JPH1077904A - 関節式ピストン - Google Patents
関節式ピストンInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt
- tray
- crown
- thickness
- 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.)
- Granted
Links
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
- F02F3/26—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
Landscapes
- 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
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
トン組立体に関連した上記問題を解決することである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ピストンスカートの組立体の斜視図。
(B)は、図1のクラウンの平面図である。
組立体の側面図。
組立体を図5に示す位置から90゜回転した側面図。
組立体の側面図。
の組立体を図9に示す位置から90゜回転した側面図。
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) |
Families Citing this family (13)
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 |
US7104183B2 (en) * | 2004-07-07 | 2006-09-12 | Karl Schmidt Unisia, Inc. | One-piece steel piston |
CN101782148B (zh) * | 2009-10-19 | 2015-08-19 | 靳北彪 | 气体承压活塞及其充气方法和使用该活塞的发动机 |
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 |
WO2014039149A1 (en) | 2012-09-04 | 2014-03-13 | Carrier Corporation | Reciprocating refrigeration compressor wrist pin retention |
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 |
USD792469S1 (en) * | 2015-03-26 | 2017-07-18 | Cummins Inc. | Combustion bowl |
US9797337B2 (en) * | 2015-07-10 | 2017-10-24 | Mahle International Gmbh | Oil-cooled piston for an internal combustion engine |
Family Cites Families (30)
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
- 1996-08-07 US US08/689,244 patent/US5839352A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-09 GB GB9714464A patent/GB2316149B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-01 JP JP9220848A patent/JP3043668B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-06 BR BR9704279A patent/BR9704279A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3043668B2 (ja) | 2000-05-22 |
US5839352A (en) | 1998-11-24 |
GB2316149B (en) | 2000-12-13 |
BR9704279A (pt) | 1998-12-22 |
GB9714464D0 (en) | 1997-09-17 |
GB2316149A (en) | 1998-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4377967A (en) | Two-piece piston assembly | |
US4180027A (en) | Two-piece oil-cooled piston | |
EP1438493B1 (en) | Closed gallery monobloc piston having oil drainage groove | |
JP3043668B2 (ja) | 関節式ピストン | |
US5144923A (en) | Method for the manufacture of a two piece piston and piston | |
EP1222364B2 (en) | Dual gallery piston | |
US5317958A (en) | Head for a two piece articulated piston | |
US4428330A (en) | Piston for internal combustion engines | |
US20060096557A1 (en) | Monosteel piston having oil drainage groove with enhanced drainage features | |
JP2019506567A (ja) | 改良されたポケット冷却を有する空洞なしのピストン | |
US2865348A (en) | Piston | |
JP2020533517A (ja) | 対向ピストンエンジンのための対向する噴射領域を備えるピストンアセンブリ | |
US10704491B2 (en) | Piston cooling gallery shaping to reduce piston temperature | |
JP2019508624A (ja) | スロット付きリング溝を有する空洞なしのピストン | |
GB2200718A (en) | Two-piece piston | |
KR20180118214A (ko) | 핀 보어 위에 컷아웃을 갖는 갤러리리스 피스톤 | |
US5906182A (en) | Engine piston | |
US10233862B1 (en) | Marine engines having a cylinder block with cylinder liner | |
JPH0426930B2 (ja) | ||
GB2344401A (en) | Articulated piston | |
JP2019509425A (ja) | オイル排出機構を有する空洞なしのピストン | |
KR20180116408A (ko) | 포켓으로의 연결부를 갖는 갤러리리스 피스톤 | |
JP2004225596A (ja) | 内燃機関用ピストン | |
JPS6055702B2 (ja) | ピストン | |
JPH04109065A (ja) | ピストンと連接棒の連結構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |