(57)【要約】【課題】内燃機関用ピストンにおいて、スカートの摺動時のフリクションの低減、ピストンの軽量化をはかると共に強度向上をはかること。【解決手段】一対のスカートのスラスト側のスカート１３ａの面積が反スラスト側のスカート１３ｂの面積より大きいと共に、スラスト側のスカート１３ａは上端から下端にかけて円周方向の幅が左右対称に漸次広がり、反スラスト側のスカート１３ｂは上端から下端にかけて円周方向の幅が一定であること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン頂面部の下方に相対向して形成される一対のスカートの両側に設けられる一対のサイドウォールのそれぞれの略中央にピストンピンボス部が形成される内燃機関用ピストンにおいて、前記一対のスカートのスラスト側のスカートの面積が反スラスト側のスカートの面積より大きいと共に、前記スラスト側のスカートは上端から下端にかけて円周方向の幅が左右対称に漸次広がり、前記反スラスト側のスカートは上端から下端にかけて円周方向の幅が一定であることを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項２】
前記一対のサイドウォールの間隔が前記スラスト側のスカートと繋がる箇所に対し、前記ピストンピンボス部に繋がる箇所の方が広くなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用ピストン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストン頂面部の下方に相対向して形成される一対のスカートの両側に設けられる一対のサイドウォールのそれぞれの略中央にピストンピンボスが形成される内燃機関用ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関用ピストンとしては、特許第３０９１１４１号公報に開示されるものがある。これは、ピストンの相対向する一対のスカートが上端から下端にかけて円周方向の幅が左右対称に漸次広がっているものであり、内燃機関の駆動時の爆発による荷重によってピストン頂面部が下向きに押さえられるときに、スカートに加わるサイドスラスト（側圧）をスカートの全体にわたりほぼ一定にし、摩耗、かじり、ガタツキなどを防止するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常、内燃機関の爆発による荷重によってピストン頂面部が下向きに押さえられるときに、コネクティングロッドが傾いてクランクシャフトを回転させるが、このときクランクシャフト側から反力がコネクティングロッドを介してピストンに作用し、クランクシャフトの回転方向と逆方向側（スラスト側）のスカートに大きな側圧が加わる。つまり、スラスト側と反スラスト側とでは、側圧が異なり、スラスト側の側圧が反スラスト側の側圧より大きい。しかしながら、上記従来技術のピストンは、側圧の小さい反スラスト側までスカートを広げているため、摺動面積が増加しフリクションが増加してしまう。また、スカート上端から下端にかけてスカート面積を広げた場合、サイドウォールの面積が増大してしまい重量増となり、軽量化には不利である。また、スカート上端の幅が狭いため、ピストンの頂面に爆発による荷重が加わった場合にピストン外周部が大きく下方に変形してしまい、頂面から亀裂が発生する可能性がある。
【０００４】
そこで本発明は、内燃機関用ピストンにおいて、スカートの摺動時のフリクションの低減、ピストンの軽量化をはかると共に強度向上をはかることを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために請求項１の発明において講じた手段は、ピストン頂面部の下方に相対向して形成される一対のスカートの両側に設けられる一対のサイドウォールのそれぞれの略中央にピストンピンボス部が形成される内燃機関用ピストンにおいて、前記一対のスカートのスラスト側のスカートの面積が反スラスト側のスカートの面積より大きいと共に、前記スラスト側のスカートは上端から下端にかけて円周方向の幅が左右対称に漸次広がり、前記反スラスト側のスカートは上端から下端にかけて円周方向の幅が一定であることである。
【０００６】
この手段によれば、スラスト側のスカートの面積を大きくし、反スラスト側のスカートの面積を小さくすることで、スカートの摺動時のフリクションを低減できると共に軽量化をはかることができる。
【０００７】
上記した技術的課題を解決するために請求項２の発明において講じた手段は、前記一対のサイドウォールの間隔が前記スラスト側のスカートと繋がる箇所に対し、前記ピストンピンボス部に繋がる箇所の方が広くなることである。
【０００８】
この手段によれば、サイドウォールの間隔をスラスト側のスカートと繋がる箇所に対し、ピストンピンボスに繋がる箇所の方が広くなるようにすることで、ピストンの頂面部の変形を小さくでき、ピストンの強度向上をはかることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
【００１０】
ピストン１０は、アルミ合金等からなり、内燃機関（図示無し）に設けられたシリンダ（図示無し）内に配設され、シリンダ内の爆発による荷重をピストン頂面部１１で受け往復運動するとともに、ピストンピン（図示無し）及びコネクティングロッド（図示無し）を介して、クランクシャフト（図示無し）へ回転運動に変換し伝達するものである。また、内燃機関の爆発による荷重によってピストン頂面部１１が下向きに押さえられ、コネクティングロッドが傾いてクランクシャフトを回転させるが、このときクランクシャフト側から反力が、コネクティングロッドを介してピストン１０に作用し、クランクシャフトの回転方向と逆方向側（スラスト側）のシリンダの内周壁にピストン１０を押し付ける。このとき、スラスト側のスカート１３ａには大きな側圧が作用する。
【００１１】
図１乃至図４に示すように、ピストン１０の頂面部１１の下方には、一対のスカートが相対向して形成されている。一方がスラスト側のスカート１３ａであり、他方が反スラスト側のスカート１３ｂである。スカート１３ａ、１３ｂの両側には、一対のサイドウォール１４が設けられている。サイドウォール１４のそれぞれの略中央には、ピストンピンボス部１５が形成されている。ピストンピンボス部１５にはそれぞれ貫通されたピストンピン挿通孔１６が形成されている。ピストンピン挿通孔１６には、コネクティングロッドが組付られたピストンピンが挿通される。
【００１２】
スラスト側のスカート１３ａの面積は、反スラスト側のスカート１３ｂの面積より大きくなっている。また、スラスト側のスカート１３ａは上端から下端にかけて円周方向の幅が左右対称に漸次広がり、反スラスト側のスカート１３ｂは上端から下端にかけて円周方向の幅が一定となっている。
【００１３】
このため、スラスト側のスカート１３ａには内燃機関の爆発による荷重による側圧が作用するが、シリンダの内周面との接触面が広いため面圧は低減される。また、スラスト側のスカート１３ａの下方部にはピストンピン挿通孔１６を中心としてモーメントが作用するが、スカート１３ａは上端から下端にかけて円周方向の幅が左右対称に漸次広がっているため面圧が一定にされる。また、反スラスト側のスカート１３ｂは、内燃機関の爆発による荷重による側圧が作用しないためシリンダ内周面との接触面を狭くすることができる、つまり、スカート幅を一定とすることができる。このため、軽量化をはかることができる。
【００１４】
図５及び図６に示すように、一対のサイドウォール１４は互いの間隔がスラスト側のスカート１３ａと繋がる箇所に対し、ピンボス部１５に繋がる箇所の方が広くなっている。つまり、サイドウォール１４はスラスト側のスカート１３ａと繋がる箇所とピンボス部１５に繋がる箇所との間は徐変部１４ａを呈している。
【００１５】
これにより、サイドウォール１４の位置をピンボス部１５に近づけるにしたがってピストンの外周側に設けることができる、つまり、サイドウォール１４の互いの間隔をスラスト側のスカート１３ａ側よりピンボス部１５側を広くすることができるため、ピストン頂面部１１の外周部の変形を小さくすることができ、ピストン１０の強度向上をはかることができる。また、スカート面積を小さくできるため、摺動抵抗を低減することができる。。
【００１６】
【発明の効果】
上記したように、請求項１の発明によれば、スラスト側のスカートの面積を大きくし、反スラスト側のスカートの面積を小さくすることで、スカートの摺動時のフリクションを低減できると共に軽量化をはかることができる。
【００１７】
また、請求項２の発明によれば、サイドウォールの間隔をスラスト側のスカートと繋がる箇所に対し、ピストンピンボスに繋がる箇所の方が広くなるようにすることで、ピストンの頂面部の変形を小さくでき、ピストンの強度向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるピストンの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態であるピストンの底面図である。
【図３】本発明の実施の形態であるピストンの正面図である。
【図４】本発明の実施の形態であるピストンの背面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１０・・・ピストン
１１・・・ピストン頂面部
１３ａ、１３ｂ・・・スカート
１４・・・サイドウォール
１５・・・ピストンピンボス部
【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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