JP2003083159A - Piston structure for internal combustion engine - Google Patents
Piston structure for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転時
にシリンダライナ内を往復移動するピストンが揺動する
ことによりピストン自身が変形することを防止すること
ができる内燃機関のピストン構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston structure of an internal combustion engine, which can prevent the piston itself from being deformed by swinging of a piston that reciprocates in a cylinder liner during operation of the internal combustion engine. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来のピストン２００を連接棒
連結用のピン孔位置における縦断平面略図である。ピス
トン２００において、ピン孔９５を形成するボス部９１
とスカート部９２とが横リブ９６で連結されている。こ
の横リブ９６は、横リブ軸芯９７がピン孔９５の軸芯９
０と角度ｒを形成してボス部９１とスカート部９２とを
接続している。スカート部９２は、ボス部９１近傍を除
いては肉厚がほぼ一定となっており、スカート部９２の
内周壁に沿って円周方向リブ９３が設けられて補強が図
られている。また、スカート部９２は、全周（ピン孔９
５部分を除く）に渡って設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a schematic vertical sectional view of a conventional piston 200 at a pin hole position for connecting a connecting rod. In the piston 200, a boss portion 91 that forms a pin hole 95.
The skirt portion 92 and the skirt portion 92 are connected by a lateral rib 96. In this lateral rib 96, the lateral rib axis 97 is the axis 9 of the pin hole 95.
An angle r is formed with 0 to connect the boss portion 91 and the skirt portion 92. The skirt portion 92 has a substantially constant thickness except for the vicinity of the boss portion 91, and a circumferential rib 93 is provided along the inner peripheral wall of the skirt portion 92 for reinforcement. Further, the skirt portion 92 has the entire circumference (pin hole 9
(Excluding 5 parts).
【０００３】このような構造のピストン２００は、内燃
機関の運転時における図示しないクランク軸の回転運動
の影響でピン孔９５に設けられる図示しないピンを軸と
してシリンダライナ９４内で揺動し、シリンダライナ９
４と当接するスカート部９２に押圧力が作用する。従来
は、この押圧力に抗するべく円周方向リブ９３をスカー
ト部９２に設けていたが、押圧力をボス部９１へ伝達す
る横リブ９６がピン孔軸芯９０と角度ｒに傾斜して設け
てあるため、強度的に不利である。The piston 200 having such a structure oscillates in the cylinder liner 94 with a pin (not shown) provided in the pin hole 95 as an axis under the influence of the rotational movement of a crank shaft (not shown) during operation of the internal combustion engine. Liner 9
The pressing force acts on the skirt portion 92 that abuts the skirt 4. Conventionally, a circumferential rib 93 is provided on the skirt portion 92 to resist this pressing force, but a lateral rib 96 for transmitting the pressing force to the boss portion 91 is inclined at an angle r with the pin hole axis 90. Since it is provided, it is disadvantageous in terms of strength.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、従
来よりもさらに変形しにくいピストン構造を提供するこ
とを課題としている。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a piston structure that is less likely to be deformed than in the past.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１の発明では、連接棒接続用のピン孔のボス部と
シリンダライナに当接するスカート部とが横リブで連結
されており、スカート部の肉厚が前記横リブに近づくほ
ど滑らかに厚くなるようにした。また、請求項２の発明
では請求項１の発明において、ピストンの往復移動方向
のシリンダライナと当接する範囲における前記スカート
部の断面が同一形状となるようにスカート部を形成し
た。さらに請求項３の発明では請求項１の発明におい
て、前記横リブを前記ピン孔の軸方向と直角方向を向く
ように設けた。In order to solve the above problems, in the invention of claim 1, the boss portion of the pin hole for connecting the connecting rod and the skirt portion that abuts the cylinder liner are connected by a lateral rib, The wall thickness of the skirt is designed to become smoother as it approaches the lateral ribs. According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the skirt portion is formed so that the cross section of the skirt portion has the same shape in the range of contact with the cylinder liner in the reciprocating direction of the piston. Further, in the invention of claim 3, in the invention of claim 1, the lateral ribs are provided so as to face a direction perpendicular to the axial direction of the pin hole.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】図１は、請求項１〜３の発明を実
施したピストン１００の縦断正面図である。また、図２
は図１のII−II断面図である。ピストン１００はボス部
３（図２）によりピン孔１を形成しており、このピン孔
１には図示しないピンを介して連接棒の小端部が接続さ
れ、この小端部は内燃機関の運転時には往復直線運動を
する。また、図示しない連接棒の大端部はクランク軸に
接続され、内燃機関の運転時には連接棒の大端部は回転
運動をする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a vertical sectional front view of a piston 100 embodying the inventions of claims 1-3. Also, FIG.
2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1. The piston 100 has a pin hole 1 formed by a boss portion 3 (FIG. 2), and a small end portion of a connecting rod is connected to the pin hole 1 via a pin (not shown). When driving, it makes a reciprocating linear motion. Also, the large end of the connecting rod (not shown) is connected to the crankshaft, and the large end of the connecting rod makes a rotational motion during operation of the internal combustion engine.
【０００７】図２に示すようにボス部３とスカート部４
とは横リブ５で連結されている。スカート部４は、肉厚
が横リブ５に近づくほど滑らかに厚くなっている。ま
た、横リブ５の横リブ軸芯１０はピン孔軸芯２と角度Ｒ
１（直角）を形成している。As shown in FIG. 2, the boss portion 3 and the skirt portion 4 are
And are connected by a lateral rib 5. The skirt portion 4 becomes thicker in thickness as it approaches the horizontal rib 5. In addition, the horizontal rib axis 10 of the horizontal rib 5 forms an angle R with the pin hole axis 2.
1 (right angle) is formed.
【０００８】このスカート部４の肉厚は、ピストン１０
０の往復移動方向のスカート部４がシリンダライナ６に
当接する範囲（図１で見て上下方向）において同一形状
となっている。The skirt 4 has a wall thickness of the piston 10
The skirt portion 4 in the reciprocating direction of 0 has the same shape in the range in which the skirt portion 4 abuts on the cylinder liner 6 (vertical direction in FIG. 1).
【０００９】内燃機関を運転すると、ピストン１００は
シリンダライナ６の内壁に沿って往復移動し、上述した
ように連接棒の小端部はピストン１００に追従して往復
移動するが、連接棒の大端部はクランクに接続されて回
転運動を行うため、この大端部の回転運動が連接棒と小
端部及びピンを介してピストン１００をピン孔軸２を中
心に揺動させる力が作用する。When the internal combustion engine is operated, the piston 100 reciprocates along the inner wall of the cylinder liner 6, and the small end of the connecting rod reciprocates following the piston 100 as described above. Since the end portion is connected to the crank to perform rotational movement, the rotational movement of this large end portion exerts a force that causes the piston 100 to swing about the pin hole shaft 2 via the connecting rod, the small end portion, and the pin. .
【００１０】そのため、ピストン１００のスカート部４
はシリンダライナ６の内壁に押圧され、シリンダライナ
６の内壁から押圧力（側圧力）を受ける。この押圧力
は、スカート部４から横リブ５を経てボス部３に無理な
く伝達され、ボス部３（実際は図示しないピン）で支持
される。Therefore, the skirt portion 4 of the piston 100
Is pressed by the inner wall of the cylinder liner 6 and receives a pressing force (side pressure) from the inner wall of the cylinder liner 6. This pressing force is reasonably transmitted to the boss portion 3 from the skirt portion 4 through the lateral ribs 5 and is supported by the boss portion 3 (actually, a pin (not shown)).
【００１１】この押圧力は、上死点から約１０°進角し
た位置において最大となるが、スカート部４は変形する
ことなくシリンダライナ６から受ける押圧力はボス部３
で確実に支持される。This pressing force becomes maximum at a position advanced by about 10 ° from the top dead center, but the pressing force received from the cylinder liner 6 without deforming the skirt portion 4 is the boss portion 3.
Surely supported by.
【００１２】図３は、ピストン１００のピストンリング
部分の縦断正面図である。ピストン１００の上面（頂
面）は、燃焼室９に面しており、燃焼室９内で発生する
燃焼ガスがピストン１００とシリンダライナ６の間から
リークしないように、ピストンリング溝７（図１）に設
けたピストンリング８により気密が保たれている。さら
にピストンリング８は、ピストン１００下降時にシリン
ダライナ６の表面の余分な油膜を掻き落とし、潤滑油の
燃焼室９内への混入を最小限に止めている。また、燃焼
室９内における爆発時にシリンダライナ６から受ける押
圧力は、スカート部４で受けるようになっている。FIG. 3 is a vertical sectional front view of the piston ring portion of the piston 100. The upper surface (top surface) of the piston 100 faces the combustion chamber 9, and the piston ring groove 7 (see FIG. 1) is provided so that the combustion gas generated in the combustion chamber 9 does not leak from between the piston 100 and the cylinder liner 6. The airtightness is maintained by the piston ring 8 provided in (). Further, the piston ring 8 scrapes off an excess oil film on the surface of the cylinder liner 6 when the piston 100 descends, and minimizes mixing of lubricating oil into the combustion chamber 9. Further, the pressing force received from the cylinder liner 6 at the time of explosion in the combustion chamber 9 is received by the skirt portion 4.
【００１３】したがって、このスカート部４が変形して
しまうと、ピストン１００の首振り（ピン孔軸を中心と
した揺動）が大きくなり、同時にピストンリング溝７に
設けられたピストンリング８の揺動も大きくなるので、
ピストンリング８のシリンダライナ６内面に対する追従
性が悪化し、ピストンリング８のシール性が損なわれて
燃焼ガスのリークにつながり、ブローバイガスが増加す
る。また、同じ理由により油掻き性も低下して潤滑油の
消費量（燃焼室９への混入量）が増加する。Therefore, if the skirt portion 4 is deformed, the swing of the piston 100 (swing about the pin hole axis) increases, and at the same time, the piston ring 8 provided in the piston ring groove 7 swings. Because the movement will also increase,
The followability of the piston ring 8 with respect to the inner surface of the cylinder liner 6 is deteriorated, the sealability of the piston ring 8 is impaired, and combustion gas is leaked, and blow-by gas increases. Further, due to the same reason, the oil scraping property is lowered and the consumption amount of the lubricating oil (the mixing amount in the combustion chamber 9) is increased.
【００１４】しかし、請求項１〜３の発明を実施された
ピストン１００では、スカート部４が変形しないように
シリンダライナ６から受ける荷重を効率よくボス部３に
伝達し、図示しないピンで支持することができるので、
ピストン１００及びピストンリング８の揺動を最小限に
抑えることができ、ピストンリング８による気密性を良
好に保ち、ブローバイガスの増加を抑制し、潤滑油の無
駄な消費を回避することができる。However, in the piston 100 embodying the invention of claims 1 to 3, the load received from the cylinder liner 6 is efficiently transmitted to the boss portion 3 so that the skirt portion 4 is not deformed, and is supported by a pin (not shown). Because you can
The swing of the piston 100 and the piston ring 8 can be minimized, the airtightness of the piston ring 8 can be kept good, the increase of blow-by gas can be suppressed, and the wasteful consumption of lubricating oil can be avoided.
【００１５】ピストン１００はピン孔軸芯２を中心に揺
動するので、図２に示すように、スカート部４は全周に
設けず、角度Ｒ２（例えばＲ２＝９０度）の範囲にのみ
形成することもできる。スカート４を角度Ｒ２の範囲に
のみ形成するようにすると、全周に設けた場合と比較し
てシリンダライナ６との摺動抵抗が減少するという利点
がある。Since the piston 100 swings around the pin hole shaft center 2, as shown in FIG. 2, the skirt portion 4 is not provided on the entire circumference, but within the range of the angle R 2 (for example, R 2 = 90 degrees). It is also possible to form only. Forming the skirt 4 only within the range of the angle R 2 has an advantage that sliding resistance with the cylinder liner 6 is reduced as compared with the case where the skirt 4 is provided on the entire circumference.
【００１６】内燃機関は、今後益々高出力化が要求され
ることが予想され、請求項１〜３の発明は、高出力化に
十分に対応しうるピストン構造を提供している。It is expected that the internal combustion engine will be required to have a higher output in the future, and the inventions of claims 1 to 3 provide a piston structure which can sufficiently cope with the high output.
【００１７】[0017]
【発明の効果】請求項１の発明では、スカート部４をボ
ス部３に近づくにつれて滑らかに肉厚が厚くなるように
形成したので、従来のような円周方向リブ９３（図４）
を設けなくてもピストン１００の揺動時にシリンダライ
ナ６から受ける押圧力（側圧力）を支持するだけの剛性
を確保することができる。円周方向リブ９３を設けない
分だけ従来よりも構造を簡略化することができ、さらに
軽量化を図ることができる。ピストン１００が軽量化さ
れることにより、ピストン１００の揺動時における側圧
力が小さくなり、スカート部４の変形を防止し易くな
る。According to the first aspect of the present invention, the skirt portion 4 is formed so that the wall thickness becomes smoother as it gets closer to the boss portion 3. Therefore, the circumferential rib 93 (FIG. 4) as in the prior art is used.
Even when the piston 100 is not provided, it is possible to secure rigidity enough to support the pressing force (side pressure) received from the cylinder liner 6 when the piston 100 swings. Since the circumferential ribs 93 are not provided, the structure can be simplified as compared with the conventional structure, and the weight can be further reduced. By reducing the weight of the piston 100, the side pressure when the piston 100 swings becomes small, and it becomes easier to prevent the deformation of the skirt portion 4.
【００１８】請求項２の発明では、高さ方向（ピストン
１００の往復移動方向）にスカート部４の断面形状が一
定となるようにピストン１００を形成したので、シリン
ダライナ６から受ける側圧力を良好にボス部３に伝達す
ることができ、応力集中を生じさせることがなく、ピス
トン１００の剛性を向上させることができる。According to the second aspect of the invention, the piston 100 is formed so that the cross-sectional shape of the skirt portion 4 is constant in the height direction (the reciprocating movement direction of the piston 100), so that the side pressure received from the cylinder liner 6 is good. Therefore, the rigidity of the piston 100 can be improved without causing stress concentration.
【００１９】請求項３の発明では、横リブ５を横リブ軸
芯１０がピン孔軸芯２と直角（図２においてＲ１＝９０
度）になるように設けたので、スカート部４から伝達さ
れる側圧力（押圧力）により座屈することなく確実に側
圧力をボス部３に伝達することができる。したがって、
剛性が向上し、変形を防止することができる。In the third aspect of the present invention, the horizontal rib 5 has the horizontal rib axis 10 perpendicular to the pin hole axis 2 (R 1 = 90 in FIG. 2).
Therefore, the side pressure can be surely transmitted to the boss portion 3 without buckling due to the side pressure (pressing force) transmitted from the skirt portion 4. Therefore,
The rigidity is improved and deformation can be prevented.
【図１】 請求項１〜３の発明を実施したピストンの縦
断正面図である。FIG. 1 is a vertical sectional front view of a piston in which the inventions of claims 1 to 3 are implemented.
【図２】 図１のII−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】 ピストンのピストンリング部分の縦断正面図
である。FIG. 3 is a vertical sectional front view of a piston ring portion of a piston.
【図４】 従来のピストンを連接棒連結用のピン孔位置
における縦断平面略図である。FIG. 4 is a schematic vertical plan view of a conventional piston at a pin hole position for connecting a connecting rod.
１ ピン孔 ２ ピン孔軸芯 ３ ボス部 ４ スカート部 ５ 横リブ ６ シリンダライナ ７ ピストンリング溝 ８ ピストンリング ９ 燃焼室 １０ 横リブ軸芯 １００ ピストン Ｒ１ ピン孔軸芯と横リブ軸芯の間の角度 Ｒ２ スカート部の範囲を示す角度1 pin hole 2 pin hole axis 3 boss 4 skirt 5 lateral rib 6 cylinder liner 7 piston ring groove 8 piston ring 9 combustion chamber 10 lateral rib axis 100 piston R 1 between pin hole axis and lateral rib axis Angle R 2 Angle indicating the range of the skirt
Claims (3)
ダライナに当接するスカート部とが横リブで連結されて
おり、スカート部の肉厚が前記横リブに近づくほど滑ら
かに厚くなるようにしたことを特徴とする内燃機関のピ
ストン構造。1. A boss portion of a pin hole for connecting a connecting rod and a skirt portion that abuts on a cylinder liner are connected by a lateral rib, and the wall thickness of the skirt portion becomes smoothly thicker as it approaches the lateral rib. The piston structure of the internal combustion engine, characterized in that
ナと当接する範囲における前記スカート部の断面が同一
形状となるようにスカート部を形成した請求項１に記載
の内燃機関のピストン構造。2. The piston structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the skirt portion is formed so that the skirt portion has the same cross-section in the range of contact with the cylinder liner in the reciprocating direction of the piston.
方向を向くように設けた請求項１に記載の内燃機関のピ
ストン構造。3. The piston structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the lateral rib is provided so as to be oriented in a direction perpendicular to the axial direction of the pin hole.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277977A JP2003083159A (en) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Piston structure for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001277977A JP2003083159A (en) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Piston structure for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083159A true JP2003083159A (en) | 2003-03-19 |
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ID=19102422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001277977A Pending JP2003083159A (en) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Piston structure for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083159A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005043747A1 (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Piston for an internal combustion engine |
| DE102011002653A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Piston for use in internal combustion engines |
| WO2013020882A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Mahle International Gmbh | Piston |
| DE102015217911A1 (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001277977A patent/JP2003083159A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005043747A1 (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Piston for an internal combustion engine |
| US8286606B2 (en) | 2005-09-14 | 2012-10-16 | GM Global Technology Operations LLC | Piston for an internal combustion engine |
| DE102011002653A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Piston for use in internal combustion engines |
| JP2014507588A (en) * | 2011-01-13 | 2014-03-27 | フェデラル−モーグル ニュルンベルグ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Piston for internal combustion engine |
| US8955488B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-02-17 | Federal-Mogul Nurnberg Gmbh | Piston for use in internal combustion engines |
| WO2013020882A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Mahle International Gmbh | Piston |
| CN103732897A (en) * | 2011-08-11 | 2014-04-16 | 马勒国际有限公司 | Piston |
| US8752521B2 (en) | 2011-08-11 | 2014-06-17 | Mahle International Gmbh | Piston |
| DE102015217911A1 (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
| US10711896B2 (en) | 2015-09-18 | 2020-07-14 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
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