(57)【要約】【課題】圧縮室が高圧になる場合は高いシール性を確保でき、圧縮室が低圧になる場合は小さい摺動抵抗を確保できるピストンを提供することを課題とする。【解決手段】ピストン１は、シリンダ５内を往復動しシリンダ５内面との間に圧縮室７を区画するピストン本体２と、ピストン本体２の頂部に配置される圧受け部３と、圧受け部３に隣接して配置されシリンダ５内周面に当接するシール部４と、を備える。圧受け部３は圧縮室７からの圧力を受けて変形または移動し、シール部４は圧受け部３の変形または移動によりシリンダ５内周面方向に付勢されシール性を確保することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内を往復動し該シリンダ内面との間に圧縮室を区画するピストン本体と、該ピストン本体の頂部に配置される圧受け部と、該圧受け部に隣接して配置され該シリンダ内周面に当接するシール部と、を備え、
前記圧受け部は前記圧縮室からの圧力を受けて変形または移動し、前記シール部は該圧受け部の変形または移動により前記シリンダ内周面方向に付勢されシール性を確保することを特徴とするピストン。
【請求項２】
前記ピストン本体の頂部外周縁には、リング段差が形成されており、
前記圧受け部は、内周縁が該リング段差縁に固定され、該リング段差との間にリング溝を区画する圧受けリングであり、
前記シール部は、該リング溝に環装され前記シリンダ内周面に当接する弾性シールリングであり、
前記圧受けリングは前記圧縮室からの圧力を受けて前記リング溝内方向に弾性変形し、前記弾性シールリングは該圧受けリングの弾性変形で該リング溝の溝幅が小さくなることにより前記シリンダ内周面方向に付勢されシール性を確保する請求項１に記載のピストン。
【請求項３】
前記シール部の外周縁には、前記シリンダ内周面に当接するシール凸部が配置されている請求項１に記載のピストン。
【請求項４】
前記シール部は、前記ピストン本体の頂部を覆う弾性シール板であり、
前記圧受け部は、該弾性シール板を覆い、該ピストン本体に対してピストン往復動方向にスライド移動可能に係止された圧受け板であり、
前記圧受け板は前記圧縮室からの圧力を受けて前記ピストン本体方向にスライド移動し、前記弾性シール板は該圧受け板のスライド移動で該圧受け部と前記ピストン本体との隙間幅が小さくなることにより前記シリンダ内周面方向に付勢されシール性を確保する請求項１に記載のピストン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンや往復動圧縮機、流体圧シリンダなどのシリンダ内を往復動し、シリンダ内面との間に圧縮室を区画するピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に、ピストンの軸方向断面図を示す（例えば、特許文献１参照）。ピストン１００は、シリンダ１０１内に往復動可能に配置されている。ピストン１００頂面は、シリンダ１０１内面との間に、燃焼室１０２を区画している。ピストン１００の外周面には、三列のリング溝１０３が形成されている。このうち、上段および中段の二列のリング溝１０３には、それぞれ炭素鋼製のコンプレッションリング１０４が環装されている。コンプレッションリング１０４の外周面は、シリンダ１０１内周面に当接している。
【０００３】
図１４に、図１３円Ｂ内の拡大図を示す。圧縮行程および燃焼行程においては、図中白抜き矢印で示すように、燃焼室からの圧力がコンプレッションリング１０４に作用する。すなわち、燃焼室からの圧力により、コンプレッションリング１０４はシリンダ１０１内周面に押し付けられる。これに対して、排気行程および吸入行程においては、燃焼室からの圧力がコンプレッションリング１０４に作用しない。したがって、圧縮行程および燃焼行程においては、排気行程および吸入行程と比較して、シリンダ１０１内周面に対するコンプレッションリング１０４の当接力が大きくなる。圧縮行程および燃焼行程においては、この当接力により、燃焼室１０２のシール性が確保されている。
【０００４】
図１３に戻って、下段のリング溝１０３には、オイルリング１０５が環装されている。オイルリング１０５は、シリンダ１０１内周面からオイルの余剰分を掻き落としている。そして、シリンダ１０１内周面に適切な厚さのオイル膜を形成している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１５７５９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、圧縮行程および燃焼行程におけるコンプレッションリング１０４の当接力は、排気行程および吸入行程におけるコンプレッションリング１０４の当接力よりも、さほど大きくならなかった。その理由は、前出図１４に示すように、燃焼室からの圧力により、コンプレッションリング１０４は、シリンダ１０１内周面のみならず、リング溝下面１０６にも押し付けられるからである。すなわち、コンプレッションリング１０４は、リング溝下面１０６と摺動しながら、シリンダ１０１内周面に当接していた。したがって、リング溝下面１０６との摺動抵抗の分だけ、シリンダ１０１内周面に対する当接力が小さくなっていた。
【０００７】
シリンダ１０１内周面に対する当接力が小さいと、コンプレッションリング１０４とシリンダ１０１内周面とのシール性が悪化し、この隙間からブローバイガスが漏れるおそれがある。
【０００８】
そこで、従来は、ピストン１００をシリンダ１０１に組み付ける当初から、比較的大きい力でコンプレッションリング１０４をシリンダ１０１内周面に当接させていた。そして、圧縮行程および燃焼行程におけるコンプレッションリング１０４の当接力を確保していた。
【０００９】
しかしながら、こうすると、排気行程および吸入行程におけるコンプレッションリング１０４の当接力も大きくならざるを得なかった。すなわち、圧縮−燃焼−排気−吸入の全行程において、シリンダ１０１内周面に対するコンプレッションリング１０４の当接力は比較的大きかった。ピストン１００がシリンダ１０１内を往復動する際、コンプレッションリング１０４はシリンダ内周面１０１に摺接している。この際の摺動抵抗は、コンプレッションリング１０４の当接力に比例する。したがって、従来は、コンプレッションリング１０４の摺動抵抗が大きかった。このため、コンプレッションリング１０４やシリンダ１０１内周面が摩耗しやすかった。また、エンジンの出力が低下するおそれがあった。
【００１０】
本発明のピストンは上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、圧縮行程および燃焼行程など圧縮室（前出図１３の燃焼室１０２に相当）が高圧になる場合は高いシール性を確保でき、かつ排気行程および吸入行程など圧縮室が低圧になる場合は小さい摺動抵抗を確保できるピストンを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するため、本発明のピストンは、シリンダ内を往復動し該シリンダ内面との間に圧縮室を区画するピストン本体と、該ピストン本体の頂部に配置される圧受け部と、該圧受け部に隣接して配置され該シリンダ内周面に当接するシール部と、を備え、前記圧受け部は前記圧縮室からの圧力を受けて変形または移動し、前記シール部は該圧受け部の変形または移動により前記シリンダ内周面方向に付勢されシール性を確保することを特徴とする。
【００１２】
つまり、本発明のピストンは、圧受け部とシール部とを備えるものである。圧縮室内の圧力が高圧になる場合（例えばエンジンにおいては圧縮行程および燃焼行程）、圧縮室からの圧力を圧受け部がシール部に伝達する。シール部は、シリンダ内周面に当接している。シール部は、圧受け部から伝達された圧力を、シリンダ内周面に対する当接力に変換する。この変換分が加えられることにより、シール部のシリンダ内周面に対する当接力は比較的大きくなる。一方、圧縮室内の圧力が低圧になる場合（例えばエンジンにおいては排気行程および吸入行程）、圧縮室の圧力は圧受け部に作用しにくい。このため、シール部のシリンダ内周面に対する当接力は比較的小さくなる。
【００１３】
このように、本発明のピストンによると、圧縮室が高圧になる場合におけるシール部の当接力と、圧縮室が低圧になる場合におけるシール部の当接力と、の較差を大きくすることができる。したがって、圧縮室が高圧になる場合において高いシール性を確保しつつ、圧縮室が低圧になる場合においてシリンダ内周面に対する摺動抵抗を小さくすることができる。このため、本発明のピストンによると、シール部やシリンダ内周面が摩耗しにくい。
【００１４】
（２）好ましくは、前記ピストン本体の頂部外周縁には、リング段差が形成されており、前記圧受け部は、内周縁が該リング段差縁に固定され、該リング段差との間にリング溝を区画する圧受けリングであり、前記シール部は、該リング溝に環装され前記シリンダ内周面に当接する弾性シールリングであり、前記圧受けリングは前記圧縮室からの圧力を受けて前記リング溝内方向に弾性変形し、前記弾性シールリングは該圧受けリングの弾性変形で該リング溝の溝幅が小さくなることにより前記シリンダ内周面方向に付勢されシール性を確保する構成とする方がよい。
【００１５】
圧受けリングの内周縁は、リング段差縁に固定されている。一方、圧受けリングの外周縁は、開放されている。すなわち、圧受けリングは、断面片持ち梁状に固定されている。圧受けリングとリング段差との間には、リング溝が区画されている。このリング溝には、弾性シールリングが環装されている。弾性シールリングは、シリンダ内周面に当接している。
【００１６】
圧縮室が高圧になる場合、圧縮室からの圧力により圧受けリングがリング溝内方向に撓む。この撓みにより、リング溝の溝幅は小さくなる。溝幅が小さくなると、弾性シールリングはちょうどリング溝からはみ出すように変形する。この変形により、弾性シールリングのシリンダ内周面に対する当接力は比較的大きくなる。一方、圧縮室が低圧になる場合、圧縮室からの圧力が圧受けリングに作用しにくい。このため、リング溝の溝幅は狭くなりにくい。したがって、弾性シールリングのシリンダ内周面に対する当接力は比較的小さくなる。
【００１７】
本構成によると、比較的簡単な構造により、圧縮室が高圧になる場合における高いシール性と、圧縮室が低圧になる場合における小さい摺動抵抗と、を両立することができる。
【００１８】
また、弾性シールリングには、合口隙間が形成されていない。したがって、コンプレッションリングの少なくとも一つが不要となる。このため、ピストンの部品点数が少なくなる。また、組み付け工数が少なくなる。
【００１９】
（３）好ましくは、前記シール部の外周縁には、前記シリンダ内周面に当接するシール凸部が配置されている構成とする方がよい。本構成によると、圧縮室が低圧になる場合において、シール凸部がシリンダ内周面に線接触する。このため、さらに摺動抵抗が小さくなる。一方、圧縮室が高圧になる場合において、シール凸部は、ちょうどつぶれるように変形し、シリンダ内周面に押し付けられる。すなわち、シリンダ内周面に対するシール凸部の当接状態は、線接触から面接触に変わる。このため、シリンダ内周面に対するシール凸部の当接力が大きくなるだけでなく、接触面積つまりシール面積も大きくなる。したがって、よりシール性が向上する。
【００２０】
（４）好ましくは、前記シール部は、前記ピストン本体の頂部を覆う弾性シール板であり、前記圧受け部は、該弾性シール板を覆い、該ピストン本体に対してピストン往復動方向にスライド移動可能に係止された圧受け板であり、前記圧受け板は前記圧縮室からの圧力を受けて前記ピストン本体方向にスライド移動し、前記弾性シール板は該圧受け板のスライド移動で該圧受け部と前記ピストン本体との隙間幅が小さくなることにより前記シリンダ内周面方向に付勢されシール性を確保する構成とする方がよい。
【００２１】
つまり、本構成は、ピストン本体頂部に、弾性シール板と圧受け板とを積層状に搭載するものである。圧縮室が高圧になる場合において、圧受け板に圧縮室からの圧力が加わると、圧受け板はピストン本体方向にスライド移動する。このため、圧受け板とピストン本体との隙間幅が狭くなる。この隙間には、弾性シール板が介挿されている。したがって、弾性シール板は、シリンダ内周面に押し付けられる。
【００２２】
本構成によると、ピストン本体頂部を覆って圧受け板が搭載されている。このため、圧受け板の受圧面積（圧縮室からの圧力を受ける面積）が比較的大きい。したがって、より効率良く圧縮室からの圧力を利用することができる。
【００２３】
また、本構成によると、圧受け板自身がスライド移動することにより弾性シール板を付勢している。このため、圧受け板自身には、可撓性が要求されない。したがって、圧受け板の材料選択の自由度が比較的高い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のピストンをエンジンに用いた実施の形態について説明する。
【００２５】
（１）第一実施形態
まず、本実施形態のピストンの構成について説明する。図１に、本実施形態のピストンの組み付け図を示す。図２に、本実施形態のピストンの斜視図を示す。図３に、本実施形態のピストンの分解斜視図を示す。
【００２６】
これらの図に示すように、ピストン１は、エンジンのシリンダ５内に配置されている。ピストン１頂面とシリンダ５内面との間には、燃焼室７が区画されている。燃焼室７は、本発明の圧縮室に含まれる。ピストン１は、コンロッド６の上端に枢支されている。コンロッド６の下端は、クランクピン（図略）に枢支されている。ピストン１は、ピストン本体２と圧受けリング３と弾性シールリング４とを備えている。ピストン本体２は、アルミニウム合金製であって、下方に開口する有底円筒状つまりカップ状を呈している。ピストン本体２の胴部には、内周側に突出するボス部２１が形成されている。このボス部２１が、前記コンロッド６上端に枢支されている。
【００２７】
図４に、図２のＩ−Ｉ断面図を示す。図５に、図４円Ａ内の拡大図を示す。なお、図５に示すのは、吸入行程および排気行程のピストンの状態である。
【００２８】
これらの図に示すように、ピストン本体２の頂部外周縁には、断面Ｌ字状のリング段差２０が形成されている。圧受けリング３は、ばね鋼製である。圧受けリング３の内周縁は、リング段差２０縁に溶接されている。圧受けリング３は、リング段差２０を上方から覆っている。圧受けリング３下面とリング段差２０との間には、外周側に向かって開口するリング溝２２が区画されている。弾性シールリング４は、シリコンゴム製である。弾性シールリング４は、リング溝２２にアウトサート成形により環装されている。弾性シールリング４の外周面は、シリンダ５内周面に当接している。
【００２９】
次に、本実施形態のピストンの動きについて説明する。図６に、圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング付近の拡大図を示す。図中、白抜き矢印Ｃで示すように、燃焼室７からの圧力（圧縮行程においてはピストン上昇に伴う圧縮圧力、燃焼行程においては混合気燃焼による燃焼圧力）は、上方から圧受けリング３に加わる。圧受けリング３の内周縁は固定されている。一方、圧受けリング３の外周縁は、断面片持ち梁状に開放されている。このため、圧受けリング３の外周側部分は、固定された内周縁を支点に、下方に撓む。圧受けリング３が撓むと、リング溝２２の上下方向溝幅が小さくなる。このため、溝幅いっぱいに配置されていた弾性シールリング４は、白抜き矢印Ｄで示すように、リング溝２２内から外周側つまりシリンダ５内周面方向に、ちょうど押し出されるように変形する。弾性シールリング４の変形により、弾性シールリング４のシリンダ５内周面に対する当接力は大きくなる。
【００３０】
このように、圧縮行程および燃焼行程においては、圧受けリング３および弾性シールリング４により、上→下方向の圧力が、内周→外周方向の当接力に変換される。そして、この変換分だけ、弾性シールリング４のシリンダ５内周面に対する当接力が大きくなる。
【００３１】
これに対し、前出図５に示すように、排気行程および吸入行程においては、燃焼室７から圧受けリング３に、上→下方向の圧力が加わらない。このため、圧縮行程および燃焼行程において変形していた弾性シールリング４は、自身の持つ弾性復元力により復元する。具体的には上方に膨張する。この膨張と圧受けリング３自身の持つ弾性復元力とが相俟って、圧受けリング３も復元する。具体的には圧受けリング３の外周部分が上昇する。また、弾性シールリング４が膨張する分、弾性シールリング４のシリンダ５内周面に対する当接力は小さくなる。したがって、排気行程および吸入行程における弾性シールリング４のシリンダ５内周面に対する当接力は、圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング４のシリンダ５内周面に対する当接力よりも、小さくなる。
【００３２】
このように、本実施形態のピストン１においては、圧受けリング３撓む→弾性シールリング４変形→弾性シールリング４復元→圧受けリング３復元という動きが繰り返し行われる。
【００３３】
次に、本実施形態のピストンの効果について説明する。本実施形態のピストン１によると、圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング４の当接力と、排気行程および吸入行程における弾性シールリング４の当接力と、の較差を大きくすることができる。したがって、圧縮行程および燃焼行程において高いシール性を確保しつつ、排気行程および吸入行程においてシリンダ５内周面に対する摺動抵抗を小さくすることができる。このため、本実施形態のピストン１によると、弾性シールリング４やシリンダ５内周面が摩耗しにくい。また、エンジンの出力が低下するおそれが小さい。
【００３４】
また、本実施形態のピストン１によると、圧受けリング３および弾性シールリング４により、圧縮行程および燃焼行程における高いシール性と、排気行程および吸入行程における小さい摺動抵抗と、を両立することができる。すなわち、比較的簡単な構造により、高いシール性と小さい摺動抵抗とを両立することができる。
【００３５】
また、本実施形態のピストン１によると、前出図１３のコンプレッションリング１０４、オイルリング１０５が不要である。すなわち、弾性シールリング４は、シール性を確保するというコンプレッションリングの機能、および適切なオイル膜を形成するというオイルリングの機能を併有している。このため、ピストン１の部品点数が少なくなる。また、組み付け工数が少なくなる。
【００３６】
また、弾性シールリング４は、金属製ではなくシリコンゴム製である。このため、弾性シールリング４は軽量であり、弾性シールリング４の慣性力は小さい。したがって、ピストン１がシリンダ５内を高速で往復動する場合であっても、リング溝２２に対する弾性シールリング４の追従性が高い。
【００３７】
（２）第二実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、弾性シールリングの外周縁にシール凸部が配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００３８】
図７に、排気行程および吸入行程における弾性シールリング付近の拡大図を示す。なお、図５と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、弾性シールリング４の外周面は、下→上方向に向かって狭まるテーパ状を呈している。すなわち、弾性シールリング４の外周下端には、シール凸部４０が形成されている。排気行程および吸入行程においては、シール凸部４０の先端のみがシリンダ５内周面に当接している。すなわち、シール凸部４０は、シリンダ５内周面に線接触している。
【００３９】
図８に、圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング付近の拡大図を示す。なお、図６と対応する部位については同じ符号で示す。圧縮行程および燃焼行程においては、圧受けリング３および弾性シールリング４により、燃焼室７からの圧力の向きが、上→下方向から内周→外周方向に変換される。この変換された圧力により、シール凸部４０は、ちょうどつぶれるように変形し、シリンダ５内周面に押し付けられる。
【００４０】
本実施形態のピストン１は、第一実施形態のピストンと同様の効果を有する。また、本実施形態のピストン１によると、排気行程および吸入行程において、シール凸部４０がシリンダ５内周面に線接触している。このため、さらに摺動抵抗が小さくなる。また、シール凸部４０は、下→上方向に向かって狭まるテーパ状を呈している。このため、シリンダ５内周面から、オイルの余剰分を、比較的簡単に掻き落とすことができる。したがって、シリンダ５内周面に適切な厚さのオイル膜を形成することができる。
【００４１】
また、本実施形態のピストン１によると、圧縮行程および燃焼行程において、シール凸部４０が、ちょうどつぶれるように変形し、シリンダ５内周面に押し付けられる。すなわち、シリンダ５内周面に対するシール凸部４０の当接状態が、線接触から面接触に変わる。このため、シリンダ５内周面に対するシール凸部４０の当接力が大きくなるだけでなく、接触面積つまりシール面積も大きくなる。したがって、よりシール性が向上する。
【００４２】
（３）第三実施形態
本実施形態と第二実施形態との相違点は、リング段差縁に面取り部が形成されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００４３】
図９に、排気行程および吸入行程における弾性シールリング付近の拡大図を示す。なお、図７と対応する部位については同じ符号で示す。図１０に、圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング付近の拡大図を示す。なお、図８と対応する部位については同じ符号で示す。これらの図に示すように、リング段差２０縁には、面取り部２３が形成されている。
【００４４】
本実施形態のピストン１は、第二実施形態のピストンと同様の効果を有する。また、本実施形態のピストン１のリング段差２０縁には、面取り部２３が形成されている。圧縮行程および燃焼行程において、圧受けリング３は面取り部２３の曲率半径に沿って撓む。このため、圧受けリング３がより下方に撓みやすくなる。したがって、弾性シールリング４のシール凸部４０がより大きく変形する。このように、本実施形態のピストン１によると、圧縮行程および燃焼行程におけるシール凸部４０の当接力およびシール面積が、さらに大きくなる。このため、さらにシール性が向上する。
【００４５】
（４）第四実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、ピストン本体にオイルリングが環装されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００４６】
図１１に、本実施形態のピストンの軸方向断面図を示す。なお、図４と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、ピストン本体２の胴部には、オイルリング用溝２４が形成されている。このオイルリング用溝２４には、オイルリング８が環装されている。
【００４７】
本実施形態のピストン１は、第一実施形態のピストンと同様の効果を有する。また、本実施形態のピストン１は、オイルリング８を備えている。このため、シリンダ５内周面から、オイルの余剰分を、より確実に掻き落とすことができる。したがって、シリンダ５内周面に適切な厚さのオイル膜を形成することができる。
【００４８】
（５）第五実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、圧受け部リングの代わりに圧受け板が配置されている点である。また、燃焼室からの圧力により、この圧受け板が変形ではなく移動する点である。また、弾性シールリングの代わりに弾性シール板が配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００４９】
図１２に、本実施形態のピストンの軸方向断面図を示す。なお、図４と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、ピストン本体２の頂部には、圧受け板３０と弾性シール板４１とが積層されている。圧受け板３０は、ばね鋼製であって円板状を呈している。圧受け板３０の下面からは、ボルト部３００が突設されている。
【００５０】
弾性シール板４１は、シリコンゴム製であって円板状を呈している。弾性シール板４１のほぼ中央には、通孔４１０が穿設されている。弾性シール板４１の外周面は、シリンダ５内周面に当接している。また、ピストン本体２の頂部には、ボルト部係止孔２００が穿設されている。
【００５１】
ボルト部３００は、通孔４１０およびボルト部係止孔２００を貫通している。ボルト部３００の先端には、アルミニウム合金製のナット３０１が螺着されている。
【００５２】
圧縮行程および燃焼行程においては、燃焼室７からの圧力により、圧受け板３０全体が下方にスライド移動する。このスライド移動により、弾性シール板４１はちょうどつぶれるように変形し、シリンダ５内周面に押し付けられる。
【００５３】
一方、排気行程および吸入行程においては、圧受け板３０に、上→下方向の圧力が加わらない。このため、圧縮行程および燃焼行程において変形していた弾性シール板４１は、自身の持つ弾性復元力により復元する。具体的には、上方に膨張する。この膨張により、圧受け板３０はスライド上昇する。また、弾性シール板４１が膨張する分、弾性シール板４１のシリンダ５内周面に対する当接力は小さくなる。
【００５４】
このように、本実施形態のピストン１においては、圧受け板３０スライド下降→弾性シール板４１変形→弾性シール板４１復元→圧受け板３０スライド上昇という動きが繰り返し行われる。
【００５５】
本実施形態のピストン１は、第一実施形態のピストンと同様の効果を有する。また、本実施形態のピストン１によると、ピストン本体２頂部全面に亘って圧受け板３０が搭載されている。このため、圧受け板３０の受圧面積（燃焼室７からの圧力を受ける面積）は、前出図４の圧受けリング３の受圧面積よりも大きい。したがって、本実施形態のピストン１によると、より効率良く燃焼室７からの圧力を利用することができる。
【００５６】
また、本実施形態のピストン１によると、前出図３のようにピストン本体２にリング段差２０を形成する必要がない。このため、ピストン本体２の製造コストが低くなる。
【００５７】
また、本実施形態のピストン１によると、弾性シール板４１が、ボルト部３００により、径方向ほぼ中央にて係止されている。このため、ピストン１往復動時にピストン本体２から弾性シール部４０が脱落するおそれが小さい。
【００５８】
また、本実施形態のピストン１によると、圧受け板３０がナット３０１により係止されている。このため、ピストン１往復動時にピストン本体２から圧受け板３０が脱落するおそれが小さい。
【００５９】
また、本実施形態のピストン１によると、圧受け板３０自身がスライド移動する。このため、圧受け板３０に可撓性が要求されない。したがって、前出図４の圧受けリング３よりも圧受け板３０の方が、材料選択の自由度が高い。
【００６０】
（６）その他
以上、本発明のピストンの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００６１】
例えば、上記実施形態においては、アルミニウム合金製のピストン本体２を用いたが、例えばＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製のピストン本体を用いてもよい。こうすると、ピストン本体２を軽量化することができる。
【００６２】
また、上記実施形態においては、ばね鋼製の圧受けリング３、圧受け板３０を用いたが、例えば炭素鋼製やステンレス鋼製などの圧受けリング、圧受け板を用いてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態においては、シリコンゴム製の弾性シールリング４、弾性シール板４１を用いたが、例えば変性ＰＰＳ製やフッ素ゴム製などの弾性シールリング、弾性シール板を用いてもよい。
【００６４】
なお、圧受けリング３の材質と弾性シールリング４の材質との組み合わせは、圧縮室（燃焼室７）からの圧力を、シリンダ５内周面に対する当接力に変換する際の変換効率を決定付ける一因となる。このため、所望の当接力に応じて、圧受けリング３の材質と弾性シールリング４の材質とを組み合わせればよい。また、同様に、圧受け板３０の材質と弾性シール板４１の材質とを組み合わせればよい。
【００６５】
また、第二、第三実施形態においては、テーパ状のシール凸部４０を配置したが、段差状、曲面状のシール凸部を配置してもよい。また、複数のシール凸部を配置してもよい。
【００６６】
また、上記実施形態においては、本発明のピストンをエンジンに用いたが、例えば往復動圧縮機、流体圧シリンダなどに用いてもよい。こうすると、ピストンに要求される耐熱性が、比較的低くなる。このため、ピストンの材料選択の自由度が高くなる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によると、圧縮室が高圧になる場合は高いシール性を確保でき、かつ圧縮室が低圧になる場合は小さい摺動抵抗を確保できるピストンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態のピストンの組み付け図である。
【図２】第一実施形態のピストンの斜視図である。
【図３】第一実施形態のピストンの分解斜視図である。
【図４】図２のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】図４円Ａ内の拡大図である。
【図６】第一実施形態のピストンの圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング付近の拡大図である。
【図７】第二実施形態のピストンの排気行程および吸入行程における弾性シールリング付近の拡大図である。
【図８】第二実施形態のピストンの圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング付近の拡大図である。
【図９】第三実施形態のピストンの排気行程および吸入行程における弾性シールリング付近の拡大図である。
【図１０】第三実施形態のピストンの圧縮行程および燃焼行程における弾性シールリング付近の拡大図である。
【図１１】第四実施形態のピストンの軸方向断面図である。
【図１２】第五実施形態のピストンの軸方向断面図である。
【図１３】従来のピストンの軸方向断面図である。
【図１４】図１３円Ｂ内の拡大図である。
【符号の説明】
１：ピストン、２：ピストン本体、２０：リング段差、２００：ボルト部係止孔、２１：ボス部、２２：リング溝、２３：面取り部、２４：オイルリング用溝、３：圧受けリング、３０：圧受け板、３００：ボルト部、３０１：ナット、４：弾性シールリング、４０：シール凸部、４１：弾性シール板、４１０：通孔、５：シリンダ、６：コンロッド、７：燃焼室（圧縮室）、８：オイルリング。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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