(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダ部の内部に形成された円柱状のシリンダ孔に配置され、前記シリンダ孔をその軸線であるシリンダ軸線方向に往復移動可能に設けられるとともに、前記シリンダ部の内部に形成される燃焼室の一部を構成するピストンヘッド部と、
（ａ）前記ピストンヘッド部に接続されて前記シリンダ軸線方向に往復移動可能に設けられ、かつ、前記シリンダ軸線方向に見たときの形状が前記シリンダ孔の内壁面に沿った円弧状である第１ピストンスカート部であって、前記第１ピストンスカート部の外周面と前記シリンダ孔の前記内壁面との間にエンジンオイルが進入可能な隙間が形成される前記第１ピストンスカート部、および、（ｂ）前記ピストンヘッド部に接続されて前記シリンダ軸線方向に往復移動可能に設けられ、かつ、前記シリンダ軸線方向に見たときの形状が前記シリンダ孔の前記内壁面に沿った円弧状である第２ピストンスカート部であって、前記第２ピストンスカート部の外周面と前記シリンダ孔の前記内壁面との間にエンジンオイルが進入可能な隙間が形成される前記第２ピストンスカート部を含む一対のピストンスカート部と、
前記ピストンヘッド部および前記一対のピストンスカート部の周方向の両端部に接続され、且つ、前記ピストンヘッド部および前記一対のピストンスカート部の前記シリンダ軸線方向の往復移動を前記エンジンが有するクランク軸の回転として伝達するコンロッドが、ピストンピンを介して揺動可能に接続された一対のリブ部と、
を備えるエンジン用ピストンであって、
前記第１ピストンスカート部または前記第２ピストンスカート部の少なくともいずれかは、
前記第１ピストンスカート部または前記第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの周方向の両端部において、前記シリンダ軸線に直交する前記シリンダ孔の径方向において前記シリンダ軸線に向かって凹むように設けられた凹部を有し、
前記凹部を有する前記第１ピストンスカート部または前記第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの外周面は、
前記シリンダ孔の前記内壁面との間に進入したエンジンオイルにより、前記シリンダ孔の前記内壁面との間に油膜を形成する摺動面と、
前記凹部を形成する２つの面であって、（ｉ）前記摺動面に接続されて前記シリンダ孔の径方向および前記シリンダ軸線方向に沿って配置され、前記シリンダ孔の径方向において、前記摺動面と前記シリンダ孔の前記内壁面との間の油膜を切ることができる深さで形成される段差を構成する段差面、および、（ｉｉ）前記段差面に接続されて前記シリンダ孔の周方向および前記シリンダ軸線方向に沿って配置され、前記シリンダ孔の前記内壁面に対向する対向面と、を含むことを特徴とするエンジン用ピストン。
【請求項２】
前記凹部は、
前記第１ピストンスカート部の周方向の両端部、
前記第２ピストンスカート部の周方向の両端部、または、
前記第１ピストンスカート部の周方向の両端部および前記第２ピストンスカート部の周方向の両端部
に設けられることを特徴とする請求項１に記載のエンジン用ピストン。
【請求項３】
前記一対のリブ部が、
前記第１ピストンスカート部の内周面の周方向の一方の端部である第１ピストンスカート第１端部に接続されると共に、前記第２ピストンスカート部の内周面の周方向の一方の端部である第２ピストンスカート第１端部に接続される第１リブ部と、
前記第１ピストンスカート部の内周面の周方向の他方の端部である第１ピストンスカート第２端部に接続されると共に、前記第２ピストンスカート部の内周面の周方向の他方の端部である第２ピストンスカート第２端部に接続される第２リブ部と、を含み、
前記凹部は、前記凹部を通る前記径方向に見たときに、前記第１ピストンスカート第１端部、前記第２ピストンスカート第１端部、前記第１ピストンスカート第２端部、または、前記第２ピストンスカート第２端部の少なくともいずれかに重なるように設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン用ピストン。
【請求項４】
前記ピストンヘッド部、前記一対のピストンスカート部および前記一対のリブ部が鋳造または鍛造で成形され、かつ、前記凹部の前記段差面および前記対向面が除去加工されていない面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン用ピストン。
【請求項５】
前記凹部の前記段差面および前記対向面が除去加工で成形されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン用ピストン。
【請求項６】
前記クランク軸は、その中心軸が前記シリンダ軸線を通らない位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンジン用ピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のピストンスカート部を有するエンジン用ピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン用ピストンは、エンジンのシリンダ部の内部に形成されたシリンダ孔に収容される。エンジン用ピストンは、シリンダ孔を往復移動可能に設けられる。エンジン用ピストンは、往復移動する際にシリンダ孔の内壁面から圧力を受ける一対のピストンスカート部を有する。シリンダ孔の内壁面およびシリンダ孔の内壁面に対向する一対のピストンスカート部の外周面は、エンジンオイルで潤滑される。【０００３】
エンジン用ピストンは、往復移動の高速化のため、一対のピストンスカート部の軽量化が求められている。また、エンジン用ピストンは、摺動抵抗を低減することが求められている。そこで、特許文献１は、一対のピストンスカート部の一方の周方向の長さを他方の周方向の長さより短くしている。これにより、ピストンスカート部とシリンダ孔の内壁面との間の油膜の面積を減少させて、摩擦を低減している。また、特許文献１は、周方向の長さが短いピストンスカート部の曲率半径を、周方向の長さが長いピストンスカート部の曲率半径より小さくしている。これにより、一対のピストンスカート部がエンジンの運転時の高温状況下で変形しても、周方向の長さが長く剛性が比較的小さいピストンスカート部の角度θの位置の隙間よりも、周方向の長さが短く剛性が比較的大きいピストンスカート部の角度θの位置の隙間を大きく確保して、摺動抵抗を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１７６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、変形時のピストンスカート部の両端部とシリンダ内壁面との隙間を確保するために、（Ａ）一対のピストンスカート部の一方の周方向の長さよりも他方の周方向の長さを長くしている。しかし、ピストンスカート部の周方向の長さを長くすると、シリンダ孔の内壁面と一対のピストンスカート部の外周面の間に形成される油膜の面積が大きくなり、摺動抵抗が大きくなる。そこで、特許文献１は、摺動抵抗を抑制するために、（Ｂ）周方向の長さが短いピストンスカート部の曲率半径を小さくしている。しかし、シリンダ孔の内壁面とピストンスカート部の間に形成される油膜の面積が運転条件などの変化により変化しやすくなる。運転条件などが変化しても油膜の面積を確保しようとすると、ピストンスカート部の外周面の周方向の長さを短くできない。つまり、運転条件などが変化しても油膜の面積を確保しようとすると、ピストンスカート部の外周面の周方向の長さを長くせざるを得ない。このように、変形時の摺動抵抗を低減できるように、ピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計を行う必要があるが、特許文献１で提案されている（Ａ）および（Ｂ）の手段では、油膜の面積が運転条件などで変化してしまうため、ピストンスカート部の外周面の周方向の長さや油膜の面積の設計自由度が低い。【０００６】
本発明は、一対のピストンスカート部の変形時の摺動抵抗を低減できるようにしつつ、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる、一対のピストンスカート部を有するエンジン用ピストン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】
【０００７】
本願発明者らは、一対のピストンスカート部の変形時の摺動抵抗を低減しつつ、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる構成について検討した。特許文献１では、一対のピストンスカート部の外周面およびシリンダ孔の内壁面は、エンジンオイルで潤滑される。つまり、一対のピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間に形成された隙間に、エンジンオイルが進入する。そして、一対のピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間に形成された隙間には、エンジンオイルにより油膜が形成される。そのため、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動するときに、一対のピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間の隙間に形成された油膜により、一対のピストンスカート部に摺動抵抗が発生する。一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さが短くなると、一対のピストンスカート部に生じる油膜による摺動抵抗が小さくなる。一方、一対のピストンスカート部は、シリンダ軸線方向に往復移動するときに、シリンダ孔の内壁面と接触することにより、シリンダ孔の内壁面から荷重を受ける。一対のピストンスカート部は、シリンダ孔の内壁面から受ける荷重に対して変形することが好ましい。一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さが短くなると、一対のピストンスカート部の剛性が大きくなり、一対のピストンスカート部が変形しにくくなる。そこで、一対のピストンスカート部の剛性を小さくするために、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さを長くすることが考えられる。しかしながら、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さを長くすると、一対のピストンスカート部に生じる油膜による摺動抵抗が大きくなってしまう。つまり、一対のピストンスカート部の剛性を調整するためには、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さの設計自由度を高めることが求められる。このように、一対のピストンスカート部の摺動抵抗を低減するためには、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さをおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることが考えられる。【０００８】
特許文献１の曲率半径の異なる一対のピストンスカート部は、複数の曲率を有する曲面で構成されている。特許文献１の一対のピストンスカート部は、ピストンスカート部が複数の曲率を有する曲面であるため、隙間の大きさ、エンジンオイルの粘性、エンジンオイルの温度、ピストンの往復移動の速さといった運転条件などで油膜の面積が変化してしまう。特許文献１の一対のピストンスカート部について、外周面の周方向の長さと油膜面積の関係を決めることは難しい。そこで、本願発明者らは、一対のピストンスカート部の両端部に、段差のある凹部を形成し、その段差をピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜を切ることができる段差とすれば、油膜が切れる位置が決まり、油膜の面積が運転条件などで変化しにくいことがわかった。もともとピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間に隙間がある。そのため、外周面に段差を有する凹部を形成することで、その段差がわずかな段差であっても、凹部に存在するエンジンオイルに対する表面張力よりもエンジンオイル自体の重力が大きくなり、その段差でピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜を切ることができる。そして、一対のピストンスカート部の剛性の調整するために、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さを長くしたり、短くしたりしても、凹部の周方向の長さを調整することで、シリンダ孔の内壁面との間に油膜を形成する、外周面の凹部を除いた面である摺動面の周方向の長さを自由に設計できる。これにより、本願発明者らは、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さを要求される剛性に対応して自由に設計できると共に、確保する油膜の面積を自由に設計することができることがわかった。つまり、一対のピストンスカート部の両端部に段差のある凹部を形成し、その段差をピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜を切ることができる段差とすれば、変形時の摺動抵抗を低減しつつ、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さをおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができることを見出した。しかも、一対のピストンスカート部の両端部に段差のある凹部を形成することで、一対のピストンスカート部の両端部にシリンダ孔の内壁面との間の隙間も確保できる。また、本願発明者らは、その段差を、ピストンスカート部の外周面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜を切る程度のわずかな段差とすれば、段差に、応力集中によるクラックが発生しないことを見出した。【０００９】
（１）本発明のエンジン用ピストンは、エンジンのシリンダ部の内部に形成された円柱状のシリンダ孔に配置され、前記シリンダ孔をその軸線であるシリンダ軸線方向に往復移動可能に設けられるとともに、前記シリンダ部の内部に形成される燃焼室の一部を構成するピストンヘッド部と、（ａ）前記ピストンヘッド部に接続されて前記シリンダ軸線方向に往復移動可能に設けられ、かつ、前記シリンダ軸線方向に見たときの形状が前記シリンダ孔の内壁面に沿った円弧状である第１ピストンスカート部であって、前記第１ピストンスカート部の外周面と前記シリンダ孔の前記内壁面との間にエンジンオイルが進入可能な隙間が形成される前記第１ピストンスカート部、および、（ｂ）前記ピストンヘッド部に接続されて前記シリンダ軸線方向に往復移動可能に設けられ、かつ、前記シリンダ軸線方向に見たときの形状が前記シリンダ孔の前記内壁面に沿った円弧状である第２ピストンスカート部であって、前記第２ピストンスカート部の外周面と前記シリンダ孔の前記内壁面との間にエンジンオイルが進入可能な隙間が形成される前記第２ピストンスカート部を含む一対のピストンスカート部と、前記ピストンヘッド部および前記一対のピストンスカート部の周方向の両端部に接続され、且つ、前記ピストンヘッド部および前記一対のピストンスカート部の前記シリンダ軸線方向の往復移動を前記エンジンが有するクランク軸の回転力として伝達するコンロッドが、ピストンピンを介して揺動可能に接続された一対のリブ部と、を備えるエンジン用ピストンであって、前記第１ピストンスカート部または前記第２ピストンスカート部の少なくともいずれかは、前記第１ピストンスカート部または前記第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの周方向の両端部において、前記シリンダ軸線に直交する前記シリンダ孔の径方向において前記シリンダ軸線に向かって凹むように設けられた凹部を有し、前記凹部を有する前記第１ピストンスカート部または前記第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの外周面は、前記シリンダ孔の前記内壁面との間に進入したエンジンオイルにより、前記シリンダ孔の前記内壁面との間に油膜を形成する摺動面と、前記凹部を形成する２つの面であって、（ｉ）前記摺動面に接続されて前記シリンダ孔の径方向および前記シリンダ軸線方向に沿って配置され、前記シリンダ孔の径方向において、前記摺動面と前記シリンダ孔の前記内壁面との間の油膜を切ることができる深さで形成される段差を構成する段差面、および、（ｉｉ）前記段差面に接続されて前記シリンダ孔の周方向および前記シリンダ軸線方向に沿って配置され、前記シリンダ孔の前記内壁面に対向する対向面と、を含むことを特徴とする。【００１０】
この構成によると、第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかは、第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの周方向の両端部に設けられる凹部を有する。凹部は、シリンダ軸線に直交するシリンダ孔の径方向において、シリンダ軸線に向かって凹むように設けられる。つまり、凹部は、第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の摺動面より凹むように設けられる。また、第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの外周面は、摺動面と、段差面および対向面と、を有する。摺動面は、シリンダ孔の内壁面との間に進入したエンジンオイルにより、シリンダ孔の内壁面との間に油膜を形成する。段差面および対向面は、凹部を形成する。段差面は、摺動面に接続されてシリンダ孔の径方向およびシリンダ軸線方向に沿って配置され、シリンダ孔の径方向に摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜を切ることができる深さで形成される段差を構成する。対向面は、段差面に接続されてシリンダ孔の周方向およびシリンダ軸線方向に沿って配置され、シリンダ孔の内壁面に対向する。そのため、対向面は、シリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成しない。一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する際に、凹部には、シリンダ孔の内壁面との間に油膜が形成されない。つまり、凹部空間にエンジンオイルが満たされた状態を保持不能に形成される。凹部空間は、凹部の段差面および対向面とシリンダ孔の内壁面との間に形成される空間である。【００１１】
凹部の段差面が構成する段差は、シリンダ孔の内壁面と第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの摺動面との間の油膜を切ることができる段差である。もともと、一対のピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間には隙間がある。そのため、外周面に段差を構成する凹部を形成することで、その段差がわずかな段差であっても、凹部に存在するエンジンオイルに対する表面張力よりもエンジンオイル自体の重力が大きくなり、一対のピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜を切ることができる。このため、シリンダ孔の内壁面と第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの外周面との間の油膜が切れる位置が決まる。第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの外周面の摺動面とシリンダ孔の内壁面の油膜が、段差面で切れるため、油膜の面積が運転条件などで変化しにくい。第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの剛性を調整するために、第１ピストンスカート部または第２ピストンスカート部の少なくともいずれかの外周面の周方向の長さを長くしたり、短くしたりしても、凹部の対向面の周方向の長さを調整することで、摺動面の周方向の長さを自由に設計できる。これにより、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さを要求される剛性に対応して自由に設計できると共に、確保する油膜の面積を自由に設計することができる。つまり、一対のピストンスカート部の両端部に段差のある凹部を形成し、その段差が一対のピストンスカート部の摺動面の油膜を切るため、変形時の摺動抵抗を低減しつつ、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる。しかも、一対のピストンスカート部の両端部に段差のある凹部を形成することで、一対のピストンスカート部の両端部にシリンダ孔の内壁面との間の隙間も確保できる。また、その段差を、シリンダ孔の内壁面と一対のピストンスカート部の摺動面との間の油膜を切る程度のわずかな段差とすれば、段差に、応力集中によるクラックが発生しない。【００１２】
このように本発明の一対のピストンスカート部を有するエンジン用ピストンは、一対のピストンスカート部の変形時の摺動抵抗を低減できるようにしつつ、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる。【００１３】
（２）本発明の１つの観点によると、本発明のエンジン用ピストンは、上記（１）の構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記凹部は、前記第１ピストンスカート部の周方向の両端部、前記第２ピストンスカート部の周方向の両端部、または、前記第１ピストンスカート部の周方向の両端部および前記第２ピストンスカート部の周方向の両端部に設けられる。【００１４】
この構成によると、本発明のエンジン用ピストンは、一対のピストンスカート部に設けられる凹部の配置を変更することができる。一対のピストンスカート部に設けられる凹部の配置を変更することにより、一対のピストンスカート部のエンジンオイルの油膜による摺動抵抗を調整することができる。一対のピストンスカート部に設けられる凹部の配置を変更することにより、一対のピストンスカート部の変形時の摺動抵抗を低減できるようにしつつ、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる。【００１５】
（３）本発明の１つの観点によると、本発明のエンジン用ピストンは、上記（１）または（２）の構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記一対のリブ部が、前記第１ピストンスカート部の内周面の周方向の一方の端部である第１ピストンスカート第１端部に接続されると共に、前記第２ピストンスカート部の内周面の周方向の一方の端部である第２ピストンスカート第１端部に接続される第１リブ部と、前記第１ピストンスカート部の内周面の周方向の他方の端部である第１ピストンスカート第２端部に接続されると共に、前記第２ピストンスカート部の内周面の周方向の他方の端部である第２ピストンスカート第２端部に接続される第２リブ部と、を含み、前記凹部は、前記凹部を通る前記径方向に見たときに、前記第１ピストンスカート第１端部、前記第２ピストンスカート第１端部、前記第１ピストンスカート第２端部、または、前記第２ピストンスカート第２端部の少なくともいずれかに重なるように設けられる。【００１６】
この構成によると、一対のリブ部が、第１リブ部および第２リブ部を有する。第１リブ部は、第１ピストンスカート部の内周面の周方向の一方の端部である第１ピストンスカート第１端部に接続される。また、第１リブ部は、第２ピストンスカート部の内周面の周方向の一方の端部である第２ピストンスカート第１端部に接続される。第２リブ部は、シリンダ軸線方向に見て、第１ピストンスカート部の内周面の周方向の他方の端部である第１ピストンスカート第２端部に接続される。また、第２リブ部は、第２ピストンスカート部の内周面の周方向の他方の端部である第２ピストンスカート第２端部に接続される。ここで、第１ピストンスカート部および第２ピストンスカート部において、第１リブ部および第２リブ部と接続される部分の剛性が比較的大きくなる。一方、凹部は、凹部を通るシリンダ孔の径方向に見たときに、第１ピストンスカート第１端部、第２ピストンスカート第１端部、第１ピストンスカート第２端部、または、第２ピストンスカート第２端部の少なくともいずれかに重なるように設けられる。つまり、第１ピストンスカート部および第２ピストンスカート部において、剛性が比較的大きい第１ピストンスカート第１端部、第２ピストンスカート第１端部、第１ピストンスカート第２端部、または、第２ピストンスカート第２端部の少なくともいずれかに凹部が設けられる。これにより、剛性が比較的大きい第１ピストンスカート第１端部、第２ピストンスカート第１端部、第１ピストンスカート第２端部、または、第２ピストンスカート第２端部の少なくともいずれかと径方向に並ぶ位置において、ピストンスカート部とシリンダ孔の内壁面との間に油膜を形成しない大きい隙間を確保できる。つまり、一対のピストンスカート部において、剛性が比較的大きく比較的変形しにくい第１ピストンスカート第１端部、第２ピストンスカート第１端部、第１ピストンスカート第２端部、または、第２ピストンスカート第２端部の少なくともいずれかと径方向に並ぶ位置に凹部を設けることで、ピストンスカート部とシリンダ孔の内壁面との間に油膜を形成しない大きい隙間も確保して、シリンダ孔の内壁面から荷重を受けにくくすることができる。【００１７】
（４）本発明の１つの観点によると、本発明のエンジン用ピストンは、上記（１）〜（３）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記ピストンヘッド部、前記一対のピストンスカート部および前記一対のリブ部が鋳造または鍛造で成形され、かつ、前記凹部の前記段差面および前記対向面が除去加工されていない面である。【００１８】
この構成によると、ピストンヘッド部、一対のピストンスカート部および一対のリブ部が鋳造または鍛造で成形される。また、凹部の段差面および対向面が除去加工されていない面である。除去加工とは、旋盤加工、フライス加工、研磨加工等の加工方法によって加工することを意味する。除去加工は、材料を削って加工することを意味する。これにより、一対のピストンスカート部における凹部の成形が容易になる。また、凹部の周方向の長さを調整して、摺動面の周方向の長さを設計しやすくなる。【００１９】
（５）本発明の１つの観点によると、本発明のエンジン用ピストンは、上記（１）〜（４）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記凹部の前記段差面および前記対向面が除去加工で成形される。【００２０】
この構成によると、凹部の段差面および対向面が除去加工で成形される。これにより、一対のピストンスカート部における凹部の成形が容易になる。これにより、凹部の周方向の長さを調整して、摺動面の周方向の長さを設計しやすくなる。【００２１】
（６）本発明の１つの観点によると、本発明のエンジン用ピストンは、上記（１）〜（５）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記クランク軸は、その中心軸が前記シリンダ軸線を通らない位置に配置されていることを特徴とする。【００２２】
この構成によると、エンジン用ピストンが配置されるエンジンは、その中心軸がシリンダ軸線を通らない位置に配置されるクランク軸を有する、いわゆるオフセットクランク式のエンジンである。オフセットクランク式エンジンでは、クランク軸の上死点のタイミングとピストンの上死点のタイミングが一致しない。そのため、圧縮行程と膨張行程の行程時間に差をつけることができ、早めに膨張させたり、点火後にピストンが上死点にいる時間を長くしたりすることができる。また、オフセットクランク式ではないエンジンは、その中心軸がシリンダ軸線を通る位置に配置されるクランク軸を有するエンジンである。オフセットクランク式のエンジンでは、オフセットクランク式ではないエンジンと比較して、膨張行程で一対のピストンスカート部に作用する荷重が低減する。オフセットクランク式のエンジン１０では、膨張行程で一対のピストンスカート部２７に作用する荷重が低減したとしても、剛性設計の観点から、一対のピストンスカート部２７の外周面２８の周方向の長さを小さくできないことがある。このような場合であっても、凹部の配置や凹部２９の対向面の周方向の長さを調整することにより、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積を設計することができる。【００２３】
［用語の定義］
本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、４ストロークエンジンを含む。また、本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、２ストロークエンジンを含む。本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、ガソリンエンジンを含む。また、本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、ディーゼルエンジンを含む。「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、その中心軸がシリンダ軸線を通らない位置に配置されるクランク軸を有する、いわゆるオフセットクランク式のエンジンを含む。また、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、その中心軸がシリンダ軸線を通る位置に配置されるクランク軸を有するエンジンを含む。本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、ウェットサンプ式のエンジンを含む。本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、ドライサンプ式のエンジンを含む。本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、水冷式エンジンおよび空冷式エンジンを含む。本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」が適用されるエンジンは、単気筒エンジンおよび多気筒エンジンを含む。また、本発明のエンジン用ピストンを有するエンジンを鞍乗型車両に適用してよい。本発明が適用される鞍乗型車両には、自動二輪車、三輪車、四輪バギー（ＡＴＶ：All Terrain Vehicle（全地形型車両））、水上バイク、スノーモービル等が含まれる。また、本発明のエンジン用ピストンを有するエンジンを、鞍乗型車両以外の車両に適用してよい。例えば、本発明のエンジン用ピストンを有するエンジンを、四輪車両または船舶に適用してよい。【００２４】
本発明および本明細書において、「エンジン用ピストン」は、金属、または、金属および樹脂の複合材料で形成される。また、「エンジン用ピストン」は、ピストンヘッド部と、一対のピストンスカート部と、一対のリブ部が、一体成形されてもよいし、別体として成形した後に合わせて成形されてもよい。「エンジン用ピストン」は、鋳造または鍛造により製造される工程を含んでもよいし、３Ｄプリンタで製造される工程を含んでもよいし、機械加工で製造される工程を含んでもよい。【００２５】
本発明および本明細書において、「シリンダ軸線方向」とは、シリンダ孔の軸線の方向である。シリンダ孔の軸線は、シリンダ軸線であって、シリンダ孔の中心を通る直線である。シリンダ軸線は、シリンダ孔が存在する領域だけに存在する線分ではなく、無限に延びる直線である。シリンダ軸線方向は、ピストンヘッド部および一対のピストンスカート部がシリンダ孔を往復移動する方向に沿った方向である。本発明および本明細書において、「シリンダ孔の径方向」とは、シリンダ孔の軸線に直交する方向である。本発明および本明細書において、「シリンダ孔の径方向における、段差の深さ」とは、段差面を通り、シリンダ軸線に直交する直線における、段差面の外周端を通りシリンダ軸線を中心とする円の交点と、段差面の内周端を通りシリンダ軸線を中心とする円の交点との間の長さである。【００２６】
本発明および本明細書において、「一対のピストンスカート部」とは、第１ピストンスカート部および第２ピストンスカート部である。第１ピストンスカート部の周方向の長さと、第２ピストンスカート部の周方向の長さは、同じであっても、異なっていてもよい。第１ピストンスカート部の周方向の長さが、第２ピストンスカート部の周方向の長さより長くてもよいし、短くてもよい。第１ピストンスカート部のシリンダ軸線方向の長さと、第２ピストンスカート部のシリンダ軸線方向の長さは、同じであっても、異なっていてもよい。第１ピストンスカート部のシリンダ軸線方向の長さが、第２ピストンスカート部のシリンダ軸線方向の長さより長くてもよいし、短くてもよい。【００２７】
本発明および本明細書において、「一対のリブ部」とは、第１リブ部および第２リブ部である。第１リブ部および第２リブ部は、ピストンピンの軸線方向における第１リブ部の内周面とピストンピンとの交点と、第２リブ部の内周面とピストンピンとの交点との間の距離が、ピストンピンの軸線方向における第１ピストンスカート部の内周面の長さと同じであっても、異なっていてもよいように構成される。なお、第１リブ部の内周面とは、第１リブ部の第２リブ部と向かい合う面である。第１リブ部および第２リブ部は、ピストンピンの軸線方向における第１リブ部の内周面とピストンピンとの交点と、第２リブ部の内周面とピストンピンとの交点との間の距離と、第２リブ部とピストンピンの軸線との交点との間の距離が、ピストンピンの軸線方向における第１ピストンスカート部の内周面の長さより長くてもよいし、短くてもよいように構成される。第１リブ部および第２リブ部は、ピストンピンの軸線方向における第１リブ部の内周面とピストンピンとの交点と、第２リブ部の内周面とピストンピンとの交点との間の距離が、ピストンピンの軸線方向における第２ピストンスカート部の内周面の長さと同じであっても、異なっていてもよいように構成される。第１リブ部および第２リブ部は、ピストンピンの軸線方向における第１リブ部の内周面とピストンピンとの交点と、第２リブ部の内周面とピストンピンとの交点との間の距離が、ピストンピンの軸線方向における第２ピストンスカート部の内周面の長さより長くてもよいし、短くてもよいように構成される。第１リブ部のシリンダ軸線方向の長さと、第２リブ部のシリンダ軸線方向の長さは、同じであっても、異なっていてもよい。第１リブ部のシリンダ軸線方向の長さが、第２リブ部のシリンダ軸線方向の長さより長くてもよいし、短くてもよい。【００２８】
本発明および本明細書において、「第１ピストンスカート部の摺動面」とは、シリンダ孔の内壁面と対向し、シリンダ孔の内壁面との間に油膜を形成する第１ピストンスカート部の面である。摺動面は、シリンダ孔の内壁面に沿った形状で構成される。摺動面は、１つの曲率で構成されて良い。例えば、摺動面は、シリンダ孔の内壁面に平行になるように構成されてもよい。また、摺動面は、異なる複数の曲率を有するように構成されてよい。例えば、摺動面は、周方向の両端部が周方向の中央部よりも曲率が大きい円弧になるように構成されていてもよい。「第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜」とは、第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされた状態が、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間にわたって保持されるように構成されていることを意味する。第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間にエンジンオイルが満たされた状態とは、第１ピストンスカート部の摺動面の少なくとも周方向両端とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされた状態である。第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされた状態には、第１ピストンスカート部の摺動面全体とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされた状態が含まれる。「第１ピストンスカート部の摺動面」は、第１ピストンスカート部の摺動面の周方向の端部以外の箇所に径方向に凹んだ凹みを有していてもよい。第１ピストンスカート部の摺動面の周方向の端部以外の箇所の凹みとは、具体的には、エンジンオイルが満たされる凹みであってもよく、エンジンオイルが満たされない凹みであってもよい。摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされた状態には、第１ピストンスカート部の摺動面の周方向の端部以外の箇所の凹みを有する摺動面全体とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされた状態が含まれる。また、第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされた状態には、第１ピストンスカート部の摺動面の少なくとも周方向両端とシリンダ孔の内壁面との間の隙間にエンジンオイルが満たされかつ第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の一部の空間がエンジンオイルによって満たされていない状態も含まれる。第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の一部の空間は、例えば、エンジンオイルに含まれる気泡や、エンジンオイルで満たされない凹みである。「第２ピストンスカート部の摺動面」も、「第１ピストンスカート部の摺動面」と同様である。「第２ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜」も、「第１ピストンスカート部の摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜」と同様である。【００２９】
本発明および本明細書において「第１ピストンスカート部の摺動面の周方向の長さ」とは、シリンダ軸線方向に見た時の、第１ピストンスカート部の摺動面の周方向の長さである。本発明でいう周方向は、シリンダ軸線を中心とした円周方向を意味する。「第１ピストンスカート部の外周面の周方向の長さ」とは、シリンダ軸線方向に見た時の、第１ピストンスカート部の摺動面の周方向の長さと凹部の周方向の長さの合計である。つまり、「第１ピストンスカート部の外周面の周方向の長さ」とは、シリンダ軸線方向に見た時の、第１ピストンスカート部の摺動面から凹部の分だけ延長した円弧の周方向の長さである。「第２ピストンスカート部の摺動面」も、「第１ピストンスカート部の摺動面」と同様である。「第２ピストンスカート部の外周面の周方向の長さ」も、「第１ピストンスカート部の外周面の周方向の長さ」と同様である。【００３０】
本発明および本明細書において「段差面」とは、摺動面に接続されて、摺動面とシリンダ孔の内壁面との間の油膜を切ることができる深さで形成される段差を構成する面である。段差面と摺動面の接続部分は、シリンダ軸線方向に見て、径方向に張り出した頂点を有する角部で形成される。または、段差面と摺動面の接続部分は、シリンダ軸線方向に見て、径方向に張り出した頂点を有さない湾曲部で形成される。段差面は、シリンダ孔の径方向およびシリンダ軸線方向に沿って配置される。段差面は、シリンダ孔の径方向と平行である。または、段差面は、シリンダ孔の径方向に対して傾斜している。つまり、段差面は、シリンダ軸線方向に見て、シリンダ軸線を通るシリンダ孔の径方向の直線に対して、−４５度以上〜４５度以下の角度の範囲内で交差する面である。段差面は、シリンダ軸線方向と平行である。または、段差面は、シリンダ軸線方向に対して傾斜している。つまり、段差面は、シリンダ孔の径方向に見て、シリンダ軸線に対して、−４５度以上〜４５度以下の角度の範囲内で交差する面である。段差面は、平面である。または、段差面は、曲面である。または、段差面は、曲面および平面である。本発明および明細書において「対向面」とは、段差面に接続されて、シリンダ孔の内壁面と対向する面である。段差面と対向面の接続部分は、シリンダ軸線方向に見て、径方向に凹んだ頂点を有する角部で形成される。または、段差面と対向面の接続部分は、シリンダ軸線方向に見て、径方向に凹んだ頂点を有さない湾曲部で形成される。対向面は、シリンダ孔の周方向およびシリンダ軸線方向に沿って配置される。対向面は、シリンダ孔の周方向と平行である。または、対向面は、シリンダ孔の周方向に対して傾斜している。つまり、対向面は、シリンダ軸線方向に見て、シリンダ孔の周方向に対して、−４５度以上〜４５度以下角度の範囲内で交差する面である。対向面は、シリンダ軸線方向と平行である。または、対向面は、シリンダ軸線方向に対して傾斜している。つまり、対向面は、シリンダ孔の周方向に見て、シリンダ軸線に対して、−４５度以上〜４５度以下の角度の範囲内で交差する面である。対向面は、曲面である。または、対向面は、平面である。または、対向面は、平面および曲面である。対向面は、シリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成しない。本発明および本明細書において、「対向面が、シリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成しない」とは、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間にわたって、対向面の全てがシリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成しないことを意味する。つまり、本発明および本明細書において、「対向面が、シリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成しない」とは、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間に、瞬間的に対向面がシリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成することを含んでよい。また、本発明および本明細書において、「対向面が、シリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成しない」とは、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間に、対向面の一部においてシリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成することを含んでよい。これにより、凹部は、ピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する際に、凹部の段差面および対向面とシリンダ孔の内壁面との間に形成される凹部空間にエンジンオイルが満たされた状態を保持不能に形成される。つまり、凹部は、ピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間にわたって、凹部空間がエンジンオイルによって満たされた状態が保持されないように形成される。つまり、本発明および本明細書において、「対向面が、シリンダ孔の内壁面との間で油膜を形成しない」とは、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間にわたって、凹部空間がエンジンオイルによって満たされた状態が保持されないことを意味する。なお、より詳細には、凹部空間は、凹部の段差面および対向面と、凹部の対向面に対向するシリンダ孔の内壁面との間に形成される空間である。【００３１】
ここで、凹部が「凹部空間にエンジンオイルが満たされた状態を保持不能に形成される」とは、凹部空間が例えば以下の状態であるように凹部が形成されることを含む。１つ目の状態は、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間に、凹部空間の少なくとも一部がエンジンオイルによって瞬間的に満たされる状態である。例えば一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間に、シリンダ孔の内壁面に付着したエンジンオイルの一部が瞬間的に凹部空間へ流れ込むことがある。この場合、凹部空間にエンジンオイルが瞬間的に満たされる状態になる。このような状態が発生しても、凹部空間内のエンジンオイルの全部または一部は、直ちに凹部空間外へ排出される。２つ目の状態は、凹部の表面にエンジンオイルが付着し、かつ、凹部の段差面および／または対向面に付着したエンジンオイルから分離したエンジンオイルがシリンダ孔の内壁面に付着した状態が、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間にわたって保持される状態である。３つ目の状態は、一対のピストンスカート部がシリンダ軸線方向に往復移動する間にわたって凹部空間にエンジンオイルがほぼ存在しない状態である。凹部空間内にエンジンオイルがほぼ存在しない状態とは、凹部の段差面および対向面にエンジンオイルが薄く付着し、かつ、シリンダ孔の内壁面にエンジンオイルが薄く付着することを含む。【００３２】
本発明および本明細書において「除去加工」とは、旋盤加工、フライス加工、研磨加工等の加工方法によって、材料を削って加工することを意味する。【００３３】
本発明および本明細書において、ある部品の端部とは、部品の端とその近傍部とを合わせた部分を意味する。【００３４】
本発明および本明細書において、Ａ方向に沿った方向とは、Ａ方向と平行な方向に限らない。Ａ方向に沿った方向とは、Ａ方向に対して±４５°の範囲で傾斜している方向を含む。ある直線がＡ方向に沿うという場合にも、この定義は適用される。なお、Ａ方向は、特定の方向を指すものではない。Ａ方向を、鉛直方向、上下方向、前後方向または左右方向に置き換えることができる。【００３５】
本発明および本明細書において、Ａ、Ｂ、またはＣの少なくともいずれかとは、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡとＢ、ＢとＣ、ＡとＣ、または、ＡとＢとＣのいずれかである。【００３６】
本発明において、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、備える（ｈａｖｉｎｇ）およびこれらの派生語は、列挙されたアイテムおよびその等価物に加えて追加的アイテムをも包含することが意図されて用いられている。取り付けられた（ｍｏｕｎｔｅｄ）、接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）および結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）という用語は、広義に用いられている。具体的には、直接的な取付、接続および結合だけでなく、間接的な取付、接続および結合も含む。さらに、接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）および結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）は、物理的または機械的な接続／結合に限られない。それらは、直接的なまたは間接的な電気的接続／結合も含む。【００３７】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されることはない。【００３８】
本明細書において、「好ましい」という用語は非排他的なものである。「好ましい」は、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。本明細書において、「好ましい」と記載された構成は、少なくとも、上記（１）の構成により得られる上記効果を奏する。また、本明細書において、「してもよい」という用語は非排他的なものである。「してもよい」は、「してもよいがこれに限定されるものではない」という意味である。本明細書において、「してもよい」と記載された構成は、少なくとも、上記（１）の構成により得られる上記効果を奏する。【００３９】
特許請求の範囲において、ある構成要素の数を明確に特定しておらず、英語に翻訳された場合に単数で表示される場合、本発明は、この構成要素を、複数有していてもよい。また本発明は、この構成要素を１つだけ有していてもよい。【００４０】
本発明では、上述した他の観点による構成を互いに組み合わせることを制限しない。
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されたまたは図面に図示された構成要素の構成および配置の詳細に制限されないことが理解されるべきである。本発明は、他の実施形態でも可能であり、様々な変更を加えた実施形態でも可能である。また、本発明は、後述する変形例を適宜組み合わせて実施することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明のエンジン用ピストンは、一対のピストンスカート部の変形時の摺動抵抗の低減できるようにしつつ、一対のピストンスカート部の外周面の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態に係るエンジン用ピストンを模式的に示す図である。
【図２】第１実施形態に係るエンジン用ピストンをシリンダ軸線方向に見た模式的な断面図である。
【図３】第１実施形態に係るエンジン用ピストンの一対のピストンスカート部とシリンダ孔の内壁面との間のエンジンオイルの状態を模式的に示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係るエンジン用ピストンの凹部を拡大してシリンダ軸線方向に見た模式図である。
【図５】第１実施形態に係るエンジン用ピストンをシリンダ孔の径方向に見た模式図である。
【図６】第２実施形態に係るエンジン用ピストンをシリンダ軸線方向に見た模式的な断面図である。
【図７】第３実施形態に係るエンジン用ピストンの凹部を拡大してシリンダ軸線方向に見た模式図である。
【図８】第６実施形態に係るエンジン用ピストンを備えるエンジンをシリンダ孔の径方向に見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図５を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係るエンジン用ピストンをシリンダ軸線に直交するシリンダ孔の径方向に見た断面図および第１実施形態に係るエンジン用ピストンをシリンダ軸線方向に見た断面図である。図１に示すように、エンジン用ピストン２５は、ピストンヘッド部２６と、一対のピストンスカート部２７と、リブ部３１とを備える。エンジン用ピストン２５は、エンジン１０のシリンダ部１５の内部に配置される。
【００４４】
ピストンヘッド部２６は、エンジン１０のシリンダ部１５の内部に形成されたシリンダ孔１７ａに配置される。シリンダ孔１７ａは、円柱状である。ピストンヘッド部２６は、シリンダ孔１７ａをその軸線の方向であるシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動可能に設けられる。ピストンヘッド部２６は、エンジン１０のシリンダ部１５の内部に形成される燃焼室１５ａの一部を構成する。燃焼室１５ａは、シリンダ孔１７ａの軸線１５Ｘ（以下、シリンダ軸線１５Ｘと称する）の方向を中心とする略半球面で構成される。ピストンヘッド部２６は、シリンダ孔１７ａをシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動可能に設けられる。つまり、エンジン用ピストン２５は、シリンダ孔１７ａをシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動可能に設けられる。第１実施形態のエンジン用ピストン２５は、例えば自動二輪車のエンジンに適用される。第１実施形態のエンジン用ピストン２５は、車両の上下方向に対して、ピストンヘッド部２６が上、一対のピストンスカート部２７が下になるように配置される。また、第１実施形態のエンジン用ピストン２５は、シリンダ軸線１５Ｘ方向が車両の上下方向と平行、または、車両の上下方向に対して−９０度以上９０度以下範囲で傾斜するように、エンジン１０に配置される。
【００４５】
ピストンヘッド部２６は、円柱状に設けられる。ピストンヘッド部２６は、その軸線Ｘ２５の方向（以下、ピストン軸線２５Ｘ方向と称する。）がシリンダ軸線１５Ｘ方向に沿って、配置される。詳細には、ピストンヘッド部２６は、ピストン軸線２５Ｘがシリンダ軸線１５Ｘ方向とほぼ一致するように、配置される。エンジン用ピストン２５がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する際、ピストンヘッド部２６が、シリンダ孔１７ａ内でシリンダ軸線１５Ｘに直交する径方向に若干移動する。ピストンヘッド部２６は、その外周面がシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆと対向するように、配置される。ピストンヘッド部２６の外周面には、１つまたは複数の環状溝（図示せず）が形成される。ピストンヘッド部２６の環状溝には、円環状のコンプレッションリング（図示せず）および／または円環状のオイルリング（図示せず）が設けられる。コンプレッションリングおよびオイルリングは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに接触するように構成される。コンプレッションリングおよびオイルリングは、エンジン用ピストン２５のシリンダ軸線１５Ｘ方向の往復移動に伴い、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆをスライド可能に構成される。コンプレッションリングおよびオイルリングは、シリンダ孔１７ａ内のエンジンオイルが燃焼室１５ａに進入するのを防ぐ。燃焼室１５ａの一部は、シリンダ軸線１５Ｘ方向の最も上の位置にある面であるピストンヘッド部２６の上面によって形成される。なお、エンジン用ピストン２５単体の構成についての以下の説明においては、ピストンヘッド部２６は、ピストン軸線２５Ｘがシリンダ軸線１５Ｘ方向と一致するようにエンジン用ピストン２５を配置している場合を前提として説明している。つまり、エンジン用ピストン２５単体の構成についての以下の説明においては、シリンダ軸線１５Ｘは、ピストン軸線２５Ｘに置き換えることができる。
【００４６】
一対のピストンスカート部２７は、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂを含む。第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂは、ピストンヘッド部２６に接続される。詳細には、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂは、その上端部が、ピストンヘッド部２６の下面に接続される。第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂは、ピストンヘッド部２６の下面に、互いに離れて配置される。つまり、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、第１ピストンスカート部２７Ａの位置と第２ピストンスカート部２７Ｂの位置は異なる。第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動可能に設けられる。第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見たときの形状がシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに沿った円弧状である。詳細には、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂの形状は、シリンダ軸線１５Ｘを中心とする円弧形状である。シリンダ軸線１５Ｘを中心とする円弧形状の第１ピストンスカート部２７Ａの中心角は、シリンダ軸線１５Ｘを中心とする円弧形状の第２ピストンスカート部２７Ｂの中心角と同一である。第１ピストンスカート部２７Ａは、その周方向の両端が、シリンダ軸線１５Ｘに直交するシリンダ孔１７ａの径方向に見たときに、シリンダ軸線１５Ｘに沿った直線形状になるように形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。第２ピストンスカート部２７Ｂは、その周方向の両端が、シリンダ軸線１５Ｘに直交するシリンダ孔１７ａの径方向に見たときに、シリンダ軸線１５Ｘに沿った直線形状になるように形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。なお、クランク軸４７は、クランク軸４７の軸線Ｌｃ方向（以下、クランク軸線Ｌｃ方向と称する）がシリンダ軸線１５Ｘを通るように配置されてもよいし、クランク軸線Ｌｃがシリンダ軸線１５Ｘを通らないように配置されてもよい。第１ピストンスカート部２７Ａの外周面２８Ａと、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間には、エンジンオイルＬＯが進入可能な略円弧状の隙間ＣＬが形成される。第２ピストンスカート部２７Ｂの外周面２８Ｂと、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間にエンジンオイルＬＯが進入可能な略円弧状の隙間ＣＬが形成される。隙間ＣＬは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、円弧状の微小な隙間である。
【００４７】
例えばポンプ（図示せず）により加圧されたエンジンオイルＬＯが、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆおよびエンジン用ピストン２５のピストンヘッド部２６の下面に向かって、噴射される。ポンプは、エンジンの駆動力により駆動されるものであってもよいし、電動により駆動されるものであってもよい。噴射されたエンジンオイルＬＯは、内壁面１５ｆに付着する。エンジン用ピストン２５のピストンヘッド部２６、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する。エンジン用ピストン２５の往復移動により、第１ピストンスカート部２７Ａの外周面２８Ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間の隙間ＣＬには、内壁面１５ｆに付着したエンジンオイルＬＯが進入する。同様に、エンジン用ピストン２５の往復移動により、第２ピストンスカート部２７Ｂの外周面２８Ｂと内壁面１５ｆとの間の隙間ＣＬには、内壁面１５ｆに付着したエンジンオイルＬＯが進入する。このように、外周面２８Ａ、外周面２８Ｂ、および内壁面１５ｆが、エンジンオイルＬＯによって潤滑される。
【００４８】
一対のリブ部３１は、ピストンヘッド部２６および一対のピストンスカート部２７の周方向の両端部に接続される。一対のリブ部３１の上端部はピストンヘッド部２６の下面に接続される。一対のリブ部３１は、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂである。より詳細には、第１リブ部３１Ａは、第１ボス部３２Ａを有する。第２リブ部３１Ｂは、第２ボス部３２Ｂを有する。第１ボス部３２Ａおよび第２ボス部３２Ｂは、シリンダ軸線１５Ｘに直交するシリンダ孔１７ａの径方向に見たときに、第１ボス部３２Ａ、シリンダ軸線１５Ｘ、第２ボス部３２Ｂの順に並ぶように設けられる。第１ボス部３２Ａは、第１リブ部３１Ａの中央部に設けられる。また、第２ボス部３２Ｂは、第２リブ部３１Ａの周方向の中央部に設けられる。第１ボス部３２Ａにはピストンピン４５が挿入可能な円柱状のピン孔３３が形成される。第２ボス部３２Ｂにはピストンピン４５が挿入可能な円柱状のピン孔３３が形成されている。第１ボス部３２Ａのピン孔３３の軸および第２ボス部３２Ｂのピン孔３３は、それぞれの軸が、一致するように、第１ボス部３２Ａおよび第２ボス部３２Ｂに形成される。各ピン孔３３の軸線は、クランク軸線Ｌｃ方向と平行である。各ピン孔３３の軸線は、クランク軸線Ｌｃ方向と平行でなくてもよい。第１ボス部３２Ａのピン孔３３および第２ボス部３２Ｂのピン孔３３には、ピストンピン４５が挿入される。ピストンピン４５は、例えば金属製または金属および樹脂の複合材製であり、円筒状または円柱状に形成される。一対のリブ部３１は、ピストンピン４５を介して、コンロッド４６が揺動可能に接続される。コンロッド４６は、ピストンヘッド部２６および一対のピストンスカート部２７のシリンダ軸線１５Ｘ方向の往復移動を、クランク軸４７の回転力として伝達する。クランク軸４７は、エンジン１０に含まれる。より詳細には、ピストンピン４５は、コンロッド４６の上端部に設けられた円柱状の孔に挿入され、コンロッド４６を支持する。つまり、ピストンピン４５が、コンロッド４６の孔、第１ボス部３２Ａのピン孔３３および第２ボス部３２Ｂのピン孔３３に挿入される。そのため、コンロッド４６は、ピストンピン４５の軸線回りに、第１リブ部３１Ａのピン孔３３および第２リブ部３１Ｂのピン孔３３に対して揺動可能に接続される。つまり、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５を介してコンロッド４６に揺動可能に接続される。コンロッド４６は、クランク軸４７に回転可能に設けられる。より詳細には、コンロッド４６の下端部がクランク軸４７に含まれる偏心軸４８（図８参照）に接続され、偏心軸４８の中心軸回りに揺動可能に接続される。偏心軸４８の中心軸は、クランク軸４７の中心軸からずれている。偏心軸４８は、クランク軸４７の中心軸回りに回転する。つまり、コンロッド４６の下端部は、クランク軸４７の中心軸回りに回転可能にクランク軸４７に接続されている。偏心軸４８に接続されたコンロッド４６の下端部がクランク軸４７の中心軸回りに回転すると、コンロッド４６は、偏心軸４８の中心軸回りに揺動しつつ、シリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する。そして、コンロッド４６の上端部に接続されたエンジン用ピストン２５は、シリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する。
【００４９】
図２の（１）〜（３）に示すように、一対のピストンスカート部２７である第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂの形状は同一であってよい。図２の（４）に示すように、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂの形状は異なっていてもよい。つまり、第１ピストンスカート部２７Ａの周方向の長さと、第２ピストンスカート部２７Ｂの周方向の長さは、同じであっても、異なっていてもよい。第１ピストンスカート部２７Ａの周方向の長さが、第２ピストンスカート部２７Ｂの周方向の長さより長くてもよいし、短くてもよい。また、図示しないが、シリンダ軸線１５Ｘ方向において、第１ピストンスカート部２７Ａの長さと第２ピストンスカート部２７Ｂの長さは同じであってもよいし、異なっていてもよい。第１ピストンスカート部２７Ａのシリンダ軸線１５Ｘ方向の長さが、第２ピストンスカート部２７Ｂのシリンダ軸線１５Ｘ方向の長さより長くてもよいし、短くてもよい。
【００５０】
図２（１）および（４）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、直線状に形成されていてもよい。または、図２（２）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、その中央部が、シリンダ軸線１５Ｘに向かって凹むように形成されていてもよい。または、図２（３）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、その中央部が、シリンダ軸線１５Ｘから離れるように形成されていてもよい。詳細には、図２の（１）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピン４５との交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１ピストンスカート部２７Ａの内周面の長さと同じになるように構成される。また、図２の（２）〜（４）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピン４５との交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１ピストンスカート部２７Ａの内周面の長さと異なるように構成される。例えば、図２（２）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピンとの交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１ピストンスカート部２７Ａの内周面の長さより長くなるように構成される。また、例えば、図２（３）および（４）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピンとの交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１ピストンスカート部２７Ａの内周面の長さより短いように構成される。
【００５１】
図２の（１）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピン４５との交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第２ピストンスカート部２７Ｂの内周面の長さと同じになるように構成される。また、図２の（２）〜（４）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピン４５との交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第２ピストンスカート部２７Ｂの内周面の長さと異なるように構成される。例えば、図２の（２）および（４）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピン４５との交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第２ピストンスカート部２７Ｂの内周面の長さより長くなるように構成される。また、例えば、図２の（３）に示すように、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂは、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第１リブ部３１Ａの内周面とピストンピン４５との交点と、第２リブ部３１Ｂの内周面とピストンピン４５との交点との間の距離が、ピストンピン４５の軸線Ｌｐ方向における第２ピストンスカート部２７Ｂの内周面の長さより短いように構成される。
【００５２】
図１に示すように、第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかは、凹部２９を有する。なお、図１〜図８では、凹部２９を見やすいサイズで記載しているが、凹部２９のサイズは、本発明の請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。凹部２９は、第１ピストンスカート部２７Ａの外周面２８Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの周方向の両端部に設けられる。図１では、凹部２９は、第１ピストンスカート部２７Ａの外周面２８Ａの周方向の両端部、および、第２ピストンスカート部２７Ｂの外周面２８Ｂの周方向の両端部に設けられている。詳細には、第１ピストンスカート部２７Ａは、その周方向の両端部に、凹部２９Ａ１、２９Ａ２を有する。第２ピストンスカート部２７Ｂは、その周方向の両端部に、凹部２９Ｂ１、２９Ｂ２を有する。
【００５３】
凹部２９を有する第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの外周面２８（２８Ａ、２８Ｂ）は、摺動面２８ａと、凹部２９を形成する２つの面である段差面２９ａおよび対向面２９ｂとを含む。摺動面２８ａは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに沿った形状で構成される。摺動面２８ａは、１つの曲率で構成されて良い。例えば、摺動面２８ａは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに平行になるように構成されてもよい。また、摺動面２８ａは、異なる複数の曲率を有するように構成されてよい。例えば、摺動面２８ａは、周方向の両端部が周方向の中央部よりも曲率が大きい円弧になるように構成されていてもよい。隙間ＣＬは、摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間の隙間を含む。摺動面２８ａは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に進入したエンジンオイルＬＯにより、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に油膜を形成する。つまり、一対のピストンスカート部２７の少なくともいずれかの摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間の隙間ＣＬにエンジンオイルＬＯが満たされた状態が、一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する間にわたって保持されるように構成されている。
【００５４】
凹部２９は、シリンダ軸線１５Ｘに直交するシリンダ孔１７ａの径方向においてシリンダ軸線１５Ｘに向かって凹むように設けられる。つまり、凹部２９の対向面２９ｂからシリンダ軸線１５Ｘまでのシリンダ孔１７ａの径方向の長さは、第１ピストンスカート部２７Ａの摺動面２８ａからシリンダ軸線１５Ｘまでのシリンダ孔１７ａの径方向の長さより短い。段差面２９ａは、摺動面２８ａに接続される。段差面２９ａは、シリンダ孔１７ａの径方向およびシリンダ軸線１５Ｘ方向に沿って配置される。段差面２９ａは、シリンダ孔１７ａの径方向において、摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間の油膜を切ることができる深さで形成される段差を構成する。対向面２９ｂは、段差面２９ａに接続される。対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの周方向およびシリンダ軸線１５Ｘ方向に沿って配置され、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに対向する。隙間ＣＬは、段差面２９ａおよび対向面２９ｂとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間の隙間を含む。そのため、対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に油膜を形成しない。詳細には、シリンダ軸線１５Ｘ方向において、各凹部２９Ａ１、２９Ａ２の長さは、第１ピストンスカート部２７Ａの摺動面２８ａの長さと同一である。シリンダ軸線１５Ｘ方向において、各凹部２９Ｂ１、２９Ｂ２の長さは、第２ピストンスカート部２７Ｂの摺動面２８ａの長さと同一である。第１ピストンスカート部２７Ａの下端面において凹部２９Ａ１、２９Ａ２はシリンダ孔１７ａに連通している。第２ピストンスカート部２７Ｂの下端面において凹部２９Ｂ１、２９Ｂ２はシリンダ孔１７ａに連通している。
【００５５】
図３に基づいて、一対のピストンスカート部２７とシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間のエンジンオイルＬＯの状態について説明する。なお、図３における凹部２９は、図１の各凹部２９Ａ１、２９Ａ２、２９Ｂ１、２９Ｂ２に相当し、それぞれの説明を省略する。図３の示すように、摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間には油膜が形成される。凹部２９の段差面２９ａは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆと摺動面２８ａとの間に形成される油膜を切る。このため、凹部２９の対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間で油膜を形成しない。従って、一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する間にわたって、対向面２９ｂの全てがシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間で油膜を形成しない。なお、一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する間に、瞬間的に対向面２９ｂがシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間で油膜を形成してもよい。また、一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する間に、対向面２９ｂの一部においてシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間で油膜を形成することを含んでよい。つまり、凹部２９は、一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する際に、凹部空間ＳＰにエンジンオイルＬＯが満たされた状態を保持不能に形成される。凹部空間ＳＰは、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に形成される空間である。
【００５６】
ここで、凹部空間ＳＰの構成について、図３に基づいて詳細に説明する。図３の一点鎖線に示すように、凹部２９の段差面２９ａのシリンダ孔１７ａの径方向の外周端、かつ、シリンダ孔１７ａの径方向に平行な平面を第１仮想平面ＰＬ１と仮定する。図３の一点鎖線に示すように、凹部２９の対向面２９ｂの周方向の外周端を通り、かつ、第１仮想平面ＰＬ１と平行な平面を第２仮想平面ＰＬ２と仮定する。ピストンヘッド部２６の下面を含み、かつ、シリンダ軸線１５Ｘに直交する平面を第３仮想平面（図示せず）と仮定する。凹部２９の下端を通り、かつ、シリンダ軸線１５Ｘに直交する平面を第４仮想平面（図示せず）と仮定する。第１仮想平面ＰＬ１、第２仮想平面ＰＬ２、第３仮想平面、第４仮想平面、段差面２９ａ、対向面２９ｂ、および内壁面１５ｆによって囲まれた空間が凹部空間ＳＰである。凹部空間ＳＰの形状はシリンダ軸線１５Ｘ方向に長い柱状である。凹部空間ＳＰのシリンダ軸線１５Ｘ方向の長さは、一対のピストンスカート部２７のシリンダ軸線１５Ｘ方向の長さと同じである。
【００５７】
凹部２９が「凹部空間ＳＰにエンジンオイルＬＯが満たされた状態を保持不能に形成される」とは、凹部空間ＳＰが、例えば以下の状態であるように凹部２９が形成されることを含む。１つ目の状態は、一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する間に、凹部空間ＳＰの少なくとも一部がエンジンオイルＬＯによって瞬間的に満たされる状態である。例えば一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する間に、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに付着したエンジンオイルＬＯの一部が瞬間的に凹部空間ＳＰへ流れ込むことがある。この場合、凹部空間ＳＰがエンジンオイルＬＯによって瞬間的に満たされることがある。このような状態が発生しても、図３（１）の楕円又は丸の形状で示されるように、凹部空間ＳＰ内のエンジンオイルＬＯは、重力により、直ちに凹部空間ＳＰより下方へ排出される。そして、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂにエンジンオイルＬＯが付着し、かつ、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂに付着したエンジンオイルＬＯから分離したエンジンオイルＬＯがシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに付着した状態になる。２つめの状態は、図３（２）に示すように、凹部２９の段差面２９ａおよび／または対向面２９ｂにエンジンオイルＬＯが付着し、かつ、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂに付着したエンジンオイルＬＯから分離したエンジンオイルＬＯがシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに付着した状態が、一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する間にわたって保持される状態である。３つめの状態は、図３（３）に示すように、凹部空間ＳＰ内にエンジンオイルＬＯがほぼ存在しない状態である。なお、凹部空間ＳＰ内にエンジンオイルＬＯがほぼ存在しない状態とは、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂにエンジンオイルＬＯが薄く付着し、かつ、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆにエンジンオイルＬＯが薄く付着することを含む。
【００５８】
凹部２９は、段差面２９ａおよび対向面２９ｂで形成される。段差面２９ａは、シリンダ孔１７ａの径方向およびシリンダ軸線１５Ｘ方向に沿って配置される。段差面２９ａは、平面、曲面、または、曲面および平面である。段差面２９ａは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、シリンダ軸線１５Ｘを通るシリンダ孔１７ａの径方向の直線に対して、−４５度以上〜４５度以下の角度の範囲内で交差する面である。図４の（１）〜（３）に示すように、段差面２９ａは、シリンダ孔１７ａの径方向と平行である。または、図４の（４）〜（５）に示すように、段差面２９ａは、シリンダ孔１７ａの径方向に対して傾斜している。図４の（１）〜（６）に示すように、段差面２９ａと摺動面２８ａの接続部分は、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、径方向に張り出した頂点を有する角部で形成される。または、図４の（７）に示すように、段差面２９ａと摺動面２８ａの接続部分は、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、径方向に張り出した頂点を有さない湾曲部で形成される。
【００５９】
段差面２９ａは、段差面２９ａを通るシリンダ孔１７ａの径方向に見て、シリンダ軸線１５Ｘに対して、−４５度以上〜４５度以下の角度の範囲内で交差する面である。図５の（１）に示すように、段差面２９ａを通るシリンダ孔１７ａの径方向に見て、段差面２９ａは、シリンダ軸線１５Ｘ方向と平行である。または、図５の（２）および（３）に示すように、段差面２９ａを通るシリンダ孔１７ａの径方向に見て、段差面２９ａは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に対して傾斜している。そのため、図５の（２）に示すように、対向面２９ｂは、対向面２９ｂを通るシリンダ孔１７ａの径方向に見て、その上端の長さが下端の長さより長い。図５の（３）に示すように、対向面２９ｂは、対向面２９ｂを通るシリンダ孔１７ａの径方向に見て、その上端の長さが下端の長さより短い。
【００６０】
対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの周方向およびシリンダ軸線１５Ｘ方向に沿って配置される。対向面２９ｂは、平面、曲面、または、曲面および平面である。対向面２９ｂは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、シリンダ孔１７ａの周方向に対して、−４５度以上〜４５度以下の角度の範囲内で交差する面である。図４の（１）、（４）および（５）に示すように、対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの周方向と平行である。または、図４の（２）および（３）に示すように、対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの周方向に対して傾斜している。図４の（１）〜（５）および（７）に示すように、段差面２９ａと対向面２９ｂの接続部分は、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、径方向に凹んだ頂点を有する角部で形成される。または、図４の（６）に示すように、段差面２９ａと対向面２９ｂの接続部分は、シリンダ軸線１５Ｘ方向に見て、径方向に凹んだ頂点を有さない湾曲部で形成される。
【００６１】
対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの周方向に見て、シリンダ軸線１５Ｘに対して、−４５度以上〜４５度以下の角度の範囲内で交差する面である。図５の（４）に示すように、対向面２９ｂは、シリンダ軸線１５Ｘ方向と平行である。または、図５の（５）および（６）に示すように、対向面２９ｂは、シリンダ軸線１５Ｘ方向に対して傾斜している。
【００６２】
なお、一対のピストンスカート部２７の少なくともいずれかの両端部に設けられる複数の凹部２９は、図４に示すいずれか１つの構成であってもよいし、図４に示すいずれか２つの構成の組み合わせであってもよい。図５では、一対のピストンスカート部２７の少なくともいずれかの両端部に設けられる複数の凹部２９が、シリンダ軸線１５Ｘに対して対称になるよう構成されている。しかしながら、一対のピストンスカート部２７の少なくともいずれかの両端部に設けられる複数の凹部２９が、シリンダ軸線１５Ｘに対して対称に構成されず、図５のいずれか２つを組み合わせて構成されてもよい。
【００６３】
第１実施形態のエンジン用ピストン２５は、以下の効果を有する。
【００６４】
第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかは、第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの外周面２８Ａ、２８Ｂの周方向の少両端部に設けられる凹部２９を有する。凹部２９は、シリンダ軸線１５Ｘに直交するシリンダ孔１７ａの径方向において、シリンダ軸線１５Ｘに向かって凹むように設けられる。つまり、凹部２９は、第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの摺動面２８ａより凹むように設けられる。また、第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの外周面２８（２８Ａ、２８Ｂ）は、摺動面２８ａと、段差面２９ａおよび対向面２９ｂと、を有する。摺動面２８ａは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に進入したエンジンオイルＬＯにより、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に油膜を形成する。段差面２９ａおよび対向面２９ｂは、凹部２９を形成する。段差面２９ａは、摺動面２８ａに接続されてシリンダ孔１７ａの径方向およびシリンダ軸線１５Ｘ方向に沿って配置され、シリンダ孔１７ａの径方向に摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間の油膜を切ることができる深さで形成される段差を構成する。対向面２９ｂは、段差面２９ａに接続されてシリンダ孔１７ａの周方向およびシリンダ軸線１５Ｘ方向に沿って配置され、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆに対向する。対向面２９ｂは、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間で油膜を形成しない。一対のピストンスカート部２７がシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する際に、凹部２９には、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に油膜が形成されない。
【００６５】
凹部２９の段差面２９ａが構成する段差は、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆと第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの摺動面２８ａとの間の油膜を切ることができる段差である。もともと一対のピストンスカート部２７の摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間には隙間ＣＬがある。そのため、外周面２８に段差を構成する凹部２９を形成することで、その段差がわずかな段差であっても、凹部２９に存在するエンジンオイルＬＯに対する表面張力よりもエンジンオイルＬＯ自体の重力が大きくなり、一対のピストンスカート部２７の摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間の油膜を切ることができる。このため、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆと第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの外周面２８との間の油膜が切れる位置が決まる。第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの外周面２８の摺動面２８ａとシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆの油膜が、段差面２９ａで切れるため、油膜の面積が運転条件などで変化しにくい。第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの剛性を調整するために、第１ピストンスカート部２７Ａまたは第２ピストンスカート部２７Ｂの少なくともいずれかの外周面２８の周方向の長さを長くしたり、短くしたりしても、凹部２９の対向面２９ｂの周方向の長さを調整することで、摺動面２８ａの周方向の長さを自由に設計できる。これにより、一対のピストンスカート部２７の外周面２８の周方向の長さを要求される剛性に対応して自由に設計できると共に、確保する油膜の面積を自由に設計することができる。つまり、一対のピストンスカート部２７の両端部に段差のある凹部２９を形成し、その段差が一対のピストンスカート部２７の摺動面２８ａの油膜を切るため、変形時の摺動抵抗を低減しつつ、一対のピストンスカート部２７の外周面２８の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる。しかも、一対のピストンスカート部２７の両端部に段差のある凹部を形成することで、一対のピストンスカート部の両端部にシリンダ孔の内壁面との間の隙間も確保できる。また、その段差を、シリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆと一対のピストンスカート部２７の摺動面２８ａとの間の油膜を切る程度のわずかな段差とすれば、段差に、応力集中によるクラックが発生しない。
【００６６】
このように第１実施形態の一対のピストンスカート部２７を有するエンジン用ピストン２５は、一対のピストンスカート部２７の変形時の摺動抵抗を低減できるようにしつつ、一対のピストンスカート部２７の外周面２８の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる。
【００６７】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態のエンジン用ピストン２５について、図６を参照しつつ説明する。第２実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態の構成に加えて、以下の構成を備える。
【００６８】
凹部２９は、第１ピストンスカート部２７Ａの周方向の両端部および第２ピストンスカート部２７Ｂの周方向の両端部に設けられる。つまり、第１ピストンスカート部２７Ａは、その周方向の両端部に、凹部２９Ａ１、２９Ａ２を有する。第２ピストンスカート部２７Ｂは、その周方向の両端部に、凹部２９Ｂ１、２９Ｂ２を有する。
【００６９】
または、凹部２９は、第１ピストンスカート部２７Ａの周方向の両端部に設けられる。つまり、第１ピストンスカート部２７Ａは、その周方向の両端部に、凹部２９Ａ１、２９Ａ２を有する。そして、第２ピストンスカート部２７Ｂには、凹部２９Ｂ１、２９Ｂ２が設けられていない。
【００７０】
または、凹部２９は、第２ピストンスカート部２７Ｂの周方向の両端部に設けられる。つまり、第２ピストンスカート部２７Ｂは、その周方向の両端部に、凹部２９Ｂ１、２９Ｂ２を有する。そして、第１ピストンスカート部２７Ａには、凹部２９Ａ１、２９Ａ２が設けられていない。
【００７１】
第２実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態のエンジン用ピストン２５の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００７２】
エンジン用ピストン２５は、一対のピストンスカート部２７に設けられる凹部２９の配置を変更することができる。一対のピストンスカート部２７に設けられる凹部２９の配置を変更することにより、一対のピストンスカート部２７のエンジンオイルＬＯの油膜による摺動抵抗を調整することができる。一対のピストンスカート部２７に設けられる凹部２９の配置を変更することにより、一対のピストンスカート部２７の変形時の摺動抵抗を低減できるようにしつつ、一対のピストンスカート部２７の外周面２８の周方向の長さおよび確保する油膜の面積の設計自由度を高めることができる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態のエンジン用ピストン２５について、図６および図７を参照しつつ説明する。第３実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態または第２実施形態の構成に加えて、以下の構成を備える。
【００７４】
図６に示すように、一対のリブ部３１は、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂである。第１リブ部３１Ａの一方の端部は、第１ピストンスカート部２７Ａの内周部の周方向の一方の端部である第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１に接続される。第１リブ部３１Ａの他方の端部は、第２ピストンスカート部２７Ｂの内周部の周方向の一方の端部である第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１に接続される。第２リブ部３１Ｂの一方の端部は、第１ピストンスカート部２７Ａの内周部の周方向の他方の端部である第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２に接続される。第２リブ部３１Ｂの他方の端部は、第２ピストンスカート部２７Ｂの内周部の周方向の他方の端部である第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２に接続される。
【００７５】
図７の（１）に示すように、凹部２９Ａ１は、凹部２９Ａ１を通るシリンダ孔１７ａの径方向Ｄ１に見たときに、第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１と重なる。図示しないが、凹部２９Ａ２も同様に、凹部２９Ａ２を通るシリンダ孔１７ａの径方向に見たときに、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２と重なる。図示しないが、凹部２９Ｂ１も同様に、凹部２９Ｂ１を通るシリンダ孔１７ａの径方向に見たときに、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１と重なる。図示しないが、凹部２９Ｂ２も同様に、凹部２９Ｂ２を通るシリンダ孔１７ａの径方向に見たときに、第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２と重なる。
【００７６】
なお、エンジン用ピストン２５において、凹部２９Ａ１、２９Ａ２、２９Ｂ１、２９Ｂ２の少なくともいずれかが、凹部２９Ａ１、２９Ａ２、２９Ｂ１、２９Ｂ２を通る径方向に見たときに、第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２、第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２に重なるように、設けられていればよい。
【００７７】
また、図７の（２）に示すように、第１実施形態または第２実施形態のエンジン用ピストン２５は、凹部２９Ａ１が、凹部２９Ａ１を通るシリンダ孔１７ａの径方向Ｄ１に見たときに、第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１と重ならないように構成されていてもよい。図示しないが、凹部２９Ａ２も同様に、凹部２９Ａ２を通るシリンダ孔１７ａの径方向Ｄ２に見たときに、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２と重ならなくてもよい。図示しないが、凹部２９Ｂ１も同様に、凹部２９Ｂ１を通るシリンダ孔１７ａの径方向Ｄ３に見たときに、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１と重ならなくてもよい。図示しないが、凹部２９Ｂ２も同様に、凹部２９Ｂ２を通るシリンダ孔１７ａの径方向Ｄ４に見たときに、第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２と重ならなくてもよい。
【００７８】
第３実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態または第２実施形態のエンジン用ピストン２５の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００７９】
第３実施形態のエンジン用ピストン２５は、一対のリブ部３１が、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂを有する。第１リブ部３１Ａの一方の端部は、第１ピストンスカート部２７Ａの第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１に接続されている。第１リブ部３１Ａの他方の端部は、第２ピストンスカート部２７Ｂの第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１に接続されている。第２リブ部３１Ｂの一方の端部は、第１ピストンスカート部２７Ａの第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２に接続されている。第２リブ部３１Ｂの他方の端部は、第２ピストンスカート部２７Ｂの第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２に接続されている。ここで、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂにおいて、第１リブ部３１Ａおよび第２リブ部３１Ｂと接続される部分の剛性が比較的大きくなる。換言すると、第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２、および第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２の剛性が比較的大きくなる。
【００８０】
一方、凹部２９Ａ１は、凹部２９Ａ１を通る径方向Ｄ１に見たときに、第１リブ部３１Ａの第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１に接続される部分と重なる。凹部２９Ａ２は、凹部２９Ａ２を通る径方向Ｄ２に見たときに、第２リブ部３１Ｂの第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２に接続される部分と重なる。凹部２９Ｂ１は、凹部２９Ｂ１を通る径方向Ｄ３に見たときに、第１リブ部３１Ａの第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１に接続される部分と重なる。凹部２９Ｂ２は、凹部２９Ｂ２を通る径方向Ｄ４に見たときに、第２リブ部３１Ｂの第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２に接続される部分と重なる。あるいは、エンジン用ピストン２５において、凹部２９Ａ１、２９Ａ２、２９Ｂ１、２９Ｂ２の少なくともいずれかが、凹部２９Ａ１、２９Ａ２、２９Ｂ１、２９Ｂ２を通る径方向に見たときに、第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２、第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２に重なる。つまり、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂにおいて、剛性が比較的大きい第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２、および第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２の少なくともいずれかに凹部２９Ａ１、２９Ａ２、２９Ｂ１、２９Ｂ２が設けられる。これにより、剛性が比較的大きい第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２、および第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２と径方向に並ぶ位置において、一対のピストンスカート部２７とシリンダボディ１７の内壁面１５ｆとの間に油膜を形成しない大きい隙間を確保できる。つまり、第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂにおいて、剛性が比較的大きい第１ピストンスカート第１端部２７Ａ１、第２ピストンスカート第１端部２７Ｂ１、第１ピストンスカート第２端部２７Ａ２、および第２ピストンスカート第２端部２７Ｂ２の少なくともいずれかと径方向に並ぶ位置に凹部２９を設けることで、一対のピストンスカート部２７とシリンダ孔１７ａの内壁面１５ｆとの間に油膜を形成しない大きい隙間ＣＬも確保して、シリンダボディ１７の内壁面１５ｆから荷重を受けないようにすることができる。
【００８１】
＜第４実施形態＞
以下、本発明の第４実施形態のエンジン用ピストン２５について、説明する。第４実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態〜第３実施形態のいずれかの構成に加えて、以下の構成を備える。
【００８２】
エンジン用ピストン２５は、例えば金属製または金属および樹脂の複合材製である。ピストンヘッド部２６と、一対のピストンスカート部２７と、一対のリブ部３１は、例えば一体成形されるか、それぞれ別体成形された後に合わせて成形される。
【００８３】
エンジン用ピストン２５は、鋳造または鍛造により製造される。鋳造または鍛造の工程の後に、第１ピストンスカート部２７Ａの外周面２８Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂの外周面２８Ｂの摺動面２８ａが除去加工で成形されてもよい。摺動面２８ａは、除去加工されていない面でもよい。凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂは除去加工されていない。即ち、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂは除去加工されていない面である。ここで除去加工されていない面とは、旋盤加工、フライス加工、および研磨加工等によって削られていない面のことである。
【００８４】
第４実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態〜第３実施形態のいずれかのエンジン用ピストン２５の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００８５】
第４実施形態のエンジン用ピストン２５は、ピストンヘッド部２６、一対のピストンスカート部２７および一対のリブ部３１を含む。つまり、ピストンヘッド部２６、一対のピストンスカート部２７および一対のリブ部３１が、金属製である。エンジン用ピストン２５が、鋳造または鍛造で成形される。つまり、ピストンヘッド部２６、一対のピストンスカート部２７および一対のリブ部３１が、鋳造または鍛造で成形される。凹部２９の段差面および対向面が、除去加工されていない面である。これにより、一対のピストンスカート部２７における凹部２９の成形が容易になる。また、凹部２９の周方向の長さを調整して、摺動面２８ａの周方向の長さを設計しやすくなる。
【００８６】
＜第５実施形態＞
以下、本発明の第５実施形態のエンジン用ピストン２５について、説明する。第５実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態〜第３実施形態のいずれかの構成に加えて、以下の構成を備える。
【００８７】
エンジン用ピストン２５は、例えば金属製または金属および樹脂の複合材製である。ピストンヘッド部２６と、一対のピストンスカート部２７と、一対のリブ部３１は、例えば一体成形されるか、それぞれ別体成形された後に合わせて成形される。。
【００８８】
エンジン用ピストン２５は、例えば鋳造または鍛造により製造される。なお、エンジン用ピストン２５は、例えば３Ｄプリンタで製造されてもよいし、機械加工で製造されてもよい。鋳造または鍛造等の工程の後に、第１ピストンスカート部２７Ａの外周面２８Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂの外周面２８Ｂの摺動面２８ａが除去加工によって成形されてもよい。摺動面２８ａは、除去加工されていない面でもよい。鋳造または鍛造の工程の後に、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂは除去加工で成形される。
【００８９】
第５実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態〜第３実施形態のいずれかのエンジン用ピストン２５の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００９０】
第５実施形態のエンジン用ピストン２５は金属製である。エンジン用ピストン２５は、ピストンヘッド部２６、一対のピストンスカート部２７および一対のリブ部３１を含む。つまり、ピストンヘッド部２６、一対のピストンスカート部２７および一対のリブ部３１が、金属製である。エンジン用ピストン２５が、鋳造または鍛造で成形される。つまり、ピストンヘッド部２６、一対のピストンスカート部２７および一対のリブ部３１が、鋳造または鍛造で成形される。また、凹部２９の段差面２９ａおよび対向面２９ｂが除去加工で成形される。これにより、一対のピストンスカート部２７における凹部２９の成形が容易になる。これにより、凹部２９の周方向の長さを調整して、摺動面２８ａの周方向の長さを設計しやすくなる。
【００９１】
＜第６実施形態＞
以下、本発明の第６実施形態のエンジン用ピストン２５について、図８を参照しつつ説明する。第６実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態〜第５実施形態のいずれかの構成に加えて、以下の構成を備える。ここで、エンジン１０の一例として、自動二輪車に適用される４ストローク式エンジンについて説明する。４ストローク式エンジンは、気筒ごとに、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程（膨張行程）、および排気行程を繰り返すエンジンである。以下の説明における左右方向、上下方向、および前後方向はいずれも、エンジン１０が搭載される自動二輪車を基準とした方向である。但し、これらの方向は、少なくとも１つの前輪および少なくとも１つの後輪を有する自動二輪車が水平な地面に配置された場合の方向とする。つまり、本実施形態の具体例の説明において、前後方向、左右方向、上下方向とは、それぞれ、自動二輪車１に乗車したライダーから見た車両の前後方向、車両の左右方向、車両の上下方向のことである。また、本願の各図中の矢印Ｆ、矢印Ｂ、矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｌ、矢印Ｒは、それぞれ、前方向、後方向、上方向、下方向、左方向、右方向を表している。
【００９２】
図８に示すように、エンジン１０は、クランクケース部１６、シリンダ部１５、エンジン用ピストン２５、コンロッド４６、およびクランク軸４７を有する。
【００９３】
シリンダ部１５は、シリンダボディ１７、シリンダヘッド１８、および、ヘッドカバー１９を有する。シリンダ部１５は、シリンダボディ１７、シリンダヘッド１８、および、ヘッドカバー１９の順に連結されて構成される。具体例１のシリンダ部１５は、金属製である。つまり、シリンダボディ１７、シリンダヘッド１８、および、ヘッドカバー１９は金属製である。シリンダボディ１７およびシリンダヘッド１８は、本発明のシリンダ部１５に相当する。シリンダ軸線１５Ｘ方向は、上下方向に沿った方向である。例えば、エンジン１０は、シリンダ軸線１５Ｘ方向が上下方向に沿った方向となるように自動二輪車に設けられる。
【００９４】
クランクケース部１６は、シリンダ部１５のシリンダボディ１７に連結されて構成される。クランクケース部１６は、クランク軸４７およびコンロッド４６を収容する。クランクケース部１６の内部空間の下部にはエンジンオイルＬＯが貯留される。クランク軸４７は、クランクケース部１６に回転可能に設けられる。図８の（１）に示すように、オフセットクランク式でないエンジン１０において、クランク軸４７は、クランク軸線Ｌｃがシリンダ軸線１５Ｘを通る位置に配置される。図８の（２）に示すように、第６実施形態のエンジン用ピストン２５が配置されるオフセットクランク式のエンジン１０において、クランク軸４７は、クランク軸線Ｌｃがシリンダ軸線１５Ｘを通らない位置に配置される。なお、第１〜５実施形態のエンジン用ピストン２５が配置されるエンジン１０は、図８の（１）に示すオフセットクランク式でないエンジン１０と、図８の（２）に示すオフセットクランク式のエンジン１０を含む。
【００９５】
エンジン１０は、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気通路部３８、および、排気通路部３９を有する。シリンダヘッド１８には、燃焼室１５ａと後述するシリンダヘッド吸気通路部１５ｄとを連通させる吸気口１５ｂが設けられる。シリンダヘッド１８には、燃焼室１５ａと後述するシリンダヘッド排気通路部１５ｅとを連通させる排気口１５ｃが設けられる。シリンダヘッド１８は、吸気口１５ｂに接続されるシリンダヘッド吸気通路部１５ｄを有する。シリンダヘッド１８は、排気口１５ｃに接続されるシリンダヘッド排気通路部１５ｅを有する吸気バルブ３５は、吸気口１５ｂおよびシリンダヘッド吸気通路部１５ｄに、その軸線が上下方向に沿いつつ後方向に向かうように、配置される。吸気バルブ３５は、その軸線に沿って往復移動することにより、吸気口１５ｂを開閉する。吸気バルブ３５は、吸気口１５ｂを開閉することにより、燃焼室１５ａとシリンダヘッド吸気通路部１５ｄとを連通および遮断させる。排気バルブ３６は、排気口１５ｃおよびシリンダヘッド排気通路部１５ｅに、その軸線が上下方向に沿いつつ前方向に向かうように、配置される。排気バルブ３６は、その軸線に沿って往復移動することにより、排気口１５ｃを開閉する。排気バルブ３６は、排気口１５ｃを開閉することにより、燃焼室１５ａとシリンダヘッド排気通路部１５ｅとを連通および遮断させる。吸気通路部３８は、シリンダヘッド吸気通路部１５ｄに接続される。排気通路部３９は、シリンダヘッド排気通路部１５ｅに接続される。吸気通路部３８の内部には、スロットルバルブ（図示せず）が配置される。
【００９６】
吸気バルブ３５とクランク軸４７は連動機構（図示せず）を介して互いに連動されている。同様に、排気バルブ３６とクランク軸４７は連動機構（図示せず）を介して互いに連動されている。
【００９７】
燃料噴射装置（図示せず）は、シリンダヘッド吸気通路部１５ｄまたは吸気通路部３８に配置され、燃焼行程において燃料噴射動作を行う。燃料噴射動作が実行されると、燃料噴射装置は、燃料を噴射する。吸気行程において、シリンダヘッド吸気通路部１５ｄおよび吸気通路部３８は、空気および燃料を含む混合気を燃焼室１５ａ内に導入する。図示を省略した点火装置は、燃焼室１５ａに配置され、燃焼行程において点火動作を行う。点火動作が実行されると、点火装置は、燃焼室１５ａ内の混合気に点火する。圧縮行程において、エンジン用ピストン２５は、燃焼室１５ａ内の混合気に圧縮する。排気行程において、シリンダヘッド排気通路部１５ｅおよび排気通路部３９は、燃焼した排ガスを燃焼室１５ａの外に排出する。
【００９８】
燃料噴射装置は、燃料噴射動作を繰り返し実行する。点火装置は、点火動作を繰り返し実行する。即ち、エンジン１０は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、および排気行程を繰り返す。その結果、エンジン１０の各気筒において、エンジン用ピストン２５が、シリンダ孔１７ａをシリンダ軸線１５Ｘに沿って往復移動する。そして、コンロッド４６は、エンジン用ピストン２５の往復移動を、ピストンピン４５を介してクランク軸４７の回転力として伝達する。クランク軸４７の回転により、エンジン１０が動力を発生する。エンジン１０の動力は、変速機（図示せず）を介して自動二輪車の駆動輪である後輪に伝達される。なお、クランク軸４７はスタータモータ（図示せず）に接続されていてもよい。スタータモータは、クランク軸４７を回転させる。クランク軸４７の回転力は、コンロッド４６によりエンジン用ピストン２５に伝達され、エンジン用ピストン２５がシリンダ軸線１５Ｘに沿って往復移動する。
【００９９】
エンジン用ピストン２５は、シリンダ孔１７ａの径方向に僅かに移動しながら、シリンダ孔１７ａをシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する。第１ピストンスカート部２７Ａおよび第２ピストンスカート部２７Ｂがシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する際、第１ピストンスカート部２７Ａの摺動面２８ａが内壁面１５ｆ、および／または、第２ピストンスカート部２７Ｂの摺動面２８ａが内壁面１５ｆに接触する。例えば圧縮行程および排気行程において、第１ピストンスカート部２７Ａがシリンダ軸線１５Ｘ方向に往復移動する際、第１ピストンスカート部２７Ａの摺動面２８ａが内壁面１５ｆに接触する。また、例えば吸気行程および燃焼行程において、第２ピストンスカート部２７Ｂがシリンダ軸線１５Ｘの方向に往復移動する際、第２ピストンスカート部２７Ｂの摺動面２８ａが内壁面１５ｆに接触する。
【０１００】
第６実施形態のエンジン用ピストン２５は、第１実施形態〜第５実施形態のいずれかのエンジン用ピストン２５の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【０１０１】
第６実施形態のエンジン用ピストン２５が配置されるエンジン１０は、その中心軸Ｌｃがシリンダ軸線１５Ｘを通らない位置に配置されるクランク軸４７を有する、いわゆるオフセットクランク式のエンジン１０である。オフセットクランク式エンジンでは、クランク軸４７の上死点のタイミングとピストンの上死点のタイミングが一致しない。そのため、圧縮行程と膨張行程の行程時間に差をつけることができ、早めに膨張させたり、点火後にピストンが上死点にいる時間を長くしたりすることができる。また、オフセットクランク式ではないエンジン１０は、その中心軸Ｌｃがシリンダ軸線１５Ｘを通る位置に配置されるクランク軸４７を有するエンジン１０である。オフセットクランク式のエンジン１０では、オフセットクランク式ではないエンジン１０と比較して、膨張行程で一対のピストンスカート部２７に作用する荷重が低減する。オフセットクランク式のエンジン１０では、膨張行程で一対のピストンスカート部２７に作用する荷重が低減したとしても、剛性設計の観点から、一対のピストンスカート部２７の外周面２８の周方向の長さを小さくできないことがある。このような場合であっても、凹部２９の配置や凹部２９の対向面の周方向の長さを調整することにより、一対のピストンスカート部２７の外周面２８の周方向の長さおよび確保する油膜の面積を設計することができる。
【０１０２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態よびその具体例に限られるものではなく、請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０：エンジン、１５：シリンダ部、１５ａ：燃焼室、１５ｆ：内壁面、１５Ｘ：シリンダ軸線、１７ａ：シリンダ孔、２５：エンジン用ピストン、２６：ピストンヘッド部、２７：一対のピストンスカート部、２７Ａ：第１ピストンスカート部、２７Ａ１：第１ピストンスカート第１端部、２７Ａ２：第１ピストンスカート第２端部、２７Ｂ：第２ピストンスカート部、２７Ｂ１：第２ピストンスカート第１端部、２７Ｂ２：第２ピストンスカート第２端部、２８、２８Ａ、２８Ｂ：外周面、２９、２９Ａ１、２９Ａ２、２９Ｂ１、２９Ｂ２：凹部、２９ａ：段差面、２９ｂ：対向面、３１：一対のリブ部、３１Ａ：第１リブ部、３１Ｂ：第２リブ部、４６：コンロッド、４７：クランク軸、ＣＬ：隙間、ＬＯ：エンジンオイル
【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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