(57)【要約】【課題】ピストンピン穴とオイルリング溝とが近接して形成された場合であっても、オイルリングの水平状態を良好に保持し、オイル消費の悪化を防止できるピストンの構造を提供する。【解決手段】外周の上方から順にコンプレッションリング溝２とオイルリング溝４が形成されるピストン１の、オイルリング溝４とピストンピン穴６とを隔てるひさし部１０において、オイルリング溝４とピストンピン穴６とが最も近接する位置に縦溝１２が形成されている。この縦溝１２はオイルリング溝４の側周壁面４ａと同じ深さに達している。また、オイルリング溝４の最下面４ｂとピストンピン穴６の最上面６ａとの間隔は、オイルリング溝４とコンプレッションリング溝２とを隔てる隔壁８の厚さ寸法よりも小さい。【選択図】図１
2013209963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッションリング溝と、オイルリング溝と、ピストンピン穴とが順に形成されたピストンの構造であって、
前記ピストンピン穴の最上面と前記オイルリング溝の最下面との間隔が、前記コンプレッションリング溝と前記オイルリング溝とを隔てる隔壁の厚さよりも小さく、
前記オイルリング溝と前記ピストンピン穴とを隔てるひさし部に、
前記オイルリング溝の側周壁面に達する深さで、
前記オイルリング溝及び前記ピストンピン穴の最近接位置を含み、
前記ひさし部を周方向に分断する
溝部が形成されている
ことを特徴とするピストンの構造。
【請求項２】
前記溝部を形成する前記ひさし部の端部をＲ形状とし、前記溝部は前記ピストン上方向の開口幅より前記ピストン下方向の開口幅が狭いことを特徴とする請求項１に記載されたピストンの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル上がりを抑制する内燃機関用のピストンの構造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の外周面には、適数条のコンプレッションリングが設けられ、その下方にオイルリングが装着されている。そして、さらに下方に形成されたピストンピン穴に、コンロッドの小端部がピストンピンを用いて連結されている。
【０００３】
ところで、排気量が異なる同一シリーズのエンジンにおいては、シリンダブロックを共通に用いることが多い。この場合、ピストンに対するコンロッドの取り付け位置を往復動の何れかの方向に変更することによりコンプレッションハイトを変え、排気量が調節される。これにより、コスト削減が可能となる。
【０００４】
このように、ピストンピン穴の位置を往復動の方向に変更する場合、排気量が小さい方のピストンでは、ピストンピン穴とオイルリング溝との間隔が近くなる。図６は、このような排気量が小さいタイプのピストンの構造を示している。
【０００５】
図６を参照して、このピストン１０１の外周には、上方から順に２条のコンプレッションリング溝１０２と１条のオイルリング溝１０４と、ピストンピン穴１０６とが形成されている。この図６に示した構成例では、オイルリング溝１０４とピストンピン穴１０６とが近接して形成されているので、オイルリング溝１０４とピストンピン穴１０６とを隔てるひさし部１１０のうち、両者が最も近接する位置の下方側が削り取られ、薄肉部１１０ａが形成されている。このようなピストンの構造については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００６】
このようにして、シリンダブロックを共通にして排気量が調節され、エンジンのバリエーションが設けられている。なお、ピストンピン穴とオイルリング溝との関係では、特許文献１のような関係がすでに開示されている。特許文献１は本発明でいうところのひさし部の一部を削り取っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平２−３７２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図６に示したピストン１０１の外周を加工する際、薄肉部１１０ａにうねりが生じる場合がある。すなわち、一般にピストンの加工工程では、先ずピストンピン穴加工が行われ、その後、コンプレッションリング溝やオイルリング溝などを形成する外周加工が施されるが、このオイルリング溝が形成される際、既にピストンピン穴に近いひさし部の下側は削り取られているので、剛性が不足しており、うねりが生じ易い。
【０００９】
そして、このように、ひさし部にうねりが生じてしまうと、オイルリング溝の下面で平面が保持できず、オイル消費量が増大する恐れがある。また、特許文献１のピストン構造は、オイル上がりの問題を解決するものであり、ひさし部の強度について言及するものではない。
【００１０】
そこで、本発明では、ピストンピン穴とオイルリング溝とが近接して形成された場合であっても、オイルリングの水平状態を良好に保持し、オイル消費の悪化を防止できるピストンの構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のピストンの構造では、
コンプレッションリング溝と、オイルリング溝と、ピストンピン穴とが順に形成されたピストンの構造であって、
前記ピストンピン穴の最上面と前記オイルリング溝の最下面との間隔が、前記コンプレッションリング溝と前記オイルリング溝とを隔てる隔壁の厚さよりも小さく、
前記オイルリング溝と前記ピストンピン穴とを隔てるひさし部に、
前記オイルリング溝の側周壁面に達する深さで、
前記オイルリング溝及び前記ピストンピン穴の最近接位置を含み、
前記ひさし部を周方向に分断する
溝部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記ピストンの構造は、前記溝部を形成する前記ひさし部の端部をＲ形状とし、前記溝部は前記ピストン上方向の開口幅より前記ピストン下方向の開口幅が狭いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、オイルリング溝とピストンピン穴との間隔が、オイルリング溝とコンプレッションリング溝との間の隔壁の厚さよりも小さくなるような場合であっても、最近接位置には溝部が形成され、ひさし部は所定の厚さ以上に形成されている。これにより、ピストンの外周面の加工時に、ひさし部がうねりを生じることを防止できるので、加工が容易になるとともに、うねり発生によるオイル消費の増大を防止できる。
【００１４】
さらに、溝部を通じてオイル落としができるので、別途オイル落とし穴を設ける必要がなく、コスト削減が可能となる。
【００１５】
また、オイルリング溝に縦溝を形成するということは、オイルリングのサイドレール合い口が、この縦溝にひっかかるおそれが生じるが、本発明では、前記溝部を形成するひさし部の端部をＲ形状とし、溝部の上側の溝部開口幅を、下側開口幅より広くしたので、オイルリングのサイドレール合い口が溝部に来ても、ひっかかりにくくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るピストンの構造を示した斜視図である。
【図２】図１のピストンのＡ−Ａ断面についてオイルリング溝の周辺を示し、（ａ）はピストンが上昇するときの様子を示し、（ｂ）はピストンが下降するときの様子を示している図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のピストンの正面図である。
【図５】図４の一部拡大図である。
【図６】従来のピストンの構造を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のピストンの構造の実施の形態について図を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係るピストン１を示している。この図から分かるように、ピストン１の外周には、上方から順に、２本のコンプレッションリング溝２、オイルリング溝４とが形成されている。そして、このオイルリング溝４の下方に近接してピストンピン穴６が形成されている。本実施の形態に係るピストン１では、コンプレッションリング溝２とオイルリング溝４とを隔てる隔壁８の厚さよりも近接して、オイルリング溝４とピストンピン穴６とが形成されている。
【００１９】
そして、オイルリング溝４とピストンピン穴６との最近接位置のひさし部１０が一部切り欠かれ、縦溝１２（溝部）が形成されている。また、この縦溝１２は、オイルリング溝４の側周壁面４ａの深さにまで達している。このように、ピストンピン穴６が近接するひさし部１０の一部を削除しているので、ひさし部１０の厚みが強度不足になるほど薄くなることを回避することができる。
【００２０】
このような形状を採用するために、先ず、ピストン１の鋳抜き工程の段階で縦溝１２が形成される。これにより、コンプレッションリング溝２やオイルリング溝４などの外周加工を施す際には、うねりを生じる薄肉部は存在せず、加工が容易になるとともに、オイルリングを載置する面の平面性を良好に保つことが可能となる。
【００２１】
次に、このピストン１のシリンダの内壁との位置関係について図２を用いて説明する。図２は、図１のＡ−Ａ線で切断したピストン１のオイルリング２４の周辺を拡大した図であって、シリンダの内壁３０に対して摺動しているときの様子を示している。図２（ａ）はピストン１が上昇する際の様子を示し、図２（ｂ）はピストン１が下降する際の様子を示している。
【００２２】
先ず、図２（ａ）を参照すると、シリンダの内壁３０の上方に付着したオイルがオイルリング２４により掻き取られている。この掻き取られたオイルは、オイルリング２４の上面からオイルリング溝４の側周壁面４ａとの間を伝って下方へ落ちる。このとき、縦溝１２が形成されている位置では、そのまま下方へ落ちることができ、それ以外の位置で掻き取られたオイルも、縦溝１２に集められて下方へ落ちることができる。
【００２３】
次に、図２（ｂ）を参照すると、シリンダの内壁３０の下方に付着したオイルがオイルリング２４により掻き取られている。この掻き取られたオイル３２は、オイルリング２４の内側からオイルリング溝４の側周壁面４ａ側に抜けて下方へ落ちるとともに、オイルリング２４の下面からも下方へ落ちる。ピストン１が上昇するときと同様に、縦溝１２が形成されている位置では、掻き取られたオイル３２はそのまま下方へ落ちることができ、それ以外の位置で掻き取られたオイル３２も、縦溝１２に集められて下方へ落ちることができる。
【００２４】
このように、本発明のピストン１の構造によれば、縦溝１２が従来のオイル落とし穴の役割を担うので、別途オイル落とし穴を形成する必要はなく、工程を削減することができ、コスト削減に寄与することができる。
【００２５】
以上のような縦溝１２はオイルリング溝４とピストンピン穴６とが近接して形成されている場合に有用であることは上述したが、続いて、このときの寸法関係について、図３を用いて説明する。
【００２６】
図３は、図１のピストン１をＡ−Ａ線で切断したときの断面図であり、ピストンピン穴６よりも上方側を拡大して示している。
【００２７】
図３から分かるように、ピストンピン穴６の最上面６ａとオイルリング溝４の最下面４ｂとの間の寸法ｔ３は、下方側のコンプレッションリング溝２とオイルリング溝４とを隔てる隔壁８の厚さの寸法ｔ１よりも小さい。本発明にかかわる縦溝１２は、少なくともｔ１＞ｔ３の関係を有しているピストン１に対して有用である。
【００２８】
また、オイルリング溝４の溝幅の寸法ｔ２よりも寸法ｔ３が小さい場合であれば、この効果はより顕著となる。
【００２９】
図４には、ピストン１の正面図を示す。縦溝１２はひさし部１０の端部１０ｔおよび端部１０ｔ’で構成されるともいえる。そして端部１０ｔおよび端部１０ｔ’には、Ｒ形状が形成される。ここでＢ−Ｂ’およびＣ−Ｃ’で囲まれる部分の拡大図を図５（ａ）に示す。
【００３０】
上述したように、縦溝１２は、ひさし部１０が不連続になる端部１０ｔと端部１０ｔ’によって形成されている。ここでピストン上方向（単に「上方向」とも呼ぶ）を矢印５５で示す。また、縦溝１２の上方向の開口の幅を符号１２ｕとし、縦溝１２の下方向の開口の幅を符号１２ｄで表す。
【００３１】
ここで、本発明に係る縦溝１２は、上方向の開口幅１２ｕが下方向の開口幅１２ｄより広く形成される。言い換えると、下方向の開口幅１２ｄは、上方向の開口幅１２ｕより狭い。
【００３２】
図５（ｂ）には図５（ａ）で示したＤ−Ｄ’の断面を表す。ひさし部１０の端部１０ｔおよび端部１０ｔ’は、ピストン１の内側に向かってなめらかに形成されている。具体的には縦溝１２の縁１０ｙおよび１０ｙ’にもＲ形状が施されている。
【００３３】
このように溝部１２の端部１０ｔ（１０ｔ’）をＲ形状にし、上方向の溝幅１２ｕを下方向の溝幅１２ｄより広くし、また溝部１２の深さ方向の縁１０ｙ、１０ｙ’を滑らかに形成したので、複数のピースから形成されるピストンリングの合い口がオイルリング溝４から溝部１２方向にずれてしまっても、矢印５８および矢印５８’のように、スムースにオイルリング溝４に戻ることができる。したがって、オイルリング溝４を中断するような縦溝１２を設けても、オイルリングが引っ掛かることはない。
【００３４】
また、ひさし部１０の縦溝１２周辺の端部を丸く形成すると、オイルをピストンピン穴６側へ導きやすくなり、オイル切り性能をより向上させることができ、シリンダボアとの接触面積を低減することもできる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、縦溝１２はピストン鋳抜きで形成する例を示したが、後工程により形成しても構わない。
【００３６】
また、上記実施の形態では、ピストンピン穴６の表裏の開口のそれぞれに対応するひさし部が何れも１本の縦溝１２により分断されている構成を例として示したが、少なくとも、溝部の深さがオイルリング溝の側周壁面に達する深さで形成されており、且つ、ひさし部が周方向に分断される溝部であれば、他の形状でも構わない。
【００３７】
例えば、オイルリング溝から下方へ複数本の縦溝が形成されていても良い。また、溝部の延びる方向は鉛直方向でなくても構わない。さらに、ピストンピン穴の表裏の開口のそれぞれの側に形成される溝部は、同じ形状に形成されていなくても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は内燃機関のピストン形状に利用でき、特にさまざまなグレードの車を量産するエンジンのピストンに広く利用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  ピストン
２、１０２  コンプレッションリング溝
４、１０４  オイルリング溝
４ａ  側周壁面
４ｂ  最下面
６、１０６  ピストンピン穴
６ａ  最上面
８  隔壁
１０、１１０  ひさし部
１０ｔ、１０ｔ’  （ひさし部の）端部
１２  縦溝（溝部）
１２ｕ  上方向溝幅
１２ｄ  下方向溝幅
１１０ａ  薄肉部
【図１】
2013209963.tif 000003
【図２】
2013209963.tif 000004
【図３】
2013209963.tif 000005
【図４】
2013209963.tif 000006
【図５】
2013209963.tif 000007
【図６】
2013209963.tif 000008