JPH0117631Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関、殊に、自動車に使用さ
れる内燃機関に関する。

一般に、内燃機関は、シリンダ・ライナ内に往
復摺動可能に配置されたピストンが、連接棒を介
してクランク・シヤフトに連結され、燃焼室内の
爆発力をそのクランク・シヤフト側に伝達し、そ
のピストンの往復摺動をそのクランク・シヤフト
の回転運動に変えるように構成されている。

しかし、この種の内燃機関のピストンは、その
ような往復摺動中において、所定の位置でシリン
ダ・ライナに対して傾斜し、いわゆる、首振りを
生じる。

すなわち、そのピストンには、燃焼室内の爆発
力はもとより、そのピストンの自重による慣性
力、および、連接棒において実質的に往復運動を
しているとみなされる部分の慣性力によつて、ス
ラスト力および回転モーメントが加えられる。そ
れらの力により、そのピストンがそのシリンダ・
ライナ内で、スラスト側から反スラスト側へ、若
しくは、反スラスト側からスラスト側へ移動し、
そのようなとき、上述した回転モーメントによつ
て、そのピストンは、所定の位置でそのシリン
ダ・ライナに対し、傾斜した状態で摺動する。

従つて、そのピストンは、通常、ピストン・ヘ
ツドの外周にオイル・リング溝を備え、さらに、
そのオイル・リング溝にはオイル・リングが嵌め
込まれ、クランク・ケース側からのオイル・アツ
プを防止し、シリンダ・ライナ内側面の油膜形成
を調節し得るように構成されているが、上述のよ
うにしてそのピストンの首振りが生じると、その
オイル・リングがそのシリンダ・ライナの内側面
に適正な状態で接触せず、そのライナ内側面の油
膜形成が良好になされず、さらに、そのような状
態で内燃機関の運転が続けられると、そのオイ
ル・リングに偏摩耗が生じ、機関性能の低下の要
因となるエンジン・オイル・アツプが増す虞れが
あつた。

また、特開昭55−29063号公報には、ピスト
ン・ヘツドおよびスカート部から構成され、それ
らの接合部分に圧縮リング溝を形成し、その圧縮
リング溝に圧縮リングを嵌め込み、そして、その
圧縮リング溝および圧縮リングの重合部分の寸法
を大きくしてその圧縮リングの背面を通過する流
体をシールするところの内燃機関等のピストンが
開示されている。

ところが、そのピストンには、そのピストン・
ヘツドとそのスカート部との間に僅かな相対的揺
動が許容されず、このピストンを使用する往復動
機関では、そのピストンの首振りによる偏摩耗が
シリンダやピストン・リングに生じる。

さらに、実開昭56−163637号公報には、ピスト
ン・ヘツドおよびスカート部から構成される２分
割ピストンが開示されている。

この２分割ピストンでは、全てのピストン・リ
ング溝が、そのピストン・ヘツドの外周面に形成
されるので、そのピストン・ヘツドの首振りによ
る偏摩耗がシリンダやピストン・リングに生じ、
機関性能の低下の要因となるエンジン・オイル・
アツプが増加する虞れがある。

この考案の目的・課題は、オイル・リングをシ
リンダ・ライナの内側面に常に適正な状態で接触
させ、そのオイル・リングおよびシリンダ・ライ
ナの偏摩耗を防止し、そして、そのシリンダ・ラ
イナの内周面の油膜形成を良好にしてエンジン・
オイル・アツプを減少し、機関性能を向上すると
ころの内燃機関の提供にある。

上述の目的・課題に関連して、この考案の内燃
機関は、圧力リングを嵌め込む圧力リング溝を外
周面に形成し、そして、下方部分にピストン・ピ
ン・ボスを有するピストン・ヘツドと、そのピス
トン・ピン・ボスに嵌め合わせられるピストン・
ピンと、そのピストン・ヘツドの下方部分に所定
の隙間を保つて嵌め合わせられ、かつ、そのピス
トン・ピンに嵌め合わせられてそのピストン・ヘ
ツドに連結され、そして、そのピストン・ヘツド
に対する僅かな回転運動がそのピストン・ピンを
中心に許容されるスカート部と、そのスカート部
の外周面に形成されてあるオイル・リング溝と、
そのオイル・リング溝に嵌め込まれてそのスカー
ト部に支持されてあるオイル・リングとを備えて
構成され、そのピストン・ピンを中心にするとこ
ろのそのピストン・ヘツドとそのスカート部との
間の僅かな相対的回転運動でそのスカート部の首
振りを抑制し、そのスカート部にそのオイル・リ
ングを配置してそのオイル・リングやシリンダ・
ライナの偏摩耗を防止するところにある。

以下、この考案の内燃機関の特定された具体例
について、図面を参照して説明する。

図は、自動車に適用されたこの考案の内燃機関
の具体例１０を示している。

その内燃機関１０は、圧力リング（図示せず）
をそれぞれ嵌め込む複数の圧力リング溝を外周面
に形成し、そして、下方部分にピストン・ピン・
ボス１２，１３を有したピストン・ヘツド１１
と、そのピストン・ピン・ボス１２，１３のピス
トン・ピン・ボア１８，１９に嵌め合わせられた
ピストン・ピン１４と、そのピストン・ヘツド１
１の下方部分に所定の隙間を保つて嵌め合わせら
れ、かつ、そのピストン・ピン１４に嵌め合わせ
られてそのピストン・ヘツド１１に連結され、そ
して、そのピストン・ヘツド１１に対する僅かな
回転運動がそのピストン・ピン１４を中心に許容
されるスカート部１５と、そのスカート部１５の
外周面に形成されたオイル・リング溝１６と、そ
のオイル・リング溝１６に嵌め込まれてそのスカ
ート部１５に支持されたオイル・リング（図示せ
ず）とを備えた構造に製作された。

ピストン・ヘツド１１は、耐熱性に優れた金
属、例えば、耐熱鋼から形成され、下方部分に一
対のピストン・ピン・ボス１２，１３を一体的に
備えている。

勿論、そのピストン・ピン・ボス１２，１３に
は、ピストン・ピン・ボア１８，１９が互いに向
い合うようにしてそれぞれ形成されている。

また、そのピストン・ヘツド１１の頂面には、
燃焼室１７が形成されている。

ピストン・ピン１４は、そのピストン・ピン・
ボス１２，１３に形成されたピストン・ピン・ボ
ア１８，１９に嵌め込まれている。

スカート部１５は、そのピストン・ヘツド１１
の下方部分に僅かな隙間を保つて嵌め合わせられ
るように、アルミニウム合金から円筒状に形成さ
れている。

そのように形成されたスカート部１５は、その
ピストン・ピン１４を中心にして、そのピスト
ン・ヘツド１１に対する僅かな回転運動を許容し
得るように、そのピストン・ヘツド１１の下方部
分に嵌め合わせられ、かつ、そのピストン・ピン
１４に連結されている。

すなわち、そのスカート部１５は、上述のよう
なピストン・ヘツド１１への嵌め合わせ状態にお
いて、そのピストン・ヘツド１１のピストン・ピ
ン・ボア１８，１９に向い合うピストン・ピン・
ボア２０，２１をそれぞれ備え、そのピストン・
ピン１４の両端をそのスカート部１５のピスト
ン・ピン・ボア２０，２１にそれぞれ嵌め込んで
いる。

勿論、そのスカート部１５のピストン・ピン・
ボア２０，２１には、スナツプ・リング２４，２
５がそれぞれ嵌め込まれ、そのピストン・ピン１
４の取付け位置を規制している。

さらに、そのスカート部１５の上方部分、すな
わち、そのピストン・ピン・ボア２０，２１より
も上方の位置の外周には、オイル・リング溝１６
が形成されている。

そのオイル・リング溝１６には、オイル・リン
グ（図示せず）が嵌め込まれている。

勿論、そのオイル・リングの形態は任意であ
り、ソリツド型、エキスパンダー型、スリー・ピ
ース型のものなどが使用される。

上述のように構成されたピストン・ヘツド１
１、ピストン・ピン１４、スカート部１５、およ
び、オイル・リングは、内燃機関１０のシリン
ダ・ライナ２３内に往復摺動に配置され、さら
に、大端部がクランク・シヤフト（図示せず）に
連結された連接棒２２の小端部を、そのピスト
ン・ヘツド１１のピストン・ピン・ボス１２，１
３間で、そのピストン・ピン１４に回転可能に連
結している。

この考案の内燃機関１０において、上述した以
外の構成は、既存の内燃機関と同様に構成される
ため、それらの構成の説明は省略する。

次に、この考案の内燃機関１０の運転について
述べるに、先ず、その内燃機関１０が運転される
と、ピストン・ヘツド１１、ピストン・ピン１
４、スカート部１５、および、オイル・リングが
シリンダ・ライナ２３内を往復摺動し、燃焼室１
７内の爆発力が、連接棒２２を介して、クラン
ク・シヤフトに伝達され、そのクランク・シヤフ
トが回転される。

そのようなピストン・ヘツド１１、ピストン・
ピン１４、スカート部１５、および、オイル・リ
ングの往復摺動において、そのピストン・ヘツド
１１は、燃焼室１７内の爆発力、そのピストン・
ヘツド１１の自重による慣性力、および、連接棒
２２で実質的に往復摺動をしているとみなされる
部分の慣性力によつて、スラスト力および回転モ
ーメントを直接的に受け、また、重心がピスト
ン・ピン１４よりも上方に位置されているため、
そのピストン・ヘツド１１は、そのシリンダ・ラ
イナ２３内の所定の位置で、首振り運動をしなが
ら往復摺動する。

しかし、そのような往復摺動において、そのス
カート部１５には、上述した回転モーメントが実
質的に作用しないため、そのスカート部１５は、
そのシリンダ・ライナ２３に対してほぼ平行な状
態を保ちながら往復摺動する。

従つて、そのスカート部１５のオイル・リング
溝１６に嵌め込まれたオイル・リングは、常に適
正な状態で、そのシリンダ・ライナ２３の内側面
に接触し、そのオイル・リングの偏摩耗が防止さ
れ、そのシリンダ・ライナ２３の内側面における
油膜形成が良好になり、機関性能が向上する。

殊に、そのオイル・リングとして、スリー・ピ
ース型のものが使用される場合において、そのス
リー・ピース型のオイル・リングは、オイル消費
の面で極めて優れている反面、そのシリンダ・ラ
イナ２３に対してほとんど傾斜することなく、適
正な状態で接触しなければ、十分な効果が発揮さ
れず、従つて、従来の内燃機関に適用される場合
には、ピストンの首振りによつて、そのスリー・
ピース型のオイル・リングが傾斜し、耐久性の間
題があつたが、この考案の内燃機関１０において
は、そのスリー・ピース型のオイル・リングが、
常に、適正な状態でシリンダ・ライナ２３の内側
面に接触するため、そのスリー・ピース型のオイ
ル・リングの耐久性が向上し、オイル消費率が良
好になる。

如上のこの考案によれば、内燃機関が、圧力リ
ングを嵌め込む圧力リング溝を外周面に形成し、
そして、下方部分にピストン・ピン・ボスを有す
るピストン・ヘツドと、そのピストン・ピン・ボ
スに嵌め合わせられるピストン・ピンと、そのピ
ストン・ヘツドの下方部分に所定の隙間を保つて
嵌め合わせられ、かつ、そのピストン・ピンに嵌
め合わせられてそのピストン・ヘツドに連結さ
れ、そして、そのピストン・ヘツドに対する僅か
な回転運動がそのピストン・ピンを中心に許容さ
れるスカート部と、そのスカート部の外周面に形
成されてあるオイル・リング溝と、そのオイル・
リング溝に嵌め込まれてそのスカート部に支持さ
れてあるオイル・リングとを備えるところにある
ので、機関運転中において、そのピストン・ヘツ
ドに首振り運動が生じても、そのスカート部は、
常に、シリンダ・ライナに対して平行に摺動さ
れ、すなわち、そのスカート部の首振りが実質的
に抑制され、それに伴つて、そのオイル・リング
が、そのシリンダ・ライナの内周面に適正な状態
で接触されてそのオイル・リングおよびシリン
ダ・ライナの偏摩耗が防止され、そして、そのシ
リンダ・ライナの内周面に油膜が良好に形成さ
れ、さらに、エンジン・オイル・アツプが減少さ
れ、そのエンジン・オイル・アツプによる排気ス
モークが未然に阻止され、その結果、機関性能が
向上され、極めて実用的になる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の内燃機関の具体例を示す部分縦
断面図である。 １０……内燃機関、１１……ピストン・ヘツ
ド、１２，１３……ピストン・ピン・ボス、１４
……ピストン・ピン、１５……スカート、１６…
…オイル・リング溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧力リングを嵌め込む圧力リング溝を外周面に
   形成し、そして、下方部分にピストン・ピン・ボ
   スを有するピストン・ヘツドと、 そのピストン・ピン・ボスに嵌め合わせられる
   ピストン・ピンと、 そのピストン・ヘツドの下方部分に所定の隙間
   を保つて嵌め合わせられ、かつ、そのピストン・
   ピンに嵌め合わせられてそのピストン・ヘツドに
   連結され、そして、そのピストン・ヘツドに対す
   る僅かな回転運動がそのピストン・ピンを中心に
   許容されるスカート部と、 そのスカート部の外周面に形成されてあるオイ
   ル・リング溝と、 そのオイル・リング溝に嵌め込まれてそのスカ
   ート部に支持されてあるオイル・リング とを備える内燃機関。