JPH08200150A - 内燃機関用ピストン - Google Patents

内燃機関用ピストン

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JPH08200150A
JPH08200150A JP7007470A JP747095A JPH08200150A JP H08200150 A JPH08200150 A JP H08200150A JP 7007470 A JP7007470 A JP 7007470A JP 747095 A JP747095 A JP 747095A JP H08200150 A JPH08200150 A JP H08200150A
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piston
skirt
internal combustion
combustion engine
lubricating oil
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Takao Suzuki
孝男 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンロッドから潤滑油を噴射する潤滑油系統
を有する内燃機関を傾斜搭載した場合にも摩擦の発生を
抑制することのできるピストンを提供する。 【構成】 ピストン12の反スラスト側122には上部
スカート123と下部スカート124との間にスリット
が形成され、スリット中に中間スカート126が設置さ
れる。中間スカートとシリンダボアとのクリアランスは
他のスカートのクリアランスより大きく設定される。中
間スカートの支持体128の上面に溜まった潤滑油が、
ピストンの動きによりシリンダボアの反スラスト側にオ
イルスプラッシュとして飛散し、中間スカートで広げら
れて油膜を形成する。少なくとも中間スカートをピスト
ン移動軸と直角をなす軸に対して内燃機関の傾斜角度以
上下方に傾斜した支持体によって支持することにより潤
滑油の溜まり量が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用ピストンに係
わり、特に傾斜搭載された内燃機関に使用される内燃機
関用ピストンに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車に内燃機関を搭載する際に配置上
傾斜して搭載される場合があるが、シリンダボアとピス
トン周辺の潤滑油分布は均一ではなく、ピストン下側
(スラスト側)は多量の潤滑油が供給され油膜は厚くな
るがピストン上側(反スラスト側)は潤滑油の供給が少
く油膜が薄くなる傾向がある。
【0003】スカートをスラスト側と反スラスト側が同
一形状であるピストンを備え、コネクティングロッドか
ら潤滑油を噴射する形式の内燃機関を傾斜搭載した場合
には、反スラスト側に潤滑油が供給されずシリンダボア
とピストンとの摺動面におけるスカッフィングが生じる
ことを避けることができない。この課題を解決するため
に反スラスト側のスカートにスリットを設けるととも
に、反スラスト側のスカートをスラスト側のスカートに
比し短くかつ薄肉とした内燃機関用ピストンが公知であ
る(トヨタ技術公開集、発行番号1600参照)。
【0004】上記提案にかかる内燃機関用ピストンにあ
っては、コネクティングロッドから噴射される潤滑油が
スリットを介して摺動面に供給されるためスカッフィン
グを防止することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案にかかる内燃機関用ピストンにあっては潤滑油はシリ
ンダボア内面に雨滴状に付着するにすぎず、潤滑油の付
着していない部分においてはスカッフィングが発生する
ことを避けることができない。図7は傾斜して搭載され
た従来の内燃機関のシリンダの断面図であって、シリン
ダボア71中をピストン72が摺動する。ピストン72
にはコネクティングロッド73が可動に接続され、さら
にコネクティングロッド73はクランクシャフト74に
可動に接続される。この機構によりピストン72の往復
運動はクランクシャフト74の回転運動に変換される。
ここでクランクシャフト74は図面において時計回りに
回転する。
【0006】ピストン72とシリンダボア71との摺動
を滑らかにするためシリンダボア71内面に油膜を形成
する必要がある。このためにコネクティングロッド73
のビッグエンド731には潤滑油噴射孔732が設けら
れ、クランクシャフト74中に設けられる潤滑油流路7
41中を流れる潤滑油をシリンダボア71内面に噴射す
る構造を有する。
【0007】潤滑油はピストン72下側の摺動面(スラ
スト側摺動面)711に向かって噴射されるためにスラ
スト側には潤滑油が十分に供給される。しかしピストン
72上側の摺動面(反スラスト側摺動面)712はシリ
ンダボア71内で反転した潤滑油によって潤滑を維持す
る構造であるため潤滑油の供給が不足しがちとなる。特
に傾斜して搭載された内燃機関にあっては、図中破線X
で示すように潤滑油はシリンダボア71内を垂直に落下
してしまい、反スラスト側摺動面712への潤滑油の供
給はさらに困難となる。
【0008】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、コネクティングロッドから潤滑油を噴
射する潤滑油系統を有する内燃機関を傾斜搭載した場合
にもスカッフィングが発生することを抑制することので
きる内燃機関用ピストンを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかる内燃
機関用ピストンは、コネクティングロッドからシリンダ
ボア内面に向かって潤滑油を噴射する潤滑油系統を有し
傾斜して搭載される内燃機関に使用される内燃機関用ピ
ストンであって、内燃機関用ピストンの反スラスト側摺
動面が上部スカート、中間スカートおよび下部スカート
に3分割され、中間スカートとシリンダボア内面とのク
リアランスが上部スカートおよび下部スカートとシリン
ダボア内面とのクリアランスよりも大に形成される。
【0010】第2の発明にかかる内燃機関用ピストン
は、コネクティングロッドからシリンダボア内面に向か
って潤滑油を噴射する潤滑油系統を有しかつ傾斜して搭
載される内燃機関に使用される内燃機関用ピストンであ
って、内燃機関用ピストンの反スラスト側摺動面が上部
スカートおよび下部スカートに2分割され、下部スカー
トがその上側にピストン移動軸と直角をなす軸に対して
内燃機関の搭載傾斜角度以上下方に傾斜する面を有する
支持部材により支持される。
【0011】第3の発明にかかる内燃機関用ピストン
は、中間スカートあるいは中間スカートおよび下部スカ
ートの双方がその上側にピストン移動軸と直角をなす軸
に対して内燃機関の搭載傾斜角度以上下方に傾斜する面
を有する支持部材により支持される。
【0012】
【作用】第1の発明にかかる内燃機関用ピストンにあっ
ては、傾斜搭載される内燃機関に適用されるピストンの
反スラスト側摺動面の上部スカートと下部スカートとの
間に形成されたスリットから潤滑油がシリンダボアに供
給される。シリンダボアに供給された雨滴状の潤滑油は
中間スカートがその上を摺動することにより膜を形成す
る。中間スカートとシリンダボア内面とのクリアランス
は上部スカートおよび下部スカートとシリンダボア内面
とのクリアランスよりも大であるため摺動抵抗は増大し
ない。形成された膜上を上部スカートまたは下部スカー
トが摺動を行う。
【0013】第2の発明にかかる内燃機関用ピストンに
あっては、傾斜搭載される内燃機関に適用されるピスト
ンの反スラスト側摺動面の上部スカートと下部スカート
との間に形成されたスリットから潤滑油がシリンダボア
に供給されるとともに、下部スカートの支持体上面がほ
ぼ水平に設置されるため潤滑油の溜まり量が多くなりシ
リンダボアへ供給される潤滑油量が一層増加する。
【0014】第3の発明にかかる内燃機関用ピストンに
あっては、中間スカートの支持体上面がほぼ水平に設置
されるため中間スカート支持体上の潤滑油の溜まり量が
多くなりシリンダボアへ供給される潤滑油量が一層増加
する。
【0015】
【実施例】図1、図2および図3は第1の発明にかかる
内燃機関用ピストンの断面図、斜視図および反スラスト
側摺動面の正面図である。なお潤滑油系統は図7に示す
従来の内燃機関と同一であり、コネクティングロッド7
3に設けられた潤滑油噴射孔732から噴射される潤滑
油によってシリンダボアとピストンとの間の潤滑が確保
される。
【0016】即ちシリンダボア11中をピストン12が
移動するが、ピストン12の反スラスト側摺動面122
に設けられる上部スカート123と下部スカート124
との間にはスリット125が開口している。スリット1
25内にはさらに中間スカート126が配置されている
が、中間スカート126の幅LM は上部スカート123
および下部スカート124の幅LUおよびLD より狭く
形成されている。
【0017】図4はピストンの反スラスト側の拡大断面
図であって、中間スカート126とシリンダボア11と
の間のクリアランスdM は上部スカート123および下
部スカート124とシリンダボア11との間のクリアラ
ンスdU およびdL より広く形成されている。例えば上
部スカートのクリアランスdU および下部スカートのク
リアランスd L は30〜40マイクロメートルであるの
に対し、中間スカートのクリアランスdM は50〜10
0マイクロメートルに選択される。
【0018】即ち第1の発明にかかる内燃機関用ピスト
ンによれば、潤滑油噴射孔732(図7)から噴射され
た潤滑油が雨滴状となってシリンダ内をただよい一部は
スリットを介してシリンダボア内壁に付着し一部は下部
スカート124の支持体127および中間スカート12
6の支持体128の上面に溜めらる。そして溜められた
潤滑油がピストン12が上下するたびにシリンダボア1
1内面にオイルスプラッシュとなって飛散し、中間スカ
ート126によってシリンダボア11内面に広げられ油
膜を形成する。
【0019】なお中間スカート126とシリンダボア1
1とのクリアランスdM は大きく中間スカート126に
はほとんど摩擦力は作用せず油膜を形成する。そのた
め、中間スカート126およびその支持体128に強度
は必要ない。従って中間スカート126を設置すること
によるピストン重量の増加を抑制することも可能であ
る。
【0020】第1の発明にかかる内燃機関用ピストンに
あっては下部スカート124の支持体127および中間
スカート126の支持体128の上面にある程度の潤滑
油を溜めることができるものの内燃機関が傾斜して搭載
されているため、下部スカート124の支持体127お
よび中間スカート126の支持体128の上面は水平面
に対して内燃機関の傾斜角度と等しい角度だけ上方に傾
斜している。
【0021】従って下部スカート124の支持体127
および中間スカート126の支持体128の上面に溜ま
って潤滑油がスラスト側摺動面121方向に流れ落ちて
しまうことを回避できない。第2および第3の発明はこ
の点を解決するものであって、下部スカート124の支
持体127および中間スカート126の支持体128の
少なくとも一方の上面が水平(即ちピストン移動軸と直
角をなす軸に対して内燃機関の搭載傾斜角度以上下方に
傾斜した面)となるように形成される。
【0022】図5は第2の発明にかかる内燃機関用ピス
トンの断面図であって、上部スカート123と下部スカ
ート124とが設けられる。そして下部スカート124
の支持体127は、その上面が水平をなすように設置さ
れる。一方スラスト側のスカート130の支持体129
はピンボス部からシリンダボアに向け垂直方向に支持さ
れているため、スラスト側で受ける力を効率良く受けと
める。
【0023】図6は第3の発明にかかる内燃機関用ピス
トンの断面図であって、上部スカート123、下部スカ
ート124および中間スカート126が設置される。そ
して中間スカート126の支持体128の上面が水平を
なすように設置される。なお下部スカート124の支持
体127の上面も水平をなすように設置してもよい。即
ち第2および第3の発明によれば、支持体上面が水平を
なすため潤滑油が流れ落ちることが抑制されるためスカ
ッフィングの発生をより確実に抑制することが可能とな
る。
【0024】
【発明の効果】第1の発明にかかる内燃機関用ピストン
によれば、傾斜搭載される内燃機関に適用されるピスト
ンの反スラスト側摺動面の上部スカートと下部スカート
との間に形成されたスリットから潤滑油をシリンダボア
に供給することが可能となるとともに、スリット中に設
置された中間スカートの支持体上面に潤滑油を溜めシリ
ンダボアへ供給する潤滑油量を増加することが可能とな
る。
【0025】第2の発明にかかる内燃機関用ピストンに
よれば、傾斜搭載される内燃機関に適用されるピストン
の反スラスト側摺動面の上部スカートと下部スカートと
の間に形成されたスリットから潤滑油をシリンダボアに
供給することが可能となるとともに、下部スカートの支
持体上面をピストン移動軸と直角をなす軸に対して内燃
機関の搭載傾斜角度以上下方に傾斜して設置することに
より潤滑油の溜まり量を多くしてシリンダボアへ供給さ
れる潤滑油量を一層増加することも可能となる。
【0026】第3の発明にかかる内燃機関用ピストンに
よれば、少なくとも中間スカートの支持体上面をピスト
ン移動軸と直角をなす軸に対して内燃機関の搭載傾斜角
度以上下方に傾斜して設置することにより潤滑油の溜ま
り量を多くしてシリンダボアへ供給される潤滑油量を一
層増加するすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明にかかる内燃機関用ピストンの断面
図である。
【図2】第1の発明にかかる内燃機関用ピストンの斜視
図である。
【図3】第1の発明にかかる内燃機関用ピストンの反ス
ラスト側摺動面の正面図である。
【図4】ピストンの反スラスト側の拡大断面図である。
【図5】第2の発明にかかる内燃機関用ピストンの断面
図である。
【図6】第3の発明にかかる内燃機関用ピストンの断面
図である。
【図7】従来の内燃機関のシリンダの断面図である。
【符号の説明】
11…シリンダボア 111…スラスト側摺動面 112…反スラスト側摺動面 12…ピストン 123…上部スカート 124…下部スカート 126…中間スカート 127…下部スカート支持体 128…中間スカート支持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02B 67/00 Q

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コネクティングロッドからシリンダボア
    内面に向かって潤滑油を噴射する潤滑油系統を有し、か
    つ傾斜して搭載される内燃機関に使用される内燃機関用
    ピストンであって、 前記内燃機関用ピストンの反スラスト側摺動面が上部ス
    カート、中間スカートおよび下部スカートに3分割さ
    れ、 前記中間スカートとシリンダボア内面とのクリアランス
    が前記上部スカートおよび下部スカートとシリンダボア
    内面とのクリアランスよりも大である内燃機関用ピスト
    ン。
  2. 【請求項2】 コネクティングロッドからシリンダボア
    内面に向かって潤滑油を噴射する潤滑油系統を有し、か
    つ傾斜して搭載される内燃機関に使用される内燃機関用
    ピストンであって、 前記内燃機関用ピストンの反スラスト側摺動面が上部ス
    カートおよび下部スカートに2分割され、 前記下部スカートが、その上側にピストン移動軸と直角
    をなす軸に対して内燃機関の搭載傾斜角度以上下方に傾
    斜する面を有する支持部材により支持される内燃機関用
    ピストン。
  3. 【請求項3】 前記中間スカートあるいは前記中間スカ
    ートおよび前記下部スカートの双方が、その上側にピス
    トン移動軸と直角をなす軸に対して内燃機関の搭載傾斜
    角度以上下方に傾斜する面を有する支持部材により支持
    される請求項1に記載の内燃機関用ピストン。
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