JPH07247901A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
- Publication number
- JPH07247901A JPH07247901A JP3508994A JP3508994A JPH07247901A JP H07247901 A JPH07247901 A JP H07247901A JP 3508994 A JP3508994 A JP 3508994A JP 3508994 A JP3508994 A JP 3508994A JP H07247901 A JPH07247901 A JP H07247901A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt
- thrust side
- thrust
- portions
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- Pending
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スラスト側と反スラスト側でピストンスカー
ト部の当たり面積をほぼ同一にしてピストンの姿勢を安
定化させる。 【構成】 スラスト側スカート部４の両側のサイドウォ
ール部６の間隔Ｌ1 を反スラスト側スカート部５の両側
のサイドウォール部の間隔Ｌ2 より小とする。スラスト
側スカート部４の剛性が高まり、スラスト力の方が反ス
ラスト力より大きいにかかわらずスカート当たり面積が
ほぼ同じになり、ピストン姿勢が安定化する。
ト部の当たり面積をほぼ同一にしてピストンの姿勢を安
定化させる。 【構成】 スラスト側スカート部４の両側のサイドウォ
ール部６の間隔Ｌ1 を反スラスト側スカート部５の両側
のサイドウォール部の間隔Ｌ2 より小とする。スラスト
側スカート部４の剛性が高まり、スラスト力の方が反ス
ラスト力より大きいにかかわらずスカート当たり面積が
ほぼ同じになり、ピストン姿勢が安定化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用ピストンに関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストンは、通常、外径が円
形またはほぼ円形のピストン頂部と、一対のピンボス部
と、スラスト側および反スラスト側からなる一対のスカ
ート部と、サイドウォール部とを有する。一対のピンボ
ス部はピストン頂部の下側につらなり、ピストン直径方
向に互いに対向して設けられる。スラスト側および反ス
ラスト側からなる、一対のスカート部は、ピストン頂部
の下側につらなり、ピンボス部の軸芯に対して直交する
方向に、ピストン直径方向に互いに対向して設けられ
る。サイドウォール部はピンボス部とスカート部とを連
結し、ピンボス部軸芯に対して直交する方向に延びる内
面を有する。従来のピストンにおいては、たとえば特開
平４−２４４６７７号公報に示すように、スラスト側ス
カート部と反スラスト側スカート部とでは、サイドウォ
ール部の間隔は等しく、かつ厚さも同じのため、それら
の剛性は等しい。
形またはほぼ円形のピストン頂部と、一対のピンボス部
と、スラスト側および反スラスト側からなる一対のスカ
ート部と、サイドウォール部とを有する。一対のピンボ
ス部はピストン頂部の下側につらなり、ピストン直径方
向に互いに対向して設けられる。スラスト側および反ス
ラスト側からなる、一対のスカート部は、ピストン頂部
の下側につらなり、ピンボス部の軸芯に対して直交する
方向に、ピストン直径方向に互いに対向して設けられ
る。サイドウォール部はピンボス部とスカート部とを連
結し、ピンボス部軸芯に対して直交する方向に延びる内
面を有する。従来のピストンにおいては、たとえば特開
平４−２４４６７７号公報に示すように、スラスト側ス
カート部と反スラスト側スカート部とでは、サイドウォ
ール部の間隔は等しく、かつ厚さも同じのため、それら
の剛性は等しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ピストンスカ
ート部が受ける力は、スラスト側（爆発行程においてク
ランク反力を受ける側）の方が反スラスト側より大であ
るため、スカート部の当り面積およびスカート部の変形
量はスラスト側の方が反スラスト側の方が大となり、ス
ラスト側スカート部がシリンダボアに押しつけられなが
ら摺動しているときのピストン姿勢が悪くなり、オイル
消費も悪くなる。本発明の目的は、スラスト側スカート
部の剛性を反スラスト側スカート部の剛性よりも大にし
て、ピストン姿勢を安定化させオイル消費を改善できる
内燃機関用ピストンを提供することにある。
ート部が受ける力は、スラスト側（爆発行程においてク
ランク反力を受ける側）の方が反スラスト側より大であ
るため、スカート部の当り面積およびスカート部の変形
量はスラスト側の方が反スラスト側の方が大となり、ス
ラスト側スカート部がシリンダボアに押しつけられなが
ら摺動しているときのピストン姿勢が悪くなり、オイル
消費も悪くなる。本発明の目的は、スラスト側スカート
部の剛性を反スラスト側スカート部の剛性よりも大にし
て、ピストン姿勢を安定化させオイル消費を改善できる
内燃機関用ピストンを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の内燃機関用ピストンは次の通りである。ピス
トン頂部と、前記ピストン頂部の下側につらなり、ピス
トン直径方向に互いに対向して設けられた一対のピンボ
ス部と、前記ピストン頂部の下側につらなり、前記一対
のピンボス部の軸芯に対して直交する方向に、ピストン
直径方向に互いに対向して設けられた、スラスト側およ
び反スラスト側からなる、一対のスカート部と、前記ピ
ンボス部と前記一対のスカート部とを連結するサイドウ
ォール部と、を有する内燃機関用ピストンにおいて、前
記スラスト側スカート部の両側のサイドウォール部の間
隔を、前記反スラスト側スカート部の両側のサイドウォ
ール部の間隔より小とした内燃機関用ピストン。
の本発明の内燃機関用ピストンは次の通りである。ピス
トン頂部と、前記ピストン頂部の下側につらなり、ピス
トン直径方向に互いに対向して設けられた一対のピンボ
ス部と、前記ピストン頂部の下側につらなり、前記一対
のピンボス部の軸芯に対して直交する方向に、ピストン
直径方向に互いに対向して設けられた、スラスト側およ
び反スラスト側からなる、一対のスカート部と、前記ピ
ンボス部と前記一対のスカート部とを連結するサイドウ
ォール部と、を有する内燃機関用ピストンにおいて、前
記スラスト側スカート部の両側のサイドウォール部の間
隔を、前記反スラスト側スカート部の両側のサイドウォ
ール部の間隔より小とした内燃機関用ピストン。
【０００５】
【作用】上記本発明の内燃機関用ピストンでは、スカー
ト部を両側でサイドウォール部によって支持された梁と
みなしたとき、サイドウォール部間隔が小のスラスト側
スカート部の方が、サイドウォール部間隔が大の反スラ
スト側スカート部よりも、横荷重に対する変形量は小と
なり、したがって剛性は大となる。このため、スラスト
荷重がかかっている時のピストン姿勢が安定化し、オイ
ル消費量は低減される。
ト部を両側でサイドウォール部によって支持された梁と
みなしたとき、サイドウォール部間隔が小のスラスト側
スカート部の方が、サイドウォール部間隔が大の反スラ
スト側スカート部よりも、横荷重に対する変形量は小と
なり、したがって剛性は大となる。このため、スラスト
荷重がかかっている時のピストン姿勢が安定化し、オイ
ル消費量は低減される。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を説明す
る。図１〜図４において、内燃機関用ピストン１は、外
形が円形かほぼ円形のピストン頂部２と、一対のピンボ
ス部３と、スラスト側および反スラスト側からなる一対
のスカート部４、５（スラスト側スカート部が４、反ス
ラスト側スカート部が５）と、サイドウォール部６とを
有する。ピストン頂部２の外周には、ピストンリング溝
７とその下側にオイルリング溝８が設けられる。一対の
ピンボス部３は、ピストン頂部２の下側に一体的につら
なり、ピストン直径方向に互いに対向して設けられる。
各ピンボス部３にはピストンピン穴９が形成され、一対
のピンボス部３のピストンピン穴９は同一直線上にあ
り、そこにピストンピン（図示略）が嵌挿される。ピス
トンピン穴９の軸芯はピンボス部３の軸芯でもある。
る。図１〜図４において、内燃機関用ピストン１は、外
形が円形かほぼ円形のピストン頂部２と、一対のピンボ
ス部３と、スラスト側および反スラスト側からなる一対
のスカート部４、５（スラスト側スカート部が４、反ス
ラスト側スカート部が５）と、サイドウォール部６とを
有する。ピストン頂部２の外周には、ピストンリング溝
７とその下側にオイルリング溝８が設けられる。一対の
ピンボス部３は、ピストン頂部２の下側に一体的につら
なり、ピストン直径方向に互いに対向して設けられる。
各ピンボス部３にはピストンピン穴９が形成され、一対
のピンボス部３のピストンピン穴９は同一直線上にあ
り、そこにピストンピン（図示略）が嵌挿される。ピス
トンピン穴９の軸芯はピンボス部３の軸芯でもある。
【０００７】スラスト側スカート部４と反スラスト側ス
カート部５は、ピストン頂部２の下側に一体的につらな
り、ピンボス部３の軸芯に対して直交する方向に、かつ
ピストン直径方向に互いに対向して設けられる。ここ
で、スラスト側は機関の爆発行程時のクランク反力をコ
ネクティングロッド（図示略）を介して受ける側を云
い、その反対側が反スラスト側である。受ける荷重はス
ラスト側の方が反スラスト側より大きい。サイドウォー
ル部６はピンボス部３と一対のスカート部４、５とを連
結する。サイドウォール部６はピンボス部軸芯と直交す
る面内に延びる内面６ａを有する。サイドウォール部６
の外面６ｂは、ピンボス部中心を通る横断面で切って見
た図３の断面では内面６ａと平行である。ピストンピン
穴９より下側で切って見た図４の断面では、ピストン外
形は円形であるが、サイドウォール部６の下側に対応す
る部分はサイドウォール部内面６ａが下端までストレー
トに延びている。
カート部５は、ピストン頂部２の下側に一体的につらな
り、ピンボス部３の軸芯に対して直交する方向に、かつ
ピストン直径方向に互いに対向して設けられる。ここ
で、スラスト側は機関の爆発行程時のクランク反力をコ
ネクティングロッド（図示略）を介して受ける側を云
い、その反対側が反スラスト側である。受ける荷重はス
ラスト側の方が反スラスト側より大きい。サイドウォー
ル部６はピンボス部３と一対のスカート部４、５とを連
結する。サイドウォール部６はピンボス部軸芯と直交す
る面内に延びる内面６ａを有する。サイドウォール部６
の外面６ｂは、ピンボス部中心を通る横断面で切って見
た図３の断面では内面６ａと平行である。ピストンピン
穴９より下側で切って見た図４の断面では、ピストン外
形は円形であるが、サイドウォール部６の下側に対応す
る部分はサイドウォール部内面６ａが下端までストレー
トに延びている。
【０００８】スラスト側スカート部４の両側のサイドウ
ォール部６の間隔Ｌ1 は、反スラスト側スカート部５の
両側のサイドウォール部６の間隔Ｌ2 より小とされてい
る。ここで、サイドウォール部６の間隔とは対向するサ
イドウォール部内面６ａ同志の間隔をいうものとする。
ピストン中心を通って、ピンボス部軸芯と直交する直線
からのサイドウォール部内面６ａまでの距離は、スラス
ト側スカート部４ではＬ1 ／２づつであり、反スラスト
側スカート部５では、ピストン頂部冷却用オイルジェッ
ト穴がない場合は、Ｌ2 ／２づつであるが、オイルジェ
ット穴１０がある場合は、オイルジェット穴が設けられ
ない側でＬ2 ／２、オイルジェット穴１０が設けられる
側でＬ2／２より大である。図示例はオイルジェット穴
１０が設けられた場合を示しているが、オイルジェット
穴はなくてもよい。
ォール部６の間隔Ｌ1 は、反スラスト側スカート部５の
両側のサイドウォール部６の間隔Ｌ2 より小とされてい
る。ここで、サイドウォール部６の間隔とは対向するサ
イドウォール部内面６ａ同志の間隔をいうものとする。
ピストン中心を通って、ピンボス部軸芯と直交する直線
からのサイドウォール部内面６ａまでの距離は、スラス
ト側スカート部４ではＬ1 ／２づつであり、反スラスト
側スカート部５では、ピストン頂部冷却用オイルジェッ
ト穴がない場合は、Ｌ2 ／２づつであるが、オイルジェ
ット穴１０がある場合は、オイルジェット穴が設けられ
ない側でＬ2 ／２、オイルジェット穴１０が設けられる
側でＬ2／２より大である。図示例はオイルジェット穴
１０が設けられた場合を示しているが、オイルジェット
穴はなくてもよい。
【０００９】つぎに、作用を図１〜図４、および図５〜
図７を参照して説明する。図５において、ある間隔Ｌだ
け離れた２本の柱１２で支えられた棒１１に荷重Ｆを加
えた時の棒１１の変位をｘとする。ここで、ピストンで
は、棒１１がスカート部４、５に対応し、柱１２がサイ
ドウォール部６に対応する。また、Ｆはスカート面圧、
ｘはスカート変形量（スカート当たり範囲にほぼ比
例）、Ｌはサイドウェール間隔に、それぞれ、対応す
る。図６に示すように、サイドウォール部間隔ＬをＬ′
に減少したならば、変形量ｘ1 はｘ2 と小さくなり、サ
イドウォール間隔を狭くすることによりスカート剛性が
高くなることがわかる。この原理を利用して、図７に示
すようにスラスト側と反スラスト側で同等面積の当たり
となる、ピストン姿勢維持上理想的な当たりとなるよう
にするには、すなわちｘ1 ＝ｘ2 とするには、Ｆ1 にお
いて、Ｌ1 ＜Ｌ2 とすればよいことになる。すなわち、
スラスト側のサイドウォール間隔Ｌ1 を反スラスト側の
サイドウォール間隔Ｌ2 より狭くすることにより、スラ
スト側と反スラスト側の変形量を同等にでき、同等の広
い当たりを得ることができる。スラスト側スカート部４
の剛性を高めるのに、スカート部肉厚を大きくする必要
がないので、重量増加を招かない。また、スカート当り
面積を同等にするにはスカート部の曲率をスラスト側と
反スラスト側で変えることによっても可能ではあるが、
曲率による場合はスカート部剛性を増大させることはで
きないので、ピストン姿勢の安定化にはつながらない。
図７を参照して説明する。図５において、ある間隔Ｌだ
け離れた２本の柱１２で支えられた棒１１に荷重Ｆを加
えた時の棒１１の変位をｘとする。ここで、ピストンで
は、棒１１がスカート部４、５に対応し、柱１２がサイ
ドウォール部６に対応する。また、Ｆはスカート面圧、
ｘはスカート変形量（スカート当たり範囲にほぼ比
例）、Ｌはサイドウェール間隔に、それぞれ、対応す
る。図６に示すように、サイドウォール部間隔ＬをＬ′
に減少したならば、変形量ｘ1 はｘ2 と小さくなり、サ
イドウォール間隔を狭くすることによりスカート剛性が
高くなることがわかる。この原理を利用して、図７に示
すようにスラスト側と反スラスト側で同等面積の当たり
となる、ピストン姿勢維持上理想的な当たりとなるよう
にするには、すなわちｘ1 ＝ｘ2 とするには、Ｆ1 にお
いて、Ｌ1 ＜Ｌ2 とすればよいことになる。すなわち、
スラスト側のサイドウォール間隔Ｌ1 を反スラスト側の
サイドウォール間隔Ｌ2 より狭くすることにより、スラ
スト側と反スラスト側の変形量を同等にでき、同等の広
い当たりを得ることができる。スラスト側スカート部４
の剛性を高めるのに、スカート部肉厚を大きくする必要
がないので、重量増加を招かない。また、スカート当り
面積を同等にするにはスカート部の曲率をスラスト側と
反スラスト側で変えることによっても可能ではあるが、
曲率による場合はスカート部剛性を増大させることはで
きないので、ピストン姿勢の安定化にはつながらない。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、スラスト側スカート部
の両側のサイドウォール部の間隔を、反スラスト側スカ
ート部の両側のサイドウォール部の間隔より小としたの
で、スラスト側スカート部の剛性を増大でき、スラスト
力の方が反スラスト力より大きいにもかかわらずスラス
ト側スカート部当たり面積と反スラスト側スカート部当
たり面積を互いに近づけることができ、その結果ピスト
ン姿勢を安定化でき、オイル消費量を低減できる。
の両側のサイドウォール部の間隔を、反スラスト側スカ
ート部の両側のサイドウォール部の間隔より小としたの
で、スラスト側スカート部の剛性を増大でき、スラスト
力の方が反スラスト力より大きいにもかかわらずスラス
ト側スカート部当たり面積と反スラスト側スカート部当
たり面積を互いに近づけることができ、その結果ピスト
ン姿勢を安定化でき、オイル消費量を低減できる。
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関用ピストンの
断面図である。
断面図である。
【図２】図１のピストンの底面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】棒の曲げ変形とピストンスカート部との対応図
である。
である。
【図６】支点間距離を変えたときの両端支持棒の曲げ変
形図である。
形図である。
【図７】スラスト側スカート部と反スラスト側スカート
部の曲げ変形図である。
部の曲げ変形図である。
１ ピストン ２ ピストン頂部 ３ ピンボス部 ４ スラスト側スカート部 ５ 反スラスト側スカート部 ６ サイドウォール部 ６ａ サイドウォール部内面 ９ ピストンピン穴 １０ オイルジェット穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福原 一行 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 三宅 紀明 長野県上田市常磐城２丁目２番43号 アー ト金属工業株式会社上田本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストン頂部と、 前記ピストン頂部の下側につらなり、ピストン直径方向
に互いに対向して設けられた一対のピンボス部と、 前記ピストン頂部の下側につらなり、前記一対のピンボ
ス部の軸芯に対して直交する方向に、ピストン直径方向
に互いに対向して設けられた、スラスト側および反スラ
スト側からなる、一対のスカート部と、 前記ピンボス部と前記一対のスカート部とを連結するサ
イドウォール部と、を有する内燃機関用ピストンにおい
て、 前記スラスト側スカート部の両側のサイドウォール部の
間隔を、前記反スラスト側スカート部の両側のサイドウ
ォール部の間隔より小としたことを特徴とする内燃機関
用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3508994A JPH07247901A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3508994A JPH07247901A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07247901A true JPH07247901A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12432240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3508994A Pending JPH07247901A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07247901A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525220A (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 内燃機関用のピストン |
| US20110174153A1 (en) * | 2008-08-13 | 2011-07-21 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
| JP2012107635A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のピストン |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP3508994A patent/JPH07247901A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525220A (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 内燃機関用のピストン |
| JP2014025480A (ja) * | 2007-04-27 | 2014-02-06 | Mahle Internatl Gmbh | 内燃機関用のピストン |
| US20110174153A1 (en) * | 2008-08-13 | 2011-07-21 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
| JP2012107635A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のピストン |
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