JPH0989106A - Piston structure of internal combustion engine - Google Patents

Piston structure of internal combustion engine

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Publication number
JPH0989106A
JPH0989106A JP24263095A JP24263095A JPH0989106A JP H0989106 A JPH0989106 A JP H0989106A JP 24263095 A JP24263095 A JP 24263095A JP 24263095 A JP24263095 A JP 24263095A JP H0989106 A JPH0989106 A JP H0989106A
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JP
Japan
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piston
skirt portion
skirt
thrust
internal combustion
Prior art date
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Application number
JP24263095A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Yoshimura
英雄 吉村
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Publication of JPH0989106A publication Critical patent/JPH0989106A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the piston slap due to a skirt part and friction between the skirt part and cylinder by restraining the large inclination of the piston near the upper dead center in compression. SOLUTION: The axis 20 of a piston pin hole 19a or the like of a pair of pin boss parts 19 or the like formed on the inner peripheral surface of a piston 10 is offset to the thrust side relative to the center line X in the diametral direction of a skirt part 16, while thick ribs 22, 23 are provided along the axial direction of the piston on the respective inner surface of the thrust side skirt position and anti-thrust side skirt position. Also, slits 21, 21 are formed along the peripheral direction of the skirt part 16 on the bottom wall of a third ring groove 15 located on the upper end side of the ribs 22, 23.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用内燃機
関のピストン構造の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in piston structure of an internal combustion engine for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、例えば自動車用内燃機関
のピストンは、慣性力や膨張行程時における燃焼圧力に
よりスラスト力(サイドフォース)及びピストンピン廻
りのモーメントが作用するため、1サイクル中に首振り
状態に傾動してスラスト側及び反スラスト側のスカート
部がシリンダ内面に押し付けられる。
As is well known, for example, in a piston of an internal combustion engine for an automobile, a thrust force (side force) and a moment around a piston pin act due to an inertial force and a combustion pressure during an expansion stroke. The skirt portion on the thrust side and the anti-thrust side is pressed against the inner surface of the cylinder by tilting to the swinging state.

【0003】即ち、図6に示すように例えば膨張行程の
上死点近傍で、燃焼圧力などによりピストン1が、コン
ロッド2を介してピストンピン3を中心に図中時計方向
のモーメントが生じ、このため、ピストン1は上昇時の
略垂直姿勢から傾動して反スラスト側のスカート部6b
上端部又は冠部4外周縁がシリンダ5の反スラスト側内
面5aに接触する一方、スラスト側のスカート部6a下
端部がシリンダ5のスラスト側内面5bに接触する。こ
のとき、スラスト側のスカート部6aは1サイクル中に
最も大きいスラスト力を受け、したがって、該スラスト
側スカート部6aとシリンダ内面5bとの間に大きなス
ラップ音が発生し易くなる。
That is, as shown in FIG. 6, for example, in the vicinity of the top dead center of the expansion stroke, the piston 1 generates a moment in the clockwise direction around the piston pin 3 via the connecting rod 2 due to the combustion pressure. Therefore, the piston 1 tilts from the substantially vertical posture at the time of rising, and the skirt portion 6b on the anti-thrust side is tilted.
The upper end portion or the outer peripheral edge of the crown portion 4 contacts the anti-thrust side inner surface 5a of the cylinder 5, while the lower end portion of the thrust side skirt portion 6a contacts the thrust side inner surface 5b of the cylinder 5. At this time, the skirt portion 6a on the thrust side receives the largest thrust force in one cycle, so that a large slap sound is easily generated between the skirt portion 6a on the thrust side and the cylinder inner surface 5b.

【0004】そこで、実開昭64−21239号公報に
記載されている考案のように、ピストンスカート部をそ
の反スラスト側の肉厚よりもスラスト側の肉厚を薄くし
て、該スラスト側スカート部の剛性を低下させることに
より、該スラスト側スカート部がシリンダのスラスト側
内面に接触した際に、スラスト側スカート部を容易に変
形させて接触面積の増加により面圧を低下させるように
なっている。この結果、ピストンスラップを小さくで
き、スカートの摩耗を低減させることが可能になる。
Therefore, as in the invention disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-21239, the thickness of the piston skirt is made thinner on the thrust side than on the anti-thrust side, and the thrust side skirt is made thinner. By lowering the rigidity of the portion, when the thrust side skirt portion comes into contact with the thrust side inner surface of the cylinder, the thrust side skirt portion is easily deformed to reduce the surface pressure by increasing the contact area. There is. As a result, the piston slap can be reduced, and the wear of the skirt can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報記載の従来例にあっては、ピストンのスラスト側スカ
ート部の肉厚を単に薄くして剛性を低下させるようにな
っている。このため、ピストンラップが発生する程度の
スラスト荷重の小さい運転条件下では、その抑制効果が
発揮されるものの、最高出力回転域での全負荷時や冷寒
時の良好な運転性確保のために点火時期を進角してある
場合などにあっては、過大なスラスト荷重が発生するの
で、前記スラスト側スカート部の低剛性化に起因して、
該スラスト側スカート部が大きく変形してピストンの傾
き角度が大きくなる。このため、スラスト側スカート部
とシリンダ内面との圧接力が増加してフリクションが大
きくなり、シリンダ内面間に焼き付きが発生したり、反
スラスト側のリングランド部がシリンダ内面に強く当た
って大きな打音が発生する惧れがある。
However, in the conventional example described in the above publication, the thickness of the thrust side skirt portion of the piston is simply reduced to reduce the rigidity. Therefore, under operating conditions where the thrust load is small enough to cause piston wrap, its suppression effect is exhibited, but in order to ensure good drivability at full load in the maximum output speed range and in cold / cold conditions. When the ignition timing is advanced, an excessive thrust load is generated, so due to the low rigidity of the thrust side skirt portion,
The thrust side skirt is largely deformed, and the angle of inclination of the piston is increased. As a result, the pressure contact force between the thrust side skirt and the cylinder inner surface increases and friction increases, causing seizure between the cylinder inner surfaces, and the ring side on the anti-thrust side strongly hits the cylinder inner surface, resulting in a large hammering noise. There is a fear that will occur.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題に鑑みて案出されたもので、請求項1の発明は、冠部
の下部に円筒状のスカート部を有すると共に、該スカー
ト部の内面にピストンピンの両端部をピストンピン孔を
介して支持する一対のピンボス部を有する内燃機関のピ
ストン構造において、前記両ピストンピン孔の軸線をス
カート部の直径方向の中心線に対してスラスト側にオフ
セット配置すると共に、スカート部の少なくともスラス
ト側内面にピストン上下方向のスラスト軸線上に沿って
厚肉なリブを設け、かつ該リブの上端側に位置するオイ
ルリング溝の底壁にスカート部周方向に沿ったスリット
を形成したことを特徴としている。
The present invention has been devised in view of the above problems of the prior art. The invention of claim 1 has a cylindrical skirt portion at the lower portion of the crown portion and the skirt portion. In the piston structure of an internal combustion engine having a pair of pin boss portions that support both ends of the piston pin through the piston pin holes on the inner surface of the portion, the axis lines of the piston pin holes are with respect to the diametrical center line of the skirt portion. Along with the offset arrangement on the thrust side, a thick rib is provided on at least the thrust-side inner surface of the skirt along the thrust axis in the vertical direction of the piston, and the skirt is formed on the bottom wall of the oil ring groove located on the upper end side of the rib. It is characterized in that a slit is formed along the circumferential direction.

【0007】請求項2の発明は、前記スカート部のリブ
両側縁から各ピンボス部までのスカート部の肉厚を、ピ
ストン軸方向に沿って等しく設定したことを特徴として
いる。
The invention of claim 2 is characterized in that the thickness of the skirt portion from both side edges of the rib of the skirt portion to each pin boss portion is set to be equal along the axial direction of the piston.

【0008】請求項3の発明は、前記スカート部のリブ
両側縁から各ピンボス部までの周方向の肉厚を漸次厚肉
になるように形成したことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, the skirt portion is formed such that the circumferential wall thickness from the both side edges of the rib to each pin boss portion is gradually increased.

【0009】請求項4の発明は、前記スカート部のリブ
両側縁から各ピンボス部までのスカート部の肉厚を、ピ
ストン軸方向に沿って変化させるように形成したことを
特徴としている。
The invention of claim 4 is characterized in that the thickness of the skirt portion from both side edges of the rib of the skirt portion to each pin boss portion is formed so as to be changed along the piston axial direction.

【0010】請求項5の発明は、前記スカート部のリブ
両側縁から各ピンボス部までのスカート部の肉厚を、ス
カート部の上部側から下部に沿って漸次厚肉となるよう
に形成したことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, the thickness of the skirt portion from both side edges of the rib of the skirt portion to each pin boss portion is formed such that the thickness gradually increases from the upper side to the lower side of the skirt portion. Is characterized by.

【0011】[0011]

【作用】請求項1の発明によれば、ピストンの圧縮上死
点付近で、混合気の圧縮圧力及び燃焼圧力等によりピス
トンピン廻りのモーメントが作用し、ピストンが冠部が
反スラスト側、スカート部下部がスラスト側に傾動しよ
うとするが、スラスト側スカート部が厚肉なリブを有し
かつスリットによってオイルリング溝から独立した形に
なっているため、シリンダ内面に当たったスラスト側ス
カート部が内方へ撓むとともに周方向部位の板ばねのよ
うなばね反力によって、ピストンの大きな傾動を抑制す
る。即ち、ピストンに傾動力が作用し、スラスト側スカ
ート部の下端部がシリンダ内面に接触すると、該スラス
ト側スカート部位はスリットをかいしてスラスト荷重の
支持点となって内方へ僅かに撓み、同時にリブからピス
トンボス側へ周方向へ廻り込んだスカート部の周方向部
位にばね反力が発生して、前記スラスト側スカート部位
を外方へ変形復帰させようとする。このため、前記剛性
の高いスラスト側スカート部位でスラスト荷重を受けつ
つ該荷重支持点がスカート部の下端部から上方へ移動し
ピストンピンの中心付近に移動しようとする。したがっ
て、前記スカート部の周方向部位のばね反力と、荷重支
持点の移動とによってピストンの大きな傾きが抑制され
て、略垂直状態を維持させることが可能になる。
According to the invention of claim 1, a moment around the piston pin acts due to the compression pressure and combustion pressure of the air-fuel mixture in the vicinity of the compression top dead center of the piston, and the crown portion of the piston is on the anti-thrust side and the skirt. Although the lower part of the part tries to tilt toward the thrust side, the thrust side skirt part that hits the inner surface of the cylinder has a thick rib and is independent of the oil ring groove by the slit. A large tilting of the piston is suppressed by the inward bending and a spring reaction force such as a leaf spring in the circumferential direction. That is, when tilting power acts on the piston and the lower end of the thrust side skirt portion contacts the inner surface of the cylinder, the thrust side skirt portion becomes a supporting point for thrust load and bends slightly inward. At the same time, a spring reaction force is generated in the circumferential direction portion of the skirt portion that wraps around the rib from the rib toward the piston boss side, and the thrust side skirt portion tries to be deformed and returned outward. For this reason, the load supporting point moves upward from the lower end of the skirt and tries to move to the vicinity of the center of the piston pin while receiving the thrust load at the thrust side skirt portion having high rigidity. Therefore, the spring reaction force of the circumferential portion of the skirt portion and the movement of the load supporting point suppress a large inclination of the piston, and the piston can be maintained in a substantially vertical state.

【0012】また、請求項4〜5の発明によれば、リブ
からピストンボスまでの周方向部位の肉厚をピストン軸
方向に沿って変化させることにより、前述の剛性の高い
部位におけるスラスト荷重支点を上下方向任意の位置に
変化させることが可能になる。したがって、特定の運転
条件に合わせたピストンの挙動の安定化が図れる。
Further, according to the invention of claims 4 to 5, the thickness of the circumferential portion from the rib to the piston boss is changed along the axial direction of the piston, so that the thrust load fulcrum at the portion of high rigidity described above. Can be changed to any position in the vertical direction. Therefore, the behavior of the piston can be stabilized according to the specific operating conditions.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図1〜図3は本発明に係るピストン構造の第1実
施例を示している。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of a piston structure according to the present invention.

【0014】このピストン10は、図外のシリンダ内周
面に摺接するピストン本体がアルミ合金材で有蓋円筒状
に一体に形成され、上部に形成された略円板状の冠部1
1を有していると共に、該冠部11の下部に有するリン
グランド部12の外周に上から第1,第2,第3のピス
トンリング溝13,14,15が形成されている。ま
た、リングランド部12の下部には、薄肉筒状のスカー
ト部16が一体に形成されていると共に、該スカート部
16の略直径方向の内周面対向位置に図外のコンロッド
の小端部に連結されるピストンピン17両端部を支持す
るピンボス部18,19が内方へ突出形成されている。
In this piston 10, a piston body, which is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder (not shown), is integrally formed of an aluminum alloy material in a cylindrical shape with a lid, and a substantially disc-shaped crown portion 1 formed on the upper portion.
1, and the first, second, and third piston ring grooves 13, 14, and 15 are formed from the top on the outer periphery of the ring land portion 12 provided at the lower portion of the crown portion 11. Further, a thin-walled tubular skirt portion 16 is integrally formed at a lower portion of the ring land portion 12, and a small end portion of a connecting rod (not shown) is provided at a position facing the inner circumferential surface of the skirt portion 16 in a substantially diametrical direction. Pin boss portions 18 and 19 for supporting both ends of the piston pin 17 connected to the are formed to project inward.

【0015】この両ピンボス部18,19は、内部に形
成されたピストンピン孔18a,19aの軸心20がピ
ストン本体の軸方向の中心線Xによりもスラスト側に若
干オフセットした位置に設定されている。
The pin boss portions 18 and 19 are set at positions where the axial centers 20 of the piston pin holes 18a and 19a formed inside are slightly offset to the thrust side with respect to the axial center line X of the piston body. There is.

【0016】また、最下段の前記第3ピストンリング溝
(オイルリング溝)15の底壁には、スリット21,2
1が形成されており、このスリット21,21は、両ピ
ンボス部18,19の両側部付近まで周方向に沿って形
成されている。
Further, slits 21 and 2 are formed in the bottom wall of the third piston ring groove (oil ring groove) 15 at the lowermost stage.
1 is formed, and the slits 21 and 21 are formed along the circumferential direction up to the vicinity of both side portions of both pin boss portions 18 and 19.

【0017】さらに、前記スカート部16は、ピストン
ピン孔18a,19aの軸心20と直交する対向内面位
置に厚肉なリブ22,23が一体に形成されている。こ
の両リブ22,23は、ピストン10の圧縮上死点から
膨張工程に移行する際に、該ピストン10が傾動変換時
にスカート部16がシリンダ内面から受けるサイドフォ
ースつまり前記スラスト側とリングランド部12付近が
シリンダ内面から受ける反スラスト側の両方に形成され
ている。また、この両リブ22,23は、長板状を呈
し、前記軸心20に直交する直径線Yを中心とした周方
向の巾Wが同一の所定長さに設定されていると共に、ス
カート部16の上下方向に沿って延設されて、上端部2
2a,23aが前記スリット21,21の直下部に位置
している。
Further, the skirt portion 16 is integrally formed with thick ribs 22 and 23 at opposed inner surface positions orthogonal to the axis 20 of the piston pin holes 18a and 19a. The ribs 22 and 23 are a side force received by the skirt portion 16 from the inner surface of the cylinder when the piston 10 shifts from the compression top dead center to the expansion process, that is, the thrust side and the ring land portion 12. The vicinity is formed on both the anti-thrust side received from the inner surface of the cylinder. The ribs 22 and 23 each have a long plate shape and have a width W in the circumferential direction around the diameter line Y orthogonal to the axis 20 set to the same predetermined length, and the skirt portion. The upper end portion 2 is extended along the vertical direction of 16
2a and 23a are located directly below the slits 21 and 21.

【0018】また、該両リブ22,23の各両側縁から
両ピンボス部18,19の両側縁までのスカート部16
の周方向部位24,24、25,25は、両リブ22,
23から両ピンボス部18,19の各両側縁までの肉厚
が漸次厚肉に形成されていると共に、図3に示すように
上下方向の肉厚は均一に形成されている。
Further, the skirt portion 16 extending from both side edges of the ribs 22 and 23 to both side edges of the pin boss portions 18 and 19, respectively.
The circumferential portions 24, 24, 25, 25 of the two ribs 22,
The thickness from 23 to both side edges of both pin boss portions 18 and 19 is gradually increased, and as shown in FIG. 3, the thickness in the vertical direction is uniform.

【0019】以下、本実施例の作用について説明する。
機関運転中にピストン10の圧縮上死点付近で混合気の
圧縮圧力及び燃焼圧力等によりピストンピン17廻りの
モーメントが作用するため、ピストン20がピストンピ
ン17を中心に傾動変換し、ピストン10の冠部11が
シリンダ内面の反スラスト側に、スカート部16の下端
部がスラスト側に傾動しようとする。しかし、軸心20
がスラスト側にオフセットしており、しかもスラスト側
スカート部位16aが厚肉なリブ22を有しかつ該スカ
ート部位16aがスリット21によって第3リング溝1
5から独立した形になっているため、シリンダ内面のス
ラスト側に当たったスカート部位16aは、板ばねのよ
うな特性となってピストン20の大きな傾動を抑制す
る。
The operation of this embodiment will be described below.
During operation of the engine, a moment around the piston pin 17 acts due to the compression pressure and combustion pressure of the air-fuel mixture near the compression top dead center of the piston 10, so that the piston 20 tilts and transforms around the piston pin 17 and the piston 10 moves. The crown portion 11 tends to tilt toward the anti-thrust side of the cylinder inner surface, and the lower end portion of the skirt portion 16 tends to tilt toward the thrust side. However, the axis 20
Are offset to the thrust side, and the thrust side skirt portion 16a has a thick rib 22 and the skirt portion 16a is formed by the slit 21 into the third ring groove 1a.
5, the skirt portion 16a, which contacts the thrust side of the inner surface of the cylinder, has a characteristic like a leaf spring and suppresses a large tilt of the piston 20.

【0020】即ち、スラスト側スカート部位16aは、
剛性が高くなっているため、この下端部16cがシリン
ダ内面に圧接すると、スリット21を介してピストン1
0の内側へ撓み変形すると同時に剛性の低い周方向部位
24,24でばね反力が発生する。このため、前記スラ
スト側スカート部位16aは、スラスト荷重を受けつつ
該荷重支持点がスカート部位16a下端部16cから上
方へ移動してピストンピン孔18a,19aの中心付近
まで移動しようとする。したがって、周方向部位24,
24のばね反力と、荷重支持点のピストンピン孔18
a,19a中心付近までの移動によってピストン10の
大きな傾きが抑制されて、シリンダ内で略垂直姿勢を維
持させることが可能になる。また、一旦傾いても垂直姿
勢側に滑らかに復帰し易くなる。
That is, the thrust side skirt portion 16a is
Since the rigidity is high, when the lower end portion 16c comes into pressure contact with the inner surface of the cylinder, the piston 1 passes through the slit 21.
At the same time, the spring reaction force is generated in the circumferential direction portions 24, 24 having low rigidity. Therefore, the thrust-side skirt portion 16a tries to move to the vicinity of the centers of the piston pin holes 18a and 19a while receiving the thrust load and the load supporting point moves upward from the lower end portion 16c of the skirt portion 16a. Therefore, the circumferential portion 24,
24 spring reaction force and the piston pin hole 18 at the load supporting point
The large inclination of the piston 10 is suppressed by the movement to the vicinity of the centers a and 19a, and it becomes possible to maintain the substantially vertical posture in the cylinder. In addition, even if it is once inclined, it can easily return to the vertical posture side smoothly.

【0021】この結果、スラスト荷重が小さい運転条件
下でのピストンスラップの発生が十分に防止できること
は勿論のこと、最高出力回転域での全負荷時等の過大な
スラスト荷重が発生する場合においても、ピストン10
の大きな傾きが抑制されて、スラスト側スカート部位1
6aとシリンダ内面との摺動面積が小さくなり、したが
ってフリクションが大幅に低減する。この結果、機関の
燃費が向上すると共に、レスポンスを改善できる。ま
た、リングランド部12とシリンダ内面との大きな衝突
打音の発生を防止でき、音振性能が良好になる。
As a result, the occurrence of piston slap under operating conditions with a small thrust load can be sufficiently prevented, and even when an excessive thrust load is generated at the time of full load in the maximum output rotation range, etc. , Piston 10
The large tilt of the skirt is suppressed and the thrust side skirt part 1
The sliding area between 6a and the inner surface of the cylinder is reduced, and thus the friction is significantly reduced. As a result, the fuel efficiency of the engine is improved and the response can be improved. Further, it is possible to prevent a large impact hitting sound between the ring land portion 12 and the inner surface of the cylinder, thereby improving the sound vibration performance.

【0022】尚、スカート部16の反スラスト側スカー
ト部位16b及び周方向部位25,25もスラスト側と
同一の構成になっているため、ピストン10の逆傾動時
にも該ピストン10の過大な傾きが抑制される。したが
って、ピストンスラップ等の発生が防止される。
Since the anti-thrust side skirt portion 16b of the skirt portion 16 and the circumferential direction portions 25, 25 have the same structure as the thrust side, an excessive inclination of the piston 10 even when the piston 10 is tilted in the reverse direction. Suppressed. Therefore, the occurrence of piston slap or the like is prevented.

【0023】図4及び図5は本発明の第2,第3実施例
を示し、この各実施例では周方向部位24,24、2
5,25の上下方向の肉厚を変化させたもので、図4に
示す第2実施例では、周方向部位24,24,25,2
5の上部つまり第3ピストンリング溝15直下部に薄肉
部26,26を形成し、この薄肉部26,26から下方
へ行くにしたがって漸次厚肉に形成したものである。
4 and 5 show the second and third embodiments of the present invention. In each of these embodiments, the circumferential portions 24, 24, 2 are shown.
In the second embodiment shown in FIG. 4, the circumferential portions 24, 24, 25, 2 are formed by changing the wall thicknesses of the 5, 5 and 25 in the vertical direction.
The thin-walled portions 26, 26 are formed in the upper portion of 5, that is, immediately below the third piston ring groove 15, and the thin-walled portions 26, 26 are gradually thickened as they go downward.

【0024】図5に示す第3実施例では、スカート部1
6の周方向部位24,24の上下方向の略中央位置に薄
肉部27を形成し、この薄肉部27から上下方向へ行く
にしたがって漸次厚肉に形成した。
In the third embodiment shown in FIG. 5, the skirt portion 1
A thin portion 27 was formed at a substantially central position in the up-down direction of the circumferential portions 24, 24 of 6, and the thickness gradually increased from the thin portion 27 in the up-down direction.

【0025】したがって、前記第2,第3実施例によれ
ば、前記のような圧縮上死点付近におけるピストン10
の傾動時のスラスト側スカート部位16aの荷重支持点
を制御することが可能になり、この結果、特定の運転条
件に合わせてピストン10の略垂直姿勢の安定化が図れ
る。このため、機関固有の特性、例えばピストンスラッ
プの大きな運転条件やフリクションが大きく燃費性能の
低くなる運転条件下でのピストン10の挙動の安定化が
図れ、所定運転条件下におけるピストンスラップやフリ
クションを改善することが可能になる。
Therefore, according to the second and third embodiments, the piston 10 near the compression top dead center as described above is used.
It becomes possible to control the load supporting point of the thrust side skirt portion 16a at the time of tilting, and as a result, the substantially vertical posture of the piston 10 can be stabilized in accordance with a specific operating condition. Therefore, the behavior of the piston 10 can be stabilized under characteristics peculiar to the engine, for example, under large operating conditions of piston slap and operating conditions with large friction and low fuel efficiency, and piston slap and friction under predetermined operating conditions can be improved. It becomes possible to do.

【0026】尚、本発明は、前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えばリブ22,23の厚さや巾並
びに周方向部位24,24、25,25の軸方向の肉厚
変化を機関の仕様等に応じて任意に設定することが可能
である。
The present invention is not limited to the structure of the above embodiment, and for example, the thickness and width of the ribs 22 and 23 and the change in the wall thickness of the circumferential portions 24, 24, 25 and 25 in the axial direction can be controlled. It can be arbitrarily set according to the specifications of the engine.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、圧縮上死点付近でのピストンの傾動変換時にお
ける該ピストンの大きな傾きが十分に抑制できる。この
ため、スラスト荷重が小さい運転条件下でのピストンス
ラップの発生を防止できると共に、例えば最高出力回転
域での全負荷時等の過大なスラスト荷重が発生する場合
でもスラスト側スカート部とシリンダ内面との摺動面積
が減少し、これによってフリクションの低減化が図れ
る。この結果、機関の燃費の向上とレスポンスの改善が
図れる。また、リングランド部とシリンダ内面との大き
な衝突打音の発生が防止されて、音振性能の向上が図れ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to sufficiently suppress the large tilt of the piston when the tilt of the piston is converted near the compression top dead center. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of piston slap under operating conditions where the thrust load is small, and, even when an excessive thrust load occurs, for example, at full load in the maximum output rotation range, the thrust side skirt part and the cylinder inner surface Sliding area is reduced, which can reduce friction. As a result, the fuel efficiency of the engine and the response can be improved. Further, it is possible to prevent a large impact hitting sound between the ring land portion and the inner surface of the cylinder, thereby improving the sound vibration performance.

【0028】また、請求項3の発明によれば、各リブか
らピンボス部までのばね反力特性を効果的に発揮するこ
とが可能になるため、全ピストンの傾きをさらに抑制す
ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the spring reaction force characteristic from each rib to the pin boss portion can be effectively exhibited, so that the inclination of all pistons can be further suppressed.

【0029】さらに、請求項4及び請求項5の発明によ
れば、スカート部が受けるスラスト荷重の荷重支持点を
制御できるため、特定の運転条件に合わせたピストンの
挙動の安定化を図ることが可能になる。
Further, according to the inventions of claims 4 and 5, the load supporting point of the thrust load received by the skirt portion can be controlled, so that the behavior of the piston can be stabilized in accordance with a specific operating condition. It will be possible.

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

【図1】本発明の第1実施例に係るピストンの底面図。FIG. 1 is a bottom view of a piston according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1のB−B線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図4】本発明の第2実施例を示す図1のB−B線断面
図。
FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明ほ第3実施例を示す図1のB−B線断面
図。
5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明及び従来のピストンのシリンダ内での挙
動を示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the behavior of a piston of the present invention and a conventional piston in a cylinder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ピストン 11…冠部 12…リングランド部 15…第3ピストンリング溝(オイルリング溝) 16…スカート部 16a…スラスト側スカート部位 17…ピストンピン 18,19…ピンボス部 20…軸心 21…スリット 22…リブ 24,25…周方向部位 10 ... Piston 11 ... Crown 12 ... Ring land 15 ... 3rd piston ring groove (oil ring groove) 16 ... Skirt 16a ... Thrust side skirt 17 ... Piston pin 18, 19 ... Pin boss 20 ... Shaft 21 ... Slit 22 ... Rib 24, 25 ... Circumferential portion

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冠部の下部に円筒状のスカート部を有す
ると共に、該スカート部の内面にピストンピンの両端部
をピストンピン孔を介して支持する一対のピンボス部を
有する内燃機関のピストン構造において、 前記両ピストンピン孔の軸線をスカート部の直径方向の
中心線に対してスラスト側にオフセット配置すると共
に、スカート部の少なくともスラスト側内面にピストン
上下方向のスラスト軸線上に沿って厚肉なリブを設け、
かつ該リブの上端側に位置するオイルリング溝の底壁に
スカート部周方向に沿ったスリットを形成したことを特
徴とする内燃機関のピストン構造。
1. A piston structure for an internal combustion engine, which has a cylindrical skirt portion at a lower portion of a crown portion, and a pair of pin boss portions for supporting both end portions of a piston pin through piston pin holes on an inner surface of the skirt portion. In the above, the axial lines of the piston pin holes are offset to the thrust side with respect to the diametrical center line of the skirt portion, and at least the thrust-side inner surface of the skirt portion has a thick wall along the thrust axial line in the vertical direction of the piston. With ribs
A piston structure for an internal combustion engine, characterized in that a slit along the circumferential direction of the skirt is formed in the bottom wall of the oil ring groove located on the upper end side of the rib.
【請求項2】 前記スカート部のリブ両側縁から各ピン
ボス部までのスカート部の肉厚を、ピストン軸方向に沿
って等しく設定したことを特徴とする請求項1記載の内
燃機関のピストン構造。
2. The piston structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the thickness of the skirt portion from both side edges of the rib of the skirt portion to each pin boss portion is set to be equal along the piston axial direction.
【請求項3】 前記スカート部のリブ両側縁から各ピン
ボス部までの周方向の肉厚を漸次厚肉になるように形成
したことを特徴とする請求項2記載の内燃機関のピスト
ン構造。
3. The piston structure for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the skirt portion is formed so that the circumferential wall thickness from the rib both side edges to each pin boss portion becomes gradually thicker.
【請求項4】 前記スカート部のリブ両側縁から各ピン
ボス部までのスカート部の肉厚を、ピストン軸方向に沿
って変化させるように形成したことを特徴とする請求項
1記載の内燃機関のピストン構造。
4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the thickness of the skirt portion from both side edges of the rib of the skirt portion to each pin boss portion is formed to vary along the piston axial direction. Piston structure.
【請求項5】 前記スカート部のリブ両側縁から各ピン
ボス部までのスカート部の肉厚を、スカート部の上部側
から下部に沿って漸次厚肉となるように形成したことを
特徴とする請求項4記載の内燃機関のピストン構造。
5. The wall thickness of the skirt portion from the both side edges of the rib of the skirt portion to each pin boss portion is formed so as to become gradually thicker from the upper side to the lower portion of the skirt portion. Item 4. A piston structure for an internal combustion engine according to item 4.
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