JP4544177B2 - Engine piston structure - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンのピストン構造に関するものである。 The present invention relates to an engine piston structure.
従来から、それぞれランド部の下方にピンボス部を挟んで配設された一対のスカート部を備えたエンジンのピストンが知られている。このピストンは、シリンダライナ内を上下に往復運動するようになっている。そして、スカート部は、ピストンの往復運動時は、シリンダライナの内周面を摺動するようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an engine piston including a pair of skirt portions disposed below a land portion with a pin boss portion interposed therebetween. The piston reciprocates up and down in the cylinder liner. The skirt portion slides on the inner peripheral surface of the cylinder liner when the piston reciprocates.
ところで、ピストンの摺動抵抗は小さいことが望ましいが、この摺動抵抗を小さくする方法として、スカート部の剛性を低くすることが知られている。 By the way, although it is desirable that the sliding resistance of the piston is small, as a method of reducing this sliding resistance, it is known to reduce the rigidity of the skirt portion.
例えば、特許文献1のものでは、ランド部のオイルリング溝の下方にスリットを形成している。これにより、ランド部とスカート部とをスリットで分断し、スカート部全体の剛性を低くし、スカート部の摺動抵抗を小さくしている。
ところで、上述のように、スカート部全体の剛性を低くする場合、その剛性を低くする部位によっては、オイル消費率(LOC)が悪化してしまうことが分かった。 By the way, as described above, it has been found that when the rigidity of the entire skirt portion is lowered, the oil consumption rate (LOC) is deteriorated depending on the portion where the rigidity is lowered.
そこで、本発明者たちは、様々な実験を行い、スカート部の摺動抵抗を小さくしながらオイル消費率を向上できるピストンを開発するに至った。 Therefore, the present inventors have conducted various experiments and have developed a piston that can improve the oil consumption rate while reducing the sliding resistance of the skirt portion.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スカート部の摺動抵抗の低減化とオイル消費率の向上化との両立を図ることができるエンジンのピストン構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an engine piston structure capable of achieving both reduction in sliding resistance of the skirt portion and improvement in oil consumption rate. Is to provide.
第1の発明は、それぞれランド部の下方にピンボス部を挟んで配設された一対のスカート部を備えたエンジンのピストン構造であって、上記各スカート部は、平面断面視で略円弧状に形成されていて、膨張行程におけるスラスト荷重によりたわむように構成されており、上記ピンボス部と一体となったエプロン部によって連接されていて、肉厚が互いに同じであり、両スラスト側エプロン部の上部の間の距離が、該両スラスト側エプロン部の下部の間及び両反スラスト側エプロン部の間の距離よりも小さいことにより、上記一対のスカート部のうちスラスト側スカート部の上部の剛性が、該スラスト側スカート部の下部及び反スラスト側スカート部の剛性よりも高いことを特徴とするものである。 A first aspect of the present invention is an engine piston structure including a pair of skirt portions disposed below a land portion with a pin boss portion interposed therebetween, wherein each of the skirt portions has a substantially arc shape in a plan sectional view. Formed and bent by a thrust load in the expansion stroke , connected by an apron part integrated with the pin boss part, having the same wall thickness, and an upper part of both thrust side apron parts Is smaller than the distance between the lower parts of the two thrust side apron parts and the distance between the two opposite thrust side apron parts, the rigidity of the upper part of the thrust side skirt part of the pair of skirt parts, The rigidity of the lower part of the thrust side skirt part and the rigidity of the anti-thrust side skirt part is higher.
これにより、一対のスカート部のうちスラスト側スカート部の上部の剛性を、スラスト側スカート部の下部及び反スラスト側スカート部の剛性よりも高くしたので、スラスト側スカート部の下部及び反スラスト側スカート部の剛性が比較的低くなる。そのため、スカート部全体の剛性を低くでき、スカート部の摺動抵抗を小さくできる。 Thereby, the rigidity of the upper part of the thrust side skirt part of the pair of skirt parts is made higher than the rigidity of the lower part of the thrust side skirt part and the anti-thrust side skirt part, so the lower part of the thrust side skirt part and the anti-thrust side skirt The rigidity of the part is relatively low. Therefore, the rigidity of the entire skirt portion can be reduced, and the sliding resistance of the skirt portion can be reduced.
また、スラスト側スカート部の上部の剛性を、スラスト側スカート部の下部及び反スラスト側スカート部の剛性よりも高くしたので、オイル消費率を向上できる。 Moreover, since the rigidity of the upper part of the thrust side skirt part is made higher than the rigidity of the lower part of the thrust side skirt part and the anti-thrust side skirt part, the oil consumption rate can be improved.
以上から、スカート部の摺動抵抗の低減化とオイル消費率の向上化との両立を図ることができる。 From the above, it is possible to achieve both reduction of the sliding resistance of the skirt portion and improvement of the oil consumption rate.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記スラスト側スカート部の上部は、該スラスト側スカート部における上記ピンボス部のピストンピン孔の中心と同じ高さ位置近傍の部分を含むことを特徴とするものである。 In a second aspect based on the first aspect , the upper part of the thrust side skirt portion includes a portion in the vicinity of the same height position as the center of the piston pin hole of the pin boss portion in the thrust side skirt portion. It is what.
これにより、スラスト側スカート部の上部は、そのスラスト側スカート部におけるピンボス部のピストンピン孔の中心と同じ高さ位置近傍の部分を含むので、オイル消費率を確実に向上できる。 Thereby, since the upper part of the thrust side skirt part includes a portion in the vicinity of the same height position as the center of the piston pin hole of the pin boss part in the thrust side skirt part, the oil consumption rate can be improved reliably.
本発明によれば、一対のスカート部のうちスラスト側スカート部の上部の剛性を、スラスト側スカート部の下部及び反スラスト側スカート部の剛性よりも高くしたので、スカート部の摺動抵抗の低減化とオイル消費率の向上化との両立を図ることができる。 According to the present invention, since the rigidity of the upper part of the thrust side skirt part of the pair of skirt parts is higher than the rigidity of the lower part of the thrust side skirt part and the anti-thrust side skirt part, the sliding resistance of the skirt part is reduced. And improving the oil consumption rate can be achieved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(参考例1)
図1は、ピストンを示す図であり、(a)は、ピストンの正面図であり、(b)は、ピストンの底面図であり、(c)は、(b)のA−A線の矢視断面図である。
( Reference Example 1)
FIG. 1 is a view showing a piston, (a) is a front view of the piston, (b) is a bottom view of the piston, and (c) is an arrow along line AA in (b). FIG.
参考例1に係るピストン1は、ガソリンエンジンに用いられる、アルミニウム合金製のものである。ピストン1は、シリンダライナ(図示せず)内を上下に往復運動するようになっている。図1に示すように、ピストン1は、ランド部11とピンボス部12と一対のスカート部13とを有するピストン本体10を備えている。
The
ランド部11は、略円筒状に形成されている。ランド部11の外周面には、上側から順に2つのピストンリング溝11aと1つのオイルリング溝11bとが形成されている。各ピストンリング溝11aには、ピストンリング(図示せず)が嵌め込まれ、オイルリング溝11bには、オイルリング(図示せず)が嵌め込まれる。
The
ピンボス部12の中心部には、略円状のピストンピン孔12aが形成されている。このピストンピン孔12aには、ピストン1とコンロッド(図示せず)とを連結するためのピストンピン(図示せず)が挿入される。
A substantially circular
各スカート部13は、ランド部11の下側にピンボス部12を挟んで互いに対向して配設されている。各スカート部13は、平面断面視で略円弧状に形成されていて、ピストン1の往復運動時は、シリンダライナの内周面を摺動するようになっている。スカート部13は、膨張行程時にスラスト側に位置するスラスト側スカート部13aと、膨張行程時に反スラスト側に位置する反スラスト側スカート部13bとで構成されている。スラスト側スカート部13aと反スラスト側スカート部13bとは、エプロン部14によって連接されている。このエプロン部14 は、ピンボス部12と一体成形されている。
Each
ここで、スラスト側スカート部13aの上部の肉厚は、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの肉厚よりも厚くなっている。詳細には、スラスト側スカート部13aの上部の肉厚は、上側に行くに従って徐々に厚くなっており、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの肉厚は、互いに同じである。このため、スラスト側スカート部13aの上部の剛性が、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くなっている。すなわち、スラスト側スカート部13aの剛性と反スラスト側スカート部13bの剛性とが、非対称の関係になっている。なお、スラスト側スカート部13aの上部には、そのスラスト側スカート部13aにおけるピンボス部12のピストンピン孔12aの中心と同じ高さ位置近傍の部分が含まれている。具体的には、スラスト側スカート部13aの上部には、そのスラスト側スカート部13aにおけるピンボス部12のピストンピン孔12aの中心と同じ高さ位置から、その位置からピストンピン孔12aの直径の1/4の長さだけ下側の位置までの範囲の部分が含まれている。
Here, the thickness of the upper portion of the thrust
このように、スラスト側スカート部13aの上部の剛性をスラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くすると、スカート部13の摺動抵抗の低減化とオイル消費率の向上化との両立を図ることができる。
Thus, if the rigidity of the upper part of the thrust
ここで、上述のように、オイル消費率を向上できるのは、以下のような理由であると考えられる。すなわち、スラスト側スカート部13aの上部の剛性を比較的大きくすると、その上部の剛性を他の部分と同じように小さくする場合と比較して、膨張行程におけるスラスト荷重によるスラスト側スカート部13aのたわみが小さくなり、これにより、スラスト側では、オイルリングを保持しているランド部11のスラスト方向への変位が小さくなり、反スラスト側では、オイルリング溝11bに対するオイルリングの摺動抵抗による拘束が軽減され、オイルリングのシリンダライナに対する付勢力の低下が抑制され、オイルリングとシリンダライナとの間の距離(つまり、油膜厚さ)が小さく抑えられるので、オイルのかき残し量が減少し、オイル消費率が向上するからである。
Here, as described above, the reason why the oil consumption rate can be improved is considered as follows. That is, when the rigidity of the upper part of the thrust
−試験に用いたピストン−
以下、図2を参照しながら、試験に用いたピストン1〜8について説明する。図2は、ピストン1〜8の、加工状態とオイル消費率の改善結果とを示す図である。
-Piston used in the test-
Hereinafter, the
(ピストン1)
ピストン1は、基準ピストンである。すなわち、図3に示すように、スラスト側及び反スラスト側スカート部の内周面の下端寄りに、ピストン加工時のピストン受け部となる突起部を形成し、この突起部の肉厚を4mmとした。スラスト側及び反スラスト側スカート部におけるオイルリング溝の下端縁からの距離の、オイルリング溝の下端縁からスカート部の下端までの距離に対する割合が60%までの範囲の部分(以下、上部という)の肉厚を2mmとした(図3を参照)。スラスト側及び反スラスト側スカート部における上記割合が60〜100%の範囲の部分(以下、下部という)の肉厚を2mmとした。但し、スラスト側及び反スラスト側スカート部の下部には、上記突起部が含まれており、その下部のうちこの突起部の肉厚だけは、上述のように、4mmである。なお、上記割合が40〜60%の範囲の部分は、ピンボス部のピストンピン孔の中心と同じ高さ位置近傍に位置している(図3を参照)。
(Piston 1)
The
(ピストン2)
スラスト側及び反スラスト側スカート部の上部の肉厚を1.5mmとし、この部分を低剛性化した。その他の点に関しては、ピストン1とほぼ同様の構成である。
(Piston 2)
The thickness of the upper part of the thrust side and the anti-thrust side skirt part was 1.5 mm, and this part was reduced in rigidity. About another point, it is the structure substantially the same as
(ピストン3)
スラスト側スカート部の上部の肉厚を1.5mmとし、この部分を低剛性化した。その他の点に関しては、ピストン1とほぼ同様の構成である。
(Piston 3)
The thickness of the upper part of the thrust side skirt portion was set to 1.5 mm, and this portion was reduced in rigidity. About another point, it is the structure substantially the same as
(ピストン4)
反スラスト側スカート部の上部の肉厚を1.5mmとし、この部分を低剛性化した。その他の点に関しては、ピストン1とほぼ同様の構成である。
(Piston 4)
The thickness of the upper part of the anti-thrust side skirt part was 1.5 mm, and this part was made to have low rigidity. About another point, it is the structure substantially the same as
(ピストン5)
スラスト側及び反スラスト側スカート部の下部の突起部の肉厚を3.0mmとし、この部分を低剛性化した。その他の点に関しては、ピストン1とほぼ同様の構成である。
(Piston 5)
The thickness of the protrusion on the lower side of the thrust side and anti-thrust side skirts was set to 3.0 mm, and the rigidity of this part was reduced. About another point, it is the structure substantially the same as
(ピストン6)
スラスト側及び反スラスト側スカート部の上部の肉厚を1.75mmとし、この部分を中剛性化した。その他の点に関しては、ピストン1とほぼ同様の構成である。
(Piston 6)
The thickness of the upper part of the thrust side and the anti-thrust side skirt part was 1.75 mm, and this part was made to have medium rigidity. About another point, it is the structure substantially the same as
(ピストン7)
スラスト側及び反スラスト側スカート部の上部の肉厚を1.4mmとし、この部分を低剛性化した。その他の点に関しては、ピストン1とほぼ同様の構成である。
(Piston 7)
The thickness of the upper part of the thrust side and the anti-thrust side skirt part was 1.4 mm, and the rigidity of this part was reduced. About another point, it is the structure substantially the same as
(ピストン8)
反スラスト側スカート部全体の肉厚を1.5mmとし、反スラスト側スカート部全体を低剛性化した。その他の点に関しては、ピストン1とほぼ同様の構成である。
(Piston 8)
The thickness of the entire anti-thrust side skirt portion was 1.5 mm, and the entire anti-thrust side skirt portion was reduced in rigidity. About another point, it is the structure substantially the same as
−試験−
以下、ピストン1〜8に対して行ったスカート剛性測定試験及びオイル消費率測定試験、並びにピストン2及びピストン5に対して行った燃費測定試験について説明する。
-Test-
Hereinafter, the skirt rigidity measurement test and the oil consumption rate measurement test performed on the
(スカート剛性測定試験)
各ピストンの両スカート部における上記割合が13%、20%、40%、60%、80%及び90%の各部位に、その外側から245Nの荷重を別々にかけ、各部位の変形量を測定した。
(Skirt stiffness measurement test)
A load of 245 N was separately applied from the outside to each part where the above-mentioned ratio in each skirt part of each piston was 13%, 20%, 40%, 60%, 80% and 90%, and the deformation amount of each part was measured. .
(オイル消費率測定試験)
各ピストンを用いたエンジンのオイル消費率(LOC)を測定した。そして、各測定値を所定の基準値と比較した。
(Oil consumption rate measurement test)
The oil consumption rate (LOC) of the engine using each piston was measured. Each measured value was compared with a predetermined reference value.
(燃費測定試験)
ピストン2及びピストン5を用いたエンジンの燃費を測定した。そして、各測定値を所定の基準値と比較した。
(Fuel consumption measurement test)
The fuel consumption of the engine using the
−試験結果−
上記試験の結果を図2及び図4〜図6に示す。図4は、スカート部の変形量とオイル消費率との関係をピストン番号順に並べて示す図であり、図5は、スカート部の変形量とオイル消費率との関係をその変形量の大きさ順に並べて示す図であり、図6は、スカート部の剛性と燃費との関係を示す図である。
-Test results-
The results of the above test are shown in FIG. 2 and FIGS. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the deformation amount of the skirt part and the oil consumption rate in the order of the piston number, and FIG. 5 shows the relationship between the deformation amount of the skirt part and the oil consumption rate in the order of the magnitude of the deformation amount. FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the rigidity of the skirt portion and the fuel consumption.
図2の最も右側の列から明らかなように、ピストン1、4〜6及び8のオイル消費率が改善し、ピストン2、3及び7のオイル消費率が悪化したことが分かった。
As apparent from the rightmost column in FIG. 2, it was found that the oil consumption rates of the
また、図5から明らかなように、スラスト側スカート部における上記割合が40%及び60%の各部位の変形量が所定量よりも小さい、すなわち、この部位の剛性が所定値よりも大きいと、オイル消費率が改善することが分かった。つまり、スラスト側スカート部における上記割合が40%及び60%の各部位の剛性とオイル消費率とは相関性が高いことが分かった。 Further, as apparent from FIG. 5, when the deformation amount of each portion where the ratio in the thrust side skirt portion is 40% and 60% is smaller than a predetermined amount, that is, the rigidity of this portion is larger than a predetermined value, It was found that the oil consumption rate improved. In other words, it was found that the rigidity of each part where the ratio in the thrust side skirt portion is 40% and 60% and the oil consumption rate are highly correlated.
また、図5から明らかなように、スラスト側スカート部における上記割合が40%及び60%以外の部位、並びに反スラスト側スカート部の各部位では、その変形量(つまり、その剛性)とオイル消費率との明らかな相関性は認められなかった。 Further, as is apparent from FIG. 5, the deformation amount (that is, the rigidity) and the oil consumption in the portions other than 40% and 60% of the above-mentioned ratio in the thrust side skirt portion and the portions in the anti-thrust side skirt portion. There was no clear correlation with the rate.
また、図6から明らかなように、スカート部の下部を低剛性化した場合、スカート部の上部を低剛性化した場合よりも、燃費を改善する効果が大きい、すなわち、スカート部の摺動抵抗を小さくする効果が大きいことが分かった。 Further, as apparent from FIG. 6, when the rigidity of the lower part of the skirt part is reduced, the effect of improving the fuel consumption is greater than when the rigidity of the upper part of the skirt part is reduced, that is, the sliding resistance of the skirt part. It was found that the effect of reducing the size was great.
−効果−
以上により、本参考例によれば、一対のスカート部13のうちスラスト側スカート部13aの上部の剛性を、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くしたので、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性が比較的低くなる。そのため、スカート部13全体の剛性を低くでき、スカート部13の摺動抵抗を小さくできる。
-Effect-
As described above, according to this reference example , the rigidity of the upper part of the thrust
また、スラスト側スカート部13aの上部の剛性を、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くしたので、オイル消費率を向上できる。
Moreover, since the rigidity of the upper part of the thrust
以上から、スカート部13の摺動抵抗の低減化とオイル消費率の向上化との両立を図ることができる。
From the above, it is possible to achieve both reduction in sliding resistance of the
また、スラスト側スカート部13aの上部の厚さを、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの厚さよりも厚くすることで、スラスト側スカート部13aの上部の剛性を、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くしている。このように、簡単な構造で、スラスト側スカート部13aの上部の剛性を、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くすることを実現できる。
Further, by making the thickness of the upper part of the thrust
また、スラスト側スカート部13aの上部は、そのスラスト側スカート部13aにおけるピンボス部12のピストンピン孔12aの中心と同じ高さ位置近傍の部分を含むので、オイル消費率を確実に向上できる。
Further, since the upper portion of the thrust
なお、本参考例では、スラスト側スカート部13aの上部の肉厚を、上側に行くに従って徐々に厚くしているが、スラスト側スカート部13aの上部の肉厚がスラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの肉厚よりも厚くなっている限り、スラスト側スカート部13aの上部の肉厚を、例えば、上側に行くに従って徐々に薄くしたり、その全域に亘って同じにしても良い。
In this reference example , the thickness of the upper portion of the thrust
また、本参考例では、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの肉厚を互いに同じにしているが、スラスト側スカート部13aの上部の肉厚がスラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの肉厚よりも厚くなっている限り、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの肉厚を異ならせても良い。
In this reference example , the thickness of the lower portion of the thrust
(参考例2)
図7は、ピストンを示す図であり、(a)は、ピストンの正面図であり、(b)は、ピストンの底面図であり、(c)は、(a)のB−B線の矢視断面図である。
( Reference Example 2)
7A and 7B are views showing the piston, wherein FIG. 7A is a front view of the piston, FIG. 7B is a bottom view of the piston, and FIG. 7C is an arrow along line BB in FIG. FIG.
本参考例は、エプロン部14に工夫をこらしたものである。すなわち、スラスト側及び反スラスト側スカート部13a,13bの肉厚は、互いに同じであり、スラスト側エプロン部14aの上部の肉厚は、スラスト側エプロン部14aの下部及び反スラスト側エプロン部14bの肉厚よりも厚くなっている。なお、スカート部13の上部及び下部は、エプロン部14の上部及び下部にそれぞれ対応する(以下、同じ)。以上により、スラスト側エプロン部14aの上部の、スラスト側スカート部13aの上部を支持する力が、スラスト側エプロン部14aの下部の、スラスト側スカート部13aの下部を支持する力及び反スラスト側エプロン部14bの、反スラスト側スカート部13bを支持する力よりも大きくなり、スラスト側スカート部13aの上部の剛性が、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くなっている。その他の点に関しては、参考例1とほぼ同様の構成である。
In this reference example , the apron unit 14 is devised. That is, the thicknesses of the thrust side and anti-thrust
以上により、参考例1とほぼ同様の作用効果が得られる。 As described above, substantially the same functions and effects as those of Reference Example 1 can be obtained.
(参考例3)
図8は、ピストンを示す図であり、(a)は、ピストンの正面図であり、(b)は、(a)のC−C線の矢視断面図であり、(c)は、(a)のD−D線の矢視断面図である。
( Reference Example 3)
FIG. 8 is a view showing the piston, (a) is a front view of the piston, (b) is a sectional view taken along the line CC of (a), and (c) is ( It is arrow sectional drawing of the DD line | wire of a).
本参考例は、エプロン部14に工夫をこらしたものである。すなわち、スラスト側及び反スラスト側スカート部13a,13bの肉厚は、互いに同じであり、スラスト側エプロン部14aの上部の延びる方向とピストンピン孔12aの延びる方向とが直角をなしている。このため、スラスト側エプロン部14aの上部の、スラスト側スカート部13aの上部を支持する力が、スラスト側エプロン部14aの下部の、スラスト側スカート部13aの下部を支持する力及び反スラスト側エプロン部14bの、反スラスト側スカート部13bを支持する力よりも大きくなり、スラスト側スカート部13aの上部の剛性が、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くなっている。その他の点に関しては、参考例1とほぼ同様の構成である。
In this reference example , the apron unit 14 is devised. That is, the thicknesses of the thrust side and anti-thrust
以上により、参考例1とほぼ同様の作用効果が得られる。 As described above, substantially the same functions and effects as those of Reference Example 1 can be obtained.
(実施形態1)
図9は、ピストンを示す図であり、(a)は、ピストンの正面図であり、(b)は、(a)のE−E線の矢視断面図であり、(c)は、(a)のF−F線の矢視断面図である。
(Embodiment 1 )
FIG. 9 is a view showing a piston, (a) is a front view of the piston, (b) is a cross-sectional view taken along line EE of (a), and (c) is ( It is arrow sectional drawing of the FF line of a).
本実施形態は、エプロン部14に工夫をこらしたものである。すなわち、スラスト側及び反スラスト側スカート部13a,13bの肉厚は、互いに同じであり、両スラスト側エプロン部14aの上部の間の距離が、両スラスト側エプロン部14aの下部の間及び両反スラスト側エプロン部14bの間の距離よりも小さくなっている。このため、スラスト側エプロン部14aの上部の、スラスト側スカート部13aの上部を支持する力が、スラスト側エプロン部14aの下部の、スラスト側スカート部13aの下部を支持する力及び反スラスト側エプロン部14bの、反スラスト側スカート部13bを支持する力よりも大きくなり、スラスト側スカート部13aの上部の剛性が、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くなっている。その他の点に関しては、参考例1とほぼ同様の構成である。
In the present embodiment, the apron unit 14 is devised. That is, the thicknesses of the thrust side and anti-thrust
以上により、参考例1とほぼ同様の作用効果が得られる。 As described above, substantially the same functions and effects as those of Reference Example 1 can be obtained.
(参考例4)
図10は、ピストンを示す図であり、(a)は、ピストンの正面図であり、(b)は、ピストンの底面図である。
( Reference Example 4 )
FIG. 10 is a view showing a piston, (a) is a front view of the piston, and (b) is a bottom view of the piston.
本参考例は、エプロン部14に工夫をこらしたものである。すなわち、スラスト側及び反スラスト側スカート部13a,13bの肉厚は、互いに同じであり、スラスト側エプロン部14aには、その下端から中間部までに亘って切欠き部14cが形成されており、反スラスト側エプロン部14bには、その下端から上端部までに亘って切欠き部14dが形成されている。このため、スラスト側エプロン部14aの上部の、スラスト側スカート部13aの上部を支持する力が、スラスト側エプロン部14aの下部の、スラスト側スカート部13aの下部を支持する力及び反スラスト側エプロン部14bの、反スラスト側スカート部13bを支持する力よりも大きくなり、スラスト側スカート部13aの上部の剛性が、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くなっている。その他の点に関しては、参考例1とほぼ同様の構成である。
In this reference example , the apron unit 14 is devised. That is, the thicknesses of the thrust side and anti-thrust
以上により、参考例1とほぼ同様の作用効果が得られる。 As described above, substantially the same functions and effects as those of Reference Example 1 can be obtained.
(参考例5)
図11は、ピストンを示す図であり、(a)は、ピストンの正面図であり、(b)は、(a)のG−G線の矢視断面図であり、(c)は、(b)のH−H線の矢視断面図である。
( Reference Example 5 )
FIG. 11 is a view showing a piston, (a) is a front view of the piston, (b) is a sectional view taken along line GG of (a), and (c) is ( It is arrow sectional drawing of the HH line | wire of b).
本参考例は、スカート部13に工夫をこらしたものである。すなわち、スラスト側及び反スラスト側スカート部13a,13bの肉厚は、互いに同じであり、スラスト側スカートの上部にのみ、剛性がスカート部13の剛性よりも高い高剛性プレート15が埋設されている。このため、スラスト側スカート部13aの上部の剛性は、スラスト側スカート部13aの下部及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くなっている。その他の点に関しては、参考例1とほぼ同様の構成である。
In this reference example , the
以上により、参考例1とほぼ同様の作用効果が得られる。 As described above, substantially the same functions and effects as those of Reference Example 1 can be obtained.
(その他の実施形態)
上記実施形態において、スラスト側スカート部13aの上部の外周面にのみ、固体潤滑剤コーティングを施したり、スラスト側スカート部13aの上部の外周面の粗さを、スラスト側スカート部13aの下部の外周面及び反スラスト側スカート部13bの外周面の粗さよりも小さくしても良い。この場合、スカート部13の摺動抵抗を小さくできる。
(Other embodiments)
In the above you facilities embodiment, only the outer peripheral surface of the upper portion of the
また、上記実施形態において、反スラスト側スカート部13bの外周面の周方向両端部にのみ、固体潤滑剤コーティングを施しても良い。この場合、スカート部13とシリンダライナの内周面との隙間を全体として小さくでき、スラップ音を小さくできる。
Further, in the above you facilities embodiment, the circumferential ends of the outer peripheral surface of
また、上記実施形態では、スラスト側スカート部13aの上部全体の剛性を、スラスト側スカート部13aの下部全体及び反スラスト側スカート部13b全体の剛性よりも高くしているが、これに限らず、例えば、スラスト側スカート部13aにおけるピンボス部12のピストンピン孔12aの中心と同じ高さ位置近傍の部分の剛性を、スラスト側スカート部13aのこれ以外の部分及び反スラスト側スカート部13bの剛性よりも高くしても良い。
Further, in the above you facilities embodiment, the rigidity of the entire structure of the
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。 The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 As described above, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
以上説明したように、本発明にかかるエンジンのピストン構造は、スカート部の摺動抵抗の低減化とオイル消費率の向上化との両立を図る用途等に適用できる。 As described above, the piston structure of the engine according to the present invention can be applied to a purpose of achieving both reduction of the sliding resistance of the skirt portion and improvement of the oil consumption rate.
1 ピストン
10 ピストン本体
11 ランド部
12 ピンボス部
12a ピストンピン孔
13 スカート部
13a スラスト側スカート部
13b 反スラスト側スカート部
14 エプロン部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記各スカート部は、平面断面視で略円弧状に形成されていて、膨張行程におけるスラスト荷重によりたわむように構成されており、上記ピンボス部と一体となったエプロン部によって連接されていて、肉厚が互いに同じであり、
両スラスト側エプロン部の上部の間の距離が、該両スラスト側エプロン部の下部の間及び両反スラスト側エプロン部の間の距離よりも小さいことにより、上記一対のスカート部のうちスラスト側スカート部の上部の剛性が、該スラスト側スカート部の下部及び反スラスト側スカート部の剛性よりも高いことを特徴とするエンジンのピストン構造。 Each of the piston structures of the engine provided with a pair of skirt portions disposed below the land portion with the pin boss portion interposed therebetween,
Each of the skirt portions is formed in a substantially arc shape in a plan sectional view, and is configured to bend by a thrust load in an expansion stroke. The skirt portions are connected by an apron portion integrated with the pin boss portion. The thicknesses are the same,
The distance between the upper parts of the two thrust side apron parts is smaller than the distance between the lower parts of the two thrust side apron parts and between the opposite thrust side apron parts, so that the thrust side skirt of the pair of skirt parts The piston structure of the engine, wherein the rigidity of the upper part of the part is higher than the rigidity of the lower part of the thrust side skirt part and the anti-thrust side skirt part.
上記スラスト側スカート部の上部は、該スラスト側スカート部における上記ピンボス部のピストンピン孔の中心と同じ高さ位置近傍の部分を含むことを特徴とするエンジンのピストン構造。 The piston structure of the engine according to claim 1,
An upper part of the thrust side skirt portion includes a portion in the vicinity of the same height position as the center of the piston pin hole of the pin boss portion in the thrust side skirt portion .
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