JPH07247901A - Piston for internal combustion engine - Google Patents
Piston for internal combustion engineInfo
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- JPH07247901A JPH07247901A JP3508994A JP3508994A JPH07247901A JP H07247901 A JPH07247901 A JP H07247901A JP 3508994 A JP3508994 A JP 3508994A JP 3508994 A JP3508994 A JP 3508994A JP H07247901 A JPH07247901 A JP H07247901A
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- piston
- skirt
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- thrust side
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用ピストンに関
する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a piston for an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関用ピストンは、通常、外径が円
形またはほぼ円形のピストン頂部と、一対のピンボス部
と、スラスト側および反スラスト側からなる一対のスカ
ート部と、サイドウォール部とを有する。一対のピンボ
ス部はピストン頂部の下側につらなり、ピストン直径方
向に互いに対向して設けられる。スラスト側および反ス
ラスト側からなる、一対のスカート部は、ピストン頂部
の下側につらなり、ピンボス部の軸芯に対して直交する
方向に、ピストン直径方向に互いに対向して設けられ
る。サイドウォール部はピンボス部とスカート部とを連
結し、ピンボス部軸芯に対して直交する方向に延びる内
面を有する。従来のピストンにおいては、たとえば特開
平４−２４４６７７号公報に示すように、スラスト側ス
カート部と反スラスト側スカート部とでは、サイドウォ
ール部の間隔は等しく、かつ厚さも同じのため、それら
の剛性は等しい。2. Description of the Related Art A piston for an internal combustion engine usually has a piston top portion having a circular or substantially circular outer diameter, a pair of pin boss portions, a pair of skirt portions composed of a thrust side and an anti-thrust side, and a sidewall portion. Have. The pair of pin boss portions are provided on the lower side of the piston top portion and are provided to face each other in the piston diametrical direction. A pair of skirt portions, which are composed of a thrust side and an anti-thrust side, are provided on the lower side of the piston top portion and are provided to face each other in the piston diametrical direction in a direction orthogonal to the axis of the pin boss portion. The sidewall portion connects the pin boss portion and the skirt portion, and has an inner surface extending in a direction orthogonal to the axis of the pin boss portion. In a conventional piston, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-244677, the thrust side skirt portion and the anti-thrust side skirt portion have the same spacing and the same thickness, so that their rigidity is high. Are equal.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ピストンスカ
ート部が受ける力は、スラスト側（爆発行程においてク
ランク反力を受ける側）の方が反スラスト側より大であ
るため、スカート部の当り面積およびスカート部の変形
量はスラスト側の方が反スラスト側の方が大となり、ス
ラスト側スカート部がシリンダボアに押しつけられなが
ら摺動しているときのピストン姿勢が悪くなり、オイル
消費も悪くなる。本発明の目的は、スラスト側スカート
部の剛性を反スラスト側スカート部の剛性よりも大にし
て、ピストン姿勢を安定化させオイル消費を改善できる
内燃機関用ピストンを提供することにある。However, since the force received by the piston skirt portion is larger on the thrust side (the side receiving the crank reaction force in the explosion stroke) than on the anti-thrust side, the contact area of the skirt portion and the The amount of deformation of the skirt becomes larger on the thrust side and on the anti-thrust side, and the piston posture becomes worse when the thrust side skirt is sliding while being pressed against the cylinder bore, and the oil consumption also becomes worse. An object of the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine in which the rigidity of the thrust side skirt portion is made greater than the rigidity of the anti-thrust side skirt portion to stabilize the piston posture and improve oil consumption.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の内燃機関用ピストンは次の通りである。ピス
トン頂部と、前記ピストン頂部の下側につらなり、ピス
トン直径方向に互いに対向して設けられた一対のピンボ
ス部と、前記ピストン頂部の下側につらなり、前記一対
のピンボス部の軸芯に対して直交する方向に、ピストン
直径方向に互いに対向して設けられた、スラスト側およ
び反スラスト側からなる、一対のスカート部と、前記ピ
ンボス部と前記一対のスカート部とを連結するサイドウ
ォール部と、を有する内燃機関用ピストンにおいて、前
記スラスト側スカート部の両側のサイドウォール部の間
隔を、前記反スラスト側スカート部の両側のサイドウォ
ール部の間隔より小とした内燃機関用ピストン。A piston for an internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object is as follows. Piston top part, a pair of pin bosses hung on the lower side of the piston top part, which are provided to face each other in the piston diametrical direction, and hung on the lower side of the piston top part, with respect to the axis of the pair of pin boss parts In a direction orthogonal to each other, a pair of skirt portions, which are provided to face each other in the piston diametrical direction and are composed of a thrust side and an anti-thrust side, and a sidewall portion that connects the pin boss portion and the pair of skirt portions, A piston for an internal combustion engine, wherein the side wall portions on both sides of the thrust side skirt portion are smaller than the side wall portions on both sides of the anti-thrust side skirt portion.
【０００５】[0005]
【作用】上記本発明の内燃機関用ピストンでは、スカー
ト部を両側でサイドウォール部によって支持された梁と
みなしたとき、サイドウォール部間隔が小のスラスト側
スカート部の方が、サイドウォール部間隔が大の反スラ
スト側スカート部よりも、横荷重に対する変形量は小と
なり、したがって剛性は大となる。このため、スラスト
荷重がかかっている時のピストン姿勢が安定化し、オイ
ル消費量は低減される。In the piston for an internal combustion engine according to the present invention, when the skirt portion is regarded as a beam supported by the sidewall portions on both sides, the thrust side skirt portion having a smaller sidewall portion spacing is closer to the sidewall portion spacing. Is smaller than the anti-thrust side skirt having a large amount, the amount of deformation with respect to a lateral load is smaller, and therefore the rigidity is larger. Therefore, the piston posture is stabilized when the thrust load is applied, and the oil consumption is reduced.
【０００６】[0006]
【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を説明す
る。図１〜図４において、内燃機関用ピストン１は、外
形が円形かほぼ円形のピストン頂部２と、一対のピンボ
ス部３と、スラスト側および反スラスト側からなる一対
のスカート部４、５（スラスト側スカート部が４、反ス
ラスト側スカート部が５）と、サイドウォール部６とを
有する。ピストン頂部２の外周には、ピストンリング溝
７とその下側にオイルリング溝８が設けられる。一対の
ピンボス部３は、ピストン頂部２の下側に一体的につら
なり、ピストン直径方向に互いに対向して設けられる。
各ピンボス部３にはピストンピン穴９が形成され、一対
のピンボス部３のピストンピン穴９は同一直線上にあ
り、そこにピストンピン（図示略）が嵌挿される。ピス
トンピン穴９の軸芯はピンボス部３の軸芯でもある。The preferred embodiments of the present invention will be described below. 1 to 4, a piston 1 for an internal combustion engine includes a piston top portion 2 having a circular or substantially circular outer shape, a pair of pin boss portions 3, and a pair of skirt portions 4 and 5 (thrust side and thrust side). The side skirt portion 4 and the anti-thrust side skirt portion 5) and the sidewall portion 6 are provided. A piston ring groove 7 and an oil ring groove 8 below the piston ring groove 7 are provided on the outer circumference of the piston top 2. The pair of pin boss portions 3 are integrally suspended on the lower side of the piston top portion 2 and are provided to face each other in the piston diametrical direction.
A piston pin hole 9 is formed in each pin boss portion 3, the piston pin holes 9 of the pair of pin boss portions 3 are on the same straight line, and a piston pin (not shown) is fitted therein. The axis of the piston pin hole 9 is also the axis of the pin boss portion 3.
【０００７】スラスト側スカート部４と反スラスト側ス
カート部５は、ピストン頂部２の下側に一体的につらな
り、ピンボス部３の軸芯に対して直交する方向に、かつ
ピストン直径方向に互いに対向して設けられる。ここ
で、スラスト側は機関の爆発行程時のクランク反力をコ
ネクティングロッド（図示略）を介して受ける側を云
い、その反対側が反スラスト側である。受ける荷重はス
ラスト側の方が反スラスト側より大きい。サイドウォー
ル部６はピンボス部３と一対のスカート部４、５とを連
結する。サイドウォール部６はピンボス部軸芯と直交す
る面内に延びる内面６ａを有する。サイドウォール部６
の外面６ｂは、ピンボス部中心を通る横断面で切って見
た図３の断面では内面６ａと平行である。ピストンピン
穴９より下側で切って見た図４の断面では、ピストン外
形は円形であるが、サイドウォール部６の下側に対応す
る部分はサイドウォール部内面６ａが下端までストレー
トに延びている。The thrust-side skirt portion 4 and the anti-thrust-side skirt portion 5 are integrally hung on the lower side of the piston top portion 2 and are opposed to each other in the direction orthogonal to the axis of the pin boss portion 3 and in the piston diametrical direction. Is provided. Here, the thrust side refers to the side that receives the crank reaction force during the explosion stroke of the engine via a connecting rod (not shown), and the opposite side is the anti-thrust side. The load received on the thrust side is larger than that on the anti-thrust side. The sidewall portion 6 connects the pin boss portion 3 and the pair of skirt portions 4 and 5. The sidewall portion 6 has an inner surface 6a extending in a plane orthogonal to the axis of the pin boss portion. Sidewall part 6
The outer surface 6b is parallel to the inner surface 6a in the cross section of FIG. 3 taken along the cross section passing through the center of the pin boss. In the cross section of FIG. 4 which is seen below the piston pin hole 9, the outer shape of the piston is circular, but in the portion corresponding to the lower side of the sidewall portion 6, the sidewall portion inner surface 6a extends straight to the lower end. There is.
【０００８】スラスト側スカート部４の両側のサイドウ
ォール部６の間隔Ｌ1 は、反スラスト側スカート部５の
両側のサイドウォール部６の間隔Ｌ2 より小とされてい
る。ここで、サイドウォール部６の間隔とは対向するサ
イドウォール部内面６ａ同志の間隔をいうものとする。
ピストン中心を通って、ピンボス部軸芯と直交する直線
からのサイドウォール部内面６ａまでの距離は、スラス
ト側スカート部４ではＬ1 ／２づつであり、反スラスト
側スカート部５では、ピストン頂部冷却用オイルジェッ
ト穴がない場合は、Ｌ2 ／２づつであるが、オイルジェ
ット穴１０がある場合は、オイルジェット穴が設けられ
ない側でＬ2 ／２、オイルジェット穴１０が設けられる
側でＬ2／２より大である。図示例はオイルジェット穴
１０が設けられた場合を示しているが、オイルジェット
穴はなくてもよい。The distance L 1 between the sidewall portions 6 on both sides of the thrust side skirt portion 4 is smaller than the distance L 2 between the sidewall portions 6 on both sides of the anti-thrust side skirt portion 5. Here, the distance between the sidewall portions 6 means the distance between the inner surfaces 6a of the sidewall portions facing each other.
The distance from the straight line orthogonal to the pin boss portion axis to the sidewall inner surface 6a through the piston center is L 1/2 in the thrust side skirt portion 4 and the piston top portion in the anti-thrust side skirt portion 5. If there is no cooling oil jet hole is a L 2/2 increments, if there is oil jet hole 10 is L 2/2, the oil jet hole 10 is provided on the side where the oil jet hole side provided with no in is greater than L 2/2. Although the illustrated example shows the case where the oil jet hole 10 is provided, the oil jet hole may be omitted.
【０００９】つぎに、作用を図１〜図４、および図５〜
図７を参照して説明する。図５において、ある間隔Ｌだ
け離れた２本の柱１２で支えられた棒１１に荷重Ｆを加
えた時の棒１１の変位をｘとする。ここで、ピストンで
は、棒１１がスカート部４、５に対応し、柱１２がサイ
ドウォール部６に対応する。また、Ｆはスカート面圧、
ｘはスカート変形量（スカート当たり範囲にほぼ比
例）、Ｌはサイドウェール間隔に、それぞれ、対応す
る。図６に示すように、サイドウォール部間隔ＬをＬ′
に減少したならば、変形量ｘ1 はｘ2 と小さくなり、サ
イドウォール間隔を狭くすることによりスカート剛性が
高くなることがわかる。この原理を利用して、図７に示
すようにスラスト側と反スラスト側で同等面積の当たり
となる、ピストン姿勢維持上理想的な当たりとなるよう
にするには、すなわちｘ1 ＝ｘ2 とするには、Ｆ1 にお
いて、Ｌ1 ＜Ｌ2 とすればよいことになる。すなわち、
スラスト側のサイドウォール間隔Ｌ1 を反スラスト側の
サイドウォール間隔Ｌ2 より狭くすることにより、スラ
スト側と反スラスト側の変形量を同等にでき、同等の広
い当たりを得ることができる。スラスト側スカート部４
の剛性を高めるのに、スカート部肉厚を大きくする必要
がないので、重量増加を招かない。また、スカート当り
面積を同等にするにはスカート部の曲率をスラスト側と
反スラスト側で変えることによっても可能ではあるが、
曲率による場合はスカート部剛性を増大させることはで
きないので、ピストン姿勢の安定化にはつながらない。Next, the operation will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the displacement of the rod 11 when a load F is applied to the rod 11 supported by two columns 12 separated by a certain distance L is x. Here, in the piston, the rod 11 corresponds to the skirt portions 4 and 5, and the column 12 corresponds to the sidewall portion 6. Also, F is the skirt surface pressure,
x corresponds to the skirt deformation amount (approximately proportional to the range per skirt), and L corresponds to the side wale spacing. As shown in FIG. 6, the side wall interval L is set to L ′.
It can be seen that the deformation amount x 1 becomes as small as x 2, and the skirt rigidity becomes high by narrowing the side wall spacing. Using this principle, in order to achieve the same hit area on the thrust side and the anti-thrust side as shown in FIG. 7, which is an ideal hit for maintaining the piston posture, that is, x 1 = x 2 To do so, it is sufficient to set L 1 <L 2 in F 1 . That is,
By making the side wall spacing L 1 on the thrust side narrower than the side wall spacing L 2 on the anti-thrust side, the deformation amounts on the thrust side and the anti-thrust side can be made equal, and an equivalent wide hit can be obtained. Thrust side skirt 4
Since it is not necessary to increase the wall thickness of the skirt in order to increase the rigidity of, the weight of the skirt is not increased. It is also possible to change the curvature of the skirt part on the thrust side and the anti-thrust side to make the area per skirt equal,
When the curvature is used, the rigidity of the skirt portion cannot be increased, and therefore the piston posture cannot be stabilized.
【００１０】[0010]
【発明の効果】本発明によれば、スラスト側スカート部
の両側のサイドウォール部の間隔を、反スラスト側スカ
ート部の両側のサイドウォール部の間隔より小としたの
で、スラスト側スカート部の剛性を増大でき、スラスト
力の方が反スラスト力より大きいにもかかわらずスラス
ト側スカート部当たり面積と反スラスト側スカート部当
たり面積を互いに近づけることができ、その結果ピスト
ン姿勢を安定化でき、オイル消費量を低減できる。According to the present invention, the distance between the side wall portions on both sides of the thrust side skirt portion is set smaller than the distance between the side wall portions on both sides of the anti-thrust side skirt portion. The thrust-side skirt area and the anti-thrust-side skirt area can be made closer to each other even though the thrust force is larger than the anti-thrust force, and as a result, the piston posture can be stabilized and the oil consumption can be reduced. The amount can be reduced.
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関用ピストンの
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のピストンの底面図である。2 is a bottom view of the piston of FIG. 1. FIG.
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
【図５】棒の曲げ変形とピストンスカート部との対応図
である。FIG. 5 is a correspondence diagram of bending deformation of a rod and a piston skirt portion.
【図６】支点間距離を変えたときの両端支持棒の曲げ変
形図である。FIG. 6 is a bending deformation diagram of both-end support rods when the distance between fulcrums is changed.
【図７】スラスト側スカート部と反スラスト側スカート
部の曲げ変形図である。FIG. 7 is a bending deformation diagram of a thrust side skirt portion and an anti-thrust side skirt portion.
１ ピストン ２ ピストン頂部 ３ ピンボス部 ４ スラスト側スカート部 ５ 反スラスト側スカート部 ６ サイドウォール部 ６ａ サイドウォール部内面 ９ ピストンピン穴 １０ オイルジェット穴 1 Piston 2 Piston Top 3 Pin Boss 4 Thrust Side Skirt 5 Anti-Thrust Side Skirt 6 Sidewall 6a Sidewall Inner Surface 9 Piston Pin Hole 10 Oil Jet Hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福原 一行 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 三宅 紀明 長野県上田市常磐城２丁目２番43号 アー ト金属工業株式会社上田本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuyuki Fukuhara 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Noriaki Miyake 2-4-23 Jobanjo, Ueda City, Nagano Art Metal Ueda Headquarters, Industry Co., Ltd.
Claims (1)
に互いに対向して設けられた一対のピンボス部と、 前記ピストン頂部の下側につらなり、前記一対のピンボ
ス部の軸芯に対して直交する方向に、ピストン直径方向
に互いに対向して設けられた、スラスト側および反スラ
スト側からなる、一対のスカート部と、 前記ピンボス部と前記一対のスカート部とを連結するサ
イドウォール部と、を有する内燃機関用ピストンにおい
て、 前記スラスト側スカート部の両側のサイドウォール部の
間隔を、前記反スラスト側スカート部の両側のサイドウ
ォール部の間隔より小としたことを特徴とする内燃機関
用ピストン。1. A piston top portion, a pair of pin boss portions that are provided on the lower side of the piston top portion and that are provided to face each other in the piston diametrical direction, and a pair of pin boss portions that are provided on the lower side of the piston top portion. A pair of skirt portions, which are provided to face each other in the piston diametrical direction in a direction orthogonal to the axis, and which are composed of a thrust side and an anti-thrust side, and connect the pin boss portion and the pair of skirt portions. In a piston for an internal combustion engine having a sidewall portion, a distance between the sidewall portions on both sides of the thrust side skirt portion is smaller than a distance between the sidewall portions on both sides of the anti-thrust side skirt portion. Piston for internal combustion engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3508994A JPH07247901A (en) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | Piston for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3508994A JPH07247901A (en) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | Piston for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07247901A true JPH07247901A (en) | 1995-09-26 |
Family
ID=12432240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3508994A Pending JPH07247901A (en) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | Piston for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07247901A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525220A (en) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Piston for internal combustion engine |
| US20110174153A1 (en) * | 2008-08-13 | 2011-07-21 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
| JP2012107635A (en) * | 2012-03-09 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | Piston of internal combustion engine |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP3508994A patent/JPH07247901A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525220A (en) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Piston for internal combustion engine |
| JP2014025480A (en) * | 2007-04-27 | 2014-02-06 | Mahle Internatl Gmbh | Piston for internal combustion engine |
| US20110174153A1 (en) * | 2008-08-13 | 2011-07-21 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
| JP2012107635A (en) * | 2012-03-09 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | Piston of internal combustion engine |
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