JP2529243Y2 - piston - Google Patents
pistonInfo
- Publication number
- JP2529243Y2 JP2529243Y2 JP1988154962U JP15496288U JP2529243Y2 JP 2529243 Y2 JP2529243 Y2 JP 2529243Y2 JP 1988154962 U JP1988154962 U JP 1988154962U JP 15496288 U JP15496288 U JP 15496288U JP 2529243 Y2 JP2529243 Y2 JP 2529243Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- radius
- corner
- piston pin
- thrust side
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は内燃機関のピストンに係り、高いガス圧力
で作動する内燃機関に適合する強度を有するピストンの
構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a piston of an internal combustion engine, and relates to a structure of a piston having a strength suitable for an internal combustion engine operating at a high gas pressure.
(従来の技術) 近年内燃機関の出力の向上は目ざましく、これにつれ
て特にディーゼル機関においてはシリンダ内のガス圧力
が増大している。(Prior Art) In recent years, the output of an internal combustion engine has been remarkably improved, and accordingly, particularly in a diesel engine, the gas pressure in a cylinder has increased.
一方機関の高速化にともない加速性の向上及び摩擦馬
力を低減することを目的として、ピストンの薄肉構造に
よる軽量化がはかられているため構造強度を達成するこ
とが困難になりつつある。On the other hand, with the aim of improving the acceleration performance and reducing the friction horsepower with the speeding-up of the engine, it is becoming difficult to achieve structural strength because the piston is lightened by a thin structure.
これに対して、従来のピストンは材料強度を高め、ピ
ストンピンボスのピストン内周との接続部隅の半径を大
きくする構造がとられている。On the other hand, the conventional piston has a structure in which the material strength is increased and the radius of the corner of the connection between the piston pin boss and the inner periphery of the piston is increased.
また増大するシリンダ内のガス圧によってピストンピ
ン穴周辺の応力が過大となることを防止するためストレ
スリリーフ加工やピストンピン穴のテーパ加工等が行な
われている。In order to prevent the stress around the piston pin hole from becoming excessive due to the increasing gas pressure in the cylinder, stress relief processing, taper processing of the piston pin hole, and the like are performed.
(考案が解決しようとする課題) 前記従来のものは、高いシリンダ内ガス圧力に耐える
ためにピストンピンボス脇の接続部を強化しようとする
とピストンの重量が増加して機関の高速化に支障をきた
すので、ガス圧力と高速化の両者を満足させることは設
計上困難な問題である。(Problems to be Solved by the Invention) In the prior art, if the connection portion beside the piston pin boss is reinforced to withstand high gas pressure in the cylinder, the weight of the piston increases, which hinders speeding up of the engine. Therefore, satisfying both the gas pressure and the high speed is a difficult problem in design.
ピストンピン穴についてのストレスリリーフ又はピン
穴のテーパ加工による構造はピストン全体の変形をある
程度許容することとなり、ピストン上部の燃焼室形成部
分の応力の増大をもたらすという不具合な点がある。The structure of the piston pin hole by stress relief or taper processing of the pin hole allows deformation of the entire piston to some extent, and has a disadvantage that the stress of the combustion chamber forming portion on the upper part of the piston increases.
この考案は上記不具合な点を解消することを課題とす
るものである。It is an object of the present invention to solve the above-mentioned disadvantages.
(課題を解決するための手段及び作用) この考案は上記の点に鑑みなされたものであって、ピ
ストン中心軸線に直角な平面上で視たピストンのスラス
ト側のピストンピンボスのピストン内周との接続部隅の
半径が反スラスト側の接続部隅の半径に対して30〜50%
大きく形成された形状により、ガス圧力によるサイドス
ラストを支持するピストンのスラスト側のピストンピン
ボス脇の接続部隅の半径を選択的に強化することによ
り、重量増加を抑制することができる。(Means and Actions for Solving the Problems) The present invention has been made in view of the above points, and has been described in connection with the piston inner periphery of the piston pin boss on the thrust side of the piston as viewed on a plane perpendicular to the central axis of the piston. The radius of the connection corner is 30 to 50% of the radius of the connection corner on the anti-thrust side
Due to the large formed shape, the weight increase can be suppressed by selectively strengthening the radius of the connection corner at the side of the piston pin boss on the thrust side of the piston supporting the side thrust due to the gas pressure.
ピストンピン穴の周辺の強化については、ピストンピ
ン穴の中心線上半周又は全周にわたり、電子ビーム再溶
融処理加工を行って、ピストンピン穴内部の金属組織の
結晶の微細化がはかれるので、ピストンピン穴を他に反
作用を起こすことなく強化することができる。Regarding the strengthening of the periphery of the piston pin hole, an electron beam remelting process is performed over a half circumference or the entire circumference on the center line of the piston pin hole, and the crystal of the metal structure inside the piston pin hole is refined. The hole can be strengthened without any other reaction.
このようにして、前記の課題を解決したピストンを提
供するものである。Thus, a piston that solves the above-mentioned problem is provided.
(実施例) 次にこの考案の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Next, an example of this invention is described based on a drawing.
第1図はこの考案の請求項(1)記載のものの断面
図、第2図は第1図のA−A視断面図、第3図は第1図
のB−B視断面図、第4図は第1図のC−C視断面図、
第6図は請求項(2)記載のものの断面図を示す。FIG. 1 is a sectional view of the device according to claim 1 of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. The figure is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the second embodiment.
第1図〜第4図を参照して、1はピストン、2はピス
トンピン穴、3はピストンピンボス、4aはスラスト側ピ
ストンピンボス脇の接続部隅の半径、5aは反スラスト側
の接続部隅の半径を示す。1 to 4, reference numeral 1 denotes a piston, 2 denotes a piston pin hole, 3 denotes a piston pin boss, 4a denotes a radius of a connection portion corner beside the thrust side piston pin boss, and 5a denotes a connection portion corner on the anti-thrust side. Shows the radius of
接続部隅の半径は、第2図,第3図,第4図において
それぞれ4a,4b,4cで示したように、高さ方向の位置によ
り異なる値となり、4bは4aより約1mm大きな半径であ
り、4cは4bより約1mm大きくなっており、つまり第1図
の断面位置がピストン1の底部に近いほど大きくなって
いる。As shown by 4a, 4b, and 4c in FIGS. 2, 3, and 4, respectively, the radius of the corner of the connection portion varies depending on the position in the height direction. 4b is a radius approximately 1 mm larger than 4a. 4c is about 1 mm larger than 4b, that is, the cross section in FIG. 1 is larger as it is closer to the bottom of the piston 1.
反スラスト側の接続部隅の半径も同様に5a,5b,5cと各
1mm大きな半径となっている。Similarly, the radius of the connection corner on the anti-thrust side is 5a, 5b, and 5c.
The radius is 1mm larger.
そして接続部隅の半径5aはこの実施例の場合約7mmと
なっており、接続部隅の半径4aは5aより約3mm大きな
値、すなわち約10mmとなっている。The radius 5a of the connection corner is about 7 mm in this embodiment, and the radius 4a of the connection corner is about 3 mm larger than 5a, that is, about 10 mm.
従って接続部隅の半径はスラスト側が反スラスト側に
対して3mm大きい値、すなわち反スラスト側の接続部隅
の半径に対して30〜50%大きい値となっている。Therefore, the radius of the connection corner is 3 mm larger on the thrust side than the anti-thrust side, that is, 30 to 50% larger than the radius of the connection corner on the anti-thrust side.
ピストン1のスラスト側は機関の燃焼時の爆発圧力に
よるサイドスラストを支持するので、ピストンピンボス
脇の接続部隅の半径、すなわち第2図〜第4図の4a,4b,
4c付近には大きな応力を発生する。Since the thrust side of the piston 1 supports the side thrust due to the explosion pressure at the time of combustion of the engine, the radius of the connection corner beside the piston pin boss, that is, 4a, 4b, 4a, 4b,
A large stress is generated around 4c.
接続部隅の半径をスラスト側のみ大きくすることはこ
の部分に発生する応力を低下させるために有効な手段で
ある。Increasing the radius of the corner of the connection portion only on the thrust side is an effective means for reducing the stress generated in this portion.
反スラスト側は接続部隅の半径において発生する応力
は高くないので、小さな半径とすることができる。On the anti-thrust side, the stress generated at the radius of the corner of the connecting portion is not high, so that the radius can be small.
これにより第2図〜第4図の5a,5b,5c付近の応力を下
げるために不要部分に肉をつけて、重力を増加させるこ
とが防止できる。Thus, it is possible to prevent unnecessary portions from being thickened in order to reduce the stress in the vicinity of 5a, 5b, and 5c in FIGS.
第5図はスラスト側の接続部隅の発生応力を示し、接
続部隅の半径を大きくした場合の応力の状態及び応力変
動範囲が示されている。FIG. 5 shows the stress generated at the connection portion corner on the thrust side, and shows the stress state and the stress variation range when the radius of the connection portion corner is increased.
図に示すように隅の半径が大きくなる程平均応力、応
力振幅は小となり、応力変動範囲も小なくなっている。As shown in the figure, the larger the radius of the corner, the smaller the average stress and stress amplitude, and the smaller the stress fluctuation range.
なお反スラスト側の発生応力はきわめて小さくほぼ零
である。The generated stress on the anti-thrust side is extremely small and almost zero.
このようにしてピストンピンボス脇部の形状の改善を
はかることができるが、ピストンの機械的強度の点でし
ばしば問題となるピストンピンボス部のクラック防止策
につき以下に実施例を説明する。Although the shape of the side of the piston pin boss can be improved in this way, a measure for preventing cracks in the piston pin boss which often poses a problem in mechanical strength of the piston will be described below with reference to embodiments.
第6図において、2はピストンピン穴、32はピストン
ピンボス部のクリティカル部、33は銅合金の鋳ぐるみ部
を示す。In FIG. 6, 2 is a piston pin hole, 32 is a critical portion of a piston pin boss portion, and 33 is a cast-in portion of a copper alloy.
説明の便宜上鋳ぐるみ部33はピストンピン穴の片側の
み図示したが、両側にわたり適用される。For convenience of explanation, only the cast-in portion 33 is shown on one side of the piston pin hole, but is applied on both sides.
第7図に示すようにクリティカル部32を含むピストン
ピン穴2の半円周の範囲は電子ビーム再溶融処理が施さ
れている。As shown in FIG. 7, an electron beam remelting process is performed on the semicircular area of the piston pin hole 2 including the critical portion 32.
電子ビーム再溶融処理はピストンの鋳造後に行なわれ
るもので、電子ビームにより表面より5mmの深さまで加
熱し、加熱後熱がアルミ母材に伝熱されるので、急速に
冷却され微細な結晶が得られ、これにより疲労強度が約
30%向上する。The electron beam remelting process is performed after casting of the piston.Then, it is heated to a depth of 5 mm from the surface by the electron beam, and after heating, the heat is transferred to the aluminum base material. This reduces the fatigue strength
30% improvement.
電子ビーム再溶融処理時に銅合金等を鋳ぐるみするこ
とにより、さらに高い強度を得ることもできる。By casting a copper alloy or the like during the electron beam remelting process, higher strength can be obtained.
電子ビーム再溶融処理はクリティカル部32を含む半円
周の範囲としたが、これを全円周にわたり行なっても良
い。(第7図参照) ピストンピン穴2のピン方向の処理範囲Eはピストン
ピン径Fの約0.3〜1倍にあれば良い。Although the electron beam remelting process is performed in the range of a semicircle including the critical portion 32, the process may be performed over the entire circumference. (See FIG. 7) The processing range E in the pin direction of the piston pin hole 2 may be about 0.3 to 1 times the piston pin diameter F.
以上のようにこの考案の実施例のものは、スラスト側
のピストンピンボス脇の接続部隅の半径を大きくして、
応力を低下させ、ピストンピン穴のクリティカル部周辺
を電子ビーム再溶融処理によって疲労強度を向上し、ピ
ストンの強度を改善することができる。As described above, in the embodiment of the present invention, the radius of the connection portion corner beside the piston pin boss on the thrust side is increased,
The stress can be reduced, the fatigue strength can be improved by electron beam remelting around the critical portion of the piston pin hole, and the strength of the piston can be improved.
(考案の効果) この考案は以上述べたようにして成り、ピストンピン
ボス脇接続部隅の半径を、スラスト側が反スラスト側よ
りも大きくなるようにして、ピストンピンボス脇の応力
を低減し、ピストンピン穴の内面に電子ビーム溶融処理
を施して、金属組織を微細な結晶とすることによりピス
トンピン穴疲労強度を高めて、ピストンの信頼性を向上
することができた。(Effects of the Invention) This invention is made as described above. The radius of the connecting portion corner of the piston pin boss is made larger on the thrust side than on the anti-thrust side to reduce the stress on the side of the piston pin boss. The inner surface of the hole was subjected to an electron beam melting process to make the metal structure into fine crystals, thereby increasing the fatigue strength of the piston pin hole and improving the reliability of the piston.
第1図はこの考案の請求項(1)記載のものの断面図、
第2図は第1図のA−A視断面図、第3図は第1図のB
−B視断面図、第4図は第1図のC−C視断面図、第5
図は接続部隅における応力線図、第6図は請求項(2)
記載のものの断面図、第7図は電子ビーム再溶融処理範
囲の説明図を示す。 1…ピストン、2…ピストンピン穴 3…ピストンピンボス、4a…スラスト側接続部隅の半径 4b…スラスト側接続部隅の半径、4c…スラスト側接続部
隅の半径 5a…反スラスト側接続部隅の半径、5b…反スラスト側接
続部隅の半径 5c…反スラスト側接続部隅の半径、32…クリティカル部 33…鋳ぐるみFIG. 1 is a sectional view of the device according to claim (1) of the present invention;
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along line CC of FIG. 1, FIG.
The figure is a stress diagram at the corner of the connection, and FIG. 6 is the claim (2).
FIG. 7 is a cross-sectional view of the above-described one, and FIG. 7 is an explanatory view of an electron beam remelting processing range. 1 ... Piston, 2 ... Piston pin hole 3 ... Piston pin boss, 4a ... Radius of thrust side connection part corner 4b ... Radius of thrust side connection part corner, 4c ... Thrust side connection part corner radius 5a ... Anti-thrust side connection part corner 5b: Radius of the corner on the anti-thrust side, 5c: Radius of the corner on the anti-thrust side, 32: Critical part 33: Cast-in
Claims (2)
心軸線に直角な平面上で視たピストンのスラスト側のピ
ストンピンボスのピストン内周との接続部隅の半径が反
スラスト側の接続部隅の半径に対して30〜50%大きく形
成されたことを特徴とするピストン。In a piston of an internal combustion engine, a radius of a corner of a connection portion between a piston pin boss on a thrust side of the piston and an inner periphery of the piston as viewed on a plane perpendicular to a central axis of the piston is a radius of a corner of a connection portion on an anti-thrust side. A piston characterized by being formed 30 to 50% larger than the piston.
において、ピストンピン穴の中心線上半周にわたり、又
は全周にわたり、電子ビーム再溶融処理加工を行なった
ことを特徴とする請求項(1)記載のピストン。2. An aluminum alloy piston for an internal combustion engine, wherein an electron beam remelting process is performed over a half circumference on the center line of the piston pin hole or over the entire circumference. piston.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988154962U JP2529243Y2 (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | piston |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988154962U JP2529243Y2 (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | piston |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276145U JPH0276145U (en) | 1990-06-11 |
| JP2529243Y2 true JP2529243Y2 (en) | 1997-03-19 |
Family
ID=31432158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988154962U Expired - Lifetime JP2529243Y2 (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | piston |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529243Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009506259A (en) * | 2005-08-29 | 2009-02-12 | カーエス コルベンシュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Lightweight piston |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01134754U (en) * | 1988-03-08 | 1989-09-14 | ||
| JPH01134755U (en) * | 1988-03-08 | 1989-09-14 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP1988154962U patent/JP2529243Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0276145U (en) | 1990-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0134965B1 (en) | piston | |
| JPH0331956B2 (en) | ||
| JPS6350445Y2 (en) | ||
| JPS6027865B2 (en) | piston pin | |
| JP2529243Y2 (en) | piston | |
| EP0811760B1 (en) | Method of producing a piston through casting | |
| JPH0515555Y2 (en) | ||
| JPH10169655A (en) | Main bearing structure for diesel engine | |
| JPH02104950A (en) | internal combustion engine piston | |
| JPH053724Y2 (en) | ||
| JPS60240855A (en) | Insulated piston for engine | |
| JP2592525Y2 (en) | Cylinder liner | |
| JPH0113794Y2 (en) | ||
| JPH0130600Y2 (en) | ||
| US20050034597A1 (en) | Piston for internal combustion engine | |
| JPS5827080Y2 (en) | insulated piston | |
| SU1513168A1 (en) | Ic-engine cylinder liner | |
| JPS5918196Y2 (en) | Piston pin for internal combustion engine | |
| JPS60240858A (en) | piston for engine | |
| JPH0143484Y2 (en) | ||
| JPS6210455A (en) | Piston structure of direct injection type engine | |
| JPS62184274A (en) | Piston for internal combustion engine | |
| JPH0571414A (en) | Cylinder liner for internal combustion engine | |
| JP2002317692A (en) | Piston for internal combustion engine | |
| JPH0326288Y2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |