JP3531533B2 - Internal combustion engine piston - Google Patents
Internal combustion engine pistonInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のピスト
ンに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a piston of an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関のピストンは、アルミ合金によ
り形成されたものが主流となっているが、近年の内燃機
関の高出力化に伴う熱負荷や筒内圧の増大に対応するべ
く、鉄材などにより形成されるピストン本体とアルミ合
金により形成されるピストンスカートとを結合して構成
された２分割型ピストンが知られている。2. Description of the Related Art Pistons of internal combustion engines are mainly made of aluminum alloys. In order to cope with the heat load and the increase of cylinder pressure due to the recent increase in output of internal combustion engines, iron materials, etc. There is known a two-division type piston configured by connecting a piston body formed of and a piston skirt formed of an aluminum alloy.
【０００３】このようにピストン本体とピストンスカー
トとを別体に且つそれぞれ異なる鉄系材料で形成した２
分割型ピストンでは、ピストン本体を鉄材で形成するこ
とにより、熱負荷や筒内圧の増大によるピストンの焼き
付きや変形が抑制されるとともに、ピストンスカートを
アルミ合金で形成することにより、ピストンの重量増大
を最小限に抑えることができる。In this way, the piston body and the piston skirt are formed separately and made of different iron-based materials.
In the split type piston, seizure and deformation of the piston due to heat load and increase in cylinder pressure are suppressed by forming the piston body with an iron material, and the piston skirt is formed with an aluminum alloy to increase the weight of the piston. Can be kept to a minimum.
【０００４】また、ピストン本体の下方には、ピンボス
部が一体に形成されており、このピンボス部によりピス
トンピンの両端部のみが回転可能に支持される。また、
ピストンピンの中央部には、コネクティングロッド（以
下、コンロッドという）の上端部が相対回転可能に接続
されている。しかし、ピンボス部はピストンピンの両端
部のみを枢支するような構成であるために、ピストンの
摺動時において、ピストンピンがピンボス部から受ける
荷重がピストンピンの両端部にのみ作用するとともに、
ピストンピンの中央部にはピンボス部から受ける荷重と
は逆方向の荷重がコンロッドから与えられることとな
り、ピストンピン中央部が上方向又は下方向へ湾曲する
ように変形するといった問題が生じていた。Further, a pin boss portion is integrally formed below the piston body, and only both ends of the piston pin are rotatably supported by the pin boss portion. Also,
An upper end of a connecting rod (hereinafter referred to as a connecting rod) is connected to the center of the piston pin so as to be relatively rotatable. However, since the pin boss portion is configured to pivotally support only both end portions of the piston pin, when the piston slides, the load received from the pin boss portion by the piston pin acts only on both end portions of the piston pin,
A load opposite to the load received from the pin boss portion is applied to the central portion of the piston pin from the connecting rod, which causes a problem that the central portion of the piston pin is deformed so as to be curved upward or downward.
【０００５】このように、ピストンピンが変形すると、
ピストン本体が変形し、ピストン本体の上方外周面に形
成されてピストンリングが外嵌されたピストンリング溝
も変形してリング挙動に悪影響が出て、オイル消費が増
大するばかりでなくピストンリングが焼き付きを起こし
シリンダライナが摩耗するといった問題が生じる。この
ようなピストンピンの変形に対して、ピストンピンを拡
径して強度を向上させることによりピストンピンの変形
やピストンの変形を抑制するといったことも考えられる
が、ピストンピンの重量がピストン全体の重量に占める
割合が非常に大きく、ピストンピンの拡径によりピスト
ンピンの重量が大幅に増大すると、ピストン全体の重量
が大幅に増大して、駆動損失が増大して機関効率が低下
するばかりでなく、ピストン全体のコストが増加すると
いった問題が生じる。As described above, when the piston pin is deformed,
The piston body is deformed, the piston ring groove formed on the upper outer peripheral surface of the piston body and fitted with the piston ring is also deformed, and the ring behavior is adversely affected, not only increasing oil consumption but also seizing the piston ring. And the cylinder liner is worn. With respect to such deformation of the piston pin, it may be possible to suppress the deformation of the piston pin or the deformation of the piston by expanding the diameter of the piston pin to improve the strength. If the weight of the piston pin increases significantly due to the expansion of the piston pin, the weight of the entire piston will increase significantly, which will increase drive loss and reduce engine efficiency. However, there arises a problem that the cost of the entire piston increases.
【０００６】このようなピストンピンの拡径に伴いピス
トンの重量が増大するといった問題に鑑みて、例えば実
公平５−２９５８０号公報には、ピストンピンの中央部
にコンロッド上端部を結合させたり、ピストンピンとコ
ンロッドとを一体に形成するなどして、ピストンピンが
コンロッドと一体となって回転（揺動）するように構成
するとともに、ピストンピンを支持するピンボス部が、
ピストンピンの両端部全周を回転自在に支持するととも
にピストンピン上半面（上端部）を軸方向全長にわたっ
て支持するように構成されたピストンが開示されてい
る。In view of the problem that the weight of the piston increases as the diameter of the piston pin increases, for example, in Japanese Utility Model Publication No. 5-29580, the upper end of the connecting rod is connected to the center of the piston pin. The piston pin and the connecting rod are integrally formed, and the piston pin is configured to rotate (swing) integrally with the connecting rod, and the pin boss portion that supports the piston pin is
Disclosed is a piston configured to rotatably support the entire circumference of both ends of a piston pin and to support the upper half surface (upper end) of the piston pin over the entire axial length.
【０００７】このようにピストンピンの両側端部の全周
及び軸方向全長にわたる上端部がピンボス部に支持され
るような構成では、ピストンの摺動時においてピストン
ピンがピンボス部から受ける荷重が、ピストンピンに軸
方向全長にわたって均一に作用する。つまり、従来のよ
うに荷重がピストンピンの両端部のみに集中して作用す
ることはないので、ピストンピンの両端部にかかる荷重
を低減することができる。In this way, in the structure in which the entire circumference of both end portions of the piston pin and the upper end portion over the entire length in the axial direction are supported by the pin boss portion, the load received by the piston pin from the pin boss portion during sliding of the piston is It acts uniformly on the piston pin over the entire axial length. That is, unlike the conventional case, the load is not concentrated and applied only to both ends of the piston pin, so that the load applied to both ends of the piston pin can be reduced.
【０００８】また、ピストン摺動時に、ピンボス部から
受ける荷重とは反対方向の荷重がコンロッドからピスト
ンピンの中央部に与えられても、やはりピストンピン両
端部に与えられる荷重が低減される。したがって、ピス
トンピン両端部にピンボス部から与えられる荷重とピス
トンピン中央部にコンロッドから与えられる荷重とが互
いに逆方向へ作用することにより生じていたピストンピ
ンの変形、具体的にはピストンピンの中央部が上下方向
へ湾曲するといったピストンピンの変形が抑制される。Further, even when a load in the direction opposite to the load received from the pin boss portion is applied from the connecting rod to the central portion of the piston pin when the piston slides, the load applied to both ends of the piston pin is also reduced. Therefore, the deformation of the piston pin caused by the load applied from the pin boss portion on both ends of the piston pin and the load applied from the connecting rod on the central portion of the piston pin in opposite directions, specifically, the center of the piston pin. Deformation of the piston pin such that the portion bends in the vertical direction is suppressed.
【０００９】また、ピストンピンの要求強度が低下する
ので、ピストンピンを縮径してピストンピンの重量を低
減し、ピストン自体の重量を低減することができる。さ
らに、図７に示すように、ピストンの重量を低減するた
めに、ピストン本体１ａのピストンクラウン部６とピン
ボス部７とを、リブ部材８′によって連結することによ
り、ピストンクラウン部６とピンボス部７との連結部分
における重量を低減して、ピストン自体の重量をさらに
低減するようにした技術も知られている。なお、図７に
おいて左半面図はピストンピンの軸方向から見た模式
図、右半面図が同軸と垂直な方向から見た模式図であ
る。Further, since the required strength of the piston pin is reduced, the diameter of the piston pin can be reduced to reduce the weight of the piston pin and the weight of the piston itself. Further, as shown in FIG. 7, in order to reduce the weight of the piston, the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 of the piston body 1a are connected by a rib member 8 ', so that the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 are connected. There is also known a technique in which the weight of the connecting portion with 7 is reduced to further reduce the weight of the piston itself. In FIG. 7, the left half view is a schematic view seen from the axial direction of the piston pin, and the right half view is a schematic view seen from a direction perpendicular to the coaxial axis.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示すように、リブ部材８′は、鉛直状に延びるように形
成されてピンボス部７と連結されている。したがって、
ピストンピンがピンボス部７から受ける荷重は、ピスト
ンピンの上半面全体に亘って鉛直方向に作用することと
なり、ピストンピン全体にかかる負荷が大きくなり、ピ
ストンピンの強度を維持するためには依然としてピスト
ンピンの軸径は大きいものとならざるを得ない。このた
め、実際にはピストンピンの小径化を図るのが困難であ
った。However, as shown in FIG. 7, the rib member 8'is formed so as to extend vertically and is connected to the pin boss portion 7. Therefore,
The load that the piston pin receives from the pin boss portion 7 acts in the vertical direction over the entire upper half surface of the piston pin, the load on the entire piston pin increases, and the piston pin is still required to maintain its strength. The shaft diameter of the pin must be large. Therefore, it was actually difficult to reduce the diameter of the piston pin.
【００１１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、ピストンピンへの応力の伝わり方を改善する
ことによりピストンピンの縮径を図り、さらなる重量低
減を図るようにした、内燃機関のピストンを提供するこ
とを目的としている。The present invention was devised in view of the above problems, and by improving the transmission of stress to the piston pin, the diameter of the piston pin can be reduced to further reduce the weight of the internal combustion engine. It is intended to provide the engine piston.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関のピストンは、ピストン上面部と外
周面にピストンリング溝が形成されるリングランド部と
を有するピストンクラウン部と、中央部にコネクティン
グロッドの上端部が結合又は一体に形成されるピストン
ピンの両端部及び軸方向全長にわたる上半面を回転可能
に支持するピンボス部と、上記ピストンクラウン部及び
上記ピンボス部と一体に形成されるとともに両者を連結
する連結部材とを備えた内燃機関のピストンにおいて、
上記連結部材が、上記ピストン中心軸に対して放射状に
配設されて該ピストン中心軸から外周方向へ延びるよう
に形成されるリブ部材で構成され、上記連結部材の少な
くとも上記ピンボス部との連結部が、ピストンピン中心
軸及びピストン中心軸を含む平面に対して対称となるよ
うに形成されるとともに、上記ピストンクラウン部側か
ら上記ピンボス部側へ該ピストンピンを指向して形成さ
れていることを特徴としている。Therefore, a piston of an internal combustion engine according to the present invention according to claim 1 has a piston crown portion having a piston upper surface portion and a ring land portion having a piston ring groove formed on an outer peripheral surface thereof. , A pin boss portion rotatably supporting both end portions of a piston pin and an upper half surface over the entire axial length, in which the upper end portion of the connecting rod is connected or integrally formed in the central portion, and the piston crown portion and the pin boss portion are integrally formed. In a piston of an internal combustion engine having a connecting member that is formed and connects both,
The connecting member is radially with respect to the central axis of the piston.
Arranged so that it extends from the central axis of the piston in the outer peripheral direction
A rib member formed on the piston, and at least a connecting portion of the connecting member with the pin boss portion is formed to be symmetric with respect to a plane including the piston pin central axis and the piston central axis, and the piston It is characterized in that the piston pin is formed from the crown side to the pin boss side.
【００１３】このような構成によれば、ピストンピンに
作用する応力が、ピストンピンに集中することになる。
したがって、ピストンからの応力を効率よくコネクティ
ングロッドに伝達することができ、ピストンピンの小径
化を図ることができる。また、上記連結部材が、上記ピ
ストン中心軸に対して放射状に配設されて該ピストン中
心軸から外周方向へ延びるように形成されるリブ部材で
構成されるため、連結部材の重量が低減して、ピストン
全体の重量も低減される。また、請求項２記載の本発明
の内燃機関のピストンは、上記請求項１記載の構成に加
えて、上記連結部材の少なくとも上記ピンボス部との連
結部が、上記ピストンクラウン部側から上記ピンボス部
側に向かって、上記ピストンピン中心軸と上記ピストン
中心軸との交点近傍に集中するように形成されているこ
とを特徴としている。According to such a configuration, the stress acting on the piston pin, so that the focus on Pisutonpi down.
Therefore, the stress from the piston can be efficiently transmitted to the connecting rod, and the diameter of the piston pin can be reduced. Further, the connecting member is
The pistons are arranged radially with respect to the central axis of the stone.
With a rib member formed to extend from the mandrel to the outer peripheral direction
Since it is configured, the weight of the connecting member is reduced and the piston
The overall weight is also reduced. Further, in the piston of the internal combustion engine according to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first aspect, at least a connecting portion of the connecting member with the pin boss portion is located from the piston crown portion side to the pin boss portion. It is characterized in that it is formed so as to concentrate in the vicinity of the intersection of the piston pin center axis and the piston center axis toward the side.
【００１４】したがって、ピストンからピストンピンに
作用する応力が、ピストンピンのピストン中心軸部分、
即ち、コネクティングロッドとの接続部近傍に集中して
作用し、コネクティングロッドへ効率よく応力を伝達す
ることができる。また、コネクティングロッドからの入
力も効率よくピストンに伝達される。これにより、ピス
トンを曲げようとする応力を低減することができ、ピス
トンピンのさらなる小径化を図ることができる。なお、
上記連結部材の少なくとも上記ピンボス部との連結部
が、ピストンピン中心軸とピストン中心軸との交点近傍
に集中するように形成するのが好ましい。この場合に
は、ピストンピンのさらなる小径化を図ることができ
る。Therefore, the stress acting from the piston to the piston pin is
That is, it acts in the vicinity of the connecting portion with the connecting rod in a concentrated manner, and the stress can be efficiently transmitted to the connecting rod. Also, the input from the connecting rod is efficiently transmitted to the piston. As a result, the stress tending to bend the piston can be reduced, and the diameter of the piston pin can be further reduced. In addition,
It is preferable that at least the connecting portion of the connecting member with the pin boss portion is formed so as to be concentrated near the intersection of the piston pin central axis and the piston central axis. In this case, the diameter of the piston pin can be further reduced.
【００１５】[0015]
【００１６】また、請求項３記載の本発明の内燃機関の
ピストンは、上記請求項２記載の構成に加えて、上記リ
ブ部材が、上記ピストンクラウン部と上記ピンボス部と
の間に一体に形成されて上記ピストン中心軸に略垂直に
配設される円盤状のプレート部材によって互いに結合さ
れていることを特徴としている。したがって、連結部材
として形成されるリブ部材が円盤状のプレート部材によ
って補強されて、強度が向上する。Further, in the piston of the internal combustion engine according to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect , the rib member is integrally formed between the piston crown portion and the pin boss portion. It is characterized in that they are connected to each other by a disk-shaped plate member arranged substantially perpendicular to the piston central axis. Therefore, the rib member formed as the connecting member is reinforced by the disc-shaped plate member, and the strength is improved.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。図１はディー
ゼルエンジン用のピストン１のピストン本体１ａをピス
トンピンの軸線と垂直な方向から見た図であり、右半面
図が外観形状を示す模式図で左半面図がピストンピンの
軸線上における模式的な断面図、図２はピストン１のピ
ストンピン軸線上における要部断面図、図３はピストン
１におけるピストン本体１ａの下面図、図４はピストン
１におけるピストン本体１ａのピストンピン軸線方向か
ら見た図であり、右半面図が外観形状を示す模式的側面
図で左半面図がピストン中心でのピストンピン中心軸に
対する垂直線上における模式的な断面図、図５はピスト
ン中心におけるピストンピンの軸線に対する垂直線上の
要部断面図、図６はピストンピン中心軸及びピストン中
心軸を含む平面を示す模式図である。なお、以下では、
ディーゼルエンジン用のピストン１を用いて説明する
が、本発明の内燃機関のピストンはディーゼルエンジン
用のものに限定されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view of a piston body 1a of a piston 1 for a diesel engine as seen from a direction perpendicular to an axis of a piston pin. A right half view is a schematic view showing an external shape and a left half view is on a piston pin axis. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the piston 1 on the piston pin axis, FIG. 3 is a bottom view of the piston body 1a of the piston 1, and FIG. FIG. 5 is a schematic side view showing the external shape in the right half view and the left half view is a schematic cross-sectional view taken along a line perpendicular to the piston pin center axis at the piston center, and FIG. FIG. 6 is a schematic view showing a plane including a piston pin center axis and a piston center axis, and FIG. In the following,
The piston 1 for a diesel engine will be described, but the piston of the internal combustion engine of the present invention is not limited to that for a diesel engine.
【００１８】図１に示すように、ピストン本体１ａは、
ピストンクラウン部６と、ピストンピン（図２の符号９
参照）が挿入されるピンボス部７と、これらピストンク
ラウン部６及びピンボス部７に一体に形成され両者を連
結する連結部材としてのピストンリブ部材（以下、リブ
部材）８とから構成されている。このうち、ピストンク
ラウン部６は、上面に円形凹陥状の燃焼室（キャビテ
ィ）２が形成されたピストン上面部３と、該ピストン上
面部３の外縁より下方に延びるように形成されたリング
ランド部５とを有している。As shown in FIG. 1, the piston body 1a is
The piston crown portion 6 and the piston pin (reference numeral 9 in FIG. 2)
(Refer to FIG. 3), and a piston rib member (hereinafter referred to as a rib member) 8 as a connecting member that is integrally formed with the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 and connects the two. Among them, the piston crown portion 6 has a piston upper surface portion 3 in which a circular recessed combustion chamber (cavity) 2 is formed in the upper surface, and a ring land portion formed so as to extend downward from an outer edge of the piston upper surface portion 3. 5 and 5.
【００１９】リングランド部５の外周面には、周方向に
延びる複数のピストンリング溝４が形成されている。ま
た、ピストンリング溝４は、図示しないトップリング，
セカンドリング及びオイルリングがそれぞれ外嵌される
トップリング溝４ａ，セカンドリング溝４ｂ及びオイル
リング溝４ｃから構成され、これらのリング溝４ａ〜４
ｃは、リングランド部５の外周に上方から順次形成され
ている。A plurality of piston ring grooves 4 extending in the circumferential direction are formed on the outer peripheral surface of the ring land portion 5. In addition, the piston ring groove 4 is a top ring (not shown),
The second ring and the oil ring are respectively fitted on the top ring groove 4a, the second ring groove 4b, and the oil ring groove 4c, and these ring grooves 4a to 4 are formed.
c are sequentially formed on the outer periphery of the ring land portion 5 from above.
【００２０】また、図２及び図５に示すように、ピスト
ン本体１ａの下方には、ピストン本体１ａとともに摺動
するピストンスカート１２が配設されている。このピス
トンスカート１２は、ピストンピン９をピンボス部７に
挿入することによりピストン本体１ａに結合されるよう
に構成されている。図２はピストン本体１ａとピストン
スカート１２とがピストンピン９を介して結合したとき
のピストンピン９の中心軸線上における要部断面図であ
る。この図２に示すように、ピストン本体１ａのピンボ
ス部７にはピストンピン９が挿入され、ピストンピン９
は、ピンボス部７の両端部において軸受部材２０を介し
て全周がピンボス部７によって回転可能に支持されてい
る。また、ピストンピン９の中央部分では、軸受部材２
０の下方が切り欠かれており、ピストンピン９はその上
面側半部が軸受部材２０を介してピンボス部７に支持さ
れるようになっている。As shown in FIGS. 2 and 5, a piston skirt 12 that slides with the piston body 1a is disposed below the piston body 1a. The piston skirt 12 is configured to be coupled to the piston body 1a by inserting the piston pin 9 into the pin boss portion 7. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part on the central axis of the piston pin 9 when the piston body 1a and the piston skirt 12 are connected via the piston pin 9. As shown in FIG. 2, the piston pin 9 is inserted into the pin boss portion 7 of the piston body 1a.
Is rotatably supported at both ends of the pin boss portion 7 by the pin boss portion 7 via bearing members 20. Further, in the central portion of the piston pin 9, the bearing member 2
The lower part of 0 is notched, and the upper half of the piston pin 9 is supported by the pin boss portion 7 via the bearing member 20.
【００２１】また、このピストンピン９の中央部下方
（中央下端部）には、コネクティングロッド（以下コン
ロッドという）１０の上端部がボルト１１によって結合
されており、これにより、ピストンピン９がピンボス部
７で回転するとコンロッド１０もピストンピン９と一体
に揺動（回転）するように構成されている。なお、本実
施形態では、コンロッド１０の上端部とピストンピン９
の中央下端部とをボルト１１により結合した例を説明し
たが、本発明では、このような構成に限定されるもので
はなく、例えばピストンピン９の中央下端部とコンロッ
ド１０の上端部とが一体に形成されるなどして、ピスト
ンピン９とコンロッド１０とが一体に回転するように構
成されていればよい。An upper end portion of a connecting rod (hereinafter referred to as a connecting rod) 10 is connected to a lower portion (lower end portion of the center) of the piston pin 9 by a bolt 11 so that the piston pin 9 is a pin boss portion. When rotated at 7, the connecting rod 10 is also configured to swing (rotate) integrally with the piston pin 9. In the present embodiment, the upper end of the connecting rod 10 and the piston pin 9 are
Although the example in which the central lower end portion of the piston is coupled with the bolt 11 has been described, the present invention is not limited to such a configuration, and for example, the central lower end portion of the piston pin 9 and the upper end portion of the connecting rod 10 are integrated. The piston pin 9 and the connecting rod 10 may be configured to rotate integrally with each other, for example.
【００２２】ピンボス部７は、上述したようにその両端
部においてピストンピン９を全周に亘って支持するとと
もに、ピストンピン９の軸方向における中央上半部（中
央上端部）、具体的には軸方向全長にわたる上半面をも
軸受部材２０を介して支持するように形成されている。
即ち、ピストンピン９は、両端部の全周及び軸方向全長
にわたる上半部（上端部）を軸受部材２０を介してピン
ボス部７で回転可能に支持されているのである。なお、
ピストンピン９とピンボス部７との間に介装される軸受
部材２０は省略してもよい。As described above, the pin boss portion 7 supports the piston pin 9 over the entire circumference at both end portions thereof, and at the same time, the central upper half portion (central upper end portion) of the piston pin 9 in the axial direction, specifically, the upper end portion thereof. The upper half surface over the entire length in the axial direction is also formed so as to be supported via the bearing member 20.
That is, the piston pin 9 is rotatably supported by the pin boss portion 7 via the bearing member 20 at the entire circumference of both end portions and the upper half portion (upper end portion) over the entire axial length. In addition,
The bearing member 20 interposed between the piston pin 9 and the pin boss portion 7 may be omitted.
【００２３】また、ピストンスカート１２は、円筒状に
形成されており、ピンボス部７にピストンピン９を挿通
することによりピストン本体１ａに結合されるようにな
っている。そして、このようなピストン本体１ａへの結
合時に、リングランド部５の下端部から下方に向かって
延びるように、ピストンスカート１２は形成されてい
る。Further, the piston skirt 12 is formed in a cylindrical shape, and is inserted into the pin boss portion 7 so as to be coupled to the piston body 1a. The piston skirt 12 is formed so as to extend downward from the lower end of the ring land portion 5 when the piston skirt 12 is coupled to the piston body 1a.
【００２４】このピストンスカート１２には、ピストン
本体１ａのピンボス部７に対応する位置にピストンピン
孔１２ａが穿設されており、このピストンピン孔１２ａ
にピストンピン９の両方の最側端部がそれぞれ嵌入する
ことによりピストンスカート１２とピストン本体１ａと
が結合されるようになっている。また、ピストンピン９
は、ピストンピン孔１２ａ内に配設されるスナップリン
グ１２ｂによって軸方向への移動が規制されるようにな
っている。なお、本実施形態ではピストンピン９はコン
ロッド１０に結合されているため、ピストンピン９はコ
ンロッド１０のピストンピン軸方向へのクリアランス分
しか移動しない。したがって、ピストンピン９がピンボ
ス部７及びピストンピン孔１２ａから抜き出ることはな
く、スナップリング１２ｂを省略して構成してもよい。The piston skirt 12 has a piston pin hole 12a formed at a position corresponding to the pin boss portion 7 of the piston body 1a.
The piston skirt 12 and the piston main body 1a are joined by fitting the outermost ends of both sides of the piston pin 9 into each. Also, the piston pin 9
The axial movement is restricted by a snap ring 12b arranged in the piston pin hole 12a. In this embodiment, since the piston pin 9 is connected to the connecting rod 10, the piston pin 9 moves only by the clearance of the connecting rod 10 in the axial direction of the piston pin. Therefore, the piston pin 9 will not be pulled out from the pin boss portion 7 and the piston pin hole 12a, and the snap ring 12b may be omitted.
【００２５】ところで、ピストン１は、ピストンクラウ
ン部６とピンボス部７とを有するピストン本体１ａと、
ピストンスカート１２との２つの部材からなる２分割型
に構成されているが、ピストン本体１ａとピストンスカ
ート１２とは、それぞれ異なる材料が用いられている。
つまり、ピストン本体１ａは鋳鋼又はダクタイル鋳鉄な
どによって形成され、ピストンスカート１２はアルミニ
ウム合金によって形成されているのである。そして、こ
のような構成により、ピストン本体１ａの強度が増大し
て、高出力化に伴う筒内圧の増大によるピストン本体１
ａの変形が抑制されるとともに、ピストンスカート１２
を軽量化してピストン１の重量増大を抑制することがで
きるのである。By the way, the piston 1 includes a piston body 1a having a piston crown portion 6 and a pin boss portion 7,
The piston skirt 12 and the piston skirt 12 are made of two parts, but the piston body 1a and the piston skirt 12 are made of different materials.
That is, the piston body 1a is made of cast steel or ductile cast iron, and the piston skirt 12 is made of aluminum alloy. With such a configuration, the strength of the piston body 1a is increased, and the piston body 1a is increased due to an increase in in-cylinder pressure accompanying a higher output.
The deformation of a is suppressed and the piston skirt 12
Thus, the weight of the piston 1 can be reduced and the increase in the weight of the piston 1 can be suppressed.
【００２６】また、ピンボス部７がピストンピン９の両
側端部全周と中央上端部（中央部上半面）とを支持する
ように構成されるとともに、ピストンピン９の中央下端
部にコンロッド１０の上端部が結合されているので、実
公平５−２９５８０号公報に開示された従来技術同様
に、ピストン１の摺動時にピストンピン９がピンボス部
７から受ける荷重が、軸方向全長にわたって均一に作用
して、ピストンピン９の両端部のみにピンボス部７から
の荷重が集中することはなくなる。The pin boss portion 7 is constructed so as to support the entire circumference of both end portions of the piston pin 9 and the central upper end portion (upper half surface of the central portion), and the connecting rod 10 is attached to the central lower end portion of the piston pin 9. Since the upper end portions are coupled, the load received by the piston pin 9 from the pin boss portion 7 when the piston 1 slides acts uniformly over the entire axial length, as in the prior art disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 5-29580. Then, the load from the pin boss portion 7 is not concentrated only on both ends of the piston pin 9.
【００２７】つまり、ピストンピン９の両端部に作用す
る応力とは逆方向の荷重がコンロッド１０からピストン
ピン９の中央部に与えられても、ピストンピン９の両端
部に作用する荷重が小さくなるので、両端部と中央部と
に与えられる荷重が互いに逆方向であることによって生
じていたピストンピン９の変形、具体的にはピストンピ
ン９の中央部が上下方向へ湾曲するような変形が抑制さ
れる。したがって、ピストンピン９の要求強度を低下さ
せることができ、ピストンピン９を縮径することができ
るとともに、ピストンピン９の重量を低減してピストン
１自体の重量を低減することができる。That is, even if a load in the direction opposite to the stress acting on both ends of the piston pin 9 is applied from the connecting rod 10 to the central portion of the piston pin 9, the load acting on both ends of the piston pin 9 becomes small. Therefore, the deformation of the piston pin 9 caused by the loads applied to the both end portions and the central portion in the opposite directions, specifically, the deformation in which the central portion of the piston pin 9 bends in the vertical direction is suppressed. To be done. Therefore, the required strength of the piston pin 9 can be reduced, the diameter of the piston pin 9 can be reduced, and the weight of the piston pin 9 can be reduced to reduce the weight of the piston 1 itself.
【００２８】また、これと同様に、ピンボス部７から受
ける荷重とは反対方向の荷重がコンロッド１０からピス
トンピン９の中央部に与えられても、やはり、ピストン
ピン９からピンボス部７に入力される荷重が軸方向全長
にっわたって均一となる。また、ピストンスカート１２
をアルミ合金により形成するとともに、ピストンピン９
を縮径してピストン１の重量を軽減することにより、ピ
ストン１の上下死点におけるピストンの慣性力が軽減さ
れてディーゼル機関の高速化を図ることができる。これ
により、機関の駆動損失が低減して燃費が向上するとと
もに、ピストン１のコストも低減することができる。Similarly, even if a load in the opposite direction to the load received from the pin boss portion 7 is applied from the connecting rod 10 to the central portion of the piston pin 9, it is still input from the piston pin 9 to the pin boss portion 7. Load is uniform over the entire axial length. Also, the piston skirt 12
Is made of aluminum alloy and the piston pin 9
By reducing the diameter of the piston 1 to reduce the weight of the piston 1, the inertial force of the piston at the top-bottom dead center of the piston 1 is reduced and the speed of the diesel engine can be increased. As a result, the drive loss of the engine is reduced, the fuel efficiency is improved, and the cost of the piston 1 can be reduced.
【００２９】ところで、ピストン本体１ａのピストンク
ラウン部６とピンボス部７とは、リブ部材８を介して一
体に結合されている。すなわち、リブ部材８は、その上
端が凹陥状の燃焼室２を有するピストン上面部３の下面
に、またその外周部がリングランド部５の内面下端部に
一体に連結されるとともに、その下端がピンボス部７に
一体に連結され、ピストンクラウン部６とピンボス部７
とを連結するように形成されている。なお、このリブ部
材８は、後述する貫通孔１５とともに連結部材を構成し
ている。By the way, the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 of the piston body 1a are integrally connected via a rib member 8. That is, the rib member 8 is integrally connected to the lower surface of the piston upper surface portion 3 having the recessed combustion chamber 2 at the upper end, and the outer peripheral portion thereof to the lower end portion of the inner surface of the ring land portion 5 and the lower end thereof. The piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 are integrally connected to the pin boss portion 7.
It is formed so as to connect with. The rib member 8 constitutes a connecting member together with a through hole 15 described later.
【００３０】このように、重量低減のために薄肉構造と
されているピストン上面部３及びリングランド部５をリ
ブ部材８によって互いに連結するように構成されている
ので、ピストンを薄肉構造としても強度低下を抑制する
ことができ、ピストン本体１ａの変形を防止することが
できる。また、リブ部材８は、図３の下面視に示すよう
に、ピストン中心軸Ｌ２から放射状に設けられ、ピスト
ン中心軸Ｌ２から等角度に８方向に延びるように設けら
れている。また、リブ部材８は、図１及び図４に示すよ
うに、ピストン中心軸Ｌ２の近傍には形成されておら
ず、ピストン上面部３とピンボス部７との間のピストン
中心軸Ｌ２近傍には空間が設けられるように形成されて
いる。As described above, since the piston upper surface portion 3 and the ring land portion 5 which have a thin wall structure for reducing the weight are connected to each other by the rib member 8, the strength can be increased even if the piston has a thin wall structure. The decrease can be suppressed, and the deformation of the piston body 1a can be prevented. Further, as shown in the bottom view of FIG. 3, the rib members 8 are provided radially from the piston central axis L2 and extend in eight directions at equal angles from the piston central axis L2. Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the rib member 8 is not formed in the vicinity of the piston central axis L2, but in the vicinity of the piston central axis L2 between the piston upper surface portion 3 and the pin boss portion 7. It is formed so that a space is provided.
【００３１】このように、リブ部材８が、放射状に配設
されるとともに、ピストン中心軸Ｌ２線近傍に空間が設
けられるように形成されることにより、ピストンクラウ
ン部６とピンボス部７とを連結するリブ部材８の重量低
減を図ることができ、ピストン本体１ａ及びピストン１
の重量低減を図ることができる。さらに、リブ部材８
は、図１，図２及び図４に示すように、ピストン上面部
３の下面及びリングランド部５の内面との連結部からピ
ンボス部７に向かって、ピストンピン９におけるピスト
ンピン中心軸Ｌ１とピストン中心軸Ｌ２との交点近傍、
即ち、ピストンピン９の中心Ｐに集中するような形状に
形成されている。As described above, the rib members 8 are radially arranged and are formed so that a space is provided near the piston central axis L2 line, so that the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 are connected. The weight of the rib member 8 can be reduced, and the piston body 1a and the piston 1 can be reduced.
The weight can be reduced. Further, the rib member 8
As shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 4, the piston pin central axis L1 of the piston pin 9 and Near the intersection with the piston center axis L2,
That is, it is formed in such a shape that it is concentrated on the center P of the piston pin 9.
【００３２】そして、リブ部材８が、ピストンクラウン
部６との連結部からピストンピン９の中心Ｐに集中する
ような形状に形成されてピンボス部７に連結されている
ので、例えば膨張行程時のようにピストン本体１ａのピ
ストンクラウン部６に作用する応力がリブ部材８を介し
てピンボス部７に伝達される際に、該応力がリブ部材８
によってピストンピン９の中心Ｐ近傍に集中することと
なり、ピストンクラウン部６からピストンピン９に作用
する応力は、ピストンピン９の中心Ｐの下方に配設され
ているコンロッド１０に直に作用することとなる。The rib member 8 is connected to the pin boss 7 by being formed in such a shape that the rib member 8 concentrates on the center P of the piston pin 9 from the connecting portion with the piston crown portion 6, so that, for example, during the expansion stroke. When the stress acting on the piston crown portion 6 of the piston body 1a is transmitted to the pin boss portion 7 via the rib member 8 as described above, the stress is applied to the rib member 8
Therefore, the stress is concentrated in the vicinity of the center P of the piston pin 9, and the stress acting on the piston pin 9 from the piston crown portion 6 directly acts on the connecting rod 10 disposed below the center P of the piston pin 9. Becomes
【００３３】また、例えば圧縮行程時のようにコンロッ
ド１０からピストンピン９に作用する応力がピンボス部
７からリブ部材８を介してピストンクラウン部６に伝達
される際には、コンロッド１０の上端部の上方に位置す
るピストンピン９の中心Ｐからリブ部材８へ直に力が作
用してピストンクラウン部６に伝達されることになる。Further, when the stress acting on the piston pin 9 from the connecting rod 10 is transmitted from the pin boss portion 7 to the piston crown portion 6 via the rib member 8 as in the compression stroke, for example, the upper end portion of the connecting rod 10 is formed. A force acts directly on the rib member 8 from the center P of the piston pin 9 located above, and is transmitted to the piston crown portion 6.
【００３４】したがって、リブ部材８′が鉛直状に形成
されるような従来のピストン（図７参照）においては、
ピンボス部７からの荷重がピストンピン９の上半面全体
にわたって作用していたが、本実施例におけるピストン
１では、該荷重がピストンピン９の中心Ｐ部分に集中し
て、この中心Ｐ近傍部分にのみ作用するために、従来の
のものに対してピストンピン９全体に作用する負荷を軽
減することができ、ピストンピン９自体の要求強度を軽
減することができる。Therefore, in the conventional piston (see FIG. 7) in which the rib member 8'is formed vertically,
The load from the pin boss portion 7 acted on the entire upper half surface of the piston pin 9, but in the piston 1 in the present embodiment, the load concentrates on the center P portion of the piston pin 9 and the portion near the center P is located. Since it works only, the load acting on the entire piston pin 9 can be reduced as compared with the conventional one, and the required strength of the piston pin 9 itself can be reduced.
【００３５】また、ピストンピン９を支持するピンボス
部７をコンパクトに形成して、ピストンピン９の重量及
びピンボス部７の重量を軽減することができ、ピストン
本体１ａの重量を軽減することができる。さらに、上述
したようなピストン１の重量低減により、駆動損失の低
減に伴う燃費の向上やコストの低減といった効果をより
確実に得ることができる。The weight of the piston pin 9 and the weight of the pin boss 7 can be reduced by compactly forming the pin boss 7 that supports the piston pin 9, and the weight of the piston body 1a can be reduced. . Further, by reducing the weight of the piston 1 as described above, it is possible to more reliably obtain the effects of improving fuel efficiency and reducing costs associated with the reduction of drive loss.
【００３６】また、ピストン本体１ａのピストンクラウ
ン部６とピンボス部７との間には、ピストン本体１ａと
一体に形成される円盤状のプレート部材１３がピストン
中心軸Ｌ２線に対して略垂直となるように配設されてい
る。そして、このプレート部材１３により、各リブ部材
８が互いに連結されている。そして、各リブ部材８が互
いにプレート部材１３によって連結されることにより、
リブ部材８の剛性が高められるとともに、ピストン本体
１ａの剛性も高められて、ピストン本体１ａの変形をよ
り抑制することができる。Between the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 of the piston body 1a, a disk-shaped plate member 13 formed integrally with the piston body 1a is substantially perpendicular to the piston central axis L2 line. It is arranged so that. The plate members 13 connect the rib members 8 to each other. Then, by connecting the rib members 8 to each other by the plate member 13,
The rigidity of the rib member 8 is increased and the rigidity of the piston main body 1a is also increased, so that the deformation of the piston main body 1a can be further suppressed.
【００３７】なお、本実施形態では、リブ部材８の強度
をさらに高めるために、リブ部材８が、図１，図２及び
図４に示すように、リングランド部５からプレート部材
１３の外周縁部に連続するように形成されている。しか
し、このように強度向上のためにリブ部材８をプレート
部材１３の外周縁部まで形成することは必ずしも必要で
はなく、図１，図２及び図４に破線で示すように、リブ
部材８の下面がピストンピン９の中心Ｐ部分に集中する
ように形成してもよい。この場合にも、上述したよう
に、ピストンクラウン部６からの荷重がリブ部材８を介
してピストンピン９の中心Ｐ近傍部分に集中することと
なり、ピストンピン９にかかる負荷を軽減することがで
きる。In this embodiment, in order to further increase the strength of the rib member 8, the rib member 8 is formed from the ring land portion 5 to the outer peripheral edge of the plate member 13 as shown in FIGS. 1, 2 and 4. It is formed so as to be continuous with the part. However, it is not always necessary to form the rib member 8 up to the outer peripheral edge portion of the plate member 13 in order to improve the strength as described above, and as shown by broken lines in FIGS. The lower surface may be formed so as to concentrate on the center P portion of the piston pin 9. Also in this case, as described above, the load from the piston crown portion 6 is concentrated on the portion near the center P of the piston pin 9 via the rib member 8, and the load on the piston pin 9 can be reduced. .
【００３８】また、本実施形態におけるピストン本体１
ａのピストンクラウン部６には、図１に示すように、環
状溝１４が形成されている。この環状溝１４は、ピスト
ンクラウン部６に形成されたリングランド部５の内面上
端部であって、リングランド部５の内面とピストン上面
部３の下面との間に周方向に延びるように形成されてい
る。Further, the piston body 1 in this embodiment
As shown in FIG. 1, an annular groove 14 is formed in the piston crown portion 6 of a. The annular groove 14 is formed at the upper end of the inner surface of the ring land portion 5 formed in the piston crown portion 6 and extends in the circumferential direction between the inner surface of the ring land portion 5 and the lower surface of the piston upper surface portion 3. Has been done.
【００３９】また、リブ部材８の環状溝１４に対応した
位置には、貫通孔１５が形成されている。この貫通孔１
５は、環状溝１４に対して周方向に向けて開口するよう
に形成されており、この貫通孔１５により、環状溝１４
は、ピストン上面部３の下面とリングランド部５の内周
面とに連結されるリブ部材８を貫通するように形成され
ている。A through hole 15 is formed in the rib member 8 at a position corresponding to the annular groove 14. This through hole 1
The annular groove 14 is formed so as to open in the circumferential direction with respect to the annular groove 14.
Are formed so as to penetrate the rib member 8 connected to the lower surface of the piston upper surface portion 3 and the inner peripheral surface of the ring land portion 5.
【００４０】一方、図示しないエンジンのシリンダブロ
ックには、図５に示すように、シリンダブロックに配設
された図示しないオイルギャラリからの冷却油を、ピス
トン上面部３に向かって噴出するオイルジェットノズル
１６が設けられている。このオイルジェットノズル１６
は、ピストン１が下死点に位置する状態で、その上端部
が円盤状のプレート部材１３の下面に対して若干の間隙
を有するように配設されるている。また、オイルジェッ
トノズル１６は、ピストン１の中心軸方向から見て、ピ
ストンピン９の軸線の垂直線上に配設されるリブ部材８
ａ（図３及び図４参照）に対して円周方向に若干ずれた
位置に配設されている。On the other hand, in the cylinder block of the engine (not shown), as shown in FIG. 5, the oil jet nozzle for ejecting the cooling oil from the oil gallery (not shown) arranged in the cylinder block toward the piston upper surface portion 3 16 are provided. This oil jet nozzle 16
Is arranged so that the upper end of the piston 1 has a slight gap with respect to the lower surface of the disk-shaped plate member 13 when the piston 1 is located at the bottom dead center. Further, the oil jet nozzle 16 is provided with a rib member 8 arranged on a line perpendicular to the axis of the piston pin 9 when viewed from the central axis direction of the piston 1.
It is arranged at a position slightly deviated in the circumferential direction from a (see FIGS. 3 and 4).
【００４１】そして、円盤状のプレート部材１３には、
図３及び図５に示すように、このオイルジェットノズル
１６の上端部に対向した位置に流入孔１３ａが穿設され
ている。なお、本実施形態では、オイルジェットノズル
１６が図示しないシリンダブロックの２箇所に配設さ
れ、プレート部材１３には、このオイルジェットノズル
１６に対向した２箇所に流入孔１３ａが設けられる構成
となっているが、これに限定されることなく、オイルジ
ェットノズル１６と流入孔１３ａとが対向するように１
箇所だけ配設しても良く３箇所以上配設してもよい。The disk-shaped plate member 13 has
As shown in FIGS. 3 and 5, an inflow hole 13 a is formed at a position facing the upper end of the oil jet nozzle 16. In this embodiment, the oil jet nozzles 16 are arranged at two positions on a cylinder block (not shown), and the plate member 13 is provided with inflow holes 13a at two positions facing the oil jet nozzles 16. However, the present invention is not limited to this, so that the oil jet nozzle 16 and the inflow hole 13a may face each other.
It may be provided only at one place or at three or more places.
【００４２】このように配設されたオイルジェットノズ
ル１６の下端部は、例えばシリンダブロック内のオイル
ギャラリに連結されている。また、このオイルギャラリ
には、クランクシャフトの回動により駆動されるオイル
ポンプ（図示省略）から潤滑油等が供給されるようにな
っており、オイルジェットノズル１６からは、オイルギ
ャラリ内の油圧に応じて潤滑油（冷却油として機能す
る）が常時上方に向けて噴出するように構成されてい
る。なお、この実施形態の構成では、冷却油が常時噴出
するように構成した例を説明したが、ピストン１が下死
点近傍に位置するときにのみ冷却油を噴出するように構
成してもよい。なお、このオイルジェットノズル１６に
よるピストン１の冷却構造は、従来周知技術と同様のも
のである。The lower end of the oil jet nozzle 16 thus arranged is connected to, for example, an oil gallery in the cylinder block. Lubricating oil or the like is supplied to this oil gallery from an oil pump (not shown) driven by the rotation of the crankshaft, and the oil jet nozzle 16 changes the oil pressure in the oil gallery. Accordingly, the lubricating oil (which functions as cooling oil) is always jetted upward. In addition, in the configuration of this embodiment, the example in which the cooling oil is always ejected has been described, but the cooling oil may be ejected only when the piston 1 is located near the bottom dead center. . The structure for cooling the piston 1 by the oil jet nozzle 16 is the same as that of a conventionally known technique.
【００４３】オイルジェットノズル１６から噴出した冷
却油は、プレート部材１３の流入孔１３ａを通って、プ
レート部材１３の上方に供給される。上述したように、
オイルジェットノズル１６及び流入孔１３ａは、ピスト
ン中心軸Ｌ２線方向から見てリブ部材８と重合しない位
置に配設されているので、オイルジェットノズル１６か
ら噴出して流入孔１３ａを通過した冷却油は、ピストン
上面部３の下面３ｂに当たり、下面３ｂに沿って環状溝
１４の方へ流動していく。このようにして環状溝１４に
供給された冷却油は、この環状溝１４を形成しているピ
ストン上面部３とリングランド部５とを冷却することに
なる。The cooling oil ejected from the oil jet nozzle 16 is supplied to the upper side of the plate member 13 through the inflow hole 13a of the plate member 13. As mentioned above,
The oil jet nozzle 16 and the inflow hole 13a are arranged at a position where they do not overlap with the rib member 8 when viewed from the direction of the piston central axis L2, so that the cooling oil ejected from the oil jet nozzle 16 and passed through the inflow hole 13a. Hits the lower surface 3b of the piston upper surface portion 3 and flows toward the annular groove 14 along the lower surface 3b. The cooling oil thus supplied to the annular groove 14 cools the piston upper surface portion 3 and the ring land portion 5 forming the annular groove 14.
【００４４】なお、図示するように、環状溝１４は、ピ
ストンリング溝４により近接した位置に形成されてお
り、特にトップリング溝４ａに極力近接するように形成
されている。これは、リングランド部５のトップリング
溝４ａに嵌入されるトップリングの熱負荷が非常に大き
いために、トップリング溝４ａの熱負荷も非常に大きい
ものとなり、環状溝１４に供給される冷却油による冷却
効果がより要求されるためである。As shown in the drawing, the annular groove 14 is formed at a position closer to the piston ring groove 4, and particularly so as to be as close as possible to the top ring groove 4a. This is because the heat load of the top ring fitted into the top ring groove 4a of the ring land portion 5 is very large, so that the heat load of the top ring groove 4a is also very large, and the cooling supplied to the annular groove 14 is large. This is because the cooling effect of oil is required more.
【００４５】また、環状溝１４がトップリング溝４ａに
近接する位置に形成されると、環状溝１４の冷却油によ
りピストンクラウン部６の冷却されて冷却性能が向上す
るとともに、図１にＡで示すピストン本体１ａの上端面
と環状溝１４上端との肉厚が薄くなりピストン本体１ａ
の重量が低減される。この場合、ピストン上面部３の強
度が低下してピストン本体１ａが変形しやすくなり、ピ
ストンリング溝４が変形することでリング挙動に悪影響
が出て、オイルの消費量の増大やピストンリングの焼き
付き等が生じることが考えられるが、ピストン上面部３
の下面とリングランド部５の内面とがリブ部材８によっ
て連結されているので、環状溝１４がトップリング溝４
ａへ近接して形成されてもピストン本体１ａの強度を維
持することができ、ピストン本体１ａの変形を抑制する
ことができる。When the annular groove 14 is formed at a position close to the top ring groove 4a, the piston crown portion 6 is cooled by the cooling oil in the annular groove 14 to improve the cooling performance, and at A in FIG. The thickness of the upper end surface of the piston body 1a and the upper end of the annular groove 14 shown in FIG.
The weight of is reduced. In this case, the strength of the piston upper surface portion 3 is reduced, the piston body 1a is easily deformed, and the deformation of the piston ring groove 4 adversely affects the ring behavior, resulting in an increase in oil consumption and seizure of the piston ring. Etc. may occur, but the piston upper surface part 3
Since the lower surface of the ring land portion 5 and the inner surface of the ring land portion 5 are connected by the rib member 8, the annular groove 14 becomes
Even if it is formed close to a, the strength of the piston body 1a can be maintained, and the deformation of the piston body 1a can be suppressed.
【００４６】また、上述したように、リブ部材８には、
環状溝１４に沿った貫通孔１５が設けられているので、
環状溝１４に供給された冷却油が、貫通孔１５に流動し
て環状溝１４の円周方向全域に亘って流動するので、ト
ップリング溝４ａ近傍を円周方向全域に亘って効率よく
冷却することができる。つまり、ピストン１の上下方向
の摺動により、環状溝１４に供給された冷却油がリブ部
材８によって遮断されることなく環状溝１４内を円周方
向に流動することによりピストン本体１ａが冷却される
こととなる。As described above, the rib member 8 has
Since the through hole 15 is provided along the annular groove 14,
Since the cooling oil supplied to the annular groove 14 flows into the through hole 15 and flows over the entire area of the annular groove 14 in the circumferential direction, the vicinity of the top ring groove 4a is efficiently cooled over the entire area of the circumferential direction. be able to. That is, as the piston 1 slides in the vertical direction, the cooling oil supplied to the annular groove 14 flows in the annular groove 14 in the circumferential direction without being blocked by the rib member 8 to cool the piston body 1a. The Rukoto.
【００４７】したがって、環状溝１４をリングランド部
５内周におけるトップリング溝４ａに近接する位置に配
設することにより、高出力化に伴うピストンクラウン部
６の熱負荷、特にトップリング溝４ａ近傍における熱負
荷を低減することができ、ピストンリングの焼き付きを
防止できる。さらに、ピストンクラウン部６とピンボス
部７とを連結する放射状のリブ部材８によって、ピスト
ン上面部３とリングランド部５とを連結することによ
り、ピストンクラウン部６の剛性低下を抑制でき、ピス
トン本体１ａの変形に伴うオイル消費の増大やピストン
リングの焼き付きなどを防止することができる。Therefore, by disposing the annular groove 14 at a position close to the top ring groove 4a on the inner circumference of the ring land portion 5, the heat load of the piston crown portion 6 due to the high output, especially near the top ring groove 4a. It is possible to reduce the heat load on the piston ring and prevent seizure of the piston ring. Further, by connecting the piston upper surface portion 3 and the ring land portion 5 with a radial rib member 8 connecting the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7, it is possible to suppress a decrease in the rigidity of the piston crown portion 6, and thus the piston body. It is possible to prevent an increase in oil consumption due to the deformation of 1a and seizure of the piston ring.
【００４８】また、図１，図２，図４及び図５に示すよ
うに、本実施形態におけるピストン本体１ａには、ピン
ボス部７のピストン中心軸Ｌ２上における上端部に、オ
イル供給孔１７が形成されている。このオイル供給孔１
７には、シリンダブロックのオイルギャラリからクラン
クシャフト，コンロッド１０及びピストンピン９を介し
て冷却油が供給されるようになっている。As shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5, the piston body 1a in this embodiment has an oil supply hole 17 at the upper end of the pin boss 7 on the piston central axis L2. Has been formed. This oil supply hole 1
Cooling oil is supplied to the cylinder 7 from the oil gallery of the cylinder block via the crankshaft, connecting rod 10 and piston pin 9.
【００４９】また、ピストン上面部３とピンボス部７と
を連結するリブ部材８は、オイル供給孔１７が位置する
ピストン中央部分においては形成されていないので、オ
イル供給孔１７に供給された冷却油は、オイル供給孔１
７から上方に向かって噴出して、ピストン上面部３とピ
ンボス部７との間の空間を通り、ピストン上面部３の中
央下面に当てられる。Further, since the rib member 8 connecting the piston upper surface portion 3 and the pin boss portion 7 is not formed in the central portion of the piston where the oil supply hole 17 is located, the cooling oil supplied to the oil supply hole 17 is formed. Is the oil supply hole 1
It jets upward from 7, passes through the space between the piston upper surface portion 3 and the pin boss portion 7, and is applied to the central lower surface of the piston upper surface portion 3.
【００５０】したがって、ピストン本体１ａは、環状溝
１４の冷却油によって円周部が冷却されるとともに、上
述のようにオイル供給孔１７からの冷却油によって中央
部が冷却されることとなる。環状溝１４及びピストン上
面部３の中央下面に供給された冷却油は、冷却油自体の
重量やピストン１の摺動慣性によって徐々にリブ部材８
等に沿って下方へ流動するが、ピストン本体１ａには放
射状のリブ部材８を互いに連結して円盤状に形成される
プレート部材１３が配設されているので、冷却油はプレ
ート部材１３上面に貯留されることとなる。Therefore, in the piston body 1a, the circumferential portion is cooled by the cooling oil in the annular groove 14, and the central portion is cooled by the cooling oil from the oil supply hole 17 as described above. The cooling oil supplied to the annular groove 14 and the central lower surface of the piston upper surface portion 3 is gradually increased by the rib member 8 due to the weight of the cooling oil itself and the sliding inertia of the piston 1.
Etc., the piston body 1a is provided with a plate member 13 formed in a disk shape by connecting the radial rib members 8 to each other. It will be stored.
【００５１】したがって、ピストン本体１ａは、プレー
ト部材１３の上面に貯留された冷却油によっても冷却さ
れることとなる。さらに、図２及び図５に示すように、
ピストンスカート１２には、プレート部材１３に対向し
た内周面に、プレート部材１３に近接するように内径側
に突出した内突部１２ｃが周方向全域に亘って形成され
ている。Therefore, the piston body 1a is also cooled by the cooling oil stored on the upper surface of the plate member 13. Further, as shown in FIGS. 2 and 5,
On the inner peripheral surface of the piston skirt 12 facing the plate member 13, an inner protruding portion 12 c protruding toward the inner diameter side so as to be close to the plate member 13 is formed over the entire circumferential direction.
【００５２】したがって、環状溝１４及びピストン上面
部３の中央下面部より下方に流動した冷却油は、この内
突部１２ｃ上面にも貯留されることとなり、また、ピス
トン上面部３，リングランド部５，ピストンスカート１
２及びプレート部材１３によって形成される空間内に供
給された冷却油がこの空間内で循環するので、この空間
内の冷却油によってピストン本体１ａがより効果的に冷
却される。Therefore, the cooling oil flowing downward from the central lower surface of the annular groove 14 and the piston upper surface portion 3 is also stored on the upper surface of the inner projection 12c, and the piston upper surface portion 3 and the ring land portion are also stored. 5, piston skirt 1
Since the cooling oil supplied into the space formed by 2 and the plate member 13 circulates in this space, the piston body 1a is cooled more effectively by the cooling oil in this space.
【００５３】プレート部材１３上に貯留された冷却油
は、プレート部材１３の外縁部と内突部１２ｃの内縁部
との間の隙間を通りエンジンのオイルパン（図示省略）
等に落下していくことにより循環される。なお、本実施
形態では、ピストンスカート１２に内突部１２Ｃを設け
て、プレート部材１３とピストンスカート１２との間の
隙間が最小限となるように構成されているが、ピストン
スカート１２に内突部１２ｃを設けることなく、プレー
ト部材１３の外縁部をピストンスカート１２の内周面ま
で延設して、両者の隙間が最小限となるように構成して
もよい。The cooling oil stored on the plate member 13 passes through a gap between the outer edge portion of the plate member 13 and the inner edge portion of the inner protrusion 12c, and an engine oil pan (not shown).
It is circulated by falling to the etc. In addition, in this embodiment, the piston skirt 12 is provided with the inner protrusion 12C so that the gap between the plate member 13 and the piston skirt 12 is minimized. The outer edge portion of the plate member 13 may be extended to the inner peripheral surface of the piston skirt 12 without providing the portion 12c, and the gap between the two may be minimized.
【００５４】また、本実施形態における内燃機関のピス
トン１は、ピストンクラウン部６とピンボス部７とを連
結するリブ部材８が、ピストンクラウン部６との結合部
からピンボス部７との結合部にわたってピストンピン９
の中心Ｐ近傍に集中するように形成されているが、本発
明におけるピストン１は、このリブ部材８が、少なくと
もピンボス部７との連結部において、ピストンクラウン
部６側からピンボス部７に向かってピストンピン９の中
心Ｐ近傍に集中するように形成されればよい。Further, in the piston 1 of the internal combustion engine in this embodiment, the rib member 8 connecting the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 extends from the joint portion with the piston crown portion 6 to the joint portion with the pin boss portion 7. Piston pin 9
In the piston 1 according to the present invention, the rib member 8 extends from the piston crown portion 6 side toward the pin boss portion 7 at least at the connecting portion with the pin boss portion 7. It may be formed so as to concentrate near the center P of the piston pin 9.
【００５５】例えばリブ部材８はピストンクラウン部６
との連結部を含む上半部分が鉛直状に延びるように形成
され、ピンボス部７との結合部を含む下半部分が、上述
した実施形態のように、ピンボス部７に向かってピスト
ンピン９の中心Ｐ近傍に集中するように形成してもよ
い。この場合にも、例えばピストン本体１ａのピストン
クラウン部６に作用する荷重がリブ部材８を介してピン
ボス部７に伝達される際に、荷重は、リブ部材８によっ
てピストンピン９の中心Ｐ近傍に集中されて、このピス
トンピン９の中心Ｐから、中心Ｐの下方に配設されてい
るコンロッド１０に直に作用することとなるので、上述
した実施形態と同様の効果を奏することとなる。For example, the rib member 8 is the piston crown portion 6
The upper half portion including the connecting portion with the piston pin 9 is formed to extend vertically, and the lower half portion including the connecting portion with the pin boss portion 7 faces the pin boss portion 7 as in the above-described embodiment. You may form so that it may concentrate in the vicinity of the center P of. Also in this case, for example, when the load acting on the piston crown portion 6 of the piston body 1a is transmitted to the pin boss portion 7 via the rib member 8, the load is caused by the rib member 8 in the vicinity of the center P of the piston pin 9. Since it is concentrated and acts directly from the center P of the piston pin 9 to the connecting rod 10 disposed below the center P, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
【００５６】また、上述した実施形態では、リブ部材８
が、ピストンピン９の中心Ｐ近傍、つまりピストンピン
中心軸Ｌ１とピストン中心軸Ｌ２との交点近傍に集中す
るように形成される例について説明したが、本発明のピ
ストン１における連結部材としてのリブ部材８は、ピン
ボス部７との結合部において、ピストンクラウン部６側
からピンボス部７に向かって、図６に示すように、ピス
トンピン中心軸Ｌ１とピストン中心軸Ｌ２とを含む平面
上において、このピストンピン中心軸Ｌ１と平行な線
（例えば、図６における水平線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂなど）に
集中するように形成してもよい。Further, in the above-described embodiment, the rib member 8 is used.
However, the ribs as the connecting members in the piston 1 of the present invention have been described, although the example is formed so as to be concentrated near the center P of the piston pin 9, that is, near the intersection of the piston pin center axis L1 and the piston center axis L2. The member 8 is connected to the pin boss portion 7 from the piston crown portion 6 side toward the pin boss portion 7 on a plane including the piston pin central axis L1 and the piston central axis L2, as shown in FIG. It may be formed so as to concentrate on a line parallel to the piston pin central axis L1 (for example, horizontal lines L1a and L1b in FIG. 6).
【００５７】このように、リブ部材８が、ピストンピン
中心軸Ｌ１またはこの平行線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂに集中する
ように形成すると、例えばピストン本体１ａのピストン
クラウン部６に作用する荷重がリブ部材８を介してピン
ボス部７に伝達される際に、この荷重は、リブ部材８に
よってピストンピン９の上記平面上におけるピストンピ
ン軸線Ｌ１と平行な線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ近傍に集中する。
よって、従来技術（図７参照）のようにリブ部材が鉛直
状に形成されて、荷重がピストンピン９の上半面全体に
わたって作用する従来のピストンよりも、ピストンピン
９にかかる負荷を軽減することができるので、ピストン
ピン９を縮径して、上述した実施形態と同様の効果を奏
することとなる。Thus, when the rib member 8 is formed so as to concentrate on the piston pin central axis L1 or the parallel lines L1a and L1b, for example, the load acting on the piston crown portion 6 of the piston body 1a acts on the rib member 8. When transmitted to the pin boss portion 7 via the rib member 8, the load is concentrated by the rib member 8 in the vicinity of the lines L1a and L1b parallel to the piston pin axis L1 on the plane of the piston pin 9.
Therefore, the rib member is formed vertically like the prior art (see FIG. 7) to reduce the load applied to the piston pin 9 as compared with the conventional piston in which the load acts on the entire upper half surface of the piston pin 9. Therefore, the diameter of the piston pin 9 is reduced, and the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
【００５８】この場合において、リブ部材８は、ピスト
ンピン中心軸Ｌ１とピストン中心軸Ｌ２とを含む平面に
対して対称となるように形成されればよい。また、上述
したようなリブ部材８がピストンピン９の中心Ｐ近傍に
集中されるように形成される例においても、放射状に形
成されるものに限定されることなく、上記平面に対して
対称となるように形成されるような構成としてもよい。In this case, the rib member 8 may be formed so as to be symmetric with respect to a plane including the piston pin central axis L1 and the piston central axis L2. Further, even in the example in which the rib members 8 are formed so as to be concentrated near the center P of the piston pin 9 as described above, the rib members 8 are not limited to those formed in a radial shape and are symmetrical with respect to the plane. It may be configured to be formed as described above.
【００５９】なお、この場合には、リブ部材８が、ピス
トンピン軸線Ｌ１と平行な線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂの中心近
傍、即ち線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂとピストン中心軸Ｌ２との交
点近傍に集中されるように形成するのが好ましい。さら
には、上述した実施形態の如く、リブ部材８をピストン
ピン軸線Ｌ１とピストン中心軸Ｌ２との交点、即ちピス
トンピン９の中心Ｐ近傍に集中させるように形成するの
が好ましい。このような場合には、リブ部材８によっ
て、ピストン本体１ａからの応力が集中して、下方に位
置するコンロッド１０に直に作用することになるので、
上述したようにピストンピン９に作用する負荷をより軽
減してピストンピン９の径をさらに縮小することがで
き、上述した効果をより高めることができる。In this case, the rib member 8 is concentrated near the centers of the lines L1a and L1b parallel to the piston pin axis L1, that is, near the intersections of the lines L1a and L1b and the piston center axis L2. It is preferably formed. Further, it is preferable that the rib member 8 is formed so as to be concentrated near the intersection of the piston pin axis L1 and the piston center axis L2, that is, near the center P of the piston pin 9, as in the above-described embodiment. In such a case, the rib member 8 concentrates the stress from the piston body 1a and directly acts on the connecting rod 10 located below.
As described above, the load acting on the piston pin 9 can be further reduced, the diameter of the piston pin 9 can be further reduced, and the effects described above can be further enhanced.
【００６０】また、上述した実施形態では、ピストン上
面３とリングランド部５との間に設けられた環状溝１４
に沿ってリブ部材８に貫通孔１５を設けた構成について
説明したが、貫通孔１５は設けなくてもよい。また、リ
ブ部材８が、ピストンクラウン部６との連結において、
ピストン上面部３の下面とリングランド部５の内面との
両方に連結される構成としたが、どちらか一方に連結さ
れるような構成であってもよい。In the above-described embodiment, the annular groove 14 provided between the piston upper surface 3 and the ring land portion 5 is used.
Although the configuration in which the through hole 15 is provided in the rib member 8 has been described along with, the through hole 15 may not be provided. In addition, when the rib member 8 is connected to the piston crown portion 6,
Although it is configured to be connected to both the lower surface of the piston upper surface portion 3 and the inner surface of the ring land portion 5, it may be configured to be connected to either one.
【００６１】また、本実施形態では、ピストン１が、鋳
鋼により形成されるピストン本体１ａとアルミ合金によ
り形成されるピストンスカート１２とによって構成され
る２分割型ピストンの場合について説明したが、本発明
は、このような構成に限定されるものではなく、ピスト
ン本体１ａとピストンスカート１２とが一体に形成され
るものでもよい。つまり、ピストンピン９の中央下端に
コンロッド１１が結合又は一体に形成されて、ピストン
ピン９を回転可能に支持するピンボス部７がピストンピ
ン９の両端部全周と軸方向中央の上半面を支持するとと
もに、ピストンクラウン部６とピンボス部７とが連結部
材としてのリブ部材８によって連結されるように構成さ
れるピストン１であればよい。したがって、ピストンク
ラウン部６とピストンスカート１２とがアルミ合金等に
より一体に形成されるピストンなどにおいても、上述し
た実施形態と同様に、ピストンピン９を縮径することが
できる。Further, in the present embodiment, the case where the piston 1 is a two-division type piston constituted by the piston body 1a made of cast steel and the piston skirt 12 made of aluminum alloy has been described. Is not limited to such a configuration, and the piston body 1a and the piston skirt 12 may be integrally formed. That is, the connecting rod 11 is joined or integrally formed at the lower end of the center of the piston pin 9, and the pin boss portion 7 that rotatably supports the piston pin 9 supports the entire circumference of both ends of the piston pin 9 and the upper half surface in the axial center. In addition, the piston 1 may be configured so that the piston crown portion 6 and the pin boss portion 7 are connected by the rib member 8 as a connecting member. Therefore, even in a piston in which the piston crown portion 6 and the piston skirt 12 are integrally formed of aluminum alloy or the like, the piston pin 9 can be reduced in diameter, as in the above-described embodiment.
【００６２】[0062]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関のピストンによれば、ピストン上面部と
外周面にピストンリング溝が形成されるリングランド部
とを有するピストンクラウン部と、中央部にコネクティ
ングロッドの上端部が結合又は一体に形成されるピスト
ンピンの両端部及び軸方向全長にわたる上半面を回転可
能に支持するピンボス部と、上記ピストンクラウン部及
び上記ピンボス部と一体に形成されるとともに両者を連
結する連結部材とを備えた内燃機関のピストンにおい
て、上記連結部材が、上記ピストン中心軸に対して放射
状に配設されて該ピストン中心軸から外周方向へ延びる
ように形成されるリブ部材で構成され上記連結部材の少
なくとも上記ピンボス部との連結部が、ピストンピン中
心軸及びピストン中心軸を含む平面に対して対称となる
ように形成されるとともに、上記ピストンクラウン部側
から上記ピンボス部側へ該ピストンピンを指向して形成
するように構成することにより、ピストンピンに作用す
る応力が、ピストンピンに集中することになる。したが
って、ピストンからの応力を効率よくコネクティングロ
ッドに伝達することができ、ピストンピンに作用する負
荷を軽減することができ、ピストンピンの要求強度を軽
減することができる。As described above in detail, according to the piston of the internal combustion engine of the present invention as set forth in claim 1, the piston crown having the piston upper surface portion and the ring land portion having the piston ring groove formed on the outer peripheral surface thereof. Part, a pin boss part that rotatably supports both end parts of the piston pin in which the upper end part of the connecting rod is integrally or integrally formed in the central part and the upper half surface over the entire axial length, the piston crown part and the pin boss part. In a piston of an internal combustion engine including a connecting member that is integrally formed and connects the two, the connecting member radiates with respect to the central axis of the piston.
Arranged in a circle and extending from the central axis of the piston in the outer peripheral direction
A rib member formed in such a manner that at least a connecting portion of the connecting member with the pin boss portion is formed so as to be symmetric with respect to a plane including the piston pin central axis and the piston central axis, and the piston by forming the crown portion side so as to form directed to the piston pin into the pin boss portion, the stress acting on the piston pin, so that the focus on Pisutonpi down. Therefore, the stress from the piston can be efficiently transmitted to the connecting rod, the load acting on the piston pin can be reduced, and the required strength of the piston pin can be reduced.
【００６３】したがって、ピストンピンを縮径すること
ができるとともにピストンピンを支持するピンボス部を
コンパクトに形成して、ピストンピンの重量及びピンボ
ス部の重量を軽減することができ、ピストンの重量を軽
減することができる。また、これによりピストンの摺動
における駆動損失を低減することができ、燃費の向上や
コストの低減といった効果を得ることができる。また、
上記連結部材が、上記ピストン中心軸に対して放射状に
配設されて該ピストン中心軸から外周方向へ延びるよう
に形成されるリブ部材で構成されているので、連結部材
における重量を軽減してピストン全体の重量も軽減する
ことができ、駆動損失をより低減して、燃費の向上やコ
ストの低減といった効果をより得ることができる。 Therefore, the diameter of the piston pin can be reduced and the pin boss portion for supporting the piston pin can be formed compactly to reduce the weight of the piston pin and the weight of the pin boss portion, thus reducing the weight of the piston. can do. Further, by doing so, it is possible to reduce the drive loss due to the sliding of the piston, and it is possible to obtain the effects of improving fuel efficiency and cost. Also,
The connecting member is radially with respect to the central axis of the piston.
Arranged so that it extends from the central axis of the piston in the outer peripheral direction
Since it is composed of rib members formed on the
And the weight of the entire piston is reduced.
It is possible to reduce driving loss, improve fuel efficiency,
The effect of reducing the strike can be further obtained.
【００６４】また、請求項２記載の本発明の内燃機関の
ピストンは、上記請求項１記載の構成に加えて、上記連
結部材の少なくとも上記ピンボス部との連結部が、上記
ピストンクラウン部側から上記ピンボス部側に向かっ
て、上記ピストンピン中心軸と上記ピストン中心軸との
交点近傍に集中するように形成されているので、ピスト
ンからピストンピンに作用する応力が、ピストンピンの
ピストン中心軸部分、即ち、コネクティングロッドとの
接続部近傍に集中して作用し、コネクティングロッドへ
効率よく応力を伝達することができる。また、コネクテ
ィングロッドからの入力も効率よくピストンに伝達され
る。これにより、ピストンを曲げようとする応力を低減
することができ、ピストンピンの要求強度をさらに軽減
することができる。したがって、ピストンピンをより縮
径することができるとともにピストンピンを支持するピ
ンボス部をよりコンパクトに形成して、ピストンピンの
重量及びピンボス部の重量をより軽減することができ、
ピストンの重量を軽減することができる。これにより、
ピストンの摺動における駆動損失をより低減することが
でき、燃費の向上やコストの低減といった効果をさらに
高めることができる。According to the piston of the internal combustion engine of the present invention described in claim 2, in addition to the structure described in claim 1, at least the connecting portion of the connecting member with the pin boss portion is from the piston crown portion side. Since it is formed so as to concentrate near the intersection of the piston pin central axis and the piston central axis toward the pin boss side, the stress acting from the piston to the piston pin is the piston central axis portion of the piston pin. That is, the stress acts in the vicinity of the connecting portion with the connecting rod in a concentrated manner, and the stress can be efficiently transmitted to the connecting rod. Also, the input from the connecting rod is efficiently transmitted to the piston. As a result, the stress tending to bend the piston can be reduced, and the required strength of the piston pin can be further reduced. Therefore, the diameter of the piston pin can be further reduced and the pin boss portion supporting the piston pin can be formed more compactly, and the weight of the piston pin and the weight of the pin boss portion can be further reduced.
The weight of the piston can be reduced. This allows
The drive loss due to the sliding of the piston can be further reduced, and the effects of improving fuel efficiency and reducing costs can be further enhanced.
【００６５】[0065]
【００６６】さらに、請求項３記載の本発明の内燃機関
のピストンは、上記請求項２記載の構成に加えて、上記
リブ部材が、上記ピストンクラウン部と上記ピンボス部
との間に一体に形成されて上記ピストン中心軸に略垂直
に配設される円盤状のプレート部材によって互いに結合
されているので、リブ部材自体の強度が向上してピスト
ンの強度を維持することができ、ピストンの変形が抑制
されるといった効果を奏する。Further, in the piston of the internal combustion engine according to the present invention as set forth in claim 3 , in addition to the structure as set forth in claim 2 , the rib member is integrally formed between the piston crown portion and the pin boss portion. Since they are connected to each other by the disk-shaped plate members arranged substantially perpendicular to the piston central axis, the strength of the rib member itself can be improved and the strength of the piston can be maintained, and the deformation of the piston can be prevented. It has the effect of being suppressed.
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のピスト
ンのピストン本体をピストンピン軸線と垂直な方向から
見た図であって、右半面が外観形状を示す図、左半面図
が断面図である。FIG. 1 is a view of a piston body of a piston of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention as seen from a direction perpendicular to a piston pin axis line, in which a right half surface is an external view and a left half surface is a sectional view. Is.
【図２】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のピスト
ンの全体構成をピストンピン軸線と垂直な方向から見た
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the entire configuration of the piston of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention, as seen from a direction perpendicular to the piston pin axis.
【図３】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のピスト
ンの要部構成を示す図であってピストン本体の下面図で
ある。FIG. 3 is a view showing a main configuration of a piston of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and is a bottom view of a piston body.
【図４】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のピスト
ンをピストンピン軸線方向から見た図であって、右半面
が外観形状を示す図、左半面図が断面図である。FIG. 4 is a view of a piston of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention as viewed from a piston pin axial direction, in which a right half surface is an external view and a left half surface is a sectional view.
【図５】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のピスト
ンをピストンピン軸線方向から見た模式的な断面図であ
って、ピストンが下死点近傍にある状態を示す図であ
る。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the piston of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention as seen from the axial direction of the piston pin, showing the state in which the piston is near the bottom dead center.
【図６】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のピスト
ンの変形例についてのピストンピン中心軸及びピストン
中心軸を含む平面を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a plane including a piston pin center axis and a piston center axis in a modified example of the piston of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention.
【図７】従来の内燃機関のピストンを示す模式図であ
る。FIG. 7 is a schematic diagram showing a piston of a conventional internal combustion engine.
１ ピストン １ａ ピストン本体 ３ ピストン上面部 ５ リングランド部 ６ ピストンクラウン部 ７ ピンボス部 ８ リブ部材 ９ ピストンピン １０ コネクティングロッド １２ ピストンスカート １３ プレート部材 １４ 環状溝 １５ 貫通孔 1 piston 1a Piston body 3 Top surface of piston 5 Ringland part 6 Piston crown 7 pin boss 8 rib members 9 Piston pin 10 connecting rod 12 piston skirt 13 Plate member 14 annular groove 15 through holes
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 時松 和寿 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−152944（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02F 3/00 F16J 1/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazutoshi Tokimatsu 5-3-8, Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation (56) Reference JP-A-61-152944 (JP, A) ( 58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02F 3/00 F16J 1/00
Claims (3)
グ溝が形成されるリングランド部とを有するピストンク
ラウン部と、 中央部にコネクティングロッドの上端部が結合又は一体
に形成されるピストンピンの両端部及び軸方向全長にわ
たる上半面を回転可能に支持するピンボス部と、 上記ピストンクラウン部及び上記ピンボス部と一体に形
成されるとともに両者を連結する連結部材とを備えた内
燃機関のピストンにおいて、上記連結部材が、上記ピストン中心軸に対して放射状に
配設されて該ピストン中心軸から外周方向へ延びるよう
に形成されるリブ部材で構成され、 上記連結部材の少なくとも上記ピンボス部との連結部
が、ピストンピン中心軸及びピストン中心軸を含む平面
に対して対称となるように形成されるとともに、上記ピ
ストンクラウン部側から上記ピンボス部側へ該ピストン
ピンを指向して形成されていることを特徴とする、内燃
機関のピストン。1. A piston crown portion having a piston upper surface portion and a ring land portion having an outer peripheral surface on which a piston ring groove is formed, and both ends of a piston pin having a central portion to which the upper end portion of a connecting rod is connected or integrally formed. a pin boss portion for rotatably supporting the upper half over parts and axial length, the piston of an internal combustion engine having a connecting member for connecting the two together is integrally formed with the piston crown portion and the pin boss portions, the The connecting member is radial with respect to the piston center axis.
Arranged so that it extends from the central axis of the piston in the outer peripheral direction
A rib member formed on the piston, and at least a connecting portion of the connecting member with the pin boss portion is formed to be symmetric with respect to a plane including the piston pin central axis and the piston central axis, and the piston From the crown side to the pin boss side , the piston
A piston for an internal combustion engine, which is formed so as to face a pin .
部との連結部が、上記ピストンクラウン部側から上記ピ
ンボス部側に向かって、上記ピストンピン中心軸と上記
ピストン中心軸との交点近傍に集中するように形成され
ていることを特徴とする、請求項１記載の内燃機関のピ
ストン。2. A connecting portion of at least the pin boss portion of the connecting member is concentrated near an intersection of the piston pin central axis and the piston central axis from the piston crown portion side toward the pin boss portion side. The piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the piston is formed as described above.
部と上記ピンボス部との間に一体に形成されて上記ピス
トン中心軸に略垂直に配設される円盤状のプレート部材
によって互いに結合されていることを特徴とする、請求
項２記載の内燃機関のピストン。 3. The rib member is the piston crown.
Is integrally formed between the pin portion and the pin boss portion, and
A disk-shaped plate member arranged substantially perpendicular to the central axis of the ton
Claims, characterized in that they are linked together by
Item 2. A piston for an internal combustion engine according to item 2.
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| JP (1) | JP3531533B2 (en) |
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| KR101706751B1 (en) * | 2016-09-30 | 2017-02-27 | 삼영기계 (주) | High preassure piston crown |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP13981699A patent/JP3531533B2/en not_active Expired - Fee Related
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