JP5538348B2

JP5538348B2 - piston

Info

Publication number: JP5538348B2
Application number: JP2011257064A
Authority: JP
Inventors: 裕規伊藤; 欽也藤井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: JP2013113110A

Description

本発明は、内燃機関のピストンに係り、詳しくは筒内噴射内燃機関において使用される頭頂部にキャビティを有するピストンに関する。 The present invention relates to a piston of an internal combustion engine, and more particularly to a piston having a cavity at the top of a head used in a direct injection internal combustion engine.

燃料噴射装置を用いて気筒内に直接に燃料を噴射する筒内噴射内燃機関（直噴内燃機関）において、ピストン頭頂部の頂面（冠面）にキャビティを凹設し、燃料をキャビティに向けて噴射することによって、ピストンの熱によって燃料を気化させると共に、キャビティの縁壁によって可燃混合気の進行方向をガイドし、点火プラグ近傍に導くようにしたピストンがある（例えば、特許文献１）。 In a direct injection internal combustion engine (direct injection internal combustion engine) that directly injects fuel into a cylinder using a fuel injection device, a cavity is formed in the top surface (crown surface) of the piston head, and the fuel is directed toward the cavity. There is a piston in which fuel is vaporized by the heat of the piston and guided in the vicinity of the spark plug by guiding the traveling direction of the combustible air-fuel mixture by the edge wall of the cavity (for example, Patent Document 1).

特開２０００−２８２８７１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-282871

特許文献１に係るピストンでは、ピストン頭頂部の頂面と相反する裏面が平坦に形成され、頂面にキャビティが凹設されているため、キャビティが形成された部分は、ピストン頭頂部の他の部分に比べて肉厚が薄くなっている。また、キャビティの縁壁（側縁部）は、可燃混合気の進行方向を点火プラグ側へと変化させるべく、ピストンの軸線方向に沿って立ち上がっているため、肉厚が急激に変化している。そのため、ピストン頭頂部に爆発圧力が加わる際には、肉厚の変化が大きく、かつ薄肉となったキャビティの側縁内方部に応力が集中し易くなる。 In the piston according to Patent Document 1, since the back surface opposite to the top surface of the piston top is formed flat and the cavity is recessed in the top surface, the portion where the cavity is formed is the other part of the piston top. The wall thickness is thinner than the part. Moreover, since the edge wall (side edge part) of the cavity rises along the axial direction of the piston in order to change the traveling direction of the combustible mixture to the spark plug side, the wall thickness changes rapidly. . For this reason, when an explosion pressure is applied to the piston top, the change in the wall thickness is large, and the stress tends to concentrate on the inner side of the side edge of the cavity.

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、ピストン頭頂部にキャビティが形成されたピストンにおいて、キャビティの側縁部への応力集中を抑制することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the above background, Comprising: In the piston by which the cavity was formed in the piston top part, it aims at suppressing the stress concentration to the side edge part of a cavity.

上記課題を解決するために、本発明は、頂面（２７）にキャビティ（５０）が凹設されたピストン頭頂部（２１）と、前記ピストン頭頂部の前記頂面と相反する裏面（２８）において、吸気ポート（７）に対応する吸気側及び排気ポート（８）に対応する排気側に突設された一対のスカート部（２２）と、前記裏面に突設され、前記各スカート部の端縁同士を連結するように吸気側から排気側に延びる一対の連結壁部（２３）と、前記連結壁部のそれぞれに、互いに同軸となるように形成され、ピストンピンが挿入される一対のピストンボス（３９）とを有する内燃機関（２）のピストン（１）であって、前記キャビティは、前記頂面の吸気側部分から中央部に延在し、前記ピストン頭頂部の前記裏面であって、前記キャビティの排気側の側縁部よりも排気側に偏倚した部分であって、当該ピストンの軸線方向から見た場合の前記一対のピストンボスの間において、前記頂面側へと窪み、前記ピストン頭頂部の肉厚を当該ピストンの軸線方向に薄くする第１凹部（６７）が局部的に形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a piston top (21) having a cavity (50) recessed in a top surface (27), and a back surface (28) opposite to the top surface of the piston top. A pair of skirt portions (22) projecting on the intake side corresponding to the intake port (7) and the exhaust side corresponding to the exhaust port (8), and projecting on the back surface, the end of each skirt portion A pair of connecting wall portions (23) extending from the intake side to the exhaust side so as to connect the edges, and a pair of pistons that are formed so as to be coaxial with each other and into which the piston pin is inserted. a boss (39) the piston of the internal combustion engine (2) having a (1), wherein the cavity extends to the central portion from the intake-side portion of said top surface, a said rear surface of said piston head top portion , the side of the exhaust side of the cavity A portion biased to exhaust side of the parts, between the pair of pistons boss when viewed from the axial direction of the piston, recesses into the top side, the wall thickness of the piston top portion A first recess (67) that is thinned in the axial direction of the piston is locally formed.

この構成によれば、第１凹部がキャビティ側縁外方の肉厚を薄くするため、キャビティ側縁内方の薄肉部への応力集中を緩和することができる。ピストン頭頂部にキャビティを凹設することによって、その側縁内方は薄肉となる一方で側縁外方は厚肉となり、側縁境界において肉厚が大きく変化することになる。そのため、爆発圧力がピストン頭頂部に加わる際には、キャビティ側縁内方の薄肉部に応力が集中し易くなる。しかし、第１凹部によって肉厚が薄い部分を形成することで、第１凹部にも応力が加わり易くなる、すなわち第１凹部へと応力が分散されるため、キャビティ側縁内方の薄肉部への応力集中を緩和することができる。 According to this configuration, the first concave portion reduces the thickness on the outer side of the cavity side edge, so that stress concentration on the thin portion on the inner side of the cavity side edge can be reduced. By providing a cavity in the piston top, the inner side of the side edge becomes thin, while the outer side edge becomes thicker, and the thickness greatly changes at the side edge boundary. Therefore, when explosion pressure is applied to the piston top, stress tends to concentrate on the thin portion inside the cavity side edge. However, by forming the thin portion with the first recess, stress is easily applied to the first recess, that is, the stress is distributed to the first recess, so that the thin portion on the inner side of the cavity side It is possible to reduce the stress concentration.

本発明の他の側面は、前記キャビティは、底面（５２）と、前記底面の前記排気ポートに対応する側の側縁部に延設された縁壁（５７）とを有し、前記第１凹部が、前記縁壁の側面よりも前記排気ポートに対応する側に形成されていることを特徴とする。 In another aspect of the present invention, the cavity includes a bottom surface (52) and an edge wall (57) extending to a side edge portion of the bottom surface on the side corresponding to the exhaust port. The concave portion is formed on the side corresponding to the exhaust port from the side surface of the edge wall.

この構成によれば、キャビティの側縁の縁壁部分でピストン頭頂部の肉厚が大きく変化し、縁壁近傍の底面部分に応力集中が発生し易くなるため、縁壁の外方（吸気ポート側）に第１凹部を設けることで、縁壁近傍の底面部分への応力集中を緩和することができる。 According to this configuration, the thickness of the piston top changes greatly at the edge wall portion of the side edge of the cavity, and stress concentration tends to occur on the bottom surface portion near the edge wall. By providing the first recess on the side, stress concentration on the bottom surface near the edge wall can be reduced.

本発明の他の側面は、前記底面は、平坦な面から構成され、前記縁壁は、前記キャビティの開口端に連続する平坦な側面を有する先端部（６２）と、前記先端部と前記底面との間に設けられた少なくとも１つの平坦な側面を有する基端部（６１）とを有することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, the bottom surface is formed of a flat surface, and the edge wall has a front end portion (62) having a flat side surface continuous with the open end of the cavity, and the front end portion and the bottom surface. And a base end portion (61) having at least one flat side surface provided between the two.

この構成によれば、縁壁の先端部が平坦となっているため、キャビティに向けて噴射された燃料が縁壁において捕集され難く、キャビティへの未燃燃料やカーボンの滞留、付着を抑制することができる。 According to this configuration, since the tip of the edge wall is flat, it is difficult for fuel injected toward the cavity to be collected in the edge wall, thereby suppressing unburned fuel and carbon from staying and adhering to the cavity. can do.

本発明の他の側面は、当該ピストンが前記内燃機関に組み付けられた状態において、前記縁壁の前記先端部は、水平面と平行、或いはその開口端側がその基端側よりも下方となるように水平面に対して傾斜して配置されることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, in a state where the piston is assembled to the internal combustion engine, the distal end portion of the edge wall is parallel to a horizontal plane, or an opening end side thereof is lower than a base end side. It is arranged to be inclined with respect to a horizontal plane.

この構成によれば、キャビティ内に滞留した未燃燃料やカーボンは、重力によって縁壁を越えてキャビティ外へと離脱することができるため、キャビティへの未燃燃料やカーボンの滞留、付着を抑制することができる。 According to this configuration, unburnt fuel and carbon staying in the cavity can be separated from the cavity beyond the edge wall due to gravity, thus preventing the staying and adhesion of unburned fuel and carbon in the cavity. can do.

本発明の他の側面は、前記ピストン頭頂部の前記裏面であって、前記キャビティの前記排気ポートに対応する側の側縁部から前記吸気ポートに対応する側に偏倚した部分に、前記頂面側へと窪み、前記ピストン頭頂部の肉厚を当該ピストンの軸線方向に薄くする第２凹部（８１）が局部的に形成されていることを特徴とする。 Another aspect of the present invention is the back surface of the piston head top portion, wherein the top surface of the cavity is shifted from the side edge portion on the side corresponding to the exhaust port to the side corresponding to the intake port. A second recess (81) is formed locally, which is recessed to the side and makes the thickness of the top of the piston thin in the axial direction of the piston.

この構成によれば、爆発圧力がピストン頭頂部に加わる際に、応力集中が発生し易いキャビティ側縁内方の薄肉部を、第１凹部と共に挟むように第２凹部を形成したため、第２凹部へも応力が分散され、キャビティ側縁内方の薄肉部への応力集中を緩和することができる。 According to this configuration, when the explosion pressure is applied to the piston head, the second recess is formed so as to sandwich the thin portion inside the cavity side edge where stress concentration easily occurs with the first recess. The stress is also distributed to the edges, and the stress concentration on the thin wall portion inside the cavity side edge can be relaxed.

以上の構成によれば、ピストン頭頂部にキャビティが形成されたピストンにおいて、キャビティの側縁部への応力集中を抑制することができる。 According to the above configuration, stress concentration on the side edge of the cavity can be suppressed in the piston in which the cavity is formed at the top of the piston.

ピストンが組み付けられたエンジンを示す断面図であって、ピストンが任意の第１位置にある状態を示す図It is sectional drawing which shows the engine with which the piston was assembled | attached, Comprising: The figure which shows the state which has a piston in arbitrary 1st positions ピストンを排気側から見た側面図Side view of piston viewed from exhaust side ピストンを右方から見た側面図Side view of piston viewed from the right 図３のIV−IV断面図IV-IV sectional view of FIG. ピストンの平面図Top view of piston ピストン頭頂部を示す斜視図Perspective view showing piston head 図５のVII−VII断面図VII-VII sectional view of FIG. 図６のVIII−VIII断面図VIII-VIII sectional view of FIG. ピストン頭頂部の肉厚を示すグラフGraph showing the thickness of the piston head ピストンが組み付けられたエンジンを示す断面図であって、ピストンが任意の第２位置にある状態を示す図It is sectional drawing which shows the engine with which the piston was assembled | attached, Comprising: The figure which shows the state which has a piston in arbitrary 2nd positions ピストンが第１位置にあるときの燃料噴射状態を示す模式図Schematic showing the fuel injection state when the piston is in the first position ピストンが第２位置にあるときの燃料噴射状態を示す模式図Schematic diagram showing the fuel injection state when the piston is in the second position 変形実施形態に係るピストンを示す断面図Sectional drawing which shows the piston which concerns on deformation | transformation embodiment.

以下、図面を参照して、本発明を４バルブのガソリン直噴エンジンのピストンに適用した実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、ピストン１がエンジン２に組み付けられた状態を基準として各方向を定める。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a piston of a four-valve gasoline direct injection engine will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, each direction is determined based on the state in which the piston 1 is assembled to the engine 2.

図１に示すように、エンジン２は、シリンダブロック３と、シリンダブロック３の上端面に締結されたシリンダヘッド４とを有している。シリンダブロック３には、シリンダブロック３の上端面に開口する複数のシリンダ（気筒）５が列設されている。シリンダ５を基準として、シリンダ軸線方向を上下方向、シリンダ列方向を左右方向として定める。 As shown in FIG. 1, the engine 2 includes a cylinder block 3 and a cylinder head 4 fastened to the upper end surface of the cylinder block 3. In the cylinder block 3, a plurality of cylinders (cylinders) 5 opened at the upper end surface of the cylinder block 3 are arranged in a row. With the cylinder 5 as a reference, the cylinder axis direction is defined as the up-down direction and the cylinder row direction is defined as the left-right direction.

シリンダヘッド４の下端面には、シリンダ５と連続する燃焼室凹部６が凹設されている。燃焼室凹部６は、略円錐面状に形成され、２つの吸気ポート７と、２つの排気ポート８とが開口している。燃焼室凹部６において、上下方向及び左右方向に直交する方向の一側に２つの吸気ポート７が配置され、他側に２つの排気ポート８が配置されている。上下方向及び左右方向に直交する方向の一側を吸気側、他側を排気側とする。２つの吸気ポート７は、燃焼室凹部６の吸気側部分において互いに左右対称となる位置に配置されており、２つの排気ポート８は、燃焼室凹部６の排気側部分において互いに左右対称となる位置に配置されている。吸気ポート７及び排気ポート８には、ポペットバルブである吸気バルブ及び排気バルブ（いずれも図示しない）が設けられている。 A combustion chamber recess 6 that is continuous with the cylinder 5 is formed in the lower end surface of the cylinder head 4. The combustion chamber recess 6 is formed in a substantially conical surface shape, and two intake ports 7 and two exhaust ports 8 are opened. In the combustion chamber recess 6, two intake ports 7 are arranged on one side in a direction orthogonal to the up-down direction and the left-right direction, and two exhaust ports 8 are arranged on the other side. One side in the vertical direction and the direction orthogonal to the left and right direction is the intake side, and the other side is the exhaust side. The two intake ports 7 are disposed at positions that are symmetrical with each other in the intake side portion of the combustion chamber recess 6, and the two exhaust ports 8 are positions that are symmetrical with each other at the exhaust side portion of the combustion chamber recess 6. Is arranged. The intake port 7 and the exhaust port 8 are provided with an intake valve and an exhaust valve (both not shown) which are poppet valves.

燃焼室凹部６の中央部には、シリンダヘッド４の上面へと貫通する点火プラグ孔１１が形成され、点火プラグ孔１１には、点火プラグ１２が挿入されている。点火プラグ１２は、その先端に設けられた接地電極１３が点火プラグ孔１１から下方に突出する形で配置されている。燃焼室凹部６の吸気側部分であって、２つの吸気ポート７の間の部分には、シリンダヘッド４の側面へと貫通する噴射ノズル孔１４が形成されている。噴射ノズル孔１４には、燃料噴射ノズル１５が挿入されている。燃料噴射ノズル１５は、その軸線が、上方から見てシリンダ５の径方向と一致し、かつ吸気側から排気側へと延在するようにシリンダヘッド４に配置されている。また、燃料噴射ノズル１５は、その軸線が、左右方向から見て上下方向に対して傾斜し、シリンダ５内においてシリンダ５の軸線と交差するようにシリンダヘッド４に配置されている。 A spark plug hole 11 that penetrates to the upper surface of the cylinder head 4 is formed in the center of the combustion chamber recess 6, and a spark plug 12 is inserted into the spark plug hole 11. The spark plug 12 is arranged such that a ground electrode 13 provided at the tip thereof protrudes downward from the spark plug hole 11. An injection nozzle hole 14 penetrating to the side surface of the cylinder head 4 is formed in an intake side portion of the combustion chamber recess 6 and between the two intake ports 7. A fuel injection nozzle 15 is inserted into the injection nozzle hole 14. The fuel injection nozzle 15 is disposed in the cylinder head 4 so that the axis thereof coincides with the radial direction of the cylinder 5 when viewed from above and extends from the intake side to the exhaust side. The fuel injection nozzle 15 is disposed in the cylinder head 4 so that its axis is inclined with respect to the vertical direction when viewed from the left-right direction and intersects the axis of the cylinder 5 in the cylinder 5.

シリンダ５内には、ピストン１が上下動自在に配置されている。図１〜図５に示すように、ピストン１は、左右対称形をなし、円板状のピストン頭頂部（クラウン部）２１と、ピストン頭頂部２１の周縁部の吸気側部分及び排気側部分から下方へと突設された一対のスカート部２２と、各スカート部２２の対応する側縁同士を互いに連結する一対の連結壁部２３とを有している。ピストン１の軸線であるピストン軸線Ａは上下方向と一致している。 A piston 1 is arranged in the cylinder 5 so as to be movable up and down. As shown in FIGS. 1 to 5, the piston 1 has a bilaterally symmetric shape, and includes a disc-shaped piston head top (crown) 21, and an intake side portion and an exhaust side portion of the peripheral portion of the piston head top portion 21. A pair of skirt portions 22 projecting downward and a pair of connecting wall portions 23 that connect corresponding side edges of each skirt portion 22 to each other are provided. A piston axis A that is the axis of the piston 1 coincides with the vertical direction.

ピストン頭頂部２１は、円板状の天板２５と、天板２５の周縁部から下方へと突出すると共に、周縁部に沿って延設された円筒壁２６とを有している。天板２５の上方を向く面を頂面２７とし、頂面２７と相反する下方を向く面を裏面２８とする。円筒壁２６の外周面には、周方向に延在する第１環状溝３１、第２環状溝３２及び第３環状溝３３が上から順に形成されている。第３環状溝３３の吸気側部分及び排気側部分のそれぞれには、第３環状溝３３の底面と円筒壁２６の内周面とを連通する第１オイル孔３４が複数形成されている。また、第３環状溝３３の左側部分及び右側部分のそれぞれには、第３環状溝３３の底面と円筒壁２６の下端面とを連通する第２オイル孔３５が形成されている。第１環状溝３１及び第２環状溝３２にはコンプレッションリングが、第３環状溝３３にはオイルリングが、それぞれ嵌め付けられる。 The piston top 21 has a disk-shaped top plate 25 and a cylindrical wall 26 that protrudes downward from the peripheral edge of the top plate 25 and extends along the peripheral edge. A surface facing the top of the top plate 25 is referred to as a top surface 27, and a surface facing the bottom opposite to the top surface 27 is referred to as a back surface 28. A first annular groove 31, a second annular groove 32, and a third annular groove 33 extending in the circumferential direction are formed in order from the top on the outer peripheral surface of the cylindrical wall 26. A plurality of first oil holes 34 communicating the bottom surface of the third annular groove 33 and the inner peripheral surface of the cylindrical wall 26 are formed in each of the intake side portion and the exhaust side portion of the third annular groove 33. In addition, a second oil hole 35 that connects the bottom surface of the third annular groove 33 and the lower end surface of the cylindrical wall 26 is formed in each of the left and right portions of the third annular groove 33. A compression ring is fitted into the first annular groove 31 and the second annular groove 32, and an oil ring is fitted into the third annular groove 33.

各スカート部２２は、円筒壁２６の吸気側部分及び排気側部分から下方へと突設されている。各スカート部２２は、円筒壁２６の下端に沿って周方向に延在し、その外面は円筒壁２６の外周面に連続した円周面となっている。各スカート部２２の外面には、オイル保持孔３７が表面に形成された樹脂被膜３８が形成されている。樹脂被膜３８は、シリンダ５の内周面との摩擦抵抗を低減する機能を奏する。 Each skirt portion 22 protrudes downward from the intake side portion and the exhaust side portion of the cylindrical wall 26. Each skirt portion 22 extends in the circumferential direction along the lower end of the cylindrical wall 26, and the outer surface thereof is a circumferential surface continuous to the outer peripheral surface of the cylindrical wall 26. On the outer surface of each skirt portion 22, a resin film 38 having an oil retaining hole 37 formed on the surface is formed. The resin coating 38 has a function of reducing frictional resistance with the inner peripheral surface of the cylinder 5.

各連結壁部２３は、天板２５の裏面２８から下方に向けて突設されている。各連結壁部２３は、各スカート部２２の左端縁同士、右端縁同士を連結するように、吸気側から排気側へと延在し、互いに所定の距離をおいて平行となっている。各連結壁部２３には、互いに同軸となるピストンボス３９が形成されている。各ピストンボス３９には、ピストン１をピストンロッド（図示しない）に回転可能に連結するピストンピン（図示しない）が挿入される。 Each connecting wall portion 23 protrudes downward from the back surface 28 of the top plate 25. Each connecting wall portion 23 extends from the intake side to the exhaust side so as to connect the left end edges and the right end edges of each skirt portion 22, and is parallel to each other at a predetermined distance. Each connecting wall portion 23 is formed with a piston boss 39 which is coaxial with each other. Each piston boss 39 is inserted with a piston pin (not shown) that rotatably connects the piston 1 to a piston rod (not shown).

図３及び図６〜図８に示すように、ピストン１の頂面２７は、中央部（ピストン軸線Ａ側）が周縁部に対して上方へと突出した形状に形成されている。中央部において、上方へと最も突出した部分である最突出部４１は、左右方向に所定の範囲で延在している。 As shown in FIGS. 3 and 6 to 8, the top surface 27 of the piston 1 is formed in a shape in which the central portion (piston axis A side) protrudes upward with respect to the peripheral portion. In the central portion, the most protruding portion 41, which is the portion protruding most upward, extends in a predetermined range in the left-right direction.

頂面２７の吸気側部分の左側及び右側には、吸気バルブリセス４２がそれぞれ凹設されている。吸気バルブリセス４２は、吸気バルブが開く際に、吸気バルブとの干渉を避けるために形成された凹部である。各吸気バルブリセス４２は、互いに左右対称形をなし、それぞれ略半円状に形成され、その弧の部分が頂面２７の周縁側を向くように配置されている。各吸気バルブリセス４２は、弧の部分が最も深く凹んでおり、ピストン軸線Ａ側に進むにつれて深さが徐々に浅くなる傾斜面を形成している。各吸気バルブリセス４２の弧の部分は、吸気側に位置する部分が最も深さが深く凹んでいる。 On the left side and the right side of the intake side portion of the top surface 27, intake valve recesses 42 are respectively recessed. The intake valve recess 42 is a recess formed to avoid interference with the intake valve when the intake valve is opened. The intake valve recesses 42 are symmetrical to each other, are formed in a substantially semicircular shape, and are arranged so that the arc portion faces the peripheral side of the top surface 27. Each of the intake valve recesses 42 has a deepest concave arc portion, and forms an inclined surface that gradually decreases in depth as it advances toward the piston axis A side. As for the arc portion of each intake valve recess 42, the portion located on the intake side has a deepest recess.

頂面２７の排気側部分の左側及び右側には、排気バルブリセス４３がそれぞれ凹設されている。排気バルブリセス４３は、排気バルブが開く際に、排気バルブとの干渉を避けるために形成された凹部である。各排気バルブリセス４３は、互いに左右対称形をなし、それぞれ略半円状に形成され、その弧の部分が頂面２７の周縁側を向くように配置されている。各排気バルブリセス４３は、弧の部分が最も深く凹んでおり、ピストン軸線Ａ側に進むにつれて深さが徐々に浅くなる傾斜面を形成している。各排気バルブリセス４３の弧の部分は、排気側に位置する部分が最も深さが深く凹んでいる。 Exhaust valve recesses 43 are recessed in the left and right sides of the exhaust side portion of the top surface 27, respectively. The exhaust valve recess 43 is a recess formed to avoid interference with the exhaust valve when the exhaust valve is opened. The exhaust valve recesses 43 are symmetrical to each other, are formed in a substantially semicircular shape, and are arranged so that the arc portion thereof faces the peripheral side of the top surface 27. Each of the exhaust valve recesses 43 has a deepest concave arc portion, and forms an inclined surface that gradually decreases in depth as it advances toward the piston axis A side. As for the arc part of each exhaust valve recess 43, the part located in the exhaust side has the deepest depression.

本実施形態では、排気バルブリセス４３は吸気バルブリセス４２に比べて径が小さく形成されており、左右の排気バルブリセス４３間の距離は、左右の吸気バルブリセス４２間の距離よりも大きくなっている。 In the present embodiment, the exhaust valve recess 43 has a smaller diameter than the intake valve recess 42, and the distance between the left and right exhaust valve recesses 43 is larger than the distance between the left and right intake valve recesses 42.

吸気バルブリセス４２の弧部の排気側部分の外側には、上方へと突出する吸気側ガイド壁４５が弧に沿って延設されている。また、排気バルブリセス４３の弧部の外側には、上方へと突出する排気側ガイド壁４６が弧部に沿って延設されている。吸気側ガイド壁４５の排気側と、排気側ガイド壁４６の吸気側とは、上方へと突出すると共に、ピストン１の周方向に延在する連結ガイド壁４７によって連続している。各排気側ガイド壁４６の互いに近接した端部同士は、左右方向に延在する排気側凸壁４８によって連続している。 An intake side guide wall 45 projecting upward is extended along the arc outside the exhaust side portion of the arc portion of the intake valve recess 42. Further, an exhaust-side guide wall 46 that protrudes upward is extended along the arc portion outside the arc portion of the exhaust valve recess 43. The exhaust side of the intake side guide wall 45 and the intake side of the exhaust side guide wall 46 protrude upward and are continuous by a connecting guide wall 47 extending in the circumferential direction of the piston 1. End portions of the exhaust side guide walls 46 adjacent to each other are continuous by an exhaust side convex wall 48 extending in the left-right direction.

頂面２７の吸気側部分であって、左右方向における中央部には、周縁部から中央部へと頂面２７の径方向に延在するキャビティ５０が凹設されている。キャビティ５０は、ピストン軸線Ａと直交する平面と概ね平行となる底面５２を有している。図５に示すように、上方から見てキャビティ５０の延在方向における中間部には、各吸気バルブリセス４２の端部が食い込むように重なって配置されており、各吸気バルブリセス４２が重なった部分は、底面５２よりも深く凹んでいる。上述したように、頂面２７は中央部（ピストン軸線Ａ側）が上方へと突出しているため、図７に示すようにキャビティ５０は中央部側へ進むほど頂面２７の外形からの深さが深くなっている。 A cavity 50 extending in the radial direction of the top surface 27 from the peripheral edge portion to the central portion is recessed in the intake side portion of the top surface 27 and in the central portion in the left-right direction. The cavity 50 has a bottom surface 52 that is substantially parallel to a plane orthogonal to the piston axis A. As shown in FIG. 5, an end portion of each intake valve recess 42 is arranged so as to bite into an intermediate portion in the extending direction of the cavity 50 when viewed from above, and a portion where each intake valve recess 42 overlaps is shown. It is recessed deeper than the bottom surface 52. As described above, since the central portion (piston axis A side) of the top surface 27 protrudes upward, as shown in FIG. 7, the cavity 50 has a depth from the outer shape of the top surface 27 as it goes to the central portion side. Is deeper.

図５に示すように、キャビティ５０の吸気側部分（吸気バルブリセス４２が重なった部分よりも吸気側）５３は、上方から見て底面５２が扇形を呈し、弧の部分が頂面２７の周縁近傍まで延在している。吸気側部分５３の弧の部分には、底面５２から上方へと延びる吸気側壁５４が延設されている。 As shown in FIG. 5, the intake side portion 53 of the cavity 50 (the intake side rather than the portion where the intake valve recess 42 overlaps) 53 has a bottom surface 52 having a fan shape when viewed from above, and an arc portion is near the periphery of the top surface 27. It extends to. An intake side wall 54 extending upward from the bottom surface 52 is extended in an arc portion of the intake side portion 53.

キャビティ５０の排気側部分（吸気バルブリセス４２が重なった部分よりも排気側）５６は、底面５２が略長方形を呈し、その排気側の側辺が左右方向と平行に延在するように配置されている。排気側部分５６の縁部には、左右方向に延在する排気側縁壁５７と、排気側縁壁５７の左右側部に連続し、吸気側へと延在する左側縁壁５８及び右側縁壁５９とが設けられている。各縁壁５７〜５９は、それぞれキャビティ５０の開口端（上端）側が広がるように、上下方向に対して傾斜している。すなわち、排気側縁壁５７は上方へと進むにつれて排気側に進むように傾斜し、左側縁壁５８は上方へと進むにつれて左側に進むように傾斜し、右側縁壁５９は上方へと進むにつれて右側に進むように傾斜している。左側縁壁５８及び右側縁壁５９は、吸気側に進むにつれて上下方向における高さが低くなっている。これにより、キャビティ５０の排気側部分５６の開口端部は、排気側に進むほど左右方向に幅が広がった形状となっている。 An exhaust side portion (exhaust side of the portion where the intake valve recess 42 overlaps) 56 of the cavity 50 is arranged such that the bottom surface 52 has a substantially rectangular shape and the side of the exhaust side extends in parallel with the left-right direction. Yes. At the edge of the exhaust side portion 56, there are an exhaust side edge wall 57 extending in the left-right direction, a left side edge wall 58 and a right side edge extending to the left and right sides of the exhaust side edge wall 57 and extending to the intake side. A wall 59 is provided. Each of the edge walls 57 to 59 is inclined with respect to the vertical direction so that the open end (upper end) side of the cavity 50 spreads. That is, the exhaust side edge wall 57 is inclined so as to advance toward the exhaust side as it advances upward, the left side edge wall 58 is inclined so as to advance toward the left side as it advances upward, and the right side edge wall 59 as it advances upward. Inclined to go right. The left edge wall 58 and the right edge wall 59 have lower heights in the vertical direction as they go to the intake side. As a result, the opening end of the exhaust side portion 56 of the cavity 50 has a shape whose width increases in the left-right direction as it goes to the exhaust side.

図７に示すように、排気側縁壁５７は、底面５２に連続する基端側面６１と、基端側面６１の上端に連続すると共に頂面２７の最突出部４１に連続する先端側面６２とを有している。基端側面６１及び先端側面６２は、平坦な平面である。底面５２と基端側面６１とは曲面部を介して滑らかに連続し、基端側面６１と先端側面６２とは曲面部を介して滑らかに連続している。基端側面６１の底面５２に対する角度をθ１とし、先端側面６２の底面５２に対する角度をθ２とすると、θ２＞θ１となっている。また、θ２＜９０であることが好ましい。先端側面６２は、ピストン１がエンジン２に組み付けられ、エンジン２が車体に組み付けられた状態において、水平面と平行、或いは開口端側が基端側よりも下方となるように水平面に対して傾斜して配置されている。 As shown in FIG. 7, the exhaust side edge wall 57 includes a base end side surface 61 that continues to the bottom surface 52, and a tip end side surface 62 that continues to the upper end of the base end side surface 61 and continues to the most protruding portion 41 of the top surface 27. have. The proximal end side surface 61 and the distal end side surface 62 are flat planes. The bottom surface 52 and the base end side surface 61 are smoothly continuous via the curved surface portion, and the base end side surface 61 and the distal end side surface 62 are smoothly continuous via the curved surface portion. If the angle of the proximal side surface 61 with respect to the bottom surface 52 is θ1, and the angle of the distal side surface 62 with respect to the bottom surface 52 is θ2, then θ2> θ1. Moreover, it is preferable that θ2 <90. The tip side surface 62 is inclined with respect to the horizontal plane so that the piston 1 is assembled to the engine 2 and the engine 2 is assembled to the vehicle body, or parallel to the horizontal plane or the opening end side is below the base end side. Has been placed.

排気側縁壁５７と左右の縁壁５８、５９とは、滑らかな曲面６４を介して、角稜を形成しないように連続している。頂面２７の周縁部であって、吸気側ガイド壁４５、排気側ガイド壁４６、連結ガイド壁４７、排気側凸壁４８及びキャビティ５０の吸気側部分５３の径方向外方側には、ピストン軸線Ａと直交する平面に形成された環状平面部６５が形成されている。図３及び図７に示すように、頂面２７の中央部（最突出部４１）は、環状平面部６５よりも上方に突出している。頂面２７の最突出部４１から排気側の部分は、最突出部４１から排気側凸壁４８の基部及び排気バルブリセス４３へとかけて滑らかな面を形成している。頂面２７の最突出部４１から排気側の部分を滑らかな面とすることによって、タンブル流を阻害しないようにしている。 The exhaust side edge wall 57 and the left and right edge walls 58 and 59 are continuous via a smooth curved surface 64 so as not to form a corner ridge. On the radially outer side of the suction side guide wall 45, the exhaust side guide wall 46, the connection guide wall 47, the exhaust side convex wall 48, and the suction side portion 53 of the cavity 50, there is a piston at the peripheral portion of the top surface 27. An annular flat surface portion 65 formed on a plane orthogonal to the axis A is formed. As shown in FIGS. 3 and 7, the central portion (the most protruding portion 41) of the top surface 27 protrudes above the annular flat surface portion 65. A portion of the top surface 27 from the most projecting portion 41 to the exhaust side forms a smooth surface from the most projecting portion 41 to the base portion of the exhaust side convex wall 48 and the exhaust valve recess 43. By making the portion on the exhaust side from the most protruding portion 41 of the top surface 27 a smooth surface, the tumble flow is not hindered.

図７に示すように、天板２５の裏面２８は、概ね頂面２７の外形（プロフィール）に沿うように形成されており、排気側の部分は、キャビティ５０が頂面２７側に配置された吸気側の部分よりも上方へと凹んだ形状となっている。すなわち、キャビティ５０が形成されていない部分の肉厚が、キャビティ５０が形成された部分と比べて厚くならないようになっている。また、裏面２８の排気側縁壁５７よりも排気側に偏倚した部分（最突出部４１に対応する部分）には、上方へと窪んだ第１凹部６７が局部的に形成されている。天板２５は、第１凹部６７が形成された部分において、上下方向における肉厚が他の部分に比べて局部的に薄くなっている。図４に示すように、第１凹部６７は、左右の連結壁部２３の間において左右方向に延在して形成されている。 As shown in FIG. 7, the back surface 28 of the top plate 25 is formed so as to substantially follow the outer shape (profile) of the top surface 27, and the cavity 50 is disposed on the top surface 27 side in the exhaust side portion. The shape is recessed above the intake side portion. That is, the thickness of the portion where the cavity 50 is not formed is not made thicker than the portion where the cavity 50 is formed. A first recess 67 that is recessed upward is locally formed in a portion (a portion corresponding to the most protruding portion 41) that is biased to the exhaust side with respect to the exhaust side edge wall 57 of the back surface 28. As for the top plate 25, the thickness in the up-down direction is locally thinner in the portion where the first recess 67 is formed than in other portions. As shown in FIG. 4, the first recess 67 is formed to extend in the left-right direction between the left and right connecting wall portions 23.

図９は、天板２５の吸気側から排気側にかけての上下方向（ピストン軸線Ａ方向）における肉厚を示している。天板２５の肉厚は、中央部、すなわち排気側縁壁５７が配置された部分において最も厚く、中央部の吸気側部分はキャビティ５０の存在によって薄肉となっており、中央部の排気側部分は第１凹部６７によって薄肉となっている。天板２５の第１凹部６７よりも排気側の部分は、第１凹部６７が配置された部分よりも肉厚が大きくなり、その後排気側に進むにつれて肉厚が概ね一定となっている。 FIG. 9 shows the thickness of the top plate 25 in the vertical direction (piston axis A direction) from the intake side to the exhaust side. The thickness of the top plate 25 is the thickest at the central portion, that is, the portion where the exhaust side edge wall 57 is disposed, and the central intake portion is thin due to the presence of the cavity 50, and the central exhaust portion Is thin due to the first recess 67. The portion of the top plate 25 on the exhaust side with respect to the first recess 67 is thicker than the portion on which the first recess 67 is disposed, and thereafter, the thickness is substantially constant as it proceeds to the exhaust side.

以上のように構成したピストン１の作用効果について説明する。通常、ピストン頭頂部２１にキャビティ５０を形成すると、キャビティ５０が設けられた部分の肉厚が薄くなり、キャビティ５０の縁壁５７〜５９が設けられた部分で肉厚が急激に厚くなるため、キャビティ５０の底面５２の縁壁５７〜５９近傍の部分に、爆発圧力を受けた際の応力が集中し易くなる。本実施形態に係るピストン１では、天板２５において上下方向の肉厚が厚くなる排気側縁壁５７よりも排気側の裏面２８に第１凹部６７を形成して肉厚を局部的に薄くしたため、爆発圧力が頂面２７に加わる際に、第１凹部６７に応力が加わり易くなり、キャビティ５０の底面５２の排気側縁壁５７近傍に応力が集中し難くなる。すなわち、第１凹部６７に応力を分散させることによって、底面５２の排気側縁壁５７近傍への応力集中を抑制する。天板２５の裏面２８には、一対の連結壁部２３が吸気側から排気側へと互いに平行となるように延設されているため、これらの連結壁部２３間の部分に第１凹部６７を設けることで天板２５の肉厚を効果的に薄くすることができる。 The operational effects of the piston 1 configured as described above will be described. Normally, when the cavity 50 is formed in the piston top 21, the thickness of the portion where the cavity 50 is provided is reduced, and the thickness is rapidly increased in the portion where the edge walls 57 to 59 of the cavity 50 are provided. The stress at the time of receiving explosive pressure tends to concentrate on the portion near the edge walls 57 to 59 of the bottom surface 52 of the cavity 50. In the piston 1 according to the present embodiment, the first recessed portion 67 is formed in the back surface 28 on the exhaust side rather than the exhaust side edge wall 57 where the thickness in the vertical direction of the top plate 25 is thick, so that the thickness is locally reduced. When the explosion pressure is applied to the top surface 27, the stress is easily applied to the first recess 67, and the stress is difficult to concentrate near the exhaust side edge wall 57 of the bottom surface 52 of the cavity 50. That is, the stress concentration in the vicinity of the exhaust side edge wall 57 of the bottom surface 52 is suppressed by dispersing the stress in the first recess 67. Since a pair of connecting wall portions 23 are provided on the back surface 28 of the top plate 25 so as to be parallel to each other from the intake side to the exhaust side, a first recess 67 is formed between the connecting wall portions 23. By providing, the thickness of the top plate 25 can be effectively reduced.

また、ピストン１では、排気側縁壁５７の基端側面６１及び先端側面６２が平坦面から形成されているため、燃料噴射ノズル１５から噴射される燃料が付着、滞留し難くなっている。また、ピストン１がエンジン２に組み付けられ、エンジン２が車体に組み付けられた状態において、先端側面６２が水平面と平行、或いは開口端側が基端側よりも下方となるように水平面に対して傾斜して配置されているため、排気側縁壁５７は下方に向けて凹んだ凹部を形成しない。そのため、底面５２及び排気側縁壁５７に付着した未燃燃料やカーボンは、キャビティ５０から排気側へ重力によって離脱することができる。これにより、頂面２７上のカーボンデポジット量が抑制され、燃焼が安定な状態に維持される。 Moreover, in the piston 1, since the base end side surface 61 and the front end side surface 62 of the exhaust side edge wall 57 are formed from flat surfaces, it is difficult for the fuel injected from the fuel injection nozzle 15 to adhere and stay. Further, in a state where the piston 1 is assembled to the engine 2 and the engine 2 is assembled to the vehicle body, the front end side surface 62 is parallel to the horizontal plane or the opening end side is inclined with respect to the horizontal plane so that it is below the base end side. Therefore, the exhaust side edge wall 57 does not form a concave portion that is recessed downward. Therefore, unburned fuel and carbon adhering to the bottom surface 52 and the exhaust side edge wall 57 can be separated from the cavity 50 to the exhaust side by gravity. Thereby, the amount of carbon deposits on the top surface 27 is suppressed, and combustion is maintained in a stable state.

図１は、ピストンが所定の第１位置に位置する状態を示し、図１０は、図１の状態からピストン１が上死点側に移動した第２位置に位置する状態を示す。図１及び図１０は、圧縮行程における燃料噴射期間中のピストン１の移動を示している。図１１は、図１に示すピストン位置での燃料の噴射状態を示し、図１２は、図１０に示すピストン位置での燃料の噴射状態を示している。 FIG. 1 shows a state where the piston is located at a predetermined first position, and FIG. 10 shows a state where the piston 1 is located at a second position where the piston 1 has moved to the top dead center side from the state shown in FIG. 1 and 10 show the movement of the piston 1 during the fuel injection period in the compression stroke. 11 shows the fuel injection state at the piston position shown in FIG. 1, and FIG. 12 shows the fuel injection state at the piston position shown in FIG.

図１及び図１１に示すように、燃料噴射ノズル１５の先端は、概ねキャビティ５０の排気側縁壁５７の方を向いている。キャビティ５０の左側縁壁５８及び右側縁壁５９、曲面６４は、キャビティ５０内に噴射される燃料流であって左右側に傾斜した燃料流７１を左右方向において中央側（ピストン軸線Ａ側）である排気側縁壁５７へと導くように設定されている。排気側縁壁５７は、排気側縁壁５７へと導かれた燃料流７１、７２を上方の点火プラグ１２の接地電極１３側に導くように設定されている。排気側凸壁４８は、燃料噴射ノズル１５から噴射される燃料のうち、ピストン軸線Ａ側へと噴射され、排気側縁壁５７の上方を越える燃料流７３を上方へと導き、燃料流７３をシリンダ５の内壁に直接に接触させないように設定されている。吸気側ガイド壁４５、連結ガイド壁４７及び排気側ガイド壁４６は、燃料噴射ノズル１５から噴射される燃料のうち、キャビティ５０の左右外方であって、吸気バルブリセス４２上に噴射された燃料流７４を左右方向における中央側かつ排気側の上方へと導き、燃料流７４をシリンダ５の内壁に直接に接触させないように設定されている。 As shown in FIGS. 1 and 11, the tip of the fuel injection nozzle 15 generally faces the exhaust side edge wall 57 of the cavity 50. The left edge wall 58, the right edge wall 59, and the curved surface 64 of the cavity 50 are fuel flows injected into the cavity 50 and inclined to the left and right sides at the center side (piston axis A side). It is set so as to lead to a certain exhaust side edge wall 57. The exhaust side edge wall 57 is set to guide the fuel flows 71 and 72 guided to the exhaust side edge wall 57 to the ground electrode 13 side of the upper spark plug 12. The exhaust-side convex wall 48 is injected toward the piston axis A of the fuel injected from the fuel injection nozzle 15, and guides the fuel flow 73 over the exhaust-side edge wall 57 upward. It is set not to directly contact the inner wall of the cylinder 5. Of the fuel injected from the fuel injection nozzle 15, the intake side guide wall 45, the connection guide wall 47, and the exhaust side guide wall 46 are located on the left and right outside of the cavity 50, and the fuel flow injected onto the intake valve recess 42. The fuel flow 74 is set so as not to be brought into direct contact with the inner wall of the cylinder 5 by guiding the fuel 74 toward the center side and the exhaust side in the left-right direction.

図１０及び図１２に示すように、ピストン１が第２位置にある場合には、第１位置においてはキャビティ５０内に進入しなかった燃料流７３が排気側縁壁５７へと噴射される。そして、燃料流７４は、排気側縁壁５７によって、上方の点火プラグ１２の接地電極１３側に導かれる。また、燃料流７４がキャビティ５０の底面５２の吸気側部分５３に噴射され、吸気バルブリセス４２へと導かれる。燃料流７４は、第１位置の場合と同様に、吸気側ガイド壁４５、連結ガイド壁４７及び排気側ガイド壁４６によって、左右方向における中央側かつ排気側の上方へと導かれる。燃料流７１、７２は、第１位置の場合と同様である。 As shown in FIGS. 10 and 12, when the piston 1 is in the second position, the fuel flow 73 that has not entered the cavity 50 in the first position is injected into the exhaust side edge wall 57. The fuel flow 74 is guided to the ground electrode 13 side of the upper spark plug 12 by the exhaust side edge wall 57. Further, the fuel flow 74 is injected into the intake side portion 53 of the bottom surface 52 of the cavity 50 and is guided to the intake valve recess 42. As in the case of the first position, the fuel flow 74 is guided to the center side in the left-right direction and above the exhaust side by the intake side guide wall 45, the connection guide wall 47, and the exhaust side guide wall 46. The fuel flows 71 and 72 are the same as in the first position.

図１３に、上記実施形態を一部変形実施したピストン８０を示す。ピストン８０は、第２凹部８１を有する点のみが上記実施形態のピストン１と相違し、他の構成は同様である。排気側縁壁５７よりも吸気側に偏倚した部分に対応する天板２５の裏面２８には、上方へと窪んだ第２凹部８１が局部的に形成されている。天板２５は、第２凹部８１が形成された部分において、上下方向における肉厚が他の部分に比べて局部的に薄くなっている。図４に示すように、第２凹部８１は、左右の連結壁部２３の間において左右方向に延在して形成されている。 FIG. 13 shows a piston 80 obtained by partially modifying the above embodiment. The piston 80 is different from the piston 1 of the above-described embodiment only in that it has the second recess 81, and the other configurations are the same. A second recess 81 that is recessed upward is locally formed on the back surface 28 of the top plate 25 corresponding to a portion that is biased to the intake side with respect to the exhaust side edge wall 57. As for the top plate 25, the thickness in the up-down direction is locally thinner in the part in which the 2nd recessed part 81 was formed compared with the other part. As shown in FIG. 4, the second recess 81 is formed to extend in the left-right direction between the left and right connecting wall portions 23.

第２凹部８１を形成し、排気側縁壁５７より吸気側の部分を薄肉にしたことによって、爆発圧力が頂面２７に加わる際に、第１凹部６７に加えて第２凹部８１にも応力が分散され、キャビティ５０の底面５２の排気側縁壁５７近傍への応力集中が抑制される。 By forming the second recess 81 and making the portion on the intake side thinner than the exhaust side edge wall 57, when the explosion pressure is applied to the top surface 27, the second recess 81 is stressed in addition to the first recess 67. And the stress concentration in the vicinity of the exhaust side edge wall 57 of the bottom surface 52 of the cavity 50 is suppressed.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。第１凹部６７及び第２凹部８１の大きさ、深さ、形状及び曲率は、ピストン頂部の剛性を調整するべく、適宜変更してよい。実施形態では、排気側縁壁５７の基端側面６１を１つの平面から構成したが、２つ以上の平面からなる多段階の傾斜面としてもよい。 Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. The size, depth, shape, and curvature of the first recess 67 and the second recess 81 may be appropriately changed to adjust the rigidity of the piston top. In the embodiment, the base end side surface 61 of the exhaust side edge wall 57 is configured from one plane, but may be a multi-stage inclined surface including two or more planes.

１、８０…ピストン、２…エンジン、４…シリンダヘッド、５…シリンダ、２１…ピストン頭頂部、２２…スカート部、２３…連結壁部、２５…天板、２７…頂面、２８…裏面、４１…最突出部、４２…吸気バルブリセス、４３…排気バルブリセス、４５…吸気側ガイド壁、４６…排気側ガイド壁、４７…連結ガイド壁、４８…排気側凸壁、５０…キャビティ、５２…底面、５３…吸気側部分、５６…排気側部分、５７…排気側縁壁、５８…左側縁壁、５９…右側縁壁、６１…基端側面、６２…先端側面、６４…曲面、６７…第１凹部、８１…第２凹部、Ａ…ピストン軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,80 ... Piston, 2 ... Engine, 4 ... Cylinder head, 5 ... Cylinder, 21 ... Piston head part, 22 ... Skirt part, 23 ... Connection wall part, 25 ... Top plate, 27 ... Top surface, 28 ... Back surface, DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Most projecting part, 42 ... Intake valve recess, 43 ... Exhaust valve recess, 45 ... Intake side guide wall, 46 ... Exhaust side guide wall, 47 ... Connection guide wall, 48 ... Exhaust side convex wall, 50 ... Cavity, 52 ... Bottom 53 ... Intake side portion, 56 ... Exhaust side portion, 57 ... Exhaust side edge wall, 58 ... Left side edge wall, 59 ... Right side edge wall, 61 ... Base end side surface, 62 ... Tip side surface, 64 ... Curved surface, 67 ... First 1 recess, 81 ... second recess, A ... piston axis

Claims

On the top surface of the piston head having a cavity recessed, and on the back surface opposite to the top surface of the piston head portion, a pair of protrusions projecting on the intake side corresponding to the intake port and on the exhaust side corresponding to the exhaust port A skirt portion, a pair of connecting wall portions projecting from the back surface and extending from the intake side to the exhaust side so as to connect edges of the skirt portions, and the connecting wall portions are coaxial with each other. A piston of an internal combustion engine having a pair of piston bosses into which a piston pin is inserted ,
The cavity extends from a suction side portion of the top surface to a central portion ,
A the back surface of the piston top portion, wherein a portion offset in the exhaust side of the side edge portion of the exhaust side of the cavity, of the pair of piston bosses when viewed from the axial direction of the piston The piston is characterized in that a first recess is locally formed so as to be recessed toward the top surface and to make the thickness of the top of the piston thin in the axial direction of the piston.

The cavity has a bottom surface and an edge wall extending on a side edge portion of the bottom surface corresponding to the exhaust port,
2. The piston according to claim 1, wherein the first recess is formed on a side corresponding to the exhaust port side with respect to a side surface of the edge wall.

The bottom surface is composed of a flat surface,
The edge wall has a distal end portion having a flat side surface continuous with the opening end of the cavity, and a proximal end portion having at least one flat side surface provided between the distal end portion and the bottom surface. The piston according to claim 2.

In a state where the piston is assembled to the internal combustion engine, the distal end portion of the edge wall is arranged parallel to the horizontal plane or inclined with respect to the horizontal plane so that the opening end side is below the base end side. The piston according to claim 3, wherein:

The piston head is recessed toward the top surface at a portion of the back surface of the piston head that is biased toward a side corresponding to the intake port from a side edge on the side corresponding to the exhaust port. The piston according to any one of claims 1 to 4, wherein a second concave portion for reducing the thickness of the top portion in the axial direction of the piston is locally formed.