JPS643798Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関のピストンに係わり、更
に詳しくは直噴式デイーゼル機関等の内燃機関に
おけるピストンの上死点位置において、シリンダ
ヘツドとピストン頂部とのトツプクリアランスを
できるだけ減少して燃焼不完全ボリユーム（所謂
デツドボリユーム）を極力減少させ、機関の排気
スモークの減少，及び機関の出力の向上を図るこ
とが出来るピストンの改良に関するものである。

従来の直噴式デイーゼル機関等の内燃機関にお
いては、ピストンの頂部とシリンダヘツドの下面
との間に配設されるヘツドガスケツトの締付時の
厚さのバラツキや、ピストン、ピストンピン、コ
ンロツド、クランクシヤフト等の寸法上のトレラ
ンスの積算誤差を考慮した場合、トツプクリアラ
ンスは0.6〜1.0mm程度に取るのが普通である。

第１図は従来の内燃機関の燃焼室部分を示す断
面図を示し、シリンダ１（シリンダボデイ）の上
面にヘツドガスケツト２を介在させてシリンダヘ
ツド３を積層し、これらの全体をボルト（図示せ
ず）で締付けて一体としていた。

そしてこのシリンダ１のボア１ａの内部には、
ピストン４が挿入され、更に前記シリンダヘツド
３に燃料噴射弁５が設けられて、燃焼室６内に燃
料を噴射するようになつている。

上述のように、シリンダヘツド３の下面とピス
トン４の上面との間にトツプクリアランスｈが必
然的に生じていると、図中においてＤで示した部
分が燃焼不完全部分（所謂デツドボリユーム）と
なり、このデツドボリユームＤの大きさに応じて
圧縮率が低下すると共に、燃焼効率の向上を妨げ
る結果となつて、不完全燃焼を生じ排気を悪化す
るという問題があつた。

従つて機関の燃焼効率を向上させるためには、
上記デツドボリユームＤの部分をできるだけ減少
することが望ましいことは明らかである。

特に、小排気量の直噴式デイーゼル機関におい
ては、前記したデツドボリユームＤが存在するこ
とによる弊害が著しく、排気スモークの増大、お
よび機関出力の低下の原因となつている。

また上記ピストン４の上死点位置において、ピ
ストン４とシリンダヘツド３との間隙を小さくす
る為に、ピストンの頂部に耐熱性材料により断熱
層を形成したもの（例えば実開昭57−52，実開昭
57−178148，実開昭57−21469号公報）が提案さ
れているが、係る従来のものにあつては、ピスト
ン頂部の単なる断熱層であつたり、またピストン
頂部の材質が固い為にピストン頂部が簡単に変形
しない構造となつていたため、機関の作動時にピ
ストン４がシリンダヘツド３の下面と激突して機
関が損傷するという危険があつた。

この考案は、係る従来の問題点に着目して案出
されたもので、その目的とするところは内燃機関
のピストンの上死点位置におけるピストンと、シ
リンダヘツドとの間のデツドボリユームをできる
だけ減少させて、機関スモークの減少及び機関出
力の向上を図ることが出来る内燃機関のピストン
を提供するものである。

この考案は上記目的を達成するため、内燃機関
のシリンダを摺動し、かつ機関の燃焼室を区画形
成するピストンにおいて、前記ピストンの頂部
に、機関の作動時にシリンダヘツドの下面に接触
する凹凸部を設けたことを要旨とするものであ
る。

以下添付図面に基いて、この考案の実施例を説
明する。

なお第１図において説明した従来例と同一構成
部品は同一符号を付して説明は省略する。

第２図はこの考案に係るピストン４の第１実施
例を示し、このピストン４の頂部４ａには、その
中央に燃焼室６を構成する凹部７が形成され、ま
た燃焼室６を中心としてその周囲には、機関の作
動時にシリンダヘツド３の下面３ａに接触する凹
凸部８が一体的に形成されている。

上記凹凸部８の成形方法としては、ピストン４
の鋳造時に一体的に鋳込んで直接成形するもの
で、この他、ピストン４の成形後、ピストン頂部
４ａに彫刻，ホツトエツチング，コイニング等の
方法により成形することも可能である。

また第３図に示すように、ピストン４と凹凸部
８とを各々成形し、そしてピストン４の頂部４ａ
に形成された凹部９に凹凸部８の基部を嵌着して
構成することも可能である。

また凹凸部８は、第４図に示すようにピストン
４の頂部周囲に一定の間隙で、かつ所定の大きさ
で形成されているが、このものに限定されず、第
５図に示すように円周方向に所定の間隔で連続的
に凹凸部８を形成しても良い。

次に第６図及び第７図に基づき作用について説
明する。

先ずピストン４が第６図に示す状態から上昇し
て第７図に示す上死点位置に達すると、ピストン
４の頂部４ａに於ける凹凸部８の凸面８ａがシリ
ンダヘツド３の下面３ａに衝突、或いは接触する
が、この際、該凹凸部８の凸面８ａがその衝撃力
により変形する為、ピストン４及びシリンダヘツ
ド３は破損することがない。また、凸面８ａの変
形後に、凹凸部８の凹部８ｂに燃焼ガス中のカー
ボンが充填されることにより、実質的にピストン
頂部４ａが平坦になり、デツドボリユームＤを減
少させて燃焼効率を向上出来るものである。

この考案は上記のように、内燃機関のシリンダ
内を摺動し、かつ機関の燃焼室を区画形成するピ
ストンにおいて、前記ピストンの頂部に、機関の
作動時にシリンダヘツドの下面に接触する凹凸部
を設けたため、燃焼室内のデツドボリユームが減
少し、機関の排気スモークの減少、及び機関の出
力の向上を図ることが出来る効果がある。

また構成が簡単であるため、安価に製作できる
とともにメンテナンスも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のピストンを使用した内燃機関の
燃焼室を示す要部断面図、第２図はこの考案に係
るピストンの断面図、第３図はピストンの第２実
施例を示す断面図、第４図はピストン頂部に設け
られた凹凸部の要部斜視図、第５図は凹凸部の他
の実施例を示す要部斜視図、第６図及び第７図は
ピストンの作動状態を示す要部断面図である。 １……シリンダ、３……シリンダヘツド、３ａ
……シリンダヘツドの下面、４……ピストン、４
ａ……ピストンの頂部、６……燃焼室、８……凹
凸部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関のシリンダ内を摺動し、かつ機関の燃
   焼室を区画形成するピストンにおいて、前記ピス
   トンの頂部に、機関の作動時にシリンダヘツドの
   下面に接触する凹凸部を設けたことを特徴とする
   内燃機関のピストン。