JP4932682B2 - Piston for internal combustion engine - Google Patents
Piston for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4932682B2 JP4932682B2 JP2007295878A JP2007295878A JP4932682B2 JP 4932682 B2 JP4932682 B2 JP 4932682B2 JP 2007295878 A JP2007295878 A JP 2007295878A JP 2007295878 A JP2007295878 A JP 2007295878A JP 4932682 B2 JP4932682 B2 JP 4932682B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- ribs
- pair
- pin
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
本発明は、内燃機関に使用されるピストンに関する。 The present invention relates to a piston used in an internal combustion engine.
内燃機関用ピストンは、頂面が燃焼室に面したピストン頂部の外周部からシリンダ内壁に摺接する筒状のピストンスカートが延出しており、ピストン頂部の裏面からピストンピンの両端部を支持する一対のピンボスが突出している。
ピストンのピストンピンとクランク軸のクランクピンとの間をコンロッドが連接し、ピストンのシリンダ内の往復動をクランク軸の回転に変換しているので、ピストンのピストンピンを支持するピンボスには多大な力が加わる。
A piston for an internal combustion engine has a pair of piston piston skirts extending from an outer peripheral portion of a piston top portion whose top surface faces the combustion chamber to be in sliding contact with a cylinder inner wall, and supporting both ends of the piston pin from the back surface of the piston top portion. The pin boss protrudes.
The connecting rod is connected between the piston pin of the piston and the crank pin of the crankshaft, and the reciprocating motion in the piston cylinder is converted into the rotation of the crankshaft. Therefore, a large amount of force is applied to the pin boss that supports the piston pin of the piston. Join.
そこで、ピストン頂部の裏面から突出する一対のピンボスは、それぞれピンボスのピン支持孔の中心軸に略垂直に各ピンボスの両側に延出してピストンスカートに連結される一対の縦リブによって補強されている。 Therefore, the pair of pin bosses that protrude from the back surface of the piston top part are reinforced by a pair of vertical ribs that extend to both sides of each pin boss substantially perpendicular to the central axis of the pin support hole of the pin boss and are connected to the piston skirt. .
特許文献1に開示されたピストンは、一対の縦リブ間を連結する一対の横リブがさらに形成されており、縦リブを補強してピストンスカートから縦リブに作用する力に耐えるようにしている。
The piston disclosed in
横リブは一対の縦リブを連結しているので、ピストンスカートから縦リブに作用する力による一対の縦リブの互いの相対的変形は抑制することができるが、一対の縦リブを一体的に変形するような力に対しては耐え難いところがある。 Since the horizontal ribs connect the pair of vertical ribs, the mutual deformation of the pair of vertical ribs due to the force acting on the vertical ribs from the piston skirt can be suppressed. There are places where it is difficult to withstand the force of deformation.
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、簡単な構造でピンボスを補強する縦リブに作用するあらゆる力に十分耐えて、ピストン全体の十分な強度と剛性を確保することができる内燃機関用ピストンを供する点にある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to sufficiently withstand all the forces acting on the longitudinal ribs that reinforce the pin boss with a simple structure, and to ensure sufficient strength and rigidity of the entire piston. It is the point which provides the piston for internal combustion engines which can do.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、ピストンピン(38)の両端部を支持する一対のピンボス(34,34)がピストン頂部(31)の裏面から突出して形成され、前記ピストン頂部(31)の裏面に前記ピンボス(34,34)のピン支持孔(34h,34h)の中心軸に略垂直な一対の縦リブ(35,35)が、前記一対のピンボス(34,34)の各々から両側に延出してピストンスカート(33)に連結して形成され、前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記ピン支持孔(34h,34h)の中心軸(Lp)に平行な一対の横リブ(36,36)が、前記ピストンピン(38)の両側に形成される内燃機関用ピストンにおいて、前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記一対の横リブ(36,36)の各々から更に縦リブ(35,35)間の両外側に延長した各々一対の横延長リブ(37,37)が、ピストン周壁(32)まで延び同ピストン周壁(32)に連結して形成され、前記一対の縦リブ(35,35)が前記一対のピンボス(34,34)の対向する各内側部分から両側に延出して形成され、前記縦リブ(35,35)と前記横リブ(36,36)と前記横延長リブ(37,37)により井桁形状が構成されることを特徴とする内燃機関用ピストンとした。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記横リブ(36,36)および前記横延長リブ(37,37)の下端が、前記ピンボス(34,34)のピン支持孔(34h,34h)の最下端(Lv)より上方に位置し、ピストンジェットにより該ピストン(30)の下方からピストン頂部(31)の裏面に向けてオイルが斜めに噴射されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the piston for an internal combustion engine according to the first aspect, the lower ends of the lateral ribs (36, 36) and the lateral extension ribs (37, 37) are pins of the pin boss (34, 34). It is located above the lowest end (Lv) of the support hole (34h, 34h), and the oil is injected obliquely from the lower side of the piston (30) toward the back surface of the piston top (31) by the piston jet. And
請求項3記載の発明は、請求項2記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記一対の横延長リブ(37,37)は、前記縦リブ(35,35)側の間隔が前記ピンボス(34,34)の外径と略等しく前記ピンボス(34,34)を両側から挟み、ピストン周壁(32)側の間隔が前記ピンボス(34,34)の外径より小さく形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the piston for an internal combustion engine according to the second aspect, the pair of laterally extending ribs (37, 37) is spaced from the pin boss (34, 34) on the side of the longitudinal rib (35, 35). The pin boss (34, 34) is sandwiched from both sides substantially equal to the outer diameter of the pin boss (34, 34), and the distance on the piston peripheral wall (32) side is smaller than the outer diameter of the pin boss (34, 34).
請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3までのいずれかの1項記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記横延長リブ(37,37)は、ピストン頂部(31)の裏面からの突出量が前記縦リブ(35,35)側からピストン外周部側に向けて徐々に小さくなるように形成されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the piston for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the laterally extending ribs (37, 37) are formed from the back surface of the piston top (31). The protruding amount is formed so as to gradually decrease from the longitudinal rib (35, 35) side toward the piston outer peripheral side.
請求項1記載の内燃機関用ピストンによれば、ピストン頂部の裏面において一対のピンボスの各々から両側に延出してピストンスカートに連結する一対の縦リブ間を一対の横リブが連結するとともに、一対の横リブの各々を更に両側に延長した各々一対の横延長リブがピストン周壁に連結しているので、ピストン頂部の裏面に縦リブと横リブおよび横延長リブとが井桁形状に構成されている。
According to the piston for the internal combustion engine according to
したがって、一対のピンボスを補強する一対の縦リブにピストンスカートから作用する力による一対の縦リブの相対的な変形のみならず一体的な変形も、横延長リブを横リブに延長追加する簡単な構成によって抑制することができるとともに、構造的にピストンの軽量化を図りつつピストン全体の十分な強度と剛性を確保することができる。
一対のピンボスの対向する各内側部分から両側に延出して一対の縦リブが形成されているので、一対のピンボス間に架設されるピストンピンにコンロッドを介して作用する力を、ピンボスの内側部分に連結する縦リブに効果的に分散することができ、薄肉の縦リブで軽量化を図りながら必要な強度を確保することができる。
Therefore, not only the relative deformation of the pair of vertical ribs by the force acting from the piston skirt on the pair of vertical ribs that reinforce the pair of pin bosses, but also an integral deformation is easy to add the lateral extension rib to the horizontal rib. It can be suppressed by the configuration, and sufficient strength and rigidity of the entire piston can be ensured while structurally reducing the weight of the piston.
Since a pair of vertical ribs are formed extending from opposite inner portions of the pair of pin bosses to both sides, the force acting on the piston pin installed between the pair of pin bosses via the connecting rod is applied to the inner portion of the pin boss. It is possible to effectively disperse in the vertical ribs connected to the thin film, and it is possible to ensure the necessary strength while reducing the weight with thin vertical ribs.
請求項2記載の内燃機関用ピストンによれば、横リブの下端が、ピンボスのピン支持孔の最下端より上方に位置し、ピストンジェットにより該ピストンの下方からピストン頂部の裏面に向けてオイルが斜めに噴射されるので、ピンボス両側に設けられる横リブはピストン頂部の裏面からの突出量が小さく、ピストンジェットから噴射されるオイルが横リブを容易に乗り越えてピンボス間に架設されるピストンピンの摺動部分に達して十分潤滑することができる。
また、横延長リブも突出量が小さいため、ピストンジェットから噴射されるオイルがピストン頂部の裏面全体に万遍なく達してピストンを効率良く冷却することができる。
According to the piston for an internal combustion engine according to
Further, since the laterally extending rib also has a small amount of protrusion, the oil jetted from the piston jet reaches the entire back surface of the piston top and can cool the piston efficiently.
請求項3記載の内燃機関用ピストンによれば、一対の横延長リブの縦リブ側の間隔がピンボスの外径と略等しいので、横リブの延長に横延長リブを配設する構成にあって、一対の横リブの間隔は、ピンボスの外径と略等しいため、ピンボスのピン支持孔に両端が支持されるピストンピンの外径より大きく、ピストンジェットから噴射されるオイルがピストンピンの摺動部分に容易に達して十分潤滑することができる。
また、一対の横延長リブのピストン周壁側の間隔がピンボスの外径より小さく形成されることで、縦リブと横延長リブのピストンスカートおよびピストン周壁に連結する部分が周方向に均等に位置し、ピストン全体の剛性を高めることができる。
According to the piston for an internal combustion engine according to
In addition, since the distance between the pair of laterally extending ribs on the piston peripheral wall side is smaller than the outer diameter of the pin boss, the portions of the longitudinal ribs and the laterally extending ribs that are connected to the piston skirt and the piston peripheral wall are evenly positioned in the circumferential direction. The rigidity of the whole piston can be increased.
請求項4記載の内燃機関用ピストンによれば、横延長リブは、ピストン頂部の裏面からの突出量が縦リブ側からピストン周壁側に向けて徐々に小さくなるように形成されるので、ピストンの成形が容易となり、特に鍛造成形する場合には鍛造加工時の肉の集中を防止することができる。
According to the piston for the internal combustion engine according to claim 4 , the laterally extending rib is formed so that the protruding amount from the back surface of the piston top portion gradually decreases from the longitudinal rib side toward the piston peripheral wall side. Forming becomes easy, and concentration of meat during forging can be prevented particularly when forging.
以下、本発明に係る一実施の形態について図1ないし図10に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関Eは、内燃機関Eの後方に変速機Mを一体に備えて自動二輪車に搭載される。
なお、本実施の形態において、前後左右は、車両を基準としたときの前後左右に一致するものとする。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The internal combustion engine E according to the present embodiment is mounted on a motorcycle with a transmission M integrally provided behind the internal combustion engine E.
In the present embodiment, the front, rear, left and right coincide with the front, rear, left and right when the vehicle is used as a reference.
自動二輪車の一部省略した部分側面図である図1および同平面図である図2を参照して、車体フレーム1のヘッドパイプ2から2股に分かれて後方へ斜め下向きに延出したメインフレーム3が後部を下向きに屈曲させてピボットプレート3pを形成しており、同左右一対のメインフレーム3の中央よりヘッドパイプ2寄り位置から垂設されたブラケット3bの下端の支軸4aとピボットプレート3pの上下部位の支軸4b,4cの3支軸4a,4b,4cで内燃機関Eは、クランクケース11のマウントブラケット11a,11b,11cを支持されてメインフレーム3に懸架される。
左右一対のピボットプレート3p,3pの中央高さ位置に架設されたピボット軸5に、図示しない後輪を支持するリヤフォーク6が揺動自在に前端を軸支されている。
Referring to FIG. 1 which is a partially omitted side view of a motorcycle and FIG. 2 which is a plan view thereof, a main frame which is divided into two forks from a
A rear fork 6 that supports a rear wheel (not shown) is pivotally supported at a front end so as to be swingable on a
内燃機関Eは、水冷式の単気筒4ストローク内燃機関であり、図3を参照して、車両の車幅方向でもある左右方向に指向してクランク軸20を軸支するクランクケース11は、クランク軸20が配置されるクランク室Ccを形成するとともに、クランク室Ccの後方には垂直な仕切壁11mで仕切られて変速機Mを収容するミッション室Cmが形成され、クランク室Ccの下方には略水平な仕切壁11oで仕切られてオイルを貯留するオイルパン室Coが一体に形成される構造をしている。
The internal combustion engine E is a water-cooled single-cylinder four-stroke internal combustion engine. Referring to FIG. 3, the
単気筒4ストローク内燃機関Eは、上記クランクケース11のクランク室Ccの上に、1本のシリンダ12aを有するシリンダブロック12と、シリンダブロック12の上部にガスケットを介してヘッドボルトにより結合されるシリンダヘッド13と、シリンダヘッド13の上部に結合されるシリンダヘッドカバー14とから構成される機関本体を備える。
The single-cylinder four-stroke internal combustion engine E includes a
クランクケース11の上に重ねられるシリンダブロック12,シリンダヘッド13,シリンダヘッドカバー14は、クランクケース11から若干後傾した姿勢で上方に延出している。
このようにシリンダが後傾姿勢にある内燃機関Eのクランクケース11の前半上部がクランク室Ccであり、後半部がミッション室Cmとなっている。
なお、クランク室Ccの下方のオイルパン室Coは、クランクケース11の下方に延出して一体に形成されたオイルパン15の内側の室である。
The
Thus, the upper half of the
The oil pan chamber Co below the crank chamber Cc is a chamber inside the
メインフレーム3に支持された内燃機関Eは、メインフレーム3より下方で、ブラケット3bとピボットプレート3pとの間に懸架され、下方のクランクケース11から後傾して上方に延出したシリンダブロック12,シリンダヘッド13,シリンダヘッドカバー14のうちシリンダヘッド13とシリンダヘッドカバー14が、左右一対のメインフレーム3,3間に位置している。
The internal combustion engine E supported by the
クランクケース11のミッション室Cmには、変速機Mのメイン軸21とカウンタ軸22とがクランク軸20と平行に左右水平方向に指向して配設されており、カウンタ軸22はクランクケース11を左方に貫通して外部に突出して出力軸となっており、突出した左端に駆動チェーンスプロケット23が嵌着されている。
In the transmission chamber Cm of the
カウンタ軸22はリヤフォーク6を軸支するピボット軸5の前方近い位置にあり、カウンタ軸22に嵌着された駆動チェーンスプロケット23に巻き掛けられる駆動チェーン24が、リヤフォーク6の後端に設けられる図示されない被動チェーンスプロケットに架渡されてチェーン伝達機構が構成され後輪側に動力が伝達される。
The
シリンダヘッド13は、前面から斜め上方に吸気ポート13iの延長である吸気通路16iが延出し、同吸気通路16iにスロットルボディ17が左右一対のメインフレーム3,3間で連結されており、スロットルボディ17の吸気通路上流側は開放されている。
また、若干後傾したシリンダヘッド13の後面からは、排気ポート13eの延長である排気通路16eが後方に略水平に延出しており、同排気通路16eに排気管18が左右一対のメインフレーム3,3間で連結されている。
The
An
排気通路17の連結出口は車体の右寄りに位置して、図2に示すように排気管18の上流連結端18aは、車体の左右方向中心軸Lbに対して右寄りの位置で排気通路16eに連結されている。
The connection outlet of the
このように後傾したシリンダヘッド13の後面の排気通路17に連結されて略水平に後方へ延出した排気管18は、クランクケース11の後半部の変速機Mが収納されるミッション室Cmの上方空間を左方向に湾曲し徐々に下降しながら前方に向きを変えて、左側のメインフレーム3の下を通り、内燃機関Eのシリンダブロック12の左側面に沿って前方斜め下向きに延び、クランクケース11の前面に回り込んだ後に急角度に下方に延びてクランクケース11の下端(オイルパン15の下端)に至ると、車体の左右方向略中央でオイルパン15の下端を後方に回り込んでマフラー19に連結されている(図1,図2参照)。
The
クランクケース11の下面は、オイルパン15の前部が下方に突出して最低位置にあり、後方に行くに従い上昇する傾斜面をなし、後部のミッション室11の下方では概ね水平となっており、排気管18に連結されたマフラー19はこのクランクケース11の下面に沿って後方に延びている。
The lower surface of the
車体フレーム1は、各部に分割された合成樹脂製のカバー部材を連結した車体カバーにより全体が覆われており、特に内燃機関Eの左右側方はボディカバー7で覆われている。
ボディカバー7は内燃機関Eの下方もマフラー19の下面に沿うようにして覆う。
The
The
図4を参照して、シリンダブロック12の下部に結合されるクランクケース11は、シリンダ軸線Lcを含むと共にクランク軸20と直交する平面で左右に2分割された1対のケースである左クランクケース11Lと右クランクケース11Rとが、互いの合せ面が合わせられた状態で、ボルトにより結合されて構成される。
Referring to FIG. 4, the
左右クランクケース11L,11Rが合わされて形成されるクランク室Ccに左右方向に指向して回転自在に軸支されるクランク軸20は、クランクピン20pで連結された左右クランクウエブ20w,20wから左右に軸体20L,20Rが同軸に延びた形状の一体に成型されたものである。
かかるクランク軸20における左右軸体20L,20Rのクランクウエブ20w,20wと隣接する部分が軸受されるジャーナル部20Lj,20Rjである。
A
The left and
左右クランクケース11L,11Rの主軸受部11Lb,11Rbに挟まれた空間がクランク室Ccで、左右クランクウエブ20w,20wが収容され、その左右のジャーナル部20Lj,20Rjがそれぞれメタル軸受25,25を介して主軸受部11Lb,11Rbに軸支される。
左右クランクケース11L,11Rの合体でクランク室Ccの上方に形成された円開口に、シリンダブロック12のシリンダ12aの下部が嵌入され、シリンダ12aのシリンダボア12b内にピストン30が往復摺動自在に嵌合される。
The space between the main bearing portions 11Lb and 11Rb of the left and
The lower part of the
ピストン30のピストン頂部31の裏面に突出された一対のピンボス34,34間にピストンピン38が架設され、同ピストンピン38に小端部が軸支されクランク軸20のクランクピン20pに大端部が大端メタル39aを介して軸支されたコンロッド39によりピストン30とクランク軸20が連接されてクランク機構が構成されている。
A
左クランクケース11Lは左側主軸受部11Lbより左側にチェーン室Cccが形成され、クランク軸20の左側主軸受部11Lbより左方に突出した左軸体20Lは、チェーン室Cccを貫通し、さらに左クランクケース11Lの左側壁の開口を貫通しており、チェーン室Cccに相当する部分にはオイルポンプ駆動スプロケット20osと駆動カムチェーンスプロケット20csが形成され、左端にはACジェネレータ26のアウタロータ26rが嵌着されている。
The
左クランクケース11Lの左側壁におけるクランク室Ccおよびオイルパン15の側方の開口を塞ぐ左サイドカバー40に、ACジェネレータ26のコイルが巻回されるインナステータ26sが固定されて、その周囲に磁石を保持したアウタロータ26rが回転するACジェネレータ26が構成される。
左サイドカバー40は椀状をして、その底面中央から突出した円筒部41がクランク軸20の左端部に被せられて、同円筒部41にボルト26bによりインナステータ26sの固定子鉄心が固着される。
An
The
他方、クランク軸20における右クランクケース11Rの右側主軸受部11Rbより右方に突出した右軸体20Rには、主軸受部11Rb寄りからバランサ駆動ギヤ27aと主駆動ギヤ28aが嵌合されてワッシャ29wを介してフランジボルト29により固着されている(図4参照)。
On the other hand, the
バランサ駆動ギヤ27aは、前方のバランサ軸55(図3参照)の右軸端部に設けられるバランサ被動ギヤ(図示せず)に噛合し、クランク軸20と等速で逆方向に回転駆動され、ピストン30の往復運動により発生する1次振動を低減する。
The
クランク室Ccの後方のミッション室Cmに配設される変速機Mは、メインギヤ群21gおよびカウンタギヤ群22gがそれぞれ設けられた前記メイン軸21およびカウンタ軸22と、変速操作機構により操作されるシフトドラム53およびシフトフォーク54a,54b,54cを有する変速切換え機構52とを備える(図3参照)。
The transmission M disposed in the transmission chamber Cm behind the crank chamber Cc has a shift operated by the
メイン軸21は、クランク軸20と略同じ上下位置にあって、左右クランクケース11L,11Rに軸受21b,21bを介して回転可能に軸支され、右側軸受21bより右方に突出した部分に多板摩擦式の変速クラッチ50が配置され、同変速クラッチ50に設けられる主被動ギヤ28bが前記主駆動ギヤ28aと噛合して1次減速機構が構成されている。
変速クラッチ50は、多数のクラッチ板50pを備え、クラッチ操作機構により操作されて変速機Mへのクランク軸20の動力の伝達および遮断を行う。
The
The
カウンタ軸22は、メイン軸21の後方の斜め上方に位置して、左右クランクケース11L,11Rに軸受22b,22bを介して回転可能に軸支され、左側軸受22bより外部に突出した左端に前記チェーン駆動スプロケット23が嵌着される。
The
したがって、内燃機関Eの動力は、クランク軸20から、1次減速機構28a,28bおよびクラッチ45を介して変速機Mに伝達され、変速機Mのメインギヤ群21gとカウンタギヤ群22gとの噛合において変速された出力が、カウンタ軸22からチェーン伝達機構を介して図示されないチェーン被動スプロケットに伝達され、さらに2次減速機構(図示されず)を介して後輪に伝達される。
Accordingly, the power of the internal combustion engine E is transmitted from the
右クランクケース11Rの右側面には、オイルパン15を除くクランク室Ccと変速室Cmの側方に右サイドカバー45が被せられる。
右サイドカバー45は、前記変速クラッチ50の周囲を覆い開口する円筒部45a、クランク軸20の軸方向箇所に円開口45bが形成されるとともに、円開口45bの上方に水ポンプ56のポンプボディ45cが形成されており、円筒部45aの開口にはクラッチカバー46が被せられ、円開口45bには蓋部材47が嵌合され、水ポンプボディ45cには水ポンプカバー48が被せられる。
A
The
内燃機関Eは、DOHC型の動弁機構を備え、図3および図4を参照して、シリンダヘッド13には、シリンダ12aに対応して、シリンダ軸線方向でピストン30に対向して燃焼室60が構成され、該燃焼室60に前記吸気ポート13iが前半部左右に1対開口し、前記排気ポート13eが後半部左右に1対開口しており、燃焼室60の天井壁中央には点火栓61が先端を燃焼室60に臨ませて取り付けられる。
The internal combustion engine E includes a DOHC type valve mechanism, and referring to FIGS. 3 and 4, the
シリンダヘッド3に一体に嵌着された弁ガイド64i,64eにそれぞれ摺動可能に支持される吸気弁62および排気弁63は、内燃機関Eに備えられる動弁装置65により駆動されて、吸気ポート13iの吸気開口および排気ポート27の排気開口をクランク軸20の回転に同期して開閉する。
An
動弁装置65は、シリンダヘッド13とシリンダヘッドカバー14により形成される動弁室14v内に設けられ、左右1対の吸気弁62の上を左右方向に指向して配設された吸気カム軸66と左右1対の排気弁63の上を左右方向に指向して配設された排気カム軸67が、シリンダヘッド13とカムホルダ68i,68eに挟まれるようにして回転自在に軸支されている。
The
吸気カム軸66のカムロブ66cが弁ばね62sにより上方に付勢された吸気弁62の上端に被せられたバルブリフタ62lの上面に接し、吸気カム軸66と一体のカムロブ66cの回転により吸気弁62が所要のタイミングで開閉駆動し、同様に排気カム軸67のカムロブ67cが弁ばね63sにより上方に付勢された排気弁63の上端に被せられたバルブリフタ63lの上面に接し、排気カム軸67と一体のカムロブ67cの回転により排気弁63が所要のタイミングで開閉駆動する。
The
吸気カム軸66と排気カム軸67は、それぞれの左軸端部に被動カムチェーンスプロケット66s,67sが嵌着されて、この2つの被動カムチェーンスプロケット66s,67sと前記クランク軸20の左軸体20Lに形成された駆動カムチェーンスプロケット20csとの間にカムチェーン69が架渡され(図6参照)、クランク軸20の回転動力がカムチェーン69を介して吸気カム軸66と排気カム軸67の回転に伝達され、クランク軸20に同期して吸気カム軸66と排気カム軸67が回転して吸気弁62と排気弁63が開閉駆動する。
The
このような内燃機関Eのクランク軸20を軸支するクランクケース11の右側主軸受部11Rbと左側主軸受部11Lbには、それぞれにピストンジェット油路J1,J2が形成されて、各ピストンジェット油路J1,J2の下流端に設けられたジェットノズルN1,N2により、シリンダボア12b内に向けて斜め上方にオイルが噴射され(図3,図4参照)、シリンダボア12b内を往復摺動するピストン30の裏面に斜めに当てピストン30を裏面から冷却することができる。
Piston jet oil passages J1 and J2 are formed in the right main bearing portion 11Rb and the left main bearing portion 11Lb of the
このオイルが噴射されるピストン30の構造を、図5ないし図10に基づいて、以下詳細に説明する。
本ピストン30は、鍛造形成されるもので、ピストン頂部31の外周部から下方に扁平円筒状をなすピストン周壁32が若干延出し、同ピストン周壁32の互いに対向する前後部分から前後対をなすピストンスカート33,33が下方にさらに延出形成されるとともに、ピストン頂部31の裏面31bから前記左右一対のピンボス34,34が下方に突出している。
ピンボス34,34は、ピストンスカート33,33より下方に突出している。
The structure of the
The
The
ピストン頂部31の頂面には、前半部を若干後方に越えて左右に吸気弁62,62を逃げる凹みである吸気バルブリセス31i,31iが形成され、後部左右に排気弁63,63を逃げる凹みである排気バルブリセス31e,31eが形成されている。
ピストン周壁32の外周面には、ピストンリング溝32aが形成されている。
The top surface of the
A
主に、図6を参照して、ピストン頂部31の裏面31bにおいて、ピンボス34,34のピン支持孔34hの中心軸(以下、ピン孔中心軸Lpと称する)に略垂直な左右一対の縦リブ35,35が、左右一対のピンボス34,34の対向する各内側部分から前後両側に延出してピストンスカート33,33に連結して形成されている。
Referring mainly to FIG. 6, a pair of left and right vertical ribs that are substantially perpendicular to the central axis of
この左右一対の縦リブ35,35間を連結する前後一対の横リブ36,36が、左右一対のピンボス34,34に架設されるピストンピン38の前後両側にピン孔中心軸Lpに平行に形成されている。
前後横リブ36,36は、その互いの間隔をピンボス34の外径より幾らか離して形成され、その横リブ36,36の下端はピン支持孔34hの最下端Lvより上方に位置している(図9,図10参照)。
A pair of front and rear
The front and rear
そして、本ピストン30は、ピストン頂部31の裏面31bに一対の縦リブ35,35間を連結する横リブ36,36の各々から更に縦リブ35,35間の両外側に延長した横延長リブ37,37が、ピストン周壁32まで延び、同ピストン周壁32に連結して形成されている。
The
図9に示すように、横延長リブ37は、ピストン頂部31の裏面31bからの突出量が縦リブ35側(ピンボス34側)からピストン周壁32側に向けて徐々に小さくなるように形成されているため、鍛造加工時の肉の集中を防止することができ鍛造成形を容易にする。
この横延長リブ37の最下端は、横リブ36の最下端と略同じで、ピン支持孔34hのピン孔中心軸Lpと略同じ高さにある(図9参照)。
As shown in FIG. 9, the laterally extending
The lowermost end of the laterally extending
このようにしてピストン30は、ピストン頂部31の裏面31bにおいて縦リブ35,35と横リブ36,36および横延長リブ37,37が全体として井桁形状に形成され、ピストン周壁32内が井桁状に仕切られて9つの分室に分割されている。
In this way, the
シリンダ12aのピストンボア12b内を往復摺動するピストン30は、ピストンピン38を介してコンロッド39と連結されているので、ピストンピン38を中心として回動する(首振り)力が働き、この首振りをピストンスカート33,33が抑えている。
すなわち、ピストンスカート33,33には、シリンダ12aの内周面から力が加わり、この力をピストンスカート33,33間を連結する一対の縦リブ35,35が支えている。
Since the
That is, force is applied to the piston skirts 33, 33 from the inner peripheral surface of the
したがって、一対のピンボス34,34を補強する一対の縦リブ35,35に、ピストンスカート33,33から力が作用するが、一対の縦リブ35,35間を横リブ36,36が連結しているので、一対の縦リブ35,35の相対的な変形は抑制され、さらに横延長リブ37,37が横リブ36の両側に延長してピストン周壁に連結しているので、一対の縦リブ35,35の一体的な変形も抑制される。
Therefore, force is applied from the piston skirts 33, 33 to the pair of
横延長リブ37,37を横リブ36に延長追加する簡単な構成で、ピストン頂部31の裏面31bに井桁形状にリブが形成され、構造的にピストン30の軽量化を図りつつピストン全体の十分な強度と剛性を確保することができる。
The
横リブ36,36間はコンロッド39の小端部が嵌挿されるところでピンボス34の外径以上に大きく設定されているので、ピンボス34のピン支持孔34hに両端が支持されるピストンピンの摺動部分に、ピストンジェットから噴射されるオイルが容易に達して十分潤滑することができる。
Between the
また、その横リブ36,36の延長としての相対向する両横延長リブ37,37は、縦リブ35側の間隔がピンボス34の外径と略等しいが、ピストン周壁32側の間隔がピンボス34の外径より小さく形成されているので、縦リブ35と横延長リブ37のピストンスカート33,33およびピストン周壁32に連結する部分が周方向に均等に位置し、ピストン全体の剛性をより一層高めている。
Further, the opposing laterally extending
以上のように、ピストン頂部31の裏面31bに井桁形状のリブが形成されたピストン30は、図3および図4に示すように、クランクケース11の右側主軸受部11Rbと左側主軸受部11Lbに設けられたジェットノズルN1,N2により下方からピストン頂部裏面31bに向けて斜めにオイルが噴射される。
As described above, as shown in FIGS. 3 and 4, the
縦リブ35,35間を連結する横リブ36,36の下端はピン支持孔34hの最下端Lvより上方に位置して突出量が小さいので、ジェットノズルN1,N2により下方から斜め上方に噴射されたオイルは、ピストン30の往復動で横リブ36,36を乗り越えて中央の分室とその前後の分室のいずれにも行き渡り、特にピストンピン38が架設されるピンボス34,34間である中央の分室には十分オイルが噴射されてピストンピン38の摺動部分を十分潤滑することができる。
The lower ends of the
なお、横延長リブ37も横リブ36と同じく突出量が小さいため、2つのジェットノズルN1,N2からピストン頂部裏面31bに向けて斜めに噴射されるオイルが左右のそれぞれ3つの分室に行き渡り、ピストン頂部裏面31b全体に万遍なく達してピストンを効率良く冷却することができる。
Since the
また、本ピストン30は、一対のピンボス34,34の対向する各内側部分から両側に延出して一対の縦リブ35,35が形成されているので、一対のピンボス34,34間に架設されるピストンピン38にコンロッド39を介して作用する力を、ピンボス34,34の内側部分に連結する縦リブ35,35に効果的に分散することができ、薄肉の縦リブ35,35で軽量化を図りながら必要な強度を確保することができる。
Further, the
なお、ピストン頂部31の裏面31bのピストンピン38が架設されコンロッド39の小端部が嵌挿される中央の分室は大きな凹部を形成しているが、この中央凹部の大きな底壁に対応するピストン頂部31の頂面は、吸気バルブリセス31i,31iと排気バルブリセス31e,31eとの間に形成される突条31rが位置して、この突条31rが補強リブとして働き、強度と剛性を確保している。
The central compartment into which the
E…内燃機関、M…変速機、
11…クランクケース、Cc…クランク室、Cm…ミッション室、Co…オイルパン室、11L…左クランクケース、11R…右クランクケース、11Lb,11Rb…主軸受部、12…シリンダブロック、12a…シリンダ、13…シリンダヘッド、14…シリンダヘッドカバー、15…オイルパン、20…クランク軸、20p…クランクピン、20Lj,20Rj…ジャーナル部、
J1,J2…ピストンジェット油路、N1,N2…ジェットノズル、
30…ピストン、31…ピストン頂部、32…ピストン周壁、33…ピストンスカート、34…ピンボス、35…縦リブ、36…横リブ、37…横延長リブ、38…ピストンピン、39…コンロッド、39a…大端メタル、
60…燃焼室、62…吸気弁、63…排気弁、65…動弁装置。
E ... Internal combustion engine, M ... Transmission,
11 ... Crank case, Cc ... Crank chamber, Cm ... Mission chamber, Co ... Oil pan chamber, 11L ... Left crank case, 11R ... Right crank case, 11Lb, 11Rb ... Main bearing, 12 ... Cylinder block, 12a ... Cylinder, 13 ... Cylinder head, 14 ... Cylinder head cover, 15 ... Oil pan, 20 ... Crankshaft, 20p ... Crank pin, 20Lj, 20Rj ... Journal part,
J1, J2 ... piston jet oil passage, N1, N2 ... jet nozzle,
30 ... Piston, 31 ... Piston top, 32 ... Piston peripheral wall, 33 ... Piston skirt, 34 ... Pin boss, 35 ... Vertical rib, 36 ... Horizontal rib, 37 ... Horizontal extension rib, 38 ... Piston pin, 39 ... Connecting rod, 39a ... Big end metal,
60 ... combustion chamber, 62 ... intake valve, 63 ... exhaust valve, 65 ... valve drive.
Claims (4)
前記ピストン頂部(31)の裏面に前記ピンボス(34,34)のピン支持孔(34h,34h)の中心軸に略垂直な一対の縦リブ(35,35)が、前記一対のピンボス(34,34)の各々から両側に延出してピストンスカート(33)に連結して形成され、
前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記ピン支持孔(34h,34h)の中心軸(Lp)に平行な一対の横リブ(36,36)が、前記ピストンピン(38)の両側に形成される内燃機関用ピストンにおいて、
前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記一対の横リブ(36,36)の各々から更に縦リブ(35,35)間の両外側に延長した各々一対の横延長リブ(37,37)が、ピストン周壁(32)まで延び同ピストン周壁(32)に連結して形成され、
前記一対の縦リブ(35,35)が前記一対のピンボス(34,34)の対向する各内側部分から両側に延出して形成され、
前記縦リブ(35,35)と前記横リブ(36,36)と前記横延長リブ(37,37)により井桁形状が構成されることを特徴とする内燃機関用ピストン。 A pair of pin bosses (34, 34) that support both ends of the piston pin (38) are formed to protrude from the back surface of the piston top (31),
A pair of vertical ribs (35, 35) substantially perpendicular to the central axis of the pin support holes (34h, 34h) of the pin boss (34, 34) are formed on the back surface of the piston top (31). 34) extending from each side and connected to the piston skirt (33),
A pair of lateral ribs (36, 36) parallel to the central axis (Lp) of the pin support holes (34h, 34h) connecting the pair of longitudinal ribs (35, 35) to the back surface of the piston top (31). In the piston for the internal combustion engine formed on both sides of the piston pin (38),
The pair of lateral ribs (36, 36) connecting the pair of longitudinal ribs (35, 35) to the back surface of the piston top (31) is further extended to both outer sides between the longitudinal ribs (35, 35). A pair of laterally extending ribs (37, 37) extending to the piston peripheral wall (32) and connected to the piston peripheral wall (32),
The pair of vertical ribs (35, 35) are formed to extend from both inner portions facing the pair of pin bosses (34, 34) to both sides,
A piston for an internal combustion engine, wherein the vertical ribs (35, 35), the horizontal ribs (36, 36), and the horizontal extension ribs (37, 37) form a cross beam shape.
ピストンジェットにより該ピストン(30)の下方からピストン頂部(31)の裏面に向けてオイルが斜めに噴射されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関用ピストン。 The lower ends of the lateral ribs (36, 36) and the laterally extending ribs (37, 37) are located above the lowest end (Lv) of the pin support holes (34h, 34h) of the pin bosses (34, 34),
2. A piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein oil is injected obliquely from below the piston (30) toward the back surface of the piston top (31) by the piston jet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007295878A JP4932682B2 (en) | 2007-11-14 | 2007-11-14 | Piston for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007295878A JP4932682B2 (en) | 2007-11-14 | 2007-11-14 | Piston for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009121324A JP2009121324A (en) | 2009-06-04 |
JP4932682B2 true JP4932682B2 (en) | 2012-05-16 |
Family
ID=40813744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007295878A Active JP4932682B2 (en) | 2007-11-14 | 2007-11-14 | Piston for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4932682B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012001887A1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-05 | Kolbenschmidt K.K. | Piston for spark-ignition engine |
JP2012188995A (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Suzuki Motor Corp | Lube oil injection member and engine |
JP5869443B2 (en) | 2012-07-27 | 2016-02-24 | 本田技研工業株式会社 | Piston structure of internal combustion engine |
JP5994512B2 (en) * | 2012-09-19 | 2016-09-21 | スズキ株式会社 | Piston for internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6026229A (en) * | 1983-07-23 | 1985-02-09 | Matsushita Electric Works Ltd | Water passing sheet |
JPS61155627A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Mazda Motor Corp | Torque fluctuation restraining device of engine |
JPH04248068A (en) * | 1991-01-22 | 1992-09-03 | Yamaha Motor Co Ltd | Piston reinforcing structure |
JP2001289117A (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Unisia Jecs Corp | Piston for internal combustion engine |
JP4177174B2 (en) * | 2003-05-29 | 2008-11-05 | 株式会社日立製作所 | Piston for internal combustion engine |
-
2007
- 2007-11-14 JP JP2007295878A patent/JP4932682B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009121324A (en) | 2009-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4090961B2 (en) | Engine crankcase structure | |
JP4512011B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP4932682B2 (en) | Piston for internal combustion engine | |
JP2003074347A (en) | Piston cooling device of multi-cylinder engine | |
JP2008088822A (en) | Oil passage structure | |
JP5687148B2 (en) | Lubrication structure of gear chamber in power unit for small vehicle | |
US9200549B2 (en) | Internal combustion engine and motorcycle equipped with the engine | |
JP4738398B2 (en) | Oil pump structure of internal combustion engine | |
JP4906684B2 (en) | Lubrication structure of internal combustion engine | |
KR100688221B1 (en) | Subsidiary mechanism attachment structure of internal combustion engine | |
JP5119029B2 (en) | engine | |
JP4728310B2 (en) | Exhaust pipe device for motorcycle | |
JP3979415B2 (en) | Motorcycle | |
JP5859256B2 (en) | Oil return passage structure | |
JP5323883B2 (en) | Motorcycle internal combustion engine | |
JP4544835B2 (en) | Balancer device for internal combustion engine | |
JP2009162194A (en) | Lubrication structure of internal combustion engine | |
US8528515B2 (en) | Crankcase of internal combustion engine | |
JP2002276317A (en) | Multiple cylinder 4-cycle internal combustion engine | |
JP2016089661A (en) | Engine and motorcycle with the same | |
JP4540647B2 (en) | Starter motor mounting structure for internal combustion engine | |
JP5178679B2 (en) | Crankcase structure of internal combustion engine | |
JP4927764B2 (en) | Shaft arrangement structure of internal combustion engine | |
JP4556611B2 (en) | Motorcycle power unit | |
JP4605607B2 (en) | Cooling water passage structure for water-cooled engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090501 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110223 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111025 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111206 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20111226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120214 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4932682 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224 Year of fee payment: 3 |