JPH0634152U

JPH0634152U - 内燃機関のピストン構造

Info

Publication number: JPH0634152U
Application number: JP6874492U
Authority: JP
Inventors: 博章浜田
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1994-05-06

Abstract

(57)【要約】【目的】潤滑性能を向上させてシリンダ壁に対するピ
ストンの摺動摩擦抵抗を低減し、機関の出力向上と燃費
の低下を図る。【構成】スカート部２０の上端部外周縁に約０．１°
〜３°の傾斜角度θをもつ傾斜面２２を形成すると共
に、前記反スラスト側の傾斜面２２ａ角度θ１をスラス
ト側の傾斜面２２ｂ角度θ２よりも大きく設定してい
る。そして、傾斜面２２の下部外周縁２４でシリンダ１
０の一側面１０ａに付着している潤滑油を掻き集めなが
ら適度な油膜厚さに均すようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関のピストン構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように、例えば自動車用内燃機関のピストンにあっては、膨張行程時の燃焼ガス圧によって高熱に晒されて熱膨張変化すると共に、爆発力によりコンロッドを押圧する反力に起因して、シリンダの壁面に押さえ付けられる側力つまりスラスト力が作用する。このため、ピストンとシリンダ壁面との間に、ピストンスラップによる打音や摺動抵抗による摩耗が発生し易くなっている。

【０００３】そこで、例えば図４に示すようにピストン１の最も熱膨張変化量の大きい冠部２の外周面からリング溝ランド部３及びスカート部４の上端部４ａ外周面をバレル形状に形成して、熱膨張変化量の均一化等を図り、局部的な摺動摩擦抵抗による摩耗等の発生を防止する技術も提供されている（実開昭６１−３９４８号公報等参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、前記従来のピストン構造にあっては、スカート部４の上端部４ａ外周面４ｂ全体を円弧面としたため、例えば排気行程時などにピストン１が傾動して冠部２側がシリンダ壁５と当接するスカート部４の反スラスト側外周面４ｂのうち、シリンダ壁５に当接する接触部位４ｃよりも上方の非接触部位４ｄでは、シリンダ壁５に付着した潤滑油を掻き集めたり適当な油膜厚さに均すことが不可能である。したがって、外周面４ｂの接触部位４ｃとシリンダ壁５間の潤滑性能が低下し、摺動摩擦抵抗が大きくなる惧れがある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、冠部の下端部に有するピストンリング溝と、該最下端側のピストンリング溝の下部に有するスカート部とを備えた内燃機関のピストン構造において、前記最下端側のピストンリング溝を構成するスカート部の上端部外周縁に傾斜面を形成すると共に、反スラスト側の前記傾斜面角度を、スラスト側の傾斜面角度よりも大きく設定したことを特徴としている。

【０００６】

【作用】

前記構成の本考案によれば、例えば排気行程時などにおいて、スカート部上端部に形成された傾斜面の下端外周縁によって、シリンダ壁に付着した潤滑油全体を掻き集めながら適当な油膜厚さに均すことが可能になる。このため、該傾斜面下部のシリンダ壁との接触部位とシリンダ壁間の潤滑性能が良好となる。

【０００７】しかも、スカート部の接触部位に対して反スラスト側の傾斜面角度をスラスト側傾斜面角度よりも大きく設定したことにより、ピストンの傾動時つまり冠部がシリンダ壁側に傾動した際に、前記反スラスト側傾斜面のシリンダ壁に対する接触面積が小さくなる。このため、前記油膜の形成及び均一化と相俟って摺動摩擦抵抗が低減する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。尚、説明の都合上、シリンダとピストンとの間の隙間は誇張して描いてある。

【０００９】図３は本考案に係る内燃機関のピストン構造の一実施例を示している。即ち、シリンダブロック内に形成されたシリンダ１０内を往復運動するピストン１１は、燃焼室１２内での爆発力を受ける冠部１３と、該冠部１３の下部外周に形成されてトップリング１４，セカンドリング１５，オイルリング１６を夫々嵌着保持するピストンリング溝１７，１８，１９と各ピストンリング溝１７，１８，１９の下端部に有するスカート部２０と、コンロッドの小端部が連結されるピストンピン２１とを備えている。

【００１０】前記スカート部２０は、横断面略円形状を呈し、前記最下端部のオイルリング溝１９の一部を構成する上端部２０ａの外周縁全体に平坦状の傾斜面２２が形成されている。この傾斜面２２は、その傾斜角度θが傾斜面２２下部のシリンダ１０の壁面と接触する直線状の接触部位２３を基準として０.１°〜３°設定されていると共に、高さＬ１が３mmからスカート部２０の高さＬの略１／４mmに設定されている。また、この傾斜面２２の下部外周縁２４は、円弧状に形成されて接触部位２３と滑らかな曲線で連続的に結ばれている。

【００１１】更に、前記傾斜面２２は、図１及び図２に示すように機関の排気行程時などにおいてピストン１１が上昇運動する際に、該ピストン１１が傾動して冠部１３がシリンダ１０の一側壁１０ａに当たる所謂反スラスト側の傾斜面２２ａの傾斜角度θ１が、反対側のスラスト側の傾斜面２２ｂの傾斜角度θ２よりも大きく設定されている。つまり、例えばスラスト側傾斜面２２ｂの傾斜角度θ２が１°であるとすれば反スラスト側傾斜面２２ａの傾斜角度θ１は３°に設定されている。

【００１２】したがって、この実施例によれば、排気行程や圧縮行程時などにピストン１１がシリンダ一側面１０ａ側へ傾動しながら上昇運動すると、傾斜面２２ａの下部外周縁２４がシリンダ一側面１０ａを摺接しながら、該一側面１０ａに付着している潤滑油を掻き集めつつ一定の適当な油膜厚さに均す。このため、スカート部２０の接触部位２３とシリンダ一側面１０ａとの間の潤滑性能が良好になる。この結果、ピストン１１のシリンダ１０に対する摺動摩擦抵抗が低減する。

【００１３】しかも、反スラスト側傾斜面２２ａの傾斜角度θ１がスラスト側傾斜面２２ｂの傾斜角度θ２よりも大きく設定されているため、ピストン１１の前記傾動時において、反スラスト側傾斜面２２ａの下部外周縁２４のシリンダ一側面１０ａに対する接触面積がスラスト側下部外周縁よりも小さくなる。このため、前記潤滑油の掻集及び油膜厚さの均一化と相俟って接触部位２３とシリンダ一側面１０ａとの摺動摩擦抵抗が一層低減する。この結果、機関の出力の向上と燃費の低下が図れる。

【００１４】また、傾斜面２２と接触部位２３が滑らかな曲線で連続的に結ばれているため、外周縁２４で掻き集められた潤滑油を接触部位２３方向へ円滑に送り出すことができ、潤滑作用がさらに良好になる。

【００１５】尚、前記傾斜面２２の傾斜角度や高さＬ１は、考案者の実験の結果、前述のようにな潤滑油の掻集作用や油膜厚さの均し作用が最も適正かつ確実に行われたことによって選択されたものである。

【００１６】また、前記傾斜面２２は、平坦状の他に緩やかな曲面状に形成することも可能である。

【００１７】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案に係る内燃機関のピストン構造によれば、ピストンの上昇運動時に、スカート部の上端部に形成された傾斜面の下部外周縁によって、シリンダ壁に付着している潤滑油を掻集しかつ適当な油膜厚さに均すことができるため、スカート部とシリンダ壁との間の潤滑性能が向上し、摺動摩擦抵抗が十分に低減される。

【００１８】しかも、反スラスト側の傾斜面角度をスラスト側の傾斜面角度よりも大きく設定したため、シリンダ壁に対する接触面積が小さくなる。したがって、前記潤滑油の掻集作用や油膜厚さの均一作用と相俟ってピストンの摺動摩擦抵抗が一層低減する。この結果、機関の出力の向上と、燃費の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図３のＡ部拡大図。

【図２】図３のＢ部拡大図。

【図３】本実施例のピストン構造を示す正面図。

【図４】従来のピストン構造を示す正面図。

【符号の説明】

１０…シリンダ１０ａ…一側面１１…ピストン１３…冠部１７，１８，１９…ピストンリング溝２０…スカート部２０ａ…上端部２２…傾斜面２２ａ…反スラスト側傾斜面２２ｂ…スラスト側傾斜面

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】冠部の下端部に有するピストンリング溝
と、該最下端側のピストンリング溝の下部に有するスカ
ート部とを備えた内燃機関のピストン構造において、前
記最下端側のピストンリング溝を構成するスカート部の
上端部外周縁に傾斜面を形成すると共に、反スラスト側
の前記傾斜面角度を、スラスト側の傾斜面角度よりも大
きく設定したことを特徴とする内燃機関のピストン構
造。