見いだした。より具体
的には、トレー２５の底部がオイル入口２４に対向する
四半分部に向かって４度傾斜していると、ピストン３０
の熱均一化が向上することを見いだした。
【００３０】上記構成を図５〜１２に示す。先ず、図５
と６は図４（Ｂ）のＶ−Ｖ断面を示し、トレー２５がそ
の外周つまり側壁２６からその内周つまり側壁２７に向
かって下向きに傾斜していることが分かる。上述のよう
に、これによりトレー２５に回収された冷却媒体をより
多くまた効率的に分配できる。
と６は図４（Ｂ）のＶ−Ｖ断面を示し、トレー２５がそ
の外周つまり側壁２６からその内周つまり側壁２７に向
かって下向きに傾斜していることが分かる。上述のよう
に、これによりトレー２５に回収された冷却媒体をより
多くまた効率的に分配できる。
【００３１】図７と８について説明する。図７と８は図
４（Ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面に沿って見た図 で、こ
れらの図に示すようにトレー２５はオイル入口２４から
離れる方向に傾斜している。上記のように、この傾斜は
１゜〜１０゜の範囲であり、より具体的には２゜〜６゜
の範囲であり、好ましくは４゜である。図８から分かる
ように、トレー２５の開始点２９の深さは点３１の深さ
よりもかなり浅い。従って、トレー２５に回収された冷
却媒体はトレー２５の傾斜によりスカート２０の周方向
に移動する。
４（Ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面に沿って見た図 で、こ
れらの図に示すようにトレー２５はオイル入口２４から
離れる方向に傾斜している。上記のように、この傾斜は
１゜〜１０゜の範囲であり、より具体的には２゜〜６゜
の範囲であり、好ましくは４゜である。図８から分かる
ように、トレー２５の開始点２９の深さは点３１の深さ
よりもかなり浅い。従って、トレー２５に回収された冷
却媒体はトレー２５の傾斜によりスカート２０の周方向
に移動する。
【００３２】図９と１０は図４ＢのＩＸ−ＩＸ断面に沿
って見た図であり、これらの図から容易に分かるよう
に、トレー２５の深さは図５と６に示す深さよりもかな
り深くなっている。同様に、トレー２５はピストンスカ
ート２０の中心軸に向かって下向きに傾斜している。つ
まり、トレー２５の内周つまり側壁２７における深さ
は、トレー２５の外周つまり側壁２６における深さより
も深くなっている。同じく、この様な傾斜を設けること
によりトレー２５内の冷却媒体の分散を促進している。
って見た図であり、これらの図から容易に分かるよう
に、トレー２５の深さは図５と６に示す深さよりもかな
り深くなっている。同様に、トレー２５はピストンスカ
ート２０の中心軸に向かって下向きに傾斜している。つ
まり、トレー２５の内周つまり側壁２７における深さ
は、トレー２５の外周つまり側壁２６における深さより
も深くなっている。同じく、この様な傾斜を設けること
によりトレー２５内の冷却媒体の分散を促進している。
【００３３】図４Ａから分かるように、冷媒トレー２５
は実際には二つの直径方向に対向する冷媒トレー、つま
りリザーバ２５と２５Ｂに分割されている。各リザーバ
はオイル入口２４から離れる方向に傾斜しており、ま
た、ピストンスカート２０の中心軸に向かって内側に傾
斜している。これらの冷媒トレー、つまり、リザーバ２
５と２５Ｂはスカート２０から上向きに突き出たハブに
より分離されている。トレー２５Ｂがオイル入口２４か
ら離れる方向に傾斜している様子は図１１と１２に最も
良く示されている。図５の場合と同様に、トレー２５Ｂ
は開始点３３からオイル入口２４から離れる方向に傾斜
している。トレー２５の場合と同様に、トレー２５Ｂも
１゜〜１０゜の範囲で傾斜し、より具体的には２゜〜６
゜の範囲でオイル入口２４に対向する四半分部に向かっ
て傾斜している。好ましくは、トレー２５Ｂはオイル入
口２４に対向する四半分部に向かって約４゜傾斜してい
る。従って、トレー２５と同様に、トレー２５Ｂは冷却
媒体のスカート２０の周方向への分配を促進する。これ
により、オイル入口２４を含む四半分部と対向した四半
分部により多くの冷却媒体を提供し、この結果関節式ピ
ストン３０の熱均一化を増加する。
は実際には二つの直径方向に対向する冷媒トレー、つま
りリザーバ２５と２５Ｂに分割されている。各リザーバ
はオイル入口２４から離れる方向に傾斜しており、ま
た、ピストンスカート２０の中心軸に向かって内側に傾
斜している。これらの冷媒トレー、つまり、リザーバ２
５と２５Ｂはスカート２０から上向きに突き出たハブに
より分離されている。トレー２５Ｂがオイル入口２４か
ら離れる方向に傾斜している様子は図１１と１２に最も
良く示されている。図５の場合と同様に、トレー２５Ｂ
は開始点３３からオイル入口２４から離れる方向に傾斜
している。トレー２５の場合と同様に、トレー２５Ｂも
１゜〜１０゜の範囲で傾斜し、より具体的には２゜〜６
゜の範囲でオイル入口２４に対向する四半分部に向かっ
て傾斜している。好ましくは、トレー２５Ｂはオイル入
口２４に対向する四半分部に向かって約４゜傾斜してい
る。従って、トレー２５と同様に、トレー２５Ｂは冷却
媒体のスカート２０の周方向への分配を促進する。これ
により、オイル入口２４を含む四半分部と対向した四半
分部により多くの冷却媒体を提供し、この結果関節式ピ
ストン３０の熱均一化を増加する。
【００３４】従って、上記のような関節式ピストンを製
作すると、製作された関節式ピストンの熱均一化と動作
均一化は向上する。上記のように、ピストンスカートは
二つの中心的機能を果たしている。第一はシリンダ内の
ピストン組立体を案内することであり、第二はピストン
クラウンの冷却を促進することである。ピストンスカー
トがシリンダ内でピストンクラウンを案内するとき、ピ
ストンスカートにはスラスト負荷が掛かる。従って、ス
ラスト負荷はピストンの主スラスト側において高くな
る。一般的なピストンスカートの設計ではスラスト面の
スカート肉厚は均一であるが、上述したように、本出願
人はスカートを設計するにあたり、主スラスト側の肉厚
をスラスト負荷に耐える厚みとし、副スラスト側つまり
非スラスト側の肉厚を主スラスト側の肉厚より５％〜５
０％薄くすることにより大きな効果を実現した。この構
成は関節式ピストンの動作均一化に大きく寄与してい
る。
作すると、製作された関節式ピストンの熱均一化と動作
均一化は向上する。上記のように、ピストンスカートは
二つの中心的機能を果たしている。第一はシリンダ内の
ピストン組立体を案内することであり、第二はピストン
クラウンの冷却を促進することである。ピストンスカー
トがシリンダ内でピストンクラウンを案内するとき、ピ
ストンスカートにはスラスト負荷が掛かる。従って、ス
ラスト負荷はピストンの主スラスト側において高くな
る。一般的なピストンスカートの設計ではスラスト面の
スカート肉厚は均一であるが、上述したように、本出願
人はスカートを設計するにあたり、主スラスト側の肉厚
をスラスト負荷に耐える厚みとし、副スラスト側つまり
非スラスト側の肉厚を主スラスト側の肉厚より５％〜５
０％薄くすることにより大きな効果を実現した。この構
成は関節式ピストンの動作均一化に大きく寄与してい
る。
【００３５】同様に、ピストンスカートに設けられたト
レーに回収された冷却媒体のシェーカ効果を促進させる
ため、トレーは冷却媒体が冷却ギャラリに噴射される位
置から離れる方向に周方向に沿って下向きに傾斜してい
る。同様に、トレーは半径方向内側にピストンスカート
の軸に向かって傾斜しており、トレー内での冷媒の分散
を更に促進している。上記の各種特徴により関節式ピス
トンの信頼性及び耐久性が向上し、ヘビーデューティデ
ィーゼルエンジン用に適している。本発明について実施
の形態を用いて説明したが、本発明は上記以外の態様で
本発明の精神と範囲から逸脱することなく実施できるこ
とは当業者には明らかである。従って、本発明の精神と
範囲は添付の請求の範囲によってのみ制限されることは
理解できるであろう。
レーに回収された冷却媒体のシェーカ効果を促進させる
ため、トレーは冷却媒体が冷却ギャラリに噴射される位
置から離れる方向に周方向に沿って下向きに傾斜してい
る。同様に、トレーは半径方向内側にピストンスカート
の軸に向かって傾斜しており、トレー内での冷媒の分散
を更に促進している。上記の各種特徴により関節式ピス
トンの信頼性及び耐久性が向上し、ヘビーデューティデ
ィーゼルエンジン用に適している。本発明について実施
の形態を用いて説明したが、本発明は上記以外の態様で
本発明の精神と範囲から逸脱することなく実施できるこ
とは当業者には明らかである。従って、本発明の精神と
範囲は添付の請求の範囲によってのみ制限されることは
理解できるであろう。
【図１】本発明の実施の形態に係るピストンクラウンと
ピストンスカートの組立体の斜視図。
ピストンスカートの組立体の斜視図。
【図２】図１のスカートの側面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。
【図４】（Ａ）は図１のスカートの平面図であり、
（Ｂ）は、図１のクラウンの平面図である。
（Ｂ）は、図１のクラウンの平面図である。
【図５】図１のピストンクラウンとピストンスカートの
組立体の側面図。
組立体の側面図。
【図６】図５の丸で囲んだＶＩ部の拡大図。
【図７】図１のピストンクラウンとピストンスカートの
組立体を図５に示す位置から９０゜回転した側面図。
組立体を図５に示す位置から９０゜回転した側面図。
【図８】図７の丸で囲んだＶＩＩＩ部の拡大図。
【図９】図１のピストンクラウンとピストンスカートの
組立体の側面図。
組立体の側面図。
【図１０】図９の丸で囲んだＸ部の拡大図。
【図１１】図１のピストンクラウンとピストンスカート
の組立体を図９に示す位置から９０゜回転した側面図。
の組立体を図９に示す位置から９０゜回転した側面図。
【図１２】図１１の丸で囲んだＸＩＩ部の拡大図。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (71)出願人 597117190 560 Ａｖｉｓ Ｄｒｉｖｅ， Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ Ｍｉｃｈｉｇａｎ 48108 Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 カルモ リベイロ アメリカ合衆国 48103 ミシガン州 ア ン アーボール サマーク ウェイ 430 (72)発明者 マルコス クレメンテ ブラジル国 エス．ペー．ブラジル セエ ペー 09550−100 サン カエタノ ド スル トラベスサ アナ マリア マルテ ィネス 17 (72)発明者 アラン エス．ブラウン アメリカ合衆国 48176 ミシガン州 サ ライン メイプルウッド ドライブ 1395 (72)発明者 ノーバート アブラハム シニア アメリカ合衆国 47203−4511 インディ アナ州 コロンバス グリーンブライアー ドライブ 3773 (72)発明者 クリストファー アール．バレ アメリカ合衆国 インディアナ州 コロン バス ウエスト ノース ウッド レイク ドライブ 3883
Claims (24)
- 【請求項１】 外表面、外周突出側壁、および一対のピ
ンボスを含む内表面を有するピストンクラウンであっ
て、前記ピンボスは前記内表面から下側に延在し、前記
内表面と前記ピンボスが、下側に開口し前記ピストンク
ラウンの円周に沿って延在する中空冷却キャビティを画
定するピストンクラウンと、 クラウンのボスと連結するためのリストピンを収容する
一対の直径方向に対向する孔を含み、半円筒スラスト面
と半円筒非スラスト面を形成する縦面を有するピストン
スカートとから成る関節式ピストンであって、 前記非スラスト面の肉厚が前記スラスト面の肉厚よりも
薄いことを特徴とする関節式ピストン。 - 【請求項２】 非スラスト面におけるスカートの肉厚
を、スカートのトレー下側の内壁に、スカートの長さに
亘って、対向する孔に接する湾曲部間でテーパをもたせ
ることにより減少させていることを特徴とする請求項１
に記載の関節式ピストン。 - 【請求項３】 非スラスト面におけるスカートの肉厚
が、スラスト面におけるスカートの肉厚よりも５％乃至
５０％少ないことを特徴とする請求項２に記載の関節式
ピストン。 - 【請求項４】 非スラスト面におけるスカートの肉厚
が、スラスト面におけるスカートの肉厚よりも２５％少
ないことを特徴とする請求項３に記載の関節式ピスト
ン。 - 【請求項５】 外表面、外周突出側壁、および一対のピ
ンボスを含む内表面を有するピストンクラウンであっ
て、前記ピンボスは前記内表面から下側に延在し、前記
内表面と前記ピンボスが、下側に開口し前記ピストンク
ラウンの円周に沿って延在する中空冷却キャビティを画
定するピストンクラウンと、ピストンスカートから成る
関節式ピストンであって、前記ピストンスカートは、 クラウンのボスと連結するためのリストピンを収容する
一対の直径方向に対向する孔を含み、スラスト面および
非スラスト面となる２つの半円筒面を定義し、前記非ス
ラスト面の肉厚は前記スラスト面の肉厚よりも薄い第一
の縦面と、 第一の縦面と直角をなし、これにより前記ピストンスカ
ートの四つの円周四半分部を定義する第二の縦面であっ
て、これら四半分部の内の少なくとも一つが冷却媒体入
口を有し、ノズルにより噴射された冷却媒体がこの冷却
媒体入口を通過して前記ピストンクラウンの中空キャビ
ティに噴射されることにより前記クラウンを冷却するよ
うに構成された第二の縦面と、 前記ピストンスカートの上部表面に形成され、上側を向
き前記中空キャビティに開口したリセストレイであっ
て、少なくとも冷却媒体入口のある円周四半分部に亘っ
て延在し、ほぼ軸方向に配設された一対の側壁と前記側
壁間で半径方向に延在する底部とにより形成されたリセ
ストレイとを含み、 前記リセストレイは、冷却媒体入口と直径方向に対向す
る四半分部に向かって周方向に傾斜し、これにより、前
記クラウンの中空キャビティから回収された冷却媒体を
前記直径方向に対向する四半分部に向かって移動させる
ことを特徴とする関節式ピストン。 - 【請求項６】 トレーはクラウンの内表面の下側におい
て半径方向に延在し、二つの対向するリザーバから成
り、前記リザーバは前記ピストンスカートから上方に突
出するハブにより分離されていることを特徴とする請求
項５に記載の関節式ピストン。 - 【請求項７】 トレーの底部は前記ピストンスカートの
上面に対し１乃至１０度傾斜していることを特徴とする
請求項６に記載の関節式ピストン。 - 【請求項８】 トレーの底部は前記ピストンスカートの
上面に対し２乃至６度傾斜していることを特徴とする請
求項７に記載の関節式ピストン。 - 【請求項９】 トレーの底部は前記ピストンスカートの
上面に対し４度傾斜していることを特徴とする請求項８
に記載の関節式ピストン。 - 【請求項１０】 前記底部が前記側壁間で半径方向内側
に傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の関節
式ピストン。 - 【請求項１１】 非スラスト面におけるスカートの肉厚
を、スカートのトレー下側の内壁に、スカートの長さに
亘って、対向する孔に接する湾曲部間でテーパをもたせ
ることにより減少させていることを特徴とする請求項５
に記載の関節式ピストン。 - 【請求項１２】 非スラスト面におけるスカートの肉厚
が、スラスト面におけるスカートの肉厚よりも５％乃至
５０％少ないことを特徴とする請求項１１に記載の関節
式ピストン。 - 【請求項１３】 非スラスト面におけるスカートの肉厚
が、スラスト面におけるスカートの肉厚よりも２５％少
ないことを特徴とする請求項１２に記載の関節式ピスト
ン。 - 【請求項１４】 外表面、外周突出側壁、および一対の
ピンボスを含む内表面を有するピストンクラウンであっ
て、前記ピンボスは前記内表面から下側に延在し、前記
内表面と前記ピンボスが、下側に開口し前記ピストンク
ラウンの円周に沿って延在する中空冷却キャビティを画
定するピストンクラウンと、ピストンスカートから成る
関節式ピストンであって、前記ピストンスカートは、 クラウンのボスと連結するためのリストピンを収容する
一対の直径方向に対向する孔を含み、前記ピストンスカ
ートの二つの半円筒部を定義する第一の縦面と、 第一の縦面と直角をなし、これにより前記ピストンスカ
ートの四つの円周四半分部を定義する第二の縦面であっ
て、これら四半分部の内の少なくとも一つが冷却媒体入
口を有し、ノズルにより噴射された冷却媒体がこの冷却
媒体入口を通過して前記ピストンクラウンの中空キャビ
ティに噴射されることにより前記クラウンを冷却するよ
うに構成された第二の縦面と、 前記ピストンスカートの上部表面に形成され、上側を向
き前記中空キャビティに開口したリセストレイであっ
て、少なくとも冷却媒体入口のある円周四半分部に亘っ
て延在し、ほぼ軸方向に配設された一対の側壁と前記側
壁間で半径方向に延在する底部とにより形成されたリセ
ストレイとを含み、 前記リセストレイは、冷却媒体入口に直径方向に対向す
る四半分部に向かって周方向に傾斜し、これにより、前
記クラウンの中空キャビティから回収された冷却媒体を
前記直径方向に対向する側壁に向かって移動させること
を特徴とする関節式ピストン。 - 【請求項１５】 トレーはクラウンの内表面の下側にお
いて半径方向に延在し、二つの直径方向に対向するリザ
ーバから成り、前記リザーバは前記ピストンスカートか
ら上方に突出するハブにより分離されていることを特徴
とする請求項１４に記載の関節式ピストン。 - 【請求項１６】 トレーの底部は前記ピストンスカート
の上面に対し１乃至１０度傾斜していることを特徴とす
る請求項１５に記載の関節式ピストン。 - 【請求項１７】 トレーの底部は前記ピストンスカート
の上面に対し２乃至６度傾斜していることを特徴とする
請求項１５に記載の関節式ピストン。 - 【請求項１８】 トレーの底部は前記ピストンスカート
の上面に対し４度傾斜していることを特徴とする請求項
１７に記載の関節式ピストン。 - 【請求項１９】 前記底部が前記側壁間で半径方向内側
に傾斜していることを特徴とする請求項１８に記載の関
節式ピストン。 - 【請求項２０】 前記ピストンスカートの肉厚が、前記
ピストンスカートの円周に沿って変化していることを特
徴とする請求項１４に記載の関節式ピストン。 - 【請求項２１】 前記半円筒部の一方がスラスト面を含
み、前記半円筒部の他方が非スラスト面を含み、前記非
スラスト面の肉厚が前記スラスト面の肉厚よりも薄いこ
とを特徴とする請求項２０に記載の関節式ピストン。 - 【請求項２２】 前記非スラスト面の肉厚を、スカート
のトレー下側の内壁に、スカートの長さに亘って、対向
する孔に接する湾曲部間でテーパをもたせることにより
減少させていることを特徴とする請求項２１に記載の関
節式ピストン。 - 【請求項２３】 非スラスト面における前記ピストンス
カートの肉厚が、スラスト面におけるスカートの肉厚よ
りも５％乃至５０％少ないことを特徴とする請求項２２
に記載の関節式ピストン。 - 【請求項２４】 非スラスト面における前記ピストンス
カートの肉厚が、スラスト面におけるスカートの肉厚よ
りも２５％少ないことを特徴とする請求項２３に記載の
関節式ピストン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/689,244 US5839352A (en) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | Articulated piston |
| US689244 | 1996-08-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1077904A true JPH1077904A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3043668B2 JP3043668B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=24767632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9220848A Expired - Fee Related JP3043668B2 (ja) | 1996-08-07 | 1997-08-01 | 関節式ピストン |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5839352A (ja) |
| JP (1) | JP3043668B2 (ja) |
| BR (1) | BR9704279A (ja) |
| GB (1) | GB2316149B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11303674A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-02 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関のピストン |
| US6318243B1 (en) | 1999-08-31 | 2001-11-20 | D. Kent Jones | Two-piece piston assembly |
| US6499387B2 (en) * | 2001-03-06 | 2002-12-31 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Unified multi-piece piston and method of manufacture |
| US6715457B1 (en) * | 2003-03-20 | 2004-04-06 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Piston assembly |
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| USD737861S1 (en) * | 2009-10-30 | 2015-09-01 | Caterpillar Inc. | Engine piston |
| US20110185889A1 (en) * | 2010-02-03 | 2011-08-04 | Florin Muscas | Piston with central cooling gallery cooling feature |
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| CN103742263B (zh) * | 2014-01-26 | 2015-11-18 | 尹建 | 连杆活塞式组合燃烧室无死点往复型内燃机 |
| US9759156B2 (en) * | 2015-03-04 | 2017-09-12 | Mahle International Gmbh | Asymmetric piston |
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| US9797337B2 (en) * | 2015-07-10 | 2017-10-24 | Mahle International Gmbh | Oil-cooled piston for an internal combustion engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE550963C (de) * | 1932-05-23 | Stihl Andreas | Kolben fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen | |
| FR894542A (fr) * | 1942-02-19 | 1944-12-27 | Schmidt Gmbh Karl | Piston forgé en métal léger avec renflements de renforcement |
| GB1261020A (en) * | 1968-03-29 | 1972-01-19 | Ass Eng Ltd | Pistons |
| GB1256242A (en) * | 1968-09-05 | 1971-12-08 | Ass Eng Ltd | Improvements in pistons |
| US4056044A (en) * | 1975-11-12 | 1977-11-01 | Caterpillar Tractor Co. | Oil cooled piston |
| DE2717692A1 (de) * | 1977-04-21 | 1978-10-26 | Elsbett L | Kolben fuer hubkolben-brennkraftmaschinen, insbesondere dieselmotoren |
| US4180027A (en) * | 1977-07-20 | 1979-12-25 | Mack Trucks, Inc. | Two-piece oil-cooled piston |
| US4286505A (en) * | 1979-04-23 | 1981-09-01 | Caterpillar Tractor Co. | Oil cooled piston |
| JPS6329104B2 (ja) * | 1979-04-23 | 1988-06-10 | Kyatapiraa Inc | |
| US4517930A (en) * | 1982-09-28 | 1985-05-21 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Piston of combustion engine |
| US5042364A (en) * | 1988-05-31 | 1991-08-27 | Atsugi Motor Parts Company, Limited | Piston structure for internal combustion engine |
| BR8803970A (pt) * | 1988-07-15 | 1990-03-20 | Metal Leve Sa | Embolo articulado refrigerado |
| US4867119A (en) * | 1988-10-21 | 1989-09-19 | Caterpillar Inc. | Engine piston assembly and forged piston member therefor having a cooling recess |
| BR8807857A (pt) * | 1988-10-21 | 1990-11-13 | Caterpillar Inc | Motor que inclui um pistao que tem uma ranhura para anel superior alta |
| IN175093B (ja) * | 1988-10-21 | 1995-04-29 | Caterpillar Inc | |
| US4847964B1 (en) * | 1988-10-21 | 2000-05-09 | Caterpillar Inc | Method of producing a crown for an articulated piston |
| US5040454A (en) * | 1988-10-21 | 1991-08-20 | Caterpillar Inc. | Piston assembly and piston member thereof having a predetermined compression height to diameter ratio |
| BR8805717A (pt) * | 1988-10-26 | 1990-06-12 | Metal Leve Sa | Conjunto de embolo articulado |
| US5144884A (en) * | 1989-01-11 | 1992-09-08 | Cummins Engine Company, Inc. | Two-part piston assembly device |
| US4986167A (en) * | 1989-05-25 | 1991-01-22 | Caterpillar Inc. | Articulated piston with a cooling recess having a preestablished volume therein |
| JP2762575B2 (ja) * | 1989-06-19 | 1998-06-04 | アイシン精機株式会社 | ピストン |
| DE4014703A1 (de) * | 1990-05-08 | 1991-11-14 | Mahle Gmbh | Gekuehlter tauchkolben fuer verbrennungsmotoren mit voneinander getrenntem kolbenoberteil und kolbenschaft |
| DE4118400A1 (de) * | 1990-06-29 | 1992-01-02 | Kolbenschmidt Ag | Gebauter, oelgekuehlter kolben fuer dieselmotoren |
| JP3224389B2 (ja) * | 1990-12-13 | 2001-10-29 | マーレ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用の多部分から構成された冷却式ピストン |
| JPH06504350A (ja) * | 1991-11-29 | 1994-05-19 | キャタピラー インコーポレイテッド | 内部にボルト止めされたピストンピンを有するピストン組立体 |
| DE4208037C2 (de) * | 1992-03-13 | 1998-03-26 | Mahle Gmbh | Mehrteiliger, gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren |
| US5289758A (en) * | 1992-05-05 | 1994-03-01 | Caterpillar Inc. | Pin plugs for use in a piston assembly |
| US5279268A (en) * | 1993-06-01 | 1994-01-18 | Caterpillar Inc. | Piston assembly with distributed loading and centrally fastened wrist pin |
| DE4414678A1 (de) * | 1994-04-27 | 1995-11-02 | Mahle Gmbh | Leichtmetallkolben für Verbrennungsmotoren |
| DE4430137B4 (de) * | 1994-08-25 | 2004-07-22 | Mahle Gmbh | Mehrteiliger, gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren |
-
1996
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