JPH02271060A - ピストン - Google Patents
ピストンInfo
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- JPH02271060A JPH02271060A JP1091126A JP9112689A JPH02271060A JP H02271060 A JPH02271060 A JP H02271060A JP 1091126 A JP1091126 A JP 1091126A JP 9112689 A JP9112689 A JP 9112689A JP H02271060 A JPH02271060 A JP H02271060A
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- 102000011842 Serrate-Jagged Proteins Human genes 0.000 abstract 3
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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
- 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
-
- 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
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- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は自動車用ピストンに関するものである。
（従来の技術）
従来もピストンがエンジン内で作動中に自動的に最適形
状に馴染み、未燃ガスとしてのハイドロカーボン（ＨＣ
）の低減と、リング溝の温度上昇を防止するようにした
ものが提案されている。即ち、従来特公昭５９−２５８
６９号公報で提案されているピストンは、鱗片状（粉状
）アルミニウム、２硫化モリブデン、エポキシ樹脂等を
指定の配合割合で３０μ以上、ピストンのトノブランド
外周に焼付塗装してなるものである。
状に馴染み、未燃ガスとしてのハイドロカーボン（ＨＣ
）の低減と、リング溝の温度上昇を防止するようにした
ものが提案されている。即ち、従来特公昭５９−２５８
６９号公報で提案されているピストンは、鱗片状（粉状
）アルミニウム、２硫化モリブデン、エポキシ樹脂等を
指定の配合割合で３０μ以上、ピストンのトノブランド
外周に焼付塗装してなるものである。
（発明が解決しようとする課題）
前記従来のピストンのトップランド外周に焼付塗装され
ている材料は非常に高価であると共に、それを厚い膜状
に塗装する必要上、何回かに分けて塗装する必要があっ
たため、コスト高となり、かつ製作工程、工数が長くか
かる欠点があった。しかも材料の樹脂がボアとの干渉で
欠は落ちる問題があって、十分に効果を発揮することが
できなかった。
ている材料は非常に高価であると共に、それを厚い膜状
に塗装する必要上、何回かに分けて塗装する必要があっ
たため、コスト高となり、かつ製作工程、工数が長くか
かる欠点があった。しかも材料の樹脂がボアとの干渉で
欠は落ちる問題があって、十分に効果を発揮することが
できなかった。
本発明はトップランドの形状に特徴をもたせたピストン
を提供し、前記従来の課題を解決しようとするものであ
る。
を提供し、前記従来の課題を解決しようとするものであ
る。
（課題を解決するための手段）
このため本発明は、ピストンのトップランドの外周面に
、円周方向にわたり上下方向に山谷が交互に配置された
多数の鋸歯状突起を設けると共に、該突起の最外径がシ
リンダプロラグのボア径とほぼ同一の部分から、これよ
り僅か小さい径に設定されてなるもので、これを課題解
決のための手段とするものである。
、円周方向にわたり上下方向に山谷が交互に配置された
多数の鋸歯状突起を設けると共に、該突起の最外径がシ
リンダプロラグのボア径とほぼ同一の部分から、これよ
り僅か小さい径に設定されてなるもので、これを課題解
決のための手段とするものである。
（作用）
本発明のピストンをエンジンに組付けて運転すると、そ
の初期において鋸歯状突起の先端はボアの内径面との干
渉による摩耗により馴染み、各気筒毎に最適状態のクリ
アランスが得られる。
の初期において鋸歯状突起の先端はボアの内径面との干
渉による摩耗により馴染み、各気筒毎に最適状態のクリ
アランスが得られる。
従って未燃焼ガスとしてのＨＣの低減を図ることができ
る。
る。
（実施例）
以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
〜第２図は本発明の実施例を示す。
〜第２図は本発明の実施例を示す。
図において１はピストン本体、２はトップランド、３は
トップリング溝、４はセカンドランド、５はセカンドリ
ング溝、６はサードランド、７はオイルリング溝、８は
スカーｔ−ｉ、９はスカート下端、１０はピストンリン
グランド部、１１はビン穴である。
トップリング溝、４はセカンドランド、５はセカンドリ
ング溝、６はサードランド、７はオイルリング溝、８は
スカーｔ−ｉ、９はスカート下端、１０はピストンリン
グランド部、１１はビン穴である。
さてピストンはピストンリングランド部１０にあるトッ
プランＦ２の外径をシリンダのボア３０の内径に近づけ
てやる、即ちトップランド２の外径とボア３０の内径と
のクリアランスを減少させてやることにより、未燃焼ガ
スとしてのＨＣの低減を図ることができ、かつトップリ
ング溝３の温度低下が図られることにより、該講３の強
度低下等から来る溝摩耗が低減できる。またこの部分は
爆発（燃焼）に対しても直接関与しない部分であるため
、この部分での前記ＨＣの低減等は、出力、燃費等の向
上にも有効である。
プランＦ２の外径をシリンダのボア３０の内径に近づけ
てやる、即ちトップランド２の外径とボア３０の内径と
のクリアランスを減少させてやることにより、未燃焼ガ
スとしてのＨＣの低減を図ることができ、かつトップリ
ング溝３の温度低下が図られることにより、該講３の強
度低下等から来る溝摩耗が低減できる。またこの部分は
爆発（燃焼）に対しても直接関与しない部分であるため
、この部分での前記ＨＣの低減等は、出力、燃費等の向
上にも有効である。
しかしピストン本体１の主材料であるアルミニウムと、
シリンダプロラグの鋳鉄材とでは、アルミニウムの方が
熱膨張係数がＶ′Ｅ２倍と大きく、ピストンリングラン
ド部１０から受ける燃焼温度によりトップランド２の径
の膨張量が最も大きい。従ってこのことを考慮して、通
常はピストン径によっても異なるが、一般にトップラン
ド２の外径はボア３０の内径より０．４〜０．６ ｍｍ
程小さく形成し、エンジン作動中に強い力でトップラン
ド２がボア３０と摺接しないようにしていた。しかしト
ップランド外径とボア内径とのクリアランスを減少させ
てＨＣの低減を図るためには、トップランド２の外径を
なるべく大きく設定する必要があるが、これにはビン穴
１１のオフセント量、スカート２０の肩８と下端９を結
ぶプロフィール、ひいてはピストン全体の形状を如何に
するのか、設計者の頭を悩ます問題であった。
シリンダプロラグの鋳鉄材とでは、アルミニウムの方が
熱膨張係数がＶ′Ｅ２倍と大きく、ピストンリングラン
ド部１０から受ける燃焼温度によりトップランド２の径
の膨張量が最も大きい。従ってこのことを考慮して、通
常はピストン径によっても異なるが、一般にトップラン
ド２の外径はボア３０の内径より０．４〜０．６ ｍｍ
程小さく形成し、エンジン作動中に強い力でトップラン
ド２がボア３０と摺接しないようにしていた。しかしト
ップランド外径とボア内径とのクリアランスを減少させ
てＨＣの低減を図るためには、トップランド２の外径を
なるべく大きく設定する必要があるが、これにはビン穴
１１のオフセント量、スカート２０の肩８と下端９を結
ぶプロフィール、ひいてはピストン全体の形状を如何に
するのか、設計者の頭を悩ます問題であった。
マタシリンダブロソクもヘッド、ミッションを組付ける
ことにより、ボアの歪、各部位の冷却、エキヅーストマ
ニホルド側とインテークマニホルド側の種々の影響によ
り、極端に云うと各気筒毎にその最適値は異なり、その
公約数的な所で妥協しなければならなかった。
ことにより、ボアの歪、各部位の冷却、エキヅーストマ
ニホルド側とインテークマニホルド側の種々の影響によ
り、極端に云うと各気筒毎にその最適値は異なり、その
公約数的な所で妥協しなければならなかった。
本発明は上述のことを全て満足するピストン形状を容易
に作成でき、かつ気筒毎での最適値をも個別に達成でき
るピストンを提供せんとするもので、ピストンのトップ
ランド２の外周面に、円周方向にわたり上下方向に山谷
が交互に配置された多数の鋸歯状突起２１を設けると共
に、該突起２１の最外径がシリンダプロラグのボア３０
の内径とほぼ同一の部分から、これより僅かに小さい径
に設定してなるものである。
に作成でき、かつ気筒毎での最適値をも個別に達成でき
るピストンを提供せんとするもので、ピストンのトップ
ランド２の外周面に、円周方向にわたり上下方向に山谷
が交互に配置された多数の鋸歯状突起２１を設けると共
に、該突起２１の最外径がシリンダプロラグのボア３０
の内径とほぼ同一の部分から、これより僅かに小さい径
に設定してなるものである。
さて第２図はピストンリングランド部ＩＯの拡大図を示
すもので、トップランド２の鋸歯状突起２１を削除した
ベース外径は、ボア３０の内径とほぼ同一か、或はボア
３０の内径部に当らないよう０．４〜０．５ ｗｘ鳳程
小さ（形成されており、第２図の如く熱膨張量の大きい
上面（クラウン部）側はど小さく形成しである。その上
で突起２Ｉを螺旋状に複数条設け、そしてトップランド
２の下端に近い所の最外径をボア３０の内径とほぼ同一
に形成する。また鋸歯状突起２１はその高さｈと幅すの
比は２：１〜５：１にセントし、かつ幅すを０．１〜０
．３ ｍｍに設定する。
すもので、トップランド２の鋸歯状突起２１を削除した
ベース外径は、ボア３０の内径とほぼ同一か、或はボア
３０の内径部に当らないよう０．４〜０．５ ｗｘ鳳程
小さ（形成されており、第２図の如く熱膨張量の大きい
上面（クラウン部）側はど小さく形成しである。その上
で突起２Ｉを螺旋状に複数条設け、そしてトップランド
２の下端に近い所の最外径をボア３０の内径とほぼ同一
に形成する。また鋸歯状突起２１はその高さｈと幅すの
比は２：１〜５：１にセントし、かつ幅すを０．１〜０
．３ ｍｍに設定する。
この状態でエンジンに組付けて運転すると、その初期に
おいて鋸歯状突起２１の先端は、ボア３０の内径面との
干渉にり速かに摩耗してボア３０の内面に馴染み、各気
筒毎に最適状態のクリアランスが得られる。この時突起
２１とボア３０の内面との摺動により傷付きや焼付きを
防止するために、トップランド２の外周を、テフロン（
四フッ化エチレンの商品名）やＭ、Ｓ、等の摺動抵抗を
低減する材料で薄くコーティングすると、傷付きや焼付
き防止の効果が一層得られる。
おいて鋸歯状突起２１の先端は、ボア３０の内径面との
干渉にり速かに摩耗してボア３０の内面に馴染み、各気
筒毎に最適状態のクリアランスが得られる。この時突起
２１とボア３０の内面との摺動により傷付きや焼付きを
防止するために、トップランド２の外周を、テフロン（
四フッ化エチレンの商品名）やＭ、Ｓ、等の摺動抵抗を
低減する材料で薄くコーティングすると、傷付きや焼付
き防止の効果が一層得られる。
〔発明の効果］
以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
未燃焼ガス（ＨＣ）の発生し易いトップランド外径とボ
ア内径のクリアランスを自動的に最小に設定でき、ＨＣ
の低減を図ることができる。また燃焼火炎のトップリン
グ部への回り込みも最小となり、トップリング溝の温度
低減、ひいてはトップリング溝の摩耗を低減できる。
未燃焼ガス（ＨＣ）の発生し易いトップランド外径とボ
ア内径のクリアランスを自動的に最小に設定でき、ＨＣ
の低減を図ることができる。また燃焼火炎のトップリン
グ部への回り込みも最小となり、トップリング溝の温度
低減、ひいてはトップリング溝の摩耗を低減できる。
第１図は本発明の実施例を示すピストンの正面図、第２
図は第１図における要部の拡大断面図である。 図の主要部分の説明 １−−ピストン本体 ２・−トップランド １０−・ピストンリングランド部 ２０− ピストンスカート部 ２１−鋸歯状突起 ３０−・ボア
図は第１図における要部の拡大断面図である。 図の主要部分の説明 １−−ピストン本体 ２・−トップランド １０−・ピストンリングランド部 ２０− ピストンスカート部 ２１−鋸歯状突起 ３０−・ボア
Claims (1)
- ピストンのトップランドの外周面に、円周方向にわたり
上下方向に山谷が交互に配置された多数の鋸歯状突起を
設けると共に、該突起の最外径がシリンダプロラグのボ
ア径とほぼ同一の部分から、これより僅か小さい径に設
定されていることを特徴とするピストン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091126A JPH02271060A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | ピストン |
| US07/499,893 US5052281A (en) | 1989-04-11 | 1990-03-27 | Internal combustion engine piston with top-land circumferential projection arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091126A JPH02271060A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271060A true JPH02271060A (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=14017835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091126A Pending JPH02271060A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | ピストン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5052281A (ja) |
| JP (1) | JPH02271060A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03506061A (ja) * | 1989-05-06 | 1991-12-26 | コスワース エンジニアリング リミテッド | ピストン |
| US5537970A (en) * | 1994-04-19 | 1996-07-23 | General Motors Corporation | Apparatus and method for determining piston dimension |
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| US5435873A (en) * | 1991-11-01 | 1995-07-25 | Decc Technology Partnership, A Limited Partnership Of Which The Decc Company, Inc. Is A General Partner | Method and apparatus for sizing a piston |
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| JPH0262352A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-02 | Shinko Electric Co Ltd | 熱転写式プリンタにおける紙管保持装置 |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1091126A patent/JPH02271060A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-27 US US07/499,893 patent/US5052281A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5052281A (en) | 1991-10-01 |
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