(57)【要約】    【課題】  オイルリング溝の強度およびオイルリングの座り率を維持したままで、オイル上がり量を減少して、オイル消費量を低減する内燃機関用ピストンを提供すること。    【解決手段】  シリンダ２内を往復動し且つオイル戻し穴２４を有するオイルリング溝２０を備える内燃機関用ピストン１であって、オイルリング溝２０は、下面２２にオイルリング３０が回収したオイルをオイル戻し穴２４に導くための円周状の凹部２３を備える。【選択図】  図３
2009167970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内を往復動し、オイル戻し穴を有するオイルリング溝を備える内燃機関用ピストンであって、
前記オイルリング溝は、クランク室側の面にオイルリングが回収したオイルを前記オイル戻し穴に導くための円周状の凹部を備えることを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項２】
前記凹部は、前記オイル戻し穴に掛かることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用ピストン。
【請求項３】
前記凹部は、前記オイルリング溝と同軸であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の内燃機関用ピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルリング溝を備え、オイル上がり量を減少させてオイル消費量を低減する内燃機関用のピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関用ピストンは、オイルリング溝にクランク室へのオイル戻し用のオイルリング溝スリットを有し、オイルリング溝スリットを通して燃焼室側に漏出するオイルを、その戻りを阻害することなく減少ないしなくし得るようにピストン内側のオイルリング溝スリット下方位置に一端側が位置し、他端側がピストン軸線に対して所定角度を呈するように斜め下方内側に延び、コンロッド及びバランサ等の可動部と干渉しない長さを有するカバーを設け、オイル上がり量を減少させ、オイル消費量を低減する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、多数のオイル戻し穴をオイルリング溝側の開口の径をピストン内部側の開口の径より大としたテーパ状の穴とし、又、該穴の上方のピストン内部壁に段部を設け、オイル消費量を低減する技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００４】
また、ピストンリング溝にスカート部との間の角部に施された面取り部を備え、面取り量がスカート上端で最大となるように設定し、掻き落とされたオイルをオイル戻し穴から確実に排出してオイル上がり量を減少させ、オイル消費量を低減する技術が開示されている（例えば、特許文献３を参照。）。
【特許文献１】特開平６−２２１２２１号公報
【特許文献２】特開平５−２３１２３７号公報
【特許文献３】特開２００１−３３６４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、オイルリング溝スリットの設定、オイル逃がし穴の増加に伴いオイルリング溝の強度が低下する問題がある。近年の高出力エンジンでは、スカート部に加わる荷重が大きく、オイルリング溝の強度が低下すると、オイルリング溝に亀裂が生じる恐れがある。
【０００６】
また、スカート上端の面取りを拡大した場合、オイルリング溝のクランク室側の面の面取りまでの距離が短くなり、オイルリングの座り率が悪化する問題がある。オイルリングの座り率が悪化すると、オイルリングとボアの接触が悪化するため、オイルリングのオイル回収能力が低下する恐れがある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、オイルリング溝の強度およびオイルリングの座り率を維持したままで、オイル上がり量を減少させ、オイル消費量を低減する内燃機関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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、シリンダ内を往復動し、オイル戻し穴を有するオイルリング溝を有する内燃機関用ピストンであって、前記オイルリング溝は、下面にオイルリングが回収したオイルを前記オイル戻し穴に導くための円周状の凹部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記凹部は、前記オイル戻し穴に掛かることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記凹部は、前記オイルリング溝と同軸であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明では、ピストンが下降行程においてオイルリングが回収したオイルは、オイルリング溝のクランク室側の面に設けた円周状の凹部に沿ってオイル戻し穴に導かれる。凹部を設けることで、円周方向のオイルの流路断面が拡大する。よってオイルの排出性が向上し、オイル上がり量が減少して、オイル消費量を低減できる。また、オイルの排出性を向上するのに、オイルリング溝スリットの設定、オイル逃がし穴の増加が必要ではないため、オイルリング溝の強度の低下によるオイルリング溝の亀裂の発生を防止できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、凹部はオイル戻し穴に掛かるため、凹部を円周方向に導かれたオイルは、スムーズにオイル戻し穴に流入する。よって、オイルの排出性が向上し、オイル上がり量が減少して、オイル消費量を低減できる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、凹部はオイルリング溝と同軸であるため、加工が容易に行える。よって加工コストが低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の内燃機関用のピストン１を備えたエンジン４である。エンジン４は、燃焼室５と、クランク室６を備える。燃焼室５とクランク室６の間に、シリンダ２を往復動するピストン１が設けられる。
【００１６】
図２は、ピストン１の部分断面斜視図である。ピストン１は、アルミ合金の鋳造品からなり、外周面には燃焼室５側にコンプレッションリング溝１０と、クランク室６側にオイルリング溝２０を備える。コンプレッションリング溝１０は、トップリング溝１１、セカンドリング溝１２から構成され、厚さが１．０ｍｍ程度の図示しないコンプレッションリングが取り付けられる。
【００１７】
オイルリング溝２０は、厚さが１．５ｍｍ程度のオイルリング３０（図４）が取り付けられる。オイルリング溝２０には、穴径が２ｍｍ程度のオイル戻し穴２４が複数個離間して設けられる。オイル戻し穴２４は、ピストン１の内側へ貫通しており、シリンダ２の内周面からオイルリング３０により掻き落とし回収したオイルをクランク室６側へ戻す働きをする。オイル戻し穴２４は、数が多いほどオイル戻し量は多くなり、燃焼室５側へのオイル上がり量は減るが、オイルリング溝２０の強度低下を招来して、亀裂が生じる恐れがある。そのため強度が求められるスカート部３を中心に、通常は４〜８個設ける。
【００１８】
図３は、ピストン１のＡ部拡大図である。オイルリング溝２０は、オイルリング３０のピストン１との上下方向の相対移動を規制する燃焼室５側の上面２１とクランク室６側の下面２２（クランク室６側の面）を備える。下面２２には、オイルリング３０が回収したオイルをオイル戻し穴２４に導くための凹部２３が設けられる。凹部２３は、オイルリング溝２０と同軸の円周状で、オイル戻し穴２４に掛かる構成である。凹部２３に沿って円周方向に導かれたオイルは、スムーズにオイル戻し穴２４に流入する。
【００１９】
図４は、３ピースのオイルリング３０をオイルリング溝２０に設けた場合の矢視Ｂからの説明図である。オイルリング３０は、レール３１と、上面２１と接触するサイドレール３２と、下面２２と接触するサイドレール３３とから構成される。凹部２３は、サイドレール３３内に収まる範囲に設けられる。
【００２０】
ピストン１の下降行程において、オイルリング３０を構成するサイドレール３３は、シリンダ２の内周面のオイルを掻き落とし回収する。掻き落とされたオイルは下面２２とサイドレール３３の隙間を通り凹部２３に流入する。凹部２３に流入したオイルは、凹部２３内を円周方向に移動し、オイル戻し穴２４に流入して、クランク室６に戻る。
【００２１】
図５は、図４の変形例で、２ピースのオイルリング４０をオイルリング溝２０に設けた場合の矢視Ｂからの説明図である。その他は図４と同じで、同一の部位については同一の符番を用いて説明する。オイルリング４０は、レール４１と、テンショナー４２とから構成される。凹部２３は、レール４１の下面２２内に収まる範囲に設けられる。
【００２２】
ピストン１の下降行程において、オイルリング４０を構成するレール４１は、シリンダ２の内周面のオイルを掻き落とす。掻き落とされたオイルは下面２２とレール４１の隙間を通り凹部２３に流入する。凹部２３に流入したオイルは、凹部２３内を円周方向に移動し、オイル戻し穴２４に流入して、クランク室６に戻る。
【００２３】
本発明のピストン１では、下降行程においてオイルリング３０、４０が回収したオイルは、オイルリング溝２０の下面２２に設けた円周状の凹部２３に沿ってオイル戻し穴２４に導かれる。凹部２３を設けることで、円周方向のオイルの流路断面が拡大する。よってオイルの排出性が向上し、オイル上がり量が減少して、オイル消費量を低減できる。また、オイルの排出性を向上するのに、従来技術のオイルリング溝スリットの設定、オイル逃がし穴の増加が必要ではないため、オイルリング溝２０の強度の低下による亀裂の発生を防止できる。
【００２４】
また、凹部２３はオイル戻し穴２４に掛かるため、凹部２３に沿って円周方向に導かれたオイルは、スムーズにオイル戻し穴２４に流入する。よって、オイルの排出性が向上し、オイル上がり量が減少して、オイル消費量を低減できる。
【００２５】
また、凹部２３はオイルリング溝２０と同軸であるため、加工が容易であり、加工コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のピストンを備えたエンジンの説明図である。
【図２】本発明の内燃機関用のピストンの部分断面斜視図である。
【図３】ピストンのＡ部拡大図である。
【図４】３ピースのオイルリングをオイルリング溝に設けた場合の矢視Ｂからの説明図である。
【図５】２ピースのオイルリングをオイルリング溝に設けた場合の矢視Ｂからの説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ピストン
２  シリンダ
５  燃焼室
６  クランク室
１０  コンプレッションリング溝
２０  オイルリング溝
２２  下面（クランク室側の面）
２３  凹部
２４  オイル戻し穴
３０、４０  オイルリング
【図１】
2009167970.tif 000003
【図２】
2009167970.tif 000004
【図３】
2009167970.tif 000005
【図４】
2009167970.tif 000006
【図５】
2009167970.tif 000007