JP2598326B2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
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- JP2598326B2 JP2598326B2 JP1250527A JP25052789A JP2598326B2 JP 2598326 B2 JP2598326 B2 JP 2598326B2 JP 1250527 A JP1250527 A JP 1250527A JP 25052789 A JP25052789 A JP 25052789A JP 2598326 B2 JP2598326 B2 JP 2598326B2
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- Japan
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- piston
- ellipticity
- skirt portion
- internal combustion
- cylinder bore
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関用ピストンに関し、特に、スカー
ト部のフリクション低減技術に関する。
ト部のフリクション低減技術に関する。
〈従来の技術〉 従来の内燃機関用ピストンとして、ピストンリング装
着溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、ピストン
ピンの軸線方向即ち、センタライン方向を短径とする楕
円形としたものが知られている（実開昭61−3947号公報
及び特開昭61−81558号公報等参照）。
着溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、ピストン
ピンの軸線方向即ち、センタライン方向を短径とする楕
円形としたものが知られている（実開昭61−3947号公報
及び特開昭61−81558号公報等参照）。
かかるピストンの一例を第６図〜第８図に示す。
これらの図において、ピストン１のスカート部２は、
その楕円形X1,Y1の長径をピストン軸方向に沿って変化
させることにより所謂樽形に形成されている。
その楕円形X1,Y1の長径をピストン軸方向に沿って変化
させることにより所謂樽形に形成されている。
この場合、スカート部２外周面のピストンピン３の軸
線方向と直交する方向に相対向する両側部位の面にはテ
ーパ面４が形成される。
線方向と直交する方向に相対向する両側部位の面にはテ
ーパ面４が形成される。
ピストンリング装着溝５の直下のスカート肩部６のピ
ストン軸線から前記テーパ面４までの長さは、ピストン
１の基準直径φＤの1/2即ち、半径よりもa1だけ小さ
く、スカート部２の最下部のピストン軸線から前記テー
パ面４までの長さは、油膜形成のため前記半径よりも
a1′（＜a1）だけ小さくなっている。
ストン軸線から前記テーパ面４までの長さは、ピストン
１の基準直径φＤの1/2即ち、半径よりもa1だけ小さ
く、スカート部２の最下部のピストン軸線から前記テー
パ面４までの長さは、油膜形成のため前記半径よりも
a1′（＜a1）だけ小さくなっている。
前記楕円形X1,Y1は、上述したように、長径をピスト
ン軸方向に沿って変化させているため、断面位置によっ
て第７図及び第８図に示すように変化する。
ン軸方向に沿って変化させているため、断面位置によっ
て第７図及び第８図に示すように変化する。
又、ピストンピン穴７の軸線方向の長さは、該穴７の
軸線方向と直交する方向の長さよりも２×b1短くなって
いる。
軸線方向と直交する方向の長さよりも２×b1短くなって
いる。
尚、第６図〜第８図に示した各部の寸法差は、便宜上
実際よりも誇張して大きくしてあるが、実際にはかなり
小さいものである。
実際よりも誇張して大きくしてあるが、実際にはかなり
小さいものである。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述のような従来のピストン１のスカ
ート部２の構造にあっては、次のような問題点があっ
た。
ート部２の構造にあっては、次のような問題点があっ
た。
即ち、第７図及び第８図に示したスカート部２の楕円
形X1,Y1の楕円度がスカート部２のどの部分をとっても
一定であるため、スカート部２のシリンダボアとの接触
面積は第９図に示すＣ部分のようになり、略一定の大き
なものとなる。
形X1,Y1の楕円度がスカート部２のどの部分をとっても
一定であるため、スカート部２のシリンダボアとの接触
面積は第９図に示すＣ部分のようになり、略一定の大き
なものとなる。
この結果、スカート部２のフリクションが大きくなる
という問題点が生じる。
という問題点が生じる。
かかる問題点を解消するため、上記接触面積を減じる
ようにすると、今度はピストン１の作動時の姿勢が不安
定なものとなり、ピストンスラップによる打音の発生を
みることになる。
ようにすると、今度はピストン１の作動時の姿勢が不安
定なものとなり、ピストンスラップによる打音の発生を
みることになる。
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、
スカート部の楕円形の楕円度を、上部分と下部分とで異
ならせた構成により、接触面積を減じつつ、ピストン作
動時の姿勢の安定化を図るようにした内燃機関用ピスト
ンを提供することを目的とする。
スカート部の楕円形の楕円度を、上部分と下部分とで異
ならせた構成により、接触面積を減じつつ、ピストン作
動時の姿勢の安定化を図るようにした内燃機関用ピスト
ンを提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明の内燃機関用ピストンは、ピストン
リング装着溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、
ピストンピンの軸線方向を短径とする楕円形としてなる
内燃機関用ピストンにおいて、前記スカート部の楕円形
を、少なくとも２種の楕円度を有するものであって、上
部分を、所定かつ一定の小さい楕円度とし、下部分を、
上部分の楕円度よりも大きい所定かつ一定の楕円度とし
て、スカート部のシリンダボアとの接触面形状を略Ｔ字
形状にし、かつ楕円度小なる部分と大なる部分とが滑ら
かに連接する構成とした。
リング装着溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、
ピストンピンの軸線方向を短径とする楕円形としてなる
内燃機関用ピストンにおいて、前記スカート部の楕円形
を、少なくとも２種の楕円度を有するものであって、上
部分を、所定かつ一定の小さい楕円度とし、下部分を、
上部分の楕円度よりも大きい所定かつ一定の楕円度とし
て、スカート部のシリンダボアとの接触面形状を略Ｔ字
形状にし、かつ楕円度小なる部分と大なる部分とが滑ら
かに連接する構成とした。
〈作用〉 かかる構成において、ピストンが燃焼力によりシリン
ダボアに側圧で押し付けられる時、スカート部とシリン
ダボアは接触する。
ダボアに側圧で押し付けられる時、スカート部とシリン
ダボアは接触する。
この場合、上部分は、所定かつ一定の小さい楕円度と
なっているため、幾分広い範囲でシリンダボアと接触す
る。又、下部分は、上部分の楕円度よりも大きい所定か
つ一定の楕円度となっているため、狭い範囲でしかシリ
ンダボアと接触しない。
なっているため、幾分広い範囲でシリンダボアと接触す
る。又、下部分は、上部分の楕円度よりも大きい所定か
つ一定の楕円度となっているため、狭い範囲でしかシリ
ンダボアと接触しない。
従って、スカート部のシリンダボアとの接触面形状
は、略Ｔ字形状となって、従来の場合よりも減少して小
さなものとなる。
は、略Ｔ字形状となって、従来の場合よりも減少して小
さなものとなる。
この場合、ピストン姿勢は、スカート部の上部側がシ
リンダボアと比較的大きな面積で接触するため、この接
触部で支えられる。
リンダボアと比較的大きな面積で接触するため、この接
触部で支えられる。
以上の結果、スカート部のフリクションの低減を図れ
ると同時に、ピストン作動時の姿勢も安定し、ピストン
スラップによる打音の発生を抑えることができ、両者の
作用を両立することができる。
ると同時に、ピストン作動時の姿勢も安定し、ピストン
スラップによる打音の発生を抑えることができ、両者の
作用を両立することができる。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
尚、以下の図において、第６図〜第９図と同一要素の
ものには同一符号を付して説明を簡単にする。
ものには同一符号を付して説明を簡単にする。
第１図〜第３図において、ピストン１のスカート部２
は、その楕円形X2,Y2の長径をピストン軸方向に沿って
変化させることにより所謂樽形に形成され、スカート部
２外周面のピストンピン３の軸線方向と直交する方向に
相対向する両側部位の面にはテーパ面４が形成される構
成は従来と同様である。尚、第１図において、a2＞a2′
である。
は、その楕円形X2,Y2の長径をピストン軸方向に沿って
変化させることにより所謂樽形に形成され、スカート部
２外周面のピストンピン３の軸線方向と直交する方向に
相対向する両側部位の面にはテーパ面４が形成される構
成は従来と同様である。尚、第１図において、a2＞a2′
である。
前記楕円形X2,Y2は、上述したように、長径をピスト
ン軸方向に沿って変化させているため、断面位置によっ
て第２図及び第３図に示すように変化する。
ン軸方向に沿って変化させているため、断面位置によっ
て第２図及び第３図に示すように変化する。
この場合、前記楕円形X2,Y2は、少なくとも２種の楕
円度を有するものであって、上部分を、所定かつ一定の
小さい楕円度とし、下部分を、上部分の楕円度よりも大
きい所定かつ一定の楕円度として、スカート部２のシリ
ンダボア８との接触面形状を略Ｔ字形状にし、かつ楕円
度小なる部分と大なる部分とが滑らかに連接する構成と
している。
円度を有するものであって、上部分を、所定かつ一定の
小さい楕円度とし、下部分を、上部分の楕円度よりも大
きい所定かつ一定の楕円度として、スカート部２のシリ
ンダボア８との接触面形状を略Ｔ字形状にし、かつ楕円
度小なる部分と大なる部分とが滑らかに連接する構成と
している。
例えば、ピストピン３の軸線より上方にh1の長さの部
位のスカート部２断面形状は、第３図に示すように形成
される。又、ピストンピン３の軸線より下方にh2の長さ
の部位のスカート部２断面形状は、第２図に示すように
形成される。
位のスカート部２断面形状は、第３図に示すように形成
される。又、ピストンピン３の軸線より下方にh2の長さ
の部位のスカート部２断面形状は、第２図に示すように
形成される。
これらの図において明らかなように、第２図の楕円形
X2の方が、第３図の楕円形Y2の方よりも、長径と短径の
差が大きくなっており、楕円度が大になっている（b2＞
c2）。
X2の方が、第３図の楕円形Y2の方よりも、長径と短径の
差が大きくなっており、楕円度が大になっている（b2＞
c2）。
又、ピストンピン３の軸線より上方にh1の長さの部位
から上方は、第３図の楕円形状となるように形成され、
この部位から下方は、第２図の楕円形状となるように形
成され、両部は滑らかに連接するように形成される。
から上方は、第３図の楕円形状となるように形成され、
この部位から下方は、第２図の楕円形状となるように形
成され、両部は滑らかに連接するように形成される。
上記ピストンピン３の軸線より下方にh2の長さの部位
は、ピストン基準径φＤの部位である。
は、ピストン基準径φＤの部位である。
尚、第１図〜第３図に示した各部の寸法差にあって
も、従来例と同様に便宜上実際よりも誇張して大きくし
てある。
も、従来例と同様に便宜上実際よりも誇張して大きくし
てある。
次に、かかる構成の作用について説明する。
第５図に示すように、ピストン１が燃焼力Fgによりシ
リンダボア８に側圧FTで押し付けられる時、スカート部
２とシリンダボア８は接触する。
リンダボア８に側圧FTで押し付けられる時、スカート部
２とシリンダボア８は接触する。
この時、ピストンピン３の軸線よりh1の長さの部位の
スカート部２は、その断面形状である楕円形Y2の楕円度
が小さいため、幾分広い範囲でシリンダボア８と接触す
る。又、ピストンピン３の軸線よりh2の長さの部位のス
カート部２は、その断面形状である楕円形X2の楕円度が
大きいため、狭い範囲でしかシリンダボア８と接触しな
い。
スカート部２は、その断面形状である楕円形Y2の楕円度
が小さいため、幾分広い範囲でシリンダボア８と接触す
る。又、ピストンピン３の軸線よりh2の長さの部位のス
カート部２は、その断面形状である楕円形X2の楕円度が
大きいため、狭い範囲でしかシリンダボア８と接触しな
い。
従って、スカート部２のシリンダボア８との接触面形
状は、第４図のＤ部分のように、略Ｔ字形状となり、接
触面積は、第９図に示した従来例の場合よりも減少して
小さなものとなる。
状は、第４図のＤ部分のように、略Ｔ字形状となり、接
触面積は、第９図に示した従来例の場合よりも減少して
小さなものとなる。
この場合、ピストン１の姿勢は、スカート部２の上部
側がシリンダボア８と比較的大きな面積で接触するた
め、この接触部で支えられる。
側がシリンダボア８と比較的大きな面積で接触するた
め、この接触部で支えられる。
以上の結果、スカート部２のフリクションの低減を図
れると同時に、ピストン１の作動時の姿勢も安定し、ピ
ストンスラップによる打音の発生を抑えることができ、
両者の作用を両立することができる。
れると同時に、ピストン１の作動時の姿勢も安定し、ピ
ストンスラップによる打音の発生を抑えることができ、
両者の作用を両立することができる。
ここで、上記の構成においては、ピストンピン３の軸
線より上方の部位のスカート部２の楕円形Y2を、下方の
部位のスカート部２の楕円形X2よりも、楕円度を小さく
してあるが、これには次のような理由がある。
線より上方の部位のスカート部２の楕円形Y2を、下方の
部位のスカート部２の楕円形X2よりも、楕円度を小さく
してあるが、これには次のような理由がある。
即ち、スカート部２のピストンピン軸線から上部と下
部の荷重分担を考えると、上部：下部＝6:4（ピストン
摩耗状態より予測）であるため、等面圧で当てるには上
部の面積の方を大きくする必要がある。従って、第４図
に示したような略Ｔ字形状の接触面とした方が低フリク
ションのためには、ベストである。
部の荷重分担を考えると、上部：下部＝6:4（ピストン
摩耗状態より予測）であるため、等面圧で当てるには上
部の面積の方を大きくする必要がある。従って、第４図
に示したような略Ｔ字形状の接触面とした方が低フリク
ションのためには、ベストである。
この場合、前述したように、スカート部２の楕円形
X2,Y2を、少なくとも２種の楕円度を有するものであっ
て、上部分を、所定かつ一定の小さい楕円度とし、下部
分を、上部分の楕円度よりも大きい所定かつ一定の楕円
度とすれば良い。
X2,Y2を、少なくとも２種の楕円度を有するものであっ
て、上部分を、所定かつ一定の小さい楕円度とし、下部
分を、上部分の楕円度よりも大きい所定かつ一定の楕円
度とすれば良い。
尚、スカート部２の楕円形X2,Y2の部分のシリンダボ
アへの接触箇所の設定は、第１図におけるa2,a2′の設
定の仕方で変えれば良い。
アへの接触箇所の設定は、第１図におけるa2,a2′の設
定の仕方で変えれば良い。
又、第１図におけるa2,a2′及び第２図，第３図にお
けるb2,c2は、熱膨張を考慮して設定し、第１図におけ
るh1,h2はピストン１の各部の寸法により適切な位置に
決定するようにする。
けるb2,c2は、熱膨張を考慮して設定し、第１図におけ
るh1,h2はピストン１の各部の寸法により適切な位置に
決定するようにする。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明に係る内燃機関用ピスト
ンによると、スカート部の横断面形状を、ピストンピン
の軸線方向を短径とする楕円形とし、スカート部の楕円
形を、上部分を、所定かつ一定の小さい楕円度とし、下
部分を、上部分の楕円度よりも大きい所定かつ一定の楕
円度として、スカート部のシリンダボアとの接触面形状
を略Ｔ字形状にする構成としたから、スカート部のシリ
ンダボアとの接触面積をピストン姿勢を安定させたまま
低減でき、低フリクションとピストンスラップによる打
音の発生防止を両立できる有用性大なるものである。
ンによると、スカート部の横断面形状を、ピストンピン
の軸線方向を短径とする楕円形とし、スカート部の楕円
形を、上部分を、所定かつ一定の小さい楕円度とし、下
部分を、上部分の楕円度よりも大きい所定かつ一定の楕
円度として、スカート部のシリンダボアとの接触面形状
を略Ｔ字形状にする構成としたから、スカート部のシリ
ンダボアとの接触面積をピストン姿勢を安定させたまま
低減でき、低フリクションとピストンスラップによる打
音の発生防止を両立できる有用性大なるものである。
第１図は本発明に係る内燃機関用ピストンの一実施例の
構成を示す図、第２図は第１図中A2−A2矢視断面図、第
３図は第１図中B2−B2矢視断面図、第４図は同上実施例
におけるピストンスカート部のシリンダボアとの接触部
を示す側面図、第５図はピストンの作動を説明する断面
図、第６図は従来の内燃機関用ピストンの一例の構成を
示す図、第７図は第１図中A1−A1矢視断面図、第８図は
第１図中B1−B1矢視断面図、第９図は同上実施例におけ
るピストンスカート部のシリンダボアとの接触部を示す
側面図である。 １……ピストン、２……スカート部、３……ピストンピ
ン、X2,Y2……楕円形
構成を示す図、第２図は第１図中A2−A2矢視断面図、第
３図は第１図中B2−B2矢視断面図、第４図は同上実施例
におけるピストンスカート部のシリンダボアとの接触部
を示す側面図、第５図はピストンの作動を説明する断面
図、第６図は従来の内燃機関用ピストンの一例の構成を
示す図、第７図は第１図中A1−A1矢視断面図、第８図は
第１図中B1−B1矢視断面図、第９図は同上実施例におけ
るピストンスカート部のシリンダボアとの接触部を示す
側面図である。 １……ピストン、２……スカート部、３……ピストンピ
ン、X2,Y2……楕円形
Claims (1)
- 【請求項１】ピストンリング装着溝よりも下方のスカー
ト部の横断面形状を、ピストンピンの軸線方向を短径と
する楕円形としてなる内燃機関用ピストンにおいて、前
記スカート部の楕円形を、少なくとも２種の楕円度を有
するものであって、上部分を、所定かつ一定の小さい楕
円度とし、下部分を、上部分の楕円度よりも大きい所定
かつ一定の楕円度として、スカート部のシリンダボアと
の接触面形状を略Ｔ字形状にし、かつ楕円度小なる部分
と大なる部分とが滑らかに連接する構成としたことを特
徴とする内燃機関用ピストン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250527A JP2598326B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 内燃機関用ピストン |
| US07/580,544 US5107807A (en) | 1989-09-28 | 1990-09-11 | Piston for internal combustion engine |
| EP90310546A EP0420618B2 (en) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Piston for internal combustion engine |
| DE69001229T DE69001229T3 (de) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Kolben für eine Brennkraftmaschine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250527A JP2598326B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115762A JPH03115762A (ja) | 1991-05-16 |
| JP2598326B2 true JP2598326B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17209220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1250527A Expired - Lifetime JP2598326B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598326B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06257507A (ja) * | 1993-03-09 | 1994-09-13 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関のピストン |
| JPH06346787A (ja) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のピストン |
| KR100441971B1 (ko) * | 2001-03-19 | 2004-07-30 | 김진규 | 에어펜스 |
| JP2018145861A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 日野自動車株式会社 | ピストン構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3010057U (ja) * | 1994-10-12 | 1995-04-18 | 株式会社木村技研 | 洗面台 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1250527A patent/JP2598326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03115762A (ja) | 1991-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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