特開 2024-115683 ピストン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024115683

(43)【公開日】2024-08-27

(54)【発明の名称】ピストン

(51)【国際特許分類】

   F02F 3/00 20060101AFI20240820BHJP

   F16J 1/01 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

F02F3/00 302Z

F16J1/01

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021460

(22)【出願日】2023-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100176304

【弁理士】

【氏名又は名称】福成 勉

(72)【発明者】

【氏名】本田 雄一

(72)【発明者】

【氏名】市川 和男

(72)【発明者】

【氏名】中野 光一

(72)【発明者】

【氏名】阪井 博行

(72)【発明者】

【氏名】中橋 宏和

【テーマコード（参考）】

3J044

【Ｆターム（参考）】

3J044AA05

3J044CA18

3J044DA09

3J044EA10

(57)【要約】

【課題】粉粒体が充填される空間部を拡大して減衰効果を向上することが可能なピストンを提供する。
【解決手段】ピストン１は、閉じられた空間部３０が形成されたピストン本体２０と、空間部３０の内部に移動可能に充填された粉粒体４０とを備える。空間部３０は、ピストン本体２０の幅方向において、スカート部２６とピンボス部２８に挟まれた部位に形成され、具体的には、ピンボス部２８とその両側の一対のスカート部２６の各々との間に形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンのシリンダ内を往復移動するピストンであって、
ピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外周から下方に延びる一対のスカート部と、前記一対のスカート部の間に配置され、コネクティングロッドを連結するためのピストンピンが挿入されるピン孔を有するピンボス部とを有するピストン本体であって、当該ピストン本体の内部に閉じられた空間部が形成されたピストン本体と、
前記空間部の内部に移動可能に充填された粉粒体と、を備え、
前記空間部は、前記ピストン本体の幅方向において、前記スカート部と前記ピンボス部に挟まれた部位に形成されている、
ことを特徴とするピストン。

【請求項2】

請求項１に記載のピストンにおいて、
前記空間部は、前記ピンボス部とその両側の前記一対のスカート部の各々との間に形成されている、
ことを特徴とするピストン。

【請求項3】

請求項２記載のピストンにおいて、
前記粉粒体は、前記ピンボス部の両側の前記空間部に異なる充填量で充填されている、
ことを特徴とするピストン。

【請求項4】

請求項３記載のピストンにおいて、
前記粉粒体は、前記ピンボス部の軸方向から見て、前記ピストン本体の幅方向において、前記エンジンの圧縮行程において前記コネクティングロッドとクランクシャフトとを連結するクランクピンが存在する側の前記空間部への充填量が、当該クランクピンが存在しない側の前記空間部への充填量よりも多くなるように、前記ピンボス部の両側の前記空間部に充填されている、
ことを特徴とするピストン。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のピストンにおいて、
前記ピストン本体は、前記スカート部と前記ピンボス部との間に配置され、当該スカート部の内面につながった内壁をさらに有し、
前記空間部は、前記スカート部および前記内壁によって閉じられている、
ことを特徴とするピストン。

【請求項6】

請求項１～４のいずれか１項に記載のピストンにおいて、
前記空間部に対する前記粉粒体の充填率は、１５～４０％の範囲である、
ことを特徴とするピストン。

【請求項7】

請求項１～４のいずれか１項に記載のピストンにおいて、
前記ピストン本体は、前記空間部を形成する上面と下面とを有し、
前記ピストンのストローク量に対する前記上面と当該空間部の下面に堆積した状態の前記粉粒体の表面との間の上下方向隙間との割合は、２０～３０％である、
ことを特徴とするピストン。

【請求項8】

請求項１～４のいずれか１項に記載のピストンにおいて、
前記ピストン本体は、前記空間部を形成する上面と下面とを有し、
前記ピストンピンの軸方向から見て、前記上面は前記ピストン本体の幅方向に対して傾斜している、
ことを特徴とするピストン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンのシリンダ内で往復移動するピストンに関するものである。

【背景技術】

【0002】

ピストンがシリンダ内を往復動するレシプロエンジンでは、燃費向上と出力確保の観点から、圧縮比を大きくすることに加えて、ピストン内部に空間部を設けてピストンの軽量化によりピストンの慣性重量の低減を図ることが従来から行われている。

【0003】

また、特許文献１には、ピストンの振動を抑制可能な減衰構造として、ピストンヘッドの内部の空間部に粒子状充填材を充填することで、ピストンに生じる振動を減衰させる技術が開示されている。

【0004】

この特許文献１記載の構造では、粒子状充填材は、ピストンの往復動に伴ってピストンヘッド内部の空間部で分散しながら移動することによりピストンに生じる振動のエネルギーを粒子状充填材の運動エネルギーや摩擦による熱エネルギーに変換して振動のエネルギーを減衰させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１８６７２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のピストン構造では、粒状体が充填される空間部は、ピストンヘッドの内部に形成されており、コネクティングロッドをピストンに連結するためのピストンピンが挿入されるピンボス部の位置から見れば、当該ピンボス部の上方に位置している。したがって、空間部とピンボス部（具体的にはピン孔）との干渉を避けるために、空間部の上下寸法を十分に確保できない。このため、燃焼起振力のピーク発生タイミングと粒状体の空間部の上面（具体的にはピストンにおける空間部を形成する上面）への衝突タイミングとを近づける（一致させる）ことが難しい。その結果、上記のピストン構造では、燃焼起振力に起因する振動を十分に減衰することが難しい。

【0007】

また、ピストンヘッド内部では、空間部の幅方向の寸法も十分に確保できないので、上死点近傍でのピストンの幅方向の運動によってピストンがシリンダと接触することによって発生するスラップ音を抑制することも難しい。

【0008】

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、減衰効果をより向上することが可能なピストンの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するために本発明のピストンは、エンジンのシリンダ内を往復移動するピストンであって、ピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外周から下方に延びる一対のスカート部と、前記一対のスカート部の間に配置され、コネクティングロッドを連結するためのピストンピンが挿入されるピン孔を有するピンボス部とを有するピストン本体であって、当該ピストン本体の内部に閉じられた空間部が形成されたピストン本体と、前記空間部の内部に移動可能に充填された粉粒体と、を備え、前記空間部は、前記ピストン本体の幅方向において、前記スカート部と前記ピンボス部に挟まれた部位に形成されている、ことを特徴とする。

【0010】

かかる構成によれば、ピストン本体では、粉粒体が充填される空間部がピストン本体の幅方向においてスカート部とピンボス部に挟まれた部位に形成されている。このため、ピンボス部のピン孔の位置に影響を受けずに空間部の上下方向の寸法を確保できる。これにより、膨張行程初期の燃焼起振力のピーク発生タイミングと粉粒体が空間部の上面、すなわち、空間部を形成するピストン本体の上面に衝突する衝突タイミングを近づけて（好ましくは一致させ）、燃焼起振力に起因する振動の減衰効果を向上させることができる。また、一対のスカート部の間では空間部の幅方向の寸法も確保できるので、上死点近傍でのピストンの幅方向の運動によって発生するスラップ音を抑制することが可能である。

【0011】

上記のピストンにおいて、前記空間部は、前記ピンボス部とその両側の前記一対のスカート部の各々との間に形成されているのが好ましい。

【0012】

かかる構成によれば、ピンボス部の両側に分かれて２つの空間部が形成され、２つの空間部のそれぞれに粉粒体が充填されているので、上死点近傍でのピストンの幅方向の運動をさらに抑制でき、スラップ音をさらに抑制することが可能である。

【0013】

上記のピストンにおいて、前記粉粒体は、前記ピンボス部の両側の前記空間部に異なる充填量で充填されているのが好ましい。

【0014】

かかる構成によれば、ピンボス部の両側の空間部に充填される粉粒体の充填量が異なることにより、ピンボス部の両側の空間部では、ピストンの往復動で生じる粉粒体の慣性力の強さを変えることが可能である。したがって、ピンボス部の両側の空間部において粉粒体の異なる強さの慣性力が発生することにより、ピストン本体に対して首振り方向とは逆方向に作用することで、ピストンの首振りを抑制することが可能である。これにより、ピストンの首振り運動を抑制することができる。

【0015】

上記のピストンにおいて、前記粉粒体は、前記ピンボス部の軸方向から見て、前記ピストン本体の幅方向において、前記エンジンの圧縮行程において前記コネクティングロッドとクランクシャフトとを連結するクランクピンが存在する側の前記空間部への充填量が、当該クランクピンが存在しない側の前記空間部への充填量よりも多くなるように、前記ピンボス部の両側の前記空間部に充填されているのが好ましい。

【0016】

エンジンの圧縮行程において、コネクティングロッドとクランクシャフトとを連結するクランクピンが存在する側では、コネクティングロッドがピストンを押し上げる際にピストンにおける上記クランクピンが存在する側が押し上げられることによりピストンが傾く傾向がある。そこで、上記の構成では、クランクピンが存在する側の空間部への粉粒体の充填量を、当該クランクピンが存在しない側の空間部への充填量よりも多くすることにより、多く充填された側（クランクピン存在側）の空間部内の粉粒体の慣性力の方がその反対側の空間部内の粉粒体の慣性力よりも強くなる。したがって、圧縮行程時に上昇するピストンでは、多く充填された側の空間部内の粉粒体の下向きの慣性力により、ピストンにおけるクランクピンが存在する側に対応する部分の圧縮行程時の上方への変位を抑制する。また、圧縮行程の後の膨張行程では、ピストンが下向きの膨張圧を受けたときに多く充填された側の空間部内の粉粒体に上向きの慣性力が生じることにより、膨張行程時の上方への変位を抑制する。これにより、ピストンの首振りを効果的に抑制することが可能である。

【0017】

上記のピストンにおいて、前記ピストン本体は、前記スカート部と前記ピンボス部との間に配置され、当該スカート部の内面につながった内壁をさらに有し、前記空間部は、前記スカート部および前記内壁によって閉じられているのが好ましい。

【0018】

かかる構成によれば、空間部がスカート部および当該スカート部の内面につながった内壁によって閉じられることにより、エンジンの性能へ影響を与えやすいスカート部およびピンボス部の形状変更を抑えながら大容積の空間部を形成することが可能である。空間部の大容積化に伴って空間部に充填される粉粒体も増えることにより、減衰効果をさらに向上させることが可能である。

【0019】

上記のピストンにおいて、前記空間部に対する前記粉粒体の充填率は、１５～４０％の範囲であるのが好ましい。

【0020】

かかる構成によれば、空間部に対する粉粒体の充填率は１５～４０％の範囲であれば５ｄｂ以上の減衰効果を粉粒体の充填量を抑制しながら得られる。すなわち、１５％未満であれば、５ｄｂの減衰効果が得られず、４０％を超えると粉粒体の充填量を増やしても減衰効果の伸びが鈍化して充填量の抑制の点で好ましくないので、上記の範囲が好ましい。

【0021】

上記のピストンにおいて、前記ピストン本体は、前記空間部を形成する上面と下面とを有し、前記ピストンのストローク量に対する前記上面と当該空間部の下面に堆積した状態の前記粉粒体の表面との間の上下方向隙間との割合は、２０～３０％であるのが好ましい。

【0022】

かかる構成によれば、ピストンの上死点付近で粉粒体がピストン本体における空間部を
形成する上面に確実に衝突するので、燃焼起振力のピーク発生タイミングと粉粒体が空間部上方の上面に衝突する衝突タイミングを一致させることが可能になる。すなわち、粉粒体の減衰力発生タイミングの最適化が可能である。

【0023】

上記のピストンにおいて、前記ピストン本体は、前記空間部を形成する上面と下面とを有し、前記ピストンピンの軸方向から見て、前記上面は前記ピストン本体の幅方向に対して傾斜しているのが好ましい。

【0024】

かかる構成によれば、ピストンが上死点に到達するときに粉粒体がピストン本体における空間部を形成する上面に衝突することにより、傾斜した上面に沿って粉粒体がピストンの幅方向の一方に移動する力が働くことで、ピストンの幅方向の移動によるスラップ音をさらに抑制することが可能である。

【発明の効果】

【0025】

以上のように、本発明のピストンによれば、粉粒体が充填される空間部を拡大して減衰効果を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係るピストンを備えたエンジンの断面図である。

【図2】図１のピストンの斜視図である。

【図3】図２のピストンを左右方向に切断した縦断面図である。

【図4】図２のピストンのピン孔中心の高さで切断した横断面図である。

【図5】図３のピストン本体内部に収容された粉粒体の上下方向および左右方向の移動を示す説明図である。

【図6】エンジン回転数とエンジンへの負荷との関係を示すグラフであって、本実施形態のピストンの減衰効果の領域を５段階で示したグラフである。

【図7】空間部の上面と粉粒体堆積層の表面との間の上下隙を３段階に変えた場合のクランクアングルと上下方向の減衰力との関係を示すグラフである。

【図8】本実施形態のピストン（Ａ、Ｂ）および比較例であるピストンヘッド内部に粉粒体を充填したピストン（Ｃ）における粉粒体質量と減衰効果との関係を示すグラフである。

【図9】本実施形態のピストンにおける粉粒体の充填率と減衰効果の関係を示すグラフである。

【図10】圧縮行程時のクランク角度が－９０度から０度までのピストンの移動時において、クランク角度が０度のときに粉粒体が空間部の上面に衝突することを示す説明図である。

【図11】ピストンのストローク量を変えた場合のエンジン回転数と上下隙ｈ（空間部の上面と粉粒体堆積層の表面との間の上下隙）との関係を示すグラフである。

【図12】ピストンのストローク量を変えた場合のエンジン回転数と（上下隙ｈ／ストローク量）との関係を示すグラフである。

【図13】粉粒体が充填されていない状態でピストンが往復動をしたときのピストンの首振り角度とクランクアングルとの関係を示すグラフである。

【図14】本実施形態のピストンにおける粉粒体の上下方向の慣性力とクランクアングルとの関係を示すグラフである。

【図15】ピストンの膨張行程時において左右の空間部内の粉粒体の上向きの慣性力によってピストンの首振り運動を打ち消す偶力が発生することを示す図である。

【図16】本実施形態のピストン（Ｌ１）および比較例の粉粒体無しのピストン（Ｌ２）の首振り角度とクランクアングルとの関係を示すグラフ、および各クランクアングルにおける本実施形態のピストンの首振り状態を模式的に示した図である。

【図17】（ａ）、（ｂ）は本発明の変形例であって、空間部の上面を傾斜した構造であって、上死点付近で粉粒体が傾斜した上面に衝突することにより、ピストン本体を左右方向に押してスラップ音を抑制することを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態に係るピストンについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0028】

（１）エンジンの構成
図１は、本発明の一実施形態に係るピストン１を備えたエンジンＥの断面図である。本図に示されるエンジンＥは、走行用の動力源として車両に搭載される４サイクルのガソリン直噴エンジンである。このエンジンＥは、シリンダ２を内部に備えるシリンダブロック３と、 シリンダ２を上から閉塞するようにシリンダブロック３の上面に取り付けられたシリンダヘッド４と、シリンダブロック３の下面に取り付けられ、当該シリンダブロック３と協働してクランク室１７を形成するクランクケース５と、シリンダ２に往復動可能に挿入された上記ピストン１とを有している。

【0029】

ピストン１の上方には燃焼室７が画成されている。燃焼室７には、ガソリンを含有する燃料が図外のインジェクタからの噴射によって供給される。そして、供給された燃料が燃焼室７で空気と混合されつつ図外の点火プラグによる点火により燃焼し、その燃焼による膨張力を受けてピストン１が上下方向に往復動する。

【0030】

ピストン１の下方には、エンジンＥの出力軸であるクランクシャフト８が設けられている。クランクシャフト８は、コネクティングロッド（以下、コンロッドと呼ぶ）９を介してピストン１と連結されている。詳しくは、コンロッド９の上側の端部である小端部９ａがピストンピン６を介してピストン１に結合されるとともに、コンロッド９の下側の端部である大端部９ｂがクランクピン１８によってクランクシャフト８に結合される。これにより、ピストン１とクランクシャフト８とがコンロッド９を介して連結されている。ピストン１の往復運動（上下運動）は、コンロッド９により回転運動に変換された上でクランクシャフト８に伝達され、クランクシャフト８を中心軸回りに回転させる。

【0031】

シリンダヘッド４には、燃焼室７に空気を導入するための吸気ポート１０と、燃焼室７で生成された排気ガスを導出するための排気ポート１１と、吸気ポート１０の燃焼室７側の開口を開閉する吸気弁１２と、排気ポート１１の燃焼室７側の開口を開閉する排気弁１３とが設けられている。なお、本実施形態のエンジンＥのバルブ形式は、吸気２バルブ×排気２バルブの４バルブ形式である。すなわち、シリンダヘッド４には、１つのシリンダ２に対し、図１の紙面に直交する方向に並ぶ２つの吸気ポート１０および２つの排気ポート１１が設けられるとともに、各ポートに対応した２つの吸気弁１２および２つの排気弁１３が設けられている。

【0032】

吸気弁１２および排気弁１３は、シリンダヘッド４に配設された一対のカム軸等を含む動弁機構により、クランクシャフト８の回転に連動して開閉駆動される。

【0033】

シリンダブロック３の内部には、潤滑用のオイル（エンジンオイル）が流通するオイルギャラリ１４が設けられている。シリンダブロック３の内壁にはオイルジェット１５が取り付けられている。オイルジェット１５は、その先端のノズル１５ａがピストン１の下方に位置するように配設されている。オイルジェット１５は、図外のオイルポンプからオイルギャラリ１４に送出されたオイルをノズル１５ａを通じてピストン１の下側から噴射する。

【0034】

（２）ピストンの構造
図２は、ピストン１の具体的構造を示す図であり、図２は斜視図、図３は縦断面図、図４は横断面図である。

【0035】

なお、ピストン１に関する以下の説明において、「上下方向」はシリンダ２の中心軸の方向（シリンダ軸方向）およびピストン１の往復動方向と同義であり、燃焼室７側が「上」、その反対側（クランク室１７側）が「下」である。また、「前後方向」とはクランクシャフト８の軸方向と平行な方向のことであり、その一方側を「前」、他方側を「後」とする。さらに、「左右方向」とは「上下方向」および「前後方向」の双方に直交する方向のことであり、その一方側を「左」、他方側を「右」とする。この場合、左側は排気ポート１１がある側であるから、左側は排気側と同義である。また、右側は吸気ポート１０がある側であるから、右側は吸気側と同義である。図中において、「左」「右」の表記に括弧付きで「ＥＸ」「ＩＮ」を併記しているのはこのためである。

【0036】

ピストン１は、エンジンＥのシリンダ２内で所定の往復動方向（上下方向）に往復移動する部材である。

【0037】

ピストン１は、ピストン本体２０と、粉粒体４０（図３～図５、図１３～１６参照）とを備える。

【0038】

ピストン本体２０は、ピストンヘッド２１と、ピストンヘッド２１の外周から下方に延びる左右一対のスカート部２６と、前後一対の縦壁部２７と、一対の縦壁部２７に設けられた一対のピンボス部２８と、一対のスカート部２６とともに一対の空間部３０を形成する一対の内壁２９とを有している。

【0039】

ピストンヘッド２１は、比較的扁平な円柱状の部材であり、燃焼室７の底面を形成する冠面２２と、シリンダ２の側周面と摺接する外周面２４とを備える。冠面２２は、ペントルーフ型の燃焼室７の天井面と対向する面であり、その外縁部分を除く主要領域が、当該天井面に対応するように山型に突出するように形成されている。冠面２２には、下方に窪むキャビティ２３が形成されている。キャビティ２３は、燃焼室７の天井面に配置された図外のインジェクタからの燃料噴射を受けるための凹部であり、本実施形態では平面視で略楕円形に形成されている。詳しくは、キャビティ２３は、前後方向に長尺な略楕円形の上縁２３ａと、略円形の底面２３ｃと、当該底面２３ｃの周縁と上縁２３ａとを接続する湾曲した周面２３ｂとを有している。キャビティ２３は、底面２３ｃから上方に離れるほど（上縁２３ａに近づくほど）面積が拡大するように形成されている。

【0040】

ピストンヘッド２１の外周面２４には、ピストンリング（図示省略）が嵌め込まれる複数の（ここでは３つの）リング溝２５が形成されている。ピストンリングは、燃焼室７からクランク室１７への燃焼ガスの漏出を防ぐ機能、および、シリンダ２の側周面に付着した余分なオイルを掻き落とす機能を有している。

【0041】

一対のスカート部２６は、その一方が左側（吸気側）に、他方が右側（排気側）に位置するように配置されている。各スカート部２６がシリンダ２の側周面に摺接することにより、ピストン１が往復動する際の首振り振動が抑制される。

【0042】

ピストンヘッド２１の下側であって両スカート部２６の間の部位には、前後一対の縦壁部２７が設けられている。前側の縦壁部２７は、両スカート部２６の前端同士をつなぐように左右方向に延びる壁部であり、後側の縦壁部２７は、両スカート部２６の後端同士をつなぐように左右方向に延びる壁部である。

【0043】

一対のピンボス部２８は、一対の縦壁部２７における左右方向の中間部にそれぞれ設けられている。各ピンボス部２８は、前後方向に貫通するピン孔２８ａを規定する環状の壁部である。ピン孔２８ａには、ピストン本体２０とコンロッド９とを結合するために前後方向に延びるピストンピン６（図１）が固定的に挿入される。すなわち、ピストンピン６は、その前端部および後端部がそれぞれ各ピンボス部２８のピン孔２８ａに嵌入されることにより、一対の縦壁部２７に跨るような状態でピストン本体２０に固定される。さらに、両ピンボス部２８の間に位置するピストンピン６の中間部には、コンロッド９の小端部９ａ（上端部）が外挿される。すなわち、ピストン本体２０は、ピストンピン６を介してコンロッド９の小端部９ａに結合される。コンロッド９の小端部９ａは、一対のピンボス部２８の前後方向の中間部に位置する下方に開放された収容空間３１（図４参照）に収容される。

【0044】

（３）空間部３０の説明
図３～５に示されるように、本実施形態のピストン本体２０の内部には、一対の閉じられた空間部３０が形成されている。一対の空間部３０は、ピストン本体２０の幅方向（本実施形態では左右方向）において、スカート部２６とピンボス部２８に挟まれた部位に形成されている。具体的には、一対の空間部３０は、ピンボス部２８とその両側の一対のスカート部２６の各々との間に形成されている。

【0045】

本実施形態では、上記の一対の空間部３０を形成するために、一対の内壁２９が、ピンボス部２８の左右方向両側、すなわち、一対のスカート部２６の各々とピンボス部２８との間に配置されている。内壁２９は、図３に示されるように、ピストンピン６の軸方向（前後方向）から見て、略Ｌ字状の断面を有する形状を有し、具体的には、ピストン本体２０の幅方向（左右方向）に延びる幅方向部分２９ａと、上下方向に延びる上下方向部分２９ｂとを有する。

【0046】

一対の内壁２９のそれぞれの幅方向部分２９ａは、スカート部２６の内面につながっている。また、上下方向部分２９ｂは、ピストンヘッド２１の下面につながっている。これにより、上記の閉じられた空間部３０は、スカート部２６、内壁２９、およびピストンヘッド２１によって閉じられることにより形成されている。なお、上下方向部分２９ｂの上端部は、幅方向（左右方向）に曲げてスカート部２６につなげてもよい。

【0047】

本実施形態のピストン本体２０は、空間部３０を形成するための面として、上面３０ａと、下面３０ｂと、外側面３０ｃと、内側面３０ｄとを有する。空間部３０の上面３０ａは、ピストンヘッド２１の下面によって構成される。下面３０ｂは、内壁２９の幅方向部分２９ａの上面によって構成される。本実施形態の上面３０ａと下面３０ｂは、左右方向（ピストン本体２０の幅方向）に延びており、互いに平行に延びている。外側面３０ｃは、スカート部２６の内側面によって構成される。内側面３０ｄは、内壁２９の上下方向部分２９ｂの外側面（スカート部２６に対向する面）によって構成される。

【0048】

上記の空間部３０は、スカート部２６とピンボス部２８との間に形成され、ピンボス部２８から左右方向に離れている。したがって、空間部３０は、ピンボス部２８のピン孔２８ａと干渉しないので、ピン孔２８ａの配置に影響を受けずに上下寸法を拡大できる。本実施形態では、空間部３０の上面３０ａは、ピンボス部２８のピン孔２８ａよりも上に位置し、下面３０ｂはピン孔２８ａよりも下に位置している。

【0049】

空間部３０は、上記のようにスカート部２６とピンボス部２８に挟まれた部位に形成されているため、空間部３０の上下寸法が確保できる。たとえば、上記特許文献１記載のピストンのように、ピストンの上部における冠面とピンボス部２８との間に空間部３０が形成された構造では空間部３０の上下隙を５～１０ｍｍ程度までしか得られないが、本実施形態の構造では、２７ｍｍ（１５～３５ｍｍ程度）まで確保できる。

【0050】

上記の構造では、ピンボス部２８とその両側の一対のスカート部２６の各々との間には、大容積の一対の空間部３０を形成することができる。したがって、従来のピストン（例えば、上記の特許文献１記載のピストンヘッドに空間部を形成したピストン）と比較して約２倍の容積の空間部３０を確保することが可能になり、多くの粉粒体４０を空間部３０に充填することが可能になる。それとともに、図５に示されるように、空間部３０は、上下方向および左右方向に十分な寸法を確保することが可能になり、ピストン１の往復動の際に、当該空間部３０の内部で粉粒体４０が上下方向および左右方向に激しく移動することにより、減衰効果を向上させることが可能である。具体的には、ピストン１の圧縮行程終了時の上死点近傍において、ピストン１の上下方向の振動を抑制するとともに、ピストン１の左右方向の移動によってシリンダ２に接触することにより生じるスラップ音を抑制することが可能である。

【0051】

また、上記の本実施形態のピストン本体２０は、大容積の一対の空間部３０を形成するために一対の内壁２９を備えているが、一対の内壁２９による重量増加分はピストン本体２０の全体の５％程度で済み、空間部３０の容積が従来のピストンに比べて２倍になったことを考えれば、最小限の重量増で空間部３０の容積を拡大することが可能である。

【0052】

左右一対の空間部３０のそれぞれには、図３～５に示されるように、粉粒体４０が配置されている。本実施形態では、ピストン１の首振り抑制のために、粉粒体４０が異なる充填量で左右一対の空間部３０に充填されている。なお、本発明には、同じ充填量で充填した構成も含まれる。

【0053】

粉粒体４０は、多数の微細な粒子の集合体である。粉粒体４０は、空間部３０の内部で移動可能な充填率（すなわち、空間部３０を粉粒体４０によって完全に塞がない程度の充填率）で空間部３０に充填されている。

【0054】

空間部３０に対する粉粒体４０の充填率は、１５～４０％の範囲であれば、５ｄｂ以上の減衰効果を粉粒体４０の充填量を抑制しながら得られる。

【0055】

ピストン１のストローク量に対する上面３０ａと当該空間部３０の下面３０ｂに堆積した状態の粉粒体４０の表面との間の上下方向隙間との割合は、２０～３０％であれば、ピストンの上死点付近で粉粒体４０が空間部３０の上面３０ａ（すなわち、ピストン本体２０における空間部３０を形成する上面３０ａ）に確実に衝突するので、粉粒体４０の減衰力発生タイミングの最適化が可能である。

【0056】

粉粒体４０としては、ピストン鋳造時およびエンジン使用時の熱に耐えられる程度の耐熱性を有するセラミックなどの無機材料または金属材料からなる粉体または粒体が選定される。粉粒体４０の粒子の大きさおよび形状は、ピストン１の往復移動に伴って粉粒体４０が空間部３０の内部で移動可能な条件を満たすように適宜選定される。

【0057】

本実施形態では、粉粒体４０は、ピンボス部２８の両側の空間部３０に異なる充填量で充填されている。例えば、２：１～３：１程度の割合で左右両側の空間部３０における充填量を変えれば首振り抑制効果が確実に得られる。

【0058】

粉粒体４０は、ピンボス部２８の軸方向（本実施形態では前後方向）から見て、ピストン本体２０の左右方向において、エンジンＥの圧縮行程においてコンロッド９とクランクシャフト８とを連結するクランクピン１８が存在する側（図１６（ＩＩ）では左側）の空間部３０への充填量が、当該クランクピン１８が存在しない側の空間部３０への充填量よりも多くなるように、ピンボス部２８の両側の空間部３０に充填されているのが好ましい。これにより、後述のように、圧縮行程および膨張行程におけるピストンの首振りを効果的に抑制することが可能である。

【0059】

（空間部３０の拡大の効果についての検証）
以下の本実施形態のピストン１における空間部３０の拡大の効果について図６～１２を参照しながらさらに詳細に説明する。

【0060】

図６は、エンジン回転数とエンジンへの負荷との関係を示すグラフであって、減衰効果の領域を５段階で示したグラフである。図６は、エンジン回転数０～６０００ｒｐｍの間の負荷の大きさを示すとともに、１０００～３０００ｒｐｍの範囲では本実施形態のピストン１の粉粒体４０による減衰効果の領域をＩ～Ｖの５段階の領域で分類して示している。減衰効果が最も高い領域Ｉ（２．０～２．５ｄＢ）は、減衰効果の最も低い領域（０～０．５ｄＢ）よりも軽い負荷でかつエンジン回転数が比較的低い領域にある。したがって、本実施形態のピストン１は、軽い負荷でエンジン回転数が低い領域で減衰効果が高いことが分かる。

【0061】

図７は、同一のピストン本体２０において空間部３０の上面３０ａと下面３０ｂに堆積した状態の粉粒体４０の層の表面との間の上下隙ｈを３段階に変えた場合のクランクアングルと上下方向の減衰力との関係を示すグラフを示す。この図７では、上下隙ｈが７ｍｍ、１７ｍｍ、２７ｍｍの場合におけるエンジン回転数１０００ｒｐｍのときのクランクアングルと粉粒体４０による上下方向の減衰力との関係が示されているが、上下隙ｈが７ｍｍから２７ｍｍへ大きくなるほど上下方向の減衰力のピークがピストン１の上死点（Ｔ．Ｄ．Ｃ）に近付くことがわかる。上下方向の減衰力が上死点に近づくほど膨張行程初期の燃焼起振力のピーク発生タイミングと粉粒体４０が空間部３０の上面３０ａに衝突する衝突タイミングを近づけることができ、燃焼起振力に起因する振動の減衰効果を向上させることができる。

【0062】

図８は、本実施形態のピストン１（Ａ、Ｂ）および比較例であるピストンヘッド内部に粉粒体を充填したピストン（Ｃ）における粉粒体質量と減衰効果との関係を示すグラフである。比較例のピストンは、本実施形態のピストン１の内壁２９および空間部３０が無く、ピストンヘッド２１の内部に形成された空間部に粉粒体を充填した構造を有する。本実施形態のピストン１は一対の空間部３０が一対のスカート部２６のそれぞれとピンボス部２８との間に形成させているので、比較例のピストンのピストンヘッド内部の空間と比較して大きい容積を確保できる。したがって、図８の領域Ａ、Ｂに示されるように、本実施形態のピストン１では一対の空間部３０に充填される粉粒体質量を比較例のピストンの粉粒体質量（領域Ｃ）と比較して増大させることが可能になり（１００ｇ以上まで増大可能になり）、粉粒体質量の増大に伴って減衰効果を８ｄＢ以上まで向上させることが可能である。なお、本実施形態のピストン１では、領域Ａでは、粉粒体質量を１００～１５０ｇの範囲では減衰効果は増大するが、領域Ｂでは粉粒体質量を１５０ｇよりも多くしても減衰効果はあまり増大しないでほぼ一定になるので、粉粒体質量の増加を抑制しながら減衰効果を得るためには粉粒体質量は１００～１５０ｇの範囲が好ましい。

【0063】

図９は、本実施形態のピストン１における粉粒体４０の充填率と減衰効果の関係を示すグラフである。この図９の充填率は、同一のピストン本体２０における空間部３０の容積に対する粉粒体４０の体積充填率である。図９に示されるように、本実施形態のピストン１では、領域Ｄでは、粉粒体４０の充填率が１０～４０％の範囲では減衰効果は増大するが、領域Ｅでは充填率を５０％よりも多くしても減衰効果はあまり増大しないでほぼ一定になるので、粉粒体４０の充填率の増加を抑制しながら減衰効果を得るためには粉粒体４０の充填率は、上記領域Ｄの範囲、すなわち、１０～４０％の範囲が好ましい。

【0064】

ここで、空間部３０の上面３０ａと粉粒体４０の堆積層の表面との間の上下隙ｈ（図１０参照）の最適化について検証する。

【0065】

上記のように、膨張行程初期の燃焼起振力のピーク発生タイミング（すなわち、ピストン１の上死点に到達した時点）と粉粒体４０が空間部３０の上面３０ａに衝突する衝突タイミングとが一致する条件を満たせば、粉粒体４０による減衰効果は最大になると考えられる。

【0066】

図１０は、圧縮行程時のクランク角度が－９０度から０度までのピストン１の移動時において、クランク角度が０度のときに粉粒体４０が空間部３０の上面３０ａに衝突することを示す説明図である。

【0067】

図１０（Ｉ）に示されるように、圧縮行程で上昇中のピストン１のクランク角度（Ｃ．Ａ．）が－９０度のときには、ピストン１は減速を開始するので、空間部３０の下面３０ｂに堆積した状態の粉粒体４０が空間部３０の内部で浮遊を開始する。すなわち、ここでは、粉粒体４０が下面３０ｂからＶ１ｍ／ｓで射出されたと考える。

【0068】

図１０（ＩＩ）に示されるように、ピストン１が上死点に到達したピストン１のクランク角度（Ｃ．Ａ．）が０度のときに、粉粒体４０が空間部３０の上面３０ａに衝突すれば、粉粒体４０による減衰効果は最大になると考えられる。

【0069】

したがって、言い換えれば、クランク角度が－９０度～０度になる時間に、粉粒体４０がクランク半径ｒと上下隙ｈの和ｒ＋ｈを移動すれば、減衰効果が最大になるといえる。

【0070】

この考え方に基づけば、理想的な上下隙ｈを、クランク半径ｒ（ｍ）、エンジン回転数Ｎ（ｒｐｍ）から以下のように導き出すことができる。

【0071】

（ｉ）まず、クランクアングルが９０度進角（具体的には－９０度から０度へ進角）に要する時間ｔ（ｓｅｃ）は、
ｔ＝（６０／（２×π×Ｎ））×（π／２）×（１５／Ｎ）（ｓｅｃ） （式１）

【0072】

（ｉｉ）クランクアングル－９０度における粉粒体４０の速度ｖ（ｍ／ｓ）は、角速度ωを用いれば、
ｖ＝ｒ×ω＝ｒ×（２×π×Ｎ／６０）＝（π×ｒ×Ｎ）／３０（ｍ／ｓ） （式２）

【0073】

（ｉｉｉ）クランクアングル－９０度から上死点までの粉粒体４０の移動距離ｒ＋ｈ（ｍ）は、時間ｔの間の粉粒体４０の自由落下分を考慮して、上記の時間ｔ、速度ｖ、および重力加速度ｇから、ｒ＋ｈは以下のように求められる。
（ｒ＋ｈ）＝ｖ×ｔ－（１／２）×ｇ×ｔ^２（ｍ） （式３）

【0074】

（ｉｖ）上記の（式１）～（式３）から上下隙ｈは、
ｈ＝（（π／２）－１）×ｒ－（１／２）×ｇ×（１５／Ｎ）^２（ｍ） （式４）
を導き出すことができる。

【0075】

上記の（式４）を見れば、エンジン回転数Ｎの常用範囲が１０００ｒｐｍ以上であることを考慮すれば、（式４）の右辺の２項目（１／２）×ｇ×（１５／Ｎ）^２は１項目（（（π／２）－１）×ｒ）よりも寄与度が低いと考えられる。

【0076】

したがって、上下隙ｈ＝（（π／２）－１）×ｒに設定すれば粉粒体４０による減衰効果はエンジン回転数に関わらず最大になると考えられる。

【0077】

このような観点から、上下隙ｈとピストンのストローク量（すなわち、クランク半径ｒの２倍の量）との関係を図１１を参照しながら考える。

【0078】

図１１は、同一のピストン１のストローク量を変えた場合のエンジン回転数と上下隙ｈ（空間部３０の上面３０ａと粉粒体４０の堆積層の表面との間の上下隙）との関係を示すグラフである。

【0079】

図１１を見れば、エンジンの常用運転領域（１０００ｒｐｍ以上）であれば、上下隙ｈはエンジン回転数にかかわらずほぼ一定の値になることがわかる。

【0080】

また、上記図１１のグラフの結果から、図１２のグラフのように、ピストン１のストローク量を変えた場合のエンジン回転数と（上下隙ｈ／ストローク量）との関係を導き出すことが可能である。図１２を見れば、エンジンの常用運転領域（１０００ｒｐｍ以上）であれば、ストローク量を変えても（上下隙ｈ／ストローク量）はほぼ一定の値（２８．５％）になることがわかる。

【0081】

この２８．５％の値は、ストローク量Ｓ（＝２×ｒ）とした場合、上記（式４）から、ｈ／Ｓ＝（（（π／２）－１）×ｒ）／（２×ｒ）＝（（π／２）－１）／２≒０．２８５＝２８．５％とほぼ一致する。

【0082】

上記の図１２の結果から、上下隙ｈをストローク量の２０～３０％の範囲、好ましくは２８．５％付近にすれば減衰力発生タイミングの最適化が可能になる。

【0083】

（ピストンの首振り抑制についての説明）
つぎに、本実施形態のピストン１の首振り抑制について図１３～１７を参照しながらさらに詳細に説明する。

【0084】

ここで、図１３は、粉粒体４０が充填されていない状態でピストンが往復動をしたときのピストンの首振り角度とクランクアングルとの関係を示すグラフである。図１４は、本実施形態のピストンにおける粉粒体の上下方向の慣性力とクランクアングルとの関係を示すグラフである。図１５は、ピストン１の膨張行程時において左右の空間部３０内の粉粒体４０の上向きの慣性力によってピストンの首振り運動を打ち消す偶力が発生することを示す図である。図１６は、本実施形態のピストン（Ｌ１）および比較例の粉粒体無しのピストン（Ｌ２）の首振り角度とクランクアングルとの関係を示すグラフ、および各クランクアングルにおける本実施形態のピストンの首振り状態を模式的に示した図である。

【0085】

レシプロエンジンある上記のエンジンＥでは、ピストン１の往復動の際におけるピンボス部２８のピン孔２８ａ（図２～３参照）を回転中心としたピストンの首振り（ピストンの傾き）の問題がある。

【0086】

ピストン１の首振りは、圧縮行程および膨張行程においてとくに顕著に生じる。圧縮行程では、図１６（Ｉ）、（ＩＩ）に示されるように、上記ピンボス部２８の軸方向から見てピストン幅方向において片側に寄ったコンロッド９がピストン１を押し上げる際にピストン１の片側が押し上げられることによりピストン１がある方向（例えば時計回りの方向）に傾く。一方、膨張行程では、圧縮行程において押し上げられたピストン１の片側が膨張圧によって押し下げられることにより、逆方向（例えば反時計回りの方向）に傾く。これにより、ピストン１は圧縮行程および膨張行程の間に大きな首振りが生じる。その後の排気行程および吸気工程においてもピストンの首振りはわずかに繰り返される。

【0087】

上記のピストン１の首振りは、粉粒体４０が無い場合には、図１３のグラフおよび図１６のＬ２のグラフに示されるように、反時計回りを正とした場合、圧縮行程ではピストン１は－０．１５度まで回転（時計回りに首振り）し、膨張行程の初期では０．１５度まで急速に回転（反時計回りに首振り）し、その後の排気行程および吸気工程においてもピストン１の首振りは０．０５度～－０．０５度の範囲でわずかに繰り返される。上記のように圧縮および膨張行程において首振り角度が大きいので、機械抵抗が増加し燃費悪化の原因になるとともにエンジンの振動・騒音も大きくなるので、ピストンの首振り抑制は重要な課題である。

【0088】

そこで、本実施形態のピストン１では、図１４～１６に示されるように、左右一対の空間部３０への粉粒体４０の充填量を変えるようにしている。図１４～１６では、左側の空間部３０の粉粒体４０の充填量を右側の空間部３０における充填量よりも多くしている。

【0089】

ピストン１の左側は、図１６（ＩＩ）に示されるように、エンジンＥの圧縮行程においてコンロッド９とクランクシャフト８とを連結するクランクピン１８が存在する側であり、圧縮行程時にピストン１が左側に傾いたコンロッド９から押されてピストン１の左肩上がりになる側である。

【0090】

この本実施形態のピストン１の構成では、図１４に示されるように、本実施形態のピストン１の粉粒体４０の慣性力がピストン本体２０に対して首振り角度（図１３および図１６のＬ２参照）を抑制する方向に作用する。すなわち、圧縮行程時では、図１４および図１６（Ｉ）に示されるように、左右一対の空間部３０内部の粉粒体４０が空間部３０の下面３０ｂに押し付けられて下向きの慣性力が発生するが、多く充填された左側の粉粒体４０がより大きい慣性力を発生する。これにより、ピストン１の左肩上がりを抑制する方向に作用する。一方、膨張行程時では、左右一対の空間部３０内部の粉粒体４０が空間部３０の上面３０ａに押し付けられて上向きの慣性力が発生するが、多く充填された左側の粉粒体４０がより大きい慣性力を発生する。これにより、膨張行程ではピストン１の左肩下がりを抑制する方向に作用する。以上のように、左右一対の空間部３０への粉粒体４０の充填量を変えることにより、ピストン１の往復運動時の首振りを効果的に抑制することが可能である。

【0091】

（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態のピストン１は、ピストン本体２０と、当該ピストン本体２０の内部に閉じられた空間部３０が形成されたピストン本体２０と、空間部３０の内部に移動可能に充填された粉粒体４０とを備えている。空間部３０は、ピストン本体２０の幅方向（本実施形態では左右方向）において、スカート部２６とピンボス部２８に挟まれた部位に形成されている。

【0092】

このため、ピンボス部２８のピン孔２８ａの位置に影響を受けずに空間部３０の上下方向の寸法を確保できる。これにより、膨張行程初期の燃焼起振力のピーク発生タイミングと粉粒体４０が空間部３０の上面、すなわち、空間部３０を形成するピストン本体２０の上面３０ａに衝突する衝突タイミングを近づけて（好ましくは一致させ）、燃焼起振力に起因する振動の減衰効果を向上させることができる。また、一対のスカート部２６の間では空間部３０の左右方向の寸法も確保できるので、上死点近傍でのピストンの左右方向の運動によって発生するスラップ音を抑制することが可能である。また、圧縮行程および膨張行程の間でピストンが往復動する際にシリンダに接触することにより発生するスラップ音も抑制することが可能である。

【0093】

（２）
本実施形態のピストン１では、空間部３０は、ピンボス部２８とその両側の一対のスカート部２６の各々との間に形成されている。したがって、ピンボス部２８の両側に分かれて２つの空間部３０が形成され、２つの空間部３０のそれぞれに粉粒体４０が充填されているので、上死点近傍でのピストンの左右方向の運動をさらに抑制でき、スラップ音をさらに抑制することが可能である。

【0094】

なお、上記実施形態では、左右一対の空間部３０を有するピストン１を例に挙げて説明しているが、空間部３０は片方のみでもピストン１の上下方向および左右方向の運動を抑制して振動抑制効果を有する。

【0095】

（３）
本実施形態のピストン１では、粉粒体４０は、ピンボス部２８の両側の空間部３０に異なる充填量で充填されている。このため、ピンボス部２８の両側の空間部３０では、ピストンの往復動で生じる粉粒体４０の慣性力の強さを変えることが可能である。したがって、ピンボス部２８の両側の空間部３０において粉粒体４０の異なる強さの慣性力が発生することにより、ピストン本体２０に対して首振り方向とは逆方向に作用することで、ピストンの首振りを抑制することが可能である。これにより、ピストンの首振り運動を抑制することができる。

【0096】

（４）
本実施形態のピストン１では、粉粒体４０は、ピンボス部２８の軸方向（本実施形態では前後方向）から見て、ピストン本体２０の左右方向において、エンジンＥの圧縮行程においてコンロッド９とクランクシャフト８とを連結するクランクピン１８が存在する側（図１６（ＩＩ）では左側）の空間部３０への充填量が、当該クランクピン１８が存在しない側（右側）の空間部３０への充填量よりも多くなるように、ピンボス部２８の両側の空間部３０に充填されている。

【0097】

エンジンＥの圧縮行程において、コンロッド９とクランクシャフト８とを連結するクランクピン１８が存在する側では、コンロッド９がピストンを押し上げる際にピストンにおける上記クランクピン１８が存在する左側が押し上げられることによりピストンが傾く傾向がある。そこで、上記の構成では、クランクピン１８が存在する左側の空間部３０への粉粒体４０の充填量を、当該クランクピン１８が存在しない右側の空間部３０への充填量よりも多くすることにより、多く充填された左側（クランクピン存在側）の空間部３０内の粉粒体４０の慣性力の方がその反対側（右側）の空間部３０内の粉粒体４０の慣性力よりも強くなる。したがって、圧縮行程時に上昇するピストン１では、多く充填された左側の空間部３０内の粉粒体４０の下向きの慣性力により、ピストン１におけるクランクピン１８が存在する左側に対応する部分の圧縮行程時の上方への変位を抑制する。また、圧縮行程の後の膨張行程では、ピストン１が下向きの膨張圧を受けたときに多く充填された左側の空間部３０内の粉粒体４０に上向きの慣性力が生じることにより、膨張行程時の上方への変位を抑制する。これにより、ピストン１の首振りを効果的に抑制することが可能である。

【0098】

（５）
本実施形態のピストン１では、ピストン本体２０は、スカート部２６とピンボス部２８との間に配置され、当該スカート部２６の内面につながった内壁２９を有する。空間部３０は、スカート部２６および内壁２９によって閉じられている。

【0099】

かかる構成によれば、空間部３０がスカート部２６および当該スカート部２６の内面につながった内壁２９によって閉じられることにより、エンジンＥの性能へ影響を与えやすいスカート部２６およびピンボス部２８の形状変更を抑えながら大容積の空間部３０を形成することが可能である。空間部３０の大容積化に伴って空間部３０に充填される粉粒体４０も増えることにより、減衰効果をさらに向上させることが可能である。

【0100】

また、スカート部２６の内面に内壁２９がつながっていることにより、内壁２９によってスカート部２６を補強することが可能である。

【0101】

（６）
本実施形態のピストン１では、空間部３０に対する粉粒体４０の充填率は、１５～４０％の範囲であるのが好ましい。空間部３０に対する粉粒体４０の充填率は１５～４０％の範囲であれば５ｄｂ以上の減衰効果を粉粒体４０の充填量を抑制しながら得られる。すなわち、１５％未満であれば、５ｄｂの減衰効果が得られず、４０％を超えると粉粒体４０の充填量を増やしても減衰効果の伸びが鈍化して充填量の抑制の点で好ましくないので、上記の範囲が好ましい。

【0102】

（７）
本実施形態のピストン１では、ピストン本体２０は、空間部３０を形成する上面３０ａと下面３０ｂとを有する。ピストンのストローク量に対する上面３０ａと当該空間部３０の下面３０ｂに堆積した状態の粉粒体４０の表面との間の上下方向隙間との割合は、２０～３０％であるのが好ましい。

【0103】

上記の範囲に設定すれば、ピストンの上死点付近で粉粒体４０がピストン本体２０における空間部３０を形成する上面３０ａに確実に衝突するので、燃焼起振力のピーク発生タイミングと粉粒体４０が空間部３０上方の上面３０ａに衝突する衝突タイミングを一致させることが可能になる。すなわち、粉粒体４０の減衰力発生タイミングの最適化が可能である。

【0104】

（変形例）
上記の実施形態では、ピストン本体２０は、空間部３０を形成する上面３０ａがピストン本体の幅方向（左右方向）に延びているが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の変形例として、図１７（ａ）、（ｂ）に示されるように、空間部３０を形成する上面３０ａおよび下面３０ｂを有するピストン本体２０において、ピストンピン６の軸方向（本実施形態では前後方向）から見て、上面３０ａはピストン本体２０の幅方向（左右方向）に対して傾斜していてもよい。

【0105】

かかる構成によれば、ピストン１が上死点に到達するときに粉粒体４０がピストン本体２０における空間部３０を形成する傾斜した上面３０ａに衝突することにより、傾斜した上面３０ａに沿って粉粒体４０がピストンの左右方向の一方に移動する力が働くことで、ピストン１の左右方向の移動によるスラップ音をさらに抑制することが可能である。この変形例では、左右一対の空間部３０に充填される粉粒体４０の充填量を変えなくてもよいので、ピストン１の製造および充填量管理が容易になる。

【符号の説明】

【0106】

１ ピストン
６ ピストンピン
８ クランクシャフト
９ コネクティングロッド（コンロッド）
１８ クランクピン
２０ ピストン本体
２１ ピストンヘッド
２６ スカート部
２８ ピンボス部
２８ａ ピン孔
２９ 内壁
３０ 空間部
３０ａ 上面
３０ｂ 下面
４０ 粉粒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】