特許 6622903 内燃機関のピストン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6622903

(24)【登録日】2019年11月29日

(45)【発行日】2019年12月18日

(54)【発明の名称】内燃機関のピストン

(51)【国際特許分類】

   F16J 1/04 20060101AFI20191209BHJP

   F02F 3/00 20060101ALI20191209BHJP

【ＦＩ】

   F16J1/04

   F02F3/00 M

【請求項の数】12

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-505820(P2018-505820)

(86)(22)【出願日】2017年3月6日

(86)【国際出願番号】JP2017008747

(87)【国際公開番号】WO2017159424

(87)【国際公開日】20170921

【審査請求日】2018年9月3日

(31)【優先権主張番号】特願2016-51783(P2016-51783)

(32)【優先日】2016年3月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】舟橋 俊幸

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】石橋 信彦

【審査官】 保田 亨介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１３２２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０８９１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７６４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１７６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−１０９４５１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｆ３／００−３／２８

Ｆ１６Ｊ１／００−１／２４

７／００−１０／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のピストンであって、
表面側に内燃機関の燃焼室の一部を構成するピストン冠面を有する冠部と、
上記冠部の裏面側に一体に設けられ、シリンダ壁面に対して摺動するスラスト側と反スラスト側の一対の円弧状のスカート部と、
上記冠部が上記シリンダ壁面に対して摺動する方向と平行な軸線であって、上記冠部の中心を通る上記軸線をピストン中心軸線としたとき、上記冠部の裏面側に一体に設けられ、上記ピストン中心軸線に対する周方向であるピストン周方向で上記スカート部の両側に配置されるとともに、ピストンピンの端部を支持するピン孔が形成されたピンボスを有する一対のエプロン部と、
上記冠部の裏面側に位置し、上記エプロン部の外壁面に沿った一対の溝部と、を有し、
上記スカート部は、上記ピストン周方向に沿った幅が、上記ピストン中心軸線の方向において、上記ピストン冠面から上記冠部の裏面に向かう方向であるピストン軸方向下方に向かって徐々に幅狭となるように形成され、
上記溝部は、上記ピストン中心軸線に対して傾いて形成され、上記冠部の裏面から上記ピストン軸方向下方に向かうほど上記ピストン中心軸線に対する径方向であるピストン径方向の外側に位置し、
上記一対のエプロン部と上記一対のスカート部とは、上記ピストン周方向に沿って環状に繋がるように形成され、
上記各エプロン部は、上記ピストン周方向で上記ピンボスの両側に位置して上記一対のスカート部にそれぞれ接続される一対の屈曲部を有し、
上記屈曲部は、上記ピストン軸方向下方から、上記ピストン中心軸線の方向において、上記冠部の裏面から上記ピストン冠面に向かう方向であるピストン軸方向上方に向かって当該屈曲部をみたときに、上記ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられ上記ピストン径方向の内側に向かって凸形状となる中間屈曲部と、上記ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられ上記ピストン径方向の外側に向かって凸形状となるピンボス側屈曲部と、上記ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられ上記ピストン径方向の外側に向かって凸形状となるスカート部側屈曲部と、を備えたことを特徴とする内燃機関のピストン。

【請求項2】

上記スカート部側屈曲部の肉厚寸法は、上記中間屈曲部または上記ピンボス側屈曲部の肉厚寸法よりも大きくなるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【請求項3】

上記スカート部側屈曲部の肉厚寸法は、上記中間屈曲部及び上記ピンボス側屈曲部の肉厚寸法よりも大きくなるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【請求項4】

上記エプロン部は、上記ピストン周方向に沿った幅が、上記ピストン軸方向下方に向かって徐々に幅広となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【請求項5】

上記中間屈曲部は、上記ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられ、上記ピストン軸方向下方において上記ピストン径方向の内側に向かって凸形状となり、上記ピストン軸方向上方において上記ピストン径方向の外側に向かって凸形状となり、
上記ピンボス側屈曲部は、上記ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられ、上記ピストン軸方向下方において上記ピストン径方向の外側に向かって凸形状となり、上記ピストン軸方向上方において上記ピストン径方向の内側に向かって凸形状となり、
上記スカート部側屈曲部は、上記ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられ、上記ピストン軸方向下方及び上記ピストン軸方向上方において上記ピストン径方向の外側に向かって凸形状となることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【請求項6】

上記中間屈曲部と上記ピンボス側屈曲部は、上記ピストン軸方向下方において、肉厚寸法が同じ大きさとなるよう形成されていることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関のピストン。

【請求項7】

上記中間屈曲部及び上記ピンボス側屈曲部は、上記ピストン中心軸線の方向に沿ってそれぞれ肉厚寸法が一定となるよう形成されていることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関のピストン。

【請求項8】

上記エプロン部の外壁面は、上記ピストン周方向で上記ピンボスが形成された領域において、上記ピストン軸方向下方ほど上記ピストン径方向の外側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【請求項9】

上記エプロン部の外壁面は、上記ピストン周方向で上記ピンボスの両側に隣接する部分において、上記ピストン軸方向下方ほど上記ピストン径方向の外側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【請求項10】

上記スカート部は、上記シリンダ壁面と摺接するスカート表面の上記ピストン周方向に沿った幅が、上記ピストン軸方向下方に向かって徐々に幅狭となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【請求項11】

上記スカート部は、上記エプロン部に接続される上記ピストン周方向の両側部分に、上記スカート表面に対して上記ピストン径方向の内側に位置する一対の面取り部を有し、
上記面取り部は、上記ピストン周方向に沿った幅が、上記ピストン軸方向下方に向かって徐々に幅狭となるように形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関のピストン。

【請求項12】

上記スカート部は、上記ピストン軸方向上方の端部位置が、上記溝部の上記ピストン軸方向上方の端部のうち上記ピストン径方向で最も内側となる部分よりも上記ピストン径方向で外側に位置するよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関のピストンに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、燃焼室を画成する冠部と、この冠部に一体に設けられ、シリンダ壁面に摺動するスラスト側と反スラスト側の一対の円弧状のスカート部と、各スカート部の周方向の両端部を連結するとともに、ピンボス部を有する一対のエプロン部と、を備えた内燃機関のピストンが開示されている。

【0003】

この特許文献１においては、上記冠部に上記エプロン部の上端壁の外面に沿った肉抜き部が形成されているとともに、上記エプロン部の上記上端壁における上記各ピンボス部の外側面と上記各スカート部の周方向の両端部との間の部位が上記各ピンボス部の外側面から上記各スカート部のそれぞれの両端側方向に向かって段階的に拡がった屈曲部によって形成されている。

【0004】

そのため、この特許文献１におけるピストンは、冠部の肉抜き部によりピストン全体の軽量化が図れるとともに、エプロン部の屈曲部により各スカート部のシリンダ壁面に対する面圧を低下させてフリクション低減が可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−１３２２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した特許文献１におけるピストンのスカート部は、ピストン軸方向下方側において、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅広となるように形成されており、スカート部とスカート部に接するシリンダ壁面との間でオイルの引きずり抵抗が増大してしまうという問題がある。つまり、特許文献１に開示されたピストンにおいては、ピストンの軽量化とピストンのオイル引きずり抵抗の減少との両立を図る上では、更なる改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る内燃機関のピストンは、その冠部の裏面側にエプロン部の外壁面に沿った一対の溝部を有し、上記ピストンのスカート部は、ピストン周方向に沿った幅がピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成され、上記溝部は、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置して全体がピストン中心軸に対して傾いて形成されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ピストンの軽量化を図りつつ、スカート部とシリンダ壁面の間のオイルの引きずり抵抗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る内燃機関のピストンの正面図。

【図2】本発明に係る内燃機関のピストンの側面図。

【図3】本発明に係る内燃機関のピストンの下面図。

【図4】本発明に係る内燃機関のピストンの斜視図。

【図5】本発明に係る内燃機関のピストンの斜視図。

【図6】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図7】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図8】図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図。

【図9】図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図。

【図10】本発明の係る内燃機関のピストンの他の実施例における側面図。

【図11】本発明の係る内燃機関のピストンの他の実施例における側面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る内燃機関のピストン１の一実施例を図１〜図９を用いて詳細に説明する。

【0011】

図１はピストン１の正面図であり、図２はピストン１の側面図、図３はピストン１の下面図、図４、図５はピストン１の斜視図、図６は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図７は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図８は図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図９は図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

【0012】

ピストン１は、アルミニウム合金からなる鋳造品であり、全体が一体に形成されている。このピストン１は、図外のシリンダブロックに形成されたシリンダ（図示せず）に摺動可能に収容される。

【0013】

ピストン１は、図１、図２、図６、図７に示すように、比較的厚肉に形成された円盤状の冠部２と、冠部２の裏面側に一体に設けられ、シリンダ壁面に対して摺動可能なスラスト側と反スラスト側の一対のスカート部３ａ、３ｂと、冠部２の裏面側に一体に設けられた一対のエプロン部４ａ、４ｂと、冠部２の裏面側に位置し、各エプロン部４ａ、４ｂの外壁面４７に沿った一対の溝部５ａ、５ｂと、を有している。

【0014】

図１、図２及び図４〜図７に示すように、冠部２は、表面側に内燃機関の燃焼室（図示せず）の一部を構成するピストン冠面２１を有するとともに、外周にピストンリング（図示せず）が装着される環状の３つのリング溝２２が形成されている。３つのリング溝２２のうち、ピストン冠面２１側の第１リング溝２２ａ及び第２リング溝２２ｂには、それぞれコンプレッションリング（図示せず）が装着される。３つのリング溝２２のうち、冠部２裏面側の第３リング溝２２ｃには、オイルリング（図示せず）が装着される。

【0015】

ここで、ピストン軸方向のうちピストン冠面２１から冠部２の裏面に向かう方向、すなわち図１及び図２における下方側を、ピストン軸方向下方側と定義し、ピストン軸方向のうち冠部２の裏面からピストン冠面２１に向かう方向、すなわち図１及び図２における上方側を、ピストン軸方向上方側と定義すると、３つのリング溝２２のうち最もピストン軸方向上方側に位置するのが第１リング溝２２ａとなり、３つのリング溝２２のうち最もピストン軸方向下方側の位置するのが第３リング溝２２ｃとなる。

【0016】

各スカート部３ａ、３ｂ（スラスト側スカート部３ａ、反スラスト側スカート部３ｂ）は、図１に示すように、ピストン中心軸Ｐ１を中心とした左右の対称位置に配置されている。

【0017】

スカート部３は、略全体が比較的薄肉に形成された壁部であり、全体が円弧状に形成されている。

【0018】

スカート部３は、図２及び図５に示すように、ピストン周方向に沿った幅がピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。詳述すると、スカート部３は、上記シリンダ壁面と摺接するスカート外表面３１のピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。

【0019】

さらに、スカート部３は、図２及び図６に示すように、エプロン部４に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置が、溝部５のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分よりもピストン径方向で外側に位置するよう形成されている。換言すると、ピストン１は、スカート部３のエプロン部４に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置とピストン中心軸Ｐ１との距離Ｄ１が、溝部５のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分とピストン中心軸Ｐ１との距離Ｄ２よりも大きくなるよう設定されている。

【0020】

各エプロン部４ａ、４ｂは、ピストン周方向でスカート部３ａ、３ｂの両側に配置される。つまり、一対のスカート部３ａ、３ｂと、一対のエプロン部４ａ、４ｂとは、ピストン周方向に沿って環状に連続して繋がるよう形成されている。

【0021】

図１、図３、図４、図５、図８及び図９に示すように、エプロン部４は、ピストンピン（図示せず）の端部を支持するピン孔４２が形成されたピンボス４１を有するとともに、ピストン周方向において、ピンボス４１とスカート部３との間に位置する一対の屈曲部４３ａ、４３ｂを有している。

【0022】

エプロン部４は、図１に示すように、全体として、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅広となるように形成されている。また、エプロン部４は、図３に示すように、ピストン軸方向視で、冠部２の外周面よりも内周側に位置している。

【0023】

屈曲部４３は、略全体が比較的薄肉に形成された壁部であり、全体がクランク状に屈曲形成されている。

【0024】

屈曲部４３は、ピストン周方向でピンボス４１とスカート部３との間に設けられた中間屈曲部４４と、ピストン周方向で中間屈曲部４４よりもピンボス４１側に設けられたピンボス側屈曲部４５と、ピストン周方向で中間屈曲部４４よりもスカート部３側に設けられたスカート部側屈曲部４６と、を有している。

【0025】

中間屈曲部４４は、図８及び図９に示すように、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となるよう形成されている。

【0026】

ピンボス側屈曲部４５は、図８及び図９に示すように、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となるよう形成されている。

【0027】

スカート部側屈曲部４６は、図８及び図９に示すように、ピストン軸方向下方側及びピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となるよう形成されている。

【0028】

このように、中間屈曲部４４、ピンボス側屈曲部４５及びスカート部側屈曲部４６の凸形状の向きを設定することによって、屈曲部４３の外周側において、ピストン径方向の内側に向かって凸形状となる箇所においても、その角度が鋭角となることがないため、屈曲部４３における応力集中を緩和することができる。

【0029】

スカート部側屈曲部４６の肉厚寸法Ｔ１は、相対的に大きくなるよう形成されている。すなわち、スカート部側屈曲部４６の肉厚寸法Ｔ１は、中間屈曲部４４及びピンボス側屈曲部４５の肉厚寸法Ｔ２、Ｔ３よりも大きくなるよう形成されている。なお、スカート部側屈曲部４６の肉厚寸法Ｔ１は、相対的に大きくなるよう形成するにあたって、中間屈曲部４４の肉厚寸法Ｔ２またはピンボス側屈曲部４５の肉厚寸法Ｔ３よりも大きくなるよう形成するようにしてもよい。

【0030】

中間屈曲部４４とピンボス側屈曲部４５は、図９に示すように、ピストン軸方向下方側においてそれぞれの肉厚寸法Ｔ２、Ｔ３が同じ大きさとなるよう形成されている。また、中間屈曲部４４及びピンボス側屈曲部４５は、ピストン軸方向に沿ってそれぞれ肉厚寸法が一定となるよう形成されている。このように、中間屈曲部４４及びピンボス側屈曲部４５の肉厚寸法を設定すれば、中間屈曲部４４及びピンボス側屈曲部４５の鋳造時の湯流れ性を向上させることができる。

【0031】

なお、中間屈曲部４４とピンボス側屈曲部４５は、互いに異なる肉厚寸法に形成することも可能である。

【0032】

エプロン部４の外壁面４７は、図１、図４及び図６に示すように、ピストン周方向でピンボス４１が形成された領域において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成されている。すなわち、ピンボス４１の外表面は、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように傾斜している。

【0033】

そして、エプロン部４の外壁面４７は、図１、図４及び図６に示すように、ピストン周方向でピンボス４１の両側に隣接する領域において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成されている。すなわち、エプロン部４の外壁面４７のうち、ピストン周方向でピンボス４１とピンボス側屈曲部４５の間に位置する部分は、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように傾斜している。

【0034】

つまり、エプロン部４の外壁面４７のうちピストン軸方向上方側の部分に、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するよう形成された箇所がある。

【0035】

各溝部５ａ、５ｂは、図６に示すように、冠部２の裏面側に形成された断面Ｕ字形状に肉抜きされた空間であり、ピストン周方向でピンボス４１が形成された領域及びピンボス４１の両側に隣接する領域のピストン軸方向上方側に形成されている。つまり、溝部５は、エプロン部４の外壁面４７のうち、ピストン軸方向上方側の部分で、かつピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するよう形成された箇所と連続するよう形成されている。

【0036】

溝部５は、ピストン径方向の内側に位置し、エプロン部４の外壁面４７と連続する内側壁面５１と、ピストン径方向の外側に位置する外側壁面５２と、内側壁面５１と外側壁面５２との間に位置して両者を連続する底壁面５３と、を有している。

【0037】

内側壁面５１及び外側壁面５２は、図６に示すように、ピストン中心軸Ｐ１及びピン孔軸Ｐ２を含む平面と平行な断面で、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように傾いて形成されている。また、内側壁面５１の傾きは、溝部５と連続するエプロン部４の外壁面４７の傾きと一致している。

【0038】

つまり、各溝部５ａ、５ｂは、図６に示すように、それぞれピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置して全体がピストン中心軸Ｐ１に対して傾いて形成されている。

【0039】

溝部５を形成するために用いる鋳型（金型）は、エプロン部４の外壁面４７の傾きを利用して引き抜くことが可能となる。

【0040】

底壁面５３は、ピストン軸方向に沿った位置が、冠部２の外周に設けられた第１リング溝２２ａの位置となるよう形成されている。すなわち、各溝部５ａ、５ｂは、ピストン軸方向上方側の端部が、第１リング溝２２ａの内周側に位置するように形成されている。

【0041】

以上説明してきたように、本実施例のピストン１は、溝部５が冠部２の冠面側ほど冠部２の中心側（内周側）に位置するよう形成されるため、単にピストン軸方向に沿って溝部を形成する場合に比べ、溝部５の容積を大きく設定することができ、ピストン１の軽量化を図ることができる。

【0042】

また、溝部５は、ピストン周方向でピンボス４１が形成された領域及びピンボス４１の両側に隣接する領域のピストン軸方向上方側に形成されているので、所望のピストン１の軽量化効果を得ることができる。

【0043】

そして、スカート部３は、ピストン周方向に沿った幅が、より具体的にはスカート外表面３１のピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されているので、スカート部３のピストン周方向に沿った幅をピストン軸方向に沿って一定幅としたものに比べ、シリンダ壁面に対する接触面積を小さくできるとともに、シリンダ壁面との間に生じるオイルの引きずり抵抗を抑制することができる。

【0044】

また、エプロン部４に屈曲部４３を設けることで、スカート部３がシリンダ壁面に押し付けられてスカート部３に大きな荷重がかかった際には、屈曲部４３が変形することなる。つまり、屈曲部４３の変形によりスカート部３における荷重が吸収され、スカート部３の面圧が過大となることを抑制することができる。

【0045】

スカート部側屈曲部４６の肉厚寸法を相対的に大きく設定することにより、スカート部３における変形を抑制しながら、他の部分（屈曲部４３）での変形を更に促進することができ、スカート部３の面圧上昇を一層抑制することができる。

【0046】

ピストン軸方向下方側ほどピンボス４１にかかる荷重が大きくなるため、エプロン部４は、ピストン軸方向下方側ほどピストン周方向に沿った幅を大きくすることで、ピンボス４１における応力集中を緩和することができる。

【0047】

冠部２は、溝部５が設けられた部分において、燃焼室から受ける圧力をいわゆる片持ち構造で受けることになる。しかしながら、スカート部３は、エプロン部４に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置が、溝部５のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分よりもピストン径方向で外側に位置するよう形成されている。

【0048】

そのため、上述した実施例のピストン１においては、スカート部３により冠部２の溝部５が設けられた部分が支持され、当該部分のピストン軸方向下方側への倒れこみを抑制することができる。つまり、ピストン１の軽量化を図りつつ、冠部２の剛性を確保することができる。

【0049】

なお、スカート部３は、エプロン部４に接続されるピストン周方向の両側部分に、図１０及び図１１に示すように、スカート外表面に対してピストン径方向の内側に位置する一対の面取り部６１ａ、６１ｂを有するように形成してもよい。この場合、各面取り部６１ａ、６１ｂは、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成される。図１０に示す例は、図１１に示す例よりも、各面取り部６１ａ、６１ｂの面積を相対的に大きく取った例である。

【0050】

このように、スカート部３に面取り部６１を設定することで、スカート部３とシリンダ壁面との接触面積を調節できる。そして、面取り部６１によって、スカート部３のピストン軸方向上方側におけるシリンダ壁面との接触面積を小さくすることができるとともに、スカート部３とシリンダ壁面の間のオイルの引きずり抵抗を抑制することができる。

【0051】

上述した実施例に基づく内燃機関のピストンとしては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

【0052】

内燃機関のピストンは、その一つの態様において、表面側に内燃機関の燃焼室の一部を構成するピストン冠面を有する冠部と、上記冠部の裏面側に一体に設けられ、シリンダ壁面に対して摺動するスラスト側と反スラスト側の一対の円弧状のスカート部と、上記冠部の裏面側に一体に設けられ、ピストン周方向で上記スカート部の両側に配置されるとともに、ピストンピンの端部を支持するピン孔が形成されたピンボスを有する一対のエプロン部と、上記冠部の裏面側に位置し、上記エプロン部の外壁面に沿った一対の溝部と、を有する。上記スカート部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向で上記ピストン冠面から上記冠部の裏面に向かう方向であるピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成される。上記溝部は、ピストン軸方向上方側の端部のピストン軸方向に沿った位置が上記冠部の外周に設けられたピストンリング溝の位置となるよう形成されるとともに、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置して全体がピストン中心軸に対して傾いて形成されている。

【0053】

また、上記一対のエプロン部と上記一対のスカート部とは、ピストン周方向に沿って環状に繋がるように形成され、上記各エプロン部は、ピストン周方向で上記ピンボスの両側に位置して上記一対のスカート部にそれぞれ接続される一対の屈曲部を有している。

【0054】

そして、上記屈曲部は、ピストン軸方向下方側において、ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられピストン径方向の内側に向かって凸形状となる中間屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられピストン径方向の外側に向かって凸形状となるピンボス側屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられピストン径方向の外側に向かって凸形状となるスカート部側屈曲部と、を有し、上記スカート部側屈曲部の肉厚寸法は、上記中間屈曲部または上記ピンボス側屈曲部の肉厚寸法よりも大きくなるよう形成されている。

【0055】

また、上記スカート部側屈曲部の肉厚寸法は、上記中間屈曲部及び上記ピンボス側屈曲部の肉厚寸法よりも大きくなるよう形成されている。

【0056】

そして、上記エプロン部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅広となるように形成されている。

【0057】

また、上記屈曲部は、ピストン周方向で上記ピンボスと上記スカート部との間に設けられ、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となる中間屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記ピンボス側に設けられ、ピストン軸方向下方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となり、ピストン軸方向上方側においてピストン径方向の内側に向かって凸形状となるピンボス側屈曲部と、ピストン周方向で上記中間屈曲部よりも上記スカート部側に設けられ、ピストン軸方向下方側及びピストン軸方向上方側においてピストン径方向の外側に向かって凸形状となるスカート部側屈曲部と、を有している。

【0058】

そして、上記中間屈曲部と上記ピンボス側屈曲部は、ピストン軸方向下方側において、肉厚寸法が同じ大きさとなるよう形成される。上記中間屈曲部及び上記ピンボス側屈曲部は、ピストン軸方向に沿ってそれぞれ肉厚寸法が一定となるよう形成してもよい。

【0059】

また、上記エプロン部の外壁面は、ピストン周方向で上記ピンボスが形成された領域において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成されている。

【0060】

そして、上記エプロン部の外壁面は、ピストン周方向で上記ピンボスの両側に隣接する部分において、ピストン軸方向下方側ほどピストン径方向の外側に位置するように形成されている。

【0061】

また、上記スカート部は、上記シリンダ壁面と摺接するスカート表面のピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。

【0062】

上記スカート部は、上記エプロン部に接続されるピストン周方向の両側部分に、上記スカート表面に対してピストン径方向の内側に位置する一対の面取り部を有していてもよい。上記面取り部は、ピストン周方向に沿った幅が、ピストン軸方向下方側に向かって徐々に幅狭となるように形成されている。

【0063】

そして、上記スカート部は、上記エプロン部に接続される部分のうちピストン軸方向上方側の端部位置が、上記溝部のピストン軸方向上方側の端部のうちピストン径方向で最も内側となる部分よりもピストン径方向で外側に位置するよう形成されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】