JP2963473B2 - 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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- JP2963473B2 JP2963473B2 JP1241690A JP24169089A JP2963473B2 JP 2963473 B2 JP2963473 B2 JP 2963473B2 JP 1241690 A JP1241690 A JP 1241690A JP 24169089 A JP24169089 A JP 24169089A JP 2963473 B2 JP2963473 B2 JP 2963473B2
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- JP
- Japan
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- piston
- elastic member
- internal combustion
- combustion engine
- pin
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/04—Resilient guiding parts, e.g. skirts, particularly for trunk pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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する。
（従来の技術） 内燃機関においては、ピストンはシリンダ内を往復直
線運動するが、この運動はコンロッドによってクランク
軸の回転運動に変換されるため、特に上・下死点近傍に
おいてピストンがピストンピン回りに回動することによ
って所謂ピストンスラップと称される現象が不可避的に
生じる。
線運動するが、この運動はコンロッドによってクランク
軸の回転運動に変換されるため、特に上・下死点近傍に
おいてピストンがピストンピン回りに回動することによ
って所謂ピストンスラップと称される現象が不可避的に
生じる。
（発明が解決しようとする課題） ところが、前記ピストンスラップは騒音の原因となる
ばかりか、機関のロス馬力の原因となる。即ち、ピスト
ンスラップによってピストンの面圧が局部的に高くなる
ため、該ピストンの摺動抵抗が増し、特に高回転時には
機関のロス馬力が無視し得ない程度に大きくなる。
ばかりか、機関のロス馬力の原因となる。即ち、ピスト
ンスラップによってピストンの面圧が局部的に高くなる
ため、該ピストンの摺動抵抗が増し、特に高回転時には
機関のロス馬力が無視し得ない程度に大きくなる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は、ピストンスラップを緩和することによっ
て、内燃機関の騒音及びロス馬力の低減に資することが
できる内燃機関用ピストンを提供することにある。
とする処は、ピストンスラップを緩和することによっ
て、内燃機関の騒音及びロス馬力の低減に資することが
できる内燃機関用ピストンを提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、スカート部外周
のピストンピンよりもシリンダヘッド側位置にピストン
リングを嵌着して成る内燃機関用ピストンにおいて、ス
カート部外周の前記ピストンリングよりもクランクケー
ス側で且つピストンピンよりもシリンダヘッド側位置か
らピストンピンよりクランクケース側位置にかけて環状
の凹溝を形成し、摩擦係数がピストン母材のそれよりも
値さい合成樹脂で成形された継ぎ目を有するリング状に
成形された弾性部材を拡開してこれを前記凹溝に嵌着す
るとともに、該弾性部材の継ぎ目をピストンピン方向に
配してこれの上下２箇所を回り止め用ピンによってスカ
ート部に係止したことを特徴とする。
のピストンピンよりもシリンダヘッド側位置にピストン
リングを嵌着して成る内燃機関用ピストンにおいて、ス
カート部外周の前記ピストンリングよりもクランクケー
ス側で且つピストンピンよりもシリンダヘッド側位置か
らピストンピンよりクランクケース側位置にかけて環状
の凹溝を形成し、摩擦係数がピストン母材のそれよりも
値さい合成樹脂で成形された継ぎ目を有するリング状に
成形された弾性部材を拡開してこれを前記凹溝に嵌着す
るとともに、該弾性部材の継ぎ目をピストンピン方向に
配してこれの上下２箇所を回り止め用ピンによってスカ
ート部に係止したことを特徴とする。
（作用） 本発明によれば、特に上・下死点近傍においてピスト
ンがピストンピンを中心に傾いても、この傾きは幅広の
弾性部材の弾性変形によって抑えられるため、ピストン
スラップが緩和され、結果的にはピストンの局部的な面
圧の上昇が抑えられ、該ピストンの摺動抵抗が減じて内
燃機関のロス馬力が低減されるとともに、騒音も低減さ
れる。そして、ピストンが摺動方向に振動しても、摩擦
係数の小さな合成樹脂製の弾性部材によってピストンに
高い摺動性が確保される。
ンがピストンピンを中心に傾いても、この傾きは幅広の
弾性部材の弾性変形によって抑えられるため、ピストン
スラップが緩和され、結果的にはピストンの局部的な面
圧の上昇が抑えられ、該ピストンの摺動抵抗が減じて内
燃機関のロス馬力が低減されるとともに、騒音も低減さ
れる。そして、ピストンが摺動方向に振動しても、摩擦
係数の小さな合成樹脂製の弾性部材によってピストンに
高い摺動性が確保される。
又、弾性部材は幅広に成形されているため、爆発行程
時に該弾性部材に作用する衝撃的な側圧荷重が低減され
る。尚、この弾性抜材は幅広であるため、その倒れを防
ぐために上下２箇所を回り止め用ピンによって係止する
必要がある。
時に該弾性部材に作用する衝撃的な側圧荷重が低減され
る。尚、この弾性抜材は幅広であるため、その倒れを防
ぐために上下２箇所を回り止め用ピンによって係止する
必要がある。
更に、弾性部材は継ぎ目を有するリング状に成形され
ているため、これを拡開してスカート部外周の凹溝に容
易に嵌着することができ、この弾性部材によってピスト
ンピン孔が覆われ、ピストンピンが長手方向に移動する
ようになっても弾性部材がピストンピンとシリンダ壁の
間に介在してピストンピンのシリンダ壁への接触を防ぐ
ため、シリンダ壁のピストンピンによるかじりが防がれ
る。しかも、弾性部材の継ぎ目をピストンピン方向に配
し、且つ、この継ぎ目をピストンピン方向に位置決めす
るために回り止め用ピンによって弾性部材をスカート部
に係止したため、爆発行程時に弾性部材に作用する衝撃
的な側圧荷重が継ぎ目に作用するのが運転中において常
に確実に防がれる。
ているため、これを拡開してスカート部外周の凹溝に容
易に嵌着することができ、この弾性部材によってピスト
ンピン孔が覆われ、ピストンピンが長手方向に移動する
ようになっても弾性部材がピストンピンとシリンダ壁の
間に介在してピストンピンのシリンダ壁への接触を防ぐ
ため、シリンダ壁のピストンピンによるかじりが防がれ
る。しかも、弾性部材の継ぎ目をピストンピン方向に配
し、且つ、この継ぎ目をピストンピン方向に位置決めす
るために回り止め用ピンによって弾性部材をスカート部
に係止したため、爆発行程時に弾性部材に作用する衝撃
的な側圧荷重が継ぎ目に作用するのが運転中において常
に確実に防がれる。
更に又、弾性部材の継ぎ目の上下２箇所を回り止め用
ピンによってスカート部に係止したため、該弾性部材が
幅広であって、且つ、これを円周方向に回そうとする力
が作用した場合であっても、この弾性部材の傾きが抑制
され、その面圧が小さく抑えられるとともに、該弾性部
材とシリンダ壁との当たりが強くなる箇所も発生せず、
このことによって弾性部材の損傷が防がれる。
ピンによってスカート部に係止したため、該弾性部材が
幅広であって、且つ、これを円周方向に回そうとする力
が作用した場合であっても、この弾性部材の傾きが抑制
され、その面圧が小さく抑えられるとともに、該弾性部
材とシリンダ壁との当たりが強くなる箇所も発生せず、
このことによって弾性部材の損傷が防がれる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る内燃機関用ピストンの破断側面
図、第２図は第１図の矢視Ａ方向の図、第３図は弾性部
材を取り外した状態におえる第１図の矢視Ａ方向の図、
第４図は内燃機関要部の縦断面図である。
図、第２図は第１図の矢視Ａ方向の図、第３図は弾性部
材を取り外した状態におえる第１図の矢視Ａ方向の図、
第４図は内燃機関要部の縦断面図である。
先ず、第４図に基づいて４サイクル内燃機関１の基本
構成を説明する。
構成を説明する。
第４図において、２はシリンダボディであって、これ
の上部にはシリンダヘッド３が被着され、下部にはクラ
ンクケース４が取り付けられている。
の上部にはシリンダヘッド３が被着され、下部にはクラ
ンクケース４が取り付けられている。
上記シリンダボディ２内にはシリンダライナー５が嵌
装されており、該シリンダライナー５内には本発明に係
るピストン６が摺動自在に嵌装されている。そして、こ
のピストン６にはコンロッド７の小端部がピストンピン
８によって連結されており、コンロッド７の大端部は前
記クランクケース４内に回転自在に配された第４図の紙
面垂直方向面に長いクランク軸９にクランクピン10によ
って連結されている。
装されており、該シリンダライナー５内には本発明に係
るピストン６が摺動自在に嵌装されている。そして、こ
のピストン６にはコンロッド７の小端部がピストンピン
８によって連結されており、コンロッド７の大端部は前
記クランクケース４内に回転自在に配された第４図の紙
面垂直方向面に長いクランク軸９にクランクピン10によ
って連結されている。
一方、前記シリンダヘッド３には燃焼室Ｓに開口する
吸気通路11と排気通路12が形成されており、これらの吸
気通路11と排気通路12は吸気弁14と排気弁15によってそ
れぞれ適当なタイミングで開閉される。
吸気通路11と排気通路12が形成されており、これらの吸
気通路11と排気通路12は吸気弁14と排気弁15によってそ
れぞれ適当なタイミングで開閉される。
ここで、前記ピストン６の構成の詳細を第１図乃至第
３図に基づいて説明する。
３図に基づいて説明する。
本発明に係るピストン６は、そのスカート部6aにピン
方向（第１図の左右方向）に開口する切欠部6a−1,6a−
１を有して成るスリッパピストンと称されるものであっ
て、その上部外周（ピストンピン８よりもシリンダヘッ
ド３側の位置）にはガス漏れ防止用のコンプレッション
リング16と油膜調整用のオイルリング17が上下２段に嵌
着されている。尚、図中、6e,6eはピンボス部であっ
て、各ピンボス部6eには前記ピストンピン８（第４図参
照）を支持するためのピストンピン孔19が形成されてい
る。又、第１図に示すように、前記各切欠部6a−１の下
部にはオイル逃がし孔20が形成されている。
方向（第１図の左右方向）に開口する切欠部6a−1,6a−
１を有して成るスリッパピストンと称されるものであっ
て、その上部外周（ピストンピン８よりもシリンダヘッ
ド３側の位置）にはガス漏れ防止用のコンプレッション
リング16と油膜調整用のオイルリング17が上下２段に嵌
着されている。尚、図中、6e,6eはピンボス部であっ
て、各ピンボス部6eには前記ピストンピン８（第４図参
照）を支持するためのピストンピン孔19が形成されてい
る。又、第１図に示すように、前記各切欠部6a−１の下
部にはオイル逃がし孔20が形成されている。
ところで、本実施例に係るピストン６においては、そ
のピストンスカート部6aの外周の前記コンプレッション
リング16とオイルリング17よりも下方（クランクケース
４側）で且つピストンピン８よりも上方（シリンダヘッ
ド３側）位置からピストンピン８より下方（クランクケ
ース４側）位置にかけて環状の凹溝6fが形成されてお
り、この幅広の凹溝6fにはピストン母材よりも摩擦係数
の小さい（ピストン母材（金属）の摩擦係数の40％〜50
％）ポリイミド系の合成樹脂でリング状に成形された弾
性部材21が嵌着されている。尚、この弾性部材21は帯状
のものを円形に成形して得られ、従って、これには第２
図に示すような継ぎ目が存在する。
のピストンスカート部6aの外周の前記コンプレッション
リング16とオイルリング17よりも下方（クランクケース
４側）で且つピストンピン８よりも上方（シリンダヘッ
ド３側）位置からピストンピン８より下方（クランクケ
ース４側）位置にかけて環状の凹溝6fが形成されてお
り、この幅広の凹溝6fにはピストン母材よりも摩擦係数
の小さい（ピストン母材（金属）の摩擦係数の40％〜50
％）ポリイミド系の合成樹脂でリング状に成形された弾
性部材21が嵌着されている。尚、この弾性部材21は帯状
のものを円形に成形して得られ、従って、これには第２
図に示すような継ぎ目が存在する。
そして、上記弾性部材21はこれを若干拡開させた状態
でピストン６の前記凹溝6fに容易に嵌着することがで
き、その継ぎ目部分はピストンピン８の方向に配され、
第２図に示すように回り止め用ピン22,22によってピス
トンスカート部6aに係止されている。
でピストン６の前記凹溝6fに容易に嵌着することがで
き、その継ぎ目部分はピストンピン８の方向に配され、
第２図に示すように回り止め用ピン22,22によってピス
トンスカート部6aに係止されている。
而して、第４図に示す内燃機関１が駆動されると、ピ
ストン６はシリンダライナー５内を上下に往復直線運動
するが、この運動はコンロッド７によってクランク軸９
の回転運動に変換され、該クランク軸９が回転駆動せし
められる。
ストン６はシリンダライナー５内を上下に往復直線運動
するが、この運動はコンロッド７によってクランク軸９
の回転運動に変換され、該クランク軸９が回転駆動せし
められる。
ところで、前述のように特に上・下死点近傍において
は、ピストン６がピストンピン８を中心として傾くため
にピストンスラップと称される現象が生ずるが、本実施
例においては、特に上・下死点近傍においてピストン６
がピストンピン８を中心に傾いても、この傾きは弾性部
材21の弾性変形によって抑えられるため、ピストンスラ
ップが緩和され、結果的にはピストン６の局部的な面圧
の上昇が抑えられ、該ピストン６の摺動抵抗が減じて内
燃機関１のロス馬力が低減されるとともに、騒音も低減
される。そして、ピストン６が摺動方向に振動しても、
摩擦係数の小さな合成樹脂製の弾性部材21によってピス
トン６に高い摺動性が確保される。
は、ピストン６がピストンピン８を中心として傾くため
にピストンスラップと称される現象が生ずるが、本実施
例においては、特に上・下死点近傍においてピストン６
がピストンピン８を中心に傾いても、この傾きは弾性部
材21の弾性変形によって抑えられるため、ピストンスラ
ップが緩和され、結果的にはピストン６の局部的な面圧
の上昇が抑えられ、該ピストン６の摺動抵抗が減じて内
燃機関１のロス馬力が低減されるとともに、騒音も低減
される。そして、ピストン６が摺動方向に振動しても、
摩擦係数の小さな合成樹脂製の弾性部材21によってピス
トン６に高い摺動性が確保される。
又、弾性部材21は幅広に成形されているため、爆発行
程時に該弾性部材21に作用する衝撃的な側圧荷重が低減
される。
程時に該弾性部材21に作用する衝撃的な側圧荷重が低減
される。
更に、ピストンピン孔19は弾性部材21によって、ピス
トンピン８が長手方向に移動するようになっても弾性部
材21がピストンピン８とシリンダライナー５の間に介在
してピストンピン８のシリンダライナー５への接触を防
ぐため、シリンダライナー５のピストンピン８によるか
じりが防がれる。しかも、弾性部材21の継ぎ目をピスト
ンピン８の方向に配し、且つ、この継ぎ目をピストンピ
ン８方向に位置決めするために回り止め用ピン22,22に
よって弾性部材21をピストンスカート部6aに係止したた
め、爆発行程時に弾性部材21に作用する衝撃的な側圧荷
重が継ぎ目に作用するのが運転中において常に確実に防
がれる。
トンピン８が長手方向に移動するようになっても弾性部
材21がピストンピン８とシリンダライナー５の間に介在
してピストンピン８のシリンダライナー５への接触を防
ぐため、シリンダライナー５のピストンピン８によるか
じりが防がれる。しかも、弾性部材21の継ぎ目をピスト
ンピン８の方向に配し、且つ、この継ぎ目をピストンピ
ン８方向に位置決めするために回り止め用ピン22,22に
よって弾性部材21をピストンスカート部6aに係止したた
め、爆発行程時に弾性部材21に作用する衝撃的な側圧荷
重が継ぎ目に作用するのが運転中において常に確実に防
がれる。
更に又、弾性部材21の継ぎ目の上下２箇所を回り止め
用ピン22,22によってピンスカート部6aに係止したた
め、該弾性部材21が幅広であって、且つ、これを円周方
向に回そうとする力が作用した場合であっても、この弾
性部材21の傾きが抑制され、その面圧が小さく抑えられ
るとともに、該弾性部材21とシリンダライナー５との当
たりが強くなる箇所も発生せず、このことによって、弾
性部材21の損傷が防がれ、その耐久性が高められる。
用ピン22,22によってピンスカート部6aに係止したた
め、該弾性部材21が幅広であって、且つ、これを円周方
向に回そうとする力が作用した場合であっても、この弾
性部材21の傾きが抑制され、その面圧が小さく抑えられ
るとともに、該弾性部材21とシリンダライナー５との当
たりが強くなる箇所も発生せず、このことによって、弾
性部材21の損傷が防がれ、その耐久性が高められる。
その他、ピストン６のピストンスカート部6aには切欠
部6a−1,6a−１が形成されているため、ピストン６の軽
量化が図られ、更に、切欠部6a−1,6a−１とクランクケ
ース４内が連通するため、弾性部材21の裏側へオイルが
直接供給され、このオイルによって合成樹脂製の弾性部
材21を効果的に冷却することができる。
部6a−1,6a−１が形成されているため、ピストン６の軽
量化が図られ、更に、切欠部6a−1,6a−１とクランクケ
ース４内が連通するため、弾性部材21の裏側へオイルが
直接供給され、このオイルによって合成樹脂製の弾性部
材21を効果的に冷却することができる。
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によればスカー
ト部外周のピストンピンよりもシリンダヘッド側位置に
ピストンリングを嵌着して成る内燃機関用ピストンにお
いて、スカート部外周の前記ピストンリングからもクラ
ンクケース側で且つピストンピンよりもシリンダヘッド
側位置からピストンピンよりクランクケース側位置にか
けて環状の凹溝を形成し、摩擦係数がピストン母材のそ
れよりも小さい合成樹脂で成形された継ぎ目を有するリ
ング状に成形された弾性部材を拡開してこれを前記凹溝
に嵌着するともに、該弾性部材の継ぎ目をピストンピン
方向に配してこれの上下２箇所を回り止め用ピンによっ
てスカート部に係止したため、ピストンスラップを緩和
することができ、内燃機関の騒音及びロス馬力の低減を
図ることができるとともに、爆発行程時に弾性部材に作
用する衝撃的な側圧荷重が継ぎ目に作用するのが運転中
において常に確実に防がれるという効果が得られる。
ト部外周のピストンピンよりもシリンダヘッド側位置に
ピストンリングを嵌着して成る内燃機関用ピストンにお
いて、スカート部外周の前記ピストンリングからもクラ
ンクケース側で且つピストンピンよりもシリンダヘッド
側位置からピストンピンよりクランクケース側位置にか
けて環状の凹溝を形成し、摩擦係数がピストン母材のそ
れよりも小さい合成樹脂で成形された継ぎ目を有するリ
ング状に成形された弾性部材を拡開してこれを前記凹溝
に嵌着するともに、該弾性部材の継ぎ目をピストンピン
方向に配してこれの上下２箇所を回り止め用ピンによっ
てスカート部に係止したため、ピストンスラップを緩和
することができ、内燃機関の騒音及びロス馬力の低減を
図ることができるとともに、爆発行程時に弾性部材に作
用する衝撃的な側圧荷重が継ぎ目に作用するのが運転中
において常に確実に防がれるという効果が得られる。
第１図は本発明に係る内燃機関用ピストンの破断側面
図、第２図は第１図の矢視Ａ方向の図、第３図は弾性部
材を取り外した状態における第１図の矢視Ａ方向の図、
第４図は内燃機関要部の縦断面図である。 １……内燃機関、６……ピストン、6a……ピストンスカ
ート部、6a−１……切欠部、6f……凹溝、20……オイル
逃がし孔、21……弾性部材、22……回り止め用ピン。
図、第２図は第１図の矢視Ａ方向の図、第３図は弾性部
材を取り外した状態における第１図の矢視Ａ方向の図、
第４図は内燃機関要部の縦断面図である。 １……内燃機関、６……ピストン、6a……ピストンスカ
ート部、6a−１……切欠部、6f……凹溝、20……オイル
逃がし孔、21……弾性部材、22……回り止め用ピン。
Claims (1)
- 【請求項１】スカート部外周のピストンピンよりもシリ
ンダヘッド側位置にピストンリングを嵌着して成る内燃
機関用ピストンにおいて、 スカート部外周の前記ピストンリングよりもクランクケ
ース側で且つピストンピンよりもシリンダヘッド側位置
からピストンピンよりクランクケース側位置にかけて環
状の凹溝を形成し、摩擦係数がピストン母材のそれより
も小さい合成樹脂で成形された継ぎ目を有するリング状
の弾性部材を拡開してこれを前記凹溝に嵌着するとも
に、該弾性部材の継ぎ目をピストンピン方向に配してこ
れの上下２箇所を回り止め用ピンによってスカート部に
係止したことを特徴とする内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241690A JP2963473B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241690A JP2963473B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105047A JPH03105047A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2963473B2 true JP2963473B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17078070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1241690A Expired - Fee Related JP2963473B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963473B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050047964A (ko) * | 2003-11-18 | 2005-05-23 | 현대자동차주식회사 | 다중 기밀 유지 피스톤 |
| JP2010038048A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のピストン |
| DE102009019688A1 (de) | 2009-04-30 | 2010-11-11 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50149707U (ja) * | 1974-05-29 | 1975-12-12 | ||
| JPS6315559Y2 (ja) * | 1980-05-13 | 1988-05-02 | ||
| JPS5859339A (ja) * | 1981-10-02 | 1983-04-08 | Nissan Motor Co Ltd | 自動車用エンジンのピストン |
| JPH0310394Y2 (ja) * | 1986-04-19 | 1991-03-14 | ||
| JPH0734202Y2 (ja) * | 1986-08-28 | 1995-08-02 | 川崎重工業株式会社 | ４サイクルエンジン用ピストン |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1241690A patent/JP2963473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03105047A (ja) | 1991-05-01 |
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