内燃机用活塞制造技术

提供一种内燃机用活塞。活塞裙部构造成在活塞头部的下方与气缸滑动地接触。活塞侧壁设置在活塞裙部内。活塞销孔形成于活塞侧壁。活塞裙部的外周构造成如下椭圆形状的一部分：该椭圆形状的短轴为活塞销孔的轴线的方向且长轴为与活塞销孔的轴线的方向正交的方向。在活塞裙部的与活塞侧壁连结的两端设置有第一薄壁部。第一薄壁部从活塞裙部的下端向上延伸且配置在活塞销孔的轴线的下方。

【技术实现步骤摘要】
内燃机用活塞
本专利技术涉及内燃机用活塞，更特别地，涉及施加了由燃烧压力产生的推力(横向力)的内燃机用活塞。
技术介绍
作为安装于车辆的内燃机的组成部件之一的活塞构造成在气缸内往复运动(上下运动)。通常，活塞由铝制成且通过使用铸模的铸造方法来制造。该铸模形成有朝向开口侧变宽的斜度(slope)，使得在成型之后能够易于拆卸模具。如上所述地形成的活塞的活塞裙部的侧壁厚度在活塞裙部的上端的周边厚而在活塞裙部的下端的周边薄。关于活塞，由于由燃烧压力产生的推力(横向力)而首先变形的是活塞裙部的下端。当活塞裙部的下端薄时，在来自排气侧的推力的载荷下活塞大幅度变形。由此，活塞以下部位于吸气侧而上部位于排气侧的方式倾斜。活塞在爆发(explosion)初期的倾斜确定了随后的膨胀冲程期间活塞的姿势。活塞裙部的下端的变形导致活塞倾斜且促使推力的载荷朝向活塞裙部的上端集中。为此原因，与活塞裙部的周边相比，活塞裙部的上端的接触面压力增大。此外，在润滑油被高的压力挤出的情况下，润滑状态恶化，使得摩擦损失增大。日本特开平09-89106号公报公开了内燃机的活塞结构的一个示例。根据在日本特开平09-89106号公报中公开的内燃机的活塞结构，活塞包括：活塞头部；活塞裙部，其构造成在活塞头部下方与气缸滑动地接触；以及活塞侧壁，其设置在活塞裙部内且活塞销孔形成于活塞侧壁，活塞裙部的外周构造成如下的椭圆形状的一部分：该椭圆形状的短轴为活塞销孔的轴线的方向且长轴为与活塞销孔的轴线的方向正交的方向，活塞裙部的至少推力侧内表面设置有沿着在活塞的上下方向上的推力轴线的厚壁肋，并且位于该肋的上端侧的油环槽的底壁形成有沿着活塞裙部的外周方向的缝。在根据现有技术的内燃机用活塞中，当活塞裙部的下端厚时，能够抑制活塞的倾斜。然而，由于活塞裙部难以随着气缸变形，因此活塞会倾斜且由此与气缸形成点接触，使得与气缸的接触面压力增大。为此原因，妨碍了活塞的平滑往复运动，使得形成了伴随被称为所谓的翘起(cocking)的偏碰撞接触(biasedcollisioncontact)的滑动状态。在活塞裙部的下端的厚度被制得均匀以抑制倾斜的活塞的情况下，不存在偏碰撞接触。然而，难以充分地满足在气缸内的平滑滑动性能。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供如下的内燃机用活塞：其中由于推力导致的活塞裙部随着气缸的变形区域扩张到活塞裙部的整个区域且活塞裙部与气缸形成面接触，使得活塞裙部与气缸的接触面积增大且在活塞裙部与气缸之间的接触面压力减小，由此抑制了活塞的倾斜量且使得活塞以近似直立的良好姿势平滑地往复运动，并减小了摩擦损失。根据本专利技术的实施方式的一方面，提供一种内燃机用活塞。该活塞设置有：活塞头部；活塞裙部，其构造成在所述活塞头部的下方与气缸滑动地接触；活塞侧壁，其设置在所述活塞裙部内；以及活塞销孔，其形成于所述活塞侧壁。所述活塞裙部的外周构造成如下椭圆形状的一部分：该椭圆形状的短轴为所述活塞销孔的轴线的方向，长轴为与所述活塞销孔的轴线的方向正交的方向。在所述活塞裙部的与所述活塞侧壁连结的两端设置有第一薄壁部，并且所述第一薄壁部从所述活塞裙部的下端向上延伸且所述第一薄壁部配置在所述活塞销孔的轴线的下方。根据本专利技术的实施方式的方面，适当地设定了活塞裙部的内部厚度。由此，使得由于推力导致的活塞裙部的随着气缸的变形区域扩张到活塞裙部的整个区域且活塞裙部与气缸形成面接触，使得活塞裙部与气缸的接触面积增大且活塞裙部与气缸之间的接触面压力减小，由此抑制了活塞的倾斜量并使得活塞以近似直立的良好姿势平滑地往复运动，并减小了摩擦损失。附图说明在附图中：图1是根据示例性实施方式的、将活塞配置在气缸内的内燃机的截面图；图2是根据示例性实施方式的、图1所示的活塞的周边的平面图；图3是根据示例性实施方式的、图2所示的活塞的活塞裙部的周边的放大图；图4是根据示例性实施方式的活塞的主视图；图5是根据示例性实施方式的、从吸气侧裙部看到的活塞的侧视图；图6是根据示例性实施方式的活塞的平面图；图7是根据示例性实施方式的活塞的仰视图；图8是根据示例性实施方式的、沿着图6的线VIII-VIII截取的活塞的吸气侧裙部的截面图；图9是根据示例性实施方式的、沿着图8的线IX-IX截取的活塞的截面图；图10是根据示例性实施方式的、沿着图8的线X-X截取的活塞的截面图；图11是根据示例性实施方式的、沿着图7的线O-XI截取的活塞的第一薄壁部的周边的截面图；图12是根据示例性实施方式的、沿着图7的线O-XII截取的活塞的第一薄壁部和第二薄壁部之间的截面图；图13是根据示例性实施方式的、沿着图7的线O-XIII截取的活塞的第二薄壁部的周边的截面图；图14是根据示例性实施方式的活塞的截面立体图；图15是根据示例性实施方式的、示出在膨胀冲程期间通过推力使活塞在气缸内运动的状态的内燃机的截面图；图16是根据示例性实施方式的、图15所示的活塞的周边的平面图；图17是根据示例性实施方式的、图16所示的活塞的活塞裙部的吸气侧裙部的周边的局部放大截面图；图18是根据示例性实施方式的、沿水平方向看到的在膨胀冲程期间由于推力而产生变形的活塞裙部的第一薄壁部的周边的截面图；图19是根据示例性实施方式的、沿垂直方向看到的在膨胀冲程期间由于推力而产生变形的活塞裙部的第一薄壁部的周边的截面图；图20是根据示例性实施方式的、沿水平方向看到的在膨胀冲程期间由于推力而产生变形的活塞裙部的第二薄壁部的周边的截面图；图21是根据示例性实施方式的、沿垂直方向看到的在膨胀冲程期间由于推力而产生变形的活塞裙部的第二薄壁部的周边的截面图；图22是示出活塞裙部的下端的变形量抑制效果的图；图23是示出本专利技术和现有技术的接触面积比的图；图24是根据示例性实施方式的、示出吸气侧裙部的应力分布的图；以及图25是根据现有技术的、示出现有技术的吸气侧裙部的应力分布的图。具体实施方式本专利技术适当地设定了活塞裙部的内部厚度，由此实现了如下的目的：使活塞裙部的由于推力而形成的、随着气缸的变形区域扩张到活塞裙部的整个区域并且活塞裙部与气缸形成面接触，使得活塞裙部与气缸的接触面积增大并且活塞裙部与气缸之间的接触面压力减小，由此抑制了活塞的倾斜量并且使得活塞以近似直立的良好姿势平滑地往复运动，并减小了摩擦损失。图1至图24示出了本专利技术的示例性实施方式。如图1和图2所示，安装于车辆的内燃机1设置有气缸2。气缸2具有沿上下方向延伸的圆筒形状并且在气缸2内由气缸内周面3形成具有真正圆形的气缸膛4。在气缸2的气缸膛4中，作为内燃机1的组成部件的、构造成沿上下方向往复运动的活塞5配置成与气缸内周面3滑动地接触。活塞5经由连接杆6连结到曲轴7并且通过曲轴7的转动使得活塞5在气缸2内往复运动。如图1所示，曲轴7沿顺时针方向R转动。关于气缸2，如图1所示，左侧是吸气侧，而右侧是排气侧，气缸中心轴线(气缸冲程的轴中心线)Y处于吸气侧和排气侧之间。如图4至图7所示，活塞5由铝制成，利用铸模制造活塞5，并且活塞5沿上下方向由活塞头部(活塞冠部)8和与活塞头部8的下部连续设置的活塞裙部9构成。活塞头部8具有圆形状，在活塞头部8的上表面具有活塞顶面10，在活塞头部8的外周面沿上下方向呈三段地形成有第一活塞环槽11A至第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机用活塞，其包括：活塞头部；活塞裙部，其构造成在所述活塞头部的下方与气缸滑动地接触；活塞侧壁，其设置在所述活塞裙部内；以及活塞销孔，其形成于所述活塞侧壁，其中，所述活塞裙部的外周构造成如下椭圆形状的一部分：该椭圆形状的短轴为所述活塞销孔的轴线的方向，长轴为与所述活塞销孔的轴线的方向正交的方向，在所述活塞裙部的与所述活塞侧壁连结的两端设置有第一薄壁部，并且所述第一薄壁部从所述活塞裙部的下端向上延伸且所述第一薄壁部配置在所述活塞销孔的轴线的下方。

【技术特征摘要】
2013.10.31 JP 2013-2264341.一种内燃机用活塞，其包括：活塞头部；活塞裙部，其构造成在所述活塞头部的下方与气缸滑动地接触；活塞侧壁，其设置在所述活塞裙部内；以及活塞销孔，其形成于所述活塞侧壁，其中，所述活塞裙部的外周构造成如下椭圆形状的一部分：该椭圆形状的短轴为所述活塞销孔的轴线的方向，长轴为与所述活塞销孔的轴线的方向正交的方向，在所述活塞裙部的与所述活塞侧壁连结的两端设置有第一薄壁部，在所述活塞裙部的下端，所述第一薄壁部的厚度比所述活塞裙部的、夹于所述活塞裙部的外周方向的所述两端之间的部分的厚度小，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：须田尚幸，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP