JP4932682B2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に使用されるピストンに関する。

内燃機関用ピストンは、頂面が燃焼室に面したピストン頂部の外周部からシリンダ内壁に摺接する筒状のピストンスカートが延出しており、ピストン頂部の裏面からピストンピンの両端部を支持する一対のピンボスが突出している。
ピストンのピストンピンとクランク軸のクランクピンとの間をコンロッドが連接し、ピストンのシリンダ内の往復動をクランク軸の回転に変換しているので、ピストンのピストンピンを支持するピンボスには多大な力が加わる。

そこで、ピストン頂部の裏面から突出する一対のピンボスは、それぞれピンボスのピン支持孔の中心軸に略垂直に各ピンボスの両側に延出してピストンスカートに連結される一対の縦リブによって補強されている。

特許文献１に開示されたピストンは、一対の縦リブ間を連結する一対の横リブがさらに形成されており、縦リブを補強してピストンスカートから縦リブに作用する力に耐えるようにしている。

特開２００１−２８９１１７号公報

横リブは一対の縦リブを連結しているので、ピストンスカートから縦リブに作用する力による一対の縦リブの互いの相対的変形は抑制することができるが、一対の縦リブを一体的に変形するような力に対しては耐え難いところがある。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、簡単な構造でピンボスを補強する縦リブに作用するあらゆる力に十分耐えて、ピストン全体の十分な強度と剛性を確保することができる内燃機関用ピストンを供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ピストンピン(38)の両端部を支持する一対のピンボス(34,34)がピストン頂部(31)の裏面から突出して形成され、前記ピストン頂部(31)の裏面に前記ピンボス(34,34)のピン支持孔(34h,34h)の中心軸に略垂直な一対の縦リブ(35,35)が、前記一対のピンボス(34,34)の各々から両側に延出してピストンスカート(33)に連結して形成され、前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記ピン支持孔(34h,34h)の中心軸(Lp)に平行な一対の横リブ(36,36)が、前記ピストンピン(38)の両側に形成される内燃機関用ピストンにおいて、前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記一対の横リブ(36,36)の各々から更に縦リブ(35,35)間の両外側に延長した各々一対の横延長リブ(37,37)が、ピストン周壁(32)まで延び同ピストン周壁(32)に連結して形成され、前記一対の縦リブ(35,35)が前記一対のピンボス(34,34)の対向する各内側部分から両側に延出して形成され、前記縦リブ(35,35)と前記横リブ(36,36)と前記横延長リブ(37,37)により井桁形状が構成されることを特徴とする内燃機関用ピストンとした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記横リブ(36,36)および前記横延長リブ(37,37)の下端が、前記ピンボス(34,34)のピン支持孔(34h,34h)の最下端(Lv)より上方に位置し、ピストンジェットにより該ピストン(30)の下方からピストン頂部(31)の裏面に向けてオイルが斜めに噴射されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記一対の横延長リブ(37,37)は、前記縦リブ(35,35)側の間隔が前記ピンボス(34,34)の外径と略等しく前記ピンボス(34,34)を両側から挟み、ピストン周壁(32)側の間隔が前記ピンボス(34,34)の外径より小さく形成されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれかの１項記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記横延長リブ(37,37)は、ピストン頂部(31)の裏面からの突出量が前記縦リブ(35,35)側からピストン外周部側に向けて徐々に小さくなるように形成されることを特徴とする。

請求項１記載の内燃機関用ピストンによれば、ピストン頂部の裏面において一対のピンボスの各々から両側に延出してピストンスカートに連結する一対の縦リブ間を一対の横リブが連結するとともに、一対の横リブの各々を更に両側に延長した各々一対の横延長リブがピストン周壁に連結しているので、ピストン頂部の裏面に縦リブと横リブおよび横延長リブとが井桁形状に構成されている。

したがって、一対のピンボスを補強する一対の縦リブにピストンスカートから作用する力による一対の縦リブの相対的な変形のみならず一体的な変形も、横延長リブを横リブに延長追加する簡単な構成によって抑制することができるとともに、構造的にピストンの軽量化を図りつつピストン全体の十分な強度と剛性を確保することができる。
一対のピンボスの対向する各内側部分から両側に延出して一対の縦リブが形成されているので、一対のピンボス間に架設されるピストンピンにコンロッドを介して作用する力を、ピンボスの内側部分に連結する縦リブに効果的に分散することができ、薄肉の縦リブで軽量化を図りながら必要な強度を確保することができる。

請求項２記載の内燃機関用ピストンによれば、横リブの下端が、ピンボスのピン支持孔の最下端より上方に位置し、ピストンジェットにより該ピストンの下方からピストン頂部の裏面に向けてオイルが斜めに噴射されるので、ピンボス両側に設けられる横リブはピストン頂部の裏面からの突出量が小さく、ピストンジェットから噴射されるオイルが横リブを容易に乗り越えてピンボス間に架設されるピストンピンの摺動部分に達して十分潤滑することができる。
また、横延長リブも突出量が小さいため、ピストンジェットから噴射されるオイルがピストン頂部の裏面全体に万遍なく達してピストンを効率良く冷却することができる。

請求項３記載の内燃機関用ピストンによれば、一対の横延長リブの縦リブ側の間隔がピンボスの外径と略等しいので、横リブの延長に横延長リブを配設する構成にあって、一対の横リブの間隔は、ピンボスの外径と略等しいため、ピンボスのピン支持孔に両端が支持されるピストンピンの外径より大きく、ピストンジェットから噴射されるオイルがピストンピンの摺動部分に容易に達して十分潤滑することができる。
また、一対の横延長リブのピストン周壁側の間隔がピンボスの外径より小さく形成されることで、縦リブと横延長リブのピストンスカートおよびピストン周壁に連結する部分が周方向に均等に位置し、ピストン全体の剛性を高めることができる。

請求項４記載の内燃機関用ピストンによれば、横延長リブは、ピストン頂部の裏面からの突出量が縦リブ側からピストン周壁側に向けて徐々に小さくなるように形成されるので、ピストンの成形が容易となり、特に鍛造成形する場合には鍛造加工時の肉の集中を防止することができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１０に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関Ｅは、内燃機関Ｅの後方に変速機Ｍを一体に備えて自動二輪車に搭載される。
なお、本実施の形態において、前後左右は、車両を基準としたときの前後左右に一致するものとする。

自動二輪車の一部省略した部分側面図である図１および同平面図である図２を参照して、車体フレーム１のヘッドパイプ２から２股に分かれて後方へ斜め下向きに延出したメインフレーム３が後部を下向きに屈曲させてピボットプレート３ｐを形成しており、同左右一対のメインフレーム３の中央よりヘッドパイプ２寄り位置から垂設されたブラケット３ｂの下端の支軸４ａとピボットプレート３ｐの上下部位の支軸４ｂ，４ｃの３支軸４ａ，４ｂ，４ｃで内燃機関Ｅは、クランクケース11のマウントブラケット11ａ，11ｂ，11ｃを支持されてメインフレーム３に懸架される。
左右一対のピボットプレート３ｐ，３ｐの中央高さ位置に架設されたピボット軸５に、図示しない後輪を支持するリヤフォーク６が揺動自在に前端を軸支されている。

内燃機関Ｅは、水冷式の単気筒４ストローク内燃機関であり、図３を参照して、車両の車幅方向でもある左右方向に指向してクランク軸20を軸支するクランクケース11は、クランク軸20が配置されるクランク室Ｃｃを形成するとともに、クランク室Ｃｃの後方には垂直な仕切壁11ｍで仕切られて変速機Ｍを収容するミッション室Ｃｍが形成され、クランク室Ｃｃの下方には略水平な仕切壁11ｏで仕切られてオイルを貯留するオイルパン室Ｃｏが一体に形成される構造をしている。

単気筒４ストローク内燃機関Ｅは、上記クランクケース11のクランク室Ｃｃの上に、１本のシリンダ12ａを有するシリンダブロック12と、シリンダブロック12の上部にガスケットを介してヘッドボルトにより結合されるシリンダヘッド13と、シリンダヘッド13の上部に結合されるシリンダヘッドカバー14とから構成される機関本体を備える。

クランクケース11の上に重ねられるシリンダブロック12，シリンダヘッド13，シリンダヘッドカバー14は、クランクケース11から若干後傾した姿勢で上方に延出している。
このようにシリンダが後傾姿勢にある内燃機関Ｅのクランクケース11の前半上部がクランク室Ｃｃであり、後半部がミッション室Ｃｍとなっている。
なお、クランク室Ｃｃの下方のオイルパン室Ｃｏは、クランクケース11の下方に延出して一体に形成されたオイルパン15の内側の室である。

メインフレーム３に支持された内燃機関Ｅは、メインフレーム３より下方で、ブラケット３ｂとピボットプレート３ｐとの間に懸架され、下方のクランクケース11から後傾して上方に延出したシリンダブロック12，シリンダヘッド13，シリンダヘッドカバー14のうちシリンダヘッド13とシリンダヘッドカバー14が、左右一対のメインフレーム３，３間に位置している。

クランクケース11のミッション室Ｃｍには、変速機Ｍのメイン軸21とカウンタ軸22とがクランク軸20と平行に左右水平方向に指向して配設されており、カウンタ軸22はクランクケース11を左方に貫通して外部に突出して出力軸となっており、突出した左端に駆動チェーンスプロケット23が嵌着されている。

カウンタ軸22はリヤフォーク６を軸支するピボット軸５の前方近い位置にあり、カウンタ軸22に嵌着された駆動チェーンスプロケット23に巻き掛けられる駆動チェーン24が、リヤフォーク６の後端に設けられる図示されない被動チェーンスプロケットに架渡されてチェーン伝達機構が構成され後輪側に動力が伝達される。

シリンダヘッド13は、前面から斜め上方に吸気ポート13ｉの延長である吸気通路16ｉが延出し、同吸気通路16ｉにスロットルボディ17が左右一対のメインフレーム３，３間で連結されており、スロットルボディ17の吸気通路上流側は開放されている。
また、若干後傾したシリンダヘッド13の後面からは、排気ポート13ｅの延長である排気通路16ｅが後方に略水平に延出しており、同排気通路16ｅに排気管18が左右一対のメインフレーム３，３間で連結されている。

排気通路17の連結出口は車体の右寄りに位置して、図２に示すように排気管18の上流連結端18ａは、車体の左右方向中心軸Ｌｂに対して右寄りの位置で排気通路16ｅに連結されている。

このように後傾したシリンダヘッド13の後面の排気通路17に連結されて略水平に後方へ延出した排気管18は、クランクケース11の後半部の変速機Ｍが収納されるミッション室Ｃｍの上方空間を左方向に湾曲し徐々に下降しながら前方に向きを変えて、左側のメインフレーム３の下を通り、内燃機関Ｅのシリンダブロック12の左側面に沿って前方斜め下向きに延び、クランクケース11の前面に回り込んだ後に急角度に下方に延びてクランクケース11の下端（オイルパン15の下端）に至ると、車体の左右方向略中央でオイルパン15の下端を後方に回り込んでマフラー19に連結されている（図１，図２参照）。

クランクケース11の下面は、オイルパン15の前部が下方に突出して最低位置にあり、後方に行くに従い上昇する傾斜面をなし、後部のミッション室11の下方では概ね水平となっており、排気管18に連結されたマフラー19はこのクランクケース11の下面に沿って後方に延びている。

車体フレーム１は、各部に分割された合成樹脂製のカバー部材を連結した車体カバーにより全体が覆われており、特に内燃機関Ｅの左右側方はボディカバー７で覆われている。
ボディカバー７は内燃機関Ｅの下方もマフラー19の下面に沿うようにして覆う。

図４を参照して、シリンダブロック12の下部に結合されるクランクケース11は、シリンダ軸線Ｌｃを含むと共にクランク軸20と直交する平面で左右に２分割された１対のケースである左クランクケース11Ｌと右クランクケース11Ｒとが、互いの合せ面が合わせられた状態で、ボルトにより結合されて構成される。

左右クランクケース11Ｌ，11Ｒが合わされて形成されるクランク室Ｃｃに左右方向に指向して回転自在に軸支されるクランク軸20は、クランクピン20ｐで連結された左右クランクウエブ20ｗ，20ｗから左右に軸体20Ｌ，20Ｒが同軸に延びた形状の一体に成型されたものである。
かかるクランク軸20における左右軸体20Ｌ，20Ｒのクランクウエブ20ｗ，20ｗと隣接する部分が軸受されるジャーナル部20Lj，20Rjである。

左右クランクケース11Ｌ，11Ｒの主軸受部11Lb，11Rbに挟まれた空間がクランク室Ｃｃで、左右クランクウエブ20ｗ，20ｗが収容され、その左右のジャーナル部20Lj，20Rjがそれぞれメタル軸受25，25を介して主軸受部11Lb，11Rbに軸支される。
左右クランクケース11Ｌ，11Ｒの合体でクランク室Ｃｃの上方に形成された円開口に、シリンダブロック12のシリンダ12ａの下部が嵌入され、シリンダ12ａのシリンダボア12ｂ内にピストン30が往復摺動自在に嵌合される。

ピストン30のピストン頂部31の裏面に突出された一対のピンボス34，34間にピストンピン38が架設され、同ピストンピン38に小端部が軸支されクランク軸20のクランクピン20ｐに大端部が大端メタル39ａを介して軸支されたコンロッド39によりピストン30とクランク軸20が連接されてクランク機構が構成されている。

左クランクケース11Ｌは左側主軸受部11Lbより左側にチェーン室Ｃccが形成され、クランク軸20の左側主軸受部11Lbより左方に突出した左軸体20Ｌは、チェーン室Ｃccを貫通し、さらに左クランクケース11Ｌの左側壁の開口を貫通しており、チェーン室Ｃccに相当する部分にはオイルポンプ駆動スプロケット20osと駆動カムチェーンスプロケット20csが形成され、左端にはＡＣジェネレータ26のアウタロータ26ｒが嵌着されている。

左クランクケース11Ｌの左側壁におけるクランク室Ｃｃおよびオイルパン15の側方の開口を塞ぐ左サイドカバー40に、ＡＣジェネレータ26のコイルが巻回されるインナステータ26ｓが固定されて、その周囲に磁石を保持したアウタロータ26ｒが回転するＡＣジェネレータ26が構成される。
左サイドカバー40は椀状をして、その底面中央から突出した円筒部41がクランク軸20の左端部に被せられて、同円筒部41にボルト26ｂによりインナステータ26ｓの固定子鉄心が固着される。

他方、クランク軸20における右クランクケース11Ｒの右側主軸受部11Rbより右方に突出した右軸体20Ｒには、主軸受部11Rb寄りからバランサ駆動ギヤ27ａと主駆動ギヤ28ａが嵌合されてワッシャ29ｗを介してフランジボルト29により固着されている（図４参照）。

バランサ駆動ギヤ27ａは、前方のバランサ軸55（図３参照）の右軸端部に設けられるバランサ被動ギヤ（図示せず）に噛合し、クランク軸20と等速で逆方向に回転駆動され、ピストン30の往復運動により発生する１次振動を低減する。

クランク室Ｃｃの後方のミッション室Ｃｍに配設される変速機Ｍは、メインギヤ群21ｇおよびカウンタギヤ群22ｇがそれぞれ設けられた前記メイン軸21およびカウンタ軸22と、変速操作機構により操作されるシフトドラム53およびシフトフォーク54ａ，54ｂ，54ｃを有する変速切換え機構52とを備える（図３参照）。

メイン軸21は、クランク軸20と略同じ上下位置にあって、左右クランクケース11Ｌ，11Ｒに軸受21ｂ，21ｂを介して回転可能に軸支され、右側軸受21ｂより右方に突出した部分に多板摩擦式の変速クラッチ50が配置され、同変速クラッチ50に設けられる主被動ギヤ28ｂが前記主駆動ギヤ28ａと噛合して１次減速機構が構成されている。
変速クラッチ50は、多数のクラッチ板50ｐを備え、クラッチ操作機構により操作されて変速機Ｍへのクランク軸20の動力の伝達および遮断を行う。

カウンタ軸22は、メイン軸21の後方の斜め上方に位置して、左右クランクケース11Ｌ，11Ｒに軸受22ｂ，22ｂを介して回転可能に軸支され、左側軸受22ｂより外部に突出した左端に前記チェーン駆動スプロケット23が嵌着される。

したがって、内燃機関Ｅの動力は、クランク軸20から、１次減速機構28ａ，28ｂおよびクラッチ45を介して変速機Ｍに伝達され、変速機Ｍのメインギヤ群21ｇとカウンタギヤ群22ｇとの噛合において変速された出力が、カウンタ軸22からチェーン伝達機構を介して図示されないチェーン被動スプロケットに伝達され、さらに２次減速機構（図示されず）を介して後輪に伝達される。

右クランクケース11Ｒの右側面には、オイルパン15を除くクランク室Ｃｃと変速室Ｃｍの側方に右サイドカバー45が被せられる。
右サイドカバー45は、前記変速クラッチ50の周囲を覆い開口する円筒部45ａ、クランク軸20の軸方向箇所に円開口45ｂが形成されるとともに、円開口45ｂの上方に水ポンプ56のポンプボディ45ｃが形成されており、円筒部45ａの開口にはクラッチカバー46が被せられ、円開口45ｂには蓋部材47が嵌合され、水ポンプボディ45ｃには水ポンプカバー48が被せられる。

内燃機関Ｅは、ＤＯＨＣ型の動弁機構を備え、図３および図４を参照して、シリンダヘッド13には、シリンダ12ａに対応して、シリンダ軸線方向でピストン30に対向して燃焼室60が構成され、該燃焼室60に前記吸気ポート13ｉが前半部左右に１対開口し、前記排気ポート13ｅが後半部左右に１対開口しており、燃焼室60の天井壁中央には点火栓61が先端を燃焼室60に臨ませて取り付けられる。

シリンダヘッド３に一体に嵌着された弁ガイド64ｉ，64ｅにそれぞれ摺動可能に支持される吸気弁62および排気弁63は、内燃機関Ｅに備えられる動弁装置65により駆動されて、吸気ポート13ｉの吸気開口および排気ポート27の排気開口をクランク軸20の回転に同期して開閉する。

動弁装置65は、シリンダヘッド13とシリンダヘッドカバー14により形成される動弁室14ｖ内に設けられ、左右１対の吸気弁62の上を左右方向に指向して配設された吸気カム軸66と左右１対の排気弁63の上を左右方向に指向して配設された排気カム軸67が、シリンダヘッド13とカムホルダ68ｉ，68ｅに挟まれるようにして回転自在に軸支されている。

吸気カム軸66のカムロブ66ｃが弁ばね62ｓにより上方に付勢された吸気弁62の上端に被せられたバルブリフタ62ｌの上面に接し、吸気カム軸66と一体のカムロブ66ｃの回転により吸気弁62が所要のタイミングで開閉駆動し、同様に排気カム軸67のカムロブ67ｃが弁ばね63ｓにより上方に付勢された排気弁63の上端に被せられたバルブリフタ63ｌの上面に接し、排気カム軸67と一体のカムロブ67ｃの回転により排気弁63が所要のタイミングで開閉駆動する。

吸気カム軸66と排気カム軸67は、それぞれの左軸端部に被動カムチェーンスプロケット66ｓ，67ｓが嵌着されて、この２つの被動カムチェーンスプロケット66ｓ，67ｓと前記クランク軸20の左軸体20Ｌに形成された駆動カムチェーンスプロケット20csとの間にカムチェーン69が架渡され（図６参照）、クランク軸20の回転動力がカムチェーン69を介して吸気カム軸66と排気カム軸67の回転に伝達され、クランク軸20に同期して吸気カム軸66と排気カム軸67が回転して吸気弁62と排気弁63が開閉駆動する。

このような内燃機関Ｅのクランク軸20を軸支するクランクケース11の右側主軸受部11Rbと左側主軸受部11Lbには、それぞれにピストンジェット油路Ｊ１，Ｊ２が形成されて、各ピストンジェット油路Ｊ１，Ｊ２の下流端に設けられたジェットノズルＮ１，Ｎ２により、シリンダボア12ｂ内に向けて斜め上方にオイルが噴射され（図３，図４参照）、シリンダボア12ｂ内を往復摺動するピストン30の裏面に斜めに当てピストン30を裏面から冷却することができる。

このオイルが噴射されるピストン30の構造を、図５ないし図１０に基づいて、以下詳細に説明する。
本ピストン30は、鍛造形成されるもので、ピストン頂部31の外周部から下方に扁平円筒状をなすピストン周壁32が若干延出し、同ピストン周壁32の互いに対向する前後部分から前後対をなすピストンスカート33，33が下方にさらに延出形成されるとともに、ピストン頂部31の裏面31ｂから前記左右一対のピンボス34，34が下方に突出している。
ピンボス34，34は、ピストンスカート33，33より下方に突出している。

ピストン頂部31の頂面には、前半部を若干後方に越えて左右に吸気弁62，62を逃げる凹みである吸気バルブリセス31ｉ，31ｉが形成され、後部左右に排気弁63，63を逃げる凹みである排気バルブリセス31ｅ，31ｅが形成されている。
ピストン周壁32の外周面には、ピストンリング溝32ａが形成されている。

主に、図６を参照して、ピストン頂部31の裏面31ｂにおいて、ピンボス34，34のピン支持孔34ｈの中心軸（以下、ピン孔中心軸Ｌｐと称する）に略垂直な左右一対の縦リブ35，35が、左右一対のピンボス34，34の対向する各内側部分から前後両側に延出してピストンスカート33，33に連結して形成されている。

この左右一対の縦リブ35，35間を連結する前後一対の横リブ36，36が、左右一対のピンボス34，34に架設されるピストンピン38の前後両側にピン孔中心軸Ｌｐに平行に形成されている。
前後横リブ36，36は、その互いの間隔をピンボス34の外径より幾らか離して形成され、その横リブ36，36の下端はピン支持孔34ｈの最下端Ｌｖより上方に位置している（図９，図１０参照）。

そして、本ピストン30は、ピストン頂部31の裏面31ｂに一対の縦リブ35，35間を連結する横リブ36，36の各々から更に縦リブ35，35間の両外側に延長した横延長リブ37，37が、ピストン周壁32まで延び、同ピストン周壁32に連結して形成されている。

図９に示すように、横延長リブ37は、ピストン頂部31の裏面31ｂからの突出量が縦リブ35側（ピンボス34側）からピストン周壁32側に向けて徐々に小さくなるように形成されているため、鍛造加工時の肉の集中を防止することができ鍛造成形を容易にする。
この横延長リブ37の最下端は、横リブ36の最下端と略同じで、ピン支持孔34ｈのピン孔中心軸Ｌｐと略同じ高さにある（図９参照）。

このようにしてピストン30は、ピストン頂部31の裏面31ｂにおいて縦リブ35，35と横リブ36，36および横延長リブ37，37が全体として井桁形状に形成され、ピストン周壁32内が井桁状に仕切られて９つの分室に分割されている。

シリンダ12ａのピストンボア12ｂ内を往復摺動するピストン30は、ピストンピン38を介してコンロッド39と連結されているので、ピストンピン38を中心として回動する（首振り）力が働き、この首振りをピストンスカート33，33が抑えている。
すなわち、ピストンスカート33，33には、シリンダ12ａの内周面から力が加わり、この力をピストンスカート33，33間を連結する一対の縦リブ35，35が支えている。

したがって、一対のピンボス34，34を補強する一対の縦リブ35，35に、ピストンスカート33，33から力が作用するが、一対の縦リブ35，35間を横リブ36，36が連結しているので、一対の縦リブ35，35の相対的な変形は抑制され、さらに横延長リブ37，37が横リブ36の両側に延長してピストン周壁に連結しているので、一対の縦リブ35，35の一体的な変形も抑制される。

横延長リブ37，37を横リブ36に延長追加する簡単な構成で、ピストン頂部31の裏面31ｂに井桁形状にリブが形成され、構造的にピストン30の軽量化を図りつつピストン全体の十分な強度と剛性を確保することができる。

横リブ36，36間はコンロッド39の小端部が嵌挿されるところでピンボス34の外径以上に大きく設定されているので、ピンボス34のピン支持孔34ｈに両端が支持されるピストンピンの摺動部分に、ピストンジェットから噴射されるオイルが容易に達して十分潤滑することができる。

また、その横リブ36，36の延長としての相対向する両横延長リブ37，37は、縦リブ35側の間隔がピンボス34の外径と略等しいが、ピストン周壁32側の間隔がピンボス34の外径より小さく形成されているので、縦リブ35と横延長リブ37のピストンスカート33，33およびピストン周壁32に連結する部分が周方向に均等に位置し、ピストン全体の剛性をより一層高めている。

以上のように、ピストン頂部31の裏面31ｂに井桁形状のリブが形成されたピストン30は、図３および図４に示すように、クランクケース11の右側主軸受部11Rbと左側主軸受部11Lbに設けられたジェットノズルＮ１，Ｎ２により下方からピストン頂部裏面31ｂに向けて斜めにオイルが噴射される。

縦リブ35，35間を連結する横リブ36，36の下端はピン支持孔34ｈの最下端Ｌｖより上方に位置して突出量が小さいので、ジェットノズルＮ１，Ｎ２により下方から斜め上方に噴射されたオイルは、ピストン30の往復動で横リブ36，36を乗り越えて中央の分室とその前後の分室のいずれにも行き渡り、特にピストンピン38が架設されるピンボス34，34間である中央の分室には十分オイルが噴射されてピストンピン38の摺動部分を十分潤滑することができる。

なお、横延長リブ37も横リブ36と同じく突出量が小さいため、２つのジェットノズルＮ１，Ｎ２からピストン頂部裏面31ｂに向けて斜めに噴射されるオイルが左右のそれぞれ３つの分室に行き渡り、ピストン頂部裏面31ｂ全体に万遍なく達してピストンを効率良く冷却することができる。

また、本ピストン30は、一対のピンボス34，34の対向する各内側部分から両側に延出して一対の縦リブ35，35が形成されているので、一対のピンボス34，34間に架設されるピストンピン38にコンロッド39を介して作用する力を、ピンボス34，34の内側部分に連結する縦リブ35，35に効果的に分散することができ、薄肉の縦リブ35，35で軽量化を図りながら必要な強度を確保することができる。

なお、ピストン頂部31の裏面31ｂのピストンピン38が架設されコンロッド39の小端部が嵌挿される中央の分室は大きな凹部を形成しているが、この中央凹部の大きな底壁に対応するピストン頂部31の頂面は、吸気バルブリセス31ｉ，31ｉと排気バルブリセス31ｅ，31ｅとの間に形成される突条31ｒが位置して、この突条31ｒが補強リブとして働き、強度と剛性を確保している。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関を搭載した自動二輪車の一部省略した部分側面図である。 同平面図である。 本内燃機関の側断面図である。 図３におけるIV−IV線断面図である。 本ピストンの上面図である。 同下面図である。 図５におけるVII矢視図である。 図５におけるVIII矢視図である。 図５におけるIX−IX線断面図である。 図５におけるＸ−Ｘ線断面図である。

符号の説明

Ｅ…内燃機関、Ｍ…変速機、
11…クランクケース、Ｃｃ…クランク室、Ｃｍ…ミッション室、Ｃｏ…オイルパン室、11Ｌ…左クランクケース、11Ｒ…右クランクケース、11Lb，11Rb…主軸受部、12…シリンダブロック、12ａ…シリンダ、13…シリンダヘッド、14…シリンダヘッドカバー、15…オイルパン、20…クランク軸、20ｐ…クランクピン、20Lj，20Rj…ジャーナル部、
Ｊ１，Ｊ２…ピストンジェット油路、Ｎ１，Ｎ２…ジェットノズル、
30…ピストン、31…ピストン頂部、32…ピストン周壁、33…ピストンスカート、34…ピンボス、35…縦リブ、36…横リブ、37…横延長リブ、38…ピストンピン、39…コンロッド、39ａ…大端メタル、
60…燃焼室、62…吸気弁、63…排気弁、65…動弁装置。

Claims (4)

1. ピストンピン(38)の両端部を支持する一対のピンボス(34,34)がピストン頂部(31)の裏面から突出して形成され、
   前記ピストン頂部(31)の裏面に前記ピンボス(34,34)のピン支持孔(34h,34h)の中心軸に略垂直な一対の縦リブ(35,35)が、前記一対のピンボス(34,34)の各々から両側に延出してピストンスカート(33)に連結して形成され、
   前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記ピン支持孔(34h,34h)の中心軸(Lp)に平行な一対の横リブ(36,36)が、前記ピストンピン(38)の両側に形成される内燃機関用ピストンにおいて、
   前記ピストン頂部(31)の裏面に前記一対の縦リブ(35,35)間を連結する前記一対の横リブ(36,36)の各々から更に縦リブ(35,35)間の両外側に延長した各々一対の横延長リブ(37,37)が、ピストン周壁(32)まで延び同ピストン周壁(32)に連結して形成され、
   前記一対の縦リブ(35,35)が前記一対のピンボス(34,34)の対向する各内側部分から両側に延出して形成され、
   前記縦リブ(35,35)と前記横リブ(36,36)と前記横延長リブ(37,37)により井桁形状が構成されることを特徴とする内燃機関用ピストン。
2. 前記横リブ(36,36)および前記横延長リブ(37,37)の下端が、前記ピンボス(34,34)のピン支持孔(34h,34h)の最下端(Lv)より上方に位置し、
   ピストンジェットにより該ピストン(30)の下方からピストン頂部(31)の裏面に向けてオイルが斜めに噴射されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ピストン。
3. 前記一対の横延長リブ(37,37)は、前記縦リブ(35,35)側の間隔が前記ピンボス(34,34)の外径と略等しく前記ピンボス(34,34)を両側から挟み、ピストン周壁(32)側の間隔が前記ピンボス(34,34)の外径より小さく形成されていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関用ピストン。
4. 前記横延長リブ(37,37)は、ピストン頂部(31)の裏面からの突出量が前記縦リブ(35,35)側からピストン外周部側に向けて徐々に小さくなるように形成されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの１項記載の内燃機関用ピストン。

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