JPS621401Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンのピストン、詳しくはトツプ
ランド部をカツトバツクしたピストンに関するも
のである。

従来、ピストンはクランクシヤフトにコンロツ
ドを介して枢着連結してあるのでピストンは傾む
いた状態で上下動するのでピストンにはスラスト
力と反スラスト力とが直径方向に相対向して作用
しピストンのトツプランド部がシリンダライナと
干渉して損傷（場合によつてはシリンダライナが
スカツフ）してしまう。

そこで、従来は第１図に示す如く、ピストンａ
のトツプランド部a′を小径ｂ（カツトバツク）と
してシリンダライナｃとの間に環状隙間Ｓ（約１
mm程度）を形成して環状オリフイスを形成してい
る。

このようにすれば、シリンダライナｃのスカツ
フを防止できると共に、高温、高圧のガスを環状
隙間Ｓに導入し不燃カーボンのトツプランド部
a′への付着を防ぎ、さらにはトツプリングｄの背
後d′にガス荷重が作用しトツプリングｄのシール
性を充分強化できると共に、オイル消費量の低減
効果があることが知られている。

（例えば米国特許第3508531号） しかし、この様にトツプランド部a′全周を小径
としてカツトバツクｂすると環状隙間Ｓの容積が
大となつて燃焼室容積も大となるから圧縮比を低
下してしまう。

このことは最適の範囲内にセツテイングされて
いるエンジンの燃焼プロセスに悪い変化を与え燃
料消費率、排気色を悪化させエンジン性能を低下
してしまう。

また、低温時の圧縮空気温度、圧力低下をもた
らすので始動性も悪くなつてしまう。

また、第２図に示すように、ピストンａの相直
交する方向の直径Dx，DyをDx＜Dyで、Dy−Dx
＝0.05mm程度とした楕円形としたピストンがある
が、スカツフ防止には若干の効果があるがガス荷
重によつてトツプリングのシール性を十分強化す
ることはできない。なぜならばピストントツプラ
ンド部とシリンダライナとの環状隙間（オリフイ
ス）があまりにも狭いのでオリフイスの絞り損失
が公知のピストンとあまり変化がなく、トツプリ
ングの背後に作用するガス荷重が小さいためであ
る。

考案の目的 シリンダライナのスカツフやピストンのトツプ
ランド部の損傷を防止できると共に、トツプリン
グのシール性を十分に向上でき、かつ不燃カーボ
ンの付着を防止でき、さらには圧縮比の低下を軽
減できるようにすることを目的とする。

考案の構成 ピストンのトツプランド部におけるピストンピ
ンの軸方向と直交するどちらか一側のピストン中
心と60゜〜120゜の範囲に、シリンダライナとの
最大隙間が１〜２mmとなるカツトバツクを形成し
たもの。

以下第３図以降を参照して本考案の実施例を説
明する。

ピストン１はシリンダライナ２内に嵌挿され、
コンロツド３を介してクランクシヤフト４に枢着
連結してあるから、ピストン１には、ピストン１
とコンロツド３とを連結するピストンピン（図示
せず）の軸方向と直交する方向にスラスト力F₁
と反スラスト力F₂とが直径方向に相対向して作
用する。以下スラスト力F₁が作用する側を、ス
ラスト側イ、反スラスト力F₂が作用する側を反
スラスト側ロとする。

前記ピストン１のトツプランド部１′における
反スラスト側ロにはカツトバツク５が形成してあ
り、該カツトバツク５の範囲はトツプリングのガ
ス荷重を増大しかつ不燃カーボンの付着を防止で
きるようにピストン中心１ａから60〜120度の範
囲（なじみ角Q₁）となつていると共に、該カツト
バツク５とシリンダライナ２との隙間S₁は運転時
に１〜２mm程度となつている。なお、カツトバツ
ク５は円弧状（第４図実線）でも直線状（第４図
点線）でも良い。

また、カツトバツク５は第５図に示す如くトツ
プリング６の取付溝７までとしてある。

このようにすれば、シリンダライナ２のスカツ
フやピストン１のトツプランド部１′の損傷を防
止できると共に、不燃カーボン付着を防止でき、
さらには高温、高圧ガスは絞り損失の少ない隙間
S₁よりトツプリング６の背面６ａに作用してその
部分のガス荷重P₁を瞬間的に高めてやがてトツプ
リング背面６ａのガス荷重P₁は平衡するからトツ
プリング６のシール性能を十分強化できると共
に、オイル消費を低減できる。また、カツトバツ
ク５は反スラスト側ロのみに形成してあるからシ
リンダライナ２との間の隙間容積が小さくなつて
燃焼室内容積があまり多くならないので圧縮比の
低下を軽減できる。

この時、トツプリング６のシリンダライナ２へ
の接触圧が大きくなりすぎた場合には、カツトバ
ツク５を第６図に示す如く取付溝７よりある程度
離れた部分までとしてその部分１′とシリンダラ
イナ２との隙間S₂を従来と同一としても良い。こ
の様にすればトツプリング６のシリンダライナ２
への接触圧が大きくなり過ぎた際に、トツプリン
グ背面６ａに作用するガス荷重P₁を低減してトツ
プリング６のシリンダライナ２への接触圧を低減
できる。

なお、第７図に示す如く、スラスト側イをカツ
トバツク５しても良い。この場合には前述の効果
を有するとともにシリンダライナ２のスカツフ防
止効果が特に有効となる。

考案の効果 ピストン１のトツプランド部１′におけるピス
トンピンの軸方向と直交するどちらか一方にカツ
トバツク５を形成したからシリンダライナ２のス
カツフやピストン１のトツプランド部１′の損傷
を防止できる。

また、カツトバツク５はピストン中心１ａと60
゜〜120゜の範囲で、かつピストンライナ２との
最大隙間S₁が１〜２mmとなるようにしてあるか
ら、不燃カーボンの付着を防止できると共に、ト
ツプリング６の背面６ａに十分なるガス荷重P₁を
作用できてトツプリング６のシール性を十分に向
上でき、しかもカツトバツク５はピストン１のト
ツプランド部１′に対してピストン中心１ａと60
゜〜120゜の範囲に形成されているから、シリン
ダライナ２との隙間S₁の容績が小となつて燃焼室
容積があまり大きくならないので、圧縮比の低下
を軽減でき、燃料消費率、排気色を悪化させるこ
とも少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は他の従来例
の平面図、第３図は本考案実施例を示す全体説明
図、第４図はそのピストンの平面図、第５図、第
６図はそのカツトバツクの異なる形状を示す断面
図、第７図は異なる実施例のピストン平面図であ
る。 １はピストン、１′はトツプランド部、２はシ
リンダライナ、５はカツトバツク、S₁は隙間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン１のトツプランド部１′におけるピス
   トン１とコンロツド３とを枢着連結するピストン
   ピンの軸方向と直交するどちらか一側のピストン
   中心１ａと60゜〜120゜の範囲に、シリンダライ
   ナ２との最大隙間S₁が１〜２mmとなるカツトバツ
   ク５を形成したことを特徴とするエンジンのピス
   トン。