JP2001132536A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
- Publication number
- JP2001132536A JP2001132536A JP31953999A JP31953999A JP2001132536A JP 2001132536 A JP2001132536 A JP 2001132536A JP 31953999 A JP31953999 A JP 31953999A JP 31953999 A JP31953999 A JP 31953999A JP 2001132536 A JP2001132536 A JP 2001132536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- internal combustion
- combustion engine
- chamfering
- annular
- 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.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストン頂面外周部に面取りを施した内燃機
関用ピストンにおいて、クエンチングゾーンをより縮少
する。 【解決手段】 ピストン１０の頂面１１の外周部に施さ
れた面取りによって形成された環状の面１３が、ピスト
ン縦断面において円弧を呈するか、或いは二次曲線を呈
する、環状の凹面に形成されている。
関用ピストンにおいて、クエンチングゾーンをより縮少
する。 【解決手段】 ピストン１０の頂面１１の外周部に施さ
れた面取りによって形成された環状の面１３が、ピスト
ン縦断面において円弧を呈するか、或いは二次曲線を呈
する、環状の凹面に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、内燃機関
用ピストンに関し、特に、ピストン頂面外周に面取りが
施された内燃機関用ピストンの改良に関するものであ
る。
用ピストンに関し、特に、ピストン頂面外周に面取りが
施された内燃機関用ピストンの改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストンの技術分野において
は、内燃機関用ピストンのトップランドとシリンダとの
間に形成される環状のクレビスボリューム（火炎伝播が
行われず、燃料が燃焼しない空間）を縮少したり、内燃
機関低温時にシリンダ内面からピストン頂面外周部にか
けて出現するクエンチングゾーン（燃料がシリンダおよ
びピストンに熱を奪われて化学反応温度に到達せず、火
炎が消えてしまう領域）を縮小して、内燃機関から排出
されるＴＨＣ（未燃焼燃料）を低減するため、様々な工
夫が提案されている。
は、内燃機関用ピストンのトップランドとシリンダとの
間に形成される環状のクレビスボリューム（火炎伝播が
行われず、燃料が燃焼しない空間）を縮少したり、内燃
機関低温時にシリンダ内面からピストン頂面外周部にか
けて出現するクエンチングゾーン（燃料がシリンダおよ
びピストンに熱を奪われて化学反応温度に到達せず、火
炎が消えてしまう領域）を縮小して、内燃機関から排出
されるＴＨＣ（未燃焼燃料）を低減するため、様々な工
夫が提案されている。
【０００３】その１つとして、ピストン頂面外周部にＣ
面取り（面取りによって形成された環状の面が、ピスト
ン縦断面において直線を呈する平面である）を施すこと
がある（１９９７年１０月１６日に株式会社山海堂が発
行した書籍「自動車用ピストン」の第５０〜５３頁参
照）。
面取り（面取りによって形成された環状の面が、ピスト
ン縦断面において直線を呈する平面である）を施すこと
がある（１９９７年１０月１６日に株式会社山海堂が発
行した書籍「自動車用ピストン」の第５０〜５３頁参
照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ピストン頂面外周部に
Ｃ面取りを施すことによりトップランドの幅（ピストン
軸方向の長さ）が短縮してクレビスボリュームが縮少す
る。その場合、Ｃ面取りの角度（上記直線とピストン軸
線との間の夾角）を大きくすることによって、Ｃ面取り
下部（トップランド寄り部分）でもシリンダとピストン
外周との間のクリアランスを大きくしてクエンチングゾ
ーンを縮少することができる。そして、トップランドの
付け根部の幅（ピストン軸方向の長さ）を大きくできる
ので、トップランドの付け根部の幅が小さいことにより
トップランドが燃焼圧でトップリング溝側へ倒れてトッ
プリングのスティックが発生したり、ピストンがバルブ
リセスを有する場合にトップリング溝がバルブリセスと
干渉して成立しなくなることもない。
Ｃ面取りを施すことによりトップランドの幅（ピストン
軸方向の長さ）が短縮してクレビスボリュームが縮少す
る。その場合、Ｃ面取りの角度（上記直線とピストン軸
線との間の夾角）を大きくすることによって、Ｃ面取り
下部（トップランド寄り部分）でもシリンダとピストン
外周との間のクリアランスを大きくしてクエンチングゾ
ーンを縮少することができる。そして、トップランドの
付け根部の幅（ピストン軸方向の長さ）を大きくできる
ので、トップランドの付け根部の幅が小さいことにより
トップランドが燃焼圧でトップリング溝側へ倒れてトッ
プリングのスティックが発生したり、ピストンがバルブ
リセスを有する場合にトップリング溝がバルブリセスと
干渉して成立しなくなることもない。
【０００５】しかしながら、ピストン頂面に燃焼室を有
するピストンでは、Ｃ面取り角を大きくするとＣ面取り
と燃焼室と干渉し、例えば深皿状の燃焼室が浅皿状の燃
焼室になってしまうので、成立しないと言う問題点があ
る。
するピストンでは、Ｃ面取り角を大きくするとＣ面取り
と燃焼室と干渉し、例えば深皿状の燃焼室が浅皿状の燃
焼室になってしまうので、成立しないと言う問題点があ
る。
【０００６】この出願の発明は、ピストン頂面外周部に
面取りを施した内燃機関用ピストンにおいて、上記問題
を解消することを目的とする。
面取りを施した内燃機関用ピストンにおいて、上記問題
を解消することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、ピストン頂面外周部に面取りが施された内燃機関
用ピストンにおいて、前記面取りを施すことによって形
成された環状の面が、ピストン縦断面において円弧を呈
する、環状の凹面に形成されていることを特徴とするも
のである。
明は、ピストン頂面外周部に面取りが施された内燃機関
用ピストンにおいて、前記面取りを施すことによって形
成された環状の面が、ピストン縦断面において円弧を呈
する、環状の凹面に形成されていることを特徴とするも
のである。
【０００８】この出願の請求項２の発明は、ピストン頂
面外周部に面取りが施された内燃機関用ピストンにおい
て、前記面取りを施すことによって形成された環状の面
が、ピストン縦断面において二次曲線を呈する、環状の
凹面に形成されていることを特徴とするものである。
面外周部に面取りが施された内燃機関用ピストンにおい
て、前記面取りを施すことによって形成された環状の面
が、ピストン縦断面において二次曲線を呈する、環状の
凹面に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】請求項１および請求項２の内燃機関用ピス
トンは、面取り下部でもシリンダとピストン頂部外周と
の間のクリアランスを大きくすることができるため、ク
エンチングゾーンをより縮少することができ、内燃機関
から排出されるＴＨＣをより低減することができる上、
面取りのピストン頂面側の始点位置とトップランド側の
終点位置を任意に設定できるため、ピストンが燃焼室を
有する場合でも面取りと燃焼室との干渉を回避させるこ
とができる。また、Ｃ面取りを施す場合と同様に、トッ
プランドの付け根部の幅を大きくできるので、トップラ
ンドが燃焼圧でトップリング溝側へ倒れてトップリング
のスティックが発生したり、ピストンがバルブリセスを
有する場合にトップリング溝がバルブリセスと干渉して
成立しなくなることもない。
トンは、面取り下部でもシリンダとピストン頂部外周と
の間のクリアランスを大きくすることができるため、ク
エンチングゾーンをより縮少することができ、内燃機関
から排出されるＴＨＣをより低減することができる上、
面取りのピストン頂面側の始点位置とトップランド側の
終点位置を任意に設定できるため、ピストンが燃焼室を
有する場合でも面取りと燃焼室との干渉を回避させるこ
とができる。また、Ｃ面取りを施す場合と同様に、トッ
プランドの付け根部の幅を大きくできるので、トップラ
ンドが燃焼圧でトップリング溝側へ倒れてトップリング
のスティックが発生したり、ピストンがバルブリセスを
有する場合にトップリング溝がバルブリセスと干渉して
成立しなくなることもない。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１はこの出願の発明に係る内燃
機関用ピストン１０の正面図、図２は同ピストンの縦断
面図、図３は作用説明図である。図１〜図３に示すよう
に、内燃機関用ピストン１０のピストン頂面１１には概
ね皿状の燃焼室１２が形成されており、ピストン頂面１
１の外周部には所謂Ｒ面取りが施されて環状の凹面１３
が形成されており、更にピストン１０の外周にはピスト
ンリング１４、１５、１６が装着されるリング溝１７、
１８、１９が形成されてランド２０、ランド２１、２
２、２３が形成されている。環状の凹面１３は、図２お
よび図３において、円弧状を呈している。リング溝１７
がトップリング溝であり、ランド２０がトップランドで
ある。
機関用ピストン１０の正面図、図２は同ピストンの縦断
面図、図３は作用説明図である。図１〜図３に示すよう
に、内燃機関用ピストン１０のピストン頂面１１には概
ね皿状の燃焼室１２が形成されており、ピストン頂面１
１の外周部には所謂Ｒ面取りが施されて環状の凹面１３
が形成されており、更にピストン１０の外周にはピスト
ンリング１４、１５、１６が装着されるリング溝１７、
１８、１９が形成されてランド２０、ランド２１、２
２、２３が形成されている。環状の凹面１３は、図２お
よび図３において、円弧状を呈している。リング溝１７
がトップリング溝であり、ランド２０がトップランドで
ある。
【００１１】図３において、トップランド２０の外周と
シリンダ２４との間のクリアランス２５がクレビスボリ
ュームを形成し、また網掛け領域がクエンチングゾーン
である。従来のようにＣ面取りを施した場合には環状の
平面が二点鎖線上に位置することとなる。図３から明ら
かなように、ピストン頂部、即ちピストン凹面１３とシ
リンダ２４との間のクリアランスは、Ｃ面取りを施す場
合に比べて、面取りのピストン頂面１１側の始点位置と
トップランド２０側の終点位置の間で大きくなり、火炎
伝播性が向上し、結果、クレビスボリュームの縮少およ
びクエンチングゾーンの縮少が得られ、内燃機関から排
出されるＴＨＣが低減する。
シリンダ２４との間のクリアランス２５がクレビスボリ
ュームを形成し、また網掛け領域がクエンチングゾーン
である。従来のようにＣ面取りを施した場合には環状の
平面が二点鎖線上に位置することとなる。図３から明ら
かなように、ピストン頂部、即ちピストン凹面１３とシ
リンダ２４との間のクリアランスは、Ｃ面取りを施す場
合に比べて、面取りのピストン頂面１１側の始点位置と
トップランド２０側の終点位置の間で大きくなり、火炎
伝播性が向上し、結果、クレビスボリュームの縮少およ
びクエンチングゾーンの縮少が得られ、内燃機関から排
出されるＴＨＣが低減する。
【００１２】図１〜図３のものでは、凹面１３が図２及
び図３で円弧を呈するように形成しているが、ピストン
頂面１１側の始点位置とトップランド２０側の終点位置
までの曲線が、ｘ＝ａｙ２（但し、ｙは、０であるか、
或いは０より小さい）で示される二次曲線を呈するよう
に形成しても良く、このようにしたものでも図１〜図３
に示すものと同等の作用効果が得られる。
び図３で円弧を呈するように形成しているが、ピストン
頂面１１側の始点位置とトップランド２０側の終点位置
までの曲線が、ｘ＝ａｙ２（但し、ｙは、０であるか、
或いは０より小さい）で示される二次曲線を呈するよう
に形成しても良く、このようにしたものでも図１〜図３
に示すものと同等の作用効果が得られる。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明したように、この出願の発明
に係る内燃機関用ピストンは、面取りを施すことによっ
て形成された環状の面が、ピストン縦断面において円弧
を呈するか、或いは二次曲線を呈する、環状の凹面に形
成されているものであり、面取り下部でもシリンダとピ
ストン頂部外周との間のクリアランスを大きくすること
ができるため、クエンチングゾーンをより縮少すること
ができ、内燃機関から排出されるＴＨＣをより低減する
ことができる上、面取りのピストン頂面側の始点位置と
トップランド側の終点位置を任意に設定できるため、ピ
ストンが燃焼室を有する場合でも面取りと燃焼室との干
渉を回避させることができる。また、Ｃ面取りを施す場
合と同様に、トップランドの付け根部の幅を大きくでき
るので、トップランドが燃焼圧でトップリング溝側へ倒
れてトップリングのスティックが発生したり、ピストン
がバルブリセスを有する場合にトップリング溝がバルブ
リセスと干渉して成立しなくなることもない。
に係る内燃機関用ピストンは、面取りを施すことによっ
て形成された環状の面が、ピストン縦断面において円弧
を呈するか、或いは二次曲線を呈する、環状の凹面に形
成されているものであり、面取り下部でもシリンダとピ
ストン頂部外周との間のクリアランスを大きくすること
ができるため、クエンチングゾーンをより縮少すること
ができ、内燃機関から排出されるＴＨＣをより低減する
ことができる上、面取りのピストン頂面側の始点位置と
トップランド側の終点位置を任意に設定できるため、ピ
ストンが燃焼室を有する場合でも面取りと燃焼室との干
渉を回避させることができる。また、Ｃ面取りを施す場
合と同様に、トップランドの付け根部の幅を大きくでき
るので、トップランドが燃焼圧でトップリング溝側へ倒
れてトップリングのスティックが発生したり、ピストン
がバルブリセスを有する場合にトップリング溝がバルブ
リセスと干渉して成立しなくなることもない。
【図１】この出願の発明に係る内燃機関用ピストンの正
面図である。
面図である。
【図２】図１のピストンの縦断面図である。
【図３】図１のピストンの作用説明図である。
１０・・・内燃機関用ピストン １１・・・ピストン頂面 １２・・・燃焼室 １３・・・環状の凹面 ２０・・・トップランド ２４・・・シリンダ ２５・・・クレビスボリュームを形成するクリアランス ２６・・・クエンチングゾーン
フロントページの続き (72)発明者 藤井 欽也 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G023 AA04 AA11 AD02 3J044 AA20 CA03 CA40 DA09
Claims (2)
- 【請求項１】 ピストン頂面外周部に面取りが施された
内燃機関用ピストンにおいて、前記面取りを施すことに
よって形成された環状の面が、ピストン縦断面において
円弧を呈する、環状の凹面に形成されていることを特徴
とする内燃機関用ピストン。 - 【請求項２】 ピストン頂面外周部に面取りが施された
内燃機関用ピストンにおいて、前記面取りを施すことに
よって形成された環状の面が、ピストン縦断面において
二次曲線を呈する、環状の凹面に形成されていることを
特徴とする内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31953999A JP2001132536A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31953999A JP2001132536A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001132536A true JP2001132536A (ja) | 2001-05-15 |
Family
ID=18111387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31953999A Withdrawn JP2001132536A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001132536A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014227855A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | ピストンおよび内燃機関 |
| JP2014227859A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
| JP2016520759A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-07-14 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 内燃機関のピストン |
-
1999
- 1999-11-10 JP JP31953999A patent/JP2001132536A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014227855A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | ピストンおよび内燃機関 |
| JP2014227859A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
| JP2016520759A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-07-14 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 内燃機関のピストン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061025 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080328 |