JPH03115762A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
- Publication number
- JPH03115762A JPH03115762A JP25052789A JP25052789A JPH03115762A JP H03115762 A JPH03115762 A JP H03115762A JP 25052789 A JP25052789 A JP 25052789A JP 25052789 A JP25052789 A JP 25052789A JP H03115762 A JPH03115762 A JP H03115762A
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- Japan
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- piston
- cylinder bore
- axis
- ellipticity
- skirt portion
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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。
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、内燃機関用ピストンに関し、特に、スカート
部のフリクション低減技術に関する。
部のフリクション低減技術に関する。
〈従来の技術）
従来の内燃機関用ピストンとして、ピストンリング装着
溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、ピストンピ
ンの軸線方向即ち、センタライン方向を短径とする楕円
形としたものが知られている（実開昭６１−３９４７号
公報及び特開昭６１−８１５５８号公報等参照）。
溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、ピストンピ
ンの軸線方向即ち、センタライン方向を短径とする楕円
形としたものが知られている（実開昭６１−３９４７号
公報及び特開昭６１−８１５５８号公報等参照）。
かかるピストンの一例を第６図〜第８図に示す。
これらの図において、ピストン１のスカート部２は、そ
の楕円形Ｘ、、Ｙ、の長径をピストン軸方向に沿って変
化させることにより所謂樽形に形成されている。
の楕円形Ｘ、、Ｙ、の長径をピストン軸方向に沿って変
化させることにより所謂樽形に形成されている。
この場合、スカート部２外周面のピストンピン３の軸線
方向と直交する方向に相対向する両側部位の面にはテー
バ面４が形成される。
方向と直交する方向に相対向する両側部位の面にはテー
バ面４が形成される。
ピストンリング装着溝５の直下のスカート肩部６のピス
トン軸線から前記テーバ面４までの長さは、ピストン１
の基準直径φＤのη即ち、半径よりもａ、だけ小さく、
スカート部２の最下部のピストン軸線から前記テーバ面
４までの長さは、油膜形成のため前記半径よりもａｎ
’ （＜ａｎ ）だけ小さくなっている。
トン軸線から前記テーバ面４までの長さは、ピストン１
の基準直径φＤのη即ち、半径よりもａ、だけ小さく、
スカート部２の最下部のピストン軸線から前記テーバ面
４までの長さは、油膜形成のため前記半径よりもａｎ
’ （＜ａｎ ）だけ小さくなっている。
前記楕円形Ｘ＋、Ｙ＋ は、上述したように、長径をピ
ストン軸方向に沿って変化させているため、断面位置に
よって第７図及び第８図に示すように変化する。
ストン軸方向に沿って変化させているため、断面位置に
よって第７図及び第８図に示すように変化する。
又、ピストンピン穴７の軸線方向の長さは、該穴マの軸
線方向と直交する方向の長さよりも２×ｂ、短くなって
いる。
線方向と直交する方向の長さよりも２×ｂ、短くなって
いる。
尚、第６図〜第８図に示した各部の寸法差は、便宜上実
際よりも誇張して大きくしであるが、実際にはかなり小
さいものである。
際よりも誇張して大きくしであるが、実際にはかなり小
さいものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上述のような従来のピストン１のスカー
ト部２の構造にあっては、次のような問題点があった。
ト部２の構造にあっては、次のような問題点があった。
即ち、第７図及び第８図に示したスカート部２の楕円形
Ｘ、、Ｙ、の楕円度がスカート部２のどの部分をとって
も一定であるため、スカート部２のシリンダボアとの接
触面積は第９図に示すＣ部分のようになり、略一定の大
きなものとなる。
Ｘ、、Ｙ、の楕円度がスカート部２のどの部分をとって
も一定であるため、スカート部２のシリンダボアとの接
触面積は第９図に示すＣ部分のようになり、略一定の大
きなものとなる。
この結果、スカート部２のフリクションが大きくなると
いう問題点が生じる。
いう問題点が生じる。
かかる問題点を解消するため、上記接触面積を減じるよ
うにすると、今度はピストン１の作動時の姿勢が不安定
なものとなり、ピストンスラップによる打音の発生をみ
ることになる。
うにすると、今度はピストン１の作動時の姿勢が不安定
なものとなり、ピストンスラップによる打音の発生をみ
ることになる。
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、ス
カート部の楕円形の楕円度をスカート部の軸線方向に沿
って変化させる構成により、接触面積を滅じつつ、ピス
トン作動時の姿勢の安定化を図るようにした内燃機関用
ピストンを提供することを目的とする。
カート部の楕円形の楕円度をスカート部の軸線方向に沿
って変化させる構成により、接触面積を滅じつつ、ピス
トン作動時の姿勢の安定化を図るようにした内燃機関用
ピストンを提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
このため、本発明の内燃機関用ピストンは、ピストンリ
ング装着溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、ピ
ストンピンの軸線方向を短径とする楕円形としてなる内
燃機関用ピストンにおいて、前記スカート部の楕円形を
、少なくとも２種の楕円度を有するものであって、ピス
トンピンの軸線より上方が楕円度小に、下方が楕円度大
に形成され、かつ楕円度小なる部分と大なる部分とが滑
らかに連接する構成とした。
ング装着溝よりも下方のスカート部の横断面形状を、ピ
ストンピンの軸線方向を短径とする楕円形としてなる内
燃機関用ピストンにおいて、前記スカート部の楕円形を
、少なくとも２種の楕円度を有するものであって、ピス
トンピンの軸線より上方が楕円度小に、下方が楕円度大
に形成され、かつ楕円度小なる部分と大なる部分とが滑
らかに連接する構成とした。
く作用〉
かかる構成において、ピストンが燃焼力によりシリンダ
ボアに側圧で押し付けられる時、スカート部とシリンダ
ボアは接触する。
ボアに側圧で押し付けられる時、スカート部とシリンダ
ボアは接触する。
この時、ピストンピンの軸線より上部のスカート部は、
その断面形状である楕円形の楕円度が小さいため、幾分
広い範囲でシリンダボアと接触する。又、ピストンピン
の軸線より下部のスカート部は、その断面形状である楕
円形の楕円度が大きいため、狭い範囲でしかシリンダボ
アと接触しない。
その断面形状である楕円形の楕円度が小さいため、幾分
広い範囲でシリンダボアと接触する。又、ピストンピン
の軸線より下部のスカート部は、その断面形状である楕
円形の楕円度が大きいため、狭い範囲でしかシリンダボ
アと接触しない。
従って、スカート部のシリンダボアとの接触面積は従来
の場合よりも減少して小さなものとなる。
の場合よりも減少して小さなものとなる。
この場合、ピストン姿勢は、スカート部の上部側がシリ
ンダボアと比較的大きな面積で接触するため、この接触
部で支えられる。
ンダボアと比較的大きな面積で接触するため、この接触
部で支えられる。
以上の結果、スカート部のフリクションの低減を図れる
と同時に、ピストン作動時の姿勢も安定し、ピストンス
ラップによる打音の発生を抑えることができ、両者の作
用を両立すること、ができる。
と同時に、ピストン作動時の姿勢も安定し、ピストンス
ラップによる打音の発生を抑えることができ、両者の作
用を両立すること、ができる。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
尚、以下の図において、第６図〜第９図と同一要素のも
のには同一符号を付して説明を節単にする。
のには同一符号を付して説明を節単にする。
第１図〜第３図において、ピストン１のスカート部２は
、その楕円形Ｘｚ、Ｙｚの長径をピストン軸方向に沿っ
て変化させることにより所謂樽形に形成され、スカート
部２外周面のピストンピン３の軸線方向と直交する方向
に相対向する両側部位の面にはテーバ面４が形成される
構成は従来と同様である。尚、第１図において、ａＺ
＞ａ、 である。
、その楕円形Ｘｚ、Ｙｚの長径をピストン軸方向に沿っ
て変化させることにより所謂樽形に形成され、スカート
部２外周面のピストンピン３の軸線方向と直交する方向
に相対向する両側部位の面にはテーバ面４が形成される
構成は従来と同様である。尚、第１図において、ａＺ
＞ａ、 である。
前記楕円形ｘ、、ｙ、は、上述したように、長径をピス
トン軸方向に沿って変化させているため、断面位置によ
って第２図及び第３図に示すように変化する。
トン軸方向に沿って変化させているため、断面位置によ
って第２図及び第３図に示すように変化する。
この場合、前記楕円形Ｘ２．Ｙｚは、少なくとも２種の
楕円度を有するものであって、ピストンビン３の軸線よ
り上方が楕円度小に、下方が楕円度大に形成され、かつ
楕円度小なる部分と大なる部分とが滑らかに連接する構
成とされる。
楕円度を有するものであって、ピストンビン３の軸線よ
り上方が楕円度小に、下方が楕円度大に形成され、かつ
楕円度小なる部分と大なる部分とが滑らかに連接する構
成とされる。
例えば、ピストンピン３の軸線より上方にり。
の長さの部位のスカート部２断面形状は、第３図に示す
ように形成される。又、ピストンピン３の軸線より下方
にｈ２の長さの部位のスカート部２断面形状は、第２図
に示すように形成される。
ように形成される。又、ピストンピン３の軸線より下方
にｈ２の長さの部位のスカート部２断面形状は、第２図
に示すように形成される。
これらの図において明らかなように、第２図の楕円形Ｘ
２の方が、第３図の楕円形Ｙ２の方よりも、長径と短径
の差が大きくなっており、楕円度が大になっている（ｂ
ｚ＞ｃｚ）。
２の方が、第３図の楕円形Ｙ２の方よりも、長径と短径
の差が大きくなっており、楕円度が大になっている（ｂ
ｚ＞ｃｚ）。
又、ピストンピン３の軸線より上方にり、の長さの部位
から上方は、第３図の楕円形状となるように形成され、
この部位から下方は、第２図の楕円形状となるように形
成され、両部は滑らかに連接するように形成される。
から上方は、第３図の楕円形状となるように形成され、
この部位から下方は、第２図の楕円形状となるように形
成され、両部は滑らかに連接するように形成される。
上記ピストンピン３の軸線より下方にｈ２の長さの部位
は、ピストン基準径φＤの部位である。
は、ピストン基準径φＤの部位である。
尚、第１図〜第３図に示した各部の寸法差にあっても、
従来例と同様に便宜上実際よりも誇張して大きくしであ
る。
従来例と同様に便宜上実際よりも誇張して大きくしであ
る。
次に、かかる構成の作用について説明する。
第５図に示すように、ピストン１が燃焼力Ｆｇによりシ
リンダボア８に側圧Ｆ、で押し付けられる時、スカート
部２とシリンダボア８は接触する。
リンダボア８に側圧Ｆ、で押し付けられる時、スカート
部２とシリンダボア８は接触する。
この時、ピストンピン３の軸線よりｈｌの長さの部位の
スカート部２は、その断面形状である楕円形Ｙｔの楕円
度が小さいため、幾分広い範囲でシリンダボア８と接触
する。又、ピストンピン３の軸線よりｈ２の長さの部位
のスカート部２は、その断面形状である楕円形Ｘ２の楕
円度が大きいため、狭い範囲でしかシリンダボア８と接
触しない。
スカート部２は、その断面形状である楕円形Ｙｔの楕円
度が小さいため、幾分広い範囲でシリンダボア８と接触
する。又、ピストンピン３の軸線よりｈ２の長さの部位
のスカート部２は、その断面形状である楕円形Ｘ２の楕
円度が大きいため、狭い範囲でしかシリンダボア８と接
触しない。
従って、スカート部２のシリンダボア８との接触面積は
第４図に示すＤ部分のようになり、第９図に示した従来
例の場合よりも減少して小さなものとなる。
第４図に示すＤ部分のようになり、第９図に示した従来
例の場合よりも減少して小さなものとなる。
この場合、ピストン１の姿勢は、スカート部２の上部側
がシリンダボア８と比較的大きな面積で接触するため、
この接触部で支えられる。
がシリンダボア８と比較的大きな面積で接触するため、
この接触部で支えられる。
以上の結果、スカート部２のフリクションの低減を図れ
ると同時に、ピストンｌの作動時の姿勢も安定し、ピス
トンスラップによる打音の発生を抑えることができ、両
者の作用を両立することができる。
ると同時に、ピストンｌの作動時の姿勢も安定し、ピス
トンスラップによる打音の発生を抑えることができ、両
者の作用を両立することができる。
ここで、上記の構成においては、ピストンピン３の軸線
より上方の部位のスカート部２の楕円形Ｙ２を、下方の
部位のスカート部２の楕円形Ｘｚよりも、楕円度を小さ
くしであるが、これには次のような理由がある。
より上方の部位のスカート部２の楕円形Ｙ２を、下方の
部位のスカート部２の楕円形Ｘｚよりも、楕円度を小さ
くしであるが、これには次のような理由がある。
即ち、スカート部２のピストンピン軸線から上部と下部
の荷重分担を考えると、上部：下部−６＝４ （ピスト
ン摩耗状態より予測）であるため、等面圧で当てるには
上部の面積の方を大きくする必要がある。従って、第４
図に示したような接触面積の形態とした方が低フリクシ
ョンのためには、ベストである。
の荷重分担を考えると、上部：下部−６＝４ （ピスト
ン摩耗状態より予測）であるため、等面圧で当てるには
上部の面積の方を大きくする必要がある。従って、第４
図に示したような接触面積の形態とした方が低フリクシ
ョンのためには、ベストである。
この場合、前述したように、スカート部２の楕円形Ｘ２
．Ｙ、を、少なくとも２種の楕円度を有するものであっ
て、ピストンピン３の軸線より上方が楕円度小に、下方
が楕円度大に形成すれば良い。
．Ｙ、を、少なくとも２種の楕円度を有するものであっ
て、ピストンピン３の軸線より上方が楕円度小に、下方
が楕円度大に形成すれば良い。
尚、スカート部２の楕円形Ｘｔ、Ｙｚの部分のシリンダ
ボアへの接触箇所の設定は、第１図におけるａｇ＋ａＺ
゛の設定の仕方で変えれば良い。
ボアへの接触箇所の設定は、第１図におけるａｇ＋ａＺ
゛の設定の仕方で変えれば良い。
又、第１図におけるａ！＋ａＺ゛及び第２図、第３図に
おけるす、、ｃ、は、熱膨張を考慮して設定し、第１図
におけるｈ＋、ｈｚはピストン１の各部の寸法により適
切な位置に決定するようにする。
おけるす、、ｃ、は、熱膨張を考慮して設定し、第１図
におけるｈ＋、ｈｚはピストン１の各部の寸法により適
切な位置に決定するようにする。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明に係る内燃機関用ピストン
によると、スカート部の横断面形状を、ピストンピンの
軸線方向を短径とする楕円形とし、スカート部の楕円形
を、ピストンピンの軸線より上方が楕円度小に、下方が
楕円度大に形成される構成としたから、スカート部のシ
リンダボアとの接触面積をピストン姿勢を安定させたま
ま低減でき、低フリクションとピストンスラップによる
打音の発生防止を両立できる有用性大なるものである。
によると、スカート部の横断面形状を、ピストンピンの
軸線方向を短径とする楕円形とし、スカート部の楕円形
を、ピストンピンの軸線より上方が楕円度小に、下方が
楕円度大に形成される構成としたから、スカート部のシ
リンダボアとの接触面積をピストン姿勢を安定させたま
ま低減でき、低フリクションとピストンスラップによる
打音の発生防止を両立できる有用性大なるものである。
第１図は本発明に係る内燃機関用ピストンの一実施例の
構成を示す図、第２図は第１図中Ａｔ−Ａ、矢視断面図
、第３図は第１図中Ａｔ Ｂｚ矢視断面図、第４図は
同上実施例におけるピストンスカート部のシリンダボア
との接触部を示す側面図、第５図はピストンの作動を説
明する断面図、第６図は従来の内燃機関用ピストンの一
例の構成を示す図、第７図は第１図中Ａ、−Ａ、矢視断
面図、第８図は第１図中Ｂ、−Ｂ、矢視断面図、第９図
は同上実施例におけるピストンスカート部のシリンダボ
アとの接触部を示す側面図である。 １・・・ピストン ２・・・スカート部 ３・・・
ピストンピン Ｘｓ、Ｙｚ・・・楕円形
構成を示す図、第２図は第１図中Ａｔ−Ａ、矢視断面図
、第３図は第１図中Ａｔ Ｂｚ矢視断面図、第４図は
同上実施例におけるピストンスカート部のシリンダボア
との接触部を示す側面図、第５図はピストンの作動を説
明する断面図、第６図は従来の内燃機関用ピストンの一
例の構成を示す図、第７図は第１図中Ａ、−Ａ、矢視断
面図、第８図は第１図中Ｂ、−Ｂ、矢視断面図、第９図
は同上実施例におけるピストンスカート部のシリンダボ
アとの接触部を示す側面図である。 １・・・ピストン ２・・・スカート部 ３・・・
ピストンピン Ｘｓ、Ｙｚ・・・楕円形
Claims (1)
- ピストンリング装着溝よりも下方のスカート部の横断面
形状を、ピストンピンの軸線方向を短径とする楕円形と
してなる内燃機関用ピストンにおいて、前記スカート部
の楕円形を、少なくとも２種の楕円度を有するものであ
って、ピストンピンの軸線より上方が楕円度小に、下方
が楕円度大に形成され、かつ楕円度小なる部分と大なる
部分とが滑らかに連接する構成としたことを特徴とする
内燃機関用ピストン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250527A JP2598326B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 内燃機関用ピストン |
| US07/580,544 US5107807A (en) | 1989-09-28 | 1990-09-11 | Piston for internal combustion engine |
| DE69001229T DE69001229T3 (de) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Kolben für eine Brennkraftmaschine. |
| EP90310546A EP0420618B2 (en) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Piston for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250527A JP2598326B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115762A true JPH03115762A (ja) | 1991-05-16 |
| JP2598326B2 JP2598326B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17209220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1250527A Expired - Lifetime JP2598326B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598326B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5448942A (en) * | 1993-03-09 | 1995-09-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine piston |
| US5487364A (en) * | 1993-06-10 | 1996-01-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piston for an internal combustion engine |
| KR100441971B1 (ko) * | 2001-03-19 | 2004-07-30 | 김진규 | 에어펜스 |
| JP2018145861A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 日野自動車株式会社 | ピストン構造 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3010057U (ja) * | 1994-10-12 | 1995-04-18 | 株式会社木村技研 | 洗面台 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1250527A patent/JP2598326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3010057U (ja) * | 1994-10-12 | 1995-04-18 | 株式会社木村技研 | 洗面台 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5448942A (en) * | 1993-03-09 | 1995-09-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine piston |
| US5487364A (en) * | 1993-06-10 | 1996-01-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piston for an internal combustion engine |
| KR100441971B1 (ko) * | 2001-03-19 | 2004-07-30 | 김진규 | 에어펜스 |
| JP2018145861A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 日野自動車株式会社 | ピストン構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2598326B2 (ja) | 1997-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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