内燃機関のピストンおよびその製造方法
【課題】ピン穴上方部分に発生する引張応力がより高くなってしまい、ピン穴上方部分の疲労劣化がより促進されてしまう。加えて、より下方の部分の厚みがより上方の部分の厚みよりも厚くなっているスカート部を有するピストンを製造する方法を提供する。
【解決手段】ピストン本体部１１と、一対のスカート部１２Ａ、１２Ｂと、一対のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂと、ピン穴部１４Ａ、１４Ｂとを有し、ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されている内燃機関のピストンに関する。本発明では、ピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴部の側方部分に隣接するサイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向に延在する隆起部分２０がサイドウォール部の外壁面に設けられている。
【解決手段】ピストン本体部１１と、一対のスカート部１２Ａ、１２Ｂと、一対のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂと、ピン穴部１４Ａ、１４Ｂとを有し、ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されている内燃機関のピストンに関する。本発明では、ピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴部の側方部分に隣接するサイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向に延在する隆起部分２０がサイドウォール部の外壁面に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に内燃機関のピストンが開示されている。このピストンは、円柱形のピストン本体部と、このピストン本体部から下方に延びる一対のスカート部と、これらスカート部を互いに連結する一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部に設けられた一対のピン穴部とを有する。そして、このピストンのサイドウォール部は、その下方部分からその上方部分に向かって薄くなる厚みを有している。したがって、このピストンでは、サイドウォール部の上方部分の剛性が低く、サイドウォール部の下方部分の剛性が高くなっている。そして、サイドウォール部の剛性は、スカート部の剛性に影響し、剛性が低いサイドウォール部の部分に近いスカート部の部分の剛性は低く、剛性が高いサイドウォール部の部分に近いスカート部の部分の剛性は高くなっている。したがって、特許文献１に開示されているピストンでは、結果的に、スカート部の上方部分の剛性が低く、スカート部の下方部分の剛性が高くなっている。そして、これによって、以下の効果が得られる。
【０００３】
すなわち、ピストンが内燃機関のシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転され、膨張行程において燃焼室内で燃料が燃焼したとき、ピストン本体部の頂壁面には、高い燃焼圧がかかる。ここで、一般的に、ピストン本体部の外周壁面とシリンダボア内周壁面との間、および、スカート部の外周壁面とシリンダボア内周壁面との間には、若干のクリアランスが存在する。したがって、この場合において、ピストン本体部の頂壁面に高い燃焼圧がかかると、ピストン中心軸線がシリンダボア中心軸線に対して傾くように、ピストンがピストンピン（すなわち、ピン穴部によって形成されるピン穴に挿入されるピストンピン）を中心軸として回転してしまう。そして、このようにピストンが回転した場合、一方のスカート部の上方部分と他方のスカート部の下方部分とがシリンダボア内周壁面に強く当たる。
【０００４】
一方、膨張行程に続く排気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピストン本体部の頂壁面にかかる圧力が低くなる。このとき、ピストン中心軸線がシリンダボア中心軸線に一致するように、ピストンがピストンピンを中心として回転する。このようにピストンが回転した場合、シリンダボア内周壁面に強く当たっていた一方のスカート部の上方部分と他方のスカート部の下方部分とがシリンダボア内周壁面から離れる。
【０００５】
すなわち、機関運転中（すなわち、内燃機関の運転中）、一方のスカート部の上方部分と他方のスカート部の下方部分とが繰り返しシリンダボア内周壁面に強く当たったりそこから離れたりする。
【０００６】
ここで、スカート部の上方部分の剛性が高いと、その部分は変形しづらい。このため、スカート部の上方部分がシリンダボア内周壁面に強く当たったときに、スカート部の上方部分とシリンダボア内周壁面との間で、いわゆるスラップ音や油膜切れが発生してしまう。したがって、こうしたスラップ音や油膜切れの発生を抑制するためには、スカート部の上方部分がシリンダボア内周壁面に当たったときに同上方部分が変形しやすいように、スカート部の上方部分の剛性が低くなっていることが好ましい。上述したように、特許文献１に開示されているピストンでは、スカート部の上方部分の剛性が低くなっているので、スラップ音や油膜切れの発生が抑制されるという効果が得られる。
【０００７】
また、スカート部の下方部分の剛性が低いと、その部分は変形しやすい。このため、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に強く当たったときに、スカート部の下方部分が大きく変形することから、シリンダボア中心軸線に対するピストン中心軸線の傾きが大きくなってしまう。そして、その結果、スカート部の上方部分がシリンダボア内周壁面にさらに強く当たることになってしまうことから、スラップ音や油膜切れが生じやすくなったりしてしまう。もちろん、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に強く当たったときにスカート部の下方部分が大きく変形するのであるから、スカート部の下方部分の変形の支点となる部分が疲労劣化しやすくなってしまう。したがって、こうした疲労劣化を抑制するためには、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に当たったときにスカート部の下方部分が変形しづらいように、スカート部の下方部分の剛性が高くなっていることが好ましい。上述したように、特許文献１に開示されているピストンでは、スカート部の下方部分の剛性が高くなっているので、スラップ音や油膜切れが発生しづらく、また、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に当たったときの同下方部分の変形の支点となる部分が疲労劣化しづらくなる。
【０００８】
このように、サイドウォール部の厚みをサイドウォール部全体に亘って一定の厚みとするのではなく、サイドウォール部の厚みをサイドウォール部の部分毎に変えることによって、様々な効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平２−１３２８３４号公報
【特許文献２】実開平３−９２５４４号公報
【特許文献３】実開平３−８９９５８号公報
【特許文献４】特開平４−２１９５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ピストンが内燃機関のシリンダボア内に配置されると、ピストンのピン穴にはピストンピンが挿入され、ピストンピンにはコネクティングロッドの一端が接続され、コネクティングロッドの他端はクランクシャフトに接続される。そして、内燃機関が運転されると、膨張行程において燃焼室内で燃料が燃焼したとき、ピストン本体部の頂壁面には、燃焼圧による大きな荷重（以下この荷重を「燃焼圧荷重」という）がかかる。そして、この燃焼圧荷重は、ピストンピンを介してピストンからコネクティングロッドに伝達され、コネクティングロッドからクランクシャフトに伝達される。したがって、ピストン本体部の頂壁面が燃焼圧荷重を受けたとき、ピストンはその燃焼圧荷重をピン穴部で支持することになる。このため、大きな燃焼圧荷重によってピン穴部の上方部分（以下この部分を「ピン穴上方部分」という）の内周壁面がピストンピンの上方部分（以下この部分を「ピストンピン上方部分」という）の外周壁面に強く押しつけられ、これらピン穴上方部分の内周壁面とピストンピン上方部分の外周壁面との接触面が小さいことから、これら壁面の面圧が高面圧となる。その結果、ピン穴上方部分の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径がそれぞれピン穴の元の半径およびピストンピンの元の半径よりも大きくなるように、ピン穴上方部分とピストンピンとが共に変形してしまう。これによって、ピン穴上方部分に曲げが生じることから、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に引張応力が発生する。一方、膨張行程に続く排気行程および吸気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に発生していた引張応力が消滅する。そして、機関運転中、膨張行程と排気行程および吸気行程とは繰り返し行われるので、ピン穴上方部分が疲労劣化しやすくなる。
【００１１】
また、ピストンの分野では、ピストンの軽量化やピストンに関連するフリクションの低減が要請されており、この要請を達成するためにピン穴の径を小さくすることがある。しかしながら、ピン穴の径を小さくすると、ピン穴上方部分の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径が小さくなる。このため、これら壁面がより小さな接触面にて互いに強く押しつけられることから、これら壁面の面圧がより高面圧となり、その結果、ピン穴上方部分に発生する引張応力がより高くなってしまい、ピン穴上方部分の疲労劣化がより促進されてしまう。
【００１２】
そこで、本発明の１つの目的は、ピン穴上方部分の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができるピストンを提供することにある。
【００１３】
ところで、内部に空洞を備えたピストンを型によって製造する場合、ピストンの空洞は、一般的に、中子を利用して形成される。詳細には、中子周りにピストン材料（すなわち、ピストンを構成する材料）が配置された状態でピストン材料が固化されることによって空洞が形成される。そして、空洞の形成後、中子が空洞から抜き出される。
【００１４】
一方、上述したように、特許文献１に開示されているピストンでは、特定の目的（すなわち、サイドウォール部の上方部分の剛性を低くし且つサイドウォール部の下方部分の剛性を高くする目的）で、サイドウォール部の厚みをその下方部分からその上方部分に向かって薄くしている。ここで、例えば、或る特定の目的で、スカート部の厚みをその下方部分からその上方部分に向かって薄くすることもあり得る。そして、こうしたスカート部を有するピストンがその内部に空洞を備えており、このピストンを型によって製造する場合、上述した一般的な中子を利用して空洞を形成すると、空洞の形成後、中子を空洞から抜き出そうとしたときに、スカート部の下方部分が邪魔になって、中子を空洞から抜き出すことができない。
【００１５】
そこで、本発明のもう１つの目的は、より下方の部分の厚みがより上方の部分の厚みよりも厚くなっているスカート部を有するピストンを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本願の１番目の発明は、円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部に設けられた円環状のピン穴部であって前記サイドウォール部の延在平面に対して垂直な中心軸線を備えたピン穴部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されている内燃機関のピストンに関する。そして、本発明の内燃機関のピストンでは、前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴部の側方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向に延在する隆起部分が前記サイドウォール部に設けられている。
【００１７】
この発明によれば、ピン穴部の上方部分の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができるピストンが提供される。すなわち、ピストンがシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、膨張行程において燃焼室内で燃料が燃焼したとき、ピストン本体部の頂壁面には、大きな燃焼圧荷重（すなわち、燃焼圧による大きな荷重）がかかる。そして、この大きな燃焼圧荷重によってピン穴上方部分（すなわち、ピン穴部の上方部分）の内周壁面がピストンピン上方部分（すなわち、ピン穴に挿入されているピストンピンの上方部分）の外周壁面に押しつけられ、その結果、ピン穴上方部分の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径がそれぞれピン穴の元の半径およびピストンピンの元の半径よりも大きくなるように、ピン穴上方部分とピストンピンとが共に変形してしまう。これによって、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に引張応力が発生する。一方、膨張行程に続く排気行程および吸気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に発生していた引張応力が消滅する。そして、機関運転中、膨張行程と排気行程および吸気行程とは繰り返し行われるので、ピン穴上方部分が疲労劣化しやすくなる。ここで、本発明では、サイドウォール部に隆起部分が設けられている。そして、この隆起部分は、ピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴部の側方部分に隣接するサイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向にサイドウォール部で延在している。したがって、この隆起部分は、燃焼圧荷重によるピストン本体部の撓みの力をピン穴部の側方部分に伝達する。そして、このピン穴部の側方部分に伝達された力によって、ピン穴部には、膨張行程における燃焼圧荷重によるピン穴上方部分の曲りを抑制する方向に力がかかることになる。これにより、ピン穴上方部分の曲りが抑制され、その結果、ピン穴部の上方部分に引張応力が発生することが抑制される。このため、たとえピン穴の径を小さくしたとしてもピン穴部の上方部分の疲労劣化が抑制される。したがって、本発明によれば、ピン穴部の上方部分の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができるピストンが提供される。
【００１８】
また、本願の２番目の発明では、上記１番目の発明の内燃機関のピストンにおいて、前記隆起部分が突出する側とは反対側の前記サイドウォール部の壁面に前記隆起部分に沿って延在する溝が形成されている。
【００１９】
この発明によれば、サイドウォール部の壁面に溝が形成されていることから、ピストンが軽量化される。
【００２０】
また、本願の３番目の発明では、上記１または２番目の発明の内燃機関のピストンにおいて、前記ピン穴部の中心軸線と当該ピストンの中心軸線とを含む平面をピン穴縦平面と称し、該ピン穴縦平面近傍のピン穴部の部分であって前記ピン穴部の中心軸線に関して前記ピストン本体部側の部分をピン穴上方部分と称し、前記ピン穴部の中心軸線を含み且つ当該ピストンの中心軸線に対して垂直な平面をピン穴横平面と称し、該ピン穴横平面近傍のピン穴部の部分をピン穴横部分と称し、前記ピン穴上方部分と前記ピン穴横部分との略中間に位置するピン穴部の部分をピン穴斜め上方部分と称したとき、前記隆起部分が前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴斜め上方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かって略真っ直ぐに延在する。
【００２１】
この発明によれば、ピン穴の径を小さくしたとしてもより確実にピン穴上方部分の疲労劣化が抑制される。すなわち、ピストン本体部の頂壁面に大きな燃焼圧荷重がかかると、上記１番目の発明に関連して説明したように、この大きな燃焼圧荷重によってピン穴部上方部分に引張応力が発生する。これに関し、ピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴斜め上方部分に力がかかると、ピン穴上方部分の曲げが良好に抑制され、その結果、ピン穴上方部分に引張応力が発生することが良好に抑制されることが本願の発明者の研究により判明した。ここで、本発明では、隆起部分がピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴斜め上方部分に隣接するサイドウォール部の外壁面の領域に向かって略真っ直ぐに延在している。このため、燃焼圧荷重によるピストン本体部の撓みの力がピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴斜め上方部分にかかることになる。このため、ピン穴の径を小さくしたとしてもより確実にピン穴上方部分の疲労劣化が抑制されることになる。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本願の４番目の発明は、円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されており、前記スカート部のより下方の部分の厚みが同スカート部のより上方の部分の厚みよりも厚くなっているピストンを型を用いて製造する方法に関する。そして、本発明の方法では、一方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同一方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第１の中子と、他方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同他方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第２の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記一方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第３の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第３の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記他方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第４の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第４の中子と、前記第１の中子、前記第２の中子、前記第３の中子、および、前記第４の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分を規定する第５の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子と前記第３の中子と前記第４の中子との間に配置される第５の中子とによって、前記空洞がピストン内に形成される。
【００２３】
この４番目の発明によれば、第１の中子〜第５の中子の外壁面によって構成される壁面によって、ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とが規定され、これによって、ピストン内に空洞が形成される。そして、各中子は、ピストンの空洞内の一部領域のみを占めていることから、これら全ての中子をピストンの空洞から抜き出すことができる。
【００２４】
また、本願の５番目の発明では、上記４番目の発明の方法において、第１の中子、第２の中子、第３の中子、第４の中子、および、第５の中子によって前記空洞がピストン内に形成された後、始めに、第５の中子が抜き出され、次いで、第３の中子および第４の中子が抜き出され、次いで、第１の中子および第２の中子が抜き出される。
【００２５】
この５番目の発明によれば、全ての中子をピストン内の空洞から容易に抜き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ）は、第１実施形態のピストンの側面図であり、（Ｂ）は、同ピストンの底面図である。
【図２】図１（Ａ）と同様の第１実施形態のピストンの側面図である。
【図３】図２の線Ｘ−Ｘに沿った第１実施形態のピストンの隆起部分の断面図である。
【図４】図１（Ａ）と同様の図であるが、第１実施形態の隆起部分とは別の隆起部分を備えたピストンを示した側面図である。
【図５】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図６】図５と同様の図であって図５に示されている面を説明するための図である。
【図７】（Ａ）は、図５の面Ａに沿った第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面を示した図であり、同様に、（Ｂ）〜（Ｇ）は、それぞれ、図５の面Ｂ〜Ｇに沿った第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面を示した図であり、（Ｈ）は、第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との底端面を示した図である。
【図８】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図９】図８と同様の図であって図８に示されている面を説明するための図である。
【図１０】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図１１】図１０と同様の図であって図１０に示されている面を説明するための図である。
【図１２】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図１３】図１２と同様の図であって図１２に示されている面を説明するための図である。
【図１４】（Ａ）は、第１実施形態のピストンのスカート部周辺の縦断面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態のピストンとは異なるピストンのスカート部周辺の縦断面図であり、（Ｃ）は、第１実施形態のピストンの変更例のスカート部周辺の縦断面図である。
【図１５】（Ａ）は、図１（Ａ）と同様の図であって第２実施形態のピストンの側面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の線Ｙ−Ｙに沿った同ピストンのサイドウォール部の縦断面図である。
【図１６】（Ａ）は、図１５（Ｂ）と同様の図であって第２実施形態のピストンがシリンダボア内に配置されたときに同ピストンの窪みにオイルが留められている様子を示した図であり、（Ｂ）は、図１５（Ｂ）と同様の図であって同ピストンがシリンダボア内に配置されたときに同ピストンの窪みにおいてオイルが拡散する様子を示した図である。
【図１７】図１（Ｂ）と同様の図であって第３実施形態のピストンの底面図である。
【図１８】図１（Ｂ）と同様の図であって第４実施形態のピストンの底面図である。
【図１９】（Ａ）は、図３と同様の図であって第５実施形態のピストンの第１サイドウォール部に設けられた隆起部分の断面図であり、（Ｂ）は、図３と同様の図であって同ピストンの第２サイドウォール部に設けられた隆起部分の断面図である。
【図２０】本発明の実施形態のピストンを底端面から見た図であって本発明の実施形態のピストンの空洞を形成するために利用される中子を示した図である。
【図２１】図１（Ａ）と同様の図であって第６実施形態または第７実施形態のピストンの側面図である。
【図２２】（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第６実施形態のピストンのスカート部の横断面図であり、（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った同ピストンのスカート部の横断面図である。
【図２３】（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第７実施形態のピストンのスカート部の横断面図であり、（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った同ピストンのスカート部の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明のピストンの実施形態について説明する。図１に第１実施形態のピストンが示されている。図１（Ａ）は、第１実施形態のピストンの側面図であり、図１（Ｂ）は、同ピストンの底面図である。図１に示されているように、ピストン１０は、１つの本体部（以下「ピストン本体部」という）１１と、一対のスカート部１２Ａ、１２Ｂと、一対のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂと、一対のピン穴部１４Ａ、１４Ｂとを有する。
【００２８】
なお、以下の説明において、「上方」という用語は、図１（Ａ）の図面上における「上方」（例えば、ピン穴部１４Ａ、１４Ｂを基準とした場合に、ピストン本体部１１が配置されている側に向かう方向）を表し、「下方」という用語は、図１（Ａ）の図面上における「下方」（すなわち、「上方」とは反対の方向）を表し、「側方」という用語は、下方から上方に向かう方向に対して垂直な方向を表し、「外方」という用語は、ピストン１０の内部から同ピストンの外部に向かう方向を表し、「内方」という用語は、ピストン１０の外部から同ピストンの内部に向かう方向（すなわち、「外方」とは反対の方向）を表す。また、「底端面」とは、下方を向いた端面である。
【００２９】
ピストン本体部１１は、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円柱状の部分である。そして、ピストン本体部１１は、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円形の面をなして上方を向いた１つの壁面（以下この壁面を「ピストン本体頂壁面」という）１１１と、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円形の面をなして下方を向いた１つの壁面（以下この壁面を「ピストン本体底壁面」という）１１２と、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円筒状の面をなして外方を向いた１つの外周壁面（以下この壁面を「ピストン本体外周壁面」という）１１３とを有する。
【００３０】
ピストン本体外周壁面１１３は、ピストン本体頂壁面１１１の外周端とピストン本体底壁面１１２の外周端とを互いに連結している。また、ピストン本体外周壁面１１３には、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円環状の複数の溝１１４が形成されている。これら溝１１４には、それぞれ、円環状のオイルリング（図示せず）が収容される。また、ピストン本体頂壁面１１１には、キャビティ１１５が形成されている。
【００３１】
各スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする略部分円環状の部分である。そして、各スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする略部分円筒状の面をなして外方を向いた１つの外周壁面（以下この壁面を「スカート外周壁面」という）１２１と、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする略部分円筒状の面をなして内方を向いた１つの内周壁面（以下この壁面「スカート内周壁面」ともいう）１２２とを有する。また、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して対称的に互いに反対側に配置されている。別の言い方をすれば、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して互いに反対側に位置するピストン本体底壁面１１２の部分円環状の外周領域から下方へピストン中心軸線Ｃ１に対して平行に延在している。なお、各スカート外周壁面１２１は、ピストン本体外周壁面１１３と略面一になっている。
【００３２】
各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、平坦な形状の部分である。そして、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、平坦な面をなして外方を向いた１つの外壁面（以下この壁面を「サイドウォール外壁面」ともいう）１３１と、平坦な面をなして内方を向いた１つの内壁面（以下この壁面を「サイドウォール内壁面」ともいう）１３２とを有する。また、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して対称的に互いに反対側に配置されている。別の言い方をすれば、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して互いに反対側に位置するピストン本体底壁面１１２の矩形の領域から下方へピストン中心軸線Ｃ１に対して平行に延在している。また、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの側方端は、スカート部１２の対応する側方端に接続されている。したがって、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、２つのスカート部１２Ａ、１２Ｂ間に配置され、これら２つのスカート部１２Ａ、１２Ｂを互いに連結している。
【００３３】
各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂは、円環状の部分である。したがって、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂには、貫通穴（以下「ピン穴」という）１４１が形成されている。これらピン穴１４１には、ピストン１０をコンロッド（図示せず）に接続するための１つの共通のピストンピン（図示せず）が挿入される。また、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂは、その中心軸線（すなわち、ピン穴１４１の中心軸線であり、以下この中心軸線を「ピン穴中心軸線」という）Ｃ２がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの延在平面に対して垂直となり且つサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの略中央の部分を貫通するように設けられている。したがって、ピン穴中心軸線Ｃ２に対して平行な方向における各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂの一方の端部は、サイドウォール外壁面１３１から外方へ突出しており、ピン穴中心軸線Ｃ２に対して平行な方向における各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂの他方の端部は、サイドウォール内壁面１３２から内方へ突出している。
【００３４】
なお、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂは、一方のピン穴１４１の中心軸線Ｃ２が他方のピン穴１４１の中心軸線Ｃ２と一致するように配置されている。また、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂがサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けられており、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂがピストン本体底壁面１１２に接続されていることから、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、ピストン本体部１１とピン穴部１４Ａ、１４Ｂとを互いに連結する連結部であるとも言える。
【００３５】
また、以下の説明では、図１（Ａ）に参照符号１４３で示されているピン穴部１４Ａ、１４Ｂの上方部分を「ピン穴上方部分」と称し、図１（Ａ）に参照符号１４２で示されているピン穴部１４Ａ、１４Ｂの側方部分を「ピン穴側方部分」と称する。
【００３６】
各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂとピストン本体部１１との間のサイドウォール外壁面１３１には、リブ３０が設けられている。このリブ３０は、ピストン中心軸線Ｃ１に対して平行に延在し、ピン穴上方部分１４３とピストン本体底壁面１１２とを連結している。
【００３７】
ピストン１０の内部には、空洞（以下「ピストン空洞」という）１０１が形成されている。このピストン空洞１０１は、概ね、ピストン本体底壁面１１２とスカート内周壁面１２２とサイドウォール内壁面１３２とによって画成されている。
【００３８】
ピストン本体部１１の内部には、ピストン本体部１１を冷却するオイルを通すためのオイル通路（図示せず）が形成されている。
【００３９】
そして、図１（Ｂ）に示されているように、一方のピン穴部（以下このピン穴部を「第１ピン穴部」という）１４Ａと一方のスカート部（以下このスカート部を「第１スカート部」という）１２Ａとの間の一方のサイドウォール部（以下このサイドウォール部を「第１サイドウォール部」という）１３Ａの内壁面１３２には、オイル導入通路画成壁１０３が設けられている。このオイル導入通路画成壁１０３は、第１サイドウォール部１３Ａの底端面近傍の領域から略上方へ第１ピン穴部１４Ａ近傍の領域を通過してピストン本体底壁面１１３まで延在する。また、オイル導入通路画成壁１０３は、ピストン本体部１１の内部に形成されている上記オイル通路内にオイルを導入するためのオイル導入通路１０２を画成する。このオイル導入通路１０２は、ピストン本体底壁面１１３において上記オイル通路に接続されている。
【００４０】
また、他方のピン穴部（以下このピン穴部を「第２ピン穴部」という）１４Ｂと他方のスカート部（以下このスカート部を「第２スカート部」という）１２Ｂとの間の他方のサイドウォール部（以下このサイドウォール部を「第２サイドウォール部」という）１３Ｂの内壁面１３２には、オイル排出通路画成壁１０５が設けられている。このオイル排出通路画成壁１０５は、第２サイドウォール部１３Ｂの底端面近傍の領域から略上方へ第２ピン穴部１４Ｂ近傍の領域を通過してピストン本体底壁面１１３まで延在する。また、オイル排出通路画成壁１０５は、ピストン本体部１１の内部に形成されている上記オイル通路内のオイルを排出するためのオイル排出通路１０４を画成する。このオイル排出通路１０４は、ピストン本体底壁面１１３において上記オイル通路に接続されている。
【００４１】
したがって、これら画成壁１０３、１０５は、ピストン中心軸線Ｃ１に関して対称的にそれぞれ対応するサイドウォール内壁面１３２に設けられている。
【００４２】
なお、以下の説明では、オイル導入通路画成壁１０３に近い方の第１サイドウォール部１３Ａの側方端を「第１側方端」と称し、オイル導入通路画成壁１０３から遠い方の第１サイドウォール部１３Ａの側方端を「第２側方端」と称し、オイル排出通路画成壁１０５に近い方の第２サイドウォール部１３Ｂの側方端を「第１側方端」と称し、オイル排出通路画成壁１０５から遠い方の第２サイドウォール部１３Ｂの側方端を「第２側方端」と称する。また、以下の説明では、第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの側方端を「第１側方端」と称し、第２サイドウォール部１３Ｂの第２側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの側方端を「第２側方端」と称し、第２サイドウォール部１３Ｂの第１側方端に接続されている第２スカート部１２Ｂの側方端を「第１側方端」と称し、第1サイドウォール部１３Ａの第２側方端に接続されている第２スカート部１２Ｂの側方端を「第２側方端」と称する。
【００４３】
第１サイドウォール部１３Ａには、２つの隆起部分２０が設けられており、第２サイドウォール部１３Ｂにも、２つの隆起部分２０が設けられている。これら隆起部分２０は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの一部分であって、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの他の部分よりも外方へ突出した部分である。したがって、隆起部分２０に対応する領域のサイドウォール外壁面１３１は、その領域以外の領域のサイドウォール外壁面１３１に比べて外方へ突出している。
【００４４】
次に、これら隆起部分２０について詳細に説明する。
【００４５】
なお、以下の説明では、図２に参照符号ＡＲ１で示されている領域を「上方角領域」と称する。この領域は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとの接続部分の上方端近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域（すなわち、スカート部１２Ａ、１２Ｂとピストン本体部１１との接続部分近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域）である。また、図２に参照符号ＡＲ２で示されている領域を「下方角領域」と称する。この領域は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとの接続部分の下方端近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域である。また、図２に参照符号ＡＲ３で示されている領域を「ピン穴側方領域」と称する。この領域は、ピン穴側方部分１４２近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域である。
【００４６】
各サイドウォール外壁面１３１には、それぞれ、２つの上方角領域ＡＲ１と２つの下方角領域ＡＲ２と２つのピン穴側方領域ＡＲ３がある。そして、各隆起部分２０は、それぞれ、上方角領域ＡＲ１から同上方角領域ＡＲ１に近い方のピン穴側方領域ＡＲ３まで延在するようにサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けられている。より詳細には、各隆起部分２０は、図２で見てピン穴中心軸線に対して上方のピン穴部１４Ｂの部分と同じく図２で見てピン穴中心軸線に対して左右のピン穴部１４Ｂの部分との略中央の部分（以下この部分を「ピン穴斜め上方部分」という）に向かって上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３まで略真っ直ぐに延在する。別の表現をすれば、ピン穴中心軸線とピストン中心軸線とを含む平面をピン穴縦平面と称し、ピン穴中心軸線を含み且つピストン中心軸線に対して垂直な平面をピン穴横平面と称し、該ピン穴横平面近傍のピン穴部１４Ｂの部分をピン穴横部分と称したとき、ピン穴上方部分１４３はピン穴縦平面近傍のピン穴部の部分であってピン穴中心軸線に関してピストン本体部１１側の部分であり、ピン穴斜め上方部分はピン穴上方部分１４３とピン穴横部分との略中間に位置するピン穴部１４Ｂの部分であり、隆起部分２０は上方角領域ＡＲ１からピン穴斜め上方部分に隣接するピン穴側方領域ＡＲ３まで略真っ直ぐに延在する。また、各隆起部分２０の外壁面は、図３に示されているように、隆起部分２０の延在方向に沿ったラインを母線とする略部分円筒状の面をなすように突出している。
【００４７】
また、各隆起部分２０の内壁面（すなわち、隆起部分２０に対応するサイドウォール内壁面１３２）は、図３に示されているように、隆起部分２０の延在方向に沿ったラインを母線とする略部分円筒状の面をなすように窪んでいる。すなわち、サイドウォール内壁面１３２は、隆起部分２０に対応する領域において隆起部分２０に沿って窪んでいる。したがって、サイドウォール内壁面１３２には、上方角領域ＡＲ１から同上方角領域ＡＲ１に近い方のピン穴側方領域ＡＲ３まで延在する溝２１が形成されている。
【００４８】
サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに隆起部分２０が設けられることによって、以下の効果が得られる。
【００４９】
すなわち、ピストン１０が内燃機関のシリンダボア内に配置されると、ピストン本体頂壁面１１１とシリンダボア内周壁面（図示せず）とシリンダヘッド底壁面（図示せず）とによって燃焼室（図示せず）が形成される。また、ピン穴１４１にはピストンピン（図示せず）が挿入され、このピストンピンを介してピストン１０がコンロッド（図示せず）に接続される。
【００５０】
ここで、内燃機関が運転され、膨張行程において燃焼室内で燃料と空気との混合気が燃焼すると、ピストン本体頂壁面１１１には、大きな燃焼圧荷重（すなわち、燃焼圧による荷重）がかかる。そして、この大きな燃焼圧荷重によってピン穴上方部分１４３の内周壁面がピストンピン上方部分（すなわち、ピストンピンの上方部分）の外周壁面に押しつけられ、その結果、ピン穴上方部分１４３の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径がそれぞれピン穴１４１の元の半径およびピストンピンの元の半径よりも大きくなるように、ピン穴上方部分１４３とピストンピンとが共に変形してしまう。これによって、ピン穴上方部分１４３の内周壁面側の部分に引張応力が発生する。一方、膨張行程に続く排気行程および吸気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピン穴上方部分１４３の内周壁面側の部分に発生していた引張応力が消滅する。
【００５１】
そして、機関運転中（すなわち、内燃機関の運転中）、膨張行程と排気行程および吸気行程とは繰り返し行われるので、ピン穴上方部分１４３が疲労によって劣化しやすくなってしまう（以下この疲労による劣化を「疲労劣化」という）。
【００５２】
ここで、第１実施形態のピストンでは、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに隆起部分２０が設けられている。そして、これら隆起部分２０は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいてピン穴斜め上方部分に向かって上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３まで略真っ直ぐに延在している。したがって、これら隆起部分２０は、燃焼圧荷重によるピストン本体部１１の撓みの力をピン穴側方部分１４２に伝達する。そして、このピン穴側方部分１４２に伝達された力によって、ピン穴部１４Ｂには、膨張行程における燃焼圧荷重によるピン穴上方部分１４３の曲りを抑制する方向に力がかかることになる。これにより、ピン穴上方部分１４３の曲りが抑制され、その結果、ピン穴上方部分１４３に引張応力が発生することが抑制される。このため、たとえピン穴の径を小さくしたとしてもピン穴上方部分１４３の疲労劣化が抑制される。したがって、第１実施形態によれば、ピン穴上方部分１４３の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができる。
【００５３】
ところで、第１実施形態の隆起部分２０は、本発明の隆起部分の一例である。すなわち、本発明の隆起部分には、上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３に向かう方向に延在する如何なる隆起部分も含まれる。また、別の表現をすれば、本発明の隆起部分には、ピストン本体部１１の撓みに起因したピストン本体外周部分１１６の変位によってサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに加えられる圧縮力がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂを伝わる経路に沿って上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３に向かう方向に延在する如何なる隆起部分も含まれる。また、別の表現をすれば、本発明の隆起部分には、ピストン本体頂壁面１１１が燃焼圧荷重を受けたときのピストン本体部１１の撓みを抑制するように上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３に向かう方向に延在する如何なる隆起部分も含まれる。
【００５４】
したがって、本発明の隆起部分には、図４に示されている形状の隆起部分２０も含まれる。すなわち、図４に示されている各隆起部分２０は、その延在方向においてその中央の部分が下方角領域ＡＲ２に向かって凸となっている略円弧状に延在している。別の云い方をすれば、各隆起部分２０は、その中央の部分までは上方角領域ＡＲ１から略下方に向かって延在し、同中央の部分においてその延在方向をピン穴側方部分１４２に向かう方向へと徐々に変え、同中央の部分を越えるとピン穴側方部分１４２に向かって延在する。
【００５５】
また、第１実施形態において、上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３まで延在する隆起部分２０をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるのに代えて、上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３までの領域の一部に延在する隆起部分をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるようにしてもよい。
【００５６】
また、第１実施形態において、連続的に延在する隆起部分２０をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるのに代えて、複数の部分に分割されて延在する隆起部分をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるようにしてもよい。
【００５７】
また、第１実施形態において、外方へ突出する隆起部分２０をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるのに代えて、内方へ突出する隆起部分をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるようにしてもよい。この場合、第１実施形態において、隆起部分２０に沿って延在する溝２１をサイドウォール内壁面１３２に形成するのに代えて、隆起部分に沿って延在する溝がサイドウォール外壁面１３１に形成される。
【００５８】
ところで、上述したように、隆起部分２０に対応するサイドウォール内壁面１３２には、隆起部分２０に沿って溝２１が形成されている。このように溝２１が形成されている場合、ピストン１０が軽量化されるという効果が得られる。もちろん、この効果を必要としない場合、或いは、溝２１がサイドウォール内壁面１３２に設けられていない方が好ましい場合には、溝２１がサイドウォール内壁面１３２に形成されていなくてもよい。
【００５９】
次に、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとの接続形態について説明する。
【００６０】
なお、以下の説明において、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとをまとめて「ピストン下方壁」と称し、特定の面で切られたピストン下方壁の断面を「ピストン下方壁断面」と称し、このピストン下方壁の底端面を「ピストン下方壁底端面」と称し、ピストン下方壁断面またはピストン下方壁底端面におけるサイドウォール部とスカート部との接続部分を「ピストン下方壁接続部分」と称し、このピストン下方壁接続部分近傍のサイドウォール部の部分を「サイドウォール接続部分」と称し、ピストン下方壁接続部分近傍のスカート部の部分を「スカート接続部分」と称し、ピストン下方壁断面またはピストン下方壁底端面においてサイドウォール接続部分がピストン下方壁接続部分に向かって延在する方向を「サイドウォール延在方向」と称し、ピストン下方壁断面またはピストン下方壁底端面においてスカート接続部分がピストン下方壁接続部分に向かって延在する方向を「スカート延在方向」と称し、サイドウォール延在方向とスカート延在方向とが交差する角度を「ピストン下方壁交差角度」と称する。
【００６１】
図５に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図６に示されているように、ピストン中心軸線Ｃ１に対して垂直な平面Ｐ１を「水平面」と称し、この水平面Ｐ１とピン穴中心軸線Ｃ２との間の距離Ｄ１を「水平面距離」と称したとき、図５に示されている面Ａ〜Ｇは、水平面距離Ｄ１がそれぞれ異なる水平面Ｐ１である。
【００６２】
図５に示されている例では、面Ｄの水平面距離Ｄ１は零である。そして、面Ｄに関し、面Ａと面Ｇとが対称であり、面Ｂと面Ｆとが対称であり、面Ｃと面Ｅとが対称である。また、面Ａ、Ｇの水平面距離Ｄ１が最も大きく、面Ｂ、Ｆの水平面距離Ｄ１が次に大きく、面Ｃ、Ｅの水平面距離Ｄ１がその次に大きく設定されている。
【００６３】
これら面Ａ〜Ｇに沿ってピストン下方壁を切って下方から見たときのピストン下方壁断面がそれぞれ図７（Ａ）〜図７（Ｇ）に示されており、ピストン下方壁底端面が図７（Ｈ）に示されている。
【００６４】
図７を参照すると判るように、ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度（図７に参照符号ＡＮで示されている角度）は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００６５】
したがって、スカート部１２Ａ、１２Ｂの上方部分のピストン下方壁交差角度が比較的大きくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００６６】
すなわち、ピストン１０がシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、シリンダボア内周壁面からのいわゆるスラスト力を受ける。また、機関運転中、スカート部１２Ａ、１２Ｂの上方部分（以下この部分を「スカート上方部分」ともいう）の温度はスカート部の中央部分（以下この部分を「スカート中央部分」という）およびスカート部の下方部分（以下この部分を「スカート下方部分」という）の温度よりも高くなる。このため、スカート上方部分の熱膨張の度合は、スカート中央部分およびスカート下方部分の熱膨張の度合よりも大きい。したがって、スカート上方部分のスラスト耐性（すなわち、スラスト力による変形に対する耐性）が高い場合、スカート上方部分がシリンダボア内周壁面に比較的強く押しつけられてしまういわゆる締り嵌めが生じる可能性が高い。一方、スカート上方部分のスラスト耐性が低い場合、スカート上方部分が熱膨張したとき、スカート上方部分はピストン中心軸線Ｃ１に関して径方向内方にも変形可能であることから、締り嵌めが生じる可能性は低い。したがって、締り嵌めを抑制するためには、スカート上方部分のスラスト耐性を低くすることが好ましい。
【００６７】
ここで、ピストン下方壁交差角度が大きいほど、スカート部１２Ａ、１２Ｂのスラスト耐性が低くなる。ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度がピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっていることから、スカート上方部分のピストン下方壁交差角度が比較的大きくなっている。したがって、スカート上方部分のスラスト耐性が低くなっているので、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【００６８】
また、ピストン１０では、スカート下方部分のピストン下方壁交差角度が比較的小さくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００６９】
すなわち、ピストン１０がシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、ピストン１０には、ピストン中心軸線Ｃ１がシリンダボア中心軸線に対して傾くようにピストン１０を変位させる力が働き、これによって、スカート下方部分がシリンダボア内周壁面に押しつけられる。このとき、スカート下方部分の剛性が低いと、スカート下方部分が容易に内方に変形可能である。したがって、スカート下方部分がシリンダボア内周壁面に押しつけられたときに、スカート下方部分が内方に変形してしまう。一方、スカート下方部分の剛性が高ければ、スカート下方部分がシリンダボア内周壁面に押しつけられたとしても、スカート下方部分が内方に変形することはない。したがって、スカート下方部分が内方に変形することを抑制するためには、スカート下方部分の剛性を高くすることが好ましい。
【００７０】
ここで、ピストン下方壁交差角度が小さいほど、スカート部１２Ａ、１２Ｂの剛性が高くなる。ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度がピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっていることから、スカート下方部分のピストン下方壁交差角度が比較的小さくなっている。したがって、スカート下方部分の剛性が高くなっているので、スカート下方部分の内方への変形が抑制される。
【００７１】
このように、ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度がピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっていることによって、スカート上方部分の締り嵌めの抑制とスカート下方部分の内方への変形の抑制とが同時に達成されている。
【００７２】
ところで、ピストン１０では、以下のように複数のピストン下方壁断面を取得し、これらピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したときにも、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００７３】
すなわち、図８に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図９に示されているように、ピン穴中心軸線Ｃ２とピストン中心軸線Ｃ１とを含む平面Ｐ２を「基準平面」と称し、この基準平面Ｐ２の一方の側に延在する平面Ｐ３と基準平面Ｐ２の他方の側に延在する平面Ｐ４とによって構成される一対の平面Ｐ３、Ｐ４であって基準平面Ｐ２に関して対称であり且つ当該平面Ｐ３、Ｐ４同士が交差する線がピン穴中心軸線Ｃ２に一致する一対の平面を「対平面」と称し、この対平面Ｐ３、Ｐ４間の角度ＡＮ１を「平面間角度」と称したとき、図８に示されている面Ａ〜Ｇは、平面間角度ＡＮ１がそれぞれ異なる対平面Ｐ３、Ｐ４である。
【００７４】
図８に示されている例では、平面間角度ＡＮ１は対平面Ａ〜Ｇの順で大きく設定されている。
【００７５】
そして、これら対平面Ａ〜Ｇに沿ってピストン下方壁を切ったときのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したとき、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００７６】
また、ピストン１０では、以下のように複数のピストン下方壁断面を取得し、これらピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したときにも、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００７７】
すなわち、図１０に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図１１に示されているように、ピン穴中心軸線Ｃ２とピストン中心軸線Ｃ１とを含む平面Ｐ２を「基準平面」と称し、この基準平面Ｐ２の一方の側に延在する平面Ｐ５と基準平面Ｐ２の他方の側に延在する平面Ｐ６とによって構成される一対の平面Ｐ５、Ｐ６であって基準平面Ｐ２に関して対称な一対の平面Ｐ５、Ｐ６を「対平面」と称し、この対平面Ｐ５、Ｐ６間の角度ＡＮ２を「平面間角度」と称し、対平面Ｐ５、Ｐ６が交差する線とピン穴中心軸線Ｃ２との間の距離Ｄ２を「平面距離」と称したとき、図１０に示されている面Ａ〜Ｇは、平面間角度ＡＮ２および断平面距離Ｄ２がそれぞれ異なる対平面Ｐ５、Ｐ６である。
【００７８】
図１０に示されている例では、対平面Ｄの平面間角度は１８０°である。そして、対平面Ｄに関し、対平面Ａ〜Ｃは上方側に配置され、対平面Ｅ〜Ｇは下方側に配置されている。また、対平面Ｄに関し、対平面Ａと対平面Ｇとが対称であり、対平面Ｂと対平面Ｆとが対称であり、対平面Ｃと対平面Ｅとが対称である。そして、対平面Ａ、Ｇの平面距離Ｄ２が最も大きく、対平面Ｂ、Ｆの平面距離Ｄ２が次に大きく、対平面Ｃ、Ｅの平面距離Ｄ２がその次に大きく設定されている。また、平面間角度ＡＮ２は、対平面Ａ〜ＣおよびＥ〜Ｇの順で大きく設定されている。
【００７９】
そして、これら対平面Ａ〜Ｇに沿ってピストン下方壁を切ったときのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したとき、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００８０】
また、ピストン１０では、以下のように複数のピストン下方壁断面を取得し、これらピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したときにも、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００８１】
すなわち、図１２に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図１３に示されているように、ピン穴中心軸線Ｃ２とピストン中心軸線Ｃ１とを含む平面Ｐ２を「基準平面」と称し、この基準平面Ｐ２上の中心軸線を中心とする円筒面Ｐ７を単に「円筒面」と称し、この円筒面Ｐ７と基準平面Ｐ２とが交差する線とピン穴中心軸線Ｃ２との間の距離Ｄ３を「円筒面距離」と称したとき、図１２に示されている面Ａ〜ＣおよびＥ〜Ｇは、曲率半径および断平面距離Ｄ３がそれぞれ異なる円筒面Ｐ７であり、図１２に示されている面Ｄは、基準平面Ｐ２に対して垂直であってピン穴中心軸線Ｃ２を含む面である。
【００８２】
図１２に示されている例では、面Ｄに関し、円筒面Ａ〜Ｃは上方側に配置され、円筒面Ｅ〜Ｇは下方側に配置されている。また、面Ｄに関し、円筒面Ａと円筒面Ｇとが対称であり、円筒面Ｂと円筒面Ｆとが対称であり、円筒面Ｃと円筒面Ｅとが対称である。そして、円筒面Ａ、Ｇの断平面距離Ｄ３が最も大きく、円筒面Ｂ、Ｆの断平面距離Ｄ３がその次に大きく、円筒面Ｃ、Ｅの断平面距離Ｄ３がその次に大きく設定されている。また、円筒面Ａ、Ｇの曲率半径が最も小さく、円筒面Ｂ、Ｆの曲率半径が次に小さく、円筒面Ｃ、Ｅの曲率半径がその次に小さく設定されている。
【００８３】
そして、これら円筒面Ａ〜ＣおよびＥ〜Ｇならびに面Ｄ−Ｄに沿ってピストン下方壁を切ったときのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したとき、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００８４】
以上、図５〜図１３を参照して説明したピストン下方壁交差角度に関する特徴を包括的に表現すれば、ピストン１０では、少なくとも、互いに交差しない２つのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度（または、１つのピストン下方壁断面とピストン下方壁底端面とにおけるピストン下方壁交差角度）を互いに比較したとき、より上方に位置するピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度は、より下方に位置するピストン下方壁断面（または、ピストン下方壁底端面）におけるピストン下方壁交差角度よりも大きくなっていると言える。
【００８５】
ところで、図７を参照すると判るように、ピストン１０では、サイドウォール接続部分（すなわち、ピストン下方壁接続部分近傍のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの部分）は、少なくとも、湾曲している。そして、このサイドウォール接続部分の曲率半径（以下この曲率半径を「サイドウォール曲率半径」という）は、サイドウォール部において下方から上方に向かって徐々に小さくなっている。
【００８６】
なお、ピストン１０において、ピストン下方壁底端面におけるサイドウォール接続部分が直線状に延在していてもよいし、より下方のピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるサイドウォール接続部分が直線状に延在していてもよい。
【００８７】
上述したように、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっている。したがって、サイドウォール上方部分のサイドウォール曲率半径が比較的小さくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００８８】
すなわち、上述したように、締り嵌めを抑制するためには、スカート上方部分のスラスト耐性を低くすることが好ましい。ここで、サイドウォール曲率半径が小さいほど、スカート部のスラスト耐性が低くなる。したがって、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっていることから、スカート上方部分のスラスト耐性が低く、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【００８９】
また、上述したように、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっている。したがって、サイドウォール下方部分のサイドウォール曲率半径が比較的大きくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００９０】
すなわち、上述したように、スカート下方部分の内方への変形を抑制するためには、スカート下方部分の剛性を高くすることが好ましい。ここで、サイドウォール曲率半径が大きいほど、スカート部の剛性が高くなる。したがって、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっていることから、スカート下方部分の剛性が高く、スカート下方部分の内方への変形が抑制される。
【００９１】
このように、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっていることによって、スカート上方部分の締り嵌めの抑制とスカート下方部分の内方への変形の抑制とが同時に達成されている。
【００９２】
次に、ピストン中心軸線Ｃ１に対して垂直な方向に測ったときのスカート部１２Ａ、１２Ｂの厚みについて説明する。
【００９３】
ピストン１０では、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、図１４（Ａ）に示されているように、スカート部において上方から下方に向かって徐々に大きくなる厚みを有している（以下、このスカート部の厚みを「スカート厚」ともいう）。これによれば、以下の効果が得られる。
【００９４】
すなわち、スカート部１２Ａ、１２Ｂはその上方端（以下この上方端を「スカート上方端」という）において剛性の高いピストン本体部１１に接続されている。したがって、仮にスカート部１２Ａ、１２Ｂが全体に亘って一定の厚みを有している場合、スカート部のスラスト耐性（すなわち、スラスト力による変形に耐える能力）は、スカート部の下方端（以下この下方端を「スカート下方端」という）からスカート上方端に向かって高くなる傾向にある。
【００９５】
したがって、例えば、図１４（Ｂ）に示されているように、スカート部１２Ａ、１２Ｂがスカート上方端からスカート下方端に向かって徐々に薄くなる厚みを有している場合、スカート部の中央領域の部分（以下この部分を「スカート中央部分」ともいう）の厚みおよび同スカート部の下方領域の部分（以下この部分を「スカート下方部分」ともいう）の厚みが比較的薄くなっていることから、これら部分のスラスト耐性は大幅に低くなっていることになる。そして、この場合、スラスト力がスカート部１２Ａ、１２Ｂにかかったとき、少なくとも、スカート中央部分が凹んでしまう。そして、この場合、スカート中央部分の凹んだ部分とスカート部の凹んでいない部分との境界部分に鋭角な角部が形成されてしまう。このような角部がスカート部１２Ａ、１２Ｂに形成された場合、この角部においてスカート部とシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなってしまう。
【００９６】
ところが、ピストン１０のように、スカート部１２Ａ、１２Ｂがスカート上方端からスカート下方端に向かって徐々に厚くなる厚みを有している場合、スカート中央部分の厚みおよびスカート下方部分の厚みが比較的厚くなっていることから、これら部分のスラスト耐性は比較的高くなっている。もちろん、スカート部１２Ａ、１２Ｂの上方領域の部分（以下この部分を「スカート上方部分」という）の厚みは比較的薄くなっているが、この部分はピストン本体部１１に近い部分であることから、この部分のスラスト耐性は比較的高くなっている。
【００９７】
このように、ピストン１０では、スカート部１２Ａ、１２Ｂ全体のスラスト耐性が高くなっていることから、スラスト力によってスカート中央部分が凹むことがない（或いは、スカート中央部分が凹むように変形したとしても、その変形量は非常に小さく且つ凹む部分の面積は非常に狭い）。したがって、スカート部１２Ａ、１２Ｂとシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなることが抑制される。
【００９８】
ところで、上述したように、スカート上方部分のスラスト耐性が高い場合、スカート上方部分の締り嵌めが生じる可能性が高いことから、スカート上方部分の締り嵌めを抑制するためには、スカート上方部分のスラスト耐性を低くすることが好ましい。
【００９９】
ここで、ピストン１０では、上述したように、スカート部１２Ａ、１２Ｂがスカート下方端からスカート上方端に向かって徐々に厚くなる厚みを有しており、スカート上方部分の厚みが比較的薄くなっている。したがって、スカート上方部分のスラスト耐性が低くなっていることから、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【０１００】
ところで、図１４（Ａ）に示されているように、スカート外周壁面１２１が概ねピストン中心軸線Ｃ１を中心とする部分円筒面ではあるがピストン中心軸線Ｃ１に関する径が大きい部分（以下この部分を「大径部分」という）がスカート外周壁面１２１にある場合、この大径部分には、大きなスラスト力がかかる。したがって、この大径部分は、スラスト力によって凹みやすいと言える。そして、上述したように、スカート部１２Ａ、１２Ｂとシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなることを抑制するためには、スカート外周壁面１２１が凹むことを抑制することが好ましい。そこで、ピストン中心軸線Ｃ１に関するスカート外周壁面１２１の部分毎の径が異なる場合、各部分の厚みを該部分の径に比例して厚くするようにしてもよい。これによれば、スカート外周壁面１２１に大径部分がある場合であっても、スカート部１２Ａ、１２Ｂとシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなることが抑制される。
【０１０１】
なお、このように、スカート部１２Ａ、１２Ｂの各部分の厚みを該部分の径に比例して厚くする場合において、大径部分がスカート外周壁面１２１の中央領域にある場合、結果的には、スカート上方部分の厚みが薄くなっている。このため、スカート上方部分のスラスト耐性が低くなっていることから、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【０１０２】
ところで、大径部分がスカート外周壁面１２１の中央領域にある場合、スカート外周壁面１２１がピストン中心軸線Ｃ１に対して径方向内方へ凹むことを抑制し且つスカート上方部分の締り嵌めを抑制するためには、少なくとも、スカート中央部分の厚みを比較的厚くすると共にスカート上方部分の厚みを比較的薄くすればよい。したがって、この場合、スカート下方部分の厚みは比較的薄くてもよい。したがって、大径部分がスカート外周壁面１２１の中央領域にある場合には、図１４（Ｃ）に示されているように、スカート中央部分の厚みを比較的厚くし、スカート上方部分およびスカート下方部分の厚みを比較的薄くするようにしてもよい。
【０１０３】
この場合、スカート下方部分の厚みが比較的薄くされることから、ピストン１０が軽量化されるという効果が得られる。
【０１０４】
ところで、上述したように、ピストン本体部１１が撓んだ場合、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂもピン穴上方部分１４３を支点として撓む。このように、ピン穴上方部分１４３は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの撓みの支点となる。このため、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分の温度は、その他の部分の温度に比べて高くなりやすい。したがって、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分の疲労劣化を抑制するためには、これら部分を効率良く冷却することが望まれる。
【０１０５】
そこで、ピストン１０において、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分を図１５に示されているように構成してもよい。すなわち、図１５に示されている実施形態（以下この実施形態を「第２実施形態」という）では、リブ３０の両側において、ピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に窪み（図１５（Ａ）において参照符号３１が付された網掛け部分）が設けられている。そして、各窪み３１を画成する壁面は、少なくとも、ピン穴上方部分１４３に隣接した領域からサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの内部に向かって内方であって且つ斜め上方へと延在する略上方を向いた壁面（以下この壁面を「窪み斜面」ともいう）３２と、該窪み斜面３２の内方端から外方へピストン中心軸線Ｃ１に対して略垂直に延在する壁面３３とを有する。
【０１０６】
第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１が設けられていることによって、以下の効果が得られる。
【０１０７】
すなわち、第２実施形態のピストン１０がシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されたとき、サイドウォール外壁面１３１とシリンダボア内周壁面との間の空間に、下方から冷却・潤滑用のオイルが吹き上げられる。そして、この吹き上げられたオイルは、サイドウォール外壁面１３１とシリンダボア内周壁面との間の空間を介してピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分に到来する。
【０１０８】
ここで、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられていない場合、この部分に到来したオイルは、比較的早期にこの部分から流れ出てしまう。すなわち、オイルがピン穴上方部分１４３近傍の部分周辺に留まる時間が短い。
【０１０９】
一方、第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、以下の理由から、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間が長くなる。すなわち、図１６（Ａ）に示されているように、ピストン１０がシリンダボア５０内に配置されたとき、ピストン中心軸線Ｃ１が概ね鉛直方向に対して平行になる。したがって、ピストンがシリンダボア内に配置されたとき、窪み斜面３２は、鉛直方向に対して斜めに配置される。このため、ピン穴上方部分近傍の部分に到来したオイルは、図１６（Ａ）に示されているように、窪み斜面３２上に留まる。このため、ピン穴上方部分近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間が長くなる。
【０１１０】
そして、第２実施形態によれば、オイルがピン穴上方部分１４３近傍の部分周辺に留まる時間が長くなるので、ピン穴上方部分近傍の部分周辺のピストンの部分（すなわち、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分）が効率良く冷却される。
【０１１１】
さらに、第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、以下の理由からも、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間がさらに長くなる。すなわち、図１６（Ｂ）に示されているように、ピストン１０がシリンダボア５０内に配置されたとき、窪み斜面３２は、鉛直方向に対して斜めに配置される。このため、窪み斜面３２は、そこに到来するオイルの拡散方向に対して傾斜している。したがって、図１６（Ｂ）に矢印Ａで示されているように、窪み斜面３２は、そこに到来したオイルを上方へと跳ね返すことができる。このため、窪み斜面３２に到来したオイルが窪み３１内で飛散する。すなわち、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に到来したオイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まることになる。このため、第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間がさらに長くなる。
【０１１２】
そして、第２実施形態によれば、オイルがピン穴上方部分１４３近傍の部分周辺に留まる時間がさらに長くなるので、ピン穴上方部分近傍の部分周辺のピストンの部分（すなわち、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分）がさらに効率良く冷却される。
【０１１３】
ところで、第２実施形態の窪み３１は、本発明の窪みの一例である。すなわち、本発明の窪みには、ピン穴上方部分近傍の部分にオイルを留めておくことができる如何なる窪みも含まれる。
【０１１４】
したがって、第２実施形態のピストンにおいて、リブ３０の両側のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１を設けるのに代えて、リブ３０の一方の側のサイドウォール外壁面１３１にのみ窪みを設けるようにしてもよい。
【０１１５】
また、リブ３０には、ピン穴上方部分１４３とピストン本体部１１との間のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの剛性を高める効果がある。しかしながら、こうした効果よりも、ピン穴上方部分１４３近傍の領域にさらに多量のオイルを留めておくという効果を優先するのであれば、第２実施形態のピストンにおいて、リブ３０の両側のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１を設けるのに加えて、ピン穴上方部分１４３近傍のリブ３０の外壁面に、第２実施形態のピストン１０の窪み３１と同様の窪みを設けてもよい。
【０１１６】
もちろん、第２実施形態のピストンにおいて、リブ３０の両側のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１を設けるのに代えて、ピン穴上方部分１４３近傍のリブ３０の外壁面に、第２実施形態のピストン１０の窪み３１と同様の窪みを設けるようにしてもよい。
【０１１７】
また、第２実施形態の窪み斜面３２は、本発明の窪み斜面の一例である。すなわち、本発明の窪み斜面には、ピストンがシリンダボア内に配置されているときにピン穴上方部分近傍の部分に到来するオイルを同部分に留めることができる如何なる壁面も含まれる。また、本発明の窪み斜面には、ピストンがシリンダボア内に配置されているときにピン穴上方部分近傍の部分に到来するオイルを上方へと跳ね返すことができる如何なる壁面も含まれる。
【０１１８】
したがって、第２実施形態のように、鉛直方向に対してサイドウォール外壁面１３１から斜め上方へ延在する窪み斜面３１をピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に設けるのに代えて、ピン穴上方部分１４３近傍の領域からサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの内部に向かってピストン中心軸線Ｃ１に対して斜め下方に延在する壁面をピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に設けるようにしてもよいし、ピン穴上方部分１４３近傍の領域からサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの内部に向かってピストン中心軸線Ｃ１に対して垂直な方向に延在する壁面をピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に設けるようにしてもよい。
【０１１９】
ところで、図１５（Ａ）に示されているように、第２実施形態では、サイドウォール外壁面１３１に、第１実施形態の隆起部分２０と同様の隆起部分２０が設けられている。このため、以下の理由から、ピン穴上方部分１４３近傍の部分がオイルによってさらに効率良く冷却される。
【０１２０】
すなわち、第２実施形態の隆起部分２０は、第１実施形態の隆起部分２０と同様に、ピン穴側方領域ＡＲ３から上方角領域Ａ１まで延在するようにサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けられている。別の言い方をすれば、隆起部分２０は、窪み３１近傍（すなわち、窪み斜面３２近傍）であって且つピン穴部１４Ａ、１４Ｂ近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域から、ピン穴部から離れる方向であって斜め上方へとサイドウォール外壁面１３１において延在する。さらに別の言い方をすれば、隆起部分２０は、窪み３１近傍（すなわち、窪み斜面３２近傍）であって且つピン穴部１４Ａ、１４Ｂ近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域から、ピン穴部から離れる方向であって斜め上方へとピストン本体部１１に隣接するサイドウォール外壁面１３１の領域まで延在する。
【０１２１】
したがって、ピストン中心軸線Ｃ１が鉛直方向に対して平行になるようにピストン１０がシリンダボア内に配置された場合、隆起部分２０の上方領域（すなわち、隆起部分２０の外壁面をその延在方向に沿ってサイドウォール外壁面１３１に対して垂直な面によって２つの領域に分割したときに上方側に位置する領域）の外壁面は、少なくとも、鉛直方向に対して斜めになっている。このため、この外壁面は、窪み３１から流出したオイルを捕捉して留めておくことができるし、隆起部分２０よりも上方のサイドウォール外壁面１３１に到来するオイルも捕捉して留めておくことができる。すなわち、隆起部分２０は、オイルをピン穴上方部分１４３近傍の部分およびその周辺の部分に留めておくことができる。そして、この留められたオイルによって、ピン穴上方部分１４３近傍の部分およびその周辺の部分が冷却される。このため、第２実施形態では、ピン穴上方部分１４３近傍の部分およびその周辺の部分がオイルによってさらに効率良く冷却されるのである。
【０１２２】
なお、上述した実施形態の窪み３１は、オイルの粘性に関係なく、少なからずオイルを留めることができる。しかしながら、オイルの粘性が高いほど、窪み３１は、より確実にオイルを留めることができる。また、上述した実施形態の隆起部分２０も、オイルの粘性に関係なく、少なからずオイルを留めることができる。しかしながら、オイルの粘性が高いほど、隆起部分２０は、より確実にオイルを留めることができる。
【０１２３】
ところで、図１（Ｂ）に示されているように、上述した実施形態では、第１サイドウォール部１３Ａの内壁面にオイル導入通路画成壁１０３が設けられ、第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面にオイル排出通路画成壁１０５が設けられている。次に、これら画成壁１０３、１０５について詳細に説明する。
【０１２４】
オイル導入通路画成壁１０３が図１（Ｂ）に示されているように設けられている場合、オイル導入通路画成壁１０３によって、第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端近傍の部分の剛性が高められ、その結果、第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の部分の剛性も高められる。しかしながら、第２サイドウォール部１３Ｂの第２側方端近傍の部分には、同部分の剛性を高めるオイル導入通路画成壁１０３のような壁は設けられていないことから、第２サイドウォール部１３Ｂの第２側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の部分の剛性は高められていない。したがって、第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の部分の剛性が第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の部分の剛性よりも高くなっている。
【０１２５】
ところで、ピストンがシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、シリンダボア内周壁面からスラスト力を受ける。そして、このスラスト力は、大きくなったり小さくなったりする。ここで、スラスト力が大きくなったときには、このスラスト力によってスカート部１２Ａ、１２Ｂの少なくとも一部が変形せしめられる。そして、その後、スラスト力が小さくなると、変形していたスカート部１２Ａ、１２Ｂの部分の形状が元の形状に戻る。
【０１２６】
ここで、オイル導入通路画成壁１０３によって第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の部分の剛性が第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の部分の剛性よりも高くなっている場合、スラスト力による第１スカート部１２Ａの第１側方端側の部分の変形度合は、同スラスト力による第１スカート部１２Ａの第２側方端側の部分の変形度合よりも小さい。すなわち、第１スカート部１２Ａにおいて、スラスト力による第１側方端側の部分の変形度合と同スラスト力による第２側方端側の部分の変形度合とが互いに異なる。そして、このように変形度合が互いに異なる場合、第１スカート部１２Ａがスラスト力を受けて変形するときに、第１スカート部１２Ａの一部分に大きな応力が発生してしまう。そして、その後、第１スカート部１２Ａが受けるスラスト力が小さくなると、第１スカート部１２Ａの変形していた部分の形状が元の形状に戻り、第１スカート部１２Ａの一部分に発生していた大きな応力が消滅する。このように第１スカート部１２Ａに大きな応力が発生したり、この大きな応力が消滅したりすることによって、第１スカート部１２Ａが疲労によって劣化してしまう。
【０１２７】
そこで、こうした第１スカート部１２Ａの疲労劣化を抑制するために、図１７に示されているように、オイル導入通路画成壁１０３を設けずに、第１スカート部１２Ａの第１側方端と第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端との接続部分の上方端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分に、ピストン本体部１１の内部のオイル通路にオイルを導入するオイル導入口１０４を設けるようにしてもよい。
【０１２８】
この図１７に示されている実施形態（以下この実施形態を「第３実施形態」という）では、第１スカート部１２Ａの剛性が全体に亘って均一であることから、第１スカート部１２Ａの一部分に大きな応力が発生することが抑制される。このため、第１スカート部１２Ａの疲労劣化が抑制される。
【０１２９】
同様に、オイル排出通路画成壁１０５によって第２スカート部１２Ｂの第１側方端近傍の部分の剛性が第２スカート部１２Ｂの第２側方端近傍の部分の剛性よりも高くなっている場合、スラスト力による第２スカート部１２Ｂの第１側方端側の部分の変形度合は、同スラスト力による第２スカート部１２Ｂの第２側方端側の部分の変形度合よりも小さい。すなわち、第２スカート部１２Ｂにおいて、スラスト力による第１側方端側の部分の変形度合と同スラスト力による第２側方端側の部分の変形度合とが互いに異なる。そして、このように変形度合が互いに異なる場合、第２スカート部１２Ｂがスラスト力を受けて変形するときに、第２スカート部１２Ｂの一部分に大きな応力が発生してしまう。そして、その後、第２スカート部１２Ｂが受けるスラスト力が小さくなると、第２スカート部１２Ｂの変形していた部分の形状が元の形状に戻り、第２スカート部１２Ｂの一部分に発生していた大きな応力が消滅する。このように第２スカート部１２Ｂに大きな応力が発生したり、この大きな応力が消滅したりすることによって、第２スカート部１２Ｂが疲労によって劣化してしまう。
【０１３０】
そこで、こうした第２スカート部１２Ｂの疲労劣化を抑制するために、図１７に示されているように、オイル排出通路画成壁１０５を設けずに、第２スカート部１２Ｂの第１側方端と第２サイドウォール部１３Ｂの第１側方端との接続部分の上方端近傍のピストン本体部底壁面１１２の部分に、ピストン本体部１１の内部のオイル通路からオイルを排出するオイル排出口１０５を設けるようにしてもよい。
【０１３１】
この図１７に示されている第３実施形態では、第２スカート部１２Ｂの剛性が全体に亘って均一であることから、第２スカート部１２Ｂの一部分に大きな応力が発生することが抑制される。このため、第２スカート部１２Ｂの疲労劣化が抑制される。
【０１３２】
ところで、上述した実施形態において、ピストンがシリンダボア内に配置されている場合、オイル導入口１０４には、サイドウォール底端面よりも下方からオイルが吹き付けられ、この吹き付けられたオイルがオイル導入口１０４に流入する。したがって、第３実施形態のように、オイル導入口１０４がピストン本体底壁面１１２に設けられている場合、オイルがオイル導入口１０４に効率良く流入しないことになってしまう。
【０１３３】
そこで、上述したスカート部１２Ａ、１２Ｂの不均一な剛性に起因する同スカート部の疲労劣化を抑制しつつ、オイルをオイル導入口１０４に効率良く流入させるために、第２スカート部１２Ｂがスラスト側に配置されることを条件として、図１８に示されているように、第１ピン穴部１４Ａと第１スカート部１２Ａの第１側方端との間の第１サイドウォール部１３Ａの内壁面１３２に、第１サイドウォール部１３Ａの底端面からピストン本体底壁面１１２まで延在するオイル導入通路画成壁１０３を設けて該オイル導入通路画成壁１０３によって画成されるオイル導入通路をピストン１０の内部のオイル通路に接続し、第２スカート部１２Ｂの第１側方端と第２サイドウォール部１３Ｂの第１側方端との接続部分の上方端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分に、オイル排出口１０５を設けるようにしてもよい（すなわち、第２ピン穴部１４Ｂと第２スカート部１２Ｂの第１側方端との間の第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面には、オイル排出通路画成壁１０５は設けられない）。
【０１３４】
この図１８に示されている実施形態（以下この実施形態を「第４実施形態」という）では、第２スカート部１２Ｂがスラスト側に配置されるのであるから、機関運転中、第１スカート部１２Ａが受けるスラスト力は、第２スカート部１２Ｂが受けるスラスト力よりも小さい。したがって、第１ピン穴部１４Ａと第１スカート部１２Ａの第１側方端との間の第１サイドウォール部１３Ａの内壁面１３２にオイル導入通路画成壁１０３が設けられ、その結果、第１スカート部１２Ａの第１側方端側の部分の剛性と第１スカート部１２Ａの第２側方端側の部分の剛性とが互いに異なっていたとしても、第１スカート部１２Ａが受けるスラスト力が比較的小さいのであるから、第１スカート部１２Ａの一部分に大きな応力が発生することはない。したがって、第１スカート部１２Ａの疲労劣化が抑制されている。
【０１３５】
そして、第４実施形態では、オイル導入通路画成壁１０３が第１サイドウォール部１３Ａの底端面からピストン本体底壁面１１２まで延在することから、オイル導入口１０４が第１サイドウォール部１３Ａの底端面近傍に形成されている。したがって、オイルがオイル導入口１０４に効率良く流入する。
【０１３６】
一方、第４実施形態では、第２ピン穴部１４Ｂと第２スカート部１２Ｂの第１側方端との間の第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面１３２にオイル排出通路画成壁１０５が設けられていないことから、第２スカート部１２Ｂの剛性は全体に亘って均一である。したがって、第２スカート部１２Ｂがスラスト側に配置され、第２スカート部１２Ｂが受けるスラスト力が比較的大きいとしても、第２スカート部１２Ｂの一部分に大きな応力が発生することはない。したがって、第２スカート部１２Ｂの疲労劣化が抑制される。
【０１３７】
ところで、上述した実施形態において、ピストン頂壁面１１１とシリンダボア内周壁面とによって形成される燃焼室には、一般的に、該燃焼室に空気を導入する吸気ポートと燃焼室から排気ガスを排出する排気ポートとが接続されている。ここで、燃焼室から排出される排気ガスの温度は、燃焼室に導入される空気の温度よりも高い。したがって、吸気ポートに近い燃焼室内の領域の温度よりも、排気ポートに近い燃焼室内の領域の温度の方が高い。したがって、吸気ポートに近いシリンダボア内周壁面の部分の温度よりも、排気ポートに近いシリンダボア内周壁面の部分の温度の方が高い。したがって、上述した実施形態のピストンがシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、吸気ポートに近いピストンの部分の温度よりも排気ポートに近いピストンの部分の温度の方が高くなる。
【０１３８】
一方、上述した実施形態において、オイル導入口１０４から遠いピストンの部分におけるオイルによる冷却効果よりも、オイル導入口１０４に近いピストンの部分におけるオイルによる冷却効果の方が高い。
【０１３９】
したがって、オイルによってピストン全体を効率良く冷却するという観点からは、オイル導入口１０４に近い方のスカート部（すなわち、上述した実施形態では、第１スカート部１２Ａ）が排気ポートの近くに配置され且つオイル導入口１０４から遠い方のスカート部（すなわち、上述した実施形態では、第２スカート部１２Ｂ）が吸気ポートの近くに配置されるように、上述した実施形態のピストンをシリンダボア内に配置することが好ましい。
【０１４０】
ところで、第１実施形態では、オイル導入通路１０２およびオイル排出通路１０４を形成するためにオイル導入通路画成壁１０３およびオイル排出通路画成壁１０５がサイドウォール内壁面１３２に設けられている。そして、このように画成壁１０３、１０５がサイドウォール内壁面１３２に設けられている場合、これら画成壁１０３、１０３がサイドウォール内壁面１３２に設けられていない場合に比べて、ピストンの重量が重くなる。一方、ピストンの分野では、ピストンの軽量化という要請がある。したがって、オイル導入通路１０２およびオイル排出通路１０４を形成する場合であっても、可能な限りピストンを軽量化することが望まれる場合がある。
【０１４１】
そこで、第１実施形態において、オイル導入通路１０２およびオイル排出通路１０４を形成したとしても可能な限りピストンを軽量化するために、これら通路１０２、１０４を図１９に示されているように形成してもよい。
【０１４２】
すなわち、図１９に示されている実施形態（以下この実施形態を「第５実施形態」という）では、図１９（Ａ）に示されているように、第１ピン穴部１４Ａと第１スカート部１２Ａの第１側方端との間の第１サイドウォール部１３Ａに設けられた隆起部分２０の内壁面に同隆起部分２０に沿って形成されている溝２１を壁２２によって塞ぐことによってオイル導入通路１０２が形成されている。すなわち、隆起部分２０がオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用される。
【０１４３】
このように、隆起部分２０をオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用した場合、隆起部分２０をオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用しない場合に比べて、ピストンが軽量化される。
【０１４４】
また、第５実施形態では、図１９（Ｂ）に示されているように、第２ピン穴部１４Ｂと第２スカート部１２Ｂの第１側方端との間の第２サイドウォール部１３Ｂに設けられた隆起部分２０の内壁面に同隆起部分２０に沿って形成されている溝２１を壁２３によって塞ぐことによってオイル排出通路が形成されている。すなわち、隆起部分２０がオイル排出通路画成壁１０５の一部として利用される。
【０１４５】
このように、隆起部分２０をオイル排出通路画成壁１０５の一部として利用した場合、隆起部分２０をオイル排出通路画成壁１０５の一部として利用しない場合に比べて、ピストンが軽量化される。
【０１４６】
なお、隆起部分２０をオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用するという第５実施形態の考え方は、オイル排出通路画成壁１０５を設けずにオイル導入通路画成壁１０３のみを設ける第４実施形態にも適用可能である。
【０１４７】
ところで、第１実施形態のピストンは、サイドウォール内壁面１３２とスカート内周壁面１２２とピストン本体底壁面１１２とによって画成されるピストン空洞１０１を備えている。ここで、こうしたピストンを型を用いて製造する場合、ピストン空洞１０１に対応する形状の中子を利用してピストン空洞１０１が形成される。詳細には、中子周りにピストンを構成する材料（以下この材料を「ピストン材料」という）が配置された状態でピストン材料が固化されることによってピストン空洞１０１が形成される。
【０１４８】
ところで、中子周りにピストン材料が配置された状態でピストン材料が固化されることによってピストン空洞１０１を形成した場合、ピストン空洞１０１の形成後、中子をピストン空洞１０１から抜き出す必要がある。ここで、上述した実施形態のピストンとは異なり、スカート内周壁面がピストン中心軸線を中心とした部分円筒状の面となっている場合、または、スカート内周壁面がピストン中心軸線に関してスカート上方端からスカート下方端に向かって拡がる部分円錐状の面となっている場合（例えば、図１４（Ｂ）に示されている場合）には、ピストン空洞の形成後、ピストン空洞から中子を容易に抜き出すことができる。
【０１４９】
しかしながら、図１４（Ａ）および図１４（Ｃ）を参照して説明したように、スカート部１２Ａ、１２Ｂの一部分の厚みをその他の部分の厚みよりも厚くした結果、スカート内周壁面１２２の一部分が内方へ突出している場合、ピストン空洞１０１の形成後、同ピストン空洞から中子を抜き出すことが極めて困難である。
【０１５０】
そこで、第１実施形態のピストンを型を用いて製造する場合、以下のようにピストン空洞１０１が形成され、同ピストン空洞の形成後、同ピストン空洞から中子が抜き出される。
【０１５１】
すなわち、本発明の実施形態では、ピストンにピストン空洞１０１を形成するために、図２０に示されている中子が利用される。
【０１５２】
詳細には、（１）「第１サイドウォール部１３Ａの内壁面全体」と「第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の同第１スカート部１２Ａの内周壁面の部分」と「第２スカート部１２Ｂの第２側方端近傍の同第２スカート部１２Ｂの内周壁面の部分」と「第１サイドウォール部１３Ａの上方端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第１中子４１と、（２）「第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面全体」と「第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の同第１スカート部１２Ａの内周壁面の部分」と「第２スカート部１２Ｂの第１側方端近傍の同第２スカート部１２Ｂの内周壁面の部分」と「第２サイドウォール部１３Ｂの上端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第２中子４２と、（３）「第１スカート部１２Ａの残りの内周壁面の部分」と「第１スカート部１２Ａの上方端の中間部分近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第３中子４３と、（４）「第２スカート部１２Ｂの残りの内周壁面の部分」と「第２スカート部１２Ｂの上方端の中間部分近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第４中子４４と、（５）「ピストン本体底壁面１１２の残りの部分」を規定する第５中子４５と、からなる中子が利用される。
【０１５３】
そして、ピストン空洞１０１を形成するときには、第１中子４１と第２中子４２との間に第３中子４３と第４中子４４とをそれぞれ第１中子４１と第２中子４２とに接触するように配置すると共に、第１中子４１と第２中子４２との間であって第３中子４３と第４中子４４との間に第５中子４５をこれら第１中子４１〜第４中子４４と接触するように配置する。そして、これら第１中子４１〜第５中子４５の外形形状は、これら中子４１〜４５が上述したように配置したときにこれら中子によって形成される外形形状がピストン空洞１０１を画成する壁面の形状に一致する形状とされている。
【０１５４】
そして、これら第１中子４１〜第５中子４５によってピストン空洞１０１が形成された後、第５中子４５、第４中子４４、第３中子４３、第２中子４２、第１中子４１の順でピストン空洞１０１から抜き出せば、これら中子４１〜４５はピストン空洞１０１から容易に抜き出される。
【０１５５】
ところで、第１実施形態のピストンを型によって製造する場合においてピストン空洞１０１を形成する上述した考え方は、広くは、スカート内周壁面のより下方の部分に同スカート内周壁面のより上方の部分よりもピストン空洞に向かって突出する突出部分があるピストンを型によって製造する場合においてピストン空洞を形成する場合にも適用可能である。
【０１５６】
ところで、第１実施形態のピストンを型を用いて製造する場合において、上述した中子をピストン空洞から抜き出しやすくするために、スカート部１２Ａ、１２Ｂの横断面形状を図２２に示されている形状（以下、図２２に示されている実施形態を「第６実施形態」という）または図２３に示されている形状（以下、図２３に示されている実施形態を「第７実施形態」という）としてもよい。
【０１５７】
すなわち、図２２（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第６実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、図２２（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った第６実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、第６実施形態のピストン１０では、図２２（Ａ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの上方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域の内周壁面１２ＣＮが同周方向において側方領域の内周壁面１２ＬＴよりも凹んでいる形状を有する。したがって、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２には、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域にピストン中心軸線Ｃ１に対して平行な方向に延びる帯状の溝１２３が形成されている。そして、この帯状の溝１２３が形成されている第２スカート部１２Ｂの上方部分の中央領域と同上方部分の側方領域との間には、同側方領域の内周壁面１２ＬＴよりもピストン中心軸線Ｃ１に向かって突出した突出部分１２４が形成されている。
【０１５８】
一方、第６実施形態のピストン１０では、図２２（Ｂ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの下方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において一定の厚みを有する。すなわち、第２スカート部１２Ｂの下方部分には、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２に形成されている帯状の溝１２３や突出部分１２４は形成されていない。
【０１５９】
そして、第６実施形態のピストン１０では、図示していないが、第１スカート部１２Ａも第２スカート部１２Ｂの形状と同じ形状を有している。
【０１６０】
また、図２３（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第７実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、図２３（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った第７実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、第７実施形態のピストン１０では、図２３（Ａ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの上方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域の内周壁面１２ＣＮが同周方向において側方領域の内周壁面１２ＬＴよりも凹んでいる形状を有する。したがって、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２には、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域にピストン中心軸線Ｃ１に対して平行な方向に延びる帯状の溝１２３が形成されている。しかしながら、この帯状の溝１２３が形成されている第２スカート部１２Ｂの上方部分の中央領域と同上方部分の側方領域との間には、同側方領域の内周壁面１２ＬＴよりもピストン中心軸線Ｃ１に向かって突出した突出部分は形成されていない。
【０１６１】
一方、第７実施形態のピストン１０では、図２３（Ｂ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの下方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において一定の厚みを有する。すなわち、第２スカート部１２Ｂの下方部分には、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２に形成されている帯状の溝１２３は形成されてない。
【０１６２】
そして、第７実施形態のピストン１０では、図示していないが、第１スカート部１２Ａも第２スカート部１２Ｂの形状と同じ形状を有している。
【０１６３】
ところで、上述した実施形態のピストンは、一対のピン穴部を有する。しかしながら、上述した実施形態のピストンが略円環状の１つのピン穴部を有していてもよい。この場合、ピン穴部は、両サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂを貫通するように設けられる。もちろん、このピン穴部の中心軸線は、両サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの延在平面に対して垂直になっている。
【符号の説明】
【０１６４】
１０…ピストン、１１…ピストン本体部、１２Ａ、１２Ｂ…スカート部、１３Ａ、１３Ｂ…サイドウォール部、１４Ａ、１４Ｂ…ピン穴部、２０…隆起部分、２１…溝、３１…窪み、３２…窪み斜面、４１…第１中子、４２…第２中子、４３…第３中子、４４…第４中子、４５…第５中子、１０１…ピストンの空洞、１１２…ピストン本体部の底壁面、１２１…スカート部の外周壁面、１２２…スカート部の内周壁面、１３１…サイドウォール部の外壁面、１３２…サイドウォール部の内壁面、１４２…ピン穴部の側方部分、１４３…ピン穴部の上方部分、ＡＲ１…上方角領域、ＡＲ２…下方角領域、ＡＲ３…ピン穴側方領域、Ｃ１…ピストン中心軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に内燃機関のピストンが開示されている。このピストンは、円柱形のピストン本体部と、このピストン本体部から下方に延びる一対のスカート部と、これらスカート部を互いに連結する一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部に設けられた一対のピン穴部とを有する。そして、このピストンのサイドウォール部は、その下方部分からその上方部分に向かって薄くなる厚みを有している。したがって、このピストンでは、サイドウォール部の上方部分の剛性が低く、サイドウォール部の下方部分の剛性が高くなっている。そして、サイドウォール部の剛性は、スカート部の剛性に影響し、剛性が低いサイドウォール部の部分に近いスカート部の部分の剛性は低く、剛性が高いサイドウォール部の部分に近いスカート部の部分の剛性は高くなっている。したがって、特許文献１に開示されているピストンでは、結果的に、スカート部の上方部分の剛性が低く、スカート部の下方部分の剛性が高くなっている。そして、これによって、以下の効果が得られる。
【０００３】
すなわち、ピストンが内燃機関のシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転され、膨張行程において燃焼室内で燃料が燃焼したとき、ピストン本体部の頂壁面には、高い燃焼圧がかかる。ここで、一般的に、ピストン本体部の外周壁面とシリンダボア内周壁面との間、および、スカート部の外周壁面とシリンダボア内周壁面との間には、若干のクリアランスが存在する。したがって、この場合において、ピストン本体部の頂壁面に高い燃焼圧がかかると、ピストン中心軸線がシリンダボア中心軸線に対して傾くように、ピストンがピストンピン（すなわち、ピン穴部によって形成されるピン穴に挿入されるピストンピン）を中心軸として回転してしまう。そして、このようにピストンが回転した場合、一方のスカート部の上方部分と他方のスカート部の下方部分とがシリンダボア内周壁面に強く当たる。
【０００４】
一方、膨張行程に続く排気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピストン本体部の頂壁面にかかる圧力が低くなる。このとき、ピストン中心軸線がシリンダボア中心軸線に一致するように、ピストンがピストンピンを中心として回転する。このようにピストンが回転した場合、シリンダボア内周壁面に強く当たっていた一方のスカート部の上方部分と他方のスカート部の下方部分とがシリンダボア内周壁面から離れる。
【０００５】
すなわち、機関運転中（すなわち、内燃機関の運転中）、一方のスカート部の上方部分と他方のスカート部の下方部分とが繰り返しシリンダボア内周壁面に強く当たったりそこから離れたりする。
【０００６】
ここで、スカート部の上方部分の剛性が高いと、その部分は変形しづらい。このため、スカート部の上方部分がシリンダボア内周壁面に強く当たったときに、スカート部の上方部分とシリンダボア内周壁面との間で、いわゆるスラップ音や油膜切れが発生してしまう。したがって、こうしたスラップ音や油膜切れの発生を抑制するためには、スカート部の上方部分がシリンダボア内周壁面に当たったときに同上方部分が変形しやすいように、スカート部の上方部分の剛性が低くなっていることが好ましい。上述したように、特許文献１に開示されているピストンでは、スカート部の上方部分の剛性が低くなっているので、スラップ音や油膜切れの発生が抑制されるという効果が得られる。
【０００７】
また、スカート部の下方部分の剛性が低いと、その部分は変形しやすい。このため、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に強く当たったときに、スカート部の下方部分が大きく変形することから、シリンダボア中心軸線に対するピストン中心軸線の傾きが大きくなってしまう。そして、その結果、スカート部の上方部分がシリンダボア内周壁面にさらに強く当たることになってしまうことから、スラップ音や油膜切れが生じやすくなったりしてしまう。もちろん、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に強く当たったときにスカート部の下方部分が大きく変形するのであるから、スカート部の下方部分の変形の支点となる部分が疲労劣化しやすくなってしまう。したがって、こうした疲労劣化を抑制するためには、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に当たったときにスカート部の下方部分が変形しづらいように、スカート部の下方部分の剛性が高くなっていることが好ましい。上述したように、特許文献１に開示されているピストンでは、スカート部の下方部分の剛性が高くなっているので、スラップ音や油膜切れが発生しづらく、また、スカート部の下方部分がシリンダボア内周壁面に当たったときの同下方部分の変形の支点となる部分が疲労劣化しづらくなる。
【０００８】
このように、サイドウォール部の厚みをサイドウォール部全体に亘って一定の厚みとするのではなく、サイドウォール部の厚みをサイドウォール部の部分毎に変えることによって、様々な効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平２−１３２８３４号公報
【特許文献２】実開平３−９２５４４号公報
【特許文献３】実開平３−８９９５８号公報
【特許文献４】特開平４−２１９５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ピストンが内燃機関のシリンダボア内に配置されると、ピストンのピン穴にはピストンピンが挿入され、ピストンピンにはコネクティングロッドの一端が接続され、コネクティングロッドの他端はクランクシャフトに接続される。そして、内燃機関が運転されると、膨張行程において燃焼室内で燃料が燃焼したとき、ピストン本体部の頂壁面には、燃焼圧による大きな荷重（以下この荷重を「燃焼圧荷重」という）がかかる。そして、この燃焼圧荷重は、ピストンピンを介してピストンからコネクティングロッドに伝達され、コネクティングロッドからクランクシャフトに伝達される。したがって、ピストン本体部の頂壁面が燃焼圧荷重を受けたとき、ピストンはその燃焼圧荷重をピン穴部で支持することになる。このため、大きな燃焼圧荷重によってピン穴部の上方部分（以下この部分を「ピン穴上方部分」という）の内周壁面がピストンピンの上方部分（以下この部分を「ピストンピン上方部分」という）の外周壁面に強く押しつけられ、これらピン穴上方部分の内周壁面とピストンピン上方部分の外周壁面との接触面が小さいことから、これら壁面の面圧が高面圧となる。その結果、ピン穴上方部分の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径がそれぞれピン穴の元の半径およびピストンピンの元の半径よりも大きくなるように、ピン穴上方部分とピストンピンとが共に変形してしまう。これによって、ピン穴上方部分に曲げが生じることから、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に引張応力が発生する。一方、膨張行程に続く排気行程および吸気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に発生していた引張応力が消滅する。そして、機関運転中、膨張行程と排気行程および吸気行程とは繰り返し行われるので、ピン穴上方部分が疲労劣化しやすくなる。
【００１１】
また、ピストンの分野では、ピストンの軽量化やピストンに関連するフリクションの低減が要請されており、この要請を達成するためにピン穴の径を小さくすることがある。しかしながら、ピン穴の径を小さくすると、ピン穴上方部分の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径が小さくなる。このため、これら壁面がより小さな接触面にて互いに強く押しつけられることから、これら壁面の面圧がより高面圧となり、その結果、ピン穴上方部分に発生する引張応力がより高くなってしまい、ピン穴上方部分の疲労劣化がより促進されてしまう。
【００１２】
そこで、本発明の１つの目的は、ピン穴上方部分の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができるピストンを提供することにある。
【００１３】
ところで、内部に空洞を備えたピストンを型によって製造する場合、ピストンの空洞は、一般的に、中子を利用して形成される。詳細には、中子周りにピストン材料（すなわち、ピストンを構成する材料）が配置された状態でピストン材料が固化されることによって空洞が形成される。そして、空洞の形成後、中子が空洞から抜き出される。
【００１４】
一方、上述したように、特許文献１に開示されているピストンでは、特定の目的（すなわち、サイドウォール部の上方部分の剛性を低くし且つサイドウォール部の下方部分の剛性を高くする目的）で、サイドウォール部の厚みをその下方部分からその上方部分に向かって薄くしている。ここで、例えば、或る特定の目的で、スカート部の厚みをその下方部分からその上方部分に向かって薄くすることもあり得る。そして、こうしたスカート部を有するピストンがその内部に空洞を備えており、このピストンを型によって製造する場合、上述した一般的な中子を利用して空洞を形成すると、空洞の形成後、中子を空洞から抜き出そうとしたときに、スカート部の下方部分が邪魔になって、中子を空洞から抜き出すことができない。
【００１５】
そこで、本発明のもう１つの目的は、より下方の部分の厚みがより上方の部分の厚みよりも厚くなっているスカート部を有するピストンを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本願の１番目の発明は、円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部に設けられた円環状のピン穴部であって前記サイドウォール部の延在平面に対して垂直な中心軸線を備えたピン穴部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されている内燃機関のピストンに関する。そして、本発明の内燃機関のピストンでは、前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴部の側方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向に延在する隆起部分が前記サイドウォール部に設けられている。
【００１７】
この発明によれば、ピン穴部の上方部分の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができるピストンが提供される。すなわち、ピストンがシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、膨張行程において燃焼室内で燃料が燃焼したとき、ピストン本体部の頂壁面には、大きな燃焼圧荷重（すなわち、燃焼圧による大きな荷重）がかかる。そして、この大きな燃焼圧荷重によってピン穴上方部分（すなわち、ピン穴部の上方部分）の内周壁面がピストンピン上方部分（すなわち、ピン穴に挿入されているピストンピンの上方部分）の外周壁面に押しつけられ、その結果、ピン穴上方部分の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径がそれぞれピン穴の元の半径およびピストンピンの元の半径よりも大きくなるように、ピン穴上方部分とピストンピンとが共に変形してしまう。これによって、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に引張応力が発生する。一方、膨張行程に続く排気行程および吸気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピン穴上方部分の内周壁面側の部分に発生していた引張応力が消滅する。そして、機関運転中、膨張行程と排気行程および吸気行程とは繰り返し行われるので、ピン穴上方部分が疲労劣化しやすくなる。ここで、本発明では、サイドウォール部に隆起部分が設けられている。そして、この隆起部分は、ピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴部の側方部分に隣接するサイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向にサイドウォール部で延在している。したがって、この隆起部分は、燃焼圧荷重によるピストン本体部の撓みの力をピン穴部の側方部分に伝達する。そして、このピン穴部の側方部分に伝達された力によって、ピン穴部には、膨張行程における燃焼圧荷重によるピン穴上方部分の曲りを抑制する方向に力がかかることになる。これにより、ピン穴上方部分の曲りが抑制され、その結果、ピン穴部の上方部分に引張応力が発生することが抑制される。このため、たとえピン穴の径を小さくしたとしてもピン穴部の上方部分の疲労劣化が抑制される。したがって、本発明によれば、ピン穴部の上方部分の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができるピストンが提供される。
【００１８】
また、本願の２番目の発明では、上記１番目の発明の内燃機関のピストンにおいて、前記隆起部分が突出する側とは反対側の前記サイドウォール部の壁面に前記隆起部分に沿って延在する溝が形成されている。
【００１９】
この発明によれば、サイドウォール部の壁面に溝が形成されていることから、ピストンが軽量化される。
【００２０】
また、本願の３番目の発明では、上記１または２番目の発明の内燃機関のピストンにおいて、前記ピン穴部の中心軸線と当該ピストンの中心軸線とを含む平面をピン穴縦平面と称し、該ピン穴縦平面近傍のピン穴部の部分であって前記ピン穴部の中心軸線に関して前記ピストン本体部側の部分をピン穴上方部分と称し、前記ピン穴部の中心軸線を含み且つ当該ピストンの中心軸線に対して垂直な平面をピン穴横平面と称し、該ピン穴横平面近傍のピン穴部の部分をピン穴横部分と称し、前記ピン穴上方部分と前記ピン穴横部分との略中間に位置するピン穴部の部分をピン穴斜め上方部分と称したとき、前記隆起部分が前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴斜め上方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かって略真っ直ぐに延在する。
【００２１】
この発明によれば、ピン穴の径を小さくしたとしてもより確実にピン穴上方部分の疲労劣化が抑制される。すなわち、ピストン本体部の頂壁面に大きな燃焼圧荷重がかかると、上記１番目の発明に関連して説明したように、この大きな燃焼圧荷重によってピン穴部上方部分に引張応力が発生する。これに関し、ピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴斜め上方部分に力がかかると、ピン穴上方部分の曲げが良好に抑制され、その結果、ピン穴上方部分に引張応力が発生することが良好に抑制されることが本願の発明者の研究により判明した。ここで、本発明では、隆起部分がピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴斜め上方部分に隣接するサイドウォール部の外壁面の領域に向かって略真っ直ぐに延在している。このため、燃焼圧荷重によるピストン本体部の撓みの力がピストン本体部とスカート部とに隣接するサイドウォール部の外壁面の領域からピン穴斜め上方部分にかかることになる。このため、ピン穴の径を小さくしたとしてもより確実にピン穴上方部分の疲労劣化が抑制されることになる。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本願の４番目の発明は、円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されており、前記スカート部のより下方の部分の厚みが同スカート部のより上方の部分の厚みよりも厚くなっているピストンを型を用いて製造する方法に関する。そして、本発明の方法では、一方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同一方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第１の中子と、他方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同他方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第２の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記一方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第３の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第３の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記他方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第４の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第４の中子と、前記第１の中子、前記第２の中子、前記第３の中子、および、前記第４の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分を規定する第５の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子と前記第３の中子と前記第４の中子との間に配置される第５の中子とによって、前記空洞がピストン内に形成される。
【００２３】
この４番目の発明によれば、第１の中子〜第５の中子の外壁面によって構成される壁面によって、ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とが規定され、これによって、ピストン内に空洞が形成される。そして、各中子は、ピストンの空洞内の一部領域のみを占めていることから、これら全ての中子をピストンの空洞から抜き出すことができる。
【００２４】
また、本願の５番目の発明では、上記４番目の発明の方法において、第１の中子、第２の中子、第３の中子、第４の中子、および、第５の中子によって前記空洞がピストン内に形成された後、始めに、第５の中子が抜き出され、次いで、第３の中子および第４の中子が抜き出され、次いで、第１の中子および第２の中子が抜き出される。
【００２５】
この５番目の発明によれば、全ての中子をピストン内の空洞から容易に抜き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ）は、第１実施形態のピストンの側面図であり、（Ｂ）は、同ピストンの底面図である。
【図２】図１（Ａ）と同様の第１実施形態のピストンの側面図である。
【図３】図２の線Ｘ−Ｘに沿った第１実施形態のピストンの隆起部分の断面図である。
【図４】図１（Ａ）と同様の図であるが、第１実施形態の隆起部分とは別の隆起部分を備えたピストンを示した側面図である。
【図５】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図６】図５と同様の図であって図５に示されている面を説明するための図である。
【図７】（Ａ）は、図５の面Ａに沿った第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面を示した図であり、同様に、（Ｂ）〜（Ｇ）は、それぞれ、図５の面Ｂ〜Ｇに沿った第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面を示した図であり、（Ｈ）は、第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との底端面を示した図である。
【図８】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図９】図８と同様の図であって図８に示されている面を説明するための図である。
【図１０】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図１１】図１０と同様の図であって図１０に示されている面を説明するための図である。
【図１２】図１（Ａ）と同様の図であって第１実施形態のピストンのサイドウォール部とスカート部との断面をとる複数の面を示した図である。
【図１３】図１２と同様の図であって図１２に示されている面を説明するための図である。
【図１４】（Ａ）は、第１実施形態のピストンのスカート部周辺の縦断面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態のピストンとは異なるピストンのスカート部周辺の縦断面図であり、（Ｃ）は、第１実施形態のピストンの変更例のスカート部周辺の縦断面図である。
【図１５】（Ａ）は、図１（Ａ）と同様の図であって第２実施形態のピストンの側面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の線Ｙ−Ｙに沿った同ピストンのサイドウォール部の縦断面図である。
【図１６】（Ａ）は、図１５（Ｂ）と同様の図であって第２実施形態のピストンがシリンダボア内に配置されたときに同ピストンの窪みにオイルが留められている様子を示した図であり、（Ｂ）は、図１５（Ｂ）と同様の図であって同ピストンがシリンダボア内に配置されたときに同ピストンの窪みにおいてオイルが拡散する様子を示した図である。
【図１７】図１（Ｂ）と同様の図であって第３実施形態のピストンの底面図である。
【図１８】図１（Ｂ）と同様の図であって第４実施形態のピストンの底面図である。
【図１９】（Ａ）は、図３と同様の図であって第５実施形態のピストンの第１サイドウォール部に設けられた隆起部分の断面図であり、（Ｂ）は、図３と同様の図であって同ピストンの第２サイドウォール部に設けられた隆起部分の断面図である。
【図２０】本発明の実施形態のピストンを底端面から見た図であって本発明の実施形態のピストンの空洞を形成するために利用される中子を示した図である。
【図２１】図１（Ａ）と同様の図であって第６実施形態または第７実施形態のピストンの側面図である。
【図２２】（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第６実施形態のピストンのスカート部の横断面図であり、（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った同ピストンのスカート部の横断面図である。
【図２３】（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第７実施形態のピストンのスカート部の横断面図であり、（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った同ピストンのスカート部の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明のピストンの実施形態について説明する。図１に第１実施形態のピストンが示されている。図１（Ａ）は、第１実施形態のピストンの側面図であり、図１（Ｂ）は、同ピストンの底面図である。図１に示されているように、ピストン１０は、１つの本体部（以下「ピストン本体部」という）１１と、一対のスカート部１２Ａ、１２Ｂと、一対のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂと、一対のピン穴部１４Ａ、１４Ｂとを有する。
【００２８】
なお、以下の説明において、「上方」という用語は、図１（Ａ）の図面上における「上方」（例えば、ピン穴部１４Ａ、１４Ｂを基準とした場合に、ピストン本体部１１が配置されている側に向かう方向）を表し、「下方」という用語は、図１（Ａ）の図面上における「下方」（すなわち、「上方」とは反対の方向）を表し、「側方」という用語は、下方から上方に向かう方向に対して垂直な方向を表し、「外方」という用語は、ピストン１０の内部から同ピストンの外部に向かう方向を表し、「内方」という用語は、ピストン１０の外部から同ピストンの内部に向かう方向（すなわち、「外方」とは反対の方向）を表す。また、「底端面」とは、下方を向いた端面である。
【００２９】
ピストン本体部１１は、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円柱状の部分である。そして、ピストン本体部１１は、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円形の面をなして上方を向いた１つの壁面（以下この壁面を「ピストン本体頂壁面」という）１１１と、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円形の面をなして下方を向いた１つの壁面（以下この壁面を「ピストン本体底壁面」という）１１２と、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円筒状の面をなして外方を向いた１つの外周壁面（以下この壁面を「ピストン本体外周壁面」という）１１３とを有する。
【００３０】
ピストン本体外周壁面１１３は、ピストン本体頂壁面１１１の外周端とピストン本体底壁面１１２の外周端とを互いに連結している。また、ピストン本体外周壁面１１３には、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする円環状の複数の溝１１４が形成されている。これら溝１１４には、それぞれ、円環状のオイルリング（図示せず）が収容される。また、ピストン本体頂壁面１１１には、キャビティ１１５が形成されている。
【００３１】
各スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする略部分円環状の部分である。そして、各スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする略部分円筒状の面をなして外方を向いた１つの外周壁面（以下この壁面を「スカート外周壁面」という）１２１と、ピストン中心軸線Ｃ１を中心とする略部分円筒状の面をなして内方を向いた１つの内周壁面（以下この壁面「スカート内周壁面」ともいう）１２２とを有する。また、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して対称的に互いに反対側に配置されている。別の言い方をすれば、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して互いに反対側に位置するピストン本体底壁面１１２の部分円環状の外周領域から下方へピストン中心軸線Ｃ１に対して平行に延在している。なお、各スカート外周壁面１２１は、ピストン本体外周壁面１１３と略面一になっている。
【００３２】
各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、平坦な形状の部分である。そして、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、平坦な面をなして外方を向いた１つの外壁面（以下この壁面を「サイドウォール外壁面」ともいう）１３１と、平坦な面をなして内方を向いた１つの内壁面（以下この壁面を「サイドウォール内壁面」ともいう）１３２とを有する。また、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して対称的に互いに反対側に配置されている。別の言い方をすれば、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、ピストン中心軸線Ｃ１に関して互いに反対側に位置するピストン本体底壁面１１２の矩形の領域から下方へピストン中心軸線Ｃ１に対して平行に延在している。また、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの側方端は、スカート部１２の対応する側方端に接続されている。したがって、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、２つのスカート部１２Ａ、１２Ｂ間に配置され、これら２つのスカート部１２Ａ、１２Ｂを互いに連結している。
【００３３】
各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂは、円環状の部分である。したがって、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂには、貫通穴（以下「ピン穴」という）１４１が形成されている。これらピン穴１４１には、ピストン１０をコンロッド（図示せず）に接続するための１つの共通のピストンピン（図示せず）が挿入される。また、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂは、その中心軸線（すなわち、ピン穴１４１の中心軸線であり、以下この中心軸線を「ピン穴中心軸線」という）Ｃ２がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの延在平面に対して垂直となり且つサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの略中央の部分を貫通するように設けられている。したがって、ピン穴中心軸線Ｃ２に対して平行な方向における各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂの一方の端部は、サイドウォール外壁面１３１から外方へ突出しており、ピン穴中心軸線Ｃ２に対して平行な方向における各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂの他方の端部は、サイドウォール内壁面１３２から内方へ突出している。
【００３４】
なお、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂは、一方のピン穴１４１の中心軸線Ｃ２が他方のピン穴１４１の中心軸線Ｃ２と一致するように配置されている。また、各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂがサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けられており、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂがピストン本体底壁面１１２に接続されていることから、各サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂは、ピストン本体部１１とピン穴部１４Ａ、１４Ｂとを互いに連結する連結部であるとも言える。
【００３５】
また、以下の説明では、図１（Ａ）に参照符号１４３で示されているピン穴部１４Ａ、１４Ｂの上方部分を「ピン穴上方部分」と称し、図１（Ａ）に参照符号１４２で示されているピン穴部１４Ａ、１４Ｂの側方部分を「ピン穴側方部分」と称する。
【００３６】
各ピン穴部１４Ａ、１４Ｂとピストン本体部１１との間のサイドウォール外壁面１３１には、リブ３０が設けられている。このリブ３０は、ピストン中心軸線Ｃ１に対して平行に延在し、ピン穴上方部分１４３とピストン本体底壁面１１２とを連結している。
【００３７】
ピストン１０の内部には、空洞（以下「ピストン空洞」という）１０１が形成されている。このピストン空洞１０１は、概ね、ピストン本体底壁面１１２とスカート内周壁面１２２とサイドウォール内壁面１３２とによって画成されている。
【００３８】
ピストン本体部１１の内部には、ピストン本体部１１を冷却するオイルを通すためのオイル通路（図示せず）が形成されている。
【００３９】
そして、図１（Ｂ）に示されているように、一方のピン穴部（以下このピン穴部を「第１ピン穴部」という）１４Ａと一方のスカート部（以下このスカート部を「第１スカート部」という）１２Ａとの間の一方のサイドウォール部（以下このサイドウォール部を「第１サイドウォール部」という）１３Ａの内壁面１３２には、オイル導入通路画成壁１０３が設けられている。このオイル導入通路画成壁１０３は、第１サイドウォール部１３Ａの底端面近傍の領域から略上方へ第１ピン穴部１４Ａ近傍の領域を通過してピストン本体底壁面１１３まで延在する。また、オイル導入通路画成壁１０３は、ピストン本体部１１の内部に形成されている上記オイル通路内にオイルを導入するためのオイル導入通路１０２を画成する。このオイル導入通路１０２は、ピストン本体底壁面１１３において上記オイル通路に接続されている。
【００４０】
また、他方のピン穴部（以下このピン穴部を「第２ピン穴部」という）１４Ｂと他方のスカート部（以下このスカート部を「第２スカート部」という）１２Ｂとの間の他方のサイドウォール部（以下このサイドウォール部を「第２サイドウォール部」という）１３Ｂの内壁面１３２には、オイル排出通路画成壁１０５が設けられている。このオイル排出通路画成壁１０５は、第２サイドウォール部１３Ｂの底端面近傍の領域から略上方へ第２ピン穴部１４Ｂ近傍の領域を通過してピストン本体底壁面１１３まで延在する。また、オイル排出通路画成壁１０５は、ピストン本体部１１の内部に形成されている上記オイル通路内のオイルを排出するためのオイル排出通路１０４を画成する。このオイル排出通路１０４は、ピストン本体底壁面１１３において上記オイル通路に接続されている。
【００４１】
したがって、これら画成壁１０３、１０５は、ピストン中心軸線Ｃ１に関して対称的にそれぞれ対応するサイドウォール内壁面１３２に設けられている。
【００４２】
なお、以下の説明では、オイル導入通路画成壁１０３に近い方の第１サイドウォール部１３Ａの側方端を「第１側方端」と称し、オイル導入通路画成壁１０３から遠い方の第１サイドウォール部１３Ａの側方端を「第２側方端」と称し、オイル排出通路画成壁１０５に近い方の第２サイドウォール部１３Ｂの側方端を「第１側方端」と称し、オイル排出通路画成壁１０５から遠い方の第２サイドウォール部１３Ｂの側方端を「第２側方端」と称する。また、以下の説明では、第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの側方端を「第１側方端」と称し、第２サイドウォール部１３Ｂの第２側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの側方端を「第２側方端」と称し、第２サイドウォール部１３Ｂの第１側方端に接続されている第２スカート部１２Ｂの側方端を「第１側方端」と称し、第1サイドウォール部１３Ａの第２側方端に接続されている第２スカート部１２Ｂの側方端を「第２側方端」と称する。
【００４３】
第１サイドウォール部１３Ａには、２つの隆起部分２０が設けられており、第２サイドウォール部１３Ｂにも、２つの隆起部分２０が設けられている。これら隆起部分２０は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの一部分であって、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの他の部分よりも外方へ突出した部分である。したがって、隆起部分２０に対応する領域のサイドウォール外壁面１３１は、その領域以外の領域のサイドウォール外壁面１３１に比べて外方へ突出している。
【００４４】
次に、これら隆起部分２０について詳細に説明する。
【００４５】
なお、以下の説明では、図２に参照符号ＡＲ１で示されている領域を「上方角領域」と称する。この領域は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとの接続部分の上方端近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域（すなわち、スカート部１２Ａ、１２Ｂとピストン本体部１１との接続部分近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域）である。また、図２に参照符号ＡＲ２で示されている領域を「下方角領域」と称する。この領域は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとの接続部分の下方端近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域である。また、図２に参照符号ＡＲ３で示されている領域を「ピン穴側方領域」と称する。この領域は、ピン穴側方部分１４２近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域である。
【００４６】
各サイドウォール外壁面１３１には、それぞれ、２つの上方角領域ＡＲ１と２つの下方角領域ＡＲ２と２つのピン穴側方領域ＡＲ３がある。そして、各隆起部分２０は、それぞれ、上方角領域ＡＲ１から同上方角領域ＡＲ１に近い方のピン穴側方領域ＡＲ３まで延在するようにサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けられている。より詳細には、各隆起部分２０は、図２で見てピン穴中心軸線に対して上方のピン穴部１４Ｂの部分と同じく図２で見てピン穴中心軸線に対して左右のピン穴部１４Ｂの部分との略中央の部分（以下この部分を「ピン穴斜め上方部分」という）に向かって上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３まで略真っ直ぐに延在する。別の表現をすれば、ピン穴中心軸線とピストン中心軸線とを含む平面をピン穴縦平面と称し、ピン穴中心軸線を含み且つピストン中心軸線に対して垂直な平面をピン穴横平面と称し、該ピン穴横平面近傍のピン穴部１４Ｂの部分をピン穴横部分と称したとき、ピン穴上方部分１４３はピン穴縦平面近傍のピン穴部の部分であってピン穴中心軸線に関してピストン本体部１１側の部分であり、ピン穴斜め上方部分はピン穴上方部分１４３とピン穴横部分との略中間に位置するピン穴部１４Ｂの部分であり、隆起部分２０は上方角領域ＡＲ１からピン穴斜め上方部分に隣接するピン穴側方領域ＡＲ３まで略真っ直ぐに延在する。また、各隆起部分２０の外壁面は、図３に示されているように、隆起部分２０の延在方向に沿ったラインを母線とする略部分円筒状の面をなすように突出している。
【００４７】
また、各隆起部分２０の内壁面（すなわち、隆起部分２０に対応するサイドウォール内壁面１３２）は、図３に示されているように、隆起部分２０の延在方向に沿ったラインを母線とする略部分円筒状の面をなすように窪んでいる。すなわち、サイドウォール内壁面１３２は、隆起部分２０に対応する領域において隆起部分２０に沿って窪んでいる。したがって、サイドウォール内壁面１３２には、上方角領域ＡＲ１から同上方角領域ＡＲ１に近い方のピン穴側方領域ＡＲ３まで延在する溝２１が形成されている。
【００４８】
サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに隆起部分２０が設けられることによって、以下の効果が得られる。
【００４９】
すなわち、ピストン１０が内燃機関のシリンダボア内に配置されると、ピストン本体頂壁面１１１とシリンダボア内周壁面（図示せず）とシリンダヘッド底壁面（図示せず）とによって燃焼室（図示せず）が形成される。また、ピン穴１４１にはピストンピン（図示せず）が挿入され、このピストンピンを介してピストン１０がコンロッド（図示せず）に接続される。
【００５０】
ここで、内燃機関が運転され、膨張行程において燃焼室内で燃料と空気との混合気が燃焼すると、ピストン本体頂壁面１１１には、大きな燃焼圧荷重（すなわち、燃焼圧による荷重）がかかる。そして、この大きな燃焼圧荷重によってピン穴上方部分１４３の内周壁面がピストンピン上方部分（すなわち、ピストンピンの上方部分）の外周壁面に押しつけられ、その結果、ピン穴上方部分１４３の内周壁面およびピストンピン上方部分の外周壁面の曲率半径がそれぞれピン穴１４１の元の半径およびピストンピンの元の半径よりも大きくなるように、ピン穴上方部分１４３とピストンピンとが共に変形してしまう。これによって、ピン穴上方部分１４３の内周壁面側の部分に引張応力が発生する。一方、膨張行程に続く排気行程および吸気行程では、燃焼室内の圧力が低くなることから、ピン穴上方部分１４３の内周壁面側の部分に発生していた引張応力が消滅する。
【００５１】
そして、機関運転中（すなわち、内燃機関の運転中）、膨張行程と排気行程および吸気行程とは繰り返し行われるので、ピン穴上方部分１４３が疲労によって劣化しやすくなってしまう（以下この疲労による劣化を「疲労劣化」という）。
【００５２】
ここで、第１実施形態のピストンでは、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに隆起部分２０が設けられている。そして、これら隆起部分２０は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいてピン穴斜め上方部分に向かって上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３まで略真っ直ぐに延在している。したがって、これら隆起部分２０は、燃焼圧荷重によるピストン本体部１１の撓みの力をピン穴側方部分１４２に伝達する。そして、このピン穴側方部分１４２に伝達された力によって、ピン穴部１４Ｂには、膨張行程における燃焼圧荷重によるピン穴上方部分１４３の曲りを抑制する方向に力がかかることになる。これにより、ピン穴上方部分１４３の曲りが抑制され、その結果、ピン穴上方部分１４３に引張応力が発生することが抑制される。このため、たとえピン穴の径を小さくしたとしてもピン穴上方部分１４３の疲労劣化が抑制される。したがって、第１実施形態によれば、ピン穴上方部分１４３の疲労劣化を抑制しつつピン穴の径を小さくすることができる。
【００５３】
ところで、第１実施形態の隆起部分２０は、本発明の隆起部分の一例である。すなわち、本発明の隆起部分には、上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３に向かう方向に延在する如何なる隆起部分も含まれる。また、別の表現をすれば、本発明の隆起部分には、ピストン本体部１１の撓みに起因したピストン本体外周部分１１６の変位によってサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに加えられる圧縮力がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂを伝わる経路に沿って上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３に向かう方向に延在する如何なる隆起部分も含まれる。また、別の表現をすれば、本発明の隆起部分には、ピストン本体頂壁面１１１が燃焼圧荷重を受けたときのピストン本体部１１の撓みを抑制するように上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３に向かう方向に延在する如何なる隆起部分も含まれる。
【００５４】
したがって、本発明の隆起部分には、図４に示されている形状の隆起部分２０も含まれる。すなわち、図４に示されている各隆起部分２０は、その延在方向においてその中央の部分が下方角領域ＡＲ２に向かって凸となっている略円弧状に延在している。別の云い方をすれば、各隆起部分２０は、その中央の部分までは上方角領域ＡＲ１から略下方に向かって延在し、同中央の部分においてその延在方向をピン穴側方部分１４２に向かう方向へと徐々に変え、同中央の部分を越えるとピン穴側方部分１４２に向かって延在する。
【００５５】
また、第１実施形態において、上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３まで延在する隆起部分２０をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるのに代えて、上方角領域ＡＲ１からピン穴側方領域ＡＲ３までの領域の一部に延在する隆起部分をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるようにしてもよい。
【００５６】
また、第１実施形態において、連続的に延在する隆起部分２０をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるのに代えて、複数の部分に分割されて延在する隆起部分をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるようにしてもよい。
【００５７】
また、第１実施形態において、外方へ突出する隆起部分２０をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるのに代えて、内方へ突出する隆起部分をサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けるようにしてもよい。この場合、第１実施形態において、隆起部分２０に沿って延在する溝２１をサイドウォール内壁面１３２に形成するのに代えて、隆起部分に沿って延在する溝がサイドウォール外壁面１３１に形成される。
【００５８】
ところで、上述したように、隆起部分２０に対応するサイドウォール内壁面１３２には、隆起部分２０に沿って溝２１が形成されている。このように溝２１が形成されている場合、ピストン１０が軽量化されるという効果が得られる。もちろん、この効果を必要としない場合、或いは、溝２１がサイドウォール内壁面１３２に設けられていない方が好ましい場合には、溝２１がサイドウォール内壁面１３２に形成されていなくてもよい。
【００５９】
次に、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとの接続形態について説明する。
【００６０】
なお、以下の説明において、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂとスカート部１２Ａ、１２Ｂとをまとめて「ピストン下方壁」と称し、特定の面で切られたピストン下方壁の断面を「ピストン下方壁断面」と称し、このピストン下方壁の底端面を「ピストン下方壁底端面」と称し、ピストン下方壁断面またはピストン下方壁底端面におけるサイドウォール部とスカート部との接続部分を「ピストン下方壁接続部分」と称し、このピストン下方壁接続部分近傍のサイドウォール部の部分を「サイドウォール接続部分」と称し、ピストン下方壁接続部分近傍のスカート部の部分を「スカート接続部分」と称し、ピストン下方壁断面またはピストン下方壁底端面においてサイドウォール接続部分がピストン下方壁接続部分に向かって延在する方向を「サイドウォール延在方向」と称し、ピストン下方壁断面またはピストン下方壁底端面においてスカート接続部分がピストン下方壁接続部分に向かって延在する方向を「スカート延在方向」と称し、サイドウォール延在方向とスカート延在方向とが交差する角度を「ピストン下方壁交差角度」と称する。
【００６１】
図５に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図６に示されているように、ピストン中心軸線Ｃ１に対して垂直な平面Ｐ１を「水平面」と称し、この水平面Ｐ１とピン穴中心軸線Ｃ２との間の距離Ｄ１を「水平面距離」と称したとき、図５に示されている面Ａ〜Ｇは、水平面距離Ｄ１がそれぞれ異なる水平面Ｐ１である。
【００６２】
図５に示されている例では、面Ｄの水平面距離Ｄ１は零である。そして、面Ｄに関し、面Ａと面Ｇとが対称であり、面Ｂと面Ｆとが対称であり、面Ｃと面Ｅとが対称である。また、面Ａ、Ｇの水平面距離Ｄ１が最も大きく、面Ｂ、Ｆの水平面距離Ｄ１が次に大きく、面Ｃ、Ｅの水平面距離Ｄ１がその次に大きく設定されている。
【００６３】
これら面Ａ〜Ｇに沿ってピストン下方壁を切って下方から見たときのピストン下方壁断面がそれぞれ図７（Ａ）〜図７（Ｇ）に示されており、ピストン下方壁底端面が図７（Ｈ）に示されている。
【００６４】
図７を参照すると判るように、ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度（図７に参照符号ＡＮで示されている角度）は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００６５】
したがって、スカート部１２Ａ、１２Ｂの上方部分のピストン下方壁交差角度が比較的大きくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００６６】
すなわち、ピストン１０がシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、シリンダボア内周壁面からのいわゆるスラスト力を受ける。また、機関運転中、スカート部１２Ａ、１２Ｂの上方部分（以下この部分を「スカート上方部分」ともいう）の温度はスカート部の中央部分（以下この部分を「スカート中央部分」という）およびスカート部の下方部分（以下この部分を「スカート下方部分」という）の温度よりも高くなる。このため、スカート上方部分の熱膨張の度合は、スカート中央部分およびスカート下方部分の熱膨張の度合よりも大きい。したがって、スカート上方部分のスラスト耐性（すなわち、スラスト力による変形に対する耐性）が高い場合、スカート上方部分がシリンダボア内周壁面に比較的強く押しつけられてしまういわゆる締り嵌めが生じる可能性が高い。一方、スカート上方部分のスラスト耐性が低い場合、スカート上方部分が熱膨張したとき、スカート上方部分はピストン中心軸線Ｃ１に関して径方向内方にも変形可能であることから、締り嵌めが生じる可能性は低い。したがって、締り嵌めを抑制するためには、スカート上方部分のスラスト耐性を低くすることが好ましい。
【００６７】
ここで、ピストン下方壁交差角度が大きいほど、スカート部１２Ａ、１２Ｂのスラスト耐性が低くなる。ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度がピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっていることから、スカート上方部分のピストン下方壁交差角度が比較的大きくなっている。したがって、スカート上方部分のスラスト耐性が低くなっているので、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【００６８】
また、ピストン１０では、スカート下方部分のピストン下方壁交差角度が比較的小さくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００６９】
すなわち、ピストン１０がシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、ピストン１０には、ピストン中心軸線Ｃ１がシリンダボア中心軸線に対して傾くようにピストン１０を変位させる力が働き、これによって、スカート下方部分がシリンダボア内周壁面に押しつけられる。このとき、スカート下方部分の剛性が低いと、スカート下方部分が容易に内方に変形可能である。したがって、スカート下方部分がシリンダボア内周壁面に押しつけられたときに、スカート下方部分が内方に変形してしまう。一方、スカート下方部分の剛性が高ければ、スカート下方部分がシリンダボア内周壁面に押しつけられたとしても、スカート下方部分が内方に変形することはない。したがって、スカート下方部分が内方に変形することを抑制するためには、スカート下方部分の剛性を高くすることが好ましい。
【００７０】
ここで、ピストン下方壁交差角度が小さいほど、スカート部１２Ａ、１２Ｂの剛性が高くなる。ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度がピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっていることから、スカート下方部分のピストン下方壁交差角度が比較的小さくなっている。したがって、スカート下方部分の剛性が高くなっているので、スカート下方部分の内方への変形が抑制される。
【００７１】
このように、ピストン１０では、ピストン下方壁交差角度がピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっていることによって、スカート上方部分の締り嵌めの抑制とスカート下方部分の内方への変形の抑制とが同時に達成されている。
【００７２】
ところで、ピストン１０では、以下のように複数のピストン下方壁断面を取得し、これらピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したときにも、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００７３】
すなわち、図８に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図９に示されているように、ピン穴中心軸線Ｃ２とピストン中心軸線Ｃ１とを含む平面Ｐ２を「基準平面」と称し、この基準平面Ｐ２の一方の側に延在する平面Ｐ３と基準平面Ｐ２の他方の側に延在する平面Ｐ４とによって構成される一対の平面Ｐ３、Ｐ４であって基準平面Ｐ２に関して対称であり且つ当該平面Ｐ３、Ｐ４同士が交差する線がピン穴中心軸線Ｃ２に一致する一対の平面を「対平面」と称し、この対平面Ｐ３、Ｐ４間の角度ＡＮ１を「平面間角度」と称したとき、図８に示されている面Ａ〜Ｇは、平面間角度ＡＮ１がそれぞれ異なる対平面Ｐ３、Ｐ４である。
【００７４】
図８に示されている例では、平面間角度ＡＮ１は対平面Ａ〜Ｇの順で大きく設定されている。
【００７５】
そして、これら対平面Ａ〜Ｇに沿ってピストン下方壁を切ったときのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したとき、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００７６】
また、ピストン１０では、以下のように複数のピストン下方壁断面を取得し、これらピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したときにも、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００７７】
すなわち、図１０に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図１１に示されているように、ピン穴中心軸線Ｃ２とピストン中心軸線Ｃ１とを含む平面Ｐ２を「基準平面」と称し、この基準平面Ｐ２の一方の側に延在する平面Ｐ５と基準平面Ｐ２の他方の側に延在する平面Ｐ６とによって構成される一対の平面Ｐ５、Ｐ６であって基準平面Ｐ２に関して対称な一対の平面Ｐ５、Ｐ６を「対平面」と称し、この対平面Ｐ５、Ｐ６間の角度ＡＮ２を「平面間角度」と称し、対平面Ｐ５、Ｐ６が交差する線とピン穴中心軸線Ｃ２との間の距離Ｄ２を「平面距離」と称したとき、図１０に示されている面Ａ〜Ｇは、平面間角度ＡＮ２および断平面距離Ｄ２がそれぞれ異なる対平面Ｐ５、Ｐ６である。
【００７８】
図１０に示されている例では、対平面Ｄの平面間角度は１８０°である。そして、対平面Ｄに関し、対平面Ａ〜Ｃは上方側に配置され、対平面Ｅ〜Ｇは下方側に配置されている。また、対平面Ｄに関し、対平面Ａと対平面Ｇとが対称であり、対平面Ｂと対平面Ｆとが対称であり、対平面Ｃと対平面Ｅとが対称である。そして、対平面Ａ、Ｇの平面距離Ｄ２が最も大きく、対平面Ｂ、Ｆの平面距離Ｄ２が次に大きく、対平面Ｃ、Ｅの平面距離Ｄ２がその次に大きく設定されている。また、平面間角度ＡＮ２は、対平面Ａ〜ＣおよびＥ〜Ｇの順で大きく設定されている。
【００７９】
そして、これら対平面Ａ〜Ｇに沿ってピストン下方壁を切ったときのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したとき、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００８０】
また、ピストン１０では、以下のように複数のピストン下方壁断面を取得し、これらピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したときにも、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００８１】
すなわち、図１２に示されているように、ピストン下方壁断面をとるための複数の面Ａ〜Ｇを設定する。ここで、図１３に示されているように、ピン穴中心軸線Ｃ２とピストン中心軸線Ｃ１とを含む平面Ｐ２を「基準平面」と称し、この基準平面Ｐ２上の中心軸線を中心とする円筒面Ｐ７を単に「円筒面」と称し、この円筒面Ｐ７と基準平面Ｐ２とが交差する線とピン穴中心軸線Ｃ２との間の距離Ｄ３を「円筒面距離」と称したとき、図１２に示されている面Ａ〜ＣおよびＥ〜Ｇは、曲率半径および断平面距離Ｄ３がそれぞれ異なる円筒面Ｐ７であり、図１２に示されている面Ｄは、基準平面Ｐ２に対して垂直であってピン穴中心軸線Ｃ２を含む面である。
【００８２】
図１２に示されている例では、面Ｄに関し、円筒面Ａ〜Ｃは上方側に配置され、円筒面Ｅ〜Ｇは下方側に配置されている。また、面Ｄに関し、円筒面Ａと円筒面Ｇとが対称であり、円筒面Ｂと円筒面Ｆとが対称であり、円筒面Ｃと円筒面Ｅとが対称である。そして、円筒面Ａ、Ｇの断平面距離Ｄ３が最も大きく、円筒面Ｂ、Ｆの断平面距離Ｄ３がその次に大きく、円筒面Ｃ、Ｅの断平面距離Ｄ３がその次に大きく設定されている。また、円筒面Ａ、Ｇの曲率半径が最も小さく、円筒面Ｂ、Ｆの曲率半径が次に小さく、円筒面Ｃ、Ｅの曲率半径がその次に小さく設定されている。
【００８３】
そして、これら円筒面Ａ〜ＣおよびＥ〜Ｇならびに面Ｄ−Ｄに沿ってピストン下方壁を切ったときのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度およびピストン下方壁底端面におけるピストン下方壁交差角度を互いに比較したとき、ピストン下方壁交差角度は、ピストン下方壁において下方から上方に向かって徐々に大きくなっている。
【００８４】
以上、図５〜図１３を参照して説明したピストン下方壁交差角度に関する特徴を包括的に表現すれば、ピストン１０では、少なくとも、互いに交差しない２つのピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度（または、１つのピストン下方壁断面とピストン下方壁底端面とにおけるピストン下方壁交差角度）を互いに比較したとき、より上方に位置するピストン下方壁断面におけるピストン下方壁交差角度は、より下方に位置するピストン下方壁断面（または、ピストン下方壁底端面）におけるピストン下方壁交差角度よりも大きくなっていると言える。
【００８５】
ところで、図７を参照すると判るように、ピストン１０では、サイドウォール接続部分（すなわち、ピストン下方壁接続部分近傍のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの部分）は、少なくとも、湾曲している。そして、このサイドウォール接続部分の曲率半径（以下この曲率半径を「サイドウォール曲率半径」という）は、サイドウォール部において下方から上方に向かって徐々に小さくなっている。
【００８６】
なお、ピストン１０において、ピストン下方壁底端面におけるサイドウォール接続部分が直線状に延在していてもよいし、より下方のピストン下方壁断面およびピストン下方壁底端面におけるサイドウォール接続部分が直線状に延在していてもよい。
【００８７】
上述したように、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっている。したがって、サイドウォール上方部分のサイドウォール曲率半径が比較的小さくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００８８】
すなわち、上述したように、締り嵌めを抑制するためには、スカート上方部分のスラスト耐性を低くすることが好ましい。ここで、サイドウォール曲率半径が小さいほど、スカート部のスラスト耐性が低くなる。したがって、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっていることから、スカート上方部分のスラスト耐性が低く、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【００８９】
また、上述したように、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっている。したがって、サイドウォール下方部分のサイドウォール曲率半径が比較的大きくなっている。これによれば、以下の効果が得られる。
【００９０】
すなわち、上述したように、スカート下方部分の内方への変形を抑制するためには、スカート下方部分の剛性を高くすることが好ましい。ここで、サイドウォール曲率半径が大きいほど、スカート部の剛性が高くなる。したがって、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっていることから、スカート下方部分の剛性が高く、スカート下方部分の内方への変形が抑制される。
【００９１】
このように、ピストン１０では、サイドウォール曲率半径がサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂにおいて下方から上方に向かって徐々に小さくなっていることによって、スカート上方部分の締り嵌めの抑制とスカート下方部分の内方への変形の抑制とが同時に達成されている。
【００９２】
次に、ピストン中心軸線Ｃ１に対して垂直な方向に測ったときのスカート部１２Ａ、１２Ｂの厚みについて説明する。
【００９３】
ピストン１０では、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、図１４（Ａ）に示されているように、スカート部において上方から下方に向かって徐々に大きくなる厚みを有している（以下、このスカート部の厚みを「スカート厚」ともいう）。これによれば、以下の効果が得られる。
【００９４】
すなわち、スカート部１２Ａ、１２Ｂはその上方端（以下この上方端を「スカート上方端」という）において剛性の高いピストン本体部１１に接続されている。したがって、仮にスカート部１２Ａ、１２Ｂが全体に亘って一定の厚みを有している場合、スカート部のスラスト耐性（すなわち、スラスト力による変形に耐える能力）は、スカート部の下方端（以下この下方端を「スカート下方端」という）からスカート上方端に向かって高くなる傾向にある。
【００９５】
したがって、例えば、図１４（Ｂ）に示されているように、スカート部１２Ａ、１２Ｂがスカート上方端からスカート下方端に向かって徐々に薄くなる厚みを有している場合、スカート部の中央領域の部分（以下この部分を「スカート中央部分」ともいう）の厚みおよび同スカート部の下方領域の部分（以下この部分を「スカート下方部分」ともいう）の厚みが比較的薄くなっていることから、これら部分のスラスト耐性は大幅に低くなっていることになる。そして、この場合、スラスト力がスカート部１２Ａ、１２Ｂにかかったとき、少なくとも、スカート中央部分が凹んでしまう。そして、この場合、スカート中央部分の凹んだ部分とスカート部の凹んでいない部分との境界部分に鋭角な角部が形成されてしまう。このような角部がスカート部１２Ａ、１２Ｂに形成された場合、この角部においてスカート部とシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなってしまう。
【００９６】
ところが、ピストン１０のように、スカート部１２Ａ、１２Ｂがスカート上方端からスカート下方端に向かって徐々に厚くなる厚みを有している場合、スカート中央部分の厚みおよびスカート下方部分の厚みが比較的厚くなっていることから、これら部分のスラスト耐性は比較的高くなっている。もちろん、スカート部１２Ａ、１２Ｂの上方領域の部分（以下この部分を「スカート上方部分」という）の厚みは比較的薄くなっているが、この部分はピストン本体部１１に近い部分であることから、この部分のスラスト耐性は比較的高くなっている。
【００９７】
このように、ピストン１０では、スカート部１２Ａ、１２Ｂ全体のスラスト耐性が高くなっていることから、スラスト力によってスカート中央部分が凹むことがない（或いは、スカート中央部分が凹むように変形したとしても、その変形量は非常に小さく且つ凹む部分の面積は非常に狭い）。したがって、スカート部１２Ａ、１２Ｂとシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなることが抑制される。
【００９８】
ところで、上述したように、スカート上方部分のスラスト耐性が高い場合、スカート上方部分の締り嵌めが生じる可能性が高いことから、スカート上方部分の締り嵌めを抑制するためには、スカート上方部分のスラスト耐性を低くすることが好ましい。
【００９９】
ここで、ピストン１０では、上述したように、スカート部１２Ａ、１２Ｂがスカート下方端からスカート上方端に向かって徐々に厚くなる厚みを有しており、スカート上方部分の厚みが比較的薄くなっている。したがって、スカート上方部分のスラスト耐性が低くなっていることから、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【０１００】
ところで、図１４（Ａ）に示されているように、スカート外周壁面１２１が概ねピストン中心軸線Ｃ１を中心とする部分円筒面ではあるがピストン中心軸線Ｃ１に関する径が大きい部分（以下この部分を「大径部分」という）がスカート外周壁面１２１にある場合、この大径部分には、大きなスラスト力がかかる。したがって、この大径部分は、スラスト力によって凹みやすいと言える。そして、上述したように、スカート部１２Ａ、１２Ｂとシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなることを抑制するためには、スカート外周壁面１２１が凹むことを抑制することが好ましい。そこで、ピストン中心軸線Ｃ１に関するスカート外周壁面１２１の部分毎の径が異なる場合、各部分の厚みを該部分の径に比例して厚くするようにしてもよい。これによれば、スカート外周壁面１２１に大径部分がある場合であっても、スカート部１２Ａ、１２Ｂとシリンダボア内周壁面との間の摩擦が大きくなることが抑制される。
【０１０１】
なお、このように、スカート部１２Ａ、１２Ｂの各部分の厚みを該部分の径に比例して厚くする場合において、大径部分がスカート外周壁面１２１の中央領域にある場合、結果的には、スカート上方部分の厚みが薄くなっている。このため、スカート上方部分のスラスト耐性が低くなっていることから、スカート上方部分の締り嵌めが抑制される。
【０１０２】
ところで、大径部分がスカート外周壁面１２１の中央領域にある場合、スカート外周壁面１２１がピストン中心軸線Ｃ１に対して径方向内方へ凹むことを抑制し且つスカート上方部分の締り嵌めを抑制するためには、少なくとも、スカート中央部分の厚みを比較的厚くすると共にスカート上方部分の厚みを比較的薄くすればよい。したがって、この場合、スカート下方部分の厚みは比較的薄くてもよい。したがって、大径部分がスカート外周壁面１２１の中央領域にある場合には、図１４（Ｃ）に示されているように、スカート中央部分の厚みを比較的厚くし、スカート上方部分およびスカート下方部分の厚みを比較的薄くするようにしてもよい。
【０１０３】
この場合、スカート下方部分の厚みが比較的薄くされることから、ピストン１０が軽量化されるという効果が得られる。
【０１０４】
ところで、上述したように、ピストン本体部１１が撓んだ場合、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂもピン穴上方部分１４３を支点として撓む。このように、ピン穴上方部分１４３は、サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの撓みの支点となる。このため、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分の温度は、その他の部分の温度に比べて高くなりやすい。したがって、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分の疲労劣化を抑制するためには、これら部分を効率良く冷却することが望まれる。
【０１０５】
そこで、ピストン１０において、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分を図１５に示されているように構成してもよい。すなわち、図１５に示されている実施形態（以下この実施形態を「第２実施形態」という）では、リブ３０の両側において、ピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に窪み（図１５（Ａ）において参照符号３１が付された網掛け部分）が設けられている。そして、各窪み３１を画成する壁面は、少なくとも、ピン穴上方部分１４３に隣接した領域からサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの内部に向かって内方であって且つ斜め上方へと延在する略上方を向いた壁面（以下この壁面を「窪み斜面」ともいう）３２と、該窪み斜面３２の内方端から外方へピストン中心軸線Ｃ１に対して略垂直に延在する壁面３３とを有する。
【０１０６】
第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１が設けられていることによって、以下の効果が得られる。
【０１０７】
すなわち、第２実施形態のピストン１０がシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されたとき、サイドウォール外壁面１３１とシリンダボア内周壁面との間の空間に、下方から冷却・潤滑用のオイルが吹き上げられる。そして、この吹き上げられたオイルは、サイドウォール外壁面１３１とシリンダボア内周壁面との間の空間を介してピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分に到来する。
【０１０８】
ここで、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられていない場合、この部分に到来したオイルは、比較的早期にこの部分から流れ出てしまう。すなわち、オイルがピン穴上方部分１４３近傍の部分周辺に留まる時間が短い。
【０１０９】
一方、第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、以下の理由から、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間が長くなる。すなわち、図１６（Ａ）に示されているように、ピストン１０がシリンダボア５０内に配置されたとき、ピストン中心軸線Ｃ１が概ね鉛直方向に対して平行になる。したがって、ピストンがシリンダボア内に配置されたとき、窪み斜面３２は、鉛直方向に対して斜めに配置される。このため、ピン穴上方部分近傍の部分に到来したオイルは、図１６（Ａ）に示されているように、窪み斜面３２上に留まる。このため、ピン穴上方部分近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間が長くなる。
【０１１０】
そして、第２実施形態によれば、オイルがピン穴上方部分１４３近傍の部分周辺に留まる時間が長くなるので、ピン穴上方部分近傍の部分周辺のピストンの部分（すなわち、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分）が効率良く冷却される。
【０１１１】
さらに、第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、以下の理由からも、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間がさらに長くなる。すなわち、図１６（Ｂ）に示されているように、ピストン１０がシリンダボア５０内に配置されたとき、窪み斜面３２は、鉛直方向に対して斜めに配置される。このため、窪み斜面３２は、そこに到来するオイルの拡散方向に対して傾斜している。したがって、図１６（Ｂ）に矢印Ａで示されているように、窪み斜面３２は、そこに到来したオイルを上方へと跳ね返すことができる。このため、窪み斜面３２に到来したオイルが窪み３１内で飛散する。すなわち、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に到来したオイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まることになる。このため、第２実施形態のように、ピン穴上方部分１４３近傍の部分に窪み斜面３２が設けられている場合、オイルがピン穴上方部分近傍の部分周辺に留まる時間がさらに長くなる。
【０１１２】
そして、第２実施形態によれば、オイルがピン穴上方部分１４３近傍の部分周辺に留まる時間がさらに長くなるので、ピン穴上方部分近傍の部分周辺のピストンの部分（すなわち、ピン穴上方部分１４３およびその近傍の部分）がさらに効率良く冷却される。
【０１１３】
ところで、第２実施形態の窪み３１は、本発明の窪みの一例である。すなわち、本発明の窪みには、ピン穴上方部分近傍の部分にオイルを留めておくことができる如何なる窪みも含まれる。
【０１１４】
したがって、第２実施形態のピストンにおいて、リブ３０の両側のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１を設けるのに代えて、リブ３０の一方の側のサイドウォール外壁面１３１にのみ窪みを設けるようにしてもよい。
【０１１５】
また、リブ３０には、ピン穴上方部分１４３とピストン本体部１１との間のサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの剛性を高める効果がある。しかしながら、こうした効果よりも、ピン穴上方部分１４３近傍の領域にさらに多量のオイルを留めておくという効果を優先するのであれば、第２実施形態のピストンにおいて、リブ３０の両側のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１を設けるのに加えて、ピン穴上方部分１４３近傍のリブ３０の外壁面に、第２実施形態のピストン１０の窪み３１と同様の窪みを設けてもよい。
【０１１６】
もちろん、第２実施形態のピストンにおいて、リブ３０の両側のサイドウォール外壁面１３１に窪み３１を設けるのに代えて、ピン穴上方部分１４３近傍のリブ３０の外壁面に、第２実施形態のピストン１０の窪み３１と同様の窪みを設けるようにしてもよい。
【０１１７】
また、第２実施形態の窪み斜面３２は、本発明の窪み斜面の一例である。すなわち、本発明の窪み斜面には、ピストンがシリンダボア内に配置されているときにピン穴上方部分近傍の部分に到来するオイルを同部分に留めることができる如何なる壁面も含まれる。また、本発明の窪み斜面には、ピストンがシリンダボア内に配置されているときにピン穴上方部分近傍の部分に到来するオイルを上方へと跳ね返すことができる如何なる壁面も含まれる。
【０１１８】
したがって、第２実施形態のように、鉛直方向に対してサイドウォール外壁面１３１から斜め上方へ延在する窪み斜面３１をピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に設けるのに代えて、ピン穴上方部分１４３近傍の領域からサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの内部に向かってピストン中心軸線Ｃ１に対して斜め下方に延在する壁面をピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に設けるようにしてもよいし、ピン穴上方部分１４３近傍の領域からサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの内部に向かってピストン中心軸線Ｃ１に対して垂直な方向に延在する壁面をピン穴上方部分１４３近傍のサイドウォール外壁面１３１に設けるようにしてもよい。
【０１１９】
ところで、図１５（Ａ）に示されているように、第２実施形態では、サイドウォール外壁面１３１に、第１実施形態の隆起部分２０と同様の隆起部分２０が設けられている。このため、以下の理由から、ピン穴上方部分１４３近傍の部分がオイルによってさらに効率良く冷却される。
【０１２０】
すなわち、第２実施形態の隆起部分２０は、第１実施形態の隆起部分２０と同様に、ピン穴側方領域ＡＲ３から上方角領域Ａ１まで延在するようにサイドウォール部１３Ａ、１３Ｂに設けられている。別の言い方をすれば、隆起部分２０は、窪み３１近傍（すなわち、窪み斜面３２近傍）であって且つピン穴部１４Ａ、１４Ｂ近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域から、ピン穴部から離れる方向であって斜め上方へとサイドウォール外壁面１３１において延在する。さらに別の言い方をすれば、隆起部分２０は、窪み３１近傍（すなわち、窪み斜面３２近傍）であって且つピン穴部１４Ａ、１４Ｂ近傍のサイドウォール外壁面１３１の領域から、ピン穴部から離れる方向であって斜め上方へとピストン本体部１１に隣接するサイドウォール外壁面１３１の領域まで延在する。
【０１２１】
したがって、ピストン中心軸線Ｃ１が鉛直方向に対して平行になるようにピストン１０がシリンダボア内に配置された場合、隆起部分２０の上方領域（すなわち、隆起部分２０の外壁面をその延在方向に沿ってサイドウォール外壁面１３１に対して垂直な面によって２つの領域に分割したときに上方側に位置する領域）の外壁面は、少なくとも、鉛直方向に対して斜めになっている。このため、この外壁面は、窪み３１から流出したオイルを捕捉して留めておくことができるし、隆起部分２０よりも上方のサイドウォール外壁面１３１に到来するオイルも捕捉して留めておくことができる。すなわち、隆起部分２０は、オイルをピン穴上方部分１４３近傍の部分およびその周辺の部分に留めておくことができる。そして、この留められたオイルによって、ピン穴上方部分１４３近傍の部分およびその周辺の部分が冷却される。このため、第２実施形態では、ピン穴上方部分１４３近傍の部分およびその周辺の部分がオイルによってさらに効率良く冷却されるのである。
【０１２２】
なお、上述した実施形態の窪み３１は、オイルの粘性に関係なく、少なからずオイルを留めることができる。しかしながら、オイルの粘性が高いほど、窪み３１は、より確実にオイルを留めることができる。また、上述した実施形態の隆起部分２０も、オイルの粘性に関係なく、少なからずオイルを留めることができる。しかしながら、オイルの粘性が高いほど、隆起部分２０は、より確実にオイルを留めることができる。
【０１２３】
ところで、図１（Ｂ）に示されているように、上述した実施形態では、第１サイドウォール部１３Ａの内壁面にオイル導入通路画成壁１０３が設けられ、第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面にオイル排出通路画成壁１０５が設けられている。次に、これら画成壁１０３、１０５について詳細に説明する。
【０１２４】
オイル導入通路画成壁１０３が図１（Ｂ）に示されているように設けられている場合、オイル導入通路画成壁１０３によって、第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端近傍の部分の剛性が高められ、その結果、第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の部分の剛性も高められる。しかしながら、第２サイドウォール部１３Ｂの第２側方端近傍の部分には、同部分の剛性を高めるオイル導入通路画成壁１０３のような壁は設けられていないことから、第２サイドウォール部１３Ｂの第２側方端に接続されている第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の部分の剛性は高められていない。したがって、第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の部分の剛性が第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の部分の剛性よりも高くなっている。
【０１２５】
ところで、ピストンがシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、スカート部１２Ａ、１２Ｂは、シリンダボア内周壁面からスラスト力を受ける。そして、このスラスト力は、大きくなったり小さくなったりする。ここで、スラスト力が大きくなったときには、このスラスト力によってスカート部１２Ａ、１２Ｂの少なくとも一部が変形せしめられる。そして、その後、スラスト力が小さくなると、変形していたスカート部１２Ａ、１２Ｂの部分の形状が元の形状に戻る。
【０１２６】
ここで、オイル導入通路画成壁１０３によって第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の部分の剛性が第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の部分の剛性よりも高くなっている場合、スラスト力による第１スカート部１２Ａの第１側方端側の部分の変形度合は、同スラスト力による第１スカート部１２Ａの第２側方端側の部分の変形度合よりも小さい。すなわち、第１スカート部１２Ａにおいて、スラスト力による第１側方端側の部分の変形度合と同スラスト力による第２側方端側の部分の変形度合とが互いに異なる。そして、このように変形度合が互いに異なる場合、第１スカート部１２Ａがスラスト力を受けて変形するときに、第１スカート部１２Ａの一部分に大きな応力が発生してしまう。そして、その後、第１スカート部１２Ａが受けるスラスト力が小さくなると、第１スカート部１２Ａの変形していた部分の形状が元の形状に戻り、第１スカート部１２Ａの一部分に発生していた大きな応力が消滅する。このように第１スカート部１２Ａに大きな応力が発生したり、この大きな応力が消滅したりすることによって、第１スカート部１２Ａが疲労によって劣化してしまう。
【０１２７】
そこで、こうした第１スカート部１２Ａの疲労劣化を抑制するために、図１７に示されているように、オイル導入通路画成壁１０３を設けずに、第１スカート部１２Ａの第１側方端と第１サイドウォール部１３Ａの第１側方端との接続部分の上方端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分に、ピストン本体部１１の内部のオイル通路にオイルを導入するオイル導入口１０４を設けるようにしてもよい。
【０１２８】
この図１７に示されている実施形態（以下この実施形態を「第３実施形態」という）では、第１スカート部１２Ａの剛性が全体に亘って均一であることから、第１スカート部１２Ａの一部分に大きな応力が発生することが抑制される。このため、第１スカート部１２Ａの疲労劣化が抑制される。
【０１２９】
同様に、オイル排出通路画成壁１０５によって第２スカート部１２Ｂの第１側方端近傍の部分の剛性が第２スカート部１２Ｂの第２側方端近傍の部分の剛性よりも高くなっている場合、スラスト力による第２スカート部１２Ｂの第１側方端側の部分の変形度合は、同スラスト力による第２スカート部１２Ｂの第２側方端側の部分の変形度合よりも小さい。すなわち、第２スカート部１２Ｂにおいて、スラスト力による第１側方端側の部分の変形度合と同スラスト力による第２側方端側の部分の変形度合とが互いに異なる。そして、このように変形度合が互いに異なる場合、第２スカート部１２Ｂがスラスト力を受けて変形するときに、第２スカート部１２Ｂの一部分に大きな応力が発生してしまう。そして、その後、第２スカート部１２Ｂが受けるスラスト力が小さくなると、第２スカート部１２Ｂの変形していた部分の形状が元の形状に戻り、第２スカート部１２Ｂの一部分に発生していた大きな応力が消滅する。このように第２スカート部１２Ｂに大きな応力が発生したり、この大きな応力が消滅したりすることによって、第２スカート部１２Ｂが疲労によって劣化してしまう。
【０１３０】
そこで、こうした第２スカート部１２Ｂの疲労劣化を抑制するために、図１７に示されているように、オイル排出通路画成壁１０５を設けずに、第２スカート部１２Ｂの第１側方端と第２サイドウォール部１３Ｂの第１側方端との接続部分の上方端近傍のピストン本体部底壁面１１２の部分に、ピストン本体部１１の内部のオイル通路からオイルを排出するオイル排出口１０５を設けるようにしてもよい。
【０１３１】
この図１７に示されている第３実施形態では、第２スカート部１２Ｂの剛性が全体に亘って均一であることから、第２スカート部１２Ｂの一部分に大きな応力が発生することが抑制される。このため、第２スカート部１２Ｂの疲労劣化が抑制される。
【０１３２】
ところで、上述した実施形態において、ピストンがシリンダボア内に配置されている場合、オイル導入口１０４には、サイドウォール底端面よりも下方からオイルが吹き付けられ、この吹き付けられたオイルがオイル導入口１０４に流入する。したがって、第３実施形態のように、オイル導入口１０４がピストン本体底壁面１１２に設けられている場合、オイルがオイル導入口１０４に効率良く流入しないことになってしまう。
【０１３３】
そこで、上述したスカート部１２Ａ、１２Ｂの不均一な剛性に起因する同スカート部の疲労劣化を抑制しつつ、オイルをオイル導入口１０４に効率良く流入させるために、第２スカート部１２Ｂがスラスト側に配置されることを条件として、図１８に示されているように、第１ピン穴部１４Ａと第１スカート部１２Ａの第１側方端との間の第１サイドウォール部１３Ａの内壁面１３２に、第１サイドウォール部１３Ａの底端面からピストン本体底壁面１１２まで延在するオイル導入通路画成壁１０３を設けて該オイル導入通路画成壁１０３によって画成されるオイル導入通路をピストン１０の内部のオイル通路に接続し、第２スカート部１２Ｂの第１側方端と第２サイドウォール部１３Ｂの第１側方端との接続部分の上方端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分に、オイル排出口１０５を設けるようにしてもよい（すなわち、第２ピン穴部１４Ｂと第２スカート部１２Ｂの第１側方端との間の第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面には、オイル排出通路画成壁１０５は設けられない）。
【０１３４】
この図１８に示されている実施形態（以下この実施形態を「第４実施形態」という）では、第２スカート部１２Ｂがスラスト側に配置されるのであるから、機関運転中、第１スカート部１２Ａが受けるスラスト力は、第２スカート部１２Ｂが受けるスラスト力よりも小さい。したがって、第１ピン穴部１４Ａと第１スカート部１２Ａの第１側方端との間の第１サイドウォール部１３Ａの内壁面１３２にオイル導入通路画成壁１０３が設けられ、その結果、第１スカート部１２Ａの第１側方端側の部分の剛性と第１スカート部１２Ａの第２側方端側の部分の剛性とが互いに異なっていたとしても、第１スカート部１２Ａが受けるスラスト力が比較的小さいのであるから、第１スカート部１２Ａの一部分に大きな応力が発生することはない。したがって、第１スカート部１２Ａの疲労劣化が抑制されている。
【０１３５】
そして、第４実施形態では、オイル導入通路画成壁１０３が第１サイドウォール部１３Ａの底端面からピストン本体底壁面１１２まで延在することから、オイル導入口１０４が第１サイドウォール部１３Ａの底端面近傍に形成されている。したがって、オイルがオイル導入口１０４に効率良く流入する。
【０１３６】
一方、第４実施形態では、第２ピン穴部１４Ｂと第２スカート部１２Ｂの第１側方端との間の第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面１３２にオイル排出通路画成壁１０５が設けられていないことから、第２スカート部１２Ｂの剛性は全体に亘って均一である。したがって、第２スカート部１２Ｂがスラスト側に配置され、第２スカート部１２Ｂが受けるスラスト力が比較的大きいとしても、第２スカート部１２Ｂの一部分に大きな応力が発生することはない。したがって、第２スカート部１２Ｂの疲労劣化が抑制される。
【０１３７】
ところで、上述した実施形態において、ピストン頂壁面１１１とシリンダボア内周壁面とによって形成される燃焼室には、一般的に、該燃焼室に空気を導入する吸気ポートと燃焼室から排気ガスを排出する排気ポートとが接続されている。ここで、燃焼室から排出される排気ガスの温度は、燃焼室に導入される空気の温度よりも高い。したがって、吸気ポートに近い燃焼室内の領域の温度よりも、排気ポートに近い燃焼室内の領域の温度の方が高い。したがって、吸気ポートに近いシリンダボア内周壁面の部分の温度よりも、排気ポートに近いシリンダボア内周壁面の部分の温度の方が高い。したがって、上述した実施形態のピストンがシリンダボア内に配置され、内燃機関が運転されると、吸気ポートに近いピストンの部分の温度よりも排気ポートに近いピストンの部分の温度の方が高くなる。
【０１３８】
一方、上述した実施形態において、オイル導入口１０４から遠いピストンの部分におけるオイルによる冷却効果よりも、オイル導入口１０４に近いピストンの部分におけるオイルによる冷却効果の方が高い。
【０１３９】
したがって、オイルによってピストン全体を効率良く冷却するという観点からは、オイル導入口１０４に近い方のスカート部（すなわち、上述した実施形態では、第１スカート部１２Ａ）が排気ポートの近くに配置され且つオイル導入口１０４から遠い方のスカート部（すなわち、上述した実施形態では、第２スカート部１２Ｂ）が吸気ポートの近くに配置されるように、上述した実施形態のピストンをシリンダボア内に配置することが好ましい。
【０１４０】
ところで、第１実施形態では、オイル導入通路１０２およびオイル排出通路１０４を形成するためにオイル導入通路画成壁１０３およびオイル排出通路画成壁１０５がサイドウォール内壁面１３２に設けられている。そして、このように画成壁１０３、１０５がサイドウォール内壁面１３２に設けられている場合、これら画成壁１０３、１０３がサイドウォール内壁面１３２に設けられていない場合に比べて、ピストンの重量が重くなる。一方、ピストンの分野では、ピストンの軽量化という要請がある。したがって、オイル導入通路１０２およびオイル排出通路１０４を形成する場合であっても、可能な限りピストンを軽量化することが望まれる場合がある。
【０１４１】
そこで、第１実施形態において、オイル導入通路１０２およびオイル排出通路１０４を形成したとしても可能な限りピストンを軽量化するために、これら通路１０２、１０４を図１９に示されているように形成してもよい。
【０１４２】
すなわち、図１９に示されている実施形態（以下この実施形態を「第５実施形態」という）では、図１９（Ａ）に示されているように、第１ピン穴部１４Ａと第１スカート部１２Ａの第１側方端との間の第１サイドウォール部１３Ａに設けられた隆起部分２０の内壁面に同隆起部分２０に沿って形成されている溝２１を壁２２によって塞ぐことによってオイル導入通路１０２が形成されている。すなわち、隆起部分２０がオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用される。
【０１４３】
このように、隆起部分２０をオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用した場合、隆起部分２０をオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用しない場合に比べて、ピストンが軽量化される。
【０１４４】
また、第５実施形態では、図１９（Ｂ）に示されているように、第２ピン穴部１４Ｂと第２スカート部１２Ｂの第１側方端との間の第２サイドウォール部１３Ｂに設けられた隆起部分２０の内壁面に同隆起部分２０に沿って形成されている溝２１を壁２３によって塞ぐことによってオイル排出通路が形成されている。すなわち、隆起部分２０がオイル排出通路画成壁１０５の一部として利用される。
【０１４５】
このように、隆起部分２０をオイル排出通路画成壁１０５の一部として利用した場合、隆起部分２０をオイル排出通路画成壁１０５の一部として利用しない場合に比べて、ピストンが軽量化される。
【０１４６】
なお、隆起部分２０をオイル導入通路画成壁１０３の一部として利用するという第５実施形態の考え方は、オイル排出通路画成壁１０５を設けずにオイル導入通路画成壁１０３のみを設ける第４実施形態にも適用可能である。
【０１４７】
ところで、第１実施形態のピストンは、サイドウォール内壁面１３２とスカート内周壁面１２２とピストン本体底壁面１１２とによって画成されるピストン空洞１０１を備えている。ここで、こうしたピストンを型を用いて製造する場合、ピストン空洞１０１に対応する形状の中子を利用してピストン空洞１０１が形成される。詳細には、中子周りにピストンを構成する材料（以下この材料を「ピストン材料」という）が配置された状態でピストン材料が固化されることによってピストン空洞１０１が形成される。
【０１４８】
ところで、中子周りにピストン材料が配置された状態でピストン材料が固化されることによってピストン空洞１０１を形成した場合、ピストン空洞１０１の形成後、中子をピストン空洞１０１から抜き出す必要がある。ここで、上述した実施形態のピストンとは異なり、スカート内周壁面がピストン中心軸線を中心とした部分円筒状の面となっている場合、または、スカート内周壁面がピストン中心軸線に関してスカート上方端からスカート下方端に向かって拡がる部分円錐状の面となっている場合（例えば、図１４（Ｂ）に示されている場合）には、ピストン空洞の形成後、ピストン空洞から中子を容易に抜き出すことができる。
【０１４９】
しかしながら、図１４（Ａ）および図１４（Ｃ）を参照して説明したように、スカート部１２Ａ、１２Ｂの一部分の厚みをその他の部分の厚みよりも厚くした結果、スカート内周壁面１２２の一部分が内方へ突出している場合、ピストン空洞１０１の形成後、同ピストン空洞から中子を抜き出すことが極めて困難である。
【０１５０】
そこで、第１実施形態のピストンを型を用いて製造する場合、以下のようにピストン空洞１０１が形成され、同ピストン空洞の形成後、同ピストン空洞から中子が抜き出される。
【０１５１】
すなわち、本発明の実施形態では、ピストンにピストン空洞１０１を形成するために、図２０に示されている中子が利用される。
【０１５２】
詳細には、（１）「第１サイドウォール部１３Ａの内壁面全体」と「第１スカート部１２Ａの第１側方端近傍の同第１スカート部１２Ａの内周壁面の部分」と「第２スカート部１２Ｂの第２側方端近傍の同第２スカート部１２Ｂの内周壁面の部分」と「第１サイドウォール部１３Ａの上方端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第１中子４１と、（２）「第２サイドウォール部１３Ｂの内壁面全体」と「第１スカート部１２Ａの第２側方端近傍の同第１スカート部１２Ａの内周壁面の部分」と「第２スカート部１２Ｂの第１側方端近傍の同第２スカート部１２Ｂの内周壁面の部分」と「第２サイドウォール部１３Ｂの上端近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第２中子４２と、（３）「第１スカート部１２Ａの残りの内周壁面の部分」と「第１スカート部１２Ａの上方端の中間部分近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第３中子４３と、（４）「第２スカート部１２Ｂの残りの内周壁面の部分」と「第２スカート部１２Ｂの上方端の中間部分近傍のピストン本体底壁面１１２の部分」とを規定する第４中子４４と、（５）「ピストン本体底壁面１１２の残りの部分」を規定する第５中子４５と、からなる中子が利用される。
【０１５３】
そして、ピストン空洞１０１を形成するときには、第１中子４１と第２中子４２との間に第３中子４３と第４中子４４とをそれぞれ第１中子４１と第２中子４２とに接触するように配置すると共に、第１中子４１と第２中子４２との間であって第３中子４３と第４中子４４との間に第５中子４５をこれら第１中子４１〜第４中子４４と接触するように配置する。そして、これら第１中子４１〜第５中子４５の外形形状は、これら中子４１〜４５が上述したように配置したときにこれら中子によって形成される外形形状がピストン空洞１０１を画成する壁面の形状に一致する形状とされている。
【０１５４】
そして、これら第１中子４１〜第５中子４５によってピストン空洞１０１が形成された後、第５中子４５、第４中子４４、第３中子４３、第２中子４２、第１中子４１の順でピストン空洞１０１から抜き出せば、これら中子４１〜４５はピストン空洞１０１から容易に抜き出される。
【０１５５】
ところで、第１実施形態のピストンを型によって製造する場合においてピストン空洞１０１を形成する上述した考え方は、広くは、スカート内周壁面のより下方の部分に同スカート内周壁面のより上方の部分よりもピストン空洞に向かって突出する突出部分があるピストンを型によって製造する場合においてピストン空洞を形成する場合にも適用可能である。
【０１５６】
ところで、第１実施形態のピストンを型を用いて製造する場合において、上述した中子をピストン空洞から抜き出しやすくするために、スカート部１２Ａ、１２Ｂの横断面形状を図２２に示されている形状（以下、図２２に示されている実施形態を「第６実施形態」という）または図２３に示されている形状（以下、図２３に示されている実施形態を「第７実施形態」という）としてもよい。
【０１５７】
すなわち、図２２（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第６実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、図２２（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った第６実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、第６実施形態のピストン１０では、図２２（Ａ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの上方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域の内周壁面１２ＣＮが同周方向において側方領域の内周壁面１２ＬＴよりも凹んでいる形状を有する。したがって、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２には、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域にピストン中心軸線Ｃ１に対して平行な方向に延びる帯状の溝１２３が形成されている。そして、この帯状の溝１２３が形成されている第２スカート部１２Ｂの上方部分の中央領域と同上方部分の側方領域との間には、同側方領域の内周壁面１２ＬＴよりもピストン中心軸線Ｃ１に向かって突出した突出部分１２４が形成されている。
【０１５８】
一方、第６実施形態のピストン１０では、図２２（Ｂ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの下方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において一定の厚みを有する。すなわち、第２スカート部１２Ｂの下方部分には、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２に形成されている帯状の溝１２３や突出部分１２４は形成されていない。
【０１５９】
そして、第６実施形態のピストン１０では、図示していないが、第１スカート部１２Ａも第２スカート部１２Ｂの形状と同じ形状を有している。
【０１６０】
また、図２３（Ａ）は、図２１の線Ｚ１−Ｚ１に沿った第７実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、図２３（Ｂ）は、図２１の線Ｚ２−Ｚ２に沿った第７実施形態のピストンの第２スカート部１２Ｂの横断面図であり、第７実施形態のピストン１０では、図２３（Ａ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの上方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域の内周壁面１２ＣＮが同周方向において側方領域の内周壁面１２ＬＴよりも凹んでいる形状を有する。したがって、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２には、第２スカート部１２Ｂの周方向において中央領域にピストン中心軸線Ｃ１に対して平行な方向に延びる帯状の溝１２３が形成されている。しかしながら、この帯状の溝１２３が形成されている第２スカート部１２Ｂの上方部分の中央領域と同上方部分の側方領域との間には、同側方領域の内周壁面１２ＬＴよりもピストン中心軸線Ｃ１に向かって突出した突出部分は形成されていない。
【０１６１】
一方、第７実施形態のピストン１０では、図２３（Ｂ）に示されているように、第２スカート部１２Ｂの下方部分は、第２スカート部１２Ｂの周方向において一定の厚みを有する。すなわち、第２スカート部１２Ｂの下方部分には、第２スカート部１２Ｂの上方部分の内周壁面１２２に形成されている帯状の溝１２３は形成されてない。
【０１６２】
そして、第７実施形態のピストン１０では、図示していないが、第１スカート部１２Ａも第２スカート部１２Ｂの形状と同じ形状を有している。
【０１６３】
ところで、上述した実施形態のピストンは、一対のピン穴部を有する。しかしながら、上述した実施形態のピストンが略円環状の１つのピン穴部を有していてもよい。この場合、ピン穴部は、両サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂを貫通するように設けられる。もちろん、このピン穴部の中心軸線は、両サイドウォール部１３Ａ、１３Ｂの延在平面に対して垂直になっている。
【符号の説明】
【０１６４】
１０…ピストン、１１…ピストン本体部、１２Ａ、１２Ｂ…スカート部、１３Ａ、１３Ｂ…サイドウォール部、１４Ａ、１４Ｂ…ピン穴部、２０…隆起部分、２１…溝、３１…窪み、３２…窪み斜面、４１…第１中子、４２…第２中子、４３…第３中子、４４…第４中子、４５…第５中子、１０１…ピストンの空洞、１１２…ピストン本体部の底壁面、１２１…スカート部の外周壁面、１２２…スカート部の内周壁面、１３１…サイドウォール部の外壁面、１３２…サイドウォール部の内壁面、１４２…ピン穴部の側方部分、１４３…ピン穴部の上方部分、ＡＲ１…上方角領域、ＡＲ２…下方角領域、ＡＲ３…ピン穴側方領域、Ｃ１…ピストン中心軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部に設けられた円環状のピン穴部であって前記サイドウォール部の延在平面に対して垂直な中心軸線を備えたピン穴部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されている内燃機関のピストンにおいて、前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴部の側方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向に延在する隆起部分が前記サイドウォール部に設けられている内燃機関のピストン。
【請求項２】
前記隆起部分に対応する前記サイドウォール部の内壁面の部分に前記隆起部分に沿って延在する溝が形成されている請求項１に記載の内燃機関のピストン。
【請求項３】
前記ピン穴部の中心軸線と当該ピストンの中心軸線とを含む平面をピン穴縦平面と称し、該ピン穴縦平面近傍のピン穴部の部分であって前記ピン穴部の中心軸線に関して前記ピストン本体部側の部分をピン穴上方部分と称し、前記ピン穴部の中心軸線を含み且つ当該ピストンの中心軸線に対して垂直な平面をピン穴横平面と称し、該ピン穴横平面近傍のピン穴部の部分をピン穴横部分と称し、前記ピン穴上方部分と前記ピン穴横部分との略中間に位置するピン穴部の部分をピン穴斜め上方部分と称したとき、前記隆起部分が前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴斜め上方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かって略真っ直ぐに延在する請求項１または２に記載の内燃機関のピストン。
【請求項４】
円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されており、前記スカート部のより下方の部分の厚みが同スカート部のより上方の部分の厚みよりも厚くなっているピストンを型を用いて製造する方法において、一方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同一方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第１の中子と、他方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同他方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第２の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記一方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第３の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第３の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記他方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第４の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第４の中子と、前記第１の中子、前記第２の中子、前記第３の中子、および、前記第４の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分を規定する第５の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子と前記第３の中子と前記第４の中子との間に配置される第５の中子とによって、前記空洞がピストン内に形成される方法。
【請求項５】
第１の中子、第２の中子、第３の中子、第４の中子、および、第５の中子によって前記空洞がピストン内に形成された後、始めに、第５の中子が抜き出され、次いで、第３の中子および第４の中子が抜き出され、次いで、第１の中子および第２の中子が抜き出される請求項４に記載の方法。
【請求項１】
円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部に設けられた円環状のピン穴部であって前記サイドウォール部の延在平面に対して垂直な中心軸線を備えたピン穴部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されている内燃機関のピストンにおいて、前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴部の側方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かう方向に延在する隆起部分が前記サイドウォール部に設けられている内燃機関のピストン。
【請求項２】
前記隆起部分に対応する前記サイドウォール部の内壁面の部分に前記隆起部分に沿って延在する溝が形成されている請求項１に記載の内燃機関のピストン。
【請求項３】
前記ピン穴部の中心軸線と当該ピストンの中心軸線とを含む平面をピン穴縦平面と称し、該ピン穴縦平面近傍のピン穴部の部分であって前記ピン穴部の中心軸線に関して前記ピストン本体部側の部分をピン穴上方部分と称し、前記ピン穴部の中心軸線を含み且つ当該ピストンの中心軸線に対して垂直な平面をピン穴横平面と称し、該ピン穴横平面近傍のピン穴部の部分をピン穴横部分と称し、前記ピン穴上方部分と前記ピン穴横部分との略中間に位置するピン穴部の部分をピン穴斜め上方部分と称したとき、前記隆起部分が前記ピストン本体部と前記スカート部とに隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域から前記ピン穴斜め上方部分に隣接する前記サイドウォール部の外壁面の領域に向かって略真っ直ぐに延在する請求項１または２に記載の内燃機関のピストン。
【請求項４】
円柱状のピストン本体部と、該ピストン本体部の底壁面から下方へ該ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在する略部分円環状の一対のスカート部と、前記ピストン本体部の底壁面から下方へ前記ピストン本体部の中心軸線に対して平行に延在すると共に両スカート部を互いに連結する平坦な形状の一対のサイドウォール部とを有し、前記ピストン本体部の底壁面と両スカート部の内周壁面と両サイドウォール部の内壁面とによって空洞が形成されており、前記スカート部のより下方の部分の厚みが同スカート部のより上方の部分の厚みよりも厚くなっているピストンを型を用いて製造する方法において、一方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同一方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第１の中子と、他方のサイドウォール部の内壁面と該内壁面に隣接する前記ピストン本体部の底壁面の部分と同他方のサイドウォール部の内壁面に隣接する両スカート部の内周壁面の部分とを規定する第２の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記一方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第３の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第３の中子と、前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分と前記第１の中子および前記第２の中子によって規定されない前記他方のスカート部の内周壁面の部分とを規定する第４の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子との間に配置される第４の中子と、前記第１の中子、前記第２の中子、前記第３の中子、および、前記第４の中子によって規定されない前記ピストン本体部の底壁面の部分を規定する第５の中子であって前記第１の中子と前記第２の中子と前記第３の中子と前記第４の中子との間に配置される第５の中子とによって、前記空洞がピストン内に形成される方法。
【請求項５】
第１の中子、第２の中子、第３の中子、第４の中子、および、第５の中子によって前記空洞がピストン内に形成された後、始めに、第５の中子が抜き出され、次いで、第３の中子および第４の中子が抜き出され、次いで、第１の中子および第２の中子が抜き出される請求項４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−３１８１４（Ｐ２０１２−３１８１４Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３５３０（Ｐ２０１０−１７３５３０）
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３９０００８８２２）アート金属工業株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３９０００８８２２）アート金属工業株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
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