(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火花点火式エンジンのピストンであって、
燃焼室を形成するクラウン部がその上面に形成されたランド部と、
該ランド部の周縁部から下方に延びてその径方向において互いに対向する一対のスカート部と、
該一対のスカート部の側端部同士を連結する一対のサイドウォール部と、
該各サイドウォール部にそれぞれ形成されたピンボス部と、
上記ランド部に形成された除肉部とを備え、
上記ランド部の外周面にトップリング溝が設けられ、
上記クラウン部は、平坦面からなる基準面と、該基準面よりも上方に隆起する隆起部とを有し、
上記除肉部は、上記ランド部の下面における上記両サイドウォール部に挟まれた所定領域よりも外側の領域において下方に開口する凹状に形成されており、
上記除肉部の上端部は、上記トップリング溝よりも上側で且つ上記クラウン部の基準面よりも上側の上記隆起部内に位置しており、
上記除肉部の一部は、平面視において、上記ピンボス部の軸方向外端部と上記トップリング溝との間に開口している、ことを特徴とする火花点火式エンジンのピストン。
【請求項２】
請求項１記載の火花点火式エンジンのピストンにおいて、
上記エンジンには、上記所定領域に向けてオイルを噴射するオイルジェット装置が設けられている、ことを特徴とする火花点火式エンジンのピストン。
【請求項３】
請求項１又は２記載の火花点火式エンジンのピストンにおいて、
上記所定領域は、平面視において、燃焼室の吸排気方向に延びる領域であり、
上記ピンボス部は、平面視において、該ピンボス部の軸心が、燃焼室の吸排気方向に直交し、且つ、前記ランド部の軸心を通るように形成されており、
上記除肉部の開口部分の一部は、平面視において、上記ピンボス部の軸心と交差する位置に配置されている、ことを特徴とする火花点火式エンジンのピストン。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の火花点火式エンジンのピストンにおいて、
上記隆起部は、上記ピンボス部の軸心方向に延びる断面山形状に形成されていて、平面視で上記ピンボス部の軸心上に配置されている、ことを特徴とする火花点火式エンジンのピストン。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の火花点火式エンジンのピストンにおいて、
上記除肉部は、上側に向かって径方向内側に傾斜しており、この傾斜角は１０度から３０度の範囲内に設定されている、ことを特徴とする火花点火式エンジンのピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室を形成するクラウン部が上面部に形成されたランド部と、該ランド部の周縁部から下方に延びてその径方向において互いに対向する一対のスカート部と、該一対のスカート部の側端部同士を連結する一対のサイドウォール部と、該各サイドウォール部にそれぞれ形成されたピンボス部とを備えた火花点火式エンジンのピストンに関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
この種のピストンとして、例えば、特開２００８−００８１７０号公報（以下、「特許文献」と称する）にあるように、クラウン部を、平坦面からなる基準面と、該基準面よりも上側に隆起するリング状の隆起部とで構成するようにしたものが知られている。
【０００３】
このピストンでは、ランド部の下面に窪みを形成することでピストンの軽量化を図るとともに、この窪み内に２つのリブを設けて両者の重量を異ならせることでピストンの重量面でのアンバランスを抑制するようにしている。ランド部の外周面には、上側から順に２つのシールリング溝と一つのオイルリング溝とが形成されている。シールリング溝には、気密性を保つためのシールリングが嵌め込まれ、オイルリング溝には、シリンダの内周面のオイルを掻き落とすためのオイルリングが嵌め込まれている。
【０００４】
ところで、ピストンをシリンダに嵌挿した状態では、最上段のシールリング（以下、「トップリング」という）とシリンダの内周面とランド部の外周面との間に極めて狭い環状の凹部空間が形成される。この凹部空間では、吸気混合気の燃焼が困難で未燃ガスが残存しやすいため、ＨＣ（炭化水素）の発生を抑制する観点では、該凹部空間の容積をできる限り小さくすることが好ましい。そのためには、トップリングの位置をできる限り基準面に近づける必要があるが、トップリングの位置を基準面に近づけるほど、トップリングは、燃焼時に熱的に厳しい状態に晒される。したがって、トップリングを熱的に保護する観点では好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−００８１７０号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、火花点火式エンジンのピストンに対して、その構成に工夫を凝らすことで、トップリングの熱的保護とＨＣの抑制との両立を図ろうとすることにある。
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明では、平坦面状の基準面と該基準面よりも上方に隆起する隆起部とでクラウン部を構成するとともに、該隆起部を利用して、ランド部の除肉部を、その最深部が隆起部内に位置するように深く形成した。
【０００８】
より、具体的に、本願発明は、火花点火式エンジンのピストンであって、
燃焼室を形成するクラウン部がその上面に形成されたランド部と、
該ランド部の周縁部から下方に延びてその径方向において互いに対向する一対のスカート部と、
該一対のスカート部の側端部同士を連結する一対のサイドウォール部と、
該各サイドウォール部にそれぞれ形成されたピンボス部と、
上記ランド部に形成された除肉部とを備え、
上記ランド部の外周面にトップリング溝が設けられ、
上記クラウン部は、平坦面からなる基準面と、該基準面よりも上方に隆起する隆起部とを有し、
上記除肉部は、上記ランド部の下面における上記両サイドウォール部に挟まれた所定領域よりも外側の領域において下方に開口する凹状に形成されており、
上記除肉部の上端部は、上記トップリング溝よりも上側で且つ上記クラウン部の基準面よりも上側の上記隆起部内に位置しており、
上記除肉部の一部は、平面視において、上記ピンボス部の軸方向外端部と上記トップリング溝との間に開口している、ことを特徴とする。
【０００９】
上記構成に基づく本願発明の火花点火式エンジンのピストンによると、ランド部に設けられる除肉部を、その最深部（上端部）が隆起部内に位置するように深く形成するようにしたことで、トップリングの熱的保護とＨＣの抑制との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るピストンを有するエンジンの気筒周辺の構成を示す断面図である。
【図２】ピストンを上方（クラウン部側）から見た平面図である。
【図３】図２のIII方向矢視図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】図３のV-V線断面図である。
【図６】図２のVI-VI線断面図である。
【図７】図２のVII-VII線断面図である。
【図８】図２のVIII方向矢視図である。
【図９】実施形態２を示す図３相当図である。
【図１０】実施形態２を示す図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係るピストン１を備えたエンジン１００（火花点火式内燃機関）の気筒周辺の断面図である。このエンジン１００は、シリンダブロック２とその上部に組み付けられるシリンダヘッド３とを備えており、シリンダ４には、その軸心に沿って図の上下に往復動作するようにピストン１が収容されている。
【００１３】
ピストン１は、シリンダブロック２の下部のクランク室内で回転自在に支持されたクランク軸にコネクティングロッド５によって連結されており、これによりピストン１の往復運動がクランク軸の回転運動に変換されるようになる。シリンダブロック２の下部には、ピストン冷却用のオイルジェット装置６が設けられている。
【００１４】
図示のように、シリンダ４内のピストン１上方には燃焼室７が形成され、その天井部７ａは、シリンダヘッド３の下面に各シリンダ４毎に形成された窪みによって構成される。
【００１５】
本実施形態では燃焼室７は所謂ペントルーフ型であり、その天井部７ａは吸気側及び排気側の２つの傾斜面からなる三角屋根状をなしていて、それぞれの傾斜面には吸気ポート８と排気ポート９とが２つずつ開口している。吸気ポート８の直径は、排気ポート９の直径よりも大径とされ、このため、２つの傾斜面の交差位置は、シリンダ中心に対して排気側にややずれている。
【００１６】
図１にのみ示すが、各吸気ポート８の開口部には吸気弁１０が、また、各排気ポート９の開口部には排気弁１１が、それぞれ配設されて、不図示の動弁機構により所定のタイミングで開閉されるようになっている。
【００１７】
また、それら吸気ポート８の下方にはその開口部間に噴口を臨ませて、燃焼室７の周縁部から中央寄りに向かい燃料を噴射するように、インジェクタ１２（燃料噴射弁）が配設されている。このインジェクタ１２は、図示しない燃料分配管を介して高圧燃料ポンプ等を有する燃料供給系に接続されている。本実施形態では直噴方式を想定しているが、本発明はポート噴射方式のものにも適用できる。
【００１８】
更にシリンダヘッド３には、シリンダ軸心に沿って延びるように点火プラグ１３が配設されていて、その先端（下端）の電極１３ａが天井部７ａの中央付近から燃焼室７に臨んでいる。この点火プラグ１３の基端側には、不図示の点火コイルユニットが接続されており、所定のタイミングで電極間に火花を生じさせて、燃焼室７内の混合気に点火するようになっている。こうして燃焼室７の中央付近で点火することは従来周知の如く良好な火炎伝播性のために好ましい。
【００１９】
燃焼室７の床部であるピストン１の頂部（クラウン部２６）には、後述するように隆起部１５が形成されている。このことは、燃焼室７の容積を調整しシリンダ４の幾何学的圧縮比を高く設定する上で有用であり、本実施形態では、この幾何学的圧縮比が１２以上の１４に設定されている。勿論、幾何学的圧縮比は１４に限られない。
【００２０】
オイルジェット装置６は、ピストン１を冷却するためのものであって、シリンダブロック２に形成された油路を介してオイルポンプ（図示省略）に接続されている。該オイルジェット装置６は、噴射ノズル１６と本体部１７とで構成されており、本体部１７にはチェックバルブが内臓されている。チェックバルブは、エンジン回転数が所定回転数以上になった時の油路内の油圧により開弁して、噴射ノズル１６からオイルを噴射させる。
【００２１】
噴射ノズル１６は、ピストン１（ランド部１８）の下面おける排気側寄りの部分に向けてオイルを噴射するように、噴射口の向きやノズル形状が設定されている。より詳しくは、噴射ノズルは、ランド部１８の下面１８ａにおける上記一対のサイドウォール部１９に挟まれた所定領域Ｒの排気側端部に向けてオイルを噴射するように構成されている。
【００２２】
（ピストンの構成）
ピストン１は、図１〜図８に示すように、円筒状のランド部１８と一対のスカート部２０と一対のサイドウォール部１９とピンボス部２１とを有している。
【００２３】
ピンボス部２１の中心部には、略円状のピストンピン孔２２が形成されている。このピストンピン孔２２には、ピストン１とコネクティングロッド５とを連結するためのピストンピン２３が挿入される。ピンボス部２１の軸心Ｓは、平面視において、ランド部１８の中心を通って、吸排気方向に直交する方向（気筒配列方向）に延びている（図５参照）。
【００２４】
ランド部１８の外周面には、上側から順に２つのシールリング溝２４ａ，２４ｂと１つのオイルリング溝２５とが形成されている。各シールリング溝２４ａ，２４ｂには燃焼室７の気密性を高めるためのシールリング３０が嵌め込まれ、オイルリング溝２５には、シリンダ４の内周面に付着したオイルを掻き落とすためのオイルリング３２が嵌め込まれる。尚、以下の説明において、最上段のシールリング溝２４を「トップリング溝２４ａ」といい、該シールリング溝２４ａに嵌め込まれるシールリング３０を「トップリング３０」という。
【００２５】
各スカート部２０（図６参照）は、ランド部から下方に延びるように形成されている。各スカート部２０は、ピンボス部２１を挟んで吸排気方向において対向するように配設されている。各スカート部２０は、平面断面視（平面視）で略円弧状に形成されていて、ピストン１の往復運動時は、シリンダ４の内周面を摺動するようになっている。本実施形態では、両スカート部２０は同じ幅寸法Ｌ１（図５及び図８参照）を有している。
【００２６】
各サイドウォール部１９（図５参照）は、スカート部２０の側端部同士を連結するように形成されていて、ピンボス部の軸心Ｓ方向（吸排気方向に直交する方向）において互いに対向するように配設されている。そうして、両サイドウォール部１９と両スカート部２０とが周方向に連続する枠状部１４を形成している。
【００２７】
ランド部１８の上面部を構成するクラウン部２６は、ランド部１８の上面１８ｂにおける周縁部に位置する平坦状の基準面２７と、該基準面２７よりも上側に隆起する隆起部１５とで構成されている（図１〜図３、図６参照）。
【００２８】
隆起部１５は、天井部７ａの三角屋根形状に対応するように、吸気側及び排気側からそれぞれ中央寄りに向かい隆起するように形成されている（図３及び図６参照）。すなわち、隆起部１５は、ピンボス部２１の軸心方向に延びる断面山形状（ペントルーフ状）に形成されていて、平面視でピンボス部２１の軸心上に配置されている。隆起部１５の２つの傾斜面１５ａ，１５ｂの延長面が交差する位置は、天井部７ａの屋根形状に対応して、シリンダ中心に対して排気側にずれている。
【００２９】
すなわち、隆起部１５の高さは、排気側の方が吸気側に比べて全体的に高くなっている。隆起部１５の中央付近にはお椀型の凹部２８が形成されている。この凹部２８を設けることによって、点火プラグ１３の点火による火炎核の形成を容易化することができる。吸気側の傾斜面１５ａには、吸気弁１０との干渉を避けるために略円形の逃げ溝３３が形成されており、排気側の傾斜面１５ｂも、排気弁１１との干渉を避けて段差突部３４が斜面状に形成されている（図２参照）。
【００３０】
ランド部１８には、ランド部１８の下面に開口する凹状の除肉部４０が形成されている（図３〜図５、図７参照）。該除肉部４０の開口部分は、該下面における両サイドウォール部１９に挟まれた所定領域Ｒよりも外側（枠状部１４の径方向外側）の領域に形成されている。除肉部４０の最深部つまり上端部は、図３に示すように、基準面２７よりも上側の上記隆起部１５内に位置している。
【００３１】
より詳細には、除肉部４０内には、ランド部１８とサイドウォール部１９とを連結する２つのリブ４２（図５参照）が形成されており、この２つのリブ４２は、ピンボス部２１の軸心を挟んで吸排気方向に並んで配設されている。そして、除肉部４０は、この２つのリブ４２によって３つの凹部空間４３〜４５に区画されている。
【００３２】
平面断面視において、ピンボス軸心Ｓが、上記２つのリブ４２に挟まれた中央の凹部空間４４と交差するような位置関係にあり、この中央の凹部空間４４，４４の最深部が基準面２７よりも上側の隆起部１５内に位置している。３つの凹部空間４３〜４５のうちこの中央の凹部空間４４の深さ（ランド部軸心方向の深さ）が最も深くなっている。
【００３３】
排気側の凹部空間４３と吸気側の凹部空間４５とでは、排気側の凹部空間４３の方が吸気側の凹部空間４５に比べて深さが深くなっている（図３参照）。排気側の凹部空間４３及び吸気側の凹部空間４５はそれぞれ、最深部の位置が基準面２７よりも下側で且つトップリング溝２４ａよりも上側に位置している。
【００３４】
また、図７に示すように、各凹部空間４３〜４５（図７では中央の凹部空間４４のみを示す）は、上側に向かうにしたがって径方向内側に傾斜している。この傾斜角θは、４５°以下であることが好ましく、本実施形態では、１０°〜３０°の範囲内に設定されている。
【００３５】
以上の如く上記実施形態１では、上記クラウン部２６は、平坦面からなる基準面２７と該基準面２７よりも上方に隆起する隆起部１５とで構成され、上記除肉部４０は、その最深部が上記クラウン部２６の基準面２７よりも上側の隆起部１５内に達するように深く形成されている。したがって、図７に示すように、ランド部１８におけるトップリング溝２４ａが設けられる部分の周辺の空間を拡大できる。
【００３６】
これにより、燃焼熱に直接晒されるクラウン部２６の隆起部１５からトップリング溝２４ａ側への熱伝達系路の途中に、凹部空間４４（除肉部４０）の最深部を介在させて、燃焼熱がトップリング溝２４ａに伝わり難くすることができる。また、燃焼熱を、凹部空間４４の最深部を介してクランク室内のミストオイルにより吸熱することができる。よって、トップリング溝２４ａ周りの熱負荷を抑制することができる。
【００３７】
また、オイルジェット装置６から噴射されたオイルの一部が、ミストオイルとなってさらに除肉部４０内に侵入することによって、トップリング溝２４ａの周辺部分を該侵入したミストオイルによって積極的に冷却することができる。すなわち、除肉部４０を冷却空間として利用することができる。
【００３８】
これによって、トップリング３０を熱的に厳しい状態に晒すことなく、トップリング溝２４ａを基準面に出来る限り近づけて、ＨＣ（炭化水素）の発生要因となる凹部５０（ランド部１８の外周面とシリンダ４の内周面とトップリング３０とで形成される凹部５０。図１参照）の容積を低減することができる。こうして、トップリング３０の熱的保護とＨＣの抑制との両立を図ることが可能となる。
【００３９】
また、上記実施形態１では、除肉部４０である凹部空間４４は、上側に向かうにしたがって径方向内側に傾斜していて、径方向内外に広く（先細りでなく径方向の空間距離が略一定になるように）形成されている。これにより、トップリング溝２４ａ周りの径方向の肉厚Ｗ１を薄くすることができて、ランド部１８のトップリング溝２４ａ周りの冷却性をさらに向上させることができる。
【００４０】
ここで、除肉部４０は、上述の如く上側に向かって径方向内側に傾斜しているものの、この傾斜角θは、１０°〜３０°と比較的小さい値に設定されている。これにより、例えば傾斜角を４５°以上に設定するようにした場合に比べて、ランド部１８におけるトップリング溝２４ａが設けられる部分の径方向の肉厚Ｗ１を薄くすることができる。よって、トップリング溝２４ａ周りの放熱性をさらに高めてその冷却性を向上させることができる。
【００４１】
ここで、上記実施形態１では、除肉部４０内には、２つのリブ４２が設けられているので、除肉部４０を設けることによるランド部１８の剛性低下を防止することができる。そして、このリブ４２によって区画される３つの凹部空間４３〜４５のうち、吸気側の凹部空間４５及び排気側の凹部空間４３の最深部は、トップリング溝２４ａよりも上側に位置している。これにより、トップリング溝２４ａ周りの冷却効果を可及的に高めることができる。
【００４２】
また、上記実施形態１では、排気側の凹部空間４３が、吸気側の凹部空間４５よりも深く形成されている。これにより、隆起部１５における排気側部分の高さを吸気側部分に比べて高くしたことによる吸排気方向の重量面のアンバランスを解消することができる。さらにこの構成によれば、吸気側に比べて高温に晒されるランド部１８の排気側部分の冷却効果を高めることができる。
【００４３】
また、上記実施形態１では、オイルジェット装置６は、ランド部１８の下面における上記所定領域Ｒ内の排気側端部に向けてオイルを噴射するようになっている。オイルジェット装置６（噴射ノズル１６）から噴射されたオイルは、該排気側端部に吹き付けられた後、一対のサイドウォール部１９に案内されて排気側から吸気側に向かって流れる。こうして、燃焼時に特に高温になるランド部１８の吸排気方向の冷却性を十分に確保することができる。
【００４４】
このようにオイルジェット装置６によりランド部１８の吸排気方向の冷却性を確保するようにした場合には、該吸排気方向に直交する方向（つまりピンボス部２１の軸心Ｓ方向）の冷却性が相対的に低くなる。
【００４５】
これに対して、上記実施形態１では、除肉部４０を構成する３つの凹部空間４３〜４５のうち最も深さが深い凹部空間４４を、平面視においてピンボス部２１の軸心Ｓ上に形成するようにしたことで、該軸心Ｓ方向における冷却性を確保することができる。
【００４６】
また、上記実施形態１では、上記隆起部１５は、ピンボス部２１の軸心Ｓ方向に延びる断面山形状に形成されており、平面視において該軸心上に配置されている。これにより、隆起部１５を、平面視において除肉部４０（最も深さが深い凹部空間４４）に対応する位置に形成することができる。この結果、該除肉部４０を、その最深部が隆起部１５内に達するように十分に深く形成することが可能となる。
【００４７】
こうして、上記実施形態１では、燃焼時におけるランド部１８の冷却効果、特にトップリング溝２４ａ周りの冷却効果を可及的に高めることによって、トップリング３０を熱的に保護しながら、トップリング３０の位置を基準面２７に極力近づけてＨＣの発生を抑制することができる。
【００４８】
（実施形態２）
図９及び図１０は、本発明の実施形態２を示し、除肉部４０の構成を上記実施形態１とは異ならせたものである。尚、図３及び図４と実質的に同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を適宜省略する。
【００４９】
すなわち、本実施形態では、除肉部４０は、上記実施形態１における３つの凹部空間４３〜４５のうちの排気側の凹部空間４３を廃止した構成を有している。具体的には、除肉部４０内には、ランド部１８とサイドウォール部１９とを連結するリブ４２が１つだけ設けられており、除肉部４０は、平面視においてボス軸心上に位置する凹部空間４４と、該凹部空間４４よりも吸気側に位置する凹部空間４５との２つで構成されている。
【００５０】
このように、本実施形態では、上記実施形態１における排気側の凹部空間４３を廃止したことによって、その分だけ排気側のスカート部２０の幅（図１０参照）を広くとることができる。これにより、膨張行程時にスラスト側に位置するスカート部２０（排気側のスカート部２０）の幅を反スラスト側（吸気側のスカート部２０）の幅に比べて大きく設定することが可能となる。
【００５１】
従って、膨張行程時にスラスト側のスカート部２０に作用する面圧を低減することができるとともに、該スカート部のスラスト剛性を低下させることができる。また、オイルジェットが噴射される所定領域Ｒの排気側端部の幅Ｌ１を、吸気側端部の幅Ｌ２に比べて広く確保することができるので、オイルジェットによるランド部１８の排気側端部の冷却効果をより一層高めることができる。
【００５２】
一方、ランド部１８の吸排気方向の中央部付近から吸気側寄りの部分にかけては、除肉部４０（凹部空間４４，４５）が形成されているので、ランド部１８の吸気側寄りの部分においての冷却性も確保することができる。こうして、本実施形態では、スカート部２０の強度を向上させつつ、トップリング３０の熱的保護とＨＣの抑制との両立を図ることが可能となる。
【００５３】
（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記各実施形態では、除肉部４０は、リブ４２によって複数の凹部空間４３〜４５に区画されているが、必ずしもリブ４２を設ける必要はない。
【００５４】
上記各実施形態では、吸気側の凹部空間４５及び排気側の凹部空間４３の最深部が、基準面２７よりも下側に位置しているが、基準面２７よりも上側にあってもよいことは言うまでもない。
【００５５】
また、上記各実施形態では、中央の凹部空間４４（平面視においてピンボス部２１の軸心上に位置する凹部空間４４）の底面４４ａ（図３、図８参照）が水平になっているが、例えば、ピストン１の吸排気方向の重量アンバランスを解消するために、この底面４４ａの排気側部分を吸気側部分に比べて相対的に深く（上側）に形成するようにしてもよい。
【００５６】
上記したように、本願発明は火花点火式エンジンのピストンに関し、当該ピストンは、
燃焼室を形成するクラウン部(26)がその上面に形成されたランド部(18)と、
該ランド部(18)の周縁部から下方に延びてその径方向において互いに対向する一対のスカート部(20)と、
該一対のスカート部(20)の側端部同士を連結する一対のサイドウォール部(19)と、
該各サイドウォール部にそれぞれ形成されたピンボス部(21)と、
上記ランド部に形成された除肉部(40)とを備え、
上記ランド部(18)の外周面にトップリング溝(24a)が設けられ、
上記クラウン部(26)は、平坦面からなる基準面(27)と、該基準面よりも上方に隆起する隆起部(15)とを有し、
上記除肉部(40)は、上記ランド部(18)の下面における上記両サイドウォール部(19)に挟まれた所定領域(R)よりも外側の領域において下方に開口する凹状に形成されており、
上記除肉部(40)の上端部は、上記トップリング溝(24a)よりも上側で且つ上記クラウン部(26)の基準面(27)よりも上側の上記隆起部(15)内に位置しており、
上記除肉部の一部(44)は、平面視において、上記ピンボス部(21)の軸方向外端部と上記トップリング溝(24a)との間に開口している、ことを特徴とする。
【００５７】
この構成によれば、燃焼室を形成するクラウン部に隆起部を形成することによって、エンジンの幾何学的圧縮比を高めに設定することが可能になる。尚、本明細書において「平面視」とは、「ピストンの軸心方向（ランド部の軸心方向）から見て」という意味である。
【００５８】
ところで、ランド部の外周面には通常、複数段に亘ってリング溝が形成されて、各リング溝には、シールリングやオイルリングが嵌め込まれる。このため、最上段のリング溝に嵌め込まれるトップリングと、シリンダの内周面とランド部の外周面との間には、ランド部の外周面に沿った環状の凹部が形成される。この凹部には、未燃ガスが残存しやすくＨＣの発生要因となるため、凹部空間の容積はできる限り小さいことが好ましい。
【００５９】
そのためには、トップリングの位置をできる限り上記基準面に近づける必要があるが、圧縮比が高くなるエンジンでは、燃焼時における燃焼室内の温度が相対的に高温になるため、トップリングを基準面に近づける程、トップリングは熱的に厳しい状態にさらされてしまう。
【００６０】
これに対して、本発明では、ランド部に除肉部を形成するとともに、クラウン部に設けられた隆起部を利用して除肉部をその上端位置がクラウン部の基準面よりも上側の隆起部内に位置する深さまで形成するようにした。
【００６１】
これにより、ランド部におけるトップリング溝が形成される部分の周辺の空間を一層拡大することができ、クランクケース内の雰囲気がミストオイルで充満している通常の状況下で、除肉部内面からのミストオイルによる冷却性を高めることが可能になる。よって、トップリング溝を基準面に極力近づけつつ、トップリング溝周りの放熱性を高めることが可能となり、延いては、トップリングの熱的保護とＨＣの抑制との両立を図ることが可能となる。
【００６２】
本願発明において、さらに、上記エンジンには、上記所定領域に向けてオイルを噴射するオイルジェット装置が設けることが好ましい。
【００６３】
この構成によれば、上記ランド部の下面における上記両サイドウォール部に挟まれた所定領域を、オイルジェット装置から噴射されたオイルによって積極的に冷却することができる。この所定領域は、燃焼時に特に高温となる吸排気方向に沿った領域とすることが好ましい。
【００６４】
また、本発明の如く、オイルジェット装置を、上記所定領域に向けて噴射したとしても、噴射されたオイルの一部はミスト化されて一層、除肉部内に侵入しやすくなるため、トップリング溝の周辺部分を該侵入したオイルによってより積極的に冷却することができる。よって、上記した発明の作用効果を一層高めることができる。
【００６５】
さらに、上記所定領域は、平面視において、燃焼室の吸排気方向に延びる領域とされ、上記ピンボス部は、平面視において、該ピンボス部の軸心が、燃焼室の吸排気方向に直交し且つ該ランド部の軸心を通るように形成されており、上記除肉部の開口部分の一部は、平面視において、上記ピンボス部の軸心と交差する位置に配置することが望ましい。
【００６６】
この構成によれば、オイルジェット装置による冷却効果が低い、ランド部の上記吸排気方向に直交する方向（ピンボス部の軸心方向）の冷却性を高めることができる。よって、ランド部の冷却をより一層促進して、上記した発明と同様の作用効果を確実に得ることができる。
【００６７】
また、上記隆起部は、上記ピンボス部の軸心方向に延びる断面山形状に形成されていて、平面視で上記ピンボス部の軸心上に配置することが好ましい。
【００６８】
この構成によれば、平面視でピンボス部の軸心上に隆起部が形成されることとなる。このため、吸排気弁と隆起部との干渉なしに隆起部の高さを十分に確保して幾何学的圧縮比を有効に高めつつ、ピンボス部の軸心上に開口を有する除肉部を、その最深部が隆起部内に達するように十分に深く形成することができる。
【００６９】
また、上記除肉部は、上側に向かって径方向内側に傾斜しており、この傾斜角は１０度から３０度の範囲内に設定することが好ましい。これにより、例えば傾斜角を４５度以上に設定するようにした場合に比べて、ランド部におけるトップリング溝が設けられている部分の径方向の肉厚を薄くすることが可能となる。拠って、トップリング溝周りの放射熱をさらに高めてその冷却性を向上させることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、火花点火式エンジンのピストンに有用であり、特にクラウン部に隆起部を有するピストンを採用したエンジンに適用する場合に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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