JPH03111654A - ピストン - Google Patents
ピストンInfo
- Publication number
- JPH03111654A JPH03111654A JP24677689A JP24677689A JPH03111654A JP H03111654 A JPH03111654 A JP H03111654A JP 24677689 A JP24677689 A JP 24677689A JP 24677689 A JP24677689 A JP 24677689A JP H03111654 A JPH03111654 A JP H03111654A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt
- cylinder liner
- bottom dead
- oil
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 23
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/04—Resilient guiding parts, e.g. skirts, particularly for trunk pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はピストンに係り、特に下死点位置においてシリ
ンダライナ下端よりも下死点方向に長いスカート延長部
を形成したピストンに関する。
ンダライナ下端よりも下死点方向に長いスカート延長部
を形成したピストンに関する。
［従来の技術］
ピストンの７リクシヨンを低減し燃費を向上させるため
に、近来、ピストンのスカートを短くしたショートスカ
ートピストン（「内燃機関のピストン」 （実開昭６１
−１９２５４６号公報）等）が開発、検討されている。
に、近来、ピストンのスカートを短くしたショートスカ
ートピストン（「内燃機関のピストン」 （実開昭６１
−１９２５４６号公報）等）が開発、検討されている。
第４図に示すように一般的なショートスカートのピスト
ンａはピストンピン中心０からピストン頂面ｂｔで及び
ピストンピン中心０からスカート端面Ｃまでの距離をそ
れぞれＬｃ、Ｌｓとする場合、Ｌｃ＞Ｌｓの関係を満足
するように形成される。
ンａはピストンピン中心０からピストン頂面ｂｔで及び
ピストンピン中心０からスカート端面Ｃまでの距離をそ
れぞれＬｃ、Ｌｓとする場合、Ｌｃ＞Ｌｓの関係を満足
するように形成される。
［′ｆ＠明が解決しようとする課題］
しかし、往復運動中、Ｌｃ＞Ｌｓの関係を満足してピス
トンの７リクシヨンを低減できても次の問題を解決する
必要がある。
トンの７リクシヨンを低減できても次の問題を解決する
必要がある。
■ピストン頂面のエツジがピストンの振れによってスカ
ート端面のエツジより先にシリンダライナに突当たり、
ピストン頂面のエツジで潤滑油が掻きあげられてオイル
消費量を増大させてしまうこと。
ート端面のエツジより先にシリンダライナに突当たり、
ピストン頂面のエツジで潤滑油が掻きあげられてオイル
消費量を増大させてしまうこと。
■ピストン頂面の直径をピストンスカートの直径より小
さい寸法で形成してもピストン頂面側外周面に運転中の
ハードカーボン（熱硬化したカーボン）が堆積し、その
ハードカーボンの堆積による直径増加によってオイルが
掻き揚げられオイル消費量が増大されること。
さい寸法で形成してもピストン頂面側外周面に運転中の
ハードカーボン（熱硬化したカーボン）が堆積し、その
ハードカーボンの堆積による直径増加によってオイルが
掻き揚げられオイル消費量が増大されること。
なお、上記問題点を解決するなめにＬｓの長さを短くし
、できる限りＬｃとＬｓとが近似になるようにピストン
を形成し、ピストン頂面のエツジでのオイル掻きあげを
避けようとすると、ピストンのフリクションが増大して
燃費が悪化してしまう問題がある。
、できる限りＬｃとＬｓとが近似になるようにピストン
を形成し、ピストン頂面のエツジでのオイル掻きあげを
避けようとすると、ピストンのフリクションが増大して
燃費が悪化してしまう問題がある。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記相反する課題を解決することを目的とし、
ピストンに下死点位置においてシリンダライナ下端より
もクランク軸側に長いスカート延長部を形成すると共に
、このスカー１へ延長部及びその近傍に摺動抵抗を減少
させるための凹所を形成したものである。
ピストンに下死点位置においてシリンダライナ下端より
もクランク軸側に長いスカート延長部を形成すると共に
、このスカー１へ延長部及びその近傍に摺動抵抗を減少
させるための凹所を形成したものである。
［牛用］
スカート延長部を形成してシリンダライナに対するスカ
ートの長さを増加させるとピストンが下死点から上死点
方向に作動された際の振れが小さくなる。つまり振れが
小さくなることによって、ピストン頂面のエツジのみが
シリンダライナに片当たりし、その状態でオイルを掻き
あげることがなくなり、結果としてオイル消費量が減少
する。
ートの長さを増加させるとピストンが下死点から上死点
方向に作動された際の振れが小さくなる。つまり振れが
小さくなることによって、ピストン頂面のエツジのみが
シリンダライナに片当たりし、その状態でオイルを掻き
あげることがなくなり、結果としてオイル消費量が減少
する。
一方、シリンダライナと接触するスカー ト延長部及び
その近傍のスカートに凹所を形成することによってシリ
ンダライナに対するフリクション（抵抗）が減少する。
その近傍のスカートに凹所を形成することによってシリ
ンダライナに対するフリクション（抵抗）が減少する。
また、仮にスカート延長部を形成せず外径を同一として
形成されなどトンとシリンダライナとピストンとのクリ
アランスを同等とする場合、ピストンの振れの減少に応
じてピストン頂部の外周面及びエツジに付着堆積するハ
ードカーボンがシリンダライナに接触するまでの経時的
な時間が延長され、オイル消費の開始時期が延長される
。つまり、ハードカーボン付着堆積によるオイル消費の
開始時期を従来のピストンと本発明で同一とする場合、
振れが少ない分だけシリンダライナとピストンのクリア
ランスを小さくできる。
形成されなどトンとシリンダライナとピストンとのクリ
アランスを同等とする場合、ピストンの振れの減少に応
じてピストン頂部の外周面及びエツジに付着堆積するハ
ードカーボンがシリンダライナに接触するまでの経時的
な時間が延長され、オイル消費の開始時期が延長される
。つまり、ハードカーボン付着堆積によるオイル消費の
開始時期を従来のピストンと本発明で同一とする場合、
振れが少ない分だけシリンダライナとピストンのクリア
ランスを小さくできる。
したがって、ピストンの往復運動に際し、オイル消費量
、フリクションが減少し、性能（燃費。
、フリクションが減少し、性能（燃費。
出力等）が向上する。
［実施例］
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
する。
第１図に本発明に係るピストンの断面図を、第２図にピ
ストンのスカートプロフィール形状を示す。
ストンのスカートプロフィール形状を示す。
第１図に示すようにピストン１は、その軸方向にピスト
ン頂部２側とスカート３側に区分されて形成される。ピ
ストン頂部２ ｆｌＦＪは、ハードカーボンの付着成長
を考慮してスカート３側に対して多少（１〜ｆ、３ｗ程
度）縮径されて形成されている。そしてピストン頂部２
側とスカート３側との接続部分には、ピストン１の直径
方向の２位置にピストンピンボス１１が形成されている
。各ピストンピンボス４．４にはピストン穴５が形成さ
れこれらピストンピン穴５にはピストンピン６が掛渡す
ように嵌合される。
ン頂部２側とスカート３側に区分されて形成される。ピ
ストン頂部２ ｆｌＦＪは、ハードカーボンの付着成長
を考慮してスカート３側に対して多少（１〜ｆ、３ｗ程
度）縮径されて形成されている。そしてピストン頂部２
側とスカート３側との接続部分には、ピストン１の直径
方向の２位置にピストンピンボス１１が形成されている
。各ピストンピンボス４．４にはピストン穴５が形成さ
れこれらピストンピン穴５にはピストンピン６が掛渡す
ように嵌合される。
さて本発明の目的は往復運動時のオイルの掻きあげ址を
大巾に減少し、かつ、ピストン１のフリクヨンを大ｒｌ
Ｊに低減することにある。
大巾に減少し、かつ、ピストン１のフリクヨンを大ｒｌ
Ｊに低減することにある。
オイルの掻きあげ量を減少するなめには基本的にシリン
ダライナ７との接触面積（接触長さ）を大きくとりピス
トン１の振れを少なくしてピストン頂面８のエツジ９と
シリンダライナ７との接触を回避すれば良い。
ダライナ７との接触面積（接触長さ）を大きくとりピス
トン１の振れを少なくしてピストン頂面８のエツジ９と
シリンダライナ７との接触を回避すれば良い。
そこで、ピストン１のスカート３を下死点位置において
シリンダライナ下端１０より下死点方向に長くしてスカ
ート３にピストン１の振れを減少させるためのスカート
延長部１１を一体に形成する。ただし、ピストンピン中
心０がらスカート延長部１１の先端までの間隔は、ピス
トンピン中心０からピストン頂面８までの間隔に対して
短くなるように形成される。そして、スカート３及びス
カート延長部１１がシリンダライナ７と接触する範囲内
には円周方向に沿ってフリクション（抵抗）を減少させ
るための凹所、ずなわち環状涌１２が形成される。
シリンダライナ下端１０より下死点方向に長くしてスカ
ート３にピストン１の振れを減少させるためのスカート
延長部１１を一体に形成する。ただし、ピストンピン中
心０がらスカート延長部１１の先端までの間隔は、ピス
トンピン中心０からピストン頂面８までの間隔に対して
短くなるように形成される。そして、スカート３及びス
カート延長部１１がシリンダライナ７と接触する範囲内
には円周方向に沿ってフリクション（抵抗）を減少させ
るための凹所、ずなわち環状涌１２が形成される。
環状消１２は第２図に示すように、スカート３とスカー
ト延長部１１との接続点く境界点）近傍の上死点側と下
死点側とのそれぞれに、ピストン１の軸方向に間隔をお
いて形成される。実施例にあってはスカート３１ＩＩＩ
及びスカート延長部１１に形成される環状溝１２の数が
それぞれ３個で、各環状溝１２間の間隔が約２〜３ｒｔ
ｔｓ程度となるように形成される。そしてこれらスカー
ト３及びスカート延長部１１と環状溝１２との接続部位
を第３図に示すように形成する。
ト延長部１１との接続点く境界点）近傍の上死点側と下
死点側とのそれぞれに、ピストン１の軸方向に間隔をお
いて形成される。実施例にあってはスカート３１ＩＩＩ
及びスカート延長部１１に形成される環状溝１２の数が
それぞれ３個で、各環状溝１２間の間隔が約２〜３ｒｔ
ｔｓ程度となるように形成される。そしてこれらスカー
ト３及びスカート延長部１１と環状溝１２との接続部位
を第３図に示すように形成する。
つまり各環状溝１２を形成することによって隣接する環
状溝１２間に結果的に形成された各リング１４の内、最
上位のリング１４を除く下位のリング１４の下面を面取
りして円弧状のエツジ１５を形成する。ただし切削によ
る面取の場合、面取の両端の一方に必ずシャープエツジ
ができてしまうのでシャープエツジは環状溝１２の内方
側に形成されるように面取りする。これはピストン１の
上昇行程時においてリング１４の下側のエツジ１５でオ
イルを掻きあげないようにし下降行程時は上側のエツジ
１６で積極的にオイルを掻き下げないしは各環状溝１２
内に誘導してオイルを各環状溝１２内に止どめるためで
ある。さらにスカート延長部１１は、最も低位に形成さ
れた環状消１２位置より下死点側が下死点方向に沿って
順次縮径されて形成され、スカート延長部１１の縮径さ
れた最小直径がその環状溝１２の溝半径より小さく形成
されている。
状溝１２間に結果的に形成された各リング１４の内、最
上位のリング１４を除く下位のリング１４の下面を面取
りして円弧状のエツジ１５を形成する。ただし切削によ
る面取の場合、面取の両端の一方に必ずシャープエツジ
ができてしまうのでシャープエツジは環状溝１２の内方
側に形成されるように面取りする。これはピストン１の
上昇行程時においてリング１４の下側のエツジ１５でオ
イルを掻きあげないようにし下降行程時は上側のエツジ
１６で積極的にオイルを掻き下げないしは各環状溝１２
内に誘導してオイルを各環状溝１２内に止どめるためで
ある。さらにスカート延長部１１は、最も低位に形成さ
れた環状消１２位置より下死点側が下死点方向に沿って
順次縮径されて形成され、スカート延長部１１の縮径さ
れた最小直径がその環状溝１２の溝半径より小さく形成
されている。
次に実施例の作用を説明する。
スカート延長部１１を形成してシリンダライナ７に対す
る接触長さを長くするとピストン１が下死点から死点方
向に作動された際のピストン１の振れがスカート延長部
１１を形成しないピストンと比較して小さくなる。この
結果、ピストン頂面８のエツジ９のみがシリンダライナ
７に片当たりしてオイルを掻きあげることがなく、オイ
ル消費量が減少する。一方、下死点位置においてシリン
ダライナ７と接触するスカート３及びスカート延長部１
１に環状溝１２を形成することによってシリンダライナ
７に対するフリクション〈抵抗〉が減少する。また、各
環状溝１２を形成する各リング１４の下側のエツジ１５
を円弧状に面取りしたことによってピストン１が上死点
方向に作動された際、上側のエツジ１６がオイルを掻き
下げ、掻き下げたオイルをクランクケース側に落下ない
し環状溝１２内に誘導して環状溝１２に止どめさせる。
る接触長さを長くするとピストン１が下死点から死点方
向に作動された際のピストン１の振れがスカート延長部
１１を形成しないピストンと比較して小さくなる。この
結果、ピストン頂面８のエツジ９のみがシリンダライナ
７に片当たりしてオイルを掻きあげることがなく、オイ
ル消費量が減少する。一方、下死点位置においてシリン
ダライナ７と接触するスカート３及びスカート延長部１
１に環状溝１２を形成することによってシリンダライナ
７に対するフリクション〈抵抗〉が減少する。また、各
環状溝１２を形成する各リング１４の下側のエツジ１５
を円弧状に面取りしたことによってピストン１が上死点
方向に作動された際、上側のエツジ１６がオイルを掻き
下げ、掻き下げたオイルをクランクケース側に落下ない
し環状溝１２内に誘導して環状溝１２に止どめさせる。
したがって、ピストン１の往復運動に際し、オイル消費
量、フリクションが減少し、性能（燃費、出力等）を向
上される。
量、フリクションが減少し、性能（燃費、出力等）を向
上される。
さらに、シリンダライナ７とピストン１のクリアランス
を、仮にスカート長さを変えて同等とした場合、ピスト
ン１の振れの減少に応じてピストン頂部２の外周面及び
エツジに付着堆積するハードカーボンがシリンダライナ
７に接触するまでの経時的な時間が延長され、オイル消
費の開始時期が延長される。つまり、従来のピストンと
本発明のオイル消費の開始時期を同一とする場合、振れ
が少ない分だけシリンダライナ７とピストン１のクリア
ランスを小さくすることができる。
を、仮にスカート長さを変えて同等とした場合、ピスト
ン１の振れの減少に応じてピストン頂部２の外周面及び
エツジに付着堆積するハードカーボンがシリンダライナ
７に接触するまでの経時的な時間が延長され、オイル消
費の開始時期が延長される。つまり、従来のピストンと
本発明のオイル消費の開始時期を同一とする場合、振れ
が少ない分だけシリンダライナ７とピストン１のクリア
ランスを小さくすることができる。
なお、スカート３の環状溝１２を消深さを深くして環状
溝１２の容量を増加させ、上死点後に環状溝１２に溜め
たオイルを積極的に落下させてフリクションを減少させ
ることも当然可能である。
溝１２の容量を増加させ、上死点後に環状溝１２に溜め
たオイルを積極的に落下させてフリクションを減少させ
ることも当然可能である。
［発明の効果］
以上説明したことから明らかにように本発明によれば次
の如き優れた効果を発揮する。
の如き優れた効果を発揮する。
ピストンのオイル掻きあげ量が大ｔｌｊに減少すると共
に、フリクションが大巾に減少し、燃費。
に、フリクションが大巾に減少し、燃費。
白煙等の性能を改善できる。
第１図は本発明に係るピストンの部分断面図、第２図は
スカートプロフィールを示す図、第３図はリング及び環
状溝の部分拡大断面図、第４図は従来のショートスカー
トピストンを示す概略図である。 図中、ｌはピストン、３はスカート、１０はシリンダラ
イナ下端、１１はスカート延長部、１２は凹所たる環状
溝である。
スカートプロフィールを示す図、第３図はリング及び環
状溝の部分拡大断面図、第４図は従来のショートスカー
トピストンを示す概略図である。 図中、ｌはピストン、３はスカート、１０はシリンダラ
イナ下端、１１はスカート延長部、１２は凹所たる環状
溝である。
Claims (1)
- １、ピストンに下死点位置においてシリンダライナ下端
よりもクランク軸側に長いスカート延長部を形成すると
共に、該延長部及びその近傍に摺動抵抗を減少させるた
めの凹所を形成したことを特徴とするピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24677689A JPH03111654A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24677689A JPH03111654A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111654A true JPH03111654A (ja) | 1991-05-13 |
Family
ID=17153491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24677689A Pending JPH03111654A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03111654A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55107035A (en) * | 1979-02-10 | 1980-08-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | Reciprocating piston type internal combustion engine |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP24677689A patent/JPH03111654A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55107035A (en) * | 1979-02-10 | 1980-08-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | Reciprocating piston type internal combustion engine |
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