(57)【要約】【課題】オイルリングによって掻き込んだオイルを逃がすオイルリターン通路をリング溝内の広いエリアに設けて円滑なオイルリターンを実現することができるエンジンのピストン構造を提供する。【解決手段】ランド部のリング溝背面側にサイドウォール部９，１０の外側に向けて下方へ開いた空間を形成する窪み１６，１７を形成し、この窪み１６，１７を利用して、リング溝５（オイルリング溝）に掻き込んだオイルを逃がすオイルリターン孔１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈを設け、下方からの冷却用のオイル噴射の圧力を受けることなくスムーズに掻き込みオイルを逃がすことができるようにする。【選択図】図２
2008144658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室形状の一部を形成するピストンクラウン部の外周後方側に、圧力リングおよびオイルリングを収容する複数のリング溝を備えたランド部が設けられ、前記オイルリングを収容するリング溝の底部に複数のオイルリターン孔が形成され、前記ランド部の後方側に、対称配置の一対のピストンスカート部と該一対のピストンスカート部の対向する側端同士を繋ぐ一対のサイドウォール部とが設けられ、前記一対のサイドウォール部に、同軸配置で対向するピストンピン支持用のピン孔を有する一対のピンボス部が設けられたエンジンのピストンにおいて、
前記ランド部の前記一対のサイドウォール部に隣接する部位のリング溝背面側に各サイドウォール部の外側後方に向けて開いた空間を形成する窪みが形成され、
前記複数のオイルリターン孔の内の少なくとも一部のオイルリターン孔が前記窪み内に連通していることを特徴とするエンジンのピストン構造。
【請求項２】
当該ピストンは、前記ピストンクラウン部が上に向いた配置でシリンダ内を上下に移動するとともに、一方のピストンスカート部の内側下方から前記ピンボス部のピン孔中心線より該一方のピストンスカート部側に位置する片半分のエリアにおけるピストン裏面に向けてオイルが噴射されて冷却されるものであり、前記複数のオイルリターン孔の内、少なくとも前記片半分のエリアにおいてオイルリターン孔が前記窪み内に連通していることを特徴とする請求項１記載のエンジンのピストン構造。
【請求項３】
平面視にて前記一対のサイドウォール部より外方に位置するオイルリターン穴はすべて前記窪み内に連通していることを特徴とする請求項２記載のエンジンのピストン構造。
【請求項４】
ピストンピンが前記一対のピンボス部のピン孔に揺動自在に支持され、前記一方のピストンスカート部側にて前記オイルリングを収容するリング溝に一端が開口し他端が前記ピン孔に連通するピン潤滑用の給油通路が形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のエンジンのピストン構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのピストン構造に関し、特に、オイルリングによるオイル掻き込みを円滑にしてオイル上がりを抑制するとともにピストンの軽量化を図る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にエンジンのピストンは、複数のリング溝を有し、それらのリング溝に、燃焼室内の気密を保つための圧力リングや、シリンダ壁面の余分なオイル（潤滑油）を掻き込んで燃焼室内へのオイル上がりを抑制するためのオイルリングが装着される。そして、オイルリングを収容するリング溝すなわちオイルリング溝には、ピストン下降時に掻き込んだオイルをピストンの内方空間に逃がしてオイルパンに戻すよう、オイルリング溝と内方空間とを連通する複数のオイルリターン孔（オイル逃し孔）が設けられる。そして、これら複数のオイルリターン通路を、平面視にて一対のピンボス部の間となるようエリアを限定して配置したものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、こうした従来のピストンでは、オイルリターン通路を設けるエリアが限定的であるため、掻き込んだオイルを円滑にリターンさせることができない。また、特に、オイル（潤滑油）をピストンの内側下方からピンボス部の間でピストン裏面の一側に向けて噴射して反対側にぐるりと廻すことによりリング溝背面およびピストンクラウン部背面を冷却する方式のピストンでは、オイルが噴射される側のオイルリターン通路が内側からオイル噴射の圧力を受け、そのため、オイルリターンが妨げられ、オイルリングによるスムーズなオイル掻き込みができない。
【特許文献１】特開昭６２−２３３４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、オイルリングによって掻き込んだオイルを逃がすオイルリターン通路をリング溝内の広いエリアに設けて円滑なオイルリターンを実現することができるエンジンのピストン構造を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のエンジンのピストン構造は、燃焼室形状の一部を形成するピストンクラウン部の外周後方側に、圧力リングおよびオイルリングを収容する複数のリング溝を備えたランド部が設けられ、オイルリングを収容するリング溝の底部に複数のオイルリターン孔が形成され、ランド部の後方側に、対称配置の一対のピストンスカート部と該一対のピストンスカート部の対向する側端同士を繋ぐ一対のサイドウォール部とが設けられ、一対のサイドウォール部に、同軸配置で対向するピストンピン支持用のピン孔を有する一対のピンボス部が設けられたエンジンのピストンにおいて、ランド部の一対のサイドウォール部に隣接する部位のリング溝背面側に各サイドウォール部の外側後方に向けて開いた空間を形成する窪みが形成され、複数のオイルリターン孔の内の少なくとも一部のオイルリターン孔がその窪み内に連通していることを特徴とする。
【０００５】
このように、ランド部のリング溝背面側にサイドウォール部の外側に向けて開いた空間を形成する窪みが形成され、その窪みを利用して、平面視にてピンボス部外側のエリアに、掻き込んだオイルを逃がすオイルリターン孔が設けられることで、オイルリターン孔を配置するエリアが広がり、ピストン下降時のオイルの掻き込みおよびオイルリターンが円滑となり、オイル上がり抑制の効果が高まる。また、このようにリング溝背面側に窪みを設けることで、ピストンの軽量化が可能となり、エンジン高回転化への対応が容易になる。
【０００６】
そして、本発明の上記エンジンのピストン構造は、特に、ピストンが、ピストンクラウン部が上に向いた配置でシリンダ内を上下に移動するとともに、一方のピストンスカート部の内側下方からピンボス部のピン孔中心線より該一方のピストンスカート部側に位置する片半分のエリアにおけるピストン裏面に向けてオイルが噴射されて冷却されるものである場合に好適で、その場合、複数のオイルリターン孔の内、少なくともオイルが噴射される方の片半分のエリアにおいてオイルリターン孔が一対のサイドウォール部の外側に向けて開いた空間を形成する窪み内に連通しているのがよい。
【０００７】
このように片半分のエリアにおけるピストン裏面に向けて内側下方からオイルが噴射されて冷却されるピストンにおいて、複数のオイルリターン孔の内、少なくともオイルが噴射される方の片半分のエリアにおいてオイルリターン孔がサイドウォール部の外側に向けて開いた空間を形成する窪み内に連通することで、冷却のための内側からのオイル噴射の圧力を受けることなくスムーズに掻き込みオイルを逃がすことができるオイルリターン孔を、ピンボス部外側で且つオイルが噴射される方のエリアにも配置することができて、ピストン下降時のオイルの掻き込みおよびオイルリターンが一層円滑になり、オイル上がり抑制の効果が一層高まる。
【０００８】
また、その場合に、平面視にて一対のサイドウォール部より外方に位置するオイルリターン穴がすべて窪み内に連通しているものとすることができ、そうすることで、冷却のための内側からのオイル噴射の圧力を受けることなくスムーズに掻き込みオイルを逃がすことができるオイルリターン孔を増やすことができ、オイルの掻き込みおよびオイルリターンを円滑にして、オイル上がり抑制の効果を一層顕著なものとすることができる。
【０００９】
また、本発明の上記エンジンのピストン構造は、特に、ピストンピンが所謂フルフロート式等のピストンピンで、一対のピンボス部のピン孔に揺動自在に支持され、オイルが噴射される方の片半分のエリアのピストンスカート部側にてオイルリングを収容するリング溝に一端が開口し他端がピン孔に連通するピン潤滑用の給油通路が形成されているものとすることができる。
【００１０】
この場合、ピン潤滑用の給油通路は、ランド部の一対のサイドウォール部に隣接する部位のリング溝背面側にサイドウォール部の外側に向けて開いた空間を形成するよう形成される窪みを制限することなく形成することができ、これにより、所謂フルフロート式等のピストンピンの潤滑を円滑に行える。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明のエンジンのピストン構造によれば、オイルリングによって掻き込んだオイルを逃がすオイルリターン通路をリング溝内の広いエリアに設けて円滑なオイルリターンを実現して、オイル上がり抑制の効果が高めるとともに、ピストンの軽量化を可能として、エンジン高回転化への対応を容易なものとすることができる。
【００１２】
そして、特に、シリンダ内を上下に移動し、片半分のエリアにおけるピストン裏面に向けて内側下方からオイルが噴射されて冷却されるピストンにおいて、オイル噴射の圧力を受けることなくスムーズに掻き込みオイルを逃がすことができるようピンボス部外側で且つオイルが噴射される方のエリアにもオイルリターン孔を配置することで、オイル上がり抑制の効果を一層高めることができ、また、さらに、平面視にて一対のサイドウォール部より外方に位置するオイルリターン穴がすべて窪み内に連通しているものとすることで、オイル上がり抑制の効果を一層顕著なものとすることができる。
【００１３】
また、特に、ピストンピンが一対のピンボス部のピン孔に揺動自在に支持されたものである場合に、オイルが噴射される方の片半分のエリアのピストンスカート部側にてオイルリングを収容するリング溝に一端が開口し他端がピン孔に連通するピン潤滑用の給油通路を形成することで、ランド部の一対のサイドウォール部に隣接する部位のリング溝背面側にサイドウォール部の外側に向けて開いた空間を形成するよう形成される窪みを制限することなく、ピストンピンの潤滑を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４は本発明の実施形態の一例のエンジンのピストン構造を示している。図１はピストンの正面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿うピストンの断面図、図３は図１に示すピストンの底面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿うピストンの部分断面図である。
【００１５】
この実施形態において、ピストン１は、エンジンのシリンダ内を上下に移動するもので、ピストン前端側すなわち上端側にシリンダ内において燃焼室形状の一部を形成するピストンクラウン部２を有し、そのピストンクラウン部２の外周に沿って後方側すなわち下方側に、上下３段となる配置で三つのリング溝３，４，５を備えたランド部６が設けられ、ランド部６の後方側すなわち下方側に、対称配置の一対のピストンスカート部７，８と該一対のピストンスカート部７，８の対向する側端同士を繋ぐ一対のサイドウォール部９，１０とが設けられている。そして、一対のサイドウォール部９，１０に、同軸配置で対向するピストンピン支持用のピン孔１１，１２を備えた一対のピンボス部１３，１４が設けられている。
【００１６】
上記ランド部６の三つのリング溝３，４，５は、上側２段のリング溝３，４が、燃焼室内の気密を保つための圧力リングを収容するものであり、最下段のリング溝５が、シリンダ壁面の余分なオイル（潤滑油）を掻き込んで燃焼室内へのオイル上がりを抑制するためのオイルリングを収容するものであって、オイルリングを収容するリング溝５（オイルリング溝）の底部には、ピストン下降時に掻き込んだオイルをピストン１の内部及び下部側方空間に逃がしてオイルパンに戻すための複数（図の例では８個であるが、この数は適宜変更可能である。）のオイルリターン孔１５ａ〜１５ｈが形成されている。
【００１７】
ピストン１は、ランド部６の一対のサイドウォール部９，１０に隣接する部位の、底面視にて各サイドウォール部９，１０の外側に肩状に張り出した部分の下面側に、リング溝背面側を上方に窪んで各サイドウォール部９，１０の外側下方に向けて開いた空間を形成する一対の窪み１６，１７が形成されている。
【００１８】
そして、上記複数のオイルリターン孔１５ａ〜１５ｈの内の一部である平面視にて各ピンボス部１３，１４の外側のエリアのオイルリターン孔１５ａ〜１５ｃ，１５ｆ〜１５ｈは、それぞれ各窪み１６，１７に連通し、これらの窪み１６，１７を介してピストン１の下部側方空間にオイルを逃がすよう構成されている。
【００１９】
また、その他のオイルリターン孔１５ｄ，１５ｅは、一対のピンボス部１３，１４の間で片側のピストンスカート部７に隣接する部位に設けられ、ピストン１の内部のピンボス部１３，１４の間の空間にオイルを逃がすよう構成されている。
【００２０】
このピストン１は、オイル（潤滑油）を一方のピストンスカート部８の内側下方からピンボス部１３，１４のピン孔１１，１２中心線より該一方のピストンスカート部８側に位置する片半分のエリアにおけるピストン裏面に向けて図１に矢印で示す方向に噴射し、反対側にぐるりとオイルを廻すことによりピストンクラウン部背面を冷却する方式で使用されるものであって、オイルが噴射される方のエリアには、ピンボス部１３，１４の間の空間に連通するようなオイルリターン通路は設けられていない。オイルが噴射される方のエリアのオイルリターン孔は、図示の例では１５ａおよび１５ｂのオイルリターン孔と１５ｇおよび１５ｈのオイルリターン孔であって、これらはいずれもサイドウォール部９，１０の外側下方に向けて開いた空間を形成する上記窪み１６，１７内に連通している。
【００２１】
このように、オイルが噴射される方の片半分のエリアにおいてオイルリターン孔１５ａ，１５ｂおよび１５ｇ，５ｈがサイドウォール部９，１０の外側下方に向けて開いた空間を形成する窪み１６，１７内に連通することで、冷却のための内側からのオイル噴射の圧力を受けることなくスムーズに掻き込みオイルを逃がすことができる。
【００２２】
また、このピストン１は、ピストンピンが一対のピンボス部１３，１４のピン孔１１，１２に揺動自在に支持される所謂フルフロート式であって、ピン潤滑用に、オイルが噴射される方の上記片半分のエリアのピストンスカート部８側にてオイルリングを収容するリング溝５に一端が開口し、他端がピン孔１１，１２に連通するよう、一対の給油通路１８，１９が形成されている。
【００２３】
以上、実施形態を図示の例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他様々な形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の一例を示すピストンの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿うピストンの断面図である。
【図３】図１に示すピストンの底面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿うピストンの部分断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ピストン
２  ピストンクラウン部
３、４  リング溝
５  リング溝（オイルリング溝）
６  ランド部
７、８  ピストンスカート部
９、１０  サイドウォール部
１１、１２  ピン孔
１３、１４  ピンボス部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈ  オイルリターン孔
１６，１７  窪み
１８、１９  給油通路
【図１】
2008144658.tif 000003
【図２】
2008144658.tif 000004
【図３】
2008144658.tif 000005
【図４】
2008144658.tif 000006