JP3166488B2 - ピストン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クラウン部とスカー
ト部とを一体構造に構成したピストン本体、及び前記ス
カート部に緩衝部材を介在して嵌合した外環部材を有す
るピストンに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の駆動によって発生する騒音の
一つにスラップ音がある。このスラップ音は、ピストン
がシリンダ内を往復運動する時にピストンのスカート部
がシリンダライナに衝突することによって発生するもの
である。つまり、シリンダ内をピストンが往復運動でき
るように、ピストンとシリンダライナ壁面との間には隙
間が形成されている一方で、燃焼室からのブローダウン
を防止するため、ピストンに形成されたピストンリング
溝にはピストンリングが嵌入しているので、ピストンが
シリンダ内を往復運動する時、ピストンピン軸に垂直な
方向、即ちスラスト方向のシリンダライナ壁面にピスト
ンが衝突してスラップ音が発生する。

【０００３】従来、上記スラップ音を低減するために、
種々のピストンが開発されており、例えば、スラップ音
の低減を図ったピストンとして、図１０、図１１及び図
１２に示すような本願出願人が先に出願したピストン
（特願平５ー１３７００９号、以下、「第一従来例」と
いう）がある。このピストンについて、図面を参照しな
がら説明する。図１０はピストンの分解斜視図、図１１
は図１０に示すピストンの組立正面図、及び図１２は図
１１に示すピストンの線Ｃ−Ｃにおける断面図である。

【０００４】上記ピストンは、ピストンリング溝６１を
備えたクラウン部５２とピストンピン６９を挿通するピ
ン孔５４が形成されたボス部６２を備えたスカート部５
３とを一体構造に構成したピストン本体５１、及びスカ
ート部５３に緩衝部材５６を介在して嵌合した外環部材
５７を有するものである。スカート部５３の円弧面部分
には、緩衝部材５６が嵌入する複数個の凹部５５がピン
孔５４に対して対称にそれぞれ形成されている。外環部
材５７を支持する外環支持部材６０はピストンピン６９
の軸回りに回動可能に設けられている。また、外環支持
部材６０は外環部材５７の上下方向相対移動を規制し且
つ外環部材５７のスラスト方向相対移動を許容する係止
部６７，６８を有している。

【０００５】外環部材５７は、ピストンピン６９の軸に
対して対称に配置された二つ割りの半円弧面部材５８，
５９から構成され、各半円弧面部材５８，５９の周方向
両側にはそれぞれ円周方向に延びる腕部６５を備えてお
り、該腕部６５が外環支持部材６０の係止部６７，６８
で形成された溝６６に摺動可能に係合している。

【０００６】外環支持部材６０は、断面円弧状の柱状体
であり、ピストン本体５１のスカート部５３に形成され
た平坦面６３、即ちピン孔５４を形成したボス部６２に
配置されるものである。溝６６は外環支持部材６０の上
部と下部にそれぞれ凸状に形成された係止部６７，６８
によって規定される。溝６６の幅Ｗと腕部６５の幅ＡＷ
とは略等しく形成されているので、腕部６５は溝６６に
摺動可能に係合することができる。

【０００７】ピストンピン６９の直径ＰＤは、ピストン
本体５１のピン孔５４の内径Ｄにほぼ等しく形成されて
おり、ピストンピン６９はピストン本体５１のピン孔５
４に嵌合されて固定される。ピストンピン６９は中心孔
７５を有しており、この中心孔７５にサブピストンピン
７０が取り付けられる。サブピストンピン７０は小径部
７１及び大径部７２からなるピン部７３と、大径部７２
の端部に形成されたキャップ部７４とから構成されてい
る。小径部７１は、その直径Ｓｄ₁ がピストンピン６９
の中心孔７５の内径ｄ₁ に等しく形成されており、中心
孔７５に圧入することができる。大径部７２の直径Ｌｄ
₂ は外環支持部材６０の溝６６に形成した孔７６の内径
ｄ₂ よりも少し小さく形成されている。

【０００８】上記ピストンの組立は次のようにして行わ
れる。まず、ピストン本体５１のピン孔５４にピストン
ピン６９を挿入して固定し、次いでピストンピン６９を
両側から挟むように外環支持部材６０をピストン本体５
１のボス部６２に当てて、サブピストンピン７０の先端
の小径部７１をピストンピン６９の中心孔７５に圧入す
る。これにより、サブピストンピン７０の大径部７２が
外環支持部材６０の孔７６に挿入された状態になり、こ
の状態で、外環支持部材６０はピストンピン６９に対し
て回動可能となる。その後、ピストン本体５１のスカー
ト部５３に形成された凹部５５に緩衝部材５６を嵌入
し、次いで二つの半円弧面部材５８，５９でスカート部
５３を両側から挟むようにして、腕部６５を外環支持部
材６０の溝６６に挿入することにより、ピストンは組み
立てられる。両方の腕部６５は先端６４同士が所定のク
リアランスをもって外環支持部材６０に組み付けられ、
ピストン単体の状態では、外環部材５７は簡単にはずれ
てしまう。しかし、ピストンをシリンダライナ中に収納
すれば、外環部材５７は緩衝部材５６からシリンダライ
ナを常に押し開く方向に力を受けてシリンダライナに弾
性支持される。また、ピストンがシリンダライナ中に収
納された状態においては、緩衝部材５６が何らかの原因
で仮に離脱するようなことがあったとしても、外環部材
５７の腕部６５が溝６６に係合しているので、外環部材
５７がピストン本体５１から離脱するという事故は発生
しない。

【０００９】上記ピストンの作動は、次の通りである。
外環部材５７は外環支持部材６０によってピストンピン
６９に対する上下方向の相対移動が規制され、且つスラ
スト方向の相対移動が許容されており、しかも外環支持
部材６０がピストンピン６９に対して回動可能に取り付
けられているので、ピストンの往復運動時に外環部材５
７がスラスト力やピストンピン６９の軸回りに回動する
力を受けても、外環部材５７の腕部６５や外環支持部材
６０の係止部６７，６８に無理な力が作用することもな
く、外環部材５７は外環支持部材６０に対して滑らかに
スラスト方向に相対移動することができる。また、ピス
トンの往復運動に伴って、ピストン本体５１はピストン
ピン６９の軸回りに揺動し、スカート部５３が緩衝部材
５６及び外環部材５７を介してシリンダライナ壁面に衝
撃を与える。しかしながら、外環部材５７は、ピストン
本体５１に対して上下方向に相対移動せず、スラスト方
向に相対移動可能で且つピストンピン６９の軸回りに回
動可能に構成されているので、ピストン本体５１の揺動
力は緩衝部材５６によって緩衝されて外環部材５７に伝
達され、その衝撃力は低減されるので、スラップ音は低
減される。

【００１０】また、スラップ音の低減を図ったピストン
の別の例として、実開昭５３−１０００８号公報に開示
されたピストン、即ち図１５及び図１６に示すピストン
がある（以下、「第二従来例」という）。図１５はこの
ピストンの縦断面図、図１６は図１５に示すピストンの
線Ｄ−Ｄにおける一部の断面図である。このピストン８
０は、図１５及び図１６に示すように、ピストン８０の
スカート部８１にスカート部外周面上に突出するごとく
複数個の略円柱形状で合成樹脂製の緩衝部材８２を固着
し、緩衝部材８２のシリンダ８３内周面に面する側の端
面８４を球面形状にしたものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第一従
来例においては、スラップ音低減効果を得る上で、緩衝
部材５６をゴムまたは合成樹脂等の粘弾性を有する材料
で製作するとよいことはわかっていたが、具体的にどの
ような形状が適切かについては特に考慮されなかった。
最近行ったテストにより、緩衝部材５６としてゴムを使
用した場合に、その形状の違いによってスラップ音の低
減効果が著しく異なることが判明した。

【００１２】例えば、図１３はピストンを水平断面で切
断したときの拡大断面図であるが、図１３に示すよう
に、緩衝部材５６を凹部５５に嵌入したときに、緩衝部
材５６の外周面７９と凹部５５の側壁７７との間に隙間
が生じないような形状となるように緩衝部材５６を製作
した場合、スラップ音低減効果は大きいが、外環部材５
７と凹部５５との間でつぶれた緩衝部材５６の周縁部５
６Ａが凹部５５の周囲７８にはみ出して、外環部材５７
との隙間に入り込むため、外環部材５７の外周面で、こ
のはみ出した部分だけシリンダライナへの当たりが強く
なり、ピストンが焼き付きを起こすおそれがあることが
わかった。このはみ出しが生じるのは、緩衝部材５６が
ゴムという圧縮変形する材料で製作されているから、当
然の結果である。

【００１３】そこで、図１４に示すように、緩衝部材５
６の外周面７９と凹部５５の側壁７７との間に約１ｍｍ
程度の隙間を設けることによって、緩衝部材５６がつぶ
れた時の余裕しろを約１ｍｍ程度とり、凹部５５の側壁
７７に緩衝部材５６が当たらないようにしたところ、上
記焼き付きの問題は解決されるものの、緩衝部材５６に
よる緩衝効果は低下し、スラップ音の低減効果が落ち、
かえって悪い結果を招くこととなった。その理由は以下
のとおりである。ピストンにかかる筒内圧は約１０ＭＰ
ａであり、この時ピストンがシリンダライナを押し付け
る側圧力は６０００Ｎ程度になる。また、緩衝部材５６
の面積の総計は約１０ｃｍ² であるから、緩衝部材５６
が受ける面圧は、６０００Ｎ／１０ｃｍ² ＝６ＭＰａと
なる。一方、一般的なゴムの弾性率は１〜３ＭＰａ程度
であるから、６ＭＰａという大きな面圧を受けると、緩
衝部材５６は簡単につぶれてしまい、衝撃吸収の機能を
果たすことができない。このような理由から、緩衝部材
５６の外周面７９と凹部５５の側壁７７との間に隙間を
設けると、緩衝効果が得られないのである。従って、上
記第一従来例のピストンにおいては、緩衝部材５６の衝
撃吸収機能を確保すると同時に緩衝部材５６の周縁部５
６Ａがピストンとシリンダライナの間に挟まれるのを防
ぐことが課題となっている。

【００１４】そこで、上記第二従来例に開示された緩衝
部材８２の端面８４が球面形状であることに着目して、
上記第二従来例の緩衝部材８２を上記第一従来例のピス
トンに適用した場合、緩衝部材８２の周縁部５６Ａが外
環部材５７と凹部５５の周囲７８との間に挟まれる可能
性はかなり低くなると予想される。もっとも上記第二従
来例では、緩衝部材８２はフッ素樹脂製が好ましいとし
ており、その場合には上記のような焼き付き等の問題を
考慮する必要はないかもしれない。なぜなら、フッ素樹
脂の弾性率は４×１０⁸ Ｐａ程度であるから、緩衝部材
８２の圧縮しろは２０〜３０μｍ程度といった非常に小
さなものになるからである。しかしながら、フッ素樹脂
は圧縮永久歪みが大きいため、徐々にシリンダライナと
外環部材５７との間隙が増大し、これに伴ってスラップ
音低減効果が減少していくことになるので、緩衝部材と
して長期間使用するにはフッ素樹脂は適当ではない。

【００１５】また、上記第二従来例のピストンにおいて
は、緩衝部材はシリンダライナの面に直接摺動する関係
上、緩衝部材の材料として摩擦係数の低いフッ素樹脂が
好ましいとしたものと推定されるが、上記第一従来例の
ピストンのように、緩衝部材５６がピストンスカート部
５３と外環部材５７との間に嵌装されているピストンに
おいては、摩擦係数はあまり重要なファクタではない。
むしろ、スラップ音低減効果に優れた材料であるところ
のゴムあるいはゴムと同程度の弾性率を有する材料が緩
衝部材の材料として適切である。従って、上記第二従来
例で開示された端面８４が球面形状の緩衝部材８２を上
記第一従来例のピストンに適用するとすれば、緩衝部材
８２の材質としてゴムあるいはゴムと同程度の弾性率を
有する材料を選択するのが妥当である。しかしながら、
緩衝部材８２が圧縮変形した時の逃げ容積を何らかの形
で緩衝部材８２の周囲に確保しなければ、凹部５５の周
囲７８に緩衝部材８２がはみ出す可能性がないとはいえ
ず、緩衝部材８２の周縁部５６Ａがピストンスカート部
５３と外環部材５７との間に挟まれて緩衝部材８２の一
部がちぎれたり、あるいはピストンが焼き付いたりする
おそれが依然として残っている。

【００１６】この発明の目的は、上記課題を解決するこ
とであり、ゴムあるいはゴムと同程度の弾性率を有する
材料で製作された緩衝部材がピストンスカート部と外環
部材との間に嵌装されるピストンにおいて、緩衝部材の
形状を工夫することによって、緩衝部材の周縁部がピス
トンスカート部と外環部材との間に挟まれるのを防ぎ、
焼き付きを防止しつつ衝突減衰性能を確保したピストン
を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するため手段】この発明は、上記目的を達
成するため次のように構成されている。即ち、この発明
は、ピストンリング溝を備えたクラウン部とピストンピ
ンを挿通するピン孔が形成されたボス部を備えたスカー
ト部とを一体構造に構成したピストン本体、前記スカー
ト部に緩衝部材を介在して嵌合した外環部材、前記ボス
部と前記外環部材との間に設けられ前記外環部材を前記
ピストンピンに対してスラスト方向に相対移動可能に支
持する外環支持部材を有するピストンにおいて、前記緩
衝部材が密着状態で嵌入される凹部を前記スカート部に
形成し、前記緩衝部材の前記外環部材側の面の周縁部を
面取りしてチャンファー部を形成し、前記凹部の側壁と
チャンファー部との間に空間を形成したことを特徴とす
るピストンに関する。

【００１８】

【作用】この発明によるピストンは、上記のように構成
されており、次のような作用をする。即ち、このピスト
ンは、ボス部と外環部材の間にはピストンピンに対して
前記外環部材の上下方向相対移動を規制する係止部を備
えた外環支持部材が介在され、前記外環支持部材は前記
外環部材が前記ピストンピンに対してスラスト方向に相
対移動可能に配置されているので、前記外環部材は前記
外環支持部材を介在してピストン往復運動方向即ち上下
方向が前記ピストンピンで支持されることになり、しか
も前記外環部材はスカート部及び前記緩衝部材に対して
スラスト方向に相対移動可能になる。

【００１９】従って、ピストンの往復運動に対しては前
記外環部材はピストン本体と共に往復運動するが、前記
外環部材はスラスト方向には前記スカート部に対して相
対移動可能であるので、前記ピストン本体がピストンピ
ン回りに揺動する時に発生する衝突力は前記緩衝部材に
よって緩衝され、スラップ音の発生は抑制され、しか
も、前記緩衝部材では前記外環部材が支持されていない
ので、前記緩衝部材に剪断力が作用することがなく、前
記緩衝部材の耐久性を向上でき、長期にわたってスラッ
プ音低減性能を維持することができる。

【００２０】ピストン本体がピストンピン回りに揺動す
る時に発生する衝突力が前記緩衝部材によって緩衝され
るメカニズムは以下のとおりである。即ち、前記緩衝部
材の外周面が凹部に密着して嵌入しているので、前記緩
衝部材が衝撃力を受けた時に、前記緩衝部材は衝撃吸収
の初期段階においては衝撃を弾性変形で受け、その内部
歪みによってエネルギーを吸収し、高面圧になってくる
に従って衝撃を体積圧縮で受けることによって過大な圧
縮変形が防止されるのである。また、前記凹部の側壁と
チャンファー部との間に空間が形成されているので、前
記緩衝部材がつぶれた時に、前記緩衝部材は前記空間を
埋めるように変形し、前記緩衝部材の周縁部がピストン
スカート部と外環部材との間にはみ出すことはない。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明による
ピストンの実施例について説明する。この発明によるピ
ストンの一実施例を図１、図２、図３及び図４を参照し
て説明する。図１はこの発明によるピストンの一実施例
を示す概略図であって、ピストンピン軸方向の左半分が
断面で且つ右半分が外観を示す概略図、図２は図１のピ
ストンのピストンピン軸に直角方向の左半分が断面で且
つ右半分が外観を示す概略図、図３は図１の線Ａ−Ａに
おける断面図、及び図４は図１のピストンの分解図であ
る。

【００２２】図示のように、このピストンは、ピストン
ヘッド部即ちクラウン部２と、該クラウン部２の外径よ
り小さい外径を有し且つクラウン部２と一体構造のスカ
ート部３とからなるピストン本体１、及びスカート部３
に緩衝部材６を介在して嵌合した外環部材７を有してい
る。クラウン部２には複数のピストンリング溝１２が形
成され、各ピストンリング溝１２にはピストンリング
（図示せず）が嵌入される。また、ピストン本体１のス
カート部３はピストンピンを嵌合するピン孔４が形成さ
れたボス部１３を備えている。また、スカート部３のボ
ス部１３は外面が平坦面１４に形成されており、平坦面
１４にピストンピン（図示せず）が挿通するピン孔４が
形成されている。

【００２３】外環部材７は円筒状部材であって、円筒部
にピストンピン挿通用のピン孔８が形成されている。ピ
ン孔８はスカート部３のピン孔４より径が大きく形成さ
れている。外環部材７はピン孔８を挟んで円筒部の上下
に形成された鍔部９，９を有している。外環部材７の内
径はスカート部３の外径より大きく形成されている。ス
カート部３のボス部１３は平坦面１４に形成され、外環
部材７は円筒状に形成されているから、外環部材７がス
カート部３に嵌合した状態では、ボス部１３の平坦面１
４と外環部材７の内面との間には断面円弧状の隙間が形
成される。この隙間に外環支持部材１０が配置されてい
る。

【００２４】外環支持部材１０には、スカート部３のピ
ン孔４に整合するピン孔１１が形成されている。また、
外環支持部材１０は、ピストンピンに対しては全方向に
相対移動はできない状態であるが、外環部材７に対して
はピストン往復運動方向即ち上下方向には相対移動は規
制され且つ周方向であるスラスト方向には相対移動が可
能に構成されている。また、スカート部３のボス部１３
の近傍を除く外面と外環部材７の内面との間には周方向
に延びる隙間１７が形成され、該隙間１７には緩衝部材
６が介在している。緩衝部材６は、ゴム、合成樹脂等の
粘弾性を有する材料から作製されている。スカート部３
の外面には、スカート部３に対する相対移動を阻止する
ため、複数個の緩衝部材６が嵌入する緩衝部材嵌入用凹
部５が複数個形成されている。

【００２５】緩衝部材嵌入用の凹部５の形状は図５及び
図６に示すとおりである。図５は図４のピストンの凹部
５の部分を示す正面図、図６は図５の線Ｂ−Ｂにおける
断面図である。凹部５の形状は長方形部分の両端にそれ
ぞれ半円形部分が形成された形状である。凹部５の底面
１５は平坦面であり、側壁１６は底面１５に対して垂直
に形成されている。

【００２６】緩衝部材６の形状は図７及び図８に示すと
おりである。図７は緩衝部材６の平面図、図８は図７の
緩衝部材の正面図である。緩衝部材６はゴム又はゴムと
同程度の弾性率（縦弾性率及び体積弾性率）を有する材
料で製作する。図７から明らかなように、緩衝部材６の
平面形状は長方形部分の両端にそれぞれ半円形部分が形
成された形状であり、図７と図５とを比較するとわかる
ように、緩衝部材６の平面形状は凹部５の形状と全く同
一である。緩衝部材６の輪郭を描く外周面１８は底面１
９に垂直に形成されている。緩衝部材６の上面２０には
全周にわたって面取りが施され、チャンファー部２１が
形成されている。また、緩衝部材６の上面２０はスカー
ト部３の曲率半径Ｒ₁ に等しい曲率半径Ｒ₂ をもつ円弧
面として形成されている。また、緩衝部材６の厚さは凹
部５の深さよりも若干大きく形成されている。即ち、緩
衝部材６の厚さは、凹部５の深さにピストン本体１と外
環部材７との間隙の大きさを加えた程度の大きさとす
る。

【００２７】図９は凹部５に緩衝部材６を嵌入した状態
を示す拡大断面図である。図９に示すように、緩衝部材
６を凹部５に嵌入した状態においては、緩衝部材６の外
周面１８と凹部５の側壁１６との間には隙間が生じな
い。また、緩衝部材６は上面即ち外環部材７側の面の周
囲にチャンファー部２１が形成されている。チャンファ
ー部２１は外環部材７側の面の全周にわたって面取りし
て形成したものであり、その大きさはピストン本体１と
外環部材７の間隙がゼロになった時の緩衝部材６のつぶ
れ分を吸収できる程度とする。チャンファー部２１を設
けたことにより、緩衝部材６は外周面１８と凹部５の側
壁１６との間に隙間のない状態で凹部５に嵌入している
が、凹部５の側壁１６と緩衝部材６のチャンファー部２
１との間には空間２２が形成されている。

【００２８】このピストンにおいて、特に、外環部材７
の上下端部には、外環支持部材１０に対して外環部材７
が上下方向に規制即ち固定されるように、半径方向内向
きに突出する係止部即ち鍔部９が形成されている。そし
て、外環支持部材１０に形成したピン孔１１はピストン
ピンに対してクリアランスを形成することなく嵌合して
いる。また、外環部材７がシリンダを構成するシリンダ
ライナと同程度の熱膨張率を有する材料で作製されてい
ることが、外環部材７とシリンダライナとの間に熱膨張
差が発生せず好ましいものである。例えば、シリンダラ
イナが鋳鉄で作製されている場合には、外環部材７は鋳
鉄又は鋼等で作製し、また、シリンダライナがセラミッ
クスで作製されている場合には、外環部材７をセラミッ
クスで作製することが好ましい。

【００２９】このピストンは、例えば、凹部５に緩衝部
材６を嵌入したスカート部３に、上下の鍔部９の間に外
環支持部材１０を配置した外環部材７を挿入し、次い
で、外環部材７のピン孔８、外環支持部材１０のピン孔
１１及びスカート部３のピン孔４にピストンピンを挿入
して固定することによって、組み立てられる。このピス
トンは、上記のように組み立てられるが、ピストンが往
復運動すると、外環部材７はピストン本体１と一体的に
往復運動する。そして、ピストンの往復運動に従ってピ
ストン本体１はスラスト方向即ちピストンピン回りで揺
動し、スカート部３が緩衝部材６及び外環部材７を介し
てシリンダライナ壁面に衝撃を与える。しかしながら、
外環部材７は、ピストンピンによってピストン本体１に
対して上下方向に規制されてピストンピンに支持されて
いるが、ピストン本体１に対して周方向に相対移動可能
に構成されているので、ピストン本体１の揺動力は緩衝
部材６によって緩衝されて外環部材７に伝達され、その
衝撃力は低減され、スラップ音は低減される。

【００３０】緩衝部材６は外環部材７を介してシリンダ
ライナ壁面から衝撃を受けると、緩衝部材６は弾性変形
してつぶれていく。ゴム製の緩衝部材６は高粘性である
ことから、特に凹部５の底面１９に近い部分では弾性変
形する時の逃げ場がなくなり、体積圧縮を受けることに
なると考えられる。ゴムの体積弾性率は２．５×１０ ⁹
Ｐａ程度であるから、従来の技術の欄で説明したよう
に、６ＭＰａの面圧が緩衝部材６に作用したとしても、
厚さｔ＝２ｍｍのゴム製緩衝部材６の場合、圧縮しろ
は、 ２×６×１０⁶ ／２．５×１０⁹ ＝４．８×１０^{- 3} ｍ
ｍ となり、緩衝部材６は６０００Ｎの側圧力（ピストンが
シリンダライナを押し付ける側圧力）を受けることが可
能である。

【００３１】このように、緩衝部材６は、衝撃吸収の初
期段階においては、衝撃を緩衝部材６自体の弾性変形で
受け、内部歪みによってエネルギーを吸収する。そし
て、緩衝部材６は高面圧になってくるにつれて衝撃を体
積圧縮で受ける。このようにして過大な圧縮変形を防止
することができる。そして、凹部５の側壁１６と緩衝部
材６のチャンファー部２１との間には空間２２が形成さ
れているので、該空間２２が緩衝部材６が圧縮されてつ
ぶれた時の余裕しろとなり、緩衝部材６の周縁部が凹部
５の周囲２３にはみ出すことはない。従って、外環部材
７の外周面がシリンダライナに部分的に強く当たるとい
うことはないので、ピストンの焼き付きの問題は発生し
ない。

【００３２】なお、この発明によるピストンの一実施例
として、緩衝部材６と凹部５との関係を図１、図２、図
３及び図４に示したタイプのピストンに適用した場合に
ついて説明したが、緩衝部材と凹部との関係を第一従来
例として記載したタイプのピストンに適用してもよいこ
とは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】この発明によるピストンは、上記のよう
に構成されているので、次のような効果を奏する。即
ち、緩衝部材は凹部に密着状態即ち隙間なく嵌入するの
で、緩衝部材は、衝撃吸収の初期段階においては、衝撃
を緩衝部材自体の弾性変形で受け、内部歪みによってエ
ネルギーを吸収する。そして、緩衝部材は高面圧になっ
てくるにつれて衝撃を体積圧縮で受ける。このようにし
て過大な圧縮変形を防止することができる。また、前記
緩衝部材の外環部材側の面の周縁部を面取りしてチャン
ファー部を形成し、凹部の側壁とチャンファー部との間
に空間を形成したので、緩衝部材が圧縮されてつぶれた
時に前記空間が余裕しろとなり、緩衝部材の周縁部がス
カート部と外環部材との間にはみ出すことはなくなり、
ピストンの焼き付きを引き起こすことはなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるピストンの一実施例を示す概略
図であって、ピストンピン軸方向の左半分が断面で且つ
右半分が外観を示す概略図である。

【図２】図１のピストンのピストンピン軸に直角方向の
左半分が断面で且つ右半分が外観を示す概略図である。

【図３】図１の線Ａ−Ａにおける断面図である。

【図４】図１のピストンの分解図である。

【図５】図４のピストンの凹部の部分を示す正面図であ
る。

【図６】図５の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。

【図７】緩衝部材の平面図である。

【図８】図７の緩衝部材の正面図である。

【図９】凹部に緩衝部材を嵌入した状態を示す拡大断面
図である。

【図１０】第一従来例のピストンの分解斜視図である。

【図１１】図１０に示すピストンの組立正面図である。

【図１２】図１１の線Ｃ−Ｃにおける断面図である。

【図１３】第一従来例のピストンの凹部に緩衝部材を嵌
入した状態を示す拡大断面図である。

【図１４】第一従来例のピストンの凹部に別の緩衝部材
を嵌入した状態を示す拡大断面図である。

【図１５】第二従来例のピストンを示す縦断面図であ
る。

【図１６】図１５のピストンの線Ｄ−Ｄにおける一部の
断面図である。

【符号の説明】

１ ピストン本体 ２ クラウン部 ３ スカート部 ４ ピン孔 ５ 凹部 ６ 緩衝部材 ７ 外環部材 １０ 外環支持部材 １２ ピストンリング溝 １３ ボス部 １６ 側壁 １８ 外周面 ２１ チャンファー部 ２２ 空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02F 3/00 301 F02F 3/00 F02F 3/00 302

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンリング溝を備えたクラウン部と
   ピストンピンを挿通するピン孔が形成されたボス部を備
   えたスカート部とを一体構造に構成したピストン本体、
   前記スカート部に緩衝部材を介在して嵌合した外環部
   材、前記ボス部と前記外環部材との間に設けられ前記外
   環部材を前記ピストンピンに対してスラスト方向に相対
   移動可能に支持する外環支持部材を有するピストンにお
   いて、前記緩衝部材が密着状態で嵌入される凹部を前記
   スカート部に形成し、前記緩衝部材の前記外環部材側の
   面の周縁部を面取りしてチャンファー部を形成し、前記
   凹部の側壁と前記チャンファー部との間に空間を形成し
   たことを特徴とするピストン。