(57)【要約】【課題】  ピストン頂面付近の温度を早期に高めるために設けるピストン本体及び低熱伝導部材の変形や破損の防止を図ったピストン及び内燃機関を提供する。【解決手段】  低熱伝導部材１２の温度が高くなって膨張すると、低熱伝導部材１２は、凹部１１ｂの側面１１ｃから反力を受けて、板バネ１３による付勢力に抗して凹部１１ｂの底に向かって移動する。このとき、この反力と板バネ１３の付勢力が釣り合いながら低熱伝導部材１２は移動するので、低熱伝導部材１２は、その側面１２ａが凹部１１ｂの側面１１ｃに接しながらスライドする。従って、低熱伝導部材１２が熱膨張しても、ピストン本体１１及び低熱伝導部材１２には熱応力が生じない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン本体と、
燃料噴射弁から噴射された燃料が直接当たる位置に設けられ、かつ、前記ピストン本体の母材よりも熱伝導率の低い材料で構成される低熱伝導部材と、を備えるピストンであって、
前記ピストン本体には、前記低熱伝導部材の膨張収縮を少なくとも一定の範囲内で該ピストン本体によって拘束することなく、該低熱伝導部材を設置するスペースが設けられることを特徴とするピストン。
【請求項２】
前記低熱伝導部材と前記ピストン本体との当接面同士が相対移動可能となるように、該低熱伝導部材が設置されることを特徴とする請求項１に記載のピストン。
【請求項３】
前記スペースは、前記ピストン本体の頂面に設けられた、開口部が窄んだ凹部であることを特徴とする請求項１または２に記載のピストン。
【請求項４】
前記凹部の側面の少なくとも一部は、その表面が凹部の底側に向いた傾斜面で構成されており、
前記低熱伝導部材は、その膨張収縮に応じて、該傾斜面に沿ってスライドするように配設されることを特徴とする請求項３に記載のピストン。
【請求項５】
前記低熱伝導部材を、前記凹部の内壁面の少なくとも一部に向けて押圧する押圧部材を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載のピストン。
【請求項６】
前記低熱伝導部材と前記凹部の底との間に、空気層が設けられることを特徴とする請求項３，４又は５に記載のピストン。
【請求項７】
開口部が窄んだケース内に前記低熱伝導部材が設置された状態で、該ケースが前記ピストン本体に鋳込まれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のピストン。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載のピストンと、
ピストン頂面に設けられた低熱伝導部材に向かって燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備えた内燃機関であって、
前記ピストン頂面には、前記燃料噴射弁から噴射された燃料を点火プラグに向かわせるピストンキャビティが設けられており、
前記点火プラグ付近にのみ可燃な混合気を形成可能とすることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン、及びピストンを備えた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、筒内噴射を行う内燃機関において、機関負荷に応じて、成層燃焼と均質燃焼を使い分ける技術が知られている。すなわち、低負荷の場合には成層燃焼を行い、高負荷の場合には均質燃焼を行うことで、大幅な低燃費を実現している。図６を参照して、従来技術に係る筒内噴射を行う内燃機関について説明する。図６は従来技術に係る内燃機関の主要構成を示す模式的断面図である。
【０００３】
図示のように、従来技術に係る内燃機関は、不図示のシリンダ内を往復動するピストン１１０と、不図示の燃料噴射ポンプからの燃料を噴射霧化させる燃料噴射弁１２０と、混合気に点火する点火プラグ１３０とを備える。また、ピストン１１０におけるピストン本体１１１の上部には、ピストンキャビティ１１１ａが設けられている。そして、成層燃焼を行う場合には、点火直前に、燃料噴射弁１２０は、高圧かつ短時間で燃料を噴射する。これにより、噴射された燃料は、ピストンキャビティ１１１ａに沿って流れていき、点火プラグ１３０の近傍にのみ可燃な混合気を形成することができる。
【０００４】
このような成層燃焼を行う内燃機関においては、ピストン頂面（ピストンキャビティ１１１ａの底面）に付着した燃料が気化するまでの時間を如何に短縮することができるかが重要課題の一つである。何故ならば、この気化するまでの時間を短くするほど、燃費を向上させ、スモークの発生を抑制し、かつ、未燃ＨＣの発生を抑制することができるからである。
【０００５】
そこで、図６に示す従来技術に係る内燃機関においては、ピストン本体１１１の頂面であって、燃料噴射弁１２０から噴射された燃料が直接当たる位置には、低熱伝導部材１１２が設けられている。この低熱伝導部材１１２は、ピストン本体１１１の母材（一般的にはアルミニウム）よりも熱伝導率の低い材料（例えば、チタン）により構成されている。そのため、燃焼室内における低熱伝導部材１１２の付近の熱は、低熱伝導部材１１２を介して外部に逃げにくくなる。これにより、ピストン頂面付近の温度は早期に高くなる。従って、ピストン頂面に付着した燃料が気化するまでの時間を短縮することができる。
【０００６】
ここで、低熱伝導部材１１２は、ピストン本体１１１に鋳込まれることにより、ピストン本体１１１に固定されている。すなわち、低熱伝導部材１１２は、少なくとも、その周囲の一部は、ピストン本体１１１により拘束されている。そのため、燃焼室内の温度が高くなると、ピストン本体１１１と低熱伝導部材１１２の温度の相違、及びこれらの熱膨張率の相違によって、これらには熱応力が作用する。従って、熱応力によって、ピストン本体１１１又は低熱伝導部材１１２の少なくとも一方が、変形したり、破損したりするおそれがある。なお、低熱伝導部材をピストン本体に鋳込んだ技術としては、例えば、特許文献１に開示された技術がある。
【特許文献１】特開２０００−１８６６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的の一つとしては、ピストン本体、及びピストン頂面付近の温度を早期に高めるために設ける低熱伝導部材への熱応力の発生の防止、又は当該熱応力の低減を図るこ
とが挙げられる。
【０００８】
また、本発明の他の目的の一つとしては、熱応力を起因とする、ピストン本体及び低熱伝導部材の変形や破損の防止を図ることが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１０】
すなわち、本発明は、ピストン頂面付近の温度を早期に高めるために設ける低熱伝導部材を、ピストン本体に対して、該低熱伝導部材の膨張収縮がピストン本体に拘束されることのないように設置する構成を採用した。ここで、「ピストン本体に拘束されることのない」とは、完全に拘束されない場合のほか、実質的に拘束されない場合も含むものとする。
【００１１】
本発明の構成により、低熱伝導部材が膨張収縮しても、低熱伝導部材はピストン本体に拘束されない。従って、ピストン本体及び低熱伝導部材に対して、熱応力は、完全に、又はほとんど生じることがない。
【００１２】
より具体的な、本発明のピストンとしては、
ピストン本体と、
燃料噴射弁から噴射された燃料が直接当たる位置に設けられ、かつ、前記ピストン本体の母材よりも熱伝導率の低い材料で構成される低熱伝導部材と、を備えるピストンであって、
前記ピストン本体には、前記低熱伝導部材の膨張収縮を少なくとも一定の範囲内で該ピストン本体によって拘束することなく、該低熱伝導部材を設置するスペースが設けられることを特徴とするものが挙げられる。
【００１３】
本発明の構成により、ピストン本体に設けられたスペースに設置された低熱伝導部材が膨張収縮しても、少なくとも膨張収縮（膨張収縮による伸び又は縮みの大きさ）が一定の範囲内においては、低熱伝導部材はピストン本体に拘束されない。従って、ピストン本体及び低熱伝導部材に対して、熱応力は、完全に、又はほとんど生じることがない。また、低熱伝導部材は、ピストン本体の母材よりも熱伝導率の低い材料で構成されている。このため、低熱伝導部材を設けない場合に比べて、ピストン頂面付近の熱を逃げにくくすることができる。これにより、ピストン頂面付近の温度を早期に高めることができる。従って、ピストン頂面に付着した燃料を早期に気化させることができる。
【００１４】
ここで、前記低熱伝導部材と前記ピストン本体との当接面同士が相対移動可能となるように、該低熱伝導部材が設置されるとよい。
【００１５】
すなわち、低熱伝導部材とピストン本体との当接面同士が相対移動することによって、低熱伝導部材の膨張収縮が、ピストン本体によって拘束されないようにすることができる。
【００１６】
また、前記スペースは、前記ピストン本体の頂面に設けられた、開口部が窄んだ凹部であるとよい。
【００１７】
このように構成すれば、凹部の内部が、膨張する低熱伝導部材を配置できる程度に広くても、凹部の開口部が窄んでいることで、低熱伝導部材をピストン本体から外れないようにすることができる。
【００１８】
また、前記凹部の側面の少なくとも一部は、その表面が凹部の底側に向いた傾斜面で構成されており、
前記低熱伝導部材は、その膨張収縮に応じて、該傾斜面に沿ってスライドするように配設されるとよい。
【００１９】
このように構成すれば、低熱伝導部材が膨張した場合には、該低熱伝導部材は傾斜面に沿って凹部の底側に向かってスライドし、該低熱伝導部材が収縮した場合には、該低熱伝導部材は傾斜面に沿って凹部の開口部に向かってスライドする。このようにして、低熱伝導部材の膨張収縮が、ピストン本体によって拘束されないようにすることができる。
【００２０】
また、前記低熱伝導部材を、前記凹部の内壁面の少なくとも一部に向けて押圧する押圧部材を備えるとよい。
【００２１】
このように構成すれば、低熱伝導部材が凹部の中でガタツクことを防止できる。
【００２２】
また、前記低熱伝導部材と前記凹部の底との間に、空気層が設けられるとよい。
【００２３】
このように構成すれば、空気層により断熱効果が発揮される。従って、ピストン頂面付近の温度を、より一層早期に高めることが可能となる。
【００２４】
また、開口部が窄んだケース内に前記低熱伝導部材が設置された状態で、該ケースが前記ピストン本体に鋳込まれているとよい。
【００２５】
このように構成すれば、ピストン本体を複数の部品から構成するなど、ピストン本体の構造を複雑にすることなく、低熱伝導部材を設置できる。
【００２６】
また、本発明の内燃機関としては、
上記ピストンと、
ピストン頂面に設けられた低熱伝導部材に向かって燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備えた内燃機関であって、
前記ピストン頂面には、前記燃料噴射弁から噴射された燃料を点火プラグに向かわせるピストンキャビティが設けられており、
前記点火プラグ付近にのみ可燃な混合気を形成可能とすることを特徴とするものが挙げられる。
【００２７】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、ピストン本体と、ピストン頂面付近の温度を早期に高めるために設ける低熱伝導部材への熱応力の発生を防止、又は当該熱応力の低減を図ることができる。
【００２９】
また、これに伴い、熱応力を起因とする、ピストン本体及び低熱伝導部材の変形や破損の防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて、例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例】
【００３１】
（第１実施例）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施例に係るピストン及びピストンを備えた内燃機関について説明する。図１は本発明の第１実施例に係る内燃機関の主要構成を示す模式的断面図である。図２は図１の一部拡大図である。図３は図２に示す低熱伝導部材の温度変化に対する状態変化を示した図である。図４は本発明の第１実施例に係るピストンの製造工程の一例を示す製造工程図である。
【００３２】
＜筒内噴射式の内燃機関の概要＞
特に、図１を参照して、本発明の第１実施例に係る内燃機関について説明する。図示のように、本実施例に係る内燃機関は、作動ガス圧力を受けて不図示のシリンダ内を往復動するピストン１０と、不図示の燃料噴射ポンプからの燃料を噴射霧化させる燃料噴射弁２０と、電極間の放電によって混合気に点火する点火プラグ３０とを備えている。
【００３３】
ここで、本実施例に係る内燃機関は、燃料噴射弁２０によって、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内噴射方式を採用している。そして、本実施例に係る内燃機関においては、機関負荷に応じて、成層燃焼と均質燃焼を使い分けている。すなわち、低負荷の場合には成層燃焼を行い、高負荷の場合には均質燃焼を行っている。なお、成層燃焼とは、燃焼室内全体では、超希薄な空燃比とし、点火プラグ３０の近傍にのみ可燃な混合気を形成させた状態で行われる燃焼をいう。
【００３４】
そして、ピストン１０は、ピストン本体１１と、ピストン頂面に設けられる低熱伝導部材１２とを備える。ピストン本体１１の上部には、ピストンキャビティ１１ａが設けられている。このピストンキャビティ１１ａの底に、低熱伝導部材１２が配置されている。
【００３５】
そして、成層燃焼を行う場合には、点火直前に、燃料噴射弁２０は、高圧かつ短時間で燃料を噴射する。これにより、噴射された燃料は、低熱伝導部材１２に対して直接当たり、その後、ピストンキャビティ１１ａに沿って流れていく。このようにして、点火プラグ３０の近傍にのみ可燃な混合気が形成される。
【００３６】
ここで、低熱伝導部材１２は、ピストン本体１１の母材（一般的にはアルミニウム）よりも熱伝導率の低い材料（例えば、チタン）により構成されている。そのため、燃焼室内における低熱伝導部材１２の付近（ピストン頂面付近）の熱は、低熱伝導部材１２を介して外部に逃げにくくなっている。これにより、ピストン頂面付近の温度は早期に高くなる。従って、ピストン頂面に付着した燃料が気化するまでの時間を短縮することができる。以上のことから、燃費を向上させ、スモークの発生を抑制し、かつ、未燃ＨＣの発生を抑制することができる。
【００３７】
＜低熱伝導部材の詳細＞
特に図２及び図３を参照して、低熱伝導部材１２について詳細に説明する。この低熱伝導部材１２は、ピストンキャビティ１１ａの底に設けられた、開口部が窄んだ凹部１１ｂの中に設置されている。凹部１１ｂは円錐台形状の空間を形成している。そして、低熱伝導部材１２の形状も円錐台である。この円錐台形状の低熱伝導部材１２は、その厚さが、凹部１１ｂの深さよりも薄く、円錐面と底面のなす角が凹部１１ｂにより形成される円錐台のそれと等しい。そして、低熱伝導部材１２と凹部１１ｂの底との間には、低熱伝導部材１２を押圧する押圧部材としての板バネ１３が設けられている。この板バネ１３は、低熱伝導部材１２を凹部１１ｂの開口部に向けて押圧している。これにより、低熱伝導部材１２の側面１２ａの全面が、凹部１１ｂの側面１１ｃに接している。
【００３８】
以上の構成により、低熱伝導部材１２は板バネ１３による付勢力に抗して、凹部１１ｂの底に向かって移動することができ、かつ、板バネ１３による付勢力に伴って、凹部１１ｂの開口部に向かって移動することができる。ここで、円錐台形状の低熱伝導部材１２は、常温環境の下、その上面の径は凹部１１ｂの開口部の径と略等しい。そのため、常温環境の下においては、低熱伝導部材１２の上面は凹部１１ｂの開口部の面と等しくなる。従って、ピストンキャビティ１１ａの底面には凸凹がない状態となる。また、使用環境範囲内における、最も低温環境の下においても、低熱伝導部材１２の底面の径は凹部１１ｂの開口部の径よりも大きい。従って、低温環境下においても、低熱伝導部材１２が凹部１１ｂの開口部から飛び出してしまうことはない。
【００３９】
そして、機関の始動により、燃焼室内の温度が高温になると、低熱伝導部材１２の温度も高くなる。従って、低熱伝導部材１２は膨張する。従って、低熱伝導部材１２は図３Ａに示す矢印Ｘ１のように径が大きくなる。このため、低熱伝導部材１２の側面１２ａが、凹部１１ｂの側面１１ｃを押圧する。これにより、低熱伝導部材１２は、凹部１１ｂの側面１１ｃから反力を受ける。この凹部１１ｂの側面１１ｃは、凹部１１ｂの底面側を向いている。そのため、低熱伝導部材１２が受ける反力は凹部１１ｂの底面側を向いている。従って、低熱伝導部材１２は、板バネ１３による付勢力に抗して凹部１１ｂの底に向かって移動する（図３Ａ中、矢印Ｚ１）。このとき、上記反力と板バネ１３の付勢力が釣り合いながら低熱伝導部材１２は移動する。従って、低熱伝導部材１２は、その側面１２ａが凹部１１ｂの側面１１ｃに接しながらスライドする（図３Ａ中、矢印Ｙ１）。
【００４０】
これとは逆に、機関の停止により、燃焼室内の温度が低温になると、低熱伝導部材１２の温度も低くなる。これにより、低熱伝導部材１２は収縮する。従って、低熱伝導部材１２は図３Ｂに示す矢印Ｘ２のように径が小さくなる。このため、低熱伝導部材１２の側面１２ａによる凹部１１ｂの側面１１ｃに対する押圧力が弱くなる。従って、凹部１１ｂの側面１１ｃから受ける反力よりも、板バネ１３の付勢力の方が大きくなり、低熱伝導部材１２は、板バネ１３による付勢力に伴って凹部１１ｂの開口部に向かって移動する（図３Ｂ中、矢印Ｚ２）。このとき、上記反力と板バネ１３の付勢力が釣り合いながら低熱伝導部材１２は移動する。従って、低熱伝導部材１２は、その側面１２ａが凹部１１ｂの側面１１ｃに接しながらスライドする（図３Ｂ中、矢印Ｙ２）。
【００４１】
以上のように、低熱伝導部材１２が熱膨張収縮する場合に、低熱伝導部材１２はピストン本体１１によって拘束されることはない。ただし、上記の通り、低熱伝導部材１２はピストン本体１１から反力を受けている。従って、厳密には、低熱伝導部材１２は、その熱膨張収縮の際に、ピストン本体１１によって拘束されていると考えることもできる。しかし、従来技術のように、低熱伝導部材がピストン本体に固定されている場合において、ピストン本体及び低熱伝導部材に生ずる熱応力と比較すると、当該拘束力は無視できる。従って、本実施例に係る低熱伝導部材１２は、その熱膨張収縮の際において、ピストン本体１１によっては、実質的には拘束されていない。以上のことから、ピストン本体１１及び低熱伝導部材１２に対して、熱応力は実質的に生じない。従って、熱応力を起因とする、ピストン本体１１及び低熱伝導部材１２の変形や破損の防止を図ることが可能となる。
【００４２】
また、本実施例においては、低熱伝導部材１２は、その側面１２ａが凹部１１ｂの側面１１ｃに対して、常に接している。従って、低熱伝導部材１２が凹部１１ｂの中でガタツクことはない。更に、本実施例においては、低熱伝導部材１２と凹部１１ｂの底との間の領域には、板バネ１３が配置されているが、この領域における板バネ１３を除く部分は空気層が形成される。そのため、この空気層が断熱層としての機能を発揮する。従って、ピストン頂面付近の温度を早期に高くする効果が、より一層発揮される。
【００４３】
なお、高温時には、上記の通り、低熱伝導部材１２が凹部１１ｂの底に向かって移動す
る。従って、ピストンキャビティ１１ａの底面には凸凹が生じる。しかし、実際上は、低熱伝導部材１２の移動距離は数百μｍ程度であるため、製品上の不都合は生じない。また、使用環境下において、板バネ１３が低熱伝導部材１２から受ける力が最大の場合に、板バネ１３に生ずる内部応力は、比例限度以内かつ疲れ限度以内となるように設定すると望ましい。これにより、最も高温の環境下においても、低熱伝導部材１２は、その熱膨張の際に、ピストン本体１１により拘束されることはない。また、板バネ１３は、長期にわたり、その機能を発揮する。
【００４４】
＜ピストンの製造方法の一例＞
上述のように、本実施例に係るピストンは、ピストン本体の頂面に、開口部が窄んだ凹部を有し、その中に低熱伝導部材を配置した構成である。従って、一般的なピストンの製造方法のように、単純に鋳造するだけで、本実施例に係るピストンを製造することはできない。そこで、ピストンの構造を複雑にすることなく、簡易な製造方法により、本実施例に係るピストンを製造する方法を、特に図４を参照して説明する。
【００４５】
まず、図４Ａに示すように、ステンレス板１４に、板バネ１３及び低熱伝導部材１２を順に配置する。そして、ステンレス板１４の外周端部を、図４Ａの矢印Ｓに示すように、曲げる。これにより、板バネ１３及び低熱伝導部材１２はステンレス板１４によって、かしめられる。このように、ステンレス板１４は、板バネ１３及び低熱伝導部材１２を収納するケースとなると共に、上述した凹部１１ｂを形成する。以上のようにして、図４Ｂに示すように、低熱伝導部材１２を含むアセンブルユニットＵが完成する。その後、このアセンブルユニットＵをピストン本体１１に鋳込むようにして、一般的なピストンの場合と同様に、ピストンを鋳造により製造する。
【００４６】
以上のようにピストンを製造すれば、ピストン本体を複数の部品から構成するなど、ピストン本体の構造を複雑にすることなく、簡易に、本実施例に係るピストンを製造することができる。
【００４７】
（第２実施例）
図５には、本発明の第２実施例が示されている。上記第１実施例では、円錐台形状の空間を形成する凹部の中に、円錐台形状の低熱伝導部材を配置する構成を説明した。しかし、低熱伝導部材の形状や、低熱伝導部材が配置されるスペースの形状は、特に限定されるものではない。要は、低熱伝導部材が膨張収縮する際に、低熱伝導部材がピストン本体によって拘束されなければ良い。ただし、製品上、低熱伝導部材にガタツキが生じないようにしなければならない。そこで、本実施例では、これらの条件を満たし、かつ、低熱伝導部材の形状と、低熱伝導部材が配置されるスペースの形状が、第１実施例の場合と異なる例を説明する。なお、低熱伝導部材及びこれを配置するスペース等以外の基本的構成については、上記第１実施例と同一であるので、その説明は省略する。
【００４８】
図５は本発明の第２実施例に係るピストンにおける低熱伝導部材が配置された付近の模式的断面図である。図５Ａに示すピストンのピストン本体６１についても、上記第１実施例と同様に、ピストンキャビティの底に低熱伝導部材６２が配置されている。そして、この低熱伝導部材６２は、ピストンキャビティの底に設けられた、開口部が窄んだ凹部６１ａの中に設置されている。凹部６１ａは、大径の円柱形状部と、この円柱形状部の開口部側に同軸上に設けられた小径の円柱形状部を有する空間を形成している。そして、低熱伝導部材６２も、大径と小径の円柱形状部を有する形状であり、大径の部分が凹部６１ａの大径の円柱形状部の中に収まっている。そして、凹部６１ａの中には、低熱伝導部材６２を凹部６１ａの開口部の方向に向けて押圧する第１板バネ６３と、低熱伝導部材６２を凹部６１ａの中心方向に向けて押圧する第２板バネ６４が設けられている。
【００４９】
以上の構成により、低熱伝導部材６２が膨張すると、軸方向への膨張により第１板バネ６３が縮み、径方向への膨張により第２板バネ６４が縮む。これとは逆に、低熱伝導部材６２が収縮すると、軸方向への収縮により第１板バネ６３が伸び、径方向への収縮により第２板バネ６４が伸びる。このように、本実施例においても、低熱伝導部材６２が熱膨張収縮する場合に、低熱伝導部材６２はピストン本体６１によって実質的に拘束されることはない。従って、熱応力を起因とする、ピストン本体６１及び低熱伝導部材６２の変形や破損の防止を図ることが可能となる。また、低熱伝導部材６２がガタツクこともない。
【００５０】
また、図５Ｂは、図５Ａに示す構成の変形例を示している。図５Ｂに示すピストンは、低熱伝導部材６２を押圧する押圧部材として、低熱伝導部材６２を凹部６１ａの中心方向に向けて押圧する第２板バネ６４のみが設けられている。すなわち、低熱伝導部材６２は径の大きさに比べて、厚さは小さい。従って、厚さ方向の熱膨張収縮は、径方向に比べて無視することができる。そこで、図５Ｂに示す例では、低熱伝導部材６２を厚さ方向についてはピストン本体６１で規制するようにした。このように構成した場合でも、低熱伝導部材６２が熱膨張収縮する場合に、低熱伝導部材６２はピストン本体６１によって実質的に拘束されることはない。従って、熱応力を起因とする、ピストン本体６１及び低熱伝導部材６２の変形や破損の防止を図ることが可能となる。また、低熱伝導部材６２がガタツクこともない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の主要構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３Ａ】低熱伝導部材の温度変化（高温への変化）に対する状態変化を示した図である。
【図３Ｂ】低熱伝導部材の温度変化（低温への変化）に対する状態変化を示した図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施例に係るピストンの製造工程の一例を示す製造工程図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施例に係るピストンの製造工程の一例を示す製造工程図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施例に係るピストンにおける低熱伝導部材が配置された付近の模式的断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施例に係るピストンにおける低熱伝導部材が配置された付近の模式的断面図である。
【図６】従来技術に係る内燃機関の主要構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ピストン
１１  ピストン本体
１１ａ  ピストンキャビティ
１１ｂ  凹部
１１ｃ  側面
１２  低熱伝導部材
１２ａ  側面
１３  板バネ
１４  ステンレス板
２０  燃料噴射弁
３０  点火プラグ
６１  ピストン本体
６１ａ  凹部
６２  低熱伝導部材
６３  第１板バネ
６４  第２板バネ
Ｕ  アセンブルユニット
【図１】
2005069137.tif 000003
【図２】
2005069137.tif 000004
【図３Ａ】
2005069137.tif 000005
【図３Ｂ】
2005069137.tif 000006
【図４Ａ】
2005069137.tif 000007
【図４Ｂ】
2005069137.tif 000008
【図５Ａ】
2005069137.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６】
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