JP2010164012A - Piston for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piston for an internal combustion engine which can secure reduction of consumption of engine oil and highly maintain rigidity of piston without adding reinforcement such as thickening of component parts. <P>SOLUTION: The piston for the internal combustion engine is integrally equipped with: a substantially covered cylindrical crown portion 12 having oil ring grooves 11; skirt portions 13 protruding to face each other from part of the lower edge of the crown portion 12; piston pin bosses 14 formed on an axis orthogonal to an axis of the crown portion 12 to support a piston pin; and skirt ribs 15 formed to face each other between the skirt portions 13 and piston pin bosses 14, intersecting with the skirt portion 13. In the oil ring grooves 11, a plurality of oil escape holes 16 and 17 are formed which communicate inside and outside the crown portion 12, and at least one hole of the oil escape holes has a smaller diameter than other holes. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用エンジン等の内燃機関に搭載される内燃機関用ピストン、特に、オイルリングでシリンダ内周面のエンジンオイルを掻き落とした際のオイル逃がし孔を備えた内燃機関用ピストンに関する。   The present invention relates to a piston for an internal combustion engine mounted on an internal combustion engine such as a vehicle engine, and more particularly, to a piston for an internal combustion engine provided with an oil relief hole when engine oil on a cylinder inner peripheral surface is scraped off by an oil ring.

従来から、車両用エンジン等の内燃機関に搭載される内燃機関用ピストンにあっては、略円柱状のピストン外周に形成されて外方に開放する複数のピストンリング溝のうち、ピストン頂面から最も離間した位置に形成されたオイルリング溝にオイルリングが嵌め込まれている。   Conventionally, in an internal combustion engine piston mounted on an internal combustion engine such as a vehicle engine, a plurality of piston ring grooves that are formed on the outer periphery of a substantially cylindrical piston and open outwardly, from the top surface of the piston. An oil ring is fitted in an oil ring groove formed at the most spaced position.

また、このオイルリング溝には、その開放端に対向するオイルリング溝底部にオイル逃がしスリットが形成され、内燃機関の燃焼サイクルとしてピストンが下降している際に、オイルリングで掻き落としたシリンダ内周面のエンジンオイルをピストン内側に逃がすことでエンジンオイルが燃焼室にまで導かれて混合気と共に燃焼されることを抑制すると共に、その燃焼に伴うエンジンオイル消費量を低減するように構成した内燃機関用ピストン(以下、場合に応じて単に「ピストン」と称する。)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   The oil ring groove is formed with an oil relief slit at the bottom of the oil ring groove facing the open end. When the piston is lowered as a combustion cycle of the internal combustion engine, the oil ring groove is scraped off by the oil ring. The internal combustion engine is configured so that the engine oil on the peripheral surface is released to the inside of the piston to prevent the engine oil from being led to the combustion chamber and combusted with the air-fuel mixture, and to reduce the amount of engine oil consumed by the combustion. 2. Description of the Related Art Engine pistons (hereinafter simply referred to as “pistons” in some cases) are known (see, for example, Patent Document 1).

ところが、上記の如く構成された内燃機関用ピストンにあっては、燃焼時のピストン側圧によるスラップ音を低減するために、スラスト側のオイルリング溝底部にオイル逃がしスリットを形成することにより、ピストン剛性を大幅に低下させてしまうという問題が生じていた。   However, in the internal combustion engine piston configured as described above, in order to reduce the slap noise caused by the piston side pressure during combustion, an oil relief slit is formed at the bottom of the oil ring groove on the thrust side, thereby reducing the rigidity of the piston. There has been a problem of significantly lowering.

従って、このピストン剛性を確保するためには、ピストンクラウン部の厚肉化やピストンピンボスの補強対策等が必要となってしまい、結果としてピストン重量が増大し、高回転・高出力の内燃機関には不向きとなってしまう。   Therefore, in order to ensure the rigidity of the piston, it is necessary to increase the thickness of the piston crown and to take measures to reinforce the piston pin boss.As a result, the piston weight increases, resulting in a high rotation / high output internal combustion engine. Will be unsuitable.

特に、このようなピストンにあっては、側圧が作用するスラスト側にスリットを形成するため、剛性低下の影響は一層大きく受けてしまう。   In particular, in such a piston, since the slit is formed on the thrust side on which the side pressure acts, the influence of the lowering of rigidity is more greatly affected.

また、スラスト側の剛性不足を補うための厚肉化等の補強により、ピストン重心がピストン中心からスラスト側にオフセットしてしまう結果、剛性バランスの不均衡といった弊害も発生し易く、ピストン側圧が増大してしまう虞があった。   In addition, reinforcement such as thickening to compensate for insufficient rigidity on the thrust side causes the piston's center of gravity to be offset from the center of the piston to the thrust side, resulting in problems such as imbalance in rigidity, which increases piston side pressure. There was a risk of doing so.

実開平06−014454号公報Japanese Utility Model Publication No. 06-014454

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、エンジンオイルの消費量低減を確保しつつ、構成部品に厚肉化等の補強対策を施すこと無くピストン剛性を高く維持することができる内燃機関用ピストンを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention takes into consideration the above-mentioned circumstances, and can ensure high piston rigidity without taking reinforcement measures such as thickening the component parts while ensuring reduction in consumption of engine oil. The purpose is to provide.

本発明の内燃機関用ピストンは、外周方向に開放する一つ以上のピストンリング溝を形成した略有蓋円筒形状のクラウン部と、該クラウン部の下縁部の一部から互いに対向するように突出したスカート部と、前記クラウン部の軸線と直交する軸線上に形成されてピストンピンを支持するピストンピンボスと、前記スカート部と直交するように前記スカート部と前記ピストンピンボスとの間に互いに対向するように形成されたスカートリブと、を一体に備えた内燃機関用ピストンにおいて、前記複数のピストンリングのうち前記クラウン部頂面から最も離間した位置に設けられるオイルリング溝に、前記クラウン部の内外に連通するように形成された複数のオイル逃がし孔を備えると共に、該複数のオイル逃がし孔の少なくとも一つの孔径を他の前記オイル逃がし孔の孔径よりも小径としたことを特徴とする。   The piston for an internal combustion engine of the present invention protrudes so as to face each other from a substantially covered cylindrical crown portion having one or more piston ring grooves opened in the outer circumferential direction and a part of a lower edge portion of the crown portion. The skirt portion, the piston pin boss formed on an axis perpendicular to the axis of the crown portion and supporting the piston pin, and the skirt portion and the piston pin boss facing each other so as to be perpendicular to the skirt portion. In the piston for an internal combustion engine that is integrally provided with the skirt rib formed as described above, an oil ring groove provided at a position farthest from the top surface of the crown portion among the plurality of piston rings is provided with an inner and outer portion of the crown portion. A plurality of oil relief holes formed to communicate with each other, and at least one hole diameter of the plurality of oil relief holes Characterized in that it has a smaller diameter than the diameter of the oil escape holes.

本発明の内燃機関用ピストンによれば、エンジンオイルの消費量低減を確保しつつ、構成部品に厚肉化等の補強対策を施すこと無くピストン剛性を高く維持することができる。   According to the piston for an internal combustion engine of the present invention, it is possible to maintain a high piston rigidity without taking measures for reinforcement such as thickening of components while ensuring a reduction in consumption of engine oil.

請求項2に記載の内燃機関用ピストンは、前記孔径を小径とした少なくとも一つのオイル逃がし孔は、シリンダからピストンへ加わるスラスト荷重が大きく作用する付近から周方向に外れた位置に配置されていることを特徴とする。   The piston for an internal combustion engine according to claim 2, wherein at least one oil relief hole having a small diameter is disposed at a position deviated in the circumferential direction from a position where a thrust load applied from the cylinder to the piston is largely applied. It is characterized by that.

請求項2に記載の内燃機関用ピストンによれば、シリンダからピストンへのスラスト荷重が大きく作用する部位付近に形成されたオイル逃がし孔からのオイル逃がし量を増大し得て、オイル消費量を効率良く低減することができる。   According to the piston for an internal combustion engine according to claim 2, the amount of oil escaping from an oil escaping hole formed in the vicinity of a portion where a thrust load from the cylinder to the piston acts greatly can be increased, and the oil consumption can be made efficient. It can be reduced well.

請求項3に記載の内燃機関用ピストンは、前記孔径を小径とした少なくとも一つのオイル逃がし孔は、前記スカート部から周方向に外れた位置に配置されていることを特徴とする。   The piston for an internal combustion engine according to claim 3 is characterized in that at least one oil relief hole having a small diameter is disposed at a position away from the skirt portion in the circumferential direction.

請求項3に記載の内燃機関用ピストンによれば、スカート部が形成されていないことに伴って相対的に剛性が高く確保されていない部位に形成するオイル逃がし孔を小径とすることによって、ピストン剛性低下を抑制することができる。   According to the piston for an internal combustion engine according to claim 3, the oil relief hole formed in the portion where the rigidity is not relatively high due to the skirt portion not being formed is made a small diameter, whereby the piston A decrease in rigidity can be suppressed.

請求項4に記載の内燃機関用ピストンは、前記複数のオイル逃がし孔は、前記オイルリング溝の開放端と対向する溝底部から溝下面に跨って形成されていることを特徴とする。   The piston for an internal combustion engine according to claim 4 is characterized in that the plurality of oil relief holes are formed to extend from the groove bottom portion facing the open end of the oil ring groove to the groove lower surface.

請求項4に記載の内燃機関用ピストンによれば、ピストン下降時のオイル上がりを抑制しつつオイル逃がし量を増大することができる。   According to the piston for an internal combustion engine of the fourth aspect, it is possible to increase the oil escape amount while suppressing the oil rise when the piston is lowered.

請求項5に記載の内燃機関用ピストンは、前記複数のオイル逃がし孔のうち前記孔径を大径としたものの少なくとも一つは、前記スカートリブが前記スカート部の内壁と接続する根本付近の厚肉部に形成されていることを特徴とする。   6. The piston for an internal combustion engine according to claim 5, wherein at least one of the plurality of oil relief holes having a large diameter is a thick wall near a root where the skirt rib is connected to the inner wall of the skirt portion. It is formed in the part.

請求項5に記載の内燃機関用ピストンによれば、剛性を高く確保し易いスカートリブの根本付近の厚肉部に大径のオイル逃がし孔を形成することによってピストン剛性低下を抑制することができる。   According to the piston for an internal combustion engine according to claim 5, it is possible to suppress a decrease in piston rigidity by forming a large-diameter oil relief hole in the thick portion near the base of the skirt rib which is easy to ensure high rigidity. .

請求項6に記載の内燃機関用ピストンは、前記複数のオイル逃がし孔のうち前記孔径を大径としたものは、その全てを前記スカート部と前記スカートリブとで区画されるピストン内側の特定領域内に開口するように配置されていることを特徴とする。   The piston for an internal combustion engine according to claim 6, wherein a plurality of oil relief holes having a large diameter are defined by a specific region inside the piston that is partitioned by the skirt portion and the skirt rib. It is arrange | positioned so that it may open inside.

請求項6に記載の内燃機関用ピストンによれば、大径のオイル逃がし孔からピストン内側に排出される多量のエンジンオイルをスカートリブに付着させることができ、そのエンジンオイルを用いてピストンピンとピストンピンボスとの摺接部位における潤滑性能を向上することができる。   According to the piston for an internal combustion engine according to claim 6, a large amount of engine oil discharged from the large-diameter oil escape hole to the inside of the piston can be attached to the skirt rib, and the piston pin and the piston can be formed using the engine oil. Lubrication performance at the sliding contact portion with the pin boss can be improved.

本発明の内燃機関用ピストンは、エンジンオイルの消費量低減を確保しつつ、構成部品に厚肉化等の補強対策を施すこと無くピストン剛性を高く維持することができる。   The piston for an internal combustion engine of the present invention can maintain high piston rigidity without taking measures for reinforcing the component parts, such as increasing the thickness, while ensuring a reduction in consumption of engine oil.

本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストンの平面方向からの斜視図である。It is a perspective view from the plane direction of the piston for internal combustion engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストンの側面図である。1 is a side view of a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストンの底面方向からの斜視図である。It is a perspective view from the bottom face direction of the piston for internal combustion engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストンにおける図2のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 2 in the piston for internal combustion engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストンにおける図2のB−B線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 2 in the piston for internal combustion engines which concerns on one Embodiment of this invention.

次に、本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストンについて、図面を参照して説明する。尚、以下に示す一実施形態は、本発明の内燃機関用ピストンにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。   Next, a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. One embodiment shown below is a preferred specific example of the piston for an internal combustion engine of the present invention, and may have various technically preferable limitations, but the technical scope of the present invention is particularly limited. As long as there is no description which limits this invention, it is not limited to these aspects.

図1は本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストンの平面方向の斜視図、図2は本発明に係る一実施形態に係る内燃機関用ピストンの側面図、図3は本発明に係る一実施形態に係る内燃機関用ピストンの底面方向の斜視図、図4は本発明に係る一実施形態の内燃機関用ピストンにおける図2のA−A線に沿う断面図、図5は本発明に係る一実施形態の内燃機関用ピストンにおける図2のB−B線に沿う断面図である。   FIG. 1 is a perspective view of a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention in a planar direction, FIG. 2 is a side view of the piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 in the piston for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5 relates to the present invention. It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 2 in the piston for internal combustion engines of one Embodiment.

図に示すように、本発明の一実施形態に係る内燃機関用ピストン10は、図示を略する内燃機関のシリンダ内に挿入され、その内周面に摺接しつつシリンダ内を往復動すると共に、その上部に燃焼室を区画するもので、アルミ合金材等から略有蓋円筒形状に一体形成されている。この内燃機関用ピストン10は、外周方向に開放する一つ以上のピストンリング溝11を形成した略有蓋円筒形状のクラウン部12と、クラウン部12の下縁部の一部から互いに対向するように突出したスカート部13と、クラウン部12の軸線(換言すれば、図示しないシリンダの軸線)と直交する軸線上に形成されてピストンピン(図示せず)を支持するピストンピンボス14と、スカート部13と直交(換言すれば、図示しないピストンピンの軸線と直交)するようにスカート部13とピストンピンボス14との間に互いに対向するように形成されたスカートリブ15と、を一体に備えている。   As shown in the drawing, an internal combustion engine piston 10 according to an embodiment of the present invention is inserted into a cylinder of an internal combustion engine (not shown) and reciprocates in the cylinder while being in sliding contact with the inner peripheral surface thereof. A combustion chamber is defined in the upper part, and is integrally formed in a substantially covered cylindrical shape from an aluminum alloy material or the like. The piston 10 for the internal combustion engine is opposed to each other from a substantially covered cylindrical crown portion 12 having one or more piston ring grooves 11 opened in the outer circumferential direction and a part of a lower edge portion of the crown portion 12. The projecting skirt 13, the piston pin boss 14 that is formed on the axis orthogonal to the axis of the crown 12 (in other words, the axis of the cylinder not shown) and supports the piston pin (not shown), and the skirt 13 And a skirt rib 15 formed so as to face each other between the skirt portion 13 and the piston pin boss 14 so as to be orthogonal to each other (in other words, orthogonal to the axis of the piston pin not shown).

ピストンリング溝11は、クラウン部12の外壁面全周に亘って複数(例えば、上下に3段)形成されており、3段のピストンリング溝11は、クラウン部12の頂面から近い順にトップリング溝11A、セカンドリング溝11B、オイルリング溝11Cを構成する。トップリング溝11Aおよびセカンドリング溝11Bにはそれぞれコンプレッションリング(図示せず)が装着されて燃焼室の気密性を維持し、オイルリング溝11Cにはオイルリング18(図4にて図示)が装着されてシリンダ内壁面のオイルを掻き落とす役割を果たす。そして、オイルリング溝11Cには、クラウン部12の内外に連通するように複数のオイル逃がし孔16,17が形成され、オイルリング18により掻き落とされてオイルリング溝11C内に捕集されたオイルを内燃機関用ピストン10の内側に排出するようになっている。尚、トップリング溝11Aおよびセカンドリング溝11Bは、その出力等を考慮した数や間隔等に設定可能であり、本発明の実施に関して、特に限定されるものではない。   A plurality of piston ring grooves 11 are formed over the entire outer wall surface of the crown portion 12 (for example, three levels up and down), and the three-stage piston ring grooves 11 are top in order of increasing distance from the top surface of the crown portion 12. A ring groove 11A, a second ring groove 11B, and an oil ring groove 11C are formed. A compression ring (not shown) is attached to each of the top ring groove 11A and the second ring groove 11B to maintain the airtightness of the combustion chamber, and an oil ring 18 (shown in FIG. 4) is attached to the oil ring groove 11C. It plays the role of scraping off the oil on the inner wall surface of the cylinder. A plurality of oil relief holes 16 and 17 are formed in the oil ring groove 11C so as to communicate with the inside and outside of the crown portion 12, and the oil that has been scraped off by the oil ring 18 and collected in the oil ring groove 11C. Is discharged inside the piston 10 for the internal combustion engine. Note that the top ring groove 11A and the second ring groove 11B can be set to a number, interval, or the like in consideration of the output thereof, and is not particularly limited with respect to the implementation of the present invention.

複数のオイル逃がし孔16,17は、クラウン部12の中心から略放射状に延在するようにクラウン部12を貫通している。また、複数のオイル逃がし孔16,17は、オイル逃がし孔16の孔径をオイル逃がし孔17の孔径よりも小径に設定している。   The plurality of oil relief holes 16, 17 penetrate the crown portion 12 so as to extend radially from the center of the crown portion 12. The plurality of oil relief holes 16 and 17 are set such that the diameter of the oil relief hole 16 is smaller than the diameter of the oil relief hole 17.

オイル逃がし孔16は、スカートリブ15とボスリブ19との間に配置(例えば、各1箇所)されている。即ち、オイル逃がし孔16は、シリンダからピストンへのスラスト荷重(ピストン側圧)が大きく作用する付近から周方向に外れた位置に配置されており、具体的にはスカート部13が形成される範囲から外れた位置に配置されている。スカート部13から外れた位置のクラウン部12は、スカート部13の形成範囲内のクラウン部12に対して相対的に剛性が低いのであるが、その孔径を小さくすることでクラウン部12の強度を確保しつつ、オイル逃がし効果を確保している。また、オイル逃がし孔16が、クラウン部12の剛性を高くするためのスカートリブ15およびボスリブ19とで囲まれた範囲内に形成されるので、小径としたことと相俟って強度低下をより一層防止することができる。   The oil relief holes 16 are disposed between the skirt rib 15 and the boss rib 19 (for example, one each). In other words, the oil relief hole 16 is disposed at a position that deviates in the circumferential direction from the vicinity where the thrust load (piston side pressure) from the cylinder to the piston is largely applied. Specifically, from the range where the skirt portion 13 is formed. It is placed at a position that is off. The crown portion 12 at a position away from the skirt portion 13 has a relatively low rigidity with respect to the crown portion 12 within the formation range of the skirt portion 13, but the strength of the crown portion 12 can be increased by reducing the hole diameter. While ensuring, the oil escape effect is secured. Further, since the oil escape hole 16 is formed within a range surrounded by the skirt rib 15 and the boss rib 19 for increasing the rigidity of the crown portion 12, the strength is further reduced due to the small diameter. This can be further prevented.

ここで、ボスリブ19とは、ピストンピンボス14の外側端部とクラウン部12の下端部とを連結する補強リブのことであり、各ピストンピンボス14に2つずつ配設され、合計4箇所に設けられている。ピストンピンボス14にはそれぞれピストンピン支持孔14aが形成され、このピストンピン支持孔14a間に支持されたピストンピンにコンロッド(図示せず)の一端が連結されているが、燃焼圧力を受けてクラウン部12の頂面が下方に撓む際にピストンピンボス14が外側に倒れるように変形するので、ボスリブ19を設けることでピストンピンボス14の変形を防止するものである。   Here, the boss ribs 19 are reinforcing ribs that connect the outer end portion of the piston pin boss 14 and the lower end portion of the crown portion 12. Two boss ribs 19 are provided on each piston pin boss 14 and provided at a total of four locations. It has been. Each piston pin boss 14 has a piston pin support hole 14a, and one end of a connecting rod (not shown) is connected to the piston pin supported between the piston pin support holes 14a. When the top surface of the portion 12 is bent downward, the piston pin boss 14 is deformed so as to fall outward. Therefore, the boss rib 19 is provided to prevent the piston pin boss 14 from being deformed.

オイル逃がし孔17は、一対のスカートリブ15の間に配置(例えば、3箇所)されている。即ち、オイル逃がし孔17は、上述のスラスト荷重が大きく作用する付近で周方向に並べて配置しているが、この部位はスカート部13が形成されているので元々剛性が高く、その孔径を大きく設定してもクラウン部12の強度を損なうことは無く、孔径を大きくした分だけオイル逃がし効果を増大できる。この際、大径のオイル逃がし孔17は、例えば、その両端に配置された2つのオイル逃がし孔17をスカートリブ15の根本付近の厚肉部に形成するようにすれば、根元付近はクラウン部12に肉厚を確保し易い(肉盛り)ことから、大径の貫通孔を形成したとしても容易に剛性を高く確保することができる。   The oil relief holes 17 are arranged (for example, three locations) between the pair of skirt ribs 15. In other words, the oil relief holes 17 are arranged side by side in the circumferential direction in the vicinity where the above-described thrust load is large. However, since the skirt portion 13 is formed in this part, the rigidity is originally high and the hole diameter is set large. Even so, the strength of the crown portion 12 is not impaired, and the oil escape effect can be increased by increasing the hole diameter. At this time, the large-diameter oil relief hole 17 is formed, for example, by forming two oil relief holes 17 disposed at both ends of the oil relief hole 17 in a thick portion near the root of the skirt rib 15 so that the vicinity of the root is the crown portion. Since it is easy to ensure the thickness in 12 (filling), even if a large-diameter through hole is formed, it is possible to easily ensure high rigidity.

尚、オイル逃がし孔16,17の数や孔径は、例えば、内燃機関出力(気筒数を含む)等を考慮して決定されるクラウン部12の直径を基準として決定される。本実施例においては、クラウン部12の直径は74.5mm、オイル逃がし孔16の孔径は2.0mm、オイル逃がし孔17の孔径は2.4mmである。   Note that the number and diameter of the oil relief holes 16 and 17 are determined based on the diameter of the crown portion 12 determined in consideration of, for example, the output of the internal combustion engine (including the number of cylinders). In this embodiment, the crown portion 12 has a diameter of 74.5 mm, the oil escape hole 16 has a diameter of 2.0 mm, and the oil escape hole 17 has a diameter of 2.4 mm.

この際、オイル逃がし孔16,17の孔径は、その比率(例えば、6:4等)を予め求めておき、内燃機関出力に応じて一方のオイル逃がし孔16,17の孔径が決定した際には、他方のオイル逃がし孔16,17の孔径も決定できるようにしても良い。   At this time, the hole diameters of the oil release holes 16 and 17 are obtained when the ratio (for example, 6: 4) is obtained in advance, and the hole diameter of one of the oil release holes 16 and 17 is determined according to the output of the internal combustion engine. May be configured such that the diameter of the other oil relief holes 16, 17 can also be determined.

従って、一対のスカートリブ15の中間付近に形成される真ん中のオイル逃がし孔17に関しては、他の大径なオイル逃がし孔17の孔径と小径なオイル逃がし孔16の孔径との間(例えば、6:5:4)としたり、相対的な開口面積等で規定する等、その設定はある程度任意である。   Accordingly, the middle oil relief hole 17 formed near the middle of the pair of skirt ribs 15 is between the diameter of the other large oil relief hole 17 and the diameter of the small oil relief hole 16 (for example, 6 : 5: 4), or specified by a relative opening area or the like.

クラウン部12は、燃焼室での給排気構造や出力(パワー)等の燃焼サイクルに応じて、略平坦状・略山型状・異型等に頂面形状が決定される。   The crown portion 12 has a top shape that is determined to be substantially flat, substantially chevron-shaped, or different, depending on the combustion cycle such as the supply / exhaust structure in the combustion chamber and output (power).

スカート部13は、クラウン部12の全周に対して一対のスカート部13の全体として5割前後の範囲で湾曲した薄肉縦壁状に形成されている。尚、スカート部13は、本発明の実施に関して、その形状等は特に限定されるものではない。   The skirt portion 13 is formed in a thin vertical wall shape that is curved in a range of about 50% as a whole of the pair of skirt portions 13 with respect to the entire circumference of the crown portion 12. The shape of the skirt portion 13 is not particularly limited with respect to the implementation of the present invention.

上記の構成において、燃焼サイクル中の内燃機関用ピストン10は、ピストン下降時にエンジンオイルを掻き取る。即ち、オイルリング18は、その下降サイクル中においてオイルリング溝11Cの溝上面(溝下面11bと対向する面)に密着することで燃焼室内へのエンジンオイル上がり(侵入)を防ぐと共に、燃焼室内でのオイルの無駄な燃焼(消費)を抑制することができる。   In the above configuration, the internal combustion engine piston 10 in the combustion cycle scrapes off the engine oil when the piston is lowered. That is, the oil ring 18 adheres to the upper surface of the oil ring groove 11C (the surface facing the groove lower surface 11b) during the descending cycle to prevent the engine oil from rising (intruding) into the combustion chamber, and in the combustion chamber. It is possible to suppress unnecessary combustion (consumption) of oil.

また、その掻き取ったエンジンオイルは、オイル逃がし孔16,17を経由して、内燃機関用ピストン10の内側へと導く(逃がす)ことができる。   Further, the scraped engine oil can be guided (released) to the inside of the piston 10 for the internal combustion engine via the oil relief holes 16 and 17.

この際、オイル逃がし孔16,17は、その逃がし量を確保しつつ、クラウン部12等を厚肉化すること無く強度を確保するのが好ましく、単にオイル逃がし孔16,17の大きさ(開口面積)を広く確保したのでは、オイル逃がし量は増大するものの、強度は確保し難くなってしまう。また、オイル逃がし孔16,17をオイルリング溝11Cの溝幅(溝高さ)よりも大きく形成してしまうと、内燃機関用ピストン10の下降時には、オイルリング18によってオイルリング溝11Cの溝上面付近のオイル逃がし孔16,17を塞いでしまうこととなり、オイル逃がし量を増大することは実質的に困難となってしまう。   At this time, it is preferable that the oil relief holes 16 and 17 ensure strength without increasing the thickness of the crown portion 12 while securing the escape amount. If a large area is secured, the oil escape amount increases, but the strength becomes difficult to secure. If the oil relief holes 16 and 17 are formed larger than the groove width (groove height) of the oil ring groove 11C, the upper surface of the oil ring groove 11C is moved by the oil ring 18 when the piston 10 for the internal combustion engine is lowered. The oil relief holes 16 and 17 in the vicinity will be blocked, and it will be substantially difficult to increase the amount of oil relief.

そこで、本発明の複数のオイル逃がし孔16,17は、クラウン部12の強度を確保し易く、しかも、燃焼サイクル時の側圧の受圧面からの距離に応じて孔径を異ならせ、且つ、オイルリング溝11Cの開放端と対向する溝底部11aから溝下面11bに跨って形成することにより、オイル逃がし量の確保並びに強度の確保を可能としている。   Therefore, the plurality of oil relief holes 16 and 17 of the present invention make it easy to ensure the strength of the crown portion 12, and the hole diameters are made different according to the distance from the pressure receiving surface of the side pressure during the combustion cycle, and the oil ring By forming the groove 11C across the groove lower surface 11b from the groove bottom portion 11a facing the open end of the groove 11C, it is possible to ensure the oil escape amount and the strength.

このように、本発明の内燃機関用ピストン10にあっては、オイルリング溝11Cにクラウン部12の内外に連通する複数のオイル逃がし孔16,17を形成すると共に、その複数のオイル逃がし孔16,17のうちオイル逃がし孔16の孔径を他のオイル逃がし孔17の孔径よりも小径としたことにより、エンジンオイルの消費量低減を確保しつつ、構成部品に厚肉化等の補強対策を施すこと無くピストン剛性を高く維持することができる。   Thus, in the piston 10 for an internal combustion engine of the present invention, the oil ring groove 11C is formed with a plurality of oil relief holes 16, 17 communicating with the inside and outside of the crown portion 12, and the plurality of oil relief holes 16 are formed. , 17, the diameter of the oil relief hole 16 is smaller than the diameter of the other oil relief holes 17, and the reinforcement measures such as thickening of the component parts are taken while ensuring the reduction in the consumption of engine oil. The piston rigidity can be kept high without any problems.

この際、孔径を小径としたオイル逃がし孔16は、ピストンへのスラスト荷重が大きく作用する付近から周方向に外れた位置に配置されていることにより、スラスト荷重が大きく作用する部位付近に形成された大径のオイル逃がし孔17からのオイル逃がし量を増大し得て、オイル消費量を効率良く低減することができる。   At this time, the oil relief hole 16 having a small hole diameter is formed at a position deviated in the circumferential direction from the vicinity where the thrust load to the piston acts greatly, so that it is formed near the portion where the thrust load acts greatly. In addition, the amount of oil escaping from the large-diameter oil escaping hole 17 can be increased, and the amount of oil consumption can be efficiently reduced.

また、孔径を小径としたオイル逃がし孔16は、スカート部13から周方向に外れた位置に配置されていることにより、スカート部13が形成されていないことに伴って剛性を高く確保し難い部位に小径のオイル逃がし孔16を位置させ、内燃機関用ピストン10の剛性低下を抑制することができる。   Further, the oil relief hole 16 having a small diameter is disposed at a position deviated from the skirt portion 13 in the circumferential direction, so that it is difficult to ensure high rigidity due to the absence of the skirt portion 13. The oil relief hole 16 having a small diameter can be positioned at the bottom, and a reduction in rigidity of the piston 10 for the internal combustion engine can be suppressed.

また、複数のオイル逃がし孔16,17は、オイルリング溝11Cの開放端と対向する溝底部11aから溝下面11bに跨って形成されていることにより、内燃機関用ピストン10の燃焼サイクルでの下降時におけるエンジンオイル上がりを抑制しつつオイル逃がし量を増大することができる。   The plurality of oil relief holes 16 and 17 are formed across the groove bottom surface 11a facing the open end of the oil ring groove 11C and the groove lower surface 11b, so that the piston 10 for the internal combustion engine descends in the combustion cycle. The oil escape amount can be increased while suppressing the engine oil from rising at the time.

さらに、複数のオイル逃がし孔16,17のうち孔径を大径としたものの少なくとも一つは、ピストンピンボス14とスカート部13の内壁とを連結するスカートリブ15の根本付近の厚肉部に形成されていることにより、剛性を高く確保し易いスカートリブ15の根本付近の厚肉部に大径のオイル逃がし孔17を形成することによって内燃機関用ピストン10の剛性低下を抑制することができる。   Furthermore, at least one of the plurality of oil relief holes 16 and 17 having a large diameter is formed in a thick portion near the base of the skirt rib 15 that connects the piston pin boss 14 and the inner wall of the skirt portion 13. Therefore, the rigidity reduction of the piston 10 for the internal combustion engine can be suppressed by forming the large-diameter oil relief hole 17 in the thick wall portion near the base of the skirt rib 15 that easily secures high rigidity.

しかも、複数のオイル逃がし孔16,17のうち孔径を小径としたオイル逃がし孔16以外の大径なオイル逃がし孔17の全てをスカート部13とスカートリブ15とで区画されるピストン内側内に配置されていることにより、大径のオイル逃がし孔17からピストン内側に排出される多量のエンジンオイルをスカートリブ15に付着させることができ、そのエンジンオイルを用いてピストンピンとピストンピンボス14との摺接部位における潤滑性能を向上することができる。   Moreover, all of the large oil relief holes 17 other than the oil escape hole 16 having a small diameter among the plurality of oil relief holes 16 and 17 are arranged inside the piston defined by the skirt portion 13 and the skirt rib 15. As a result, a large amount of engine oil discharged from the large-diameter oil relief hole 17 to the inside of the piston can be attached to the skirt rib 15, and the sliding contact between the piston pin and the piston pin boss 14 using the engine oil. Lubrication performance at the site can be improved.

10…内燃機関用ピストン
11…ピストンリング溝
11A…トップリング
11B…セカンドリング
11C…オイルリング
12…クラウン部
13…スカート部
14…ピストンピンボス
15…スカートリブ
16…オイル逃がし孔(小径)
17…オイル逃がし孔(大径)
18…オイルリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Piston for internal combustion engines 11 ... Piston ring groove 11A ... Top ring 11B ... Second ring 11C ... Oil ring 12 ... Crown part 13 ... Skirt part 14 ... Piston pin boss 15 ... Skirt rib 16 ... Oil relief hole (small diameter)
17 ... Oil relief hole (large diameter)
18 ... Oil ring

Claims (6)

外周方向に開放する一つ以上のピストンリング溝を形成した略有蓋円筒形状のクラウン部と、該クラウン部の下縁部の一部から互いに対向するように突出したスカート部と、前記クラウン部の軸線と直交する軸線上に形成されてピストンピンを支持するピストンピンボスと、前記スカート部と直交するように前記スカート部と前記ピストンピンボスとの間に互いに対向するように形成されたスカートリブと、を一体に備えた内燃機関用ピストンにおいて、
前記複数のピストンリングのうち前記クラウン部頂面から最も離間した位置に設けられるオイルリング溝に、前記クラウン部の内外に連通するように形成された複数のオイル逃がし孔を備えると共に、該複数のオイル逃がし孔の少なくとも一つの孔径を他の前記オイル逃がし孔の孔径よりも小径としたことを特徴とする内燃機関用ピストン。
A substantially covered cylindrical crown portion having one or more piston ring grooves opened in the outer circumferential direction; a skirt portion projecting from a part of a lower edge portion of the crown portion; A piston pin boss formed on an axis orthogonal to the axis and supporting the piston pin, and a skirt rib formed to face each other between the skirt portion and the piston pin boss so as to be orthogonal to the skirt portion; In a piston for an internal combustion engine that is integrally provided with
Among the plurality of piston rings, an oil ring groove provided at a position most distant from the top surface of the crown portion includes a plurality of oil relief holes formed so as to communicate with the inside and outside of the crown portion. A piston for an internal combustion engine, characterized in that at least one hole diameter of the oil relief hole is smaller than the diameters of the other oil relief holes.
前記孔径を小径とした少なくとも一つのオイル逃がし孔は、シリンダからピストンへ加わるスラスト荷重が大きく作用する付近から周方向に外れた位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用ピストン。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the at least one oil relief hole having a small diameter is disposed at a position deviated in a circumferential direction from a position where a thrust load applied from the cylinder to the piston acts greatly. Piston for engine. 前記孔径を小径とした少なくとも一つのオイル逃がし孔は、前記スカート部から周方向に外れた位置に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関用ピストン。   3. The piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein at least one oil escape hole having a small diameter is disposed at a position deviated in a circumferential direction from the skirt portion. 4. 前記複数のオイル逃がし孔は、前記オイルリング溝の開放端と対向する溝底部から溝下面に跨って形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の内燃機関用ピストン。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of oil relief holes are formed from a groove bottom facing the open end of the oil ring groove to a groove lower surface. Piston. 前記複数のオイル逃がし孔のうち前記孔径を大径としたものの少なくとも一つは、前記スカートリブが前記スカート部の内壁と接続する根本付近の厚肉部に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の内燃機関用ピストン。   The at least one of the plurality of oil relief holes having a larger diameter is formed in a thick part near a base where the skirt rib is connected to an inner wall of the skirt part. The piston for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4. 前記複数のオイル逃がし孔のうち前記孔径を大径としたものは、その全てを前記スカート部と前記スカートリブとで区画されるピストン内側の特定領域内に開口するように配置されていることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関用ピストン。   Among the plurality of oil relief holes, those having a large diameter are arranged so that all of them are opened in a specific region inside the piston defined by the skirt portion and the skirt rib. 6. A piston for an internal combustion engine according to claim 5,
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