JPS636268A

JPS636268A - エンジン用ピストン

Info

Publication number: JPS636268A
Application number: JP15039686A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Tamura; 田村　睦美; Akio Tanaka; 田中　秋雄
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1988-01-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジン用ピストンに関するものである。

（従来の技術）周知のように、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン
等において、シリンダ内をピストンが昇降運動するに際
し、ピストンの上死点付近で、ピストンの首振り的な運
動によって、同ピストンがシリンダ壁を叩き、ピストン
打音（ピストンスラップとも呼ばれる。）を発生するこ
とがある。このピストン打音は、エンジン始動直後のよ
うに、エンジンが冷えている状態（低温状態という。）
で、ピストンとシリンダ壁のクリアランスが非常に大き
い時に発生し易い。

このピストン打音を防止するものとしては、第６図及び
第７図に示ずようなオートサーミツクピストンがある。

オートサーミックピストンは、アルミニウム合金製ピス
トン本体１Ａの内側に、鋼片２Ａを鋳込んだもので、ア
ルミニウムと鋼の熱膨張差に基づくバイメタル作用を利
用して、ピストン本体１Ａのスカート部３Ａのスラスト
方向の膨張を抑制するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）上記したＡ−トサーミンクピストンによれば、ピストン
とシリンダ壁とのクリアランスを可及的に少なく設定す
ることができ、これによって、ピストン打音が低減され
る。しかし、依然として、エンジンの低温時のピストン
打音は、少なからず発生し、満足する効果は得難い。

また、オートサーミツクピストンの他、ピストンピンの
位置をピストン中心より少しずらしたオフセットピスト
ンも周知である。このオフセットピストンも、ピストン
打音の低減にある程度の効果が得られるものの、満足す
る効果は得難い。

そこで、本発明の目的は、上記した従来の技術における
問題点を解決し、ピストン打音を効果的に防止すること
のできるエンジン用ピストンを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記した従来の技術における問題点を解決するための本
発明は、シリンダ内を摺動するピストン本体に、シリン
ダ壁に常に接する当接部材を配置すると共に、ピストン
本体と当接部材との間には、当接部材を前記シリンダ壁
に押圧する押圧手段を設けたことを構成の要旨とするも
のである。

（作用）上記した手段によれば、当接部材が抑圧手段によって、
常にエンジンのシリンダのシリンダ壁へ適度の押圧力で
当接されることにより、ピストン本体の首振り的な運動
が抑制される。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図にしたが
って説明する。なお、その説明は、エンジン用ピストン
を一部破断した側面図で示した第１図、同ピストンを正
面図で示した第２図、第２図の■−■線断面図を示した
第３図に基づいて進める。

本例は、従来のオフセットピストンに実施したもので、
まず、オフセットピストンのあらましについて述べる。

ピストン本体１は、アルミニウム合金、鋳鉄等の適宜の
材料にて形成され、リングベルト部２、スカート部３、
リング溝４〜６、ピン孔７、ボス部８等がそれぞれ設け
られている。ピン孔７にはピストンピン９が架設され、
かつ同ピン９にコネクティングロッド１０の小端部（上
端部）１０ａが回転可能に連結されている。なお、本例
のピストンは、オフセットピストンと同様に、ピストン
ピン９の軸線りがピストン本体１の軸線Ｌ１よりも僅か
にオフセットされている。

また、前記コネクティングロッド１０には、図示しない
クランクシャフトの油孔に連通する油孔１１が設けられ
ると共に、その小端部１０ａのピン孔１２の内周面には
、前記ピストンピン９の外周を取巻きかつ前記油孔１１
に連通する油溝１３が形成されている。従って、クラン
クシャフト側から油孔１１を通じて油溝１３に潤滑油が
供給され、ピストンピン９とコネクティングロッド１０
との１９　ｔｈ　１ｊの？Ａ滑が果たされる。

前記コネクティングロッド１０の上端部には、オイルジ
ェット装置１４が付設されている。オイルジェット装置
１４は、第４図に示すように、前記コネクティングロッ
ド１０の油溝１３から外方（上方）へ向けて貫通された
段付状の弁座１６を有する噴射通路１５に、弁座１６を
閏止可能な弁板１７と、噴射通路１５に螺合されかつ噴
射口１８ａを有するプラグノズル１８と、前記弁板１７
とプラグノズル１８との間に介在されて同弁板１７を所
定の押圧力で付勢する調圧スプリング１９とからなる。

そして、前記クランクシャフト側から前記コネクティン
グロッド１０の油孔１１及び油溝１３に送給されるＩ１
１滑油が所定圧力以上となったときには、弁板１７が調
圧スプリング１９の骨性に抗して押上げられることによ
って、噴射通路１５からの潤滑油がプラグノズル１８の
噴射口１８ａからピストン本体１の内’Ｗ１．８へ向け
て噴射される。この潤滑油の噴射によって、ピストン本
体１が冷却される。

次に、上記オフセットピストンに実施した本例の要部構
成について詳述する。

前記ピストン本体１のスカート部３の側面には、同本体
１の直径方向にあって、かつ同本体１のスラスト、反ス
ラスト方向に位置する円筒状をした二つの凹部２０が形
成されている。なお、本例の凹部２０は、前記ピストン
ピン９の軸線りに直交する軸線Ｌ３上にそれぞれ配ｌさ
れている。

各凹部２０には、円柱状をした当接部材２１が軸線し３
方向にスライド可能にそれぞれ表装されている。当接部
材２１の先端面２１ａは、なだらかな球面となっていて
、本例では、ピストン本体１の半径とほぼ同一の曲率半
径で形成されている。

当接部材２１の奥端面と凹部２０の底面との間には、押
圧手段に相嶌する押圧スプリング２２が介在されている
。この押圧スプリング２２の弾性によって、当接部材２
１が常には外方へ向けて付勢され、その先端がエンジン
のシリンダＣのシリンダ壁Ｃ１に押圧される。

前記凹部２０の外端部内周には、スナップリング２３が
ｖ！Ｉｖされている。この及ナツプリング２３の内周部
に、当接部材２１の先端部４周の段付部２４が係合する
ことによって、当接部材２１の所定以上の抜は止めが果
たされる。

四部２０の中央部内周には、シールリング２５が嵌着さ
れている。このシールリング２５によって、凹部２０と
当接部材２１の気密性と、当接部材２１の摺動のスムー
ズ性を得ている。

さらに、当接部材２１の押圧手段として、前記押圧スプ
リング２２に加えて、前記ｌＩ２１滑油の油圧を利用す
る油圧回路２６が設けられている。

油圧回路２６は、第３図に示すように、前記ピストンピ
ン９に前記コネクティングロッド１０の油溝１３からピ
ストン本体１の一方のピン孔７に連通するように形成し
た油孔２７と、同油孔２７に連通ずるようにピストン本
体１のピン孔７の内周に環状に形成した油溝２８と、油
溝２８から前記各凹部２０の底部にそれぞれ連通するよ
うにピストン本体１に形成した油路２９とからなる。従
って、コネクティングロッド１０の油溝２８に送給され
た潤滑油は、油圧回路２６の油孔２７と油溝２８と油路
２９を通じて各回Ｒ２０に送込まれることによって、当
接部材２１を外方へ向けて付勢する。この当接部材２１
に対する油圧力は、前記オイルジェット装買１４による
調圧作用によって、常に一定の圧力に保持される。

なお、ピストンは、各当接部材２１がシリンダＣのシリ
ンダ壁Ｃ１によって、押圧スプリング２２及び油圧に抗
して押込まれた状態で、シリンダ内に装入される。

上記したエンジン用ピストンにおいて、エンジンのシリ
ンダＣ内をピストン本体７が昇降運動するに際し、抑圧
スプリング２２及び油圧によって、ピストンのスラスト
、反スラスト方向に付勢された当接部材２１の先端が、
常にはシリンダＣのシリンダ壁Ｃ１に当接した状態で、
同シリンダ壁Ｃ１上を滑動する。このシリンダ壁Ｃ１に
対する当接部材２１の当接によって、ピストン本体１の
首振り的な運動が抑制される。

このことは、特に、エンジンの低温時で、ピストンとシ
リンダ壁Ｃ１のクリアランスが大きい時におけるピスト
ン本体１の首振り的な運動の抑制に有効で、そのピスト
ンの首掘り的な運動によるピストン打音が効果的に防止
される。

また、当接部材２１に対する押圧手段として、押圧スプ
リング２２と油圧回路２６を設（）たことにより、当接
部材２１の押圧力を大きく設定づることが可能である。

また、本例では、オフセットピストンに実施したことに
より、オフレットピストンのピストン打音の低減効果と
相俟って、ピストン打音が効果的に４ｆ１減される。な
お、本発明は、オフセットピストンに限定して実施され
るものではなく、他のピストンに実施しても、ピストン
打音の低減に効果が得られる。

また、ピストンの冷却用オイルジェット装置１４を利用
して、当接部材２１に対する油圧力が一定に保持される
ため、同油圧回路２６の構成が簡素化される。

なお、第５図に示すように、上記実施例におけるピスト
ンの油圧回路２６を排除して、押圧スプリング２２のみ
による押圧手段としても良い。

また、押圧手段としては、押圧スプリング２２、油圧回
路２６のイカ、ゴム等の弾性部材も考えられる。

（発明の効果）すなわち、本発明によれば、当接部材が抑圧手段によっ
て、常にエンジンのシリンダのシリンダ壁へ適度の押圧
力で当接されることにより、ピストン本体の首振り的な
運動が抑制されるから、特に、エンジンの低１ｆｆｌＲ
で、ピストンとシリンダ壁のクリアランスが大きい時に
お番ノるピストン本体の首成り的な運動によるピストン
打音を効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はエンジン用ピストンの一部破断側面図、第２図
は同ピストンの正面図、第３図は第２図の■−■線断面
図、第４図はオイルジェット装置の断面図、第５図はエ
ンジン用ピストンの別個を示す一部破断側面図、第６図
及び第７図は従来例を示すもので、第６図はピストンの
側面図、第７図は同平断面図である。１・・・ピストン本体２１・・・当接部材２２・・・押圧スプリング（押圧子ｆ２）２６・・・油
圧回路（押圧手段）Ｃ・・・シリンダＣ１・・・シリンダ壁出　願　人　　株式会社　豊田自動織機製作所代　理　
人　　弁理士　　岡田英彦（外３名）味 ≦　ｇ　　≦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダ内を摺動するピストン本体に、シリンダ
壁に接する当接部材を配置すると共に、ピストン本体と
当接部材との間には、当接部材を前記シリンダ壁に押圧
する押圧手段を設けたエンジン用ピストン。
（２）前記当接部材が、前記ピストンの直径方向にあっ
て、ピン孔の軸線に交差する方向に摺動可能に配置され
た特許請求の範囲第（１）項に記載のエンジン用ピスト
ン。
（３）前記押圧手段が、スプリング及び油圧回路、ある
いは、そのいずれか一方からなる特許請求の範囲第（１
）項又は第（２）項に記載のエンジン用ピストン。