JP2018025144A - Piston of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のピストンに関する。 The present invention relates to a piston for an internal combustion engine.
例えば、特許文献1には、燃焼室を画成する冠部と、この冠部に一体に設けられ、シリンダ壁面に摺動するスラスト側と反スラスト側の一対の円弧状のスカート部と、各スカート部の周方向の両端部を連結するとともに、ピンボス部を有する一対のエプロン部と、を備えた内燃機関のピストンが開示されている。
For example,
この特許文献1においては、上記冠部に上記エプロン部の上端壁の外面に沿った肉抜き部が形成されているとともに、上記エプロン部の上記上端壁における上記各ピンボス部の外側面と上記各スカート部の周方向の両端部との間の部位が上記各ピンボス部の外側面から上記各スカート部のそれぞれの両端側方向に向かって段階的に拡がった屈曲部によって形成されている。
In this
そのため、この特許文献1におけるピストンは、冠部の肉抜き部によりピストン全体の軽量化が図れるとともに、エプロン部の屈曲部により各スカート部のシリンダ壁面に対する面圧を低下させてフリクション低減が可能となっている。
For this reason, the piston in
しかしながら、上述した特許文献1におけるピストンのスカート部は、ピストン軸方向下方側において、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅広となるように形成されており、スカート部とスカート部に接するシリンダ壁面との間でオイルの引きずり抵抗が増大してしまうという問題がある。つまり、特許文献1に開示されたピストンにおいては、上述したオイルの引きずり抵抗の減少を図る上で更なる改善の余地がある。
However, the skirt portion of the piston in
そこで、本発明に係る内燃機関のピストンは、冠部の裏面側に一体に設けられた一対のスカート部及び一対のエプロン部を有し、上記スカート部は、ピストン周方向に沿った幅がピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成され、上記各エプロン部は、ピストン周方向でピンボスの両側に位置して上記一対のスカート部にそれぞれ接続される一対の屈曲部を有することを特徴としている。 Therefore, the piston of the internal combustion engine according to the present invention has a pair of skirt portions and a pair of apron portions integrally provided on the back side of the crown portion, and the skirt portion has a piston width in the circumferential direction of the piston. The apron portions are formed so as to be gradually narrower toward the lower side in the axial direction, and each apron portion has a pair of bent portions located on both sides of the pin boss in the circumferential direction of the piston and connected to the pair of skirt portions, respectively. It is characterized by having.
本発明によれば、ピストンのシリンダ壁面に対する接触面積を相対的に小さくできるとともに、スカート部とシリンダ壁面との間に生じるオイルの引きずり抵抗を抑制することができる。また、エプロン部に屈曲部を設けることで、屈曲部の変形によりスカート部における荷重が吸収され、スカート部の面圧が過大となることを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to make the contact area with respect to the cylinder wall surface of a piston relatively small, the drag resistance of the oil produced between a skirt part and a cylinder wall surface can be suppressed. In addition, by providing the apron portion with the bent portion, it is possible to suppress the load on the skirt portion from being absorbed by the deformation of the bent portion and the surface pressure of the skirt portion from being excessive.
以下、本発明に係る内燃機関のピストン1の一実施例を図1〜図9を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of a
図1はピストン1の正面図であり、図2はピストン1の側面図、図3はピストン1の下面図、図4、図5はピストン1の斜視図、図6は図1のA−A線に沿った断面図、図7は図1のB−B線に沿った断面図、図8は図1のC−C線に沿った断面図、図9は図1のD−D線に沿った断面図である。
1 is a front view of the
ピストン1は、アルミニウム合金からなる鋳造品であり、全体が一体に形成されている。このピストン1は、図外のシリンダブロックに形成されたシリンダ(図示せず)に摺動可能に収容される。
The
ピストン1は、図1、図2、図6、図7に示すように、比較的厚肉に形成された円盤状の冠部2と、冠部2の裏面側に一体に設けられ、シリンダ壁面に対して摺動可能なスラスト側と反スラスト側の一対のスカート部3a、3bと、冠部2の裏面側に一体に設けられた一対のエプロン部4a、4bと、冠部2の裏面側に位置し、各エプロン部4a、4bの外壁面47に沿った一対の溝部5a、5bと、を有している。
As shown in FIGS. 1, 2, 6, and 7, the
図1、図2及び図4〜図7に示すように、冠部2は、表面側に内燃機関の燃焼室(図示せず)の一部を構成するピストン冠面21を有するとともに、外周にピストンリング(図示せず)が装着される環状の3つのリング溝22が形成されている。3つのリング溝22のうち、ピストン冠面21側の第1リング溝22a及び第2リング溝22bには、それぞれコンプレッションリング(図示せず)が装着される。3つのリング溝22のうち、冠部2裏面側の第3リング溝22cには、オイルリング(図示せず)が装着される。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4 to 7, the
ここで、ピストン軸方向のうちピストン冠面21から冠部2の裏面に向かう方向、すなわち図1及び図2における下方側を、ピストン軸方向下方側と定義する。また、ピストン軸方向のうち冠部2の裏面からピストン冠面21に向かう方向、すなわち図1及び図2における上方側を、ピストン軸方向上方側と定義する。そうすると、3つのリング溝22のうち最もピストン軸方向上方側に位置するのが第1リング溝22aとなり、3つのリング溝22のうち最もピストン軸方向下方側の位置するのが第3リング溝22cとなる。
Here, the direction from the
各スカート部3a、3b(スラスト側スカート部3a、反スラスト側スカート部3b)は、図1に示すように、ピストン中心軸P1を中心とした左右の対称位置に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
スカート部3(スカート部3a、3b)は、略全体が比較的薄肉に形成された壁部であり、全体が円弧状に形成されている。
The skirt portion 3 (
スカート部3は、図2及び図5に示すように、ピストン周方向に沿った幅がピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。詳述すると、スカート部3は、上記シリンダ壁面と摺接するスカート外表面31のピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
さらに、スカート部3は、図2及び図6に示すように、エプロン部4(エプロン部4a、4b)に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置が、溝部5(溝部5a、5b)のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分よりもピストン径方向で外側に位置するよう形成されている。換言すると、ピストン1は、スカート部3のエプロン部4に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置とピストン中心軸P1との距離D1が、溝部5のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分とピストン中心軸P1との距離D2よりも大きくなるよう設定されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 6, the
各エプロン部4a、4bは、ピストン周方向でスカート部3a、3bの両側に配置される。つまり、一対のスカート部3a、3bと、一対のエプロン部4a、4bとは、ピストン周方向に沿って環状に連続して繋がるよう形成されている。
Each
図1、図3、図4、図5、図8及び図9に示すように、エプロン部4は、ピストンピン(図示せず)の端部を支持するピン孔42が形成されたピンボス41を有するとともに、ピストン周方向において、ピンボス41とスカート部3との間に位置する一対の屈曲部43a、43bを有している。
As shown in FIGS. 1, 3, 4, 5, 8, and 9, the
エプロン部4は、図1に示すように、全体として、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅広となるように形成されている。また、エプロン部4は、図3に示すように、ピストン軸方向視で、冠部2の外周面よりも内周側に位置している。
As shown in FIG. 1, the
屈曲部43は、略全体が比較的薄肉に形成された壁部であり、全体がクランク状に屈曲形成されている。
The
屈曲部43は、ピストン周方向でピンボス41とスカート部3との間に設けられた中間屈曲部44と、ピストン周方向で中間屈曲部44よりもピンボス41側に設けられたピンボス側屈曲部45と、ピストン周方向で中間屈曲部44よりもスカート部3側に設けられたスカート部側屈曲部46と、を有している。
The
中間屈曲部44は、図8及び図9に示すように、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となるよう形成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
ピンボス側屈曲部45は、図8及び図9に示すように、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となるよう形成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the pin boss
スカート部側屈曲部46は、図8及び図9に示すように、ピストン軸方向下方側及びピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となるよう形成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the skirt portion
このように、中間屈曲部44、ピンボス側屈曲部45及びスカート部側屈曲部46の凸形状の向きを設定することによって、屈曲部43の外周側において、ピストン径方向の内側に向かって凸形状となる箇所でもその角度が鋭角となることがないため、屈曲部43における応力集中を緩和することができる。
In this way, by setting the direction of the convex shape of the
スカート部側屈曲部46の肉厚寸法T1は、相対的に大きくなるよう形成されている。すなわち、スカート部側屈曲部46の肉厚寸法T1は、中間屈曲部44及びピンボス側屈曲部45の肉厚寸法T2、T3よりも大きくなるよう形成されている。なお、スカート部側屈曲部46の肉厚寸法T1は、相対的に大きくなるよう形成するにあたって、中間屈曲部44の肉厚寸法T2またはピンボス側屈曲部45の肉厚寸法T3よりも大きくなるよう形成するようにしてもよい。
The wall thickness dimension T1 of the skirt part
中間屈曲部44とピンボス側屈曲部45は、図9に示すように、ピストン軸方向下方側においてそれぞれの肉厚寸法T2、T3が同じ大きさとなるよう形成されている。また、中間屈曲部44及びピンボス側屈曲部45は、ピストン軸方向に沿ってそれぞれ肉厚寸法が一定となるよう形成されている。このように、中間屈曲部44及びピンボス側屈曲部45の肉厚寸法を設定すれば、中間屈曲部44及びピンボス側屈曲部45の鋳造時の湯流れ性を向上させることができる。
As shown in FIG. 9, the intermediate
なお、中間屈曲部44とピンボス側屈曲部45は、互いに異なる肉厚寸法に形成することも可能である。
The intermediate
エプロン部4の外壁面47は、図1、図4及び図6に示すように、ピストン周方向でピンボス41が形成された領域において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成されている。すなわち、ピンボス41の外表面は、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように傾斜している。
As shown in FIGS. 1, 4, and 6, the
そして、エプロン部4の外壁面47は、図1、図4及び図6に示すように、ピストン周方向でピンボス41の両側に隣接する領域において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成されている。すなわち、エプロン部4の外壁面47のうち、ピストン周方向でピンボス41とピンボス側屈曲部45の間に位置する部分は、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように傾斜している。
As shown in FIGS. 1, 4, and 6, the
つまり、エプロン部4の外壁面47のうちピストン軸方向上方側の部分に、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するよう形成された箇所がある。
That is, there is a portion formed on the
各溝部5a、5bは、図6に示すように、冠部2の裏面側に形成された断面U字形状に肉抜きされた空間であり、ピストン周方向でピンボス41が形成された領域及びピンボス41の両側に隣接する領域のピストン軸方向上方側に形成されている。つまり、溝部5は、エプロン部4の外壁面47のうち、ピストン軸方向上方側の部分で、かつピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するよう形成された箇所と連続するよう形成されている。
As shown in FIG. 6, each of the
溝部5は、ピストン径方向の内側に位置する内側壁面51と、ピストン径方向の外側に位置する外側壁面52と、内側壁面51と外側壁面52との間に位置して両者を連続する底壁面53と、を有している。内側壁面51は、エプロン部4の外壁面47と段差なく連続するよう形成されている。
The
内側壁面51及び外側壁面52は、図6に示すように、ピストン中心軸P1及びピン孔軸P2を含む平面と平行な断面で、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように傾いて形成されている。また、内側壁面51の傾きは、溝部5と連続するエプロン部4の外壁面47の傾きと一致している。
As shown in FIG. 6, the
つまり、各溝部5a、5bは、図6に示すように、それぞれピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置して全体がピストン中心軸P1に対して傾いて形成されている。
That is, as shown in FIG. 6, the
従って、溝部5を形成するために用いる鋳型(金型)は、エプロン部4の外壁面47の傾きを利用して引き抜くことが可能となる。
Accordingly, the mold (mold) used to form the
底壁面53は、ピストン軸方向に沿った位置が、冠部2の外周に設けられた第1リング溝22aの位置となるよう形成されている。すなわち、各溝部5a、5bは、ピストン軸方向上方側の端部が、第1リング溝22aの内周側に位置するように形成されている。
The
以上説明してきたように、本実施例のピストン1は、スカート部3のピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。より具体的には、スカート外表面31のピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。そのため、本願発明のピストン1は、スカート部3のピストン周方向に沿った幅をピストン軸方向に沿って一定幅としたものに比べ、シリンダ壁面に対する接触面積を小さくできるとともに、スカート部3とシリンダ壁面との間に生じるオイルの引きずり抵抗を抑制することができる。
As described above, the
また、エプロン部4に屈曲部43を設けることで、スカート部3がシリンダ壁面に押し付けられてスカート部3に大きな荷重がかかった際には、屈曲部43が変形することなる。つまり、屈曲部43の変形によりスカート部3における荷重が吸収され、スカート部3の面圧が過大となることを抑制することができる。
Further, by providing the
スカート部側屈曲部46の肉厚寸法を相対的に大きく設定することにより、スカート部3における変形を抑制しながら、他の部分(屈曲部43)での変形を更に促進することができ、スカート部3の面圧上昇を一層抑制することができる。
By setting the wall thickness dimension of the skirt part side bent
ピストン軸方向下方側ほどピンボス41にかかる荷重が大きくなるため、エプロン部4は、ピストン軸方向下方側ほどピストン周方向に沿った幅を大きくすることで、ピンボス41における応力集中を緩和することができる。
Since the load applied to the
冠部2は、溝部5が設けられた部分において、燃焼室から受ける圧力をいわゆる片持ち構造で受けることになる。しかしながら、スカート部3は、エプロン部4に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置が、溝部5のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分よりもピストン径方向で外側に位置するよう形成されている。そのため、上述した実施例のピストン1においては、スカート部3により冠部2の溝部5が設けられた部分が支持され、当該部分のピストン軸方向下方側への倒れこみを抑制することができる。つまり、ピストン1の軽量化を図りつつ、冠部2の剛性を確保することができる。
The
なお、スカート部3は、エプロン部4に接続されるピストン周方向の両側部分に、図10及び図11に示すように、スカート外表面に対してピストン径方向の内側に位置する一対の面取り部61a、61bを有するように形成してもよい。この場合、各面取り部61a、61bは、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成される。図10に示す例は、図11に示す例よりも、各面取り部61a、61bの面積を相対的に大きくした例である。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
このように、スカート部3に面取り部61(面取り部61a、61b)を設定することで、スカート部3とシリンダ壁面との接触面積を調節できる。そして、面取り部61によって、スカート部3のピストン軸方向上方側におけるシリンダ壁面との接触面積を小さくできるとともに、スカート部3とシリンダ壁面との間に生じるオイルの引きずり抵抗を抑制することができる。
Thus, by setting the chamfered portion 61 (the
また、上述した実施例のピストン1は、溝部5が冠部2の冠面側ほど冠部2の中心側(内周側)に位置するよう形成されるため、単にピストン軸方向に沿って溝部を形成する場合に比べ、溝部5の容積を大きく設定することができ、ピストン1の軽量化を図ることができる。そして、溝部5は、ピストン周方向でピンボス41が形成された領域及びピンボス41の両側に隣接する領域のピストン軸方向上方側に形成されているので、所望のピストン1の軽量化効果を得ることができる。
Further, the
上述した実施例に基づく内燃機関のピストンとしては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。 As the piston of the internal combustion engine based on the above-described embodiment, for example, the following modes can be considered.
内燃機関のピストンは、その一つの態様において、表面側に内燃機関の燃焼室の一部を構成するピストン冠面を有する冠部と、上記冠部の裏面側に一体に設けられ、シリンダ壁面に対して摺動するスラスト側と反スラスト側の一対の円弧状のスカート部と、上記冠部の裏面側に一体に設けられ、ピストン周方向で上記スカート部の両側に配置されるとともに、ピストンピンの端部を支持するピン孔が形成されたピンボスを有する一対のエプロン部と、を有している。上記スカート部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向で上記ピストン冠面から上記冠部の裏面に向かう方向であるピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。上記一対のエプロン部と上記一対のスカート部とは、ピストン周方向に沿って環状に繋がるように形成されている。上記各エプロン部は、ピストン周方向で上記ピンボスの両側に位置して上記一対のスカート部にそれぞれ接続される一対の屈曲部を有している。 In one aspect of the piston of the internal combustion engine, a crown portion having a piston crown surface constituting a part of the combustion chamber of the internal combustion engine on the front surface side, and a cylinder wall surface are integrally provided on the back surface side of the crown portion. A pair of arc-shaped skirt portions on the thrust side and the anti-thrust side that slide relative to each other, and a back surface side of the crown portion, which are integrally provided on both sides of the skirt portion in the piston circumferential direction, and a piston pin A pair of apron portions having pin bosses in which pin holes for supporting the end portions of the pins are formed. The skirt portion is formed so that the width along the circumferential direction of the piston gradually becomes narrower toward the lower side in the piston axial direction, which is the direction from the piston crown surface toward the back surface of the crown portion in the piston axial direction. Has been. The pair of apron parts and the pair of skirt parts are formed so as to be annularly connected along the circumferential direction of the piston. Each of the apron portions has a pair of bent portions that are positioned on both sides of the pin boss in the circumferential direction of the piston and connected to the pair of skirt portions, respectively.
また、上記屈曲部は、ピストン軸方向下方側において、ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられピストン径方向の内側に向かって凸形状となる中間屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられピストン径方向の外側に向かって凸形状となるピンボス側屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられピストン径方向の外側に向かって凸形状となるスカート部側屈曲部と、を有し、上記スカート部側屈曲部の肉厚寸法は、上記中間屈曲部または上記ピンボス側屈曲部の肉厚寸法よりも大きくなるよう形成されている。 The bent portion includes an intermediate bent portion provided between the pin boss and the skirt portion in the piston circumferential direction on the lower side in the piston axial direction and having a convex shape toward the inside in the piston radial direction, and the piston circumferential direction. The pin boss side bent portion provided on the pin boss side of the intermediate bent portion and having a convex shape toward the outside in the piston radial direction, and the piston diameter provided on the skirt portion side of the intermediate bent portion in the piston circumferential direction. A skirt portion-side bent portion that protrudes outward in the direction, and the thickness of the skirt-side bent portion is larger than the thickness of the intermediate bent portion or the pin boss-side bent portion. It is formed to become.
そして、上記スカート部側屈曲部の肉厚寸法は、上記中間屈曲部及び上記ピンボス側屈曲部の肉厚寸法よりも大きくなるよう形成されている。 And the thickness dimension of the said skirt part side bending part is formed so that it may become larger than the thickness dimension of the said intermediate | middle bending part and the said pin boss side bending part.
また、上記エプロン部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅広となるように形成されている。 Further, the apron portion is formed so that the width along the circumferential direction of the piston gradually increases toward the lower side in the piston axial direction.
上記屈曲部は、ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられ、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となる中間屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられ、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となるピンボス側屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられ、ピストン軸方向下方側及びピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となるスカート部側屈曲部と、を有するようにしてもよい。 The bent portion is provided between the pin boss and the skirt portion in the piston circumferential direction, has a convex shape toward the inside in the piston radial direction on the lower side in the piston axial direction, and extends in the piston radial direction on the upper side in the piston axial direction. An intermediate bent portion that is convex toward the outside, and provided on the pin boss side of the intermediate bent portion in the circumferential direction of the piston, and has a convex shape toward the outside in the piston radial direction on the lower side in the piston axial direction. A pin boss side bent portion that is convex toward the inside in the piston radial direction on the upper side in the direction, and provided on the skirt portion side with respect to the intermediate bent portion in the piston circumferential direction. And a skirt portion side bent portion that is convex toward the outside in the piston radial direction on the side.
また、上記中間屈曲部と上記ピンボス側屈曲部は、ピストン軸方向下方側において、肉厚寸法が同じ大きさとなるよう形成されている。上記中間屈曲部及び上記ピンボス側屈曲部は、ピストン軸方向に沿ってそれぞれ肉厚寸法が一定となるよう形成してもよい。 Further, the intermediate bent portion and the pin boss side bent portion are formed to have the same thickness on the lower side in the piston axial direction. The intermediate bent portion and the pin boss side bent portion may be formed so as to have a constant thickness along the piston axial direction.
そして、上記エプロン部の外壁面は、ピストン周方向で上記ピンボスが形成された領域において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成されている。上記エプロン部の外壁面は、ピストン周方向で上記ピンボスの両側に隣接する部分において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成してもよい。 The outer wall surface of the apron portion is formed so as to be located on the outer side in the piston radial direction toward the lower side in the piston axial direction in the region where the pin boss is formed in the circumferential direction of the piston. The outer wall surface of the apron portion may be formed in a portion adjacent to both sides of the pin boss in the piston circumferential direction so as to be located on the outer side in the piston radial direction toward the lower side in the piston axial direction.
また、上記スカート部は、上記シリンダ壁面と摺接するスカート表面のピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。 The skirt portion is formed such that the width along the circumferential direction of the piston on the skirt surface that is in sliding contact with the cylinder wall surface gradually decreases toward the lower side in the piston axial direction.
そして、上記スカート部は、上記エプロン部に接続されるピストン周方向の両側部分に、上記スカート表面に対してピストン径方向の内側に位置する一対の面取り部を有している。上記面取り部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。 And the said skirt part has a pair of chamfering part located in the piston radial direction inner side with respect to the said skirt surface in the both-sides part of the piston circumferential direction connected to the said apron part. The chamfered portion is formed so that the width along the circumferential direction of the piston gradually becomes narrower toward the lower side in the piston axial direction.
また、上記冠部の裏面側に位置し、上記エプロン部の外壁面に沿った一対の溝部を有し、上記スカート部は、上記エプロン部に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置が、上記溝部のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分よりもピストン径方向で外側に位置するよう形成されている。 Also, the apron portion has a pair of grooves located on the back side of the crown portion along the outer wall surface of the apron portion, and the skirt portion is an end on the upper side in the piston axial direction of the portion connected to the apron portion. The part position is formed so as to be positioned on the outer side in the piston radial direction than the innermost part in the piston radial direction among the end portions on the upper side in the piston axial direction of the groove part.
1…ピストン
2…冠部
3…スカート部
4…エプロン部
21…ピストン冠面
22…リング溝
41…ピンボス
42…ピン孔
43…屈曲部
44…中間屈曲部
45…ピンボス側屈曲部
46…スカート部側屈曲部
47…外壁面
DESCRIPTION OF
Claims (10)
表面側に内燃機関の燃焼室の一部を構成するピストン冠面を有する冠部と、
上記冠部の裏面側に一体に設けられ、シリンダ壁面に対して摺動するスラスト側と反スラスト側の一対の円弧状のスカート部と、
上記冠部の裏面側に一体に設けられ、ピストン周方向で上記スカート部の両側に配置されるとともに、ピストンピンの端部を支持するピン孔が形成されたピンボスを有する一対のエプロン部と、を有し、
上記スカート部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向で上記ピストン冠面から上記冠部の裏面に向かう方向であるピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成され、
上記一対のエプロン部と上記一対のスカート部とは、ピストン周方向に沿って環状に繋がるように形成され、
上記各エプロン部は、ピストン周方向で上記ピンボスの両側に位置して上記一対のスカート部にそれぞれ接続される一対の屈曲部を有することを特徴とする内燃機関のピストン。 A piston of an internal combustion engine,
A crown portion having a piston crown surface constituting a part of the combustion chamber of the internal combustion engine on the surface side;
A pair of arc-shaped skirt portions provided on the back side of the crown portion, the thrust side and the anti-thrust side sliding with respect to the cylinder wall surface;
A pair of apron portions integrally provided on the back surface side of the crown portion, disposed on both sides of the skirt portion in the circumferential direction of the piston, and having pin bosses formed with pin holes for supporting end portions of the piston pins; Have
The skirt portion is formed so that the width along the circumferential direction of the piston gradually becomes narrower toward the lower side in the piston axial direction, which is the direction from the piston crown surface toward the back surface of the crown portion in the piston axial direction. And
The pair of apron parts and the pair of skirt parts are formed so as to be annularly connected along the circumferential direction of the piston,
Each said apron part has a pair of bending part located in the piston circumferential direction at the both sides of the said pin boss, and being respectively connected to a pair of said skirt part, The piston of the internal combustion engine characterized by the above-mentioned.
ピストン軸方向下方側において、ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられピストン径方向の内側に向かって凸形状となる中間屈曲部と、
ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられピストン径方向の外側に向かって凸形状となるピンボス側屈曲部と、
ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられピストン径方向の外側に向かって凸形状となるスカート部側屈曲部と、を有し、
上記スカート部側屈曲部の肉厚寸法は、上記中間屈曲部または上記ピンボス側屈曲部の肉厚寸法よりも大きくなるよう形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のピストン。 The bent portion is
On the lower side in the piston axial direction, an intermediate bent portion that is provided between the pin boss and the skirt portion in the circumferential direction of the piston and is convex toward the inside in the piston radial direction,
A pin boss side bent portion which is provided on the pin boss side with respect to the intermediate bent portion in the piston circumferential direction and has a convex shape toward the outside in the piston radial direction;
A skirt portion-side bent portion that is provided on the skirt portion side with respect to the intermediate bent portion in the circumferential direction of the piston and has a convex shape toward the outer side in the piston radial direction,
2. The piston of the internal combustion engine according to claim 1, wherein a thickness dimension of the skirt portion side bent portion is formed to be larger than a thickness dimension of the intermediate bent portion or the pin boss side bent portion. .
ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられ、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となる中間屈曲部と、
ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられ、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となるピンボス側屈曲部と、
ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられ、ピストン軸方向下方側及びピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となるスカート部側屈曲部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のピストン。 The bent portion is
Provided between the pin boss and the skirt portion in the circumferential direction of the piston, and has a convex shape toward the inner side in the piston radial direction on the lower side in the piston axial direction, and protrudes toward the outer side in the piston radial direction on the upper side in the piston axial direction. An intermediate bend that is shaped,
In the circumferential direction of the piston, it is provided on the pin boss side of the intermediate bent portion, and has a convex shape toward the outside in the piston radial direction on the lower side in the piston axial direction, and convex toward the inside in the piston radial direction on the upper side in the piston axial direction. A bent portion on the pin boss side that becomes a shape,
A skirt portion-side bent portion that is provided on the skirt portion side of the intermediate bent portion in the piston circumferential direction and has a convex shape toward the outside in the piston radial direction on the lower side in the piston axial direction and the upper side in the piston axial direction. The piston of the internal combustion engine according to claim 1, characterized by comprising:
上記面取り部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されていることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関のピストン。 The skirt portion has a pair of chamfered portions located on the inner side in the piston radial direction with respect to the skirt surface on both sides of the piston circumferential direction connected to the apron portion,
The piston of the internal combustion engine according to claim 8, wherein the chamfered portion is formed so that a width along a circumferential direction of the piston gradually decreases toward a lower side in a piston axial direction.
上記スカート部は、ピストン軸方向上方側の端部位置が、上記溝部のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分よりもピストン径方向で外側に位置するよう形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のピストン。 Located on the back side of the crown, and having a pair of grooves along the outer wall surface of the apron,
The skirt portion is formed so that the end position on the upper side in the piston axial direction of the skirt portion is positioned on the outer side in the piston radial direction than the innermost portion in the piston radial direction of the end portion on the upper side in the piston axial direction of the groove portion. The piston of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the piston is provided.
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