JP4005688B2

JP4005688B2 - ４サイクルエンジン用鍛造ピストン

Info

Publication number: JP4005688B2
Application number: JP03531998A
Authority: JP
Inventors: 俊勝小池
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-11
Filing date: 1998-01-11
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2018-01-11
Also published as: JPH11200945A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４サイクルエンジン用鍛造ピストンに関し、特に鍛造時にピンボス部とスカート部とを連結するリブ部に欠肉が発生するのを防止してピンボス部，スカート部の剛性を高めることができるようにしたピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から４サイクルエンジン用鍛造ピストンとして、略円盤状のヘッド部の下面の左右側部から左右一対のピンボス部を下方に突設するとともに、該ヘッド部の外周縁の左右ピンボス部間から前後一対のスカート部を上記ピンボス部の下端より下方に延びるように設け、該スカート部と上記ピンボス部とを連結する前後左右４箇所のリブ部を上記ヘッド部の下面から下方に延びるように設けたものがある。
【０００３】
上記前後左右のリブ部は、エンジン運転中の爆発力や慣性力に起因してシリンダ壁からスカート部に作用する反力，コンロッドからピンボス部に作用する反力や作用力等によりスカート部，ピンボス部が前後方向あるいは左右方向に変形するのを防止するためのものであり、さらに爆発力によるヘッド部の変形によりピンボス部の下端部が左右に開くように変形するのを防止するためのものである。即ち、上記リブ部は主としてピストンのスカート部，ピンボス部の剛性を高めるためのものである。
【０００４】
上記リブ部は、上記スカート部，ピンボス部の剛性を高めるという本来の目的を達成できるように、ヘッド部の下面からスカート部，ピンボス部の下端縁まで延びるように、可能な限り広い面積に渡って形成される。そのため、従来、上記リブ部は、その下端縁がスカート部，ピンボス部との接続部同士を直線状に結ぶ形状となるように形成するのが一般的である。一方、エンジンの高速回転を可能にするにはピストンの軽量化が重要であり、上記リブ部は軽量化を図るために可能な限り薄肉に形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記鍛造ピストンは、アルミニュウム合金等からなる鍛造ピストン用素材を相対移動可能な雄金型，雌金型間に配置し、両金型の相対移動により所定のピストン形状に加圧成形した鍛造成形品に、ヘッド部及びスカート部外周面の仕上げ、ヘッド部外周面のリング溝形成、さらには左右のピンボス部を貫通するピストンピン穴形成等の機械加工を施し、必要に応じて表面処理や熱処理等を施すことにより製造される。
【０００６】
上記リブ部の成形工程を詳細に観察すると、素材を金型で加圧するに伴って、上下の金型の間の鍛造後リブ部となる空隙にヘッド部，ピンボス部，スカート部から素材が流れ込みリブ部が形成される。
【０００７】
ところが上記リブ部は軽量化のために可能な限り薄肉に形成されており、しかも上記従来の鍛造ピストンのようにその下端縁が直線状に形成されていることから、上記素材の流れ込みにおいて、ヘッド部，ピンボス部，スカート部の何れからも遠い部分、つまりリブ部下端縁の中央部（ピンボス部とスカート部との中間部）には上記素材が流れ込み難い。
【０００８】
そのため鍛造工程における加圧力が小さい場合は欠肉が発生する懸念があり、しかもこの欠肉の発生状況は一定でなくばらつきがある。仮に切り欠き形状の欠肉が発生した場合には応力集中が発生し易く、エンジン運転時にリブ部が破損し、スカート部，ピンボス部の変形が生じる恐れがある。これを防止するためには上記加圧力を大きくする必要があり、その結果鍛造装置の大型化をまねく問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、鍛造時の加圧力を大きくすることなくリブ部の欠肉の発生を防止でき、欠肉に起因するスカート部，ピンボス部の剛性の低下を防止できる４サイクルエンジン用鍛造ピストンを提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、少なくともＳｉを１１〜１３重量％含有する鍛造用アルミニウム合金素材を用いた内燃機関用鍛造ピストンであって、略円盤状のヘッド部と、該ヘッド部の外周部から下方に突設する左，右一対のピンボス部と、上記ヘッド部の外周縁から上記ピンボス部の下端よりも下方に延びている前，後一対のスカート部と、該前，後スカート部の左端部と左側のピンボス部とをそれぞれ連結し、上記ヘッド部から下方に延びている前，後一対の左側のリブ部と、上記前，後スカート部の右側端部と右側のピンボス部とをそれぞれ連結し、上記ヘッド部から下方に延びている前，後一対の右側のリブ部とを備え、上記各リブ部の下端縁の、上記ピンボス部との接続部からボス側中間部までのボス側部分をピストン上面までの寸法Ｈ１が一定か又は上記ボス側中間部側ほど増加するように形成し、上記各リブ部の下端縁の、上記スカート部との接続部からスカート側中間部までのスカート側部分をピストン上面までの寸法Ｈ２が一定か又は上記スカート側ほど増加するように形成し、上記各リブ部の下端縁の、上記ボス側部分とスカート側部分との間の中央部分を略円弧状の凹状に形成し、かつ上記スカート側部分のピストン上面までの寸法Ｈ２をボス側部分のピストン上面までの寸法Ｈ１より大きくし、かつ中央部分の最も凹んでいる部分のピストン上面までの寸法Ｈ０を上記スカート側部分の寸法Ｈ２及びボス側部分の寸法Ｈ１よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、上記鍛造用アルミニウム合金素材は、さらにＣｕを３．５〜４．５重量％、Ｍｇを０．４〜０．６重量％、Ｆｅを０．１５〜０．３５重量％、Ｍｎを０．１５〜０．３５重量％、Ｃｒを０．１〜０．３重量％含有することを特徴としている。
【００１２】
【発明の作用効果】
請求項１の発明によれば、リブ部２４ａ，２４ｂの下端縁２４ｃの上記ボス側部分２４ｄに続く中央部分２４ｆをピストン上面までの寸法Ｈが上記ボス側部分２４ｄより小さい凹状に形成したので、鍛造工程でのピストン素材の流れ込みにおいて、上記中央部分２４ｆのヘッド部，ピンボス部，スカート部からの流れ込み距離の大きさ（遠さ）を緩和でき、該中央部分２４ｆを鍛造用金型の型面形状通りに成形することが可能であり、該下端縁の中央部分２４ｆに欠肉が発生するのを防止できる。そのためエンジン運転時にリブ部が破損したり、スカート部，ピンボス部が変形したりするのを防止でき、加圧力を大きくする必要がなく、鍛造装置の大型化をまねくことがない。
【００１３】
またリブ部２４ａ，２４ｂの下端縁２４ｃのボス側部分２４ｄ及びスカート側部分２４ｅの両方を中央部分２４ｆより下方に延長したので、リブ２４ａ，２４ｂのボス側部分２４ｄ及びスカート側部分２４ｅ自体の面積が大きくなり、この点からピンボス部２２ａ，２２ｂ部分及びスカート部２３ａ，２３ｂ部分の剛性をさらに高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図１０は本発明の一実施形態による４サイクルエンジン用鍛造ピストンを説明するための図であり、図１は該ピストンを備えた４サイクルエンジンの断面側面図、図２は該ピストンの平面図、図３は一部断面側面図、図４は断面側面図、図５は一部断面底面図、図６，図７は模式図、図８，図９は鍛造装置の断面模式図、図１０は鍛造工程を説明するための模式図である。なお、本実施形態における前後左右とは、エンジンを吸気側から見たときの前後左右の意味である。
【００１６】
図１において、１は本実施形態ピストンを備えた自動二輪車用エンジンである。該エンジン１は水冷式並列４気筒５バルブエンジンであり、クランクケース２上にシリンダボディ３，シリンダヘッド４を積層してヘッドボルト５で結合し、該シリンダヘッド４の上側合面４ｇにヘッドカバー６を被せた概略構造を有し、クランク軸を車幅方向に向けて車体フレームに搭載される。
【００１７】
上記シリンダボディ３に圧入によりあるいは鋳込みにより挿入配置されたシリンダライナ７のシリンダボア７ａ内にはピストン２０が摺動自在に挿入配置されており、該ピストン２０はコンロッド８により図示しないクランク軸に連結されている。
【００１８】
また上記シリンダヘッド４のシリンダボディ側合面４ａには上記シリンダボア７ａ，ピストン２０の上面とで燃焼室Ｂを形成する略半球状のヘッド側燃焼凹部４ｂが凹設されている。該燃焼凹部４ｂには２つの排気弁開口４ｉ，３つの吸気ポート４ｊが略シリンダボア７ａの外周に沿うように開口しており、該各開口４ｉ，４ｊはそれぞれ排気ポート４ｃ，吸気ポート４ｄによりシリンダヘッド４の前側壁４ｅ，後側壁４ｆに導出されている。また上記燃焼凹部４ｂの略中央に点火プラグ２９の電極が臨んでいる。さらにまた、図示していないが上記吸気ポート４ｄの外方接続開口４ｈには気化器が接続されている。なお上記吸気ポート４ｄに燃料噴射弁を装着し、吸気弁１０の傘部１０ａの裏面に向けて燃料を噴射するようにしても良い。
【００１９】
上記排気ポート４ｃ，吸気ポート４ｄの燃焼室側開口４ｉ，４ｊはそれぞれ２本の排気弁９，３本の吸気弁１０の傘部９ａ，１０ａにより開閉可能となっており、該各排気弁９，各吸気弁１０はバルブスプリング１１ａ，１１ｂで閉方向に付勢されている。また上記各排気弁９，吸気弁１０は上端に装着されたバルブリフタ１２ａ，１２ｂを介して排気カム軸１３ａ，吸気カム軸１３ｂで開閉駆動される。
【００２０】
ここで、上記３本の吸気弁１０のうち中央の吸気弁は図１に示す左右の吸気弁１０よりシリンダボア軸線となす角度が小さくなるように、つまりより起立させた状態に配置されている。これにより上記ヘッド側燃焼凹部４ｂの表面形状をより球面形状に近づけるとともに、燃焼室容積を小さくして圧縮比を高めており、さらにまた後述するようにピストン頂面のリセス部の深さを浅くしている。
【００２１】
上記ピストン２０は、略円盤状のヘッド部２１と、該ヘッド部２１の下面の左右外側部分から下方に一体に突設する左，右一対のピンボス部２２ａ，２２ｂと、上記ヘッド部２１の外周縁のピンボス部２２ａ，２２ｂ間部分から該ピンボス部２２ａ，２２ｂの下端より下方まで一体に延びる前，後一対のスカート部２３ａ，２３ｂとを備えたタイプのものである。
【００２２】
上記ヘッド部２１の外周面には第１，第２圧縮リング用リング溝２１ｆ，２１ｆ及びオイルリング用リング溝２１ｇが凹設されている。また上記ヘッド部２１の上面の中央部には大略球面状のピストン側燃焼凹部２１ａが凹設されている。さらに上記ヘッド部２１の上面には、上記各排気弁９の傘部９ａとの干渉を回避するための２つの排気側リセス部２１ｂ及び上記各吸気弁１０の傘部１０ａとの干渉を回避するための３つの吸気側リセス部２１ｃが大略半円形状に、かつ上記上面の外周に沿って位置するように凹設されている。なお、２１ｊは上記オイルリング溝２１ｇとピストン内部とを連通するオイル孔である。
【００２３】
なお、２１ｈは上記燃焼凹部２１ａの中央部に突設された加工用捨てボスであり、これは鍛造成形時に形成されたもので、ピストン外周面の機械加工時に使用され、その後切削除去される。また２１ｉは上記ピストン側燃焼凹部２１ａ上に刻印された排気方向示す矢印である。
【００２４】
さらにまた上記ヘッド部２１の上面の外周部（図２に交差する斜線を施した領域）には環状で平坦面をなすスキッシュ部２１ｄが形成されており、該スキッシュ部２１ｄと上記燃焼凹部２１ａとの稜線Ａは上記リセス部２１ｂ，２１ｃ内を通過している。ここで、上記燃焼凹部２１ａを、稜線Ａがリセス部２１ｂ，２１ｃを通る大きさに設定したことにより、該凹部２１ａのリセス部部分の深さの分だけ各リセス部２１ｂ，２１ｃの実質的なピストン上面からの凹み深さが浅くなっている。これにより後述するように、該リセス部によるタンブル流阻害作用が緩和される。
【００２５】
なお、上記シリンダヘッド４の上記ヘッド側燃焼凹部４ｂの外周部の上記スキッシュ部２１ｄに対向する外周部分４ｋは、シリンダボディ側合面４ａと面一の平坦面をなしており、このようにピストン側及びシリンダヘッド側に平坦面を形成したことにより圧縮行程の終期において混合気がシリンダボア中央側に押し出されるように流れるスキッシュ流が発生する。
【００２６】
また上記左右のピンボス部２２ａ，２２ｂにはクランク軸と平行にピストンピン穴２５が貫通形成されている。このピストンピン穴２５の内周面の軸方向左右両端部にはピストンピンの抜け止めを行うサークリップ用溝２５ａが凹設されており、また該ピストン穴２５の内周面上部には前後一対のオイル溝２５ｂが軸方向に貫通するように凹設されている。なお、２５ｃは上記サークリップを着脱する際の工具の逃げ溝、２５ｄは鍛造工程において押し出しシリンダ４１の押し出しロッド４２が当接する座である。
【００２７】
また上記前，後スカート部２３ａ，２３ｂの左端部２３ｃ，２３ｃと左側のピンボス部２２ａとは前後一対の左側のリブ部２４ａ，２４ａにより連結されており、また上記前，後スカート部２３ａ，２３ｂの右端部２３ｄ，２３ｄと右側のピンボス部２２ｂとは前後一対の右側のリブ部２４ｂ，２４ｂにより連結されている。これら左側，右側のリブ部２４ａ，２４ｂは上記ヘッド部２１の下面から下方に一体に延びている。
【００２８】
上記リブ部２４ａ，リブ部２４ｂは軽量化のために薄肉に形成されており、またその下端縁２４ｃの上記ピンボス部２２ａ，２２ｂとの接続部ａからボス側中間部ｂまでのボス側部分２４ｄは、上記ピンボス部２２ａ，２２ｂの下端縁と略同じ高さに位置し、ピストン上面までの寸法はＨ１一定となっている。なお、該ボス側部分２４ｄを、上記寸法Ｈ１が上記ボス側中間部ｂ側ほど増加するように斜めに形成してもよい。
【００２９】
また上記下端縁２４ｃの上記ボス側部分２４ｄに続く中央部分２４ｆは略円弧の凹状に形成されており、該中央部分２４ｆの最も凹んでいる部分の上記ピストン上面までの寸法はＨｏ（＜Ｈ１）となっている。なお、上記中央部分２４ｆの大部分はピストン上面までの寸法が上記ボス側部分２４ｄより小さくなっている。
【００３０】
さらにまた上記各リブ部２４ａ，２４ｂの下端縁２４ｃの、上記スカート部２３ａ，２３ｂとの接続部ｄからスカート側中間部ｃまでのスカート側部分２４ｅは上記ボス側部分２４ｄより下方に位置し、ピストン上面までの寸法はＨ２（＞Ｈ１）一定となっている。なお、該スカート側部分２４ｅを、上記寸法Ｈ２がスカート側ほど増加するよう斜めに形成してもよい。
【００３１】
図８は上記ピストン２０を鍛造するためのプレス装置３０を模式的に示している。同図において、プレス装置３０は、下部に配置固定された台盤３１の上面に下型３２及びサイド金型３３を保持する下型保持部材３４を配置固定し、上方に上型３５を保持する上型保持部材３６をスライダ３７の下面に固定して配置し、該スライダ３７を支柱３８により上下移動可能に支持し、該スライダ３７を油圧シリンダ３９のピストンロッド４０で移動させるように構成されている。
【００３２】
上記サイド金型３３は上記ピストン２０の外周面形状に対応した形状の型穴３３ａを有し、該型穴３３ａ内にピストン２０の内面形状に対応した形状の型面３２ａを有する上記下型３２が嵌合配置されている。ここで、上記下型３２の型面３２ａの、上記リブ部の下端縁２４ｃに対応する部分は、上記ボス側部分２４ｄ，中央部分２４ｆ，スカート側部分２４ｅに対応した形状部分３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有している（図１０参照）。
【００３３】
また上記台盤３１内には鍛造成形品を取り外すための押し出しシリンダ４１が配置されており、該シリンダ４１の押し出しロッド４２は上記ピンボス部を形成するための空隙に臨んでいる。なお、３４ａは下型保持部材３４のに突設されたストッパ部であり、該ストッパ部３４ａにより上記上型保持部材３６の下降位置を規制する。また４３は上記サイド金型３３内に配置され、該金型を所定温度に保持するヒータ、４３ａは給電用リード線である。
【００３４】
上記上型３５はその下端部に上記ピストン２０の上面形状に対応した形状の型面３５ａを有し、その内部には該上型３５を所定温度に保持するヒータ４４が挿入配置されている。上記上型３５を上型保持部材３６がストッパ部３４ａに当接するまで下降させると、上記ピストン２０のピンボス部，スカート部，リブ部に対応した空隙（キャビティ）が形成される。なお４４ａは給電用リード線である。
【００３５】
本実施形態のピストン２０の鍛造に当たっては、アルミニュウム合金（表１に示す材料が採用可能である）のインゴット等を１つのピストンに要する大きさに切断した鍛造用アルミ素材Ｗを鍛造に適した温度に加熱し、上記下型３２とサイド金型３３とで形成された空間内に配置し、上型３５により油圧シリンダ３９で加圧する。該上型３５の下降に伴って上記アルミ素材Ｗの上面が上型３５の型面３５ａに応じた形状に成形されるとともに、該アルミ素材Ｗの一部の上記ピンボス用空間，スカート部用空間，及びリブ部用空間への流れ込みが始まり、下型保持部材３４のストッパ部３４ａに上型保持部材３６の下面が当接するまで上型３５を下降させると鍛造成形が終了する。
【００３６】
なお、上記鍛造成形品は、硬度７０〜８０（ＨＲＢ）とされ、４９５゜ｃに２．５時間保持した後水冷し、さらに２００゜ｃに６時間保持する熱処理が施すのが好ましい。
【００３７】
【表１】

【００３８】
このような鍛造成形においては、上記ピストン素材Ｗの一部が上記ピン保持部，及びスカート部用空間に流れ込み、続いて上記リブ部用空間に流れ込み、このようにして上記リブ部２４ａ，２４ｂが形成されることとなる。そのため特に該リブ部２４ａ，２４ｂの下端縁２４ｃのヘッド部，ピン保持部及びスカート部の何れからも離れた部分に位置する上記中央部分２４ｆには上記ピストン素材が到達し難い傾向があり、極端な場合には切り欠き形状の欠肉が発生する懸念がある。
【００３９】
本実施形態では、上記リブ部２４ａ，２４ｂの下端縁２４ｃの上記中央部分２４ｆをヘッド部２１側に円弧状に凹む形状とするとともに、下型３２の型面３２ａの、上記中央部分２４ｆに対応する部分３２ｃを上方に凸の円弧形状としたので、該中央部分２４ｆのヘッド部２１，ピンボス部，スカート部からの遠さが緩和される。そのため上記リブ部２４ａ，２４ｂの下端縁２４ｃは下型３２の型面３２ａの形状通りに成形され、欠肉の発生が防止される。その結果、切り欠き状の欠肉等による応力集中によりリブ部が破損したり、スカート部２３ａ，２３ｂ、ピンボス部２２ａ，２２ｂ等の剛性が低下したりする問題を回避できる。
【００４０】
また本実施形態では、上記リブ部２４ａ，２４ｂの下端縁２４ｃのボス側部分２４ｄについてはピンボス部２２ａの下端付近まで延長し、スカート側部分２４ｅについてはボス側部分２４ｄよりさらに下方に延長したので、それだけリブ部の面積が大きくなり、この点からリブ部自体の剛性を大きくすることができ、それだけピンボス部，スカート部の剛性を高めることができる。
【００４１】
また本実施形態エンジン１では、吸気行程において吸気弁１０が開きピストン２０が下降するとそれに伴って混合気が、吸気弁開口４ｊの特にシリンダ中心側寄り部分を通ってシリンダボア７ａ内に吸入され、シリンダボア７ａの排気側内表面に沿ってシリンダ軸線方向に流れる。そして上記ピストン２０の上面の中央部に球面状のピストン側燃焼凹部２１ａを形成したので、上記シリンダ軸線方向に流れる混合気流が上記球面状の燃焼凹部２１ａに沿って反転しつつ流れ、タンブル流が発生し易い。
【００４２】
また圧縮行程においてピストン２０が上昇する場合においても、ピストン上面の球面状の燃焼凹部２１ａにより上記発生したタンブル流が残留し易い。さらにまたピストン２０の上昇に伴ってピストン側の燃焼凹部２１ａとシリンダヘッド４側の燃焼凹部４ｂにより燃焼室Ｂが形成されるのであるが、ピストン側の燃焼凹部２１ａが球面形状をなしていることから、ピストン上面が平坦であったり上方に突出しているものに比べて上記燃焼室Ｂ全体が球形状に近くなり、この点から圧縮行程の終期においても上記タンブル流が残留する（図１，図１０参照）。
【００４３】
また本実施形態では、上記ピストン２０のヘッド部２１の上面の外周部に環状で平坦面をなすスキッシュ部２１ｄを形成したので、圧縮行程の終期においては上記ピストン側燃焼凹部２１ａのスキッシュ部２１ｄとヘッド側燃焼凹部４ｂの外周部分４ｋとでシリンダボア外周部の混合気が中心側に押し出されるスキッシュ流を形成し易い。これらのスキッシュ流及び上記タンブル流によって混合気の霧化が促進され、燃焼性が向上してエンジン性能が向上する。
【００４４】
ここでエンジン性能の向上を図るために、燃焼室容積を小さくして圧縮比を高くすべくピストンの上死点位置をシリンダヘッドの合面側に近接させたり、高速回転時の吸入空気量を増大するために吸気行程と排気行程とをオーバーラップさせることが行われている。この場合、ピストンと吸気弁，排気弁との干渉を回避するためにピストン上面にリセス部を凹設することが行われている。
【００４５】
ところが上記リセス部はピストン上面に形成された凹部であるから、上記タンブル流の発生に対してはこれを阻害するように作用する。そこで本実施形態では、上記球面状の燃焼凹部２１ａをピストン上面に形成するに当たり、該凹部２１ａと上記スキッシュ部２１ｃとの稜線Ａが上記リセス部２１ｂ，２１ｃ内を通るように形成した。そのため該燃焼凹部２１ａのリセス部における深さの分だけ上記リセス部２１ｂ，２１ｃの凹み深さが緩和され、その結果、リセス部２１ｂ，２１ｃによる上記タンブル流に対する阻害作用が緩和される。
【００４６】
また本実施形態では、ピストン２０の上死点位置をシリンダヘッド４の燃焼凹部４ｂ側に近接させたので、それだけエンジンの全高を低くできる。またピストン２０の上面に燃焼凹部２１ａを凹設したので、該凹部２１ａからピストンリングまでの距離に短くなり、それだけ熱がヘッド部２１からピストンリングを介してシリンダライナ７に伝達され易く、放熱上有利となる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による鍛造ピストンを備えたエンジンの断面側面図である。
【図２】上記ピストンの平面図である。
【図３】上記ピストンの一部断面側面図である。
【図４】上記ピストンの断面側面図（図３のＩＶ−ＩＶ線断面図）である。
【図５】上記ピストンの一部断面底面図である。
【図６】上記ピストンのリブ部を説明するための模式図である。
【図７】上記ピストンとシリンダヘッドとで構成される燃焼室を説明するための模式図である。
【図８】上記ピストンの鍛造用プレス装置の断面模式図である。
【図９】上記ピストンの鍛造用プレス装置の断面模式図である。
【図１０】上記ピストンの鍛造行程を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１４サイクルエンジン
２１ヘッド部
２２ａ，２２ｂピンボス部
２３ａ，２３ｂスカート部
２３ｃ左端部
２３ｄ右端部
２４ａ，２４ｂ左側，右側のリブ部
２４ｃ下端縁
２４ｄボス側部分
２４ｅスカート側部分
２４ｆ中央部分
ａ接続部
ｂボス側中間部
ｃスカート側中間部

Claims

少なくともＳｉを１１〜１３重量％含有する鍛造用アルミニウム合金素材を用いた内燃機関用鍛造ピストンであって、
略円盤状のヘッド部と、該ヘッド部の外周部から下方に突設する左，右一対のピンボス部と、上記ヘッド部の外周縁から上記ピンボス部の下端よりも下方に延びている前，後一対のスカート部と、該前，後スカート部の左端部と左側のピンボス部とをそれぞれ連結し、上記ヘッド部から下方に延びている前，後一対の左側のリブ部と、上記前，後スカート部の右側端部と右側のピンボス部とをそれぞれ連結し、上記ヘッド部から下方に延びている前，後一対の右側のリブ部とを備え、
上記各リブ部の下端縁の、上記ピンボス部との接続部からボス側中間部までのボス側部分をピストン上面までの寸法Ｈ１が一定か又は上記ボス側中間部側ほど増加するように形成し、上記各リブ部の下端縁の、上記スカート部との接続部からスカート側中間部までのスカート側部分をピストン上面までの寸法Ｈ２が一定か又は上記スカート側ほど増加するように形成し、上記各リブ部の下端縁の、上記ボス側部分とスカート側部分との間の中央部分を略円弧状の凹状に形成し、かつ上記スカート側部分のピストン上面までの寸法Ｈ２をボス側部分のピストン上面までの寸法Ｈ１より大きくし、かつ中央部分の最も凹んでいる部分のピストン上面までの寸法Ｈ０を上記スカート側部分の寸法Ｈ２及びボス側部分の寸法Ｈ１よりも小さくしたことを特徴とする４サイクルエンジン用鍛造ピストン。
請求項１において、上記鍛造用アルミニウム合金素材は、さらにＣｕを３．５〜４．５重量％、Ｍｇを０．４〜０．６重量％、Ｆｅを０．１５〜０．３５重量％、Ｍｎを０．１５〜０．３５重量％、Ｃｒを０．１〜０．３重量％含有することを特徴とする４サイクルエンジン用鍛造ピストン。