JPH0427744A - 内燃機関用ピストン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、外周部にピストンリング溝を有する有蓋円
筒状の上部体下側の形状を骨格構造として、軽量化及び
スカート摺動面積減少を図った、いわゆるスケルトン型
ピストンからなる内燃機関用ピストンに関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、この種の技術として、例えば実開平２−５００４
７号公報に開示されたピストンでは、第７図に示すよう
に上部体２１を有蓋円筒状に形成し、その上部体２１の
外周部に複数のピストンリング溝２２を設けると共に同
ピストンリング溝２２の下側外周部に上部スカート２３
を設け、更に下部体２４を骨格構造に形成してその一部
に前記上部スカート２３から分離した下部スカート２５
を設けている。

そして、このピストンでは、上部スカート２３の潤滑性
や冷却性を向上させるべ（、最下位置のピストンリング
溝２２にオイル戻し孔２６を形成し、そのオイル戻し孔
２６から上部スカート２３の外周面に開口したオイル案
内孔２７を形成している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来例のピストンでは、その上下運
動の際にオイル案内孔２７から供給されるエンジンオイ
ルによって上部スカート２３（７）外周面での潤滑性や
冷却性は改善されるものの、上部スカート２３の両エツ
ジ部２８での潤滑性や冷却性については充分でなかった
。特に、エツジ部２８ではエンジンオイルの油膜切れが
起き易いために、潤滑不足によるスカッフィングが発生
し易いものであった。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、ピストン上下運動の際にエンジンオイル
を上部スカートのエツジ部に有効に作用させて、そのエ
ツジ部での潤滑性や冷却性を向上させることが可能な内
燃機関用ピストンを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上、記の目的を達成するために、この発明においては、
有蓋円筒状の上部体外周部に設けられたピストンリング
溝と、上部体外周部にてピストンリンク溝の下側に設け
られた上部スカートと、上部体の内部より延設されたピ
ストンピンホスと、そのピストンピンボスより延設され
た支持体に支持された下部スカートとからなる内燃機関
用ピストンにおいて、ピストンリング溝に連通して上部
スカートのエツジ部に沿って延びるオイル導入溝を設け
ている。

［作用］ 上記の構成によれば、ピストンがシリンダボア内にて上
下運動する際に、ピストンリングによって掻き落とされ
てピストンリング溝に入ったエンジンオイルは、ピスト
ンリング溝に連通して上部スカートのエツジ部に沿って
延びるオイル導入溝に導入され、そのオイル導入溝から
エツジ部周辺へと積極的に供給されて作用する。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図はこの実施例の内燃機関用ピストン１を示す側面
図であり、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図である。

このピストンｌは、２つのピストンリングを組付けるた
めの２つのピストンリング溝を備えたタイプのものであ
り、有蓋円筒状をなす上部体２と骨格構造をなす下部体
３とから構成されている。

上部体２の外周部には、上からトップリング溝４及びオ
イルリング溝５が互いに平行に形成されている。そして
、トップリング溝４には図示しないコンプレッションリ
ングが組み付けられ、オイルリング溝５には図示しない
オイルリングが組み付けられるようになっている。オイ
ルリング溝５には、上部体２の内側に連通ずる円形状の
オイル戻し孔６が形成されている。このオイル戻し孔６
は、オイルリングによって掻き落とされるエンジンオイ
ルの一部を上部体２の内側へ戻すためのものである。又
、オイルリング溝５の下側外周面において、ピストンｌ
のスラスト側及び反スラスト側には、下方へ突出する一
対の上部スカート７か形成されている。この実施例では
、前記オイル戻し孔６が各上部スカート７の左右両側端
エツジ部８及び中央部に対応して配置され、その一部が
上部スカート７に係るように形成されている。又、上部
スカート７の外周面下端には、内側下方へ向かって傾斜
する面取り７ａが形成されている。

一方、下部体３はそのフロント側及びリア側の中央にピ
ストンピン装着用の一対のピストンピンボス９を備え、
各ピストンピンボス９の両側には横方向へ延設された支
持体１０が形成され、更にその支持体１０の先端側には
円弧状の外周面を有する一対の下部スカート１１が形成
され、支持されてる。この下部スカート１１は上部スカ
ート７と同じくピストンｌのスラスト側及び反スラスト
側に形成されたものであり、上部スカート７から分離し
てその上部スカート７に対して並列に形成されている。

又、下部スカート１１の外周面上端及び下端には内側上
方及び下方へ向かって傾斜する面取りｌｌａ、ｌｌｂか
形成されている。

そして、この実施例において、各上部スカート７の両エ
ツジ部８には、オイル戻し孔６に連通ずると共にオイル
リング溝５に連通し、各エツジ部８に沿ってやや外側寄
り下方へ向かって延びるオイル導入溝１２か形成されて
いる。このオイル導入溝１２では、その基端側部分の幅
かオイル戻し孔６の径と同じになっており、先端側部分
の幅が基端側部分の幅の、はぼ半分になっている。これ
らのオイル導入溝１２は、上部スカート７の両エツジ部
８での潤滑性や冷却性を向上させるためのものであり、
オイルリング溝５に入ってオイル戻し孔６に流入するエ
ンジンオイルの一部をエツジ部８に供給するためのもの
である。

次に、上記のように構成したピストンｌを内燃機関のシ
リンダボアに装着して使用した際の作用について説明す
る。尚、この作用説明においては、トップリング溝４及
びオイルリング溝５には所定のコンプレッションリング
及びオイルリングがそれぞれ組み付けられているものと
する。

今、ピストン１が内燃機関のシリンダボア内にて上下運
動すると共に、図示しないコンロッドの基端部からピス
トン１の下側へ向けてエンジンオイルが供給されると、
オイルリングによって掻き落とされるエンジンオイルは
オイルリング溝５に入ってオイル戻し孔６に流入し、上
部体２の内側へ戻されようとする。このとき、オイル戻
し孔６に流入したエンジンオイルの一部は、そのオイル
戻し孔６に連通ずるオイル導入溝１２に導入される。オ
イル戻し孔６はその一部が上部スカート７に係っている
ので、エンジンオイルはオイル戻し孔６からオイル導入
溝１２へと円滑に導入される。

そして、エンジンオイルはそのオイル導入溝Ｉ２に沿っ
て下方へ案内されながらエツジ部８の周辺へと積極的に
供給される。

このため、上部スカート７の両エツジ部８にエンジンオ
イルを有効に作用させることができ、そのエツジ部８の
潤滑性や冷却性を向上させることができる。この結果、
エツジ部８での油膜切れが防止され、エツジ部８での磨
耗を低減することができ、エツジ部８でのスカッフィン
グの発生やスラップ音の発生を低減することができる。

そして、ピストン１の上下運動を円滑にすることができ
、それによって燃費の向上を期待することもてきる。

又、オイルリング溝５に入ったエンジンオイルをオイル
戻し孔６、オイル導入溝１２を介してピストン１の下方
へ素早く案内することかできることから、エンジンオイ
ル消費の点でも有利となる。

加えて、オイル導入溝１２が下方へ延びているので、オ
イル導入溝１２を伝って落下するエンジンオイルを下部
スカート１１の上端へ積極的に供給することかでき、下
部スカート１１の摩耗をも低減することができる。しか
も、下部スカート１１の上端に滞留する多量のエンジン
オイルは、ピストン上下運動の慣性力によって上方へ跳
ね上げられ、上部スカート７へと供給されることになる
。このため、上部スカート７の潤滑性や冷却性が更に促
進され、相乗効果として助長される。

更に、各エツジ部８の潤滑性や冷却性を向上できること
から、上部スカート７の楕円度の自由度を増すことがで
き、そのプロフィールの適正化に伴ってピストン１とシ
リンダボアとのクリアランスを小さくしてピストンｌの
運動姿勢をより安定化させることかでき、延いてはエン
ジ、ンオイルの消費量を減少させることも可能となる。

又、上部スカート７のエツジ部８の冷却性を向上できる
ことから、ピストンピンボス９のフロント及びリアの方
向への熱流れを抑えることかでき、ピストン１のスラス
ト方向への熱変形量との均等化を図ることもできる。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではなく、
発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜
に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、オイル導入溝１２をやや外側寄
り下方へ向けて形成すると共に、オイル導入溝１２の基
端側部分の幅をオイル戻し孔６の径と同じに形成し、先
端側部分の幅を基端側部分の幅のほぼ半分に形成したが
、第３図に示すように、オイル導入溝１３を内側寄り下
方へ向けて形成すると共に、オイル導入溝１３の全長に
渡ってその幅をオイル戻し孔６の径と同じに形成しても
よい。

この場合には、オイル導入溝１３に導入されるエンジン
オイル量を増大できることから、エツジ部８へのオイル
供給量を増大することができる。

このため、揺動の大きいピストン形状に対して多量のエ
ンジンオイルをエツジ部８に供給することで、低温時の
スカッフィングを抑えてピストン姿勢を改善することも
可能となる。

（２）前記実施例では、下部スカート１１から分離した
上部スカート７の両エツジ部８にオイル導入溝１２を設
けたが、第４図に示すように、上部スカート７と下部ス
カート１１との間をそれらの中央部で連続させる連続摺
動部１４を設け、その上部スカート７の両エツジ部８に
オイル導入溝１５を設けてもよい。このピストン１６で
は、連続摺動部１４にもエンジンオイルを供給するため
に、オイル導入溝１５の先端側がスラスト中心方向へ向
かって曲げられている。又、ピストンリング溝として、
トップリング溝４に加えてセカンドリング溝１７が設け
られ、合計で３つのピストンリング溝を有するタイプと
なっている。

このような連続摺動部１４を有するタイプのピストン１
６では、上部スカート７の両エツジ部８から連続摺動部
１４の両エツジ部１８にかけて、広範囲な油膜変化領域
か存在していることからスカッフインクか発生し易いも
のであるか、前記オイル導入溝１５の曲げ形状によって
、エンジンオイルを連続摺動部１４のエツジ部１８へ積
極的に供給することができる。この結果、上部スカート
７及び連続摺動部１４の両方にエンジンオイルを供給で
きて、スカッフィングの発生を防止することができる。

（３）前記実施例では、オイル導入溝１２に連通ずるオ
イル戻し孔６を円形状にしてその一部を上部スカート７
に係るように形成したが、第５図に示すように、オイル
導入溝１２に連通ずるオイル戻し孔６を楕円形状に形成
して上部スカート７に係る量を多くしてもよい。

この場合には、オイル導入溝１２へのエンジンオイル流
入量を増大させることができ、上部スカート７の両エツ
ジ部８の潤滑性及び冷却性をより向上させることができ
、スカ・ソフイング防止をより効果的に行うことができ
る。

（４）前記実施例では、オイルリング溝５及びオイル戻
し孔６に連通ずるようにオイル導入溝１２を設けたが、
第６図に示すように、コンプレッションリング溝として
のトップリング溝４に連通孔２０を介して連通ずるよう
にオイル導入溝１２を設けてもよい。

この場合には、高温となりやすいトップリング溝４に溜
まるエンジンオイルを、連通孔２０を介してスムーズに
排出させることができる。このため、トップリング溝４
でのオイルの炭化によるリングスティックを防止するこ
ともできる。

（５）前記実施例では、オイルリング溝５及びオイル戻
し孔６に連通ずるようにオイル導入溝１２を設けたが、
オイルリング溝のみに連通ずるようにオイル導入溝を設
けてもよい。

（６）前記実施例では、スラスト側及び反スラスト側の
両方における上部スカート７の両エツジ部８にオイル導
入溝１２を設けたが、スラスト側又は反スラスト側の何
れか一方のみにおける上部スカートのエツジ部にオイル
導入溝を設けてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明の内燃機関用ピストンに
よれば、ピストンリング溝に連通して上部スカートのエ
ツジ部に沿って延びるオイル導入溝を設けたので、ピス
トン上下運動の際に、エンジンオイルを上部スカートの
エツジ部に有効に作用させることができ、そのエツジ部
での潤滑性や冷却性を向上させることができるという優
れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例における内燃機
関用ピストンを示す側面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線
断面図、第３図、第４図及び第５図はこの発明を具体化
した別の実施例における内燃機関用ピストンを示す側面
図、第６図は同じく別の実施例における内燃機関用ピス
トンの一部を示す断面図、第７図は従来例の内燃機関用
ピストンを示す側面図である。 図中、２は上部体、５はオイルリンク溝、７は上部スカ
ート、８はエツジ部、９はピストンピンボス、１０は支
持体、１１は下部スカート、１２゜１３．１５はオイル
導入溝である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　有蓋円筒状の上部体外周部に設けられたピストンリ
   ング溝と、 前記上部体外周部にて前記ピストンリング溝の下側に設
   けられた上部スカートと、 前記上部体の内部より延設されたピストンピンボスと、 前記ピストンピンボスより延設された支持体に支持され
   た下部スカートと からなる内燃機関用ピストンにおいて、 前記ピストンリング溝に連通して前記上部スカートのエ
   ッジ部に沿って延びるオイル導入溝を設けたことを特徴
   とする内燃機関用ピストン。