JPH0538340U - 内燃機関のピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スカート部にオイルジェット等による干渉を
回避するための切り欠きを形成したオートサーマティッ
クピストンにおいて、切り欠き部分からピストンスカー
トに亀裂が発生することのない内燃機関のピストンを提
供する。 【構成】 エンジンの冷間時に楕円形状であり、運転時
に円形となるように熱膨脹による変形を規制するストラ
ット板を有し、且つスカート部の下端に切り欠きを有す
るピストンにおいて、少なくとも前記切り欠きの近傍を
避けるように、この部位のストラット板を後退させると
共に、この後退させた部分のスカート部の肉厚を厚く形
成し、熱膨脹時にピストンが円形となるように、この部
分の外周プロフィールをストラット板を有する部分の外
周プロフィールと徐変してつなぐように形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はピストンの熱膨張の方向を規制するストラット板を有する内燃機関の ピストン（オートサーマティックピストン）の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の内燃機関のピストンには、その熱膨張の方向を規制するためのストラッ ト板を有する、オートサーマティックピストンとも称されるピストンと、このよ うなストラット板を有していないピストンとがある。 このようなストラット板を有するタイプのピストンを開示した公知例としては 、実公昭49− 19681号公報、実願昭60− 61192号公報及び実開昭62−143052号公 報などの考案が知られており、これらは図５の縦断面図及び図６の平断面図に示 すように、リング溝４を設けた頭部２と、その下方に位置するスカート部５とか らなるピストン本体１において、スカート部５のうちでも頭部２に隣接するスカ ート肩部９の内側にストラット板３が設けられている。

【０００３】 上記のようにストラット板３を設けたピストン本体１の斜視図を図７に示し、 更にその外周の展開状態を図８に示す。このタイプのピストン本体１はエンジン の冷間時に楕円形状になっており、運転時の温度上昇によって真円になるように 作られている。そして、ストラット板３を設け、その緊張力によって、予めたわ み易く作られたピストン本体１のスカート部５の熱膨脹の方向を規制することに よって、楕円形状のピストン本体１が熱膨脹によって、そのまま相似形に拡大さ れた楕円形状にならないようにしている。

【０００４】 このようなストラット板３を有し、エンジン運転時に真円となるオートサーマ ティックピストンの特徴としては、ストラット板３を設けていないために運転時 に拡大された楕円形状になるピストンに比して、冷間時のピストンとシリンダラ イナーとのクリアランスを小さくできることである。従って、楕円形状のピスト ンにおいて、その短径方向のピストンとシリンダライナーとの間に長径方向より も大きな隙間があり、ピストンの往復運動中に発生するスラスト方向及び反スラ スト方向の揺動によって、ピストンがシリンダライナーに衝突する時のピストン 打音による騒音は、高負荷時の騒音は同じであっても、低負荷時での騒音はクリ アランスを小さく保つことができるオートサーマティックピストンの方が小さく できるのである。

【０００５】

【考案の解決しようとする課題】

一方、エンジンにはピストンを冷却したり、コンロッドメタルを潤滑するため にオイルジェットをシリンダ下端部に設けている。このオイルジェットは、潤滑 や冷却を効率よく確実に行うのに充分な噴射圧力や噴射方向とする必要がある関 係から、その取り付け位置や取り付け方向がある程度制限されてしまうのが実情 であり、ピストンの下死点において、オイルジェットとピストンスカートの干渉 を避けるためにピストンスカートの下端に、切り欠きを形成しているピストンが かなり多く使用されている。

【０００６】 しかしながら、上記したようにストラット板３を設けることによって、ピスト ン本体１のスカート部５の熱膨張の方向を規制して、エンジン運転時のピストン 形状を真円とするねらいから、オートサーマティックピストンのスカート部５は ストラット板３を設けていないピストンに比して薄肉にし、意図的に剛性を弱く してたわみ易くしておく必要がある。

【０００７】 従って、図８に示すように、ピストンのスカート部５にオイルジェット等の干 渉物を避けるために、切り欠き７が形成されている場合には、その切り欠き７の 部分からピストンのスカート部５に亀裂Ｃが発生し易いという問題がある。 以上の問題点に鑑みてなされた本考案は、スカート部にオイルジェット等によ る干渉を回避するための切り欠きを形成したオートサーマティックピストンにお いて、切り欠き部分からピストンスカートに亀裂が発生することのない内燃機関 のピストンを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案に係る内燃機関のピストンは、エンジンの冷 間時に楕円形状であり、運転時に円形となるように熱膨脹による変形を規制する ストラット板を有し、且つスカート部の下端に切り欠きを有するピストンにおい て、少なくとも前記切り欠きの近傍を避けるように、この部位のストラット板を 後退させると共に、この後退させた部分のスカート部の肉厚を厚く形成し、熱膨 脹時にピストンが円形となるように、この部分の外周プロフィールをストラット 板を有する部分の外周プロフィールと徐変してつなぐように形成したことを特徴 とする構成である。

【０００９】 尚、前記切り欠きはシリンダブロック側に設けられたオイルジェット等にピス トンスカート部が干渉しないように形成されたものであり、好ましくはこの切り 欠きの形状を半円形等の応力を分散させ易い形状とすると良い。

【００１０】

【作 用】

本考案の内燃機関のピストンは上記した構成を有しており、ピストンのスカー ト部の熱膨脹の方向を規制するために設けたストラット板を、少なくともスカー ト部下端の切り欠きの近傍を避けるように後退させているので、ストラット板の 緊張力によって生じる切り欠きにかかる応力を低減させることができる。

【００１１】 また、ストラット板を後退させた部分のスカート部の肉厚を厚く形成して、こ の厚肉部とストラット板とが滑らかにつながるように、この部分の外周プロフィ ールとストラット板を有する部分の外周プロフィールとを徐変させてつないでい るので、この部位の剛性を強くすることができ、ストラット板を有するオートサ ーマティックピストンにおける、スカート部の切り欠きからの亀裂の発生を防止 することができる。

【００１２】 尚、ストラット板を後退させた部分においては、スカート部の肉厚を厚くして おり、この厚肉のスカート部は薄肉のスカート部よりも熱膨脹量が大きいので、 ストラット板を後退させたことによる熱歪を補正するように、冷間時に楕円形状 であるピストンの短径方向に向かって、より大きく膨脹するので、エンジンの運 転時（ピストンの高温時）には、このピストンはほぼ円形となり、熱変形につい ての問題は生じない。

【００１３】

【実 施 例】

次に図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１及び図２は本考案のそれ ぞれ異なる実施例の内燃機関のピストンの外周面の展開状態を示している。先ず 、図１に示すピストン外周面の展開状態は、ピストン本体１においては、熱膨張 規制用のストラット板３を有し、かつそのスカート部５に図示されていないシリ ンダブロック側に配設されたオイルジェット等の干渉物を回避するために切り欠 き７を形成している。また、この切り欠き７の形状は、応力を分散させ易くする ために半円形としている。

【００１４】 この切り欠き７の周辺のストラット板３の緊張力によって応力が集中し易い部 分においては、ストラット板３を後退させて形成しており、ストラット板３の緊 張力によってこの部分にかかる応力を低減している。また、前記切り欠き７周辺 のストラット板３を後退させた部分のスカート部５には、図３に示すような厚肉 部６を形成して、この部位の剛性を向上させて、ストラット板３の緊張力による 亀裂の発生を防止している。

【００１５】 次に、実施例２として図２に示すピストン外周面の展開状態は、切り欠き７を 形成した側にはストラット板３を設けずに、図４に示すように、このストラット 板３を排除した部分のスカート部５に厚肉部６を形成して、この部位を剛性の強 い形状に形成している。この実施例においても、その作用・効果は前記実施例１ と同様である。

【００１６】 このように、上記した本考案の各実施例によると、ピストンのスカート部５の 熱膨脹を規制するために設けたストラット板３を、スカート部５下端の切り欠き ７近傍を避けるように後退させているか、或いは切り欠き７を形成した側にはス トラット板３を設けていないので、ストラット板３の緊張力によって生じる切り 欠き７にかかる応力を低減させることができる。そして、ストラット板３を後退 させた部分、或いはストラット板３を排除した部分のスカート部５には、その肉 厚を厚くした厚肉部６を形成し、この肉厚部６とストラット板３或いはスカート 部５とが滑らかにつながるようにこの部分の外周プロフィールとストラット板を 有する部分の外周プロフィールとを徐変させてつないでいるので、この切り欠き ７近傍のスカート部５の剛性を強くすることができる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案の内燃機関のピストンは、エンジンの冷間時に楕円形状であり、運転時 に円形となるように熱膨脹による変形を規制するストラット板を有し、且つスカ ート部の下端に切り欠きを有するピストンにおいて、少なくとも前記切り欠きの 近傍を避けるように、この部位のストラット板を後退させると共に、この後退さ せた部分のスカート部の肉厚を厚く形成し、熱膨脹時にピストンが円形となるよ うに、この部分の外周プロフィールをストラット板を有する部分の外周プロフィ ールと徐変してつなぐように形成したことを特徴とするので、以下の効果を奏す ることができる。

【００１８】 ピストンのスカート部の熱膨脹の方向を規制するために設けたストラット板を 、少なくともスカート部下端の切り欠きの近傍を避けるように後退させているの で、ストラット板の緊張力によって生じる切り欠きにかかる応力を低減させるこ とができる。 また、ストラット板を後退させた部分のスカート部の肉厚を厚く形成して、こ の厚肉部とストラット板とが滑らかにつながるように、この部分の外周プロフィ ールとストラット板を有する部分の外周プロフィールとを徐変させてつないでい るので、この部位の剛性を強くすることができ、ストラット板を有するオートサ ーマティックピストンにおける、スカート部の切り欠きからの亀裂の発生を防止 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１におけるピストン外周の展開
状態を示す図である。

【図２】本考案の実施例２におけるピストン外周の展開
状態を示す図である。

【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線拡大縦断面図、（ｂ）
は図１のＢ−Ｂ線拡大平断面図である。

【図４】（ａ）は図２のＡ−Ａ線拡大縦断面図、（ｂ）
は図２のＢ−Ｂ線拡大平断面図である。

【図５】従来のオートサーマティックピストンの縦断面
図である。

【図６】図５のＤ−Ｄ線平断面図である。

【図７】図５のピストンの斜視図である。

【図８】図５のピストン外周の展開状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ピストン本体 ３ ストラット板 ５ スカー
ト部 ６ 厚肉部 ７ 切り欠き。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの冷間時に楕円形状であり、運
   転時に円形となるように熱膨脹による変形を規制するス
   トラット板を有し、且つスカート部の下端に切り欠きを
   有するピストンにおいて、少なくとも前記切り欠きの近
   傍を避けるように、この部位のストラット板を後退させ
   ると共に、この後退させた部分のスカート部の肉厚を厚
   く形成し、熱膨脹時にピストンが円形となるように、こ
   の部分の外周プロフィールをストラット板を有する部分
   の外周プロフィールと徐変してつなぐように形成したこ
   とを特徴とする内燃機関のピストン。