JPH06249061A - Piston structure for internal combustion engine - Google Patents

Piston structure for internal combustion engine

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JPH06249061A
JPH06249061A JP3066893A JP3066893A JPH06249061A JP H06249061 A JPH06249061 A JP H06249061A JP 3066893 A JP3066893 A JP 3066893A JP 3066893 A JP3066893 A JP 3066893A JP H06249061 A JPH06249061 A JP H06249061A
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JP
Japan
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piston
ring
land
pin hole
ring groove
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JP3066893A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Shirabe
威夫 調
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH06249061A publication Critical patent/JPH06249061A/en
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Abstract

PURPOSE:To shorten the axial length of a piston and prevent working accuracy from degradation by a structure of the piston having a piston ring groove and piston pin hole overlapping each other or equivalent. CONSTITUTION:Head 2 has a piston pin hole 5 on the lower surface side and is provided on the outer periphery with a top land 8, top ring groove 6, second land 9, second ring groove 7 and third land 10. A compression ring 11 is attached to the top ring groove 6. The third land 10 is adapted to fit in a recessed part 12a on the inner periphery of an oil ring 12 and the upper half of the ring 12 is disposed in the second ring groove 7. Thus, the oil ring 12 is attached to the third land 10 with a function equivalent to the piston ring groove. About a half of width occupied by the ring 12 will suffice for the groove width necessary for the upper side of the third land 10 to attach the oil ring 12. Also, the third land 10 and piston pin hole 5 do not overlap each other in working.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関に使用され
るピストンの構造に係り、詳しくはピストンピン孔に隣
接して配置されるピストンリングの取り付けを改良した
内燃機関のピストン構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a piston used in an internal combustion engine, and more particularly to a piston structure of an internal combustion engine in which mounting of a piston ring arranged adjacent to a piston pin hole is improved. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば実開
平2−22648号公報に開示されたピストン構造を挙
げることができる。この従来技術では、図4に示すよう
に、オイルリングを装着するためのオイルリング溝21
とピストンピンを組み付けるためのピストンピン孔22
とが、ピストン23の軸方向にオーバラップして形成さ
れている。この構造により、ピストン23の軸方向の長
さが短縮され、もってピストン23の軽量化や姿勢改良
等が図られていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique of this type, for example, a piston structure disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2222648 can be cited. In this conventional technique, as shown in FIG. 4, an oil ring groove 21 for mounting an oil ring is provided.
And piston pin hole 22 for assembling the piston pin
And are formed so as to overlap each other in the axial direction of the piston 23. With this structure, the axial length of the piston 23 is shortened, so that the weight and the posture of the piston 23 are reduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では、オイルリング溝21とピストンピン孔22とが
オーバラップしていることから、製造の面で次のような
問題があった。即ち、ピストン23が製造される際に
は、オイルリング溝21とピストンピン孔22とが前後
して別々に加工されることになる。そのため、オイルリ
ング溝21又はピストンピン孔22の一方が加工された
後に他方が加工されるときには、前に加工された部分で
加工の一部が断続加工となり、加工精度の低下を招くお
それがあった。そのため、場合によっては、二次加工等
を行うことにより加工精度を確保しなければならなかっ
た。
However, in the above-mentioned prior art, the oil ring groove 21 and the piston pin hole 22 overlap each other, so that there is the following problem in terms of manufacturing. That is, when the piston 23 is manufactured, the oil ring groove 21 and the piston pin hole 22 are processed separately in the front and rear. Therefore, when one of the oil ring groove 21 and the piston pin hole 22 is machined and then the other is machined, a part of the machining is interrupted at the previously machined portion, which may cause deterioration of machining accuracy. It was Therefore, in some cases, it was necessary to secure the processing accuracy by performing secondary processing or the like.

【0004】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、ピストンリング溝とピスト
ンピン孔とをオーバラップさせたと同等の構造によりピ
ストンの軸方向の長さを短縮させることが可能で、しか
も加工精度の低下を招くことのない内燃機関のピストン
構造を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to shorten the axial length of the piston by a structure equivalent to that in which the piston ring groove and the piston pin hole are overlapped. It is possible to provide a piston structure of an internal combustion engine that is capable of achieving the above and does not cause a reduction in processing accuracy.

【0005】[0005]

【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、内燃機関用のピストンであ
って、そのピストンの外周にはピストンピン孔の上端と
同じ軸方向高さに周方向に延びる突条が設けられ、その
突条に対応する凹部を内周に有してその凹部にて突条に
嵌め合わされるピストンリングを備えたことを趣旨とし
ている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a piston for an internal combustion engine, the outer periphery of which has the same axial height as the upper end of a piston pin hole. It is intended that a protrusion extending in the circumferential direction is provided, and a piston ring that has a recess corresponding to the protrusion on the inner circumference and is fitted into the protrusion at the recess is provided.

【0006】[0006]

【作用】上記の構成によれば、突条にピストンリングの
凹部が嵌め合わされることから、突条ではピストンリン
グ溝と同等の機能をもってピストンリングが装着され
る。そして、突条がピストンリングの凹部が嵌め合わさ
れる凸側であることから、突条の上側に必要なピストン
リングのための溝幅は、ピストンリングの占有幅のほぼ
半分程度で済む。又、突条はピストンピン孔の上端と同
じ軸方向高さに設けられることから、突条とピストンピ
ン孔とが互いにオーバラップして加工されることがな
い。
According to the above construction, since the recess of the piston ring is fitted in the projection, the piston ring is mounted on the projection with a function equivalent to that of the piston ring groove. Since the protrusion is a convex side to which the recess of the piston ring is fitted, the groove width for the piston ring required on the upper side of the protrusion is about half of the occupied width of the piston ring. Further, since the ridge is provided at the same axial height as the upper end of the piston pin hole, the ridge and the piston pin hole do not overlap each other to be machined.

【0007】[0007]

【実施例】以下、この発明における内燃機関のピストン
構造を具体化した一実施例を図1〜図3に基づいて詳細
に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment embodying the piston structure of an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0008】図1はこの実施例におけるピストン1をそ
の一部を破断して示す側面図であり、図2は図1の主要
部を拡大して示す断面図であり、図3はピストン1をそ
の一部を破断して示す下面図である。ピストン1はほぼ
円盤状をなすヘッド2と、そのヘッド2の下方へ延びる
スカート3とを備えている。ヘッド2とスカート3との
間において、ヘッド2の下面側には、ピストン1の前後
外方へ向かって開口する一対のピストンピンボス4が設
けられている。そして、このピストンピンボス4の内側
が、ピストンピンを装着するためのピストンピン孔5と
なっている。
FIG. 1 is a side view showing a part of the piston 1 in this embodiment with a part broken away, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of FIG. 1, and FIG. It is a bottom view which fractures and shows a part of it. The piston 1 is provided with a substantially disc-shaped head 2 and a skirt 3 extending below the head 2. Between the head 2 and the skirt 3, a pair of piston pin bosses 4 are provided on the lower surface side of the head 2 and open outward in the front-rear direction of the piston 1. The inside of the piston pin boss 4 serves as a piston pin hole 5 for mounting the piston pin.

【0009】ヘッド2の外周には、二つのリング溝、即
ちトップリング溝6及びセカンドリング溝7がそれぞれ
設けられている。又、それら各リング溝6,7の上下
が、ヘッド2の外周方向に延びるトップランド8、セカ
ンドランド9及びサードランド10となっている。そし
て、この実施例では、セカンドリング溝7の下側に位置
するサードランド10により突条が構成されている。こ
こで、トップランド8及びセカンドランド9との外径は
同じに設定されているのに対して、サードランド10の
それは他よりも若干小さく設定されている。又、サード
ランド10の下面は、ピストンピン孔5の上端と同じ軸
方向高さになるように設定されている。
Two ring grooves, that is, a top ring groove 6 and a second ring groove 7, are provided on the outer circumference of the head 2. The top and bottom of each of the ring grooves 6 and 7 are a top land 8, a second land 9 and a third land 10 extending in the outer peripheral direction of the head 2. Further, in this embodiment, the protruding land is formed by the third land 10 located below the second ring groove 7. Here, while the outer diameters of the top land 8 and the second land 9 are set to be the same, that of the third land 10 is set to be slightly smaller than the others. The lower surface of the third land 10 is set to have the same axial height as the upper end of the piston pin hole 5.

【0010】そして、トップリング溝6にはピストンリ
ングとしてのコンプレッションリング11が装着されて
いる。又、サードランド10には、ピストンリングとし
てのカッタリング型のオイルリング12が装着されてい
る。即ち、オイルリング12の内周には、サードランド
10に対応する凹部12aが形成されている。そして、
オイルリング12がその凹部12aにてサードランド1
0に嵌め合わされている。オイルリング12はサードラ
ンド10を跨ぐ形で装着されており、オイルリング12
の上半分はセカンドリング溝7の中に配置され、下半分
の大部分はヘッド2の下面側に配置されている。又、オ
イルリング12とセカンドランド9との間においてセカ
ンドリング溝7の中には、もう一つのコンプレッション
リング13が装着されている。つまり、この実施例で
は、セカンドリング溝7にオイルリング12の上半分と
コンプレッションリング13とが一緒に装着されてい
る。
The top ring groove 6 is fitted with a compression ring 11 as a piston ring. Further, a cutter ring type oil ring 12 as a piston ring is attached to the third land 10. That is, the recess 12a corresponding to the third land 10 is formed on the inner circumference of the oil ring 12. And
The oil ring 12 has the recess 12a in the third land 1
It is fitted with 0. The oil ring 12 is mounted so as to straddle the third land 10.
The upper half is arranged in the second ring groove 7, and most of the lower half is arranged on the lower surface side of the head 2. Further, another compression ring 13 is mounted in the second ring groove 7 between the oil ring 12 and the second land 9. That is, in this embodiment, the upper half of the oil ring 12 and the compression ring 13 are mounted together in the second ring groove 7.

【0011】上記のように構成されたピストン1は、ピ
ストンピン孔5に装着される図示しないピストンピンに
よりコンロッドの一端に連結される。更に、ピストン1
はコンロッドの他端により図示しないクランクシャフト
に連結された上で、内燃機関の図示しないシリンダボア
に装着されて使用される。
The piston 1 constructed as described above is connected to one end of the connecting rod by a piston pin (not shown) mounted in the piston pin hole 5. Furthermore, piston 1
Is connected to a crankshaft (not shown) at the other end of the connecting rod, and is then mounted on a cylinder bore (not shown) of the internal combustion engine for use.

【0012】従って、内燃機関が運転されてピストン1
が下動する際には、シリンダボアに付着している余分な
潤滑オイルがオイルリング12により掻き落とされる。
又、燃焼室の燃焼ガスは、各コンプレッションリング1
1,13の作用によりシールされる。
Therefore, the internal combustion engine is operated and the piston 1
When the cylinder moves downward, the excess lubricating oil adhering to the cylinder bore is scraped off by the oil ring 12.
Also, the combustion gas in the combustion chamber is generated by each compression ring 1
It is sealed by the action of 1, 13.

【0013】一方、この実施例のピストン1では、その
構造において、サードランド10に対してオイルリング
12の凹部12aが凹凸の関係で嵌め合わされているこ
とから、サードランド10では、通常のオイルリング溝
と同等の機能をもってオイルリング12が装着されるこ
とになる。そして、サードランド10がオイルリング1
2の凹部12aに嵌め合わされる凸側であることから、
サードランド10の上側に必要なオイルリング12のた
めの溝幅は、オイルリング12の占有幅のほぼ半分程度
で済むことになる。つまり、この実施例のピストン1で
は、通常のオイルリング溝を省略することができ、その
オイルリング溝を省略した上で、オイルリング12の装
着のために、同リング12の占有幅の半分程度の溝幅を
セカンドリング溝7に確保すればよい。
On the other hand, in the piston 1 of this embodiment, in the structure thereof, the concave portion 12a of the oil ring 12 is fitted in the third land 10 in a concavo-convex relationship. The oil ring 12 is mounted with the same function as the groove. And the third land 10 is the oil ring 1.
Since it is the convex side that is fitted into the second concave portion 12a,
The groove width for the oil ring 12 required on the upper side of the third land 10 is about half the width occupied by the oil ring 12. That is, in the piston 1 of this embodiment, a normal oil ring groove can be omitted, and after the oil ring groove is omitted, the oil ring 12 is mounted by about half of the occupied width of the ring. The width of the groove may be secured in the second ring groove 7.

【0014】その結果、通常のピストンリング溝とピス
トンピン孔とをオーバラップさせたと同等の構造によ
り、ヘッド2の高さ、トップランド8からピストンピン
孔5までの高さ(コンプレッションハイト)、延いては
ピストン1の軸方向の長さを短縮させることができる。
又、ピストン1におけるピストンピン孔5の位置をより
上側に設定することができ、そのことから、ピストンピ
ン周りの回転モーメントの中心をより上側に設定するこ
とができる。
As a result, the height of the head 2, the height from the top land 8 to the piston pin hole 5 (compression height), and the extension are increased by a structure equivalent to that of a normal piston ring groove and piston pin hole. As a result, the axial length of the piston 1 can be shortened.
Further, the position of the piston pin hole 5 in the piston 1 can be set higher, and thus the center of the rotation moment around the piston pin can be set higher.

【0015】よって、内燃機関の運転時におけるピスト
ン1の姿勢をより良好なものとすることができる。その
結果として、スラップ打音等を低減することができ、各
コンプレッションリング11,13によるガスシール性
を良好なものとすることができる。又、通常のオイルリ
ング溝を省略できることから、その分だけピストン1の
重量を低減することができる。更には、ピストン1の軸
方向の長さを短縮できることから、その分だけシリンダ
ボアの軸方向の長さを短縮することができ、延いてはシ
リンダブロックの軽量化を図ることもできる。又、コン
プレッションハイトを短縮できることから、その分だけ
コンロッドの長さを増して連捍比を増大させることがで
き、延いては燃費の向上を図ることもできる。
Therefore, the posture of the piston 1 can be improved when the internal combustion engine is operating. As a result, it is possible to reduce the slap hammering sound and the like, and it is possible to improve the gas sealability by the compression rings 11 and 13. Further, since the normal oil ring groove can be omitted, the weight of the piston 1 can be reduced accordingly. Furthermore, since the axial length of the piston 1 can be shortened, the axial length of the cylinder bore can be shortened accordingly, and the cylinder block can be made lighter. Further, since the compression height can be shortened, the length of the connecting rod can be increased by that amount to increase the contact ratio, which in turn can improve fuel efficiency.

【0016】加えて、オイルリング12がチャネル状の
断面形状であることから、オイルリング12それ自体の
剛性を高めることができる。そのため、ピストン1の高
速運動に対するオイルリング12の追従性の向上と、オ
イル消費量の低減とを図ることもできる。
In addition, since the oil ring 12 has a channel-shaped cross section, the rigidity of the oil ring 12 itself can be increased. Therefore, the followability of the oil ring 12 with respect to the high-speed motion of the piston 1 can be improved and the oil consumption amount can be reduced.

【0017】併せて、サードランド10はピストンピン
孔5の上端と同じ軸方向高さに設けられていることか
ら、サードランド10とピストンピン孔5とが互いにオ
ーバラップして加工されることがない。そのため、サー
ドランド10とピストンピン孔5とが前後して別々に加
工されても、その前後で断続加工となることがなく、両
者10,5の加工精度の低下を防止することができる。
従って、加工精度を確保するための二次加工等の省略を
図ることもできる。
In addition, since the third land 10 is provided at the same axial height as the upper end of the piston pin hole 5, the third land 10 and the piston pin hole 5 can be machined so as to overlap each other. Absent. Therefore, even if the third land 10 and the piston pin hole 5 are processed separately in the front and rear, there is no intermittent processing before and after the front and rear, and it is possible to prevent a decrease in the processing accuracy of the both 10, 5.
Therefore, it is possible to omit the secondary processing for securing the processing accuracy.

【0018】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で構成の一部
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、オイルリング12の他に二つの
コンプレッションリング11,13を備えたピストン1
に具体かしたが、コンプレッションリングの数を適宜に
増減したピストンに具体かすることもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be implemented as follows with a part of the configuration appropriately changed without departing from the spirit of the invention. (1) In the above embodiment, the piston 1 is provided with two compression rings 11 and 13 in addition to the oil ring 12.
However, it is also possible to use a piston in which the number of compression rings is appropriately increased or decreased.

【0019】(2)前記実施例では、セカンドリング溝
7にオイルリング12の上半分とコンプレッションリン
グ13とを一緒に装着したが、セカンドリング溝に装着
されるコンプレッションリングを省略してもよい。この
場合、セカンドリング溝の幅をより狭くできることか
ら、ピストンの軸方向の長さを更に狭くすることができ
る。
(2) In the above embodiment, the upper half of the oil ring 12 and the compression ring 13 are mounted together in the second ring groove 7, but the compression ring mounted in the second ring groove may be omitted. In this case, since the width of the second ring groove can be further narrowed, the axial length of the piston can be further narrowed.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、ピストンの外周にピストンピン孔の上端と同じ軸方
向高さに周方向に延びる突条を設け、その突条に対し、
凹部にてピストンリングを嵌め合わせるようにしてい
る。従って、突条ではピストンリング溝と同等の機能を
もってピストンリングが装着されることになり、突条の
上側に必要な溝幅がピストンリングの占有幅のほぼ半分
程度で済む。又、突条とピストンピン孔とが互いにオー
バラップして加工されることがない。その結果、ピスト
ンリング溝とピストンピン孔とをオーバラップさせたと
同等の構造によりピストンの軸方向の長さを短縮するこ
とができる。しかも、加工精度の低下を防止することが
できるという優れた効果を発揮する。
As described above in detail, according to the present invention, a ridge extending in the circumferential direction is provided on the outer periphery of the piston at the same axial height as the upper end of the piston pin hole, and the ridge is
The piston ring is fitted in the recess. Therefore, the piston ring is mounted on the ridge with the same function as the piston ring groove, and the groove width required on the upper side of the ridge is about half of the occupied width of the piston ring. Further, the protrusion and the piston pin hole do not overlap each other to be machined. As a result, the axial length of the piston can be shortened by the structure equivalent to that where the piston ring groove and the piston pin hole are overlapped. Moreover, it has an excellent effect that it is possible to prevent a reduction in processing accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明を具体かした一実施例におけるピスト
ンであって、その一部を破断して示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a piston according to an embodiment of the present invention with a part thereof broken away.

【図2】一実施例において、第1図の主要部を拡大して
示す断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. 1 in one embodiment.

【図3】一実施例におけるピストンであって、その一部
を破断して示す下面図である。
FIG. 3 is a bottom view of the piston according to the embodiment with a part thereof cut away.

【図4】従来技術のピストンを示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing a conventional piston.

【符号の説明】 2…ヘッド、3…スカート、5…ピストンピン孔、10
…突条としてのサードランド、12…ピストンリングと
してのオイルリング、12a…凹部。
[Explanation of symbols] 2 ... Head, 3 ... Skirt, 5 ... Piston pin hole, 10
... third land as a ridge, 12 ... oil ring as a piston ring, 12a ... a recess.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関用のピストンであって、そのピ
ストンの外周にはピストンピン孔の上端と同じ軸方向高
さに周方向に延びる突条が設けられ、前記突条に対応す
る凹部を内周に有してその凹部にて前記突条に嵌め合わ
されるピストンリングを備えたことを特徴とする内燃機
関のピストン構造。
1. A piston for an internal combustion engine, wherein a protrusion extending in the circumferential direction is provided on the outer periphery of the piston at the same axial height as the upper end of a piston pin hole, and a recess corresponding to the protrusion is formed. A piston structure for an internal combustion engine, comprising a piston ring which is provided on an inner periphery and is fitted into the projection at a recess thereof.
JP3066893A 1993-02-19 1993-02-19 Piston structure for internal combustion engine Pending JPH06249061A (en)

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JP (1) JPH06249061A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5839407A (en) * 1996-06-11 1998-11-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston of internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5839407A (en) * 1996-06-11 1998-11-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston of internal combustion engine

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