JP2008008170A - Piston structure for engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the weight of a piston while improving the weight balance of the piston. <P>SOLUTION: A crown part 5 has a shape in which an intake side thereof is relatively heavier than an exhaust side thereof across a piston pin boss part 26. A recess 30 opened downward is formed in an upper area of a side wall part 25 on a lower surface of a land part 20 of the piston 1. Two ribs 31 extending between the land part 20 and the side wall part 25 are formed in the recess part 30. The intake side rib 31a is formed thicker and the exhaust side rib 31b is formed thinner across the piston pin boss part 26. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリンダに嵌装されて燃焼室を画成するエンジンのピストン構造に関する。   The present invention relates to a piston structure for an engine that is fitted into a cylinder to define a combustion chamber.

特許文献1はピストンの典型例を開示している。ピストンは、燃焼形状を形成するクラウン部と、このクラウン部の外周縁から垂下する外周面を備えたランド部とを有し、このランド部の外周面に、シールリング、オイルリングを収容する複数の円周溝が形成されている。ピストンは、また、ランド部から下方に垂下する一対のスカート部と、この一対のスカート部同士を連結するサイドウォール部に形成されたピストンピンボス部とを有し、ピストンピンボス部に穿設されたピン孔には、コンロッドの小端部を貫通したピストンピンが挿入される。   Patent Document 1 discloses a typical example of a piston. The piston has a crown part that forms a combustion shape and a land part that has an outer peripheral surface depending from the outer peripheral edge of the crown part, and a plurality of seal rings and oil rings are accommodated on the outer peripheral surface of the land part. The circumferential groove is formed. The piston also has a pair of skirt portions that hang downward from the land portion, and a piston pin boss portion formed on a sidewall portion that connects the pair of skirt portions, and is formed in the piston pin boss portion. A piston pin penetrating the small end of the connecting rod is inserted into the pin hole.

ピストンはエンジンのシリンダ内に嵌装されて往復動するものであり、ピストンピンを中心として、その左右の重量バランスが不適であると、シリンダ内での円滑な往復動が阻害される要因となる。   The piston is fitted in the cylinder of the engine and reciprocates. If the right and left weight balance around the piston pin is inappropriate, smooth reciprocation in the cylinder is hindered. .

特許文献2は、燃焼室内にタンブル流が生成されるように、クラウン部の上面の中央部を突出させると共に上面の一部を大きく陥没させたピストンを開示している。ピストンのクラウン部は燃焼室の形状を規定する主要な要素となるため、上面の形状に関して数多くの提案が行われている。これらの提案は、地球温暖化防止のためにエンジンの燃焼効率を高めて燃料消費量の一層の低下を求める環境面からの要請に応じる意図を含んでいる。
特開2001−295696号公報 特開2001−241426号公報
Patent Document 2 discloses a piston in which a central portion of the upper surface of the crown portion is projected and a part of the upper surface is greatly depressed so that a tumble flow is generated in the combustion chamber. Since the crown portion of the piston is a main element that defines the shape of the combustion chamber, many proposals have been made regarding the shape of the upper surface. These proposals include the intention to respond to environmental demands for further reduction in fuel consumption by increasing engine combustion efficiency to prevent global warming.
JP 2001-295696 A JP 2001-241426 A

しかしながら、ピストンのクラウン部の形状に関する工夫はエンジンの燃焼を最適化することを主眼としたものであり、この工夫の結果、ピストンピンを中心としたピストンの左右の重量バランスを阻害してしまう可能性を含む。ところで、自動車の燃料消費量を低下させるために、自動車部品一つ一つを軽量化する努力が絶え間なく行われており、このことはピストンとて例外ではない。   However, the idea regarding the shape of the crown part of the piston is aimed at optimizing the combustion of the engine, and as a result of this idea, it is possible to hinder the right and left weight balance of the piston centering on the piston pin Including sex. By the way, in order to reduce the fuel consumption of automobiles, efforts are constantly made to reduce the weight of each automobile part, and this is no exception for pistons.

このような背景の下で本発明が案出されたものであり、本発明の目的は、例えばクラウン部などの形状を工夫する等のピストンの設計の際にピストンの重量バランスの確保が難しくなったときに、この重量バランスを改善しつつピストンの軽量化にも寄与することのできるエンジンのピストン構造を提供することにある。   The present invention has been devised under such a background, and the object of the present invention is to make it difficult to ensure the weight balance of the piston when designing the piston, for example, by devising the shape of the crown or the like. It is an object of the present invention to provide an engine piston structure that can contribute to weight reduction of the piston while improving the weight balance.

上記の技術的課題は、本発明によれば、
シリンダに往復動可能に嵌装されてエンジンの燃焼室を画成するピストンであって、
前記燃焼室の形状を形成するクラウン部と、
該クラウン部の外周縁から垂下する外周面を備え、該外周面にシールリング、オイルリングを収容するシールリング収容溝及びオイルリング収容溝が形成されたランド部と、
該ランド部から下方に垂下する一対のスカート部と、
該一対のスカート部同士を連結するサイドウォール部と、
該サイドウォール部に形成されたピストンピンボス部とを備えたエンジンのピストン構造において、
前記クラウン部が前記ピストンピンボス部を中心にして一側が他側に比べて重量的にアンバランスな構造を有し、
前記ランド部の下面において、前記サイドウォール部の上方領域に、下方に向けて開放した窪みが形成され、
該窪み内に前記ランド部と前記サイドウォール部とを連結し且つ前記ピストンピンボス部を挟んで位置する少なくとも2つのリブを有し、
前記ピストンピンボス部を中心にして前記クラウン部の相対的に重量の軽い側に位置する第1リブが重い側に位置する第2リブよりも重量が重くなるように設定されていることを特徴とするエンジンのピストン構造を提供することにより達成される。
According to the present invention, the above technical problem is
A piston that is reciprocally fitted to a cylinder to define a combustion chamber of the engine,
A crown that forms the shape of the combustion chamber;
A land portion having an outer peripheral surface depending from the outer peripheral edge of the crown portion, and a seal ring, a seal ring accommodating groove for accommodating the oil ring, and a land portion having an oil ring accommodating groove formed on the outer peripheral surface;
A pair of skirt portions depending downward from the land portion;
Sidewall portions connecting the pair of skirt portions;
In the piston structure of the engine provided with the piston pin boss part formed in the sidewall part,
The crown portion has a structure in which the one side is unbalanced in weight compared to the other side around the piston pin boss portion,
On the lower surface of the land portion, a depression opened downward is formed in an upper region of the sidewall portion,
In the recess, the land portion and the sidewall portion are connected and the piston pin boss portion is sandwiched between at least two ribs,
The first rib located on the relatively light weight side of the crown portion with respect to the piston pin boss portion is set to be heavier than the second rib located on the heavy side. This is accomplished by providing an engine piston structure.

すなわち、本発明によれば、ランド部の下面に窪みを形成し、この窪み内にリブを設けることによりピストンの軽量化が可能となるだけでなく、この窪み内のリブを、ピストンピンボス部を挟んで少なくとも2つ設けると共に、この一側と他側に位置するリブの相対的な重量を異ならせることにより、この重量の異なるリブによってクラウン部の形状に伴う当該クラウン部の重量面でのアンバランスを抑制することができる。   That is, according to the present invention, not only is it possible to reduce the weight of the piston by forming a recess in the lower surface of the land portion and providing a rib in the recess, but the rib in the recess can be connected to the piston pin boss portion. At least two of them are sandwiched, and the relative weights of the ribs located on one side and the other side are made different so that the ribs having different weights can be unloaded on the weight surface of the crown portion according to the shape of the crown portion. Balance can be suppressed.

本発明の好ましい実施の形態では、クラウン部の相対的に重量の軽い側に位置する第1リブが重い側に位置する第2リブよりも肉厚に形成される。このようにリブの肉厚を変えることで上述したクラウン部の重量面でのアンバランスを抑制することができることは勿論であるが、更に、この肉厚のリブに、オイルリング収容溝とピストンピンボス部のピン孔とに連通するオイル供給孔を形成することで、オイルリング収容溝のオイルの供給通路を効率的に配置することができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the first rib located on the relatively light side of the crown is formed thicker than the second rib located on the heavy side. In this way, by changing the thickness of the rib, it is possible to suppress the above-described imbalance in the weight surface of the crown portion, and further, the oil ring housing groove and the piston pin boss are further added to the thick rib. By forming the oil supply hole communicating with the pin hole of the part, the oil supply passage of the oil ring housing groove can be efficiently arranged.

本発明を適用することのできるクラウン部の形状の好適な例として、前記クラウン部の上面に上方に隆起したリング状部分と、該リング状部分で囲まれた中央凹所とを有し、前記リング状部分が、前記ピストンピンボス部を中心にして一側と他側とで高さの異なる形状を備えたピストンを挙げることができる。このピストンは後に説明するように、エンジンの燃焼形態を「後期重心型燃焼」にすることができ、これによりノッキングを防止しつつ高圧縮比を実現することができる。   As a preferred example of the shape of the crown part to which the present invention can be applied, the crown part has a ring-shaped part protruding upward on the upper surface of the crown part, and a central recess surrounded by the ring-shaped part, An example is a piston in which the ring-shaped part has shapes with different heights on one side and the other side with the piston pin boss part as the center. As will be described later, this piston can change the combustion mode of the engine to “late centroid combustion”, thereby realizing a high compression ratio while preventing knocking.

以下、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。図1〜図7は実施例のピストンを示し、図8は、実施例のピストンのクラウン部の形態を採用することによりエンジンの耐ノッキング性能を向上させることのできる例を示す。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1-7 shows the piston of an Example, FIG. 8 shows the example which can improve the knocking-proof performance of an engine by employ | adopting the form of the crown part of the piston of an Example.

説明の都合上、先ず図8を参照して、実施例のピストン1は、ガソリンエンジンのシリンダ2内に嵌装され、このピストン1の往復動はコンロッド(図示せず)を介してクランクシャフト(図示せず)に伝達され、このクランクシャフトによって回転運動として出力される。   For convenience of explanation, referring first to FIG. 8, the piston 1 of the embodiment is fitted in a cylinder 2 of a gasoline engine, and the reciprocating motion of the piston 1 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod (not shown). (Not shown) and output as rotational motion by this crankshaft.

エンジンの燃焼室4はピストン1のクラウン部5の形状及びシリンダヘッド6の表面形状によって規定され、この燃焼室4は従来から周知のペントルーフ型が採用されている。参照符号7は排気ポートを示し、8は吸気ポートを示し、これら排気ポート7と吸気ポート8は、夫々、排気バルブ9、吸気バルブ10によってクランクシャフトの回転に同期した所定のタイミングで開閉される。また、排気ポート7と吸気ポート8はペントルーフ型燃焼室4の傾斜した一側と他側に配置され、これら排気ポート7と吸気ポート8の間の略中間部分に点火プラグ11が配設されている。   The combustion chamber 4 of the engine is defined by the shape of the crown portion 5 of the piston 1 and the surface shape of the cylinder head 6, and the combustion chamber 4 adopts a conventionally known pent roof type. Reference numeral 7 indicates an exhaust port, 8 indicates an intake port, and the exhaust port 7 and the intake port 8 are opened and closed at predetermined timings synchronized with the rotation of the crankshaft by the exhaust valve 9 and the intake valve 10, respectively. . Further, the exhaust port 7 and the intake port 8 are disposed on one side and the other side of the pent roof type combustion chamber 4 which are inclined, and a spark plug 11 is disposed at a substantially intermediate portion between the exhaust port 7 and the intake port 8. Yes.

ピストン1のクラウン部5は、平面視したときに、外周縁部分13と中央部分14とで挟まれ且つ上方に隆起したリング状部分15を有する。すなわち、ピストン1のクラウン部5は、上方に隆起したリング状部分15を挟んで外周側に位置する外周縁部分13及び中央部分14が凹所を形成している。そして、リング状部分15の全周において、排気側部分15aと吸気側部分15bとが比較的低く、排気側と吸気側との境界部分15cが相対的に高くなる形状に形作られている。そして、好ましくは、排気側部分15aが吸気側部分15bに比べて高くなるように形作られているのがよい。したがって、上方に隆起したリング状部分15は、好ましくは、吸気側部分15b、排気側部分15a、境界部分15cの順に高さ寸法が大きくなるように設計される(吸気側部分15b<排気側部分15a<境界部分15c)。   The crown portion 5 of the piston 1 has a ring-shaped portion 15 sandwiched between the outer peripheral edge portion 13 and the central portion 14 and raised upward when viewed in plan. That is, in the crown portion 5 of the piston 1, the outer peripheral edge portion 13 and the central portion 14 located on the outer peripheral side sandwiching the ring-shaped portion 15 protruding upward form a recess. Then, the exhaust-side portion 15a and the intake-side portion 15b are relatively low on the entire circumference of the ring-shaped portion 15, and the boundary portion 15c between the exhaust-side and intake-side is relatively high. Preferably, the exhaust side portion 15a is shaped to be higher than the intake side portion 15b. Therefore, the ring-shaped portion 15 protruding upward is preferably designed such that the height dimension increases in the order of the intake side portion 15b, the exhaust side portion 15a, and the boundary portion 15c (intake side portion 15b <exhaust side portion. 15a <boundary portion 15c).

図8は、ピストン1が上死点近傍に位置している状態を図示するものであるが、同図から理解できるように、ピストン1のリング状部分15において、その排気側部分15aは、吸気側部分15bに比べて燃焼室4の空間(d1<d2)を狭めることができる。   FIG. 8 illustrates a state in which the piston 1 is located near the top dead center. As can be understood from FIG. 8, in the ring-shaped portion 15 of the piston 1, the exhaust side portion 15 a Compared to the side portion 15b, the space (d1 <d2) of the combustion chamber 4 can be narrowed.

ピストン1のクラウン部5の上記の形状を採用することにより、クラウン部5の外周縁部分13は二次的な燃焼空間を構成する。そして、ピストン1の中央凹所14に臨む点火プラグ11の点火によって燃焼室4に火炎核が形成されると、その火炎面が略球状に広がりながら燃焼が進行して燃焼室4内の圧力が急激に上昇する(膨張行程)。そして、上昇した筒内圧力によってピストン1が押し下げられる。この膨張行程での燃焼について説明すると、前期の主燃焼期間(燃料質量の10%〜90%が燃焼する主燃焼期間のうち、10%以上50%未満が燃焼する期間)では比較的低速で燃焼が行われ、後期の主燃焼期間(燃料質量の50%以上90%未満が燃焼する期間)では比較的高速で燃焼が行われる。このように、上記のクラウン部5の形状を採用することにより後期の主燃焼期間が主体となる燃焼形態にすることができる(このような燃焼形態を「後期重心型燃焼」と呼ぶことにする)。   By adopting the above-described shape of the crown portion 5 of the piston 1, the outer peripheral edge portion 13 of the crown portion 5 constitutes a secondary combustion space. When a flame kernel is formed in the combustion chamber 4 by ignition of the spark plug 11 facing the central recess 14 of the piston 1, the combustion proceeds while the flame surface spreads in a substantially spherical shape, and the pressure in the combustion chamber 4 is increased. It rises rapidly (expansion stroke). Then, the piston 1 is pushed down by the increased in-cylinder pressure. Combustion in this expansion stroke will be described. Combustion at a relatively low speed in the main combustion period of the previous period (a period in which 10% to less than 50% of the main combustion period in which 10% to 90% of the fuel mass burns) In the later main combustion period (a period in which 50% or more and less than 90% of the fuel mass burns), combustion is performed at a relatively high speed. In this way, by adopting the shape of the crown portion 5 described above, it is possible to achieve a combustion mode mainly consisting of the late main combustion period (such a combustion mode is referred to as “late-stage center-of-gravity combustion”). ).

具体的に説明すると、クラウン部5の中央部分14を構成する第1凹所(中央凹所)と排気側の外周縁部分13との間はリング状部分15の比較的大きく隆起した排気側部分15aによって燃焼室4が狭められている(d1)。したがって、クラウン部5の中央凹所14で形成された火炎核が略同心球状に広がる過程で、リング状部分15によって一種の絞り作用を受け、この影響を受けて火炎が外周方向に伝播されるのが抑制される。このことから、クラウン部5の中央凹所14における燃焼速度が比較的低く抑えられる(前期主燃焼期間)。そして、火炎面(火炎伝播の最前線)がリング状部分15を越えると、クラウン部5の外周縁部分13で比較的高速に火炎が伝播する(後期主燃焼期間)。   More specifically, a relatively large raised exhaust side portion of the ring-shaped portion 15 is formed between the first recess (center recess) constituting the central portion 14 of the crown portion 5 and the outer peripheral edge portion 13 on the exhaust side. The combustion chamber 4 is narrowed by 15a (d1). Therefore, in the process in which the flame kernel formed in the central recess 14 of the crown portion 5 spreads in a substantially concentric spherical shape, the ring-shaped portion 15 receives a kind of squeezing action, and under this influence, the flame is propagated in the outer circumferential direction. Is suppressed. For this reason, the combustion speed in the central recess 14 of the crown portion 5 is kept relatively low (the first main combustion period). When the flame surface (front line of flame propagation) exceeds the ring-shaped portion 15, the flame propagates at a relatively high speed in the outer peripheral edge portion 13 of the crown portion 5 (late main combustion period).

上述したように、リング状部分15のうち、比較的低温の吸気バルブ10が臨む吸気側部分15bに比べて、高温の排気バルブ9が臨む排気側部分15aを相対的に大きく隆起させた形状としてある。この構成による利点は、次の問題点、つまりピストン1のクラウン部5の全領域のうち排気側への火炎伝播が相対的に急速に進み、吸気側への火炎伝播が相対的に遅くなるという燃焼速度の不均一な状態の発生を抑制することにある。そして、上述のクラウン部5の形状を採用して後期重心型燃焼を実現することにより、ノッキングを防止しつつ高圧縮比を実現することができる。   As described above, in the ring-shaped portion 15, the exhaust side portion 15 a facing the high temperature exhaust valve 9 is raised relatively larger than the intake side portion 15 b facing the relatively low temperature intake valve 10. is there. The advantage of this configuration is that the flame propagation to the exhaust side of the entire region of the crown portion 5 of the piston 1 proceeds relatively rapidly and the flame propagation to the intake side becomes relatively slow. The purpose is to suppress the occurrence of a non-uniform combustion rate. And by adopting the shape of the above-mentioned crown portion 5 and realizing the late center-of-gravity type combustion, it is possible to realize a high compression ratio while preventing knocking.

図1、図2、図3などを参照して、ピストン1は、従来と同様に、クラウン部5の外周縁から垂下する外周面を備えたランド部20を有し、このランド部20の外周面に、シールリング収容溝21、22、オイルリング収容溝23が形成されている。また、ピストン1は、ランド部20から下方に垂下する一対のスカート部24、24と、この一対のスカート部24、24同士を連結するサイドウォール部25に形成されたピストンピンボス部26とを有する。一対のピストンピンボス部26には、同一軸線上に位置するピストンピン(図示せず)が挿入されるピン孔27が夫々形成されている。   1, 2, 3, and the like, the piston 1 has a land portion 20 having an outer peripheral surface depending from the outer peripheral edge of the crown portion 5, as in the prior art, and an outer periphery of the land portion 20. Seal ring receiving grooves 21, 22 and an oil ring receiving groove 23 are formed on the surface. Further, the piston 1 has a pair of skirt portions 24, 24 that hang downward from the land portion 20, and a piston pin boss portion 26 formed on a sidewall portion 25 that connects the pair of skirt portions 24, 24 together. . Each of the pair of piston pin boss portions 26 is formed with a pin hole 27 into which a piston pin (not shown) located on the same axis is inserted.

なお、ピストン1のクラウン部5を前述した形状にしたことに関連して、図1を参照すると良く理解できるように、一対のピン孔27、27の軸線L(図4)を挟んで排気側と吸気側とで形状が異なっており、クラウン部5だけに注目すれば、排気側の方が吸気側に比べて重量が重い。   In connection with the above-described shape of the crown 5 of the piston 1, the exhaust side with the axis L (FIG. 4) between the pair of pin holes 27 and 27 can be understood with reference to FIG. And the intake side are different in shape, and if only the crown portion 5 is noted, the exhaust side is heavier than the intake side.

図6、図7を参照すると最も良く分かるように、ランド部20の下面において、サイドウォール部25の上方領域に下方に向けて開放した窪み30が形成されている。この窪み30は、図2から最もよく分かるように、上方つまり深部に行くほどピストン中心に接近するように斜めに配置されている。そして、図1、図5に現れてるように、窪み30内には、ランド部20とサイドウォール部25との間に延び且つ両者20、25を連結する複数のリブ31が形成されており、図示の実施例では、ピストンピンボス部26を挟んで左右に一対形成されている。   As best understood with reference to FIGS. 6 and 7, a depression 30 is formed on the lower surface of the land portion 20 so as to open downward in an upper region of the sidewall portion 25. As best understood from FIG. 2, the recess 30 is disposed obliquely so as to approach the center of the piston as it goes upward, that is, as it goes deeper. As shown in FIGS. 1 and 5, a plurality of ribs 31 extending between the land portion 20 and the sidewall portion 25 and connecting both the portions 20 and 25 are formed in the recess 30. In the illustrated embodiment, a pair is formed on the left and right with the piston pin boss portion 26 interposed therebetween.

一つ窪み30に含まれる複数のリブ31のうち、吸気側に位置する第1リブ31aは比較的肉厚のリブとされ、排気側に位置する第2リブ31bは相対的に肉薄のリブとされて、クラウン部5の形状によって当該クラウン部5の重量が相対的に軽い吸気側の第1リブ31aが、相対的に重い排気側の第2リブ31bよりも相対的に重くなるように設定されている。すなわち、上述したクラウン部5の形状に関連し、クラウン部5はピストンピンボス部26を挟んで吸気側が排気側に比べて相対的に重くなる形状を有している。したがって、吸気側に位置する第1リブ31aを、排気側に位置する第2リブ31bに比べて重くなるように(例えば肉厚)することで、上述したクラウン部5の形状に伴う当該クラウン部5での重量面でのアンバランスを改善することができる。つまり、クラウン部5の形状に伴う重量バランスの不均衡を第1リブ31aと第2リブ31bの重量差によって抑制することができる。   Of the plurality of ribs 31 included in one recess 30, the first rib 31a located on the intake side is a relatively thick rib, and the second rib 31b located on the exhaust side is a relatively thin rib. The first rib 31a on the intake side, which is relatively light in weight due to the shape of the crown part 5, is set so as to be relatively heavier than the second rib 31b on the relatively heavy exhaust side. Has been. That is, in relation to the shape of the crown portion 5 described above, the crown portion 5 has a shape in which the intake side is relatively heavier than the exhaust side across the piston pin boss portion 26. Accordingly, the first rib 31a located on the intake side is made heavier (for example, thicker) than the second rib 31b located on the exhaust side, so that the crown portion associated with the shape of the crown portion 5 described above is obtained. The weight imbalance at 5 can be improved. That is, the imbalance of the weight balance accompanying the shape of the crown part 5 can be suppressed by the weight difference between the first rib 31a and the second rib 31b.

吸気側に位置する比較的肉厚の第1リブ31aは、これを肉厚に設計したときには、その肉厚の形状を利用して、オイルリング収容溝23に通じるオイル供給通路32を設けてられていてもよい。このオイル供給通路32はピストンピンボス部26のピン孔27に連通している。このオイル供給通路32は、第1リブ31aを貫通して延びる横孔32aと、ピストンピンボス部26を底面から該ボス部26を貫通して、上述した横孔32aに通じる縦孔32bとからなり、これら横孔32aと縦孔32bとでオイル供給通路32が構成されている。   When the relatively thick first rib 31a located on the intake side is designed to be thick, an oil supply passage 32 that leads to the oil ring housing groove 23 is provided using the thick shape. It may be. The oil supply passage 32 communicates with the pin hole 27 of the piston pin boss portion 26. The oil supply passage 32 includes a horizontal hole 32a that extends through the first rib 31a, and a vertical hole 32b that penetrates the piston pin boss portion 26 from the bottom surface through the boss portion 26 and communicates with the horizontal hole 32a described above. The oil supply passage 32 is constituted by the horizontal hole 32a and the vertical hole 32b.

如上のように、ピストン1のクラウン部5の形状に例えば燃料の燃焼性を改善するために工夫を施した結果、クラウン部5の重量バランスを阻害してしまう場合に、ピストン1の軽量化のために設けた上記窪み30内の複数のリブ31を使って、このリブ31のうち、重量バランスが相対的に軽くなる部位のリブ31aを典型的には肉厚に設計し、他方、重量バランスが相対的に重くなる部位のリブ31bを小さく(例えば肉薄)に設計することで、ピストン1の重量バランスを改善することができる。   As described above, when the weight balance of the crown portion 5 is obstructed as a result of devising the shape of the crown portion 5 of the piston 1 to improve the fuel combustibility, for example, the weight of the piston 1 is reduced. A plurality of ribs 31 in the recess 30 provided for this purpose are used to design the rib 31a of the portion of the rib 31 where the weight balance is relatively light, typically thick, while the weight balance The weight balance of the piston 1 can be improved by designing the rib 31b at a portion where the weight is relatively heavy to be small (for example, thin).

また、ピストン1の第1のリブ31aを肉厚に設計したときには、この肉厚のリブ31aを使ってオイルリング収容溝23からピストンピンボス部26のピン孔27に通じるオイル供給通路32を形成することでオイルリング収容溝23に設けられるオイル供給通路を効率良く配置することができる。   When the first rib 31a of the piston 1 is designed to be thick, an oil supply passage 32 that leads from the oil ring housing groove 23 to the pin hole 27 of the piston pin boss portion 26 is formed using the thick rib 31a. Thus, the oil supply passage provided in the oil ring housing groove 23 can be efficiently arranged.

実施例のピストンをピストンピンボス部側から見た側面図。The side view which looked at the piston of the Example from the piston pin boss | hub part side. 実施例のピストンをスカート部側から見た側面図。The side view which looked at the piston of the Example from the skirt part side. 実施例のピストンを排気側から見た斜視図。The perspective view which looked at the piston of the Example from the exhaust side. 実施例のピストンを吸気側から見た斜視図。The perspective view which looked at the piston of the Example from the intake side. ピストンを下から見た底面図。The bottom view which looked at the piston from the bottom. 図3のVI−VI線に沿った断面図。Sectional drawing along the VI-VI line of FIG. 図6の断面構造を斜めから見た図。The figure which looked at the cross-section of FIG. 6 from diagonally. シリンダに嵌装したピストンにより形成される燃焼室形状を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the combustion chamber shape formed by the piston fitted to the cylinder.

符号の説明Explanation of symbols

1 ピストン
2 シリンダ
4 燃焼室
5 ピストンのクラウン部
7 排気ポート
8 吸気ポート
11 点火プラグ
14 中央部分(中央凹所)
15 リング状部分
15a リング状部分の排気側部分
15b リング状部分の吸気側部分
20 ランド部
21、22 シールリング収容溝
23 オイルリング収容溝
24 スカート部
25 サイドウォール部
26 ピストンピンボス部
27 ピン孔
30 窪み
31 リブ
31a 第1リブ(吸気側:肉厚)
31b 第2リブ(排気側:肉薄)
32 オイル供給通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston 2 Cylinder 4 Combustion chamber 5 Piston crown part 7 Exhaust port 8 Intake port 11 Spark plug 14 Center part (central recess)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Ring-shaped part 15a Exhaust side part of a ring-shaped part 15b Intake side part of a ring-shaped part 20 Land part 21,22 Seal ring accommodation groove 23 Oil ring accommodation groove 24 Skirt part 25 Side wall part 26 Piston pin boss part 27 Pin hole 30 Hollow 31 rib 31a first rib (intake side: wall thickness)
31b 2nd rib (exhaust side: thin)
32 Oil supply passage

Claims (3)

シリンダに往復動可能に嵌装されてエンジンの燃焼室を画成するピストンであって、
前記燃焼室の形状を形成するクラウン部と、
該クラウン部の外周縁から垂下する外周面を備え、該外周面にシールリング、オイルリングを収容するシールリング収容溝及びオイルリング収容溝が形成されたランド部と、
該ランド部から下方に垂下する一対のスカート部と、
該一対のスカート部同士を連結するサイドウォール部と、
該サイドウォール部に形成されたピストンピンボス部とを備えたエンジンのピストン構造において、
前記クラウン部が前記ピストンピンボス部を中心にして一側が他側に比べて重量的にアンバランスな構造を有し、
前記ランド部の下面において、前記サイドウォール部の上方領域に、下方に向けて開放した窪みが形成され、
該窪み内に前記ランド部と前記サイドウォール部とを連結し且つ前記ピストンピンボス部を挟んで位置する少なくとも2つのリブを有し、
前記ピストンピンボス部を中心にして前記クラウン部の相対的に重量の軽い側に位置する第1リブが重い側に位置する第2リブよりも重量が重くなるように設定されていることを特徴とするエンジンのピストン構造。
A piston that is reciprocally fitted to a cylinder to define a combustion chamber of the engine,
A crown that forms the shape of the combustion chamber;
A land portion having an outer peripheral surface depending from the outer peripheral edge of the crown portion, and a seal ring, a seal ring accommodating groove for accommodating the oil ring, and a land portion having an oil ring accommodating groove formed on the outer peripheral surface;
A pair of skirt portions depending downward from the land portion;
Sidewall portions connecting the pair of skirt portions;
In the piston structure of the engine provided with the piston pin boss part formed in the sidewall part,
The crown portion has a structure in which the one side is unbalanced in weight compared to the other side around the piston pin boss portion,
On the lower surface of the land portion, a depression opened downward is formed in an upper region of the sidewall portion,
In the recess, the land portion and the sidewall portion are connected and the piston pin boss portion is sandwiched between at least two ribs,
The first rib located on the relatively light weight side of the crown portion with respect to the piston pin boss portion is set to be heavier than the second rib located on the heavy side. The piston structure of the engine.
前記クラウン部の相対的に重量の軽い側に位置する第1リブが重い側に位置する第2リブよりも肉厚に形成され、
前記第1リブに、前記オイルリング収容溝と前記ピストンピンボス部のピン孔とに連通するオイル供給孔が形成されている、請求項1に記載のエンジンのピストン構造。
The first rib located on the relatively light side of the crown is formed thicker than the second rib located on the heavy side;
The engine piston structure according to claim 1, wherein an oil supply hole communicating with the oil ring housing groove and a pin hole of the piston pin boss portion is formed in the first rib.
前記クラウン部の上面に上方に隆起したリング状部分と、該リング状部分で囲まれた中央凹所とを有し、前記リング状部分が、前記ピストンピンボス部を中心にして一側と他側とで高さの異なる形状を備えている、請求項1又は2に記載のエンジンのピストン構造。   A ring-shaped portion protruding upward from the upper surface of the crown portion; and a central recess surrounded by the ring-shaped portion, wherein the ring-shaped portion has one side and the other side centered on the piston pin boss portion. The piston structure of the engine according to claim 1, wherein the piston structures have different shapes.
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