JPS63243570A - 内燃機関のピストンピン - Google Patents
内燃機関のピストンピンInfo
- Publication number
- JPS63243570A JPS63243570A JP17282186A JP17282186A JPS63243570A JP S63243570 A JPS63243570 A JP S63243570A JP 17282186 A JP17282186 A JP 17282186A JP 17282186 A JP17282186 A JP 17282186A JP S63243570 A JPS63243570 A JP S63243570A
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- JP
- Japan
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- piston pin
- piston
- support hole
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は内燃機関のピストンピンに関する。
[従来の技術]
内燃機関では、ピストンに設けられる支持孔にピストン
ピンの両端部を支持し、ピストンピンに連接棒の小端部
を連結し、連接棒の大端部をクランク軸のクランクピン
に連結している。これにより、ピストンの頂面に作用す
る爆発力を、ピストンピン、連接棒を介してクランク軸
に伝えることを可能としている。
ピンの両端部を支持し、ピストンピンに連接棒の小端部
を連結し、連接棒の大端部をクランク軸のクランクピン
に連結している。これにより、ピストンの頂面に作用す
る爆発力を、ピストンピン、連接棒を介してクランク軸
に伝えることを可能としている。
この時、連接棒の小端部は、ピストンピンの軸まわりに
揺動し、ピストンピンは上記連接棒の揺動につれて支持
孔内で自軸まわりに回動し、これにより、連接棒の小端
部に設けられている軸受の周方向各部(例えばニードル
軸受の各ニードル)をピストンピンの全周に均等に接す
ることとし、小端部軸受の局部摩耗を防止し、連接棒の
円滑な作動を確保可スオとしている。
揺動し、ピストンピンは上記連接棒の揺動につれて支持
孔内で自軸まわりに回動し、これにより、連接棒の小端
部に設けられている軸受の周方向各部(例えばニードル
軸受の各ニードル)をピストンピンの全周に均等に接す
ることとし、小端部軸受の局部摩耗を防止し、連接棒の
円滑な作動を確保可スオとしている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、上記内燃機関の運転時には、ピストン側
の爆発力と連接棒側の反力とがピストンピンに曲げモー
メントを及ぼし、この曲げモーメントがピストンピンを
曲げ変形させる。上記ピストンピンの曲げ変形に対応し
て、ピストンの支持孔周辺部にも変形を生ずるものの、
ピストンピンの曲げ変形と支持孔内面の変形とは一致し
ない。
の爆発力と連接棒側の反力とがピストンピンに曲げモー
メントを及ぼし、この曲げモーメントがピストンピンを
曲げ変形させる。上記ピストンピンの曲げ変形に対応し
て、ピストンの支持孔周辺部にも変形を生ずるものの、
ピストンピンの曲げ変形と支持孔内面の変形とは一致し
ない。
特に、ピストンの支持孔外方端側部分は剛性が高いため
、ピストンピンの両端部は上記支持孔外方端側の内面に
極度に強いあたりを生ずる。
、ピストンピンの両端部は上記支持孔外方端側の内面に
極度に強いあたりを生ずる。
これにより、ピストンピンは、両端部に熱変色を生じた
り、両端部が支持孔内面に固若する等によって支持孔内
での前記自軸まわりの回動に困難を生ずる。このことは
、結果として、連接棒の小端部軸受に局部的摩耗を生じ
、連接棒の作動不良、焼付発生に至るおそれがある。
り、両端部が支持孔内面に固若する等によって支持孔内
での前記自軸まわりの回動に困難を生ずる。このことは
、結果として、連接棒の小端部軸受に局部的摩耗を生じ
、連接棒の作動不良、焼付発生に至るおそれがある。
また、上記のように曲げ変形したピストンピンがピスト
ンの支持孔に強いあたりを伴なって当接する場合には、
ピストンに大きな永久変形を生じ、シリンダスリーブに
摺接するピストンの外面に焼付を生ずるおそれもある。
ンの支持孔に強いあたりを伴なって当接する場合には、
ピストンに大きな永久変形を生じ、シリンダスリーブに
摺接するピストンの外面に焼付を生ずるおそれもある。
本発明は、内燃機関の運転時に、ピストンピンを、ピス
トン側支持孔内で強いあたりを伴なう二となく安定的に
支持可能とすることを目的とする。
トン側支持孔内で強いあたりを伴なう二となく安定的に
支持可能とすることを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、ピストンに設けられる支持孔に両端部を支持
され、連接棒の小端部を中央部に結合されて使用される
内燃機関のピストンピンにおいて、」−記両端部それぞ
れの横断面積を、それらの端部が上記使用状態で前記支
持孔の内面に沿ってたわむように、軸方向外方に向けて
次第に縮小してなるようにしたものである。
され、連接棒の小端部を中央部に結合されて使用される
内燃機関のピストンピンにおいて、」−記両端部それぞ
れの横断面積を、それらの端部が上記使用状態で前記支
持孔の内面に沿ってたわむように、軸方向外方に向けて
次第に縮小してなるようにしたものである。
[作用]
内燃機関の運転時には、ピストンピンがピストン側の爆
発力と連接棒側の反力とに基づく曲げモーメントの作用
を受けてピストンの支持孔内で曲げ変形し、ピストンの
支持孔周辺部にも変形を生ずる。この時、本発明によれ
ば、ピストンピンの端部は、該支持孔の内面の変形状態
に沿ってたわむこととなる。したがって、ピストンピン
は、支持孔内で局部的に強いあたりを伴なうことなく支
持孔内面との接触面圧を均一化されて安定的に支持可能
とされる。
発力と連接棒側の反力とに基づく曲げモーメントの作用
を受けてピストンの支持孔内で曲げ変形し、ピストンの
支持孔周辺部にも変形を生ずる。この時、本発明によれ
ば、ピストンピンの端部は、該支持孔の内面の変形状態
に沿ってたわむこととなる。したがって、ピストンピン
は、支持孔内で局部的に強いあたりを伴なうことなく支
持孔内面との接触面圧を均一化されて安定的に支持可能
とされる。
[実施例コ
第1図は本発明の第1実施例が適用されてなるエンジン
の要部を示す断面図、第2図は第1図のエンジンの運転
時における変形状態を模式的に示す模式図、第3図は第
1図のピストンピンな取出して示す模式図、第6図は本
発明が適用されるエンジンの一例を示す断面図である。
の要部を示す断面図、第2図は第1図のエンジンの運転
時における変形状態を模式的に示す模式図、第3図は第
1図のピストンピンな取出して示す模式図、第6図は本
発明が適用されるエンジンの一例を示す断面図である。
内燃機関工0は、船外機用2サイクル内燃機関であり、
第6図に示すように、エンジン本体11にはピストン1
2が収容され、ピストン12は、連接棒13を介してク
ランク軸14に連結されている。
第6図に示すように、エンジン本体11にはピストン1
2が収容され、ピストン12は、連接棒13を介してク
ランク軸14に連結されている。
第1図に示すように、ピストン12のボス部15には支
持孔16が形成され、支持孔16には中空状ピストンピ
ン17の両端部が支持され、ピストンピン17の中央部
には連接棒13の小端部18が結合されている。19は
、小端部18のニードル軸受、20は、C字状のクリッ
プである。なお、連接棒13の大端部21は、クランク
軸14のクランクピン22に結合されている。
持孔16が形成され、支持孔16には中空状ピストンピ
ン17の両端部が支持され、ピストンピン17の中央部
には連接棒13の小端部18が結合されている。19は
、小端部18のニードル軸受、20は、C字状のクリッ
プである。なお、連接棒13の大端部21は、クランク
軸14のクランクピン22に結合されている。
これにより、内燃機関10は、ピストン12の頂面に作
用する爆発力を、ピストンピン17、連接棒13を介し
てクランク軸14に伝えることを可能としている。この
時、連接棒13の小端部18は、ピストンピン17の軸
まわりに揺動し、ピストンピン17は上記連接棒13の
揺動につれて支持孔16の内部で自軸まわりに回動し、
これにより、小端部18に設けられているニードル軸受
19の各ニードルをピストンピン17の全周に均等に接
することとし、ニードル軸受19の局部摩耗を防止し、
連接棒13の円滑な作動を確保可能としている。
用する爆発力を、ピストンピン17、連接棒13を介し
てクランク軸14に伝えることを可能としている。この
時、連接棒13の小端部18は、ピストンピン17の軸
まわりに揺動し、ピストンピン17は上記連接棒13の
揺動につれて支持孔16の内部で自軸まわりに回動し、
これにより、小端部18に設けられているニードル軸受
19の各ニードルをピストンピン17の全周に均等に接
することとし、ニードル軸受19の局部摩耗を防止し、
連接棒13の円滑な作動を確保可能としている。
さらに、この第1実施例において、ピストンピン17は
、第3図に示すように、その両端部が内燃機関10の運
転状態で支持孔16の内部に沿ってたわむように、両端
部それぞれにおける所定長さLlの範囲の内径を、軸方
向外方に向けて次第に拡径している。すなわち、ピスト
ンピン17は、両端部それぞれの横断面積を、軸方向外
方に向けて次第に縮小し、これにより、両端部それぞれ
の剛性を軸方性外方に向けて次第に減少させるようにな
っている。
、第3図に示すように、その両端部が内燃機関10の運
転状態で支持孔16の内部に沿ってたわむように、両端
部それぞれにおける所定長さLlの範囲の内径を、軸方
向外方に向けて次第に拡径している。すなわち、ピスト
ンピン17は、両端部それぞれの横断面積を、軸方向外
方に向けて次第に縮小し、これにより、両端部それぞれ
の剛性を軸方性外方に向けて次第に減少させるようにな
っている。
なお、この第1実施例において、ピストンピン17の両
端部の長さLlを除く中央部は中空でなく中実であって
もよい。
端部の長さLlを除く中央部は中空でなく中実であって
もよい。
次に、上記第1実施例の作用について説明する。
上記内燃機関10の運転時には、第2図に示すように、
ピストンピン17がピストン12の側の爆発力と連接棒
13の側の反力とに基づく曲げモーメントの作用を受け
てピストン12の支持孔16の内部で曲げ変形し、支持
孔16の周辺部にも変形を生ずる。この時、上記第1実
施例によれば、ピストンピン17の端部は、軸方向外方
に向けてその剛性を次第に減少されているから、支持孔
16の内面が該支持孔周辺部の剛性によっていかように
変形しようとも、該支持孔16の内面の変形状態に沿っ
てたわむこととなる。したかって、ピストンピン17は
、支持孔16の内部で局部的に強いあたりを伴なうこと
なく支持孔16の内部との接触面圧を均一化されて安定
的に支持可能とされている。この結果、ピストンピン1
7は、支持孔16に支持された状態で自軸まわりに自由
に回動し、連接棒13の円滑な作動を確保可能とする。
ピストンピン17がピストン12の側の爆発力と連接棒
13の側の反力とに基づく曲げモーメントの作用を受け
てピストン12の支持孔16の内部で曲げ変形し、支持
孔16の周辺部にも変形を生ずる。この時、上記第1実
施例によれば、ピストンピン17の端部は、軸方向外方
に向けてその剛性を次第に減少されているから、支持孔
16の内面が該支持孔周辺部の剛性によっていかように
変形しようとも、該支持孔16の内面の変形状態に沿っ
てたわむこととなる。したかって、ピストンピン17は
、支持孔16の内部で局部的に強いあたりを伴なうこと
なく支持孔16の内部との接触面圧を均一化されて安定
的に支持可能とされている。この結果、ピストンピン1
7は、支持孔16に支持された状態で自軸まわりに自由
に回動し、連接棒13の円滑な作動を確保可能とする。
第7図は上記第1実施例において、ピストンピン17の
横断面積が次第に縮小される部分の軸方向長さLlが、
ピストン12の横断面の変形量F(ピストン12の横断
面の変形後の長袖径と短軸径の差)に及ぼす影響を示す
線図である。なお、Llは、支持孔16がピストンピン
17を支持する部分の長さaの大きさを基準として表示
されている。この第7図によれば、Llが(2/3)
a未満であればピストン12に過大な変形を生ずること
が認められる。また、Llがaを越えると、ピストンピ
ン17自体の剛性が低下することとなり。
横断面積が次第に縮小される部分の軸方向長さLlが、
ピストン12の横断面の変形量F(ピストン12の横断
面の変形後の長袖径と短軸径の差)に及ぼす影響を示す
線図である。なお、Llは、支持孔16がピストンピン
17を支持する部分の長さaの大きさを基準として表示
されている。この第7図によれば、Llが(2/3)
a未満であればピストン12に過大な変形を生ずること
が認められる。また、Llがaを越えると、ピストンピ
ン17自体の剛性が低下することとなり。
妥当でない、すなわち、Llは、
(2/3)a≦Ll≦a
に設定されるのが好適である。
第4図は本発明の第2実施例に係るピストンピン30を
一部破断して示す模式図である。このピストンピン30
は、その両端部が内燃機関10の正転状態で支持孔16
の内面に沿ってたわむように、両端部それぞれにおける
所定長さLlの範囲の外径を、クラウニング加工によっ
て軸方向外方に向けて次第にわん曲状態で縮径している
。すなわち、ピストンピン30は、両端部それぞれの横
断面積を、軸方向外方に向けて次第に縮小し、その両端
部の輪郭形状を、予め、内燃機関10の運転時に生ずる
こととなる支持孔16の内面の変形状態に一致させてい
る。なお、この輪郭形状は、弧状に形成される点やLl
が比較的長い点で、面取りとは異っている。
一部破断して示す模式図である。このピストンピン30
は、その両端部が内燃機関10の正転状態で支持孔16
の内面に沿ってたわむように、両端部それぞれにおける
所定長さLlの範囲の外径を、クラウニング加工によっ
て軸方向外方に向けて次第にわん曲状態で縮径している
。すなわち、ピストンピン30は、両端部それぞれの横
断面積を、軸方向外方に向けて次第に縮小し、その両端
部の輪郭形状を、予め、内燃機関10の運転時に生ずる
こととなる支持孔16の内面の変形状態に一致させてい
る。なお、この輪郭形状は、弧状に形成される点やLl
が比較的長い点で、面取りとは異っている。
このピストンピン30は、中空状態で表わされているが
、中実状態であってもよい。また、ピストンピン30の
両端部に加える一ヒ記縮径砥の半径4p hは、ピスト
ンピン30の全長LOの1/1000以丁程度に定める
のが良い。また、ピストンピン30の両端部に加える上
記クラウニング加工は。
、中実状態であってもよい。また、ピストンピン30の
両端部に加える一ヒ記縮径砥の半径4p hは、ピスト
ンピン30の全長LOの1/1000以丁程度に定める
のが良い。また、ピストンピン30の両端部に加える上
記クラウニング加工は。
旋削による倣い加工、バレル加工、研削加工等によって
施される。
施される。
L記ピストンピン30による場合にも、内燃機関10の
運転時に、ピストンピン30の端部は、その輪郭形状を
予め該内燃機関lOの運転時に生ずる支持孔16の内面
の変形状態に一致するように加工されているから、該支
持孔16の内面の変形状態に沿ってたわむこととなる。
運転時に、ピストンピン30の端部は、その輪郭形状を
予め該内燃機関lOの運転時に生ずる支持孔16の内面
の変形状態に一致するように加工されているから、該支
持孔16の内面の変形状態に沿ってたわむこととなる。
したがって、ピストンピン30は、支持孔16の内部で
局部的に強いあたりを伴なうことなく支持孔16の内面
との接触面圧を均一化されて安定的に支持可能とされる
。
局部的に強いあたりを伴なうことなく支持孔16の内面
との接触面圧を均一化されて安定的に支持可能とされる
。
第5図は未発明の第3実施例に係るピストンピン40を
一部破断して示す模式図である。このピストンピン40
が前記第2実施例のピストンピン30と鷲なる点は、そ
の全長LOの範囲の外径を、クラウニング加工によって
中央部から両端部に向けて次第にわん曲状態で縮径して
いる。これにより、ピストンピン40は、前記ピストン
ビン30と同様に、両端部それぞれの横断面積を、軸方
向外方に向けて次第に縮小し、その両端部の輪郭形状を
、予め、内燃機関10の運転時に生ずることとなる支持
孔16の内面の変形状態に一致させることとなっている
。
一部破断して示す模式図である。このピストンピン40
が前記第2実施例のピストンピン30と鷲なる点は、そ
の全長LOの範囲の外径を、クラウニング加工によって
中央部から両端部に向けて次第にわん曲状態で縮径して
いる。これにより、ピストンピン40は、前記ピストン
ビン30と同様に、両端部それぞれの横断面積を、軸方
向外方に向けて次第に縮小し、その両端部の輪郭形状を
、予め、内燃機関10の運転時に生ずることとなる支持
孔16の内面の変形状態に一致させることとなっている
。
なお、ピストンピン40の両端部に加える上記11i!
径量の半径値りは、ピストンピン40の全長LOの1/
1000以下程度に定めるのが良い。
径量の半径値りは、ピストンピン40の全長LOの1/
1000以下程度に定めるのが良い。
上記ピストンピン40にあっても、前記ピストンピン3
0と同様な作用効果を有する。
0と同様な作用効果を有する。
[発明の効果]
以上のように1本発明は、ピストンに設けられる支持孔
に両端部を支持され、連接棒の小端部を中央部に結合さ
れて使用される内燃機関のピストンピンにおいて、上記
両端部それぞれの横断面積を、それらの端部が上記使用
状態で前記支持孔の内面に沿ってたわむように、軸方向
外方に向けて次第に縮小してなるようにしたものである
。
に両端部を支持され、連接棒の小端部を中央部に結合さ
れて使用される内燃機関のピストンピンにおいて、上記
両端部それぞれの横断面積を、それらの端部が上記使用
状態で前記支持孔の内面に沿ってたわむように、軸方向
外方に向けて次第に縮小してなるようにしたものである
。
しかして、内燃機関の運転時には、ピストンピンがピス
トン側の爆発力と連接棒側の反力とに基づく曲げモーメ
ントの作用を受けてピストンの支持孔内で曲げ変形し、
ピストンの支持孔周辺部にも変形を生ずる。この時、本
発明によれば、ピストンピンの端部は、該支持孔の内面
の変形状態に沿ってたわむこととなる。したがって、ピ
ストンピンは、支持孔内で局部的に強いあたりを伴なう
ことなく支持孔内面との接触面圧を均一化されて安定的
に支持可能とされる。
トン側の爆発力と連接棒側の反力とに基づく曲げモーメ
ントの作用を受けてピストンの支持孔内で曲げ変形し、
ピストンの支持孔周辺部にも変形を生ずる。この時、本
発明によれば、ピストンピンの端部は、該支持孔の内面
の変形状態に沿ってたわむこととなる。したがって、ピ
ストンピンは、支持孔内で局部的に強いあたりを伴なう
ことなく支持孔内面との接触面圧を均一化されて安定的
に支持可能とされる。
第1図は本発明の第1実施例が適用されてなるエンジン
の要部を示す断面図、第2図は第1図のエンジンの運転
時における変形状態を模式的に示す模式図、第3図は第
1図のピストンピンを取出して示す模式図、第4図は本
発明の第2実施例に係るピストンピンを一部破断して示
す模式図、第5図は本発明の第3実施例に係るピストン
ピンを一部破断して示す模式図、第6図は本発明が適用
されるエンジンの一例を示す断面図、第7図はピストン
ピンの横断面績が縮小する部分の長さとピストンの変形
との関係を示す線図である。 10・・・内燃機関、12・・・・ピストン、13・・
・連接棒、16・・・支持孔、17・・・ピストンピン
、18・・・小端部、30・・・ピストンピン、40・
・・ピストンピン。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 * 1 図 第20 第6図 第7図
の要部を示す断面図、第2図は第1図のエンジンの運転
時における変形状態を模式的に示す模式図、第3図は第
1図のピストンピンを取出して示す模式図、第4図は本
発明の第2実施例に係るピストンピンを一部破断して示
す模式図、第5図は本発明の第3実施例に係るピストン
ピンを一部破断して示す模式図、第6図は本発明が適用
されるエンジンの一例を示す断面図、第7図はピストン
ピンの横断面績が縮小する部分の長さとピストンの変形
との関係を示す線図である。 10・・・内燃機関、12・・・・ピストン、13・・
・連接棒、16・・・支持孔、17・・・ピストンピン
、18・・・小端部、30・・・ピストンピン、40・
・・ピストンピン。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 * 1 図 第20 第6図 第7図
Claims (2)
- (1)ピストンに設けられる支持孔に両端部を支持され
、連接棒の小端部を中央部に結合されて使用される内燃
機関のピストンピンにおいて、上記両端部それぞれの横
断面積を、それらの端部が上記使用状態で前記支持孔の
内面に沿ってたわむように、軸方向外方に向けて次第に
縮小してなることを特徴とする内燃機関のピストンピン
。 - (2)特許請求の範囲第1項において、前記ピストンピ
ンの横断面積が次第に縮小される部分の軸方向長さL1
は、ピストンに設けられる支持孔のピストンピンを支持
する部分の長さaに対し、(2/3)a≦L1≦a の範囲内に設定される内燃機関のピストンピン。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61-16 | 1986-01-06 | ||
JP1686 | 1986-01-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63243570A true JPS63243570A (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=11462627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17282186A Pending JPS63243570A (ja) | 1986-01-06 | 1986-07-24 | 内燃機関のピストンピン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63243570A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03121261U (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-12 | ||
US6038943A (en) * | 1997-09-19 | 2000-03-21 | Jorg Vogelsang GmbH & Co. | Piston pin, and method of making a piston pin |
WO2006064096A1 (fr) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Renault Trucks | Axe de piston |
US7603944B2 (en) | 2007-04-04 | 2009-10-20 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Piston assembly and wrist pin therefor providing a method of controlling rotation of the wrist pin within corresponding piston pin bores and connecting rod wrist pin bore |
WO2016070031A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-06 | Federal-Mogul Corporation | Piston |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPS5918197U (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-03 | ヤマハ株式会社 | 矢 |
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1986
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