JP2588289B2 - 内燃機関のピストン - Google Patents
内燃機関のピストンInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関のピストンの改良に関する。
（従来の技術およびその課題） 内燃機関において、ピストンとシリンダの間には潤滑
油膜が形成されているが、ピストンの接触面積に応じて
摩擦損失が増大するので、スカート部の接触面積をでき
るだけ減らしたいという要求がある。
油膜が形成されているが、ピストンの接触面積に応じて
摩擦損失が増大するので、スカート部の接触面積をでき
るだけ減らしたいという要求がある。
一般に、スカート部の横断面は楕円形に形成され、機
関運転時の熱膨張により真円に近付き、シリンダに対し
て一様に接触させるようになっているため、ピストンの
シリンダに対する押し付け力が大きくなるスラストおよ
び反スラスト方向で面圧が過大となったり、あるいはそ
れ以外の領域で不要に接触面積を増大させることになっ
た。
関運転時の熱膨張により真円に近付き、シリンダに対し
て一様に接触させるようになっているため、ピストンの
シリンダに対する押し付け力が大きくなるスラストおよ
び反スラスト方向で面圧が過大となったり、あるいはそ
れ以外の領域で不要に接触面積を増大させることになっ
た。
この対策として、特開昭58−38357号公報では、ピス
トンのスカート部から台地状に***する面が部分的に形
成され、任意の領域でシリンダに対する接触面積を削減
している。
トンのスカート部から台地状に***する面が部分的に形
成され、任意の領域でシリンダに対する接触面積を削減
している。
ところが、このようにしてシリンダに対する接触面積
を減らし過ぎると、機関の低速高負荷運転時には摺動速
度の低下と接触面圧の増大により焼き付きを発生しやす
くなる。
を減らし過ぎると、機関の低速高負荷運転時には摺動速
度の低下と接触面圧の増大により焼き付きを発生しやす
くなる。
また、この場合、スカート部に施される面加工は３次
元で行われ、しかも数十ミクロン単位の精度が要求され
るので、加工工数が著しく増大するという問題点があっ
た。
元で行われ、しかも数十ミクロン単位の精度が要求され
るので、加工工数が著しく増大するという問題点があっ
た。
本発明は、こうした従来の問題点を解決することを目
的とする。
的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明では、スカート部の同
一平面における横断面形状をピストンピン中心線に直交
するピストン軸心面上に焦点を持つ少なくとも２種類の
楕円弧を合成して形成し、この楕円弧は、ピストンピン
側方では、ピストン軸心面に対して両側にθ２の角度範
囲の領域で楕円度V1の楕円弧、その側方領域で楕円度V1
より大きい楕円度V2の楕円弧で構成する一方、ピストン
ピンより下方では、ピストン軸心面に対して両側にθ３
の角度範囲の領域で楕円度V3の楕円弧で構成し、かつ、
各楕円度は、V1≦V3,の関係、角度はθ２＞θ３の関係
で設定し、さらに、このスカート部の各楕円度を少なく
ともピストンピンの側方に対峙する範囲で下方から上方
に向けて小さく変化させて真円に近づけるようにした。
一平面における横断面形状をピストンピン中心線に直交
するピストン軸心面上に焦点を持つ少なくとも２種類の
楕円弧を合成して形成し、この楕円弧は、ピストンピン
側方では、ピストン軸心面に対して両側にθ２の角度範
囲の領域で楕円度V1の楕円弧、その側方領域で楕円度V1
より大きい楕円度V2の楕円弧で構成する一方、ピストン
ピンより下方では、ピストン軸心面に対して両側にθ３
の角度範囲の領域で楕円度V3の楕円弧で構成し、かつ、
各楕円度は、V1≦V3,の関係、角度はθ２＞θ３の関係
で設定し、さらに、このスカート部の各楕円度を少なく
ともピストンピンの側方に対峙する範囲で下方から上方
に向けて小さく変化させて真円に近づけるようにした。
（作用） 上記構成に基づき、スカート部の横断面はピストンピ
ンと直交するスラスト、反スラスト方向に長径を持つ楕
円に形成され、機関運転時は熱膨張によりこの楕円が真
円に近付き、シリンダに接触する面積を増大させてピス
トンの姿勢を制御する。
ンと直交するスラスト、反スラスト方向に長径を持つ楕
円に形成され、機関運転時は熱膨張によりこの楕円が真
円に近付き、シリンダに接触する面積を増大させてピス
トンの姿勢を制御する。
ピストンが受ける燃焼圧力または慣性力によりスカー
ト部がシリンダに押し付けられるスラスト側または反ス
ラスト側において、この荷重が最も大きくなるピストン
ピンの側方領域（スカート部の上部）では、スカート部
の横断面を真円に近付けることにより、シリンダの周方
向について広い範囲で接触させ、面圧を十分に低減して
焼き付き等を防止する。
ト部がシリンダに押し付けられるスラスト側または反ス
ラスト側において、この荷重が最も大きくなるピストン
ピンの側方領域（スカート部の上部）では、スカート部
の横断面を真円に近付けることにより、シリンダの周方
向について広い範囲で接触させ、面圧を十分に低減して
焼き付き等を防止する。
スカート部をシリンダに押し付ける荷重が小さいピス
トンピンより下方の領域では、スカート部の楕円度を大
きくすることにより、シリンダの周方向について狭い範
囲で接触させ、スカート部における不要な接触面積を削
減してピストンの摩擦損失を減らすことができる。
トンピンより下方の領域では、スカート部の楕円度を大
きくすることにより、シリンダの周方向について狭い範
囲で接触させ、スカート部における不要な接触面積を削
減してピストンの摩擦損失を減らすことができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図に示すように、ピストン１はピストンリング溝
2,3およびオイルリング溝４を備えるピストン頂部５
と、その下に連なるスカート部６とを有し、スカート部
６はシリンダに摺接してピストン１の姿勢を制御する。
2,3およびオイルリング溝４を備えるピストン頂部５
と、その下に連なるスカート部６とを有し、スカート部
６はシリンダに摺接してピストン１の姿勢を制御する。
図中、O7はピストンピンの中心線であり、O8はこのピ
ストンピンに直交してピストン１の軸心（中心）を通る
ピストン軸心面である。
ストンピンに直交してピストン１の軸心（中心）を通る
ピストン軸心面である。
スカート部６の横断面はピストンピンの中心線に直交
するピストン軸心面O8上に焦点を持つ楕円に沿って形成
され、本発明はこのスカート部６の楕円度を少なくとも
ピストンピンの側方に対峙する範囲で下方から上方に向
けて小さく変化させて真円に近づける。なお、楕円度は
楕円の短径と長径の比であり、楕円度が小さいほど真円
に近付くことになる。
するピストン軸心面O8上に焦点を持つ楕円に沿って形成
され、本発明はこのスカート部６の楕円度を少なくとも
ピストンピンの側方に対峙する範囲で下方から上方に向
けて小さく変化させて真円に近づける。なお、楕円度は
楕円の短径と長径の比であり、楕円度が小さいほど真円
に近付くことになる。
第２図に示すように、ピストンピン中心線O7より上方
に位置するスカート部６の横断面は、２つの楕円弧11と
12および直線16を合成して形成される。すなわち、スカ
ート部６はピストン軸心面O8に対して両側にθ１の角度
範囲で形成され、ピストン軸心面O8に対して両側にθ２
の角度範囲に当たるスラスト側と反スラスト側の領域で
比較的に小さい楕円度V1の楕円弧11と、それ以外の側方
領域で比較的に大きい楕円度V2の楕円弧12と、この楕円
弧11と12を結ぶ直線16に沿って形成される。なお、直線
16は楕円弧12の接線15と角度θ５（0.3゜≦θ５＜２
゜）をもって交差し、スカート部６の段差を少なくして
いる。
に位置するスカート部６の横断面は、２つの楕円弧11と
12および直線16を合成して形成される。すなわち、スカ
ート部６はピストン軸心面O8に対して両側にθ１の角度
範囲で形成され、ピストン軸心面O8に対して両側にθ２
の角度範囲に当たるスラスト側と反スラスト側の領域で
比較的に小さい楕円度V1の楕円弧11と、それ以外の側方
領域で比較的に大きい楕円度V2の楕円弧12と、この楕円
弧11と12を結ぶ直線16に沿って形成される。なお、直線
16は楕円弧12の接線15と角度θ５（0.3゜≦θ５＜２
゜）をもって交差し、スカート部６の段差を少なくして
いる。
第３図に示すように、ピストンピン中心線O7より下方
に位置するスカート部６の横断面は、２つの楕円弧13と
14および直線18を合成して形成される。すなわち、スカ
ート部６はピストン軸心面O8に対して両側にθ３の範囲
に当たるスラスト側と反スラスト側の領域で比較的に大
きい楕円度V3の楕円弧13に沿って形成され、それ以外の
側方領域で比較的に小さい楕円度V4の楕円弧14と、この
楕円弧13と14を結ぶ直線18に沿って形成される。なお、
直線18は楕円弧13の接線17と角度θ６（0.3゜≦θ６＜
２゜）をもって交差し、スカート部６の段差を十分に少
なくしている。
に位置するスカート部６の横断面は、２つの楕円弧13と
14および直線18を合成して形成される。すなわち、スカ
ート部６はピストン軸心面O8に対して両側にθ３の範囲
に当たるスラスト側と反スラスト側の領域で比較的に大
きい楕円度V3の楕円弧13に沿って形成され、それ以外の
側方領域で比較的に小さい楕円度V4の楕円弧14と、この
楕円弧13と14を結ぶ直線18に沿って形成される。なお、
直線18は楕円弧13の接線17と角度θ６（0.3゜≦θ６＜
２゜）をもって交差し、スカート部６の段差を十分に少
なくしている。
ここで各楕円度はV1≦V3、V2≦V4の関係で設定され、
スカート部６は下方から上方に向けて真円に近付き、機
関運転時に楕円弧11と13に沿ったスラスト部分とシリン
ダ10との隙間が０〜25μｍとなるのに対して、楕円弧12
と14に沿った側方部分は25μｍより大きくなるように設
定される。
スカート部６は下方から上方に向けて真円に近付き、機
関運転時に楕円弧11と13に沿ったスラスト部分とシリン
ダ10との隙間が０〜25μｍとなるのに対して、楕円弧12
と14に沿った側方部分は25μｍより大きくなるように設
定される。
なお、スカート部６の横断面において、２つの楕円弧
11と12または13と14を合成したことにより、上下方向に
位置する楕円弧12と14にそれぞれ沿ったスカート側方部
分の段差を少なくするとともに、スカート中央部分の楕
円弧11と13に楕円度の差を大きく持たせることができ
る。また、θ３＜θ２＜θ１の関係に設定して、スカー
ト部６の上部でシリンダ10に対する接触面積を大きくし
ている。
11と12または13と14を合成したことにより、上下方向に
位置する楕円弧12と14にそれぞれ沿ったスカート側方部
分の段差を少なくするとともに、スカート中央部分の楕
円弧11と13に楕円度の差を大きく持たせることができ
る。また、θ３＜θ２＜θ１の関係に設定して、スカー
ト部６の上部でシリンダ10に対する接触面積を大きくし
ている。
第４図，第５図に示すように、スカート部６は軸方向
の輪郭が上下方向で絞られるバレル形状に形成され、楕
円弧11と13に沿ったスカート中央部分および楕円弧12と
14に沿ったスカート側方部分は、すべてピストンピン中
心線O7より下方にＥだけ離れたスカート部６のバレル形
状19の最大径の部位を通る接線20に対してピストン軸心
と離れる方向にθ４の角度をなす直線21によって結ばれ
る。θ４は０゜＜θ４＜１゜の範囲となるように、楕円
弧11と13または楕円弧12と14の各楕円度が設定され、軸
方向の段差を十分に少なくする。
の輪郭が上下方向で絞られるバレル形状に形成され、楕
円弧11と13に沿ったスカート中央部分および楕円弧12と
14に沿ったスカート側方部分は、すべてピストンピン中
心線O7より下方にＥだけ離れたスカート部６のバレル形
状19の最大径の部位を通る接線20に対してピストン軸心
と離れる方向にθ４の角度をなす直線21によって結ばれ
る。θ４は０゜＜θ４＜１゜の範囲となるように、楕円
弧11と13または楕円弧12と14の各楕円度が設定され、軸
方向の段差を十分に少なくする。
また、スカート部６はその下端にかけてシリンダ10か
ら離れるテーパ量Ｘを大きくして、カジリ等を防いでい
る。
ら離れるテーパ量Ｘを大きくして、カジリ等を防いでい
る。
次に作用について説明する。
第６図に示すように、ピストン１は燃焼ガス圧力Pgを
受けてシリンダ10内で往復動し、ピストンピン１および
コンロッド９を介してクランクシャフトの回転力に変換
するが、燃焼圧力Pgの合力Fgはコンロッド９の軸方向へ
の力Fcと、ピストン１の軸心に直交する力Ftに分かれる
ため、スカート部６はスラストおよび反スラスト方向で
はガス圧力および慣性力によりシリンダ10に押し付けら
れる圧力が高くなる。
受けてシリンダ10内で往復動し、ピストンピン１および
コンロッド９を介してクランクシャフトの回転力に変換
するが、燃焼圧力Pgの合力Fgはコンロッド９の軸方向へ
の力Fcと、ピストン１の軸心に直交する力Ftに分かれる
ため、スカート部６はスラストおよび反スラスト方向で
はガス圧力および慣性力によりシリンダ10に押し付けら
れる圧力が高くなる。
スカート部６の横断面はピストンピン７と直交するス
ラスト、反スラスト方向に長径を持つ楕円に形成され、
機関運転時は熱膨張によりこの楕円が真円に近付き、シ
リンダ10に接触する面積を増大させてピストン１の姿勢
を制御する。
ラスト、反スラスト方向に長径を持つ楕円に形成され、
機関運転時は熱膨張によりこの楕円が真円に近付き、シ
リンダ10に接触する面積を増大させてピストン１の姿勢
を制御する。
ここで、従来のようにスカート部の楕円度を上下方向
に一定に形成した場合は、スカート部がシリンダに接触
する領域は第７図に破線で囲むように負荷の小さい下方
で大きくなる。ピストンに働く摩擦力Ｆは、Newtonの粘
性の法則にＦ＝Ｓ×η×dv/dh（ただしＳは接触面積、
ηはオイル粘度、dv/dhは速度である）として表される
とおり、接触面積に比例して増加する。
に一定に形成した場合は、スカート部がシリンダに接触
する領域は第７図に破線で囲むように負荷の小さい下方
で大きくなる。ピストンに働く摩擦力Ｆは、Newtonの粘
性の法則にＦ＝Ｓ×η×dv/dh（ただしＳは接触面積、
ηはオイル粘度、dv/dhは速度である）として表される
とおり、接触面積に比例して増加する。
本実施例では、スカート部６はピストンピン７に対峙
する側方領域で下方から上方に向けて楕円度がV3からV1
と小さくなって真円に近付くとともに、この楕円弧の角
度範囲がθ３からθ２と大きくなっているため、スカー
ト部６がシリンダ10に接触する領域は、大略第８図に破
線で囲むようにピストンピンの中心線O7とピストン軸心
面O8にそれぞれ沿ったＴ字形の領域22となる。
する側方領域で下方から上方に向けて楕円度がV3からV1
と小さくなって真円に近付くとともに、この楕円弧の角
度範囲がθ３からθ２と大きくなっているため、スカー
ト部６がシリンダ10に接触する領域は、大略第８図に破
線で囲むようにピストンピンの中心線O7とピストン軸心
面O8にそれぞれ沿ったＴ字形の領域22となる。
したがって、ピストン１が受ける燃焼圧力または慣性
力によりスカート部６がシリンダ10に押し付けられるス
ラスト側または反スラスト側において、この荷重が最も
大きくなるピストンピン９の側方領域では、スカート部
６の横断面を真円に近付けることにより、スカート部６
をシリンダ10の周方向について広い範囲で接触させ、面
圧を十分に低減して焼き付き等を防止することができ
る。
力によりスカート部６がシリンダ10に押し付けられるス
ラスト側または反スラスト側において、この荷重が最も
大きくなるピストンピン９の側方領域では、スカート部
６の横断面を真円に近付けることにより、スカート部６
をシリンダ10の周方向について広い範囲で接触させ、面
圧を十分に低減して焼き付き等を防止することができ
る。
スカート部６をシリンダ10に押し付ける荷重が小さく
なるピストンピン７より下方の領域では、スカート部６
の楕円度を大きくすることにより、シリンダ10の周方向
について狭い範囲で接触させて摩擦損失を低減し、スカ
ート部６のＴ字形領域22以外ではシリンダ10に対して25
μｍ以上の隙間を確保して、オイルの引きづりによる摩
擦力を低減できる。
なるピストンピン７より下方の領域では、スカート部６
の楕円度を大きくすることにより、シリンダ10の周方向
について狭い範囲で接触させて摩擦損失を低減し、スカ
ート部６のＴ字形領域22以外ではシリンダ10に対して25
μｍ以上の隙間を確保して、オイルの引きづりによる摩
擦力を低減できる。
次に、第９図，第10図に示す他の実施例は、スカート
部６の楕円度をスラスト側と反スラスト側とで非対称に
設定するものである。
部６の楕円度をスラスト側と反スラスト側とで非対称に
設定するものである。
ピストンピン中心線O7より上方に位置するスカート部
６の横断面は、第９図に示すように、スカート部の角度
範囲がスラスト側でθ１と、反スラスト側のθ11より大
きく形成され、スラスト側ではθ２の角度範囲で楕円度
V1の楕円弧11と、それ以外の側方領域で比較的に大きい
楕円度V2の楕円弧12とが合成されるのに対して、反スラ
スト側ではθ12（θ12＜θ２）の角度範囲で楕円度V11
（V11＞V1）の楕円弧31と、それ以外の側方領域で比較
的に大きい楕円度V12（V12＞V2）の楕円弧32とが合成さ
れる。
６の横断面は、第９図に示すように、スカート部の角度
範囲がスラスト側でθ１と、反スラスト側のθ11より大
きく形成され、スラスト側ではθ２の角度範囲で楕円度
V1の楕円弧11と、それ以外の側方領域で比較的に大きい
楕円度V2の楕円弧12とが合成されるのに対して、反スラ
スト側ではθ12（θ12＜θ２）の角度範囲で楕円度V11
（V11＞V1）の楕円弧31と、それ以外の側方領域で比較
的に大きい楕円度V12（V12＞V2）の楕円弧32とが合成さ
れる。
ピストンピン中心線O7より下方に位置するスカート部
６の横断面は、第10図に示すように、スラスト側ではθ
３の角度範囲で楕円度V3（V3≧V1）の楕円弧13と、それ
以外の側方領域で比較的に大きい楕円度V4（V4≧V2）の
楕円弧14とが合成されるのに対して、反スラスト側では
θ13（θ13＜θ３）の角度範囲で楕円度V13（V13＞V3か
つV13≧V11）の楕円弧33と、それ以外の側方領域で比較
的に大きい楕円度V14（V14＞V4かつV14≧V12）の楕円弧
32とが合成される。
６の横断面は、第10図に示すように、スラスト側ではθ
３の角度範囲で楕円度V3（V3≧V1）の楕円弧13と、それ
以外の側方領域で比較的に大きい楕円度V4（V4≧V2）の
楕円弧14とが合成されるのに対して、反スラスト側では
θ13（θ13＜θ３）の角度範囲で楕円度V13（V13＞V3か
つV13≧V11）の楕円弧33と、それ以外の側方領域で比較
的に大きい楕円度V14（V14＞V4かつV14≧V12）の楕円弧
32とが合成される。
このようにして、反スラスト側ではピストン１が主と
して慣性力によりシリンダ10に押し付けられるので、燃
焼圧力により押し付けられるスラスト側に比べてスカー
ト部６に働く荷重が小さくなることに対応して、反スラ
スト側の接触面積を第11図のＴ字形領域35に削減し、ピ
ストン１の摩擦損失をさらに低減する。
して慣性力によりシリンダ10に押し付けられるので、燃
焼圧力により押し付けられるスラスト側に比べてスカー
ト部６に働く荷重が小さくなることに対応して、反スラ
スト側の接触面積を第11図のＴ字形領域35に削減し、ピ
ストン１の摩擦損失をさらに低減する。
次に、第12図に示す他の実施例について説明すると、
スカート部６はピストンピン７に対峙する側方領域では
下方から上方に向けて楕円度が小さくなって、スカート
部６がシリンダ10に接触する範囲を大略破線で囲むよう
にピストンピンの中心線O7とピストン軸心面O8にそれぞ
れ沿ったＴ字形の領域22とする一方、スカート部６には
円周方向に刻まれる多数の条痕を形成し、条痕の深さを
周方向で変化させて、Ｔ字形領域22内にスカート部６に
条痕の開口巾が相対的に大きい領域41と42を設ける。
スカート部６はピストンピン７に対峙する側方領域では
下方から上方に向けて楕円度が小さくなって、スカート
部６がシリンダ10に接触する範囲を大略破線で囲むよう
にピストンピンの中心線O7とピストン軸心面O8にそれぞ
れ沿ったＴ字形の領域22とする一方、スカート部６には
円周方向に刻まれる多数の条痕を形成し、条痕の深さを
周方向で変化させて、Ｔ字形領域22内にスカート部６に
条痕の開口巾が相対的に大きい領域41と42を設ける。
第13図，第14図に示すように、条痕43の深さを領域41
と42でh0からh1へと所定の比率で大きく変化させて、条
痕43の開口巾をLbからLdへと大きくすることにより、各
条痕43の間に残される帯状表面44の巾をLaからLcへと小
さくする。
と42でh0からh1へと所定の比率で大きく変化させて、条
痕43の開口巾をLbからLdへと大きくすることにより、各
条痕43の間に残される帯状表面44の巾をLaからLcへと小
さくする。
このようにして、Ｔ字形領域22内でも条痕43の深さを
変化させてシリンダに対する接触面積をその中心領域41
と下端領域42で削減することにより、オイルの引きずり
抵抗をさらに低減するとともに、条痕43内にオイルを留
どめて良好な潤滑性を維持する。
変化させてシリンダに対する接触面積をその中心領域41
と下端領域42で削減することにより、オイルの引きずり
抵抗をさらに低減するとともに、条痕43内にオイルを留
どめて良好な潤滑性を維持する。
（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、スカート部の同一平面に
おける横断面形状をピストンピン中心線に直交するピス
トン軸心面上に焦点を持つ少なくとも２種類の楕円弧を
合成して形成し、この楕円弧は、ピストンピン側方で
は、ピストン軸心面に対して両側にθ２の角度範囲の領
域で楕円度V1の楕円弧、その側方領域で楕円度V1より大
きい楕円度V2の楕円弧で構成する一方、ピストンピンよ
り下方では、ピストン軸心面に対して両側にθ３の角度
範囲の領域で楕円度V3の楕円弧で構成し、かつ、各楕円
度は、V1≦V3,の関係、角度はθ２＞θ３の関係で設定
し、さらに、このスカート部の各楕円度を少なくともピ
ストンピンの側方に対峙する範囲で下方から上方に向け
て小さく変化させて真円に近づけるようにしたことを特
徴とする内燃機関のピストンにある。
おける横断面形状をピストンピン中心線に直交するピス
トン軸心面上に焦点を持つ少なくとも２種類の楕円弧を
合成して形成し、この楕円弧は、ピストンピン側方で
は、ピストン軸心面に対して両側にθ２の角度範囲の領
域で楕円度V1の楕円弧、その側方領域で楕円度V1より大
きい楕円度V2の楕円弧で構成する一方、ピストンピンよ
り下方では、ピストン軸心面に対して両側にθ３の角度
範囲の領域で楕円度V3の楕円弧で構成し、かつ、各楕円
度は、V1≦V3,の関係、角度はθ２＞θ３の関係で設定
し、さらに、このスカート部の各楕円度を少なくともピ
ストンピンの側方に対峙する範囲で下方から上方に向け
て小さく変化させて真円に近づけるようにしたことを特
徴とする内燃機関のピストンにある。
このように、ピストンピン側方と下方、ピストン軸心
面に対して両側にθ２、θ３の角度範囲の領域とその側
方領域で楕円度を変えることにより、スカート部にＴ字
形、等の接触面と側方の非接触面を形成し、スカート部
のピストンピン側方ではシリンダーの周方向の接触面積
を増大させて面圧を低減して焼き付きを防ぎ、ピストン
ピンより下方ではシリンダーの周方向の接触面積を削減
させて摩擦損失を減らした。ピストン軸心面に対して両
側にθ２、θ３の角度範囲の領域と、その側方領域で楕
円度を変えたため、シリンダーに対する接触面と非接触
面を明確に形成することが出来る。また、スカート部に
複雑な面加工を施すことなく、シリンダに対する接触面
積の分布を適正に設定することが可能となり、スカート
部のスラスト及び反スラスト方向で充分に面圧を低減し
て焼き付き等を防止するとともに、スカート部における
不要な接触面積を削減してピストンの摩擦損失を減ら
し、機関の信頼性や燃費の改善が図れる。
面に対して両側にθ２、θ３の角度範囲の領域とその側
方領域で楕円度を変えることにより、スカート部にＴ字
形、等の接触面と側方の非接触面を形成し、スカート部
のピストンピン側方ではシリンダーの周方向の接触面積
を増大させて面圧を低減して焼き付きを防ぎ、ピストン
ピンより下方ではシリンダーの周方向の接触面積を削減
させて摩擦損失を減らした。ピストン軸心面に対して両
側にθ２、θ３の角度範囲の領域と、その側方領域で楕
円度を変えたため、シリンダーに対する接触面と非接触
面を明確に形成することが出来る。また、スカート部に
複雑な面加工を施すことなく、シリンダに対する接触面
積の分布を適正に設定することが可能となり、スカート
部のスラスト及び反スラスト方向で充分に面圧を低減し
て焼き付き等を防止するとともに、スカート部における
不要な接触面積を削減してピストンの摩擦損失を減ら
し、機関の信頼性や燃費の改善が図れる。
第１図は本発明の実施例を示すピストンの側面図、第２
図は同図のＡ−Ａ線に沿う横断面図、第３図は同じくＢ
−Ｂ線に沿う横断面図、第４図は同じくＣ−Ｃ線に沿う
誇張した輪郭図、第５図は同じくＤ−Ｄ線に沿う誇張し
た輪郭図、第６図は作用を説明するための概略正面図、
第７図，第８図はそれぞれ同じくピストンの側面図であ
る。第９図は他の実施例を示す第１図のＡ−Ａ線に沿う
横断面図、第10図は同じくＢ−Ｂ線に沿う横断面図、第
11図は作用を説明するための側面図である。第12図はさ
らに他の実施例を示すピストンの側面図、第13図は要部
拡大図、第14図は第12図のＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図で
ある。 １……ピストン、６……スカート部、11,12,13,14……
楕円弧。
図は同図のＡ−Ａ線に沿う横断面図、第３図は同じくＢ
−Ｂ線に沿う横断面図、第４図は同じくＣ−Ｃ線に沿う
誇張した輪郭図、第５図は同じくＤ−Ｄ線に沿う誇張し
た輪郭図、第６図は作用を説明するための概略正面図、
第７図，第８図はそれぞれ同じくピストンの側面図であ
る。第９図は他の実施例を示す第１図のＡ−Ａ線に沿う
横断面図、第10図は同じくＢ−Ｂ線に沿う横断面図、第
11図は作用を説明するための側面図である。第12図はさ
らに他の実施例を示すピストンの側面図、第13図は要部
拡大図、第14図は第12図のＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図で
ある。 １……ピストン、６……スカート部、11,12,13,14……
楕円弧。
Claims (1)
- 【請求項１】スカート部の同一平面における横断面形状
をピストンピン中心線に直交するピストン軸心面上に焦
点を持つ少なくとも２種類の楕円弧を合成して形成し、
この楕円弧は、ピストンピン側方では、ピストン軸心面
に対して両側にθ２の角度範囲の領域で楕円度V1の楕円
弧、その側方領域で楕円度V1より大きい楕円度V2の楕円
弧で構成する一方、ピストンピンより下方では、ピスト
ン軸心面に対して両側にθ３の角度範囲の領域で楕円度
V3の楕円弧で構成し、かつ、各楕円度は、V1≦V3,の関
係、角度はθ２＞θ３の関係で設定し、さらに、このス
カート部の各楕円度を少なくともピストンピンの側方に
対峙する範囲で下方から上方に向けて小さく変化させて
真円に近づけるようにしたことを特徴とする内燃機関の
ピストン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1335753A JP2588289B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 内燃機関のピストン |
| US07/580,544 US5107807A (en) | 1989-09-28 | 1990-09-11 | Piston for internal combustion engine |
| EP90310546A EP0420618B2 (en) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Piston for internal combustion engine |
| DE69001229T DE69001229T3 (de) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Kolben für eine Brennkraftmaschine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1335753A JP2588289B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199655A JPH03199655A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2588289B2 true JP2588289B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=18292079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1335753A Expired - Fee Related JP2588289B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-12-25 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588289B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06257507A (ja) * | 1993-03-09 | 1994-09-13 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関のピストン |
| JP6206191B2 (ja) * | 2014-01-08 | 2017-10-04 | マツダ株式会社 | 内燃機関のピストン |
| WO2019181163A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のピストン及びその製造方法 |
Family Cites Families (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
- 1989-12-25 JP JP1335753A patent/JP2588289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03199655A (ja) | 1991-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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