(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンと、ピストンピンを介して前記ピストンのピンボス部に軸支されたコンロッドと、前記ピストン側面に周設されてオイルリングが遊嵌されたオイルリング溝と、前記オイルリング溝から、前記ピストンピンと前記ピンボス部との摺動部にまで潤滑油を導く第１潤滑孔と、前記ピストン側面下方のスラスト側及び反スラスト側に延設された一対のスカート部と、前記一対のスカート部間を切り欠き形成されたピンボス端面と、前記ピンボス端面と前記ピストン側面との間に形成され、同ピンボス端面に対して略垂直な庇部とを有し、前記庇部に停留する余剰潤滑油をピストン下降時に前記摺動部に供給すべく前記庇部から前記第１潤滑孔まで達する第２潤滑孔を備えたことを特徴とするピストンの潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のピストンの潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５〜図６に従来から内燃機関に使用されているピストンの潤滑構造を示す。従来、内燃機関は、ピストン１に支持されるピストンピン３と、図示しないクランクシャフトのクランクピンとをコンロッド５で連結することにより、ピストン中心軸Ｘ方向の往復運動をクランクシャフト回りの回転運動に変換して動力の伝達を行っている。
【０００３】
上記ピストン側面７には、燃焼室１０の圧縮圧力を維持すると共に、燃焼室１０への潤滑油の流入を防止するピストンリング９が遊嵌されるピストンリング溝１１と、ピストン１が上死点から下降する際にシリンダライナ内側面１５に付着した潤滑油を掻き落とすオイルリング１７が遊嵌されるオイルリング溝１９とが形成されている。
【０００４】
尚、ピストン１には、上記オイルリング溝１９側面部Ｙから、ピストンピン３とピストン１のピンボス部２１との摺動部２３にまで達する潤滑孔２６が形成され、オイルリング溝１９に流入した潤滑油を上記摺動部２３に導き、同摺動部２３の潤滑及び冷却を行っている。
【０００５】
しかし、上記の様に構成されたピストン１の潤滑構造では、図６に示すように、ピンボス部２１とピストンピン３との摺動部２３に潤滑油を導く潤滑孔２６は、オイルリング溝１９内のピンボス端部２２近傍のみにしか形成することができないため、流入する潤滑油量が少なく、上記摺動部２３の潤滑が十分に行われない可能性がある。その結果、同摺動部２３のフリクションが増大して燃費が悪化したり、摩耗が激しくなり部品寿命が低下する惧れがあるといった問題があった。
【０００６】
そこで、特開平９−７２２１５号公報には、ピストンの背面に向けてオイルを噴射するノズルを有し、ピストン頂部にノズルから噴射されるオイルを循環させる冷却空洞と、同冷却空洞を流れるオイルの一部をピンボス部に導く給油孔とを備え、ピンボス部とピストンピンとの摺動部の潤滑性を確保した技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の技術では、ピストン頂部に複雑な加工を施す必要があり、製造工程が煩雑化するといった問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するもので、比較的簡単な構成でピストンのピンボス部とピストンピンとの摺動部に対し、適切な潤滑を行うことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明では、ピストン側面に周設されてオイルリングが遊嵌されたオイルリング溝から、ピストンピンとピンボス部との摺動部にまで潤滑油を導く第１潤滑孔と、前記ピストン側面下方のスラスト側及び反スラスト側に延設された一対のスカート部と、前記一対のスカート部間を切り欠き形成されたピンボス端面と、前記ピンボス端面と前記ピストン側面との間に形成され、同ピンボス端面に対して略垂直な庇部とを有し、前記庇部に停留する余剰潤滑油をピストン下降時に前記摺動部に供給すべく前記庇部から前記第１潤滑孔に達する第２潤滑孔を備えたため、前記庇部に停留する余剰の潤滑油はピストンピンとピンボス部との摺動部に導かれ、同摺動部は適切に潤滑される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１に示すように、シリンダヘッド５１には吸気ポート５３及び排気ポート５５が形成されると共に、シリンダヘッド５１の下方に形成される燃焼室５７と、上記吸、排気ポートとを開閉する吸気弁５９及び排気弁６１が備えられ、エンジン５０の吸入・圧縮・爆発・排気の各行程と連動して吸気弁５９及び排気弁６１が駆動される。シリンダヘッド５１下部のシリンダブロック６３には筒状のシリンダライナ６５が圧入されており、前述のエンジン５０の各行程により、ピストン７０がピストン中心軸Ｘと略平行にシリンダライナ６５内周面を摺動する。上記ピストン７０のピンボス部７７にはピストンピン７３を介してコンロッド７１の小端部７１aが軸支されると共に、該コンロッド７１の大端部７１ｂがクランクシャフトのクランクピン７５に軸支される構成とすることにより、ピストン７０の往復運動をクランクシャフト回りの回転運動に変換して動力の伝達を行っている。
【００１１】
尚、本実施例では、コンロッド小端部７１aとピストンピン７３との摺動部８２はしまりばめに、ピストンピン７３とピンボス部７７との摺動部７８は中間ばめに設定されたプレスフィット構造がとられているため、ピストン７０が往復運動したとき、コンロッド小端部７１aとピストンピン７３は固定されて殆ど摺動しない一方で、ピストンピン７３とピンボス部７７とが回転方向に摺動する構成としている。
【００１２】
そして図２に示すように、ピストン側面７９の上方には、ピストンリング溝８０が周設されて、燃焼室５７の圧縮圧力を維持する等の役割を有するピストンリング８１が遊嵌されている。
【００１３】
ピストン側面７９のピストンリング溝８０下方には、オイルリング溝８３が形成され、ピストン７０下降時にシリンダライナ６５内周面に付着した潤滑油を掻き落とす等の役割を有するオイルリング８４が遊嵌されている。また、上記オイルリング溝８３側面部Ｐには、オイルリング８４により掻き落とされてオイルリング溝８３に流入した余剰の潤滑油をピストン７０内部に導入すべく、導入孔８７が一定の間隔をもって略全周に形成されると共に、オイルリング溝８３側面部Ｐのピンボス端部７４近傍には、オイルリング溝８３側面部Ｐから、ピストンピン７３とピンボス部７７との摺動部７８にまで達する第１潤滑孔９０が形成されている。従って、オイルリング溝８３側面部Ｐのピンボス端部７４近傍では、オイルリング８４により掻き落とされてオイルリング溝８３に流入した潤滑油は、上記第１潤滑孔９０を通ってピストンピン７３とピンボス部７７との摺動部７８にまで導かれ、同部の潤滑及び冷却を行う。
【００１４】
また、ピストン側面７９下方には、スラスト側９２及び反スラスト側９４に延設された一対のスカート部１１０間を切り欠き形成されたピンボス端面９６がピンボス端部７４に設けられていると共に、該ピンボス端面９６とピストン側面７９との間には、同ピンボス端面９６に対して略垂直な庇部９５が連続して形成されている。その結果、ピストン側面７９には、ピストン側面７９側から径方向内側に向かう凹欠部が形成されるため、シリンダライナ６５内周面とピストン側面７９との接触面積が減少してフリクションを低減させている。
【００１５】
そして、上記庇部９５には、前述した第１潤滑孔９０まで達する第２潤滑孔９３が形成されている。即ち、図３及び図４に示すように、庇部９５から上方に向かって断面略楕円状の第２潤滑孔９３が形成されており、第２潤滑孔９３先端部は第１潤滑孔９０まで達している。
【００１６】
このように構成された本発明の実施形態例によれば、ピンボス部７７とピストンピン７３との摺動部７８を適切に潤滑することができる。即ち、ピストン７０が上死点から下降するとき、前述したようにピストン側面７９のオイルリング溝８３に遊嵌されたオイルリング８４がシリンダライナ６５内周面に付着した潤滑油を掻き落とし、オイルリング溝８３内に取り入れられた潤滑油は導入孔８７を通ってピストン内部に導入され、ピストン内部の冷却を行う。また、ピンボス端部７４近傍では、オイルリング溝８３内に取り入れられた潤滑油は、第１潤滑孔９０を通ってピストンピン７３とピンボス部７７との摺動部７８に導かれる。
【００１７】
一方で、オイルリング溝８３内に流入せずに、シリンダライナ６５内周面とピストン側面７９との間に介在している潤滑油は、ピストンスカート部の無いピンボス端面９６に向かって流動する。このとき、前述したように、上記ピンボス端面９６とピストン側面７９との間に形成された庇部９５には、第１潤滑孔９０に達する第２潤滑孔９３が開口しているため、流動した潤滑油は慣性により庇部９５の開口部から第２潤滑孔９３及び第１潤滑孔９０を通り、ピンボス部７７とピストンピン７３との摺動部７８に導かれることとなる。これにより、上記庇部９５に停留した余剰の潤滑油は、ピンボス部７７とピストンピン７３との摺動部７８の潤滑に利用される。この結果、簡単な構成で該摺動部７８の潤滑が十分になされるため、同部のフリクションは低減されて燃費が向上するし、摩耗は抑制されて部品寿命は向上する。
【００１８】
尚、本実施形態例では、コンロッド小端部７１aとピストン７０との連結構造はプレスフィット構造としたがこれに限定されるものではなく、コンロッド小端部７１aとピストンピン７３との摺動部８２を隙間ばめに、ピストンピン７３とピンボス部７７の摺動部７８を中間ばめに設定したフルフロート構造でもピストンピン７３とピンボス部７７の潤滑が必要となるため、上記実施形態例と同様の作用効果を有する。
【００１９】
また、本実施形態例では、第１潤滑孔９０の開口端１０２をピストンピン７３とピンボス部７７の摺動部７８に臨ませる構成としたが、これに限定されるものではなく、潤滑孔９０をオイルリング溝８３側面部Ｐから直線上に延在させて、開口端をピストン内部空間１００に臨ませる構成として、ピストンピン７３とピンボス部７７とを潤滑させてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上、実施形態と共に詳細に説明したように本発明のピストンの潤滑構造によれば、オイルリング溝から、ピストンピンとピンボス部との摺動部にまで潤滑油を導く第１潤滑孔と、前記ピストン側面下方のスラスト側及び反スラスト側に延設された一対のスカート部間を切り欠き形成されたピンボス端面と、前記ピンボス端面と前記ピストン側面との間に形成され、同ピンボス端面に対して略垂直な庇部とを有し、前記庇部に停留する余剰潤滑油をピストン下降時に前記摺動部に供給すべく前記庇部から前記第１潤滑孔に達する第２潤滑孔を備えたため、前記庇部に停留する余剰の潤滑油はピストンピンとピンボス部との摺動部に導かれて同摺動部は適切に潤滑される。これにより、ピストンピンとピンボス部との摺動部のフリクションは低減されて燃費は向上するし、摩耗は抑制されて部品寿命も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るピストンの潤滑構造における全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るピストンの潤滑構造であり、図１におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図３】図２におけるＱ部拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るピストンの潤滑構造であり、図１におけるA視図である。
【図５】従来技術のピストンの潤滑構造を示す、要部断面図である。
【図６】従来技術のピストンの潤滑構造であり、図４のＺ視図である。
【符号の説明】
７０          ピストン
７３          ピストンピン
７７          ピンボス部
７８          摺動部
８３          オイルリング溝
８４          オイルリング
９０          第１潤滑孔
９３          第２潤滑孔
９５          庇部
９６          ピンボス端面
【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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