JP2000303905A - ピストンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クーリングチャネルの流体導入口の形成位置
をピストンを底面で見た場合の中心線上に設けても、コ
ンロッドとオイルジエットノズルとが当接せず、ピスト
ン剛性に優れ、スカッフの発生やピストンの冷却効果低
減等の防止を図ること。 【解決手段】 シリンダ１内を往復動するピストン２に
設けられこのピストンを冷却する流体を循環させるクー
リングチャネル２５と、クーリングチャネルに流体を供
給するオイルジエットノズル２７と、オイルジエットノ
ズルから供給される流体をクーリングチャネルに導入す
る流体導入口２９と、クーリングチャネルから流体を排
出する流体排出口２８と、を有するピストンの冷却構造
において、ピストンがシリンダ内を下降する時にシリン
ダ内壁面を押すピストンの側圧力の及ぶ方向と、その反
対方向とを結ぶ線上に流体導入口および流体排出口を設
けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンの冷却構
造に関し、詳しくはピストン内部に循環路（チャネル）
を設け、その循環路に潤滑油等の流体を通すことでピス
トンを冷却するピストンの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のピストンの冷却構造を内燃機関の
ピストンを例として図７から図１０を参照して述べる。

【０００３】まず、内燃機関は、図７および図８に示す
如く、シリンダ１内を爆発力を受けて往復運動するピス
トン２と、ピストン２の往復運動を回転運動に変えるク
ランクシャフト３と、ピストン２とクランクシャフト３
とを連結する連結棒であるコンロッド４とを有する。

【０００４】シリンダ１およびクランクシャフト３は、
それぞれシリンダブロック５およびシリンダブロック５
の下方に位置するクランクケース６に含まれる。また、
コンロッド４は、その一端部であってピストン２に連結
する側であるコンロッド小端部４ａが往復運動をし、コ
ンロッド４の他端部であってクランクシャフト３に連結
する側であるコンロッド大端部４ｂが回転運動を行う。
この関係で、コンロッド４は、シリンダブロック５とク
ランクケース６の両域において、全体に振り子状に運動
する。なお、コンロッド４のうちコンロッド小端部４ａ
とコンロッド大端部４ｂとを結ぶ間の部分は、符号４ｃ
で示すロッド部である。

【０００５】ピストン２は、図９に示すように、前記爆
発時に高温となりまた爆発時の高圧を直接受けるヘッド
部７と、ヘッド部７のすぐ下にあってランド９ａおよび
図示しないピストンリングを取付ける溝９ｂを有するリ
ング部９と、ピストン２の下部のことであってピストン
２の往復運動を安定させるピストンスカート部１１とを
有する。

【０００６】また、ピストン２は中空となっており、ピ
ストン内部には、コンロッド小端部４ａを、ピストンピ
ン１９を介して支えるダブルボス２１，２１を有する。
このボス２１の両サイドには、ピストン２の補強および
放熱用に形成したリブ、いわゆるサイドウォール２３，
２３が、ピストン２の底面を示す図１０における、ボス
２１の中心線Ｃ１およびこの中心線Ｃ１に直交する中心
線Ｃ２をそれぞれ対象軸として、図１０の上下および左
右にそれぞれ線対象に形成されている。

【０００７】また、ピストン２は前記の如くヘッド部７
が高温高圧となるので劣化し易い。そこで、この劣化防
止用にヘッド部７の内部には、循環路すなわちクーリン
グチャネル２５をピストン２の外縁に沿って環状に形成
し、このクーリングチャネル２５に潤滑油を流通させる
ことでピストン２を冷却する。

【０００８】すなわち、クーリングチャネル２５では、
クーリングチャネル２５を潤滑油が流れる間にクーリン
グチャネル２５の内壁から潤滑油２６に熱が伝わり、伝
熱によって高熱となった潤滑油はクーリングチャネル２
５の流体排出口２８から排出されるとともに、クーリン
グチャネル２５には吸熱前のすなわち新規な潤滑油が流
体導入口２９から供給される。

【０００９】クーリングチャネル２５への潤滑油の供給
は、オイルジエットノズル２７で行う（図７，図９参
照）。そして、オイルジエットノズル２７の内燃機関へ
の取付け位置は、ピストン２が下限に達したときのピス
トン２の下端よりも下方かつ近傍である。そして、ピス
トン２が下限に達したときにクーリングチャネル２５の
流体導入口２９にオイルジエットノズル２７の吐出口３
１が対向するようにしてある。したがって、オイルジエ
ットノズル２７の吐出口３１から出た潤滑油は、クーリ
ングチャネル２５の流体導入口２９からクーリングチャ
ネル２５内に供給され、その後、前記のように流体排出
口２８から排出される。このような従来技術は、例えば
実開平６−４９７４４号公報に開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一方、図７および８図
に示すように、クランクシャフト３の回転中心軸である
クランクジャーナル３３の中心線３３ａに対して偏心し
ているクランクピン３５にコンロッド大端部４ｂを連結
してある関係で、クランクシャフト３が回転すると、そ
の回転に伴い、コンロッド大端部４ｂが、クランクジャ
ーナル３３の中心線３３ａを回転中心として描く回転軌
跡Ｔ上を移動する。そして、この移動に伴ってコンロッ
ド大端部４ｂがオイルジエットノズル２７に対して近づ
いたり離れたりする。

【００１１】また、上記した従来のピストンの冷却構造
では、前記のようにピストン２が下限に達したときのピ
ストン２の下端よりも下方かつ近傍にオイルジエットノ
ズル２７が位置する。このため、前記のようにコンロッ
ド大端部４ｂがオイルジエットノズル２７に近づいた時
にコンロッド大端部４ｂがオイルジエットノズル２７に
当たらないように、ピストン下方におけるオイルジエッ
トノズル２７の取付位置を考慮する必要がある。

【００１２】換言すれば、オイルジエットノズル２７の
取付位置は、前記コンロッド大端部４ｂが機関駆動に伴
って描く前記回転軌跡Ｔ上にオイルジエットノズル２７
がないように、前記回転軌跡Ｔから外れた位置にオイル
ジエットノズル２７を取付ける必要がある。

【００１３】このような関係があるため、前記のごとく
オイルジエットノズル２７の吐出口３１と対向関係にあ
るクーリングチャネル２５の流体導入口２９は、前記中
心線Ｃ２よりも右側に偏った状態、すなわちサイドウォ
ール２３の一つに近接したオフセット状態で設けられて
いる（図１０参照）。

【００１４】なお、中心線Ｃ２の延長方向の一方は、爆
発行程においてピストン２が爆発力を受けてシリンダ１
内を下降する時に、シリンダ１の内壁面１ａに生じて内
壁面１ａを押す力の作用する方向、換言すればシリンダ
１の長手方向に延びる中心軸Ｃ３（図７参照）とクラン
クジャーナル３３の前記中心線３３ａの両方に直交する
方向に作用する前記爆発力の分力（側圧力）であるいわ
ゆるスラストの作用する方向である。また、スラストの
作用する方向を「スラスト方向」といい、その反対方
向、すなわち中心線Ｃ２の延長方向の他方を「反スラス
ト方向」という（図７および図１０参照）。

【００１５】一方、クーリングチャネル２５の前記流体
導入口２９の形成位置に対し、クーリングチャネル２５
の流体排出口２８は、前記中心線Ｃ２上にある。そし
て、この中心線Ｃ２上においてスラストがシリンダ１の
内壁面１ａに作用するので、中心線Ｃ２のことを、この
明細書では「スラスト作用線Ｃ２」ということにする。
なお、スラスト作用線Ｃ２は、スラストの及ぶ方向とそ
の反対方向とを結ぶ線と換言できる。

【００１６】前記のように、流体排出口２８がスラスト
作用線Ｃ２上にあるのに対し、流体導入口２９はオフセ
ットされているので、ピストン２の剛性、殊には流体排
出口２８近傍のサイドウォール２３と流体導入口２９近
傍のサイドウォール２３とではそれらの剛性がアンバラ
ンスになる。

【００１７】また、重量バランスにも支障が生じる虞が
あり、いわゆる頭振りを起こす原因ともなる。そして、
この頭振りに起因して、シリンダ１の内表面１ａにピス
トン２の表面２ａが不適切に当接するようになり、細い
掻き傷、いわゆるスカッフを生じたり、あるいはクーリ
ングチャネル２５内の潤滑油の揺れに偏りを生じて潤滑
油による前記冷却が不均一になってピストン２の冷却効
果を低下したりする虞があった。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであって、ピストンに設けられる
クーリングチャネルの流体導入口の形成位置をオフセッ
トせずに設けても、つまりピストンにおけるクーリング
チャネルの流体導入口の形成位置をピストンを平面（底
面）で見た場合の中心線上に設けても、コンロッドにオ
イルジエットノズルが当たることがなく、また、ピスト
ン剛性、殊にはサイドウォールの剛性にアンバランスを
生じることがなく、またスカッフの発生やピストンの冷
却効果低減等の防止を図ることを技術的課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下の手段を採用した。すなわち、本
発明に係るピストンの冷却構造は、内燃機関のシリンダ
内を往復運動するピストンに設けられこのピストンを冷
却する流体を循環させる循環路と、この循環路に前記流
体を供給する流体供給手段と、この流体供給手段から供
給される流体を前記循環路に導入する流体導入口と、前
記循環路から前記流体を排出する流体排出口と、を有す
るピストンの冷却構造において、前記ピストンのうち、
このピストンが前記シリンダ内を下降する時にシリンダ
内壁面を押すピストンの側圧力の及ぶ方向と、この側圧
力の及ぶ方向の反対方向とを結ぶ線上に前記流体導入口
および前記流体排出口を設けたことを特徴とする。

【００２０】ここで、「循環路」は、ピストン冷却用に
内部に流体が流されるものであるから、冷却効果を高め
るためにはできるだけ多く流体が流れるようにすること
が好ましい。よって、循環路はその容積ができるだけ大
きくなるように、例えばピストンの外周縁の近傍でかつ
外周縁に沿ったできるだけ径の大きな環状をしたもので
あるとよい。

【００２１】また、ピストンの側圧力の及ぶ方向とこの
側圧力の及ぶ方向の反対方向とを結ぶ線は、ピストンを
平面または底面で見た場合の中心線の一つである。本発
明に係るピストンの冷却構造では、ピストンのうち、こ
のピストンが前記シリンダ内を下降する時にシリンダ内
壁面を押すピストンの側圧力の及ぶ方向と、この側圧力
の及ぶ方向の反対方向とを結ぶ線上に前記流体導入口お
よび前記流体排出口を形成したので、循環路の流体導入
口および流体排出口は換言すれば同一線上に位置すると
いえる。

【００２２】また、前記のように、流体導入口および流
体排出口が位置する線はピストンを平面で見た場合の中
心線の一つであるから、この中心線を境としたピストン
の左側と右側のいずれか一方に流体導入口がある場合に
起こり得る重量アンバランスを回避できる。すなわち、
本発明のピストンの冷却構造を採用したピストンでは重
量バランスがとれる。また、サイドウォールの一つに流
体導入口が近接するオフセット状態にもならないのでサ
イドウォールの剛性もバランスよくなる。また、ピスト
ンがシリンダ内を往復運動するときに頭振りを起こすこ
とがないため、シリンダ内表面にピストン表面が不適切
に当接しにくくなる。よって、スカッフを生じにくくで
きる。さらに、頭振りを起こすことがないため、クーリ
ングチャネル内の潤滑油の揺れに偏りが生じ難くなり、
潤滑油によるピストンの冷却を均一に行える。この結
果、ピストンの冷却効果が高まる。

【００２３】前記流体は内燃機関の潤滑油であることが
好ましい。また、流体供給手段としては例えばオイルジ
ェットノズルを挙げられる。加えて、前記シリンダ内に
おける前記ピストンの下降に伴ってこのピストンと前記
流体供給手段とが接近した時、前記ピストンと前記流体
供給手段との干渉を回避する干渉回避手段を備えること
が好ましい。

【００２４】ここで、「干渉」とは、ピストンスのシリ
ンダ内における下降に伴って、ピストンと流体供給手段
とがぶつかってしまうことをいう。この干渉の意味を踏
まえ、前記「干渉回避手段」は、前記ピストンのうちピ
ストンの往復運動を安定させるピストンスカート部に設
けられた切欠きであって、この切欠きに前記ピストン下
降時に前記流体供給手段が入ることで前記ピストンと前
記流体供給手段との干渉を回避するとよい。

【００２５】ここで、切欠きは、切欠きをピストンスカ
ート部に設けることで、ピストンスカート部本来の役割
である、ピストンの往復運動を安定させるという機能が
妨げられない程度の大きさであって、かつピストンスカ
ート部の縁に局部的に形成したへこみ部のことである。

【００２６】また、前記干渉回避手段は、前記流体供給
手段の一部を下方に突出した状態に湾曲させかつ開口を
上方に向けてなる湾曲部であって、前記ピストンの下降
時に前記開口から前記湾曲部内に前記ピストンスカート
部のうち前記湾曲部と対向している部分が入るようにし
ても実現できる。

【００２７】本発明のピストンの冷却構造を内燃機関に
適用した場合、クランクシャフトが回転することに伴っ
て、コンロッド大端部はクランクジャーナルの中心線を
回転中心として描く回転軌跡上を移動する。コンロッド
大端部のこの移動に伴って、コンロッド大端部が流体供
給手段に対して接近したり遠のいたりする。そして、前
記シリンダ内において前記ピストンが下降し、この下降
に伴って前記ピストンと前記流体供給手段とが接近した
場合でも、本発明のピストンの冷却構造では、前記ピス
トンと前記流体供給手段との干渉を回避する干渉回避手
段を備えているので、ピストンと流体供給手段とは干渉
しない、すなわち当たらないようにできる。

【００２８】加えて、前記ピストンの往復運動を回転運
動に変えるクランクシャフトおよび前記ピストンを連結
する連結棒であるコンロッドと前記流体供給手段とが前
記シリンダ内における前記ピストンの上昇に伴って接近
した時、前記コンロッドと前記流体供給手段との干渉を
回避する干渉回避手段を備えるようにしてもよい。

【００２９】ここで、「干渉」とは、ピストンのシリン
ダ内における上昇に伴って、流体供給手段とコンロッド
とがぶつかってしまうことをいうものとする。この干渉
の意味を踏まえ、前記干渉回避手段は、前記コンロッド
の一部に設けられた凹部であって、この凹部は、前記ピ
ストンの上昇時に、前記凹部内に前記流体供給手段の少
なくとも一部を導入することが好ましい。また、流体供
給手段とコンロッドとの干渉回避を満足させるためには
凹部の大きさや深さは流体供給手段を凹部に内包するに
十分なものであることが望ましい。

【００３０】前記コンロッドの一部は、クランクシャフ
トのクランクピンと結合するコンロッド大端部およびそ
の周辺部分の少なくとも一方であることが望ましい。本
発明のピストンの冷却構造を内燃機関に適用した場合、
クランクシャフトが回転することに伴って、コンロッド
大端部がクランクジャーナルの中心線を回転中心として
描く回転軌跡上を移動する。コンロッド大端部のこの移
動に伴ってコンロッド大端部が流体供給手段に対して接
近したり遠のいたりする。そして、前記シリンダ内にお
ける前記ピストンが上昇し、この上昇に伴って前記コン
ロッドと前記流体供給手段とが接近した場合でも、本発
明のピストンの冷却構造では、前記コンロッドと前記流
体供給手段との干渉を回避する干渉回避手段を備えてい
るので、コンロッドと流体供給手段とが干渉しない、す
なわち当たらないようにできる。このため、前記凹部の
大きさや深さの設定のしかたによっては、流体供給手段
の取付け位置をシリンダの長手方向に種々変更できるよ
うになる。このため、それだけ流体供給手段の配置の自
由度を広げられる。

【００３１】加えて、前記流体導入口および前記流体排
出口は、前記コンロッドとつながるピストンピンを支持
するボスに当接状態で形成すると好適である。このよう
にすることで、ボスとピストンピンとの間で生じる摩擦
熱によるボスおよびピストンピンの冷却ができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るピストンの冷
却構造の具体的な実施の形態について添付した図面に基
づいて説明する。 （第１の実施の形態）第１の実施の形態を図１から図３
を参照して説明する。

【００３３】本発明のピストンの冷却構造の第１の実施
の形態が、従来技術で述べたピストンの冷却構造と異な
る点は、クーリングチャネルに潤滑油を供給する流体導
入口の形成箇所，流体導入口の形成箇所が異なることに
伴うオイルジエットノズルの内燃機関への取付位置およ
びそれらに関連する部分だけである。よって、異なる部
分についてのみ説明することとし、同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。

【００３４】ピストン２のうち、クーリングチャネル２
５に潤滑油を供給する流体導入口２９は、クーリングチ
ャネル２５内でかつスラスト作用線Ｃ２上に流体排出口
２８とともに形成してある。また、流体導入口２９およ
び流体排出口２８の周囲には、これら流体導入口２９お
よび流体排出口２８を中心とする位置にそれぞれサイド
ウォール２３，２３がピストンスカート部１１からボス
２１，２１に向けて末広がり状に形成されている。ま
た、ピストン２は、スラストの少ないボス側のピストン
スカート部を切り落として重量を軽減し、スラストを受
ける方のピストンスカート部を長くした、いわゆるスリ
ッパーピストンが好適である。

【００３５】また、これまでの技術では、前記したよう
に、内燃機関の駆動に伴ってコンロッド大端部４ｂがオ
イルジエットノズル２７に近づいたときにコンロッド大
端部４ｂがオイルジエットノズル２７に当たらないよう
に、ピストン２下方におけるオイルジエットノズル２７
の内燃機関への取付位置を決めていた。

【００３６】しかし、この第１の実施の形態では、オイ
ルジエットノズル２７の取付位置は、シリンダ１内にお
けるピストン２の下降に伴って、ピストン２が下死点あ
るいはその近傍に至ると、ピストンスカート部１１とオ
イルジエットノズル２７とが当たってしまう位置、即ち
干渉してしまう位置に設置してある。換言すれば、オイ
ルジエットノズル２７の取付け位置が、これまでの技術
よりもシリンダ１の上死点側にある。

【００３７】よって、そのままでは、ピストン下降時に
ピストンスカート部１１とオイルジエットノズル２７と
が干渉してしまう。このため、干渉を防止するためにピ
ストンスカート部１１の一部１１ａに切欠き３７を設
け、ピストン下降時に前記切欠き３７にオイルジエット
ノズル２７の一部が横断状に入るようにすることで、ピ
ストン２とオイルジエットノズル２７との衝突、すなわ
ち両者の干渉を回避するようにしている。よって、切欠
き３７のことを干渉回避手段ということにする。 （変形例）ピストンスカート部１１に切欠き３７を設け
る代わりに、すなわち切欠き３７を設けずに、図３に示
すように、オイルジエットノズル２７の一部を下方に突
出した状態に湾曲させる。するとこれによってオイルジ
エットノズル２７が湾曲部３８を有することになり、そ
の開口が上方に向けられた状態になる。

【００３８】したがって、ピストンスカート部１１のう
ち前記湾曲部３８と対向している部分、換言すれば、ピ
ストンスカート部１１のうち前記切欠き３７の設けられ
ていた部分１１ａがピストン２の下降時に前記開口から
前記湾曲部３８内に入るようになり、これによっても干
渉を回避できる。よって、この変形例１では、干渉回避
手段は、オイルジエットノズル２７の一部を下方に突出
した状態に湾曲させてなる前記湾曲部３８のことといえ
る。

【００３９】次に第１の実施の形態の作用効果を述べ
る。第１の実施の形態に係るピストンの冷却構造にあっ
ては、ピストン２のうち、スラスト作用線Ｃ２上でかつ
クーリングチャネル２５内に位置するように前記流体導
入口２９および流体排出口２８を形成してある。換言す
れば前記流体導入口２９および流体排出口２８は同一線
上に位置することになる。このため、本発明のピストン
の冷却構造を採用したピストン２では重量バランスがと
れる。また、サイドウォールの一つに流体導入口が近接
するオフセット状態にもならないのでサイドウォールの
剛性もバランスよくなる。

【００４０】そして、前記のように重量バランスがとれ
るので、ピストン２がシリンダ１内を往復運動するとき
に頭振りを起こすことがない。このため、シリンダ１の
内壁面１ａにピストン表面２ａが不適切に当接しにくく
なるので、スカッフを生じにくくできる。

【００４１】さらに、頭振りを起こすことがないので、
クーリングチャネル２５内の潤滑油の揺れに偏りが生じ
難くなるので、潤滑油によるピストン２の冷却を均一に
行えるようになり、それ故、ピストン２の冷却効果が高
まる。

【００４２】加えて、第１の実施の形態に係るピストン
の冷却構造にあっては、クランクシャフト３が回転する
ことに伴って、コンロッド大端部４ｂはクランクジャー
ナル３３の中心線３３ａを回転中心として描く回転軌跡
Ｔ上を移動する。

【００４３】コンロッド大端部４ｂのこの移動に伴っ
て、コンロッド大端部４ｂがオイルジエットノズル２７
に対して接近したり遠のいたりする。そして、前記シリ
ンダ１内においてピストン２が下降し、この下降に伴っ
てピストン２とオイルジエットノズル２７とが接近した
場合でも、干渉回避手段である切欠き３７やオイルジエ
ットノズルの前記湾曲部３８を備えているので、ピスト
ン２とオイルジエットノズル２７とは干渉しない。

【００４４】また、流体導入口２９および流体排出口２
８の周囲には、これら流体導入口２９および流体排出口
２８を中心とした位置にそれぞれサイドウォール２３，
２３が偏りなく形成される形態となっているので、流体
導入口２９および流体排出口２８を潤滑油が通るときに
サイドウォール２３，２３の冷却を均一に行えるので好
適である。 （第２の実施の形態）第２の実施の形態を図４を参照し
て説明する。

【００４５】本発明のピストンの冷却構造の第２の実施
の形態が、第１の実施の形態に係るピストンの冷却構造
と異なる点は、オイルジエットノズルの取付位置および
それに伴って干渉回避手段が異なる点だけである。よっ
て、異なる部分についてのみ説明することとし、同一部
分には同一符号を付して説明を省略する。

【００４６】第２の実施の形態に係るピストンの冷却構
造で、コンロッド大端部４ｂおよびその周辺の少なくと
も一方に、すなわちコンロッド４の一部にオイルジエッ
トノズル２７の少なくとも一部が入る凹部３９を設けて
ある。なお、この実施の形態ではコンロッド大端部４ｂ
からロッド部４ｃに掛ける範囲に凹部３９を設けてあ
る。そして、ピストン上昇時にオイルジエットノズル２
７の前記少なくとも一部と凹部３９とが対向するように
しておけば、ピストン上昇時には、前記凹部３９にオイ
ルジエットノズル２７の少なくとも一部が内包される。

【００４７】したがって、少なくとも前記凹部３９にオ
イルジエットノズル２７が内包される分は、オイルジエ
ットノズル２７の取付け位置を前記した第１の実施の形
態の場合よりもクランクシャフト３寄りに設定できる。

【００４８】このため、ピストン２が下限に達したとき
のピストン２の下端よりも前記内包分だけ下方に、オイ
ルジエットノズル２７を取付けられているので、ピスト
ン下降時においてはピストンスカート部１１とオイルジ
エットノズル２７との干渉を回避できる。加えて、ピス
トン上昇時においては、前記凹部３９にオイルジエット
ノズル２７の少なくとも一部が内包されるので、オイル
ジエットノズル２７とコンロッド４とが当たることもな
い。よって、第２の実施の形態では、凹部３９を干渉回
避手段という。

【００４９】また、コンロッド４とオイルジエットノズ
ル２７とが干渉しないようにできるため、前記凹部３９
の大きさや深さの設定のしかたあるいは配置のしかたに
よっては、オイルジエットノズル２７の取付け位置をシ
リンダ１の長手方向に種々変更できる。よって、それだ
けオイルジエットノズル２７の配置の自由度を広げられ
る。

【００５０】なお、これまでの技術では、コンロッドに
このような凹部３９を設けることはなかったので、この
明細書では、コンロッド４のうち、凹部３９の形成され
ている箇所である大端部４ｂからロッド部４ｃに掛ける
範囲をコンロッドの特定箇所ということにする。 （第３の実施の形態）第３の実施の形態を図５および図
６を参照して説明する。

【００５１】本発明のピストンの冷却構造の第３の実施
の形態が、第１および第２の実施の形態に係るピストン
の冷却構造と異なる点は、ボスがシングルボスであるこ
と、および流体導入口および流体排出口がボスに当接状
態で形成されているという点だけである。よって、異な
る部分についてのみ説明することとし、同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。

【００５２】この第３の実施の形態に係るピストン２で
は、図５に示すように中心線Ｃ１とスラスト作用線Ｃ２
との交点、すなわち図５における中心点Ｃを中心として
形成したシングルボス２３Ａを有する。そして、このボ
ス２３Ａの両側縁４０，４０の中央部であってスラスト
作用線Ｃ２上には、前記流体導入口２９および流体排出
口２８とそれぞれ同軸に管部４１，４３を一体に形成し
てある。

【００５３】そして、管部４１，４３の管路４１ａおよ
び４３ａは、それぞれ流体導入口２９および流体排出口
２８に連通しているので、管路４１ａおよび４３ａは、
それぞれ流体導入口２９および流体排出口２８の一部と
いってもよい。したがって、流体導入口２９および流体
排出口２８がボス２３Ａに当接状態で形成されていると
いうことができる。

【００５４】この第３の実施の形態でもスラスト作用線
Ｃ２上に流体導入口２９および流体排出口２８があるの
で、第１および第２の実施の形態と同様の効果を奏する
ことに加え、ボスとピストンピンとの間で生じる摩擦熱
によるボスおよびピストンピンの冷却ができるので、一
層冷却効果を期待できる。

【００５５】なお、シングルボスでなく前記第１の実施
の形態で述べたダブルボスに適用する場合は、一方のボ
ス２１および他方のボス２１にそれぞれ管部４１および
管部４３を設けると好適である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のピストン
の冷却構造によれば、ピストンにおけるクーリングチャ
ネルの流体導入口の形成位置をピストンを平面で見た場
合の中心線上に設けても、コンロッドにオイルジエット
ノズルが当たることがなく、また、ピストン剛性、殊に
はサイドウォールの剛性にアンバランスを生じることが
なく、またスカッフの発生やピストンの冷却効果低減等
の防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るピストンの冷
却構造を適用した内燃機関の長手方向に対して垂直に切
った横断面図

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るピストンの冷
却構造に係るピストンの底面図

【図３】図１の変形例を示す図

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るピストンの冷
却構造を適用した内燃機関の長手方向に対して垂直に切
った横断面図

【図５】本発明の第３の実施の形態に係るピストンの冷
却構造に係るピストンの底面図

【図６】図５のピストンの垂直断面図

【図７】従来のピストンの冷却構造を適用した内燃機関
の長手方向に沿って垂直に切った縦断面図

【図８】図７のVIII−VIII線を含む平面で切断し矢印方
向に見た図

【図９】従来のピストンの冷却構造を適用したピストン
の一部切欠き斜視図

【図１０】図９に係る従来のピストンの底面図

【符号の説明】

１…シリンダ １ａ…シリンダ１の内壁面 ２…ピストン ３…クランクシャフト ４…コンロッド ４ａ…コンロッド小端部 ４ｂ…コンロッド大端部 ５…シリンダブロック ６…クランクケース ７…ヘッド部 ９ａ…ランド ９ｂ…溝 １１…ピストンスカート部 １１ａ…ピストンスカート部の一部 １９…ピストンピン ２１…ボス ２３…サイドウォール（リブ） ２３Ａ…シングルボス ２５…クーリングチャネル（循環路） ２６…潤滑油 ２７…オイルジエットノズル（流体供給手段） ２８…流体排出口 ２９…流体導入口 ３１…オイルジエットノズル２７の吐出口 ３３…クランクジャーナル ３３ａ…クランクジャーナルの中心線 ３７…切欠き（干渉回避手段） ３８…湾曲部（干渉回避手段） ３９…凹部（干渉回避手段） ４０…シングルボス２３Ａの側縁 ４１…管部 ４１ａ…管路 ４３…管部 ４３ａ…管路 Ｔ…コンロッド大端部４ｂの回転軌跡 Ｃ…中心線Ｃ１とスラスト作用線Ｃ２との交点 Ｃ１…ボス２１の中心線の一つ Ｃ２…ボス２１の中心線の別の一つ，スラスト作用線 Ｃ３…シリンダ１の長手方向に延びる中心軸

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のシリンダ内を往復運動するピ
   ストンに設けられこのピストンを冷却する流体を循環さ
   せる循環路と、 この循環路に前記流体を供給する流体供給手段と、 この流体供給手段から供給される流体を前記循環路に導
   入する流体導入口と、 前記循環路から前記流体を排出する流体排出口と、を有
   するピストンの冷却構造において、 前記ピストンのうち、このピストンが前記シリンダ内を
   下降する時にシリンダ内壁面を押すピストンの側圧力の
   及ぶ方向と、この側圧力の及ぶ方向の反対方向とを結ぶ
   線上に前記流体導入口および前記流体排出口を設けたこ
   とを特徴とするピストンの冷却構造。
2. 【請求項２】 前記シリンダ内における前記ピストンの
   下降に伴ってこのピストンと前記流体供給手段とが接近
   した時、前記ピストンと前記流体供給手段との干渉を回
   避する干渉回避手段を備えたことを特徴とする請求項１
   記載のピストンの冷却構造。
3. 【請求項３】 前記干渉回避手段は、前記ピストンのう
   ちピストンの往復運動を安定させるピストンスカート部
   に設けられた切欠きであって、この切欠きに前記ピスト
   ン下降時に前記流体供給手段が入ることで前記ピストン
   と前記流体供給手段との干渉を回避することを特徴とす
   る請求項２記載のピストンの冷却構造。
4. 【請求項４】 前記干渉回避手段は、前記流体供給手段
   の一部を下方に突出した状態に湾曲させかつ開口を上方
   に向けてなる湾曲部であって、前記ピストンの下降時に
   前記開口から前記湾曲部内に前記ピストンスカート部の
   うち前記湾曲部と対向している部分が入ることを特徴と
   する請求項２記載のピストンの冷却構造。
5. 【請求項５】 前記ピストンの往復運動を回転運動に変
   えるクランクシャフトおよび前記ピストンを連結する連
   結棒であるコンロッドと前記流体供給手段とが前記シリ
   ンダ内における前記ピストンの上昇に伴って接近した
   時、前記コンロッドと前記流体供給手段との干渉を回避
   する干渉回避手段を備えたことを特徴とする請求項１記
   載のピストンの冷却構造。
6. 【請求項６】 前記干渉回避手段は、前記コンロッドの
   一部に設けられた凹部であって、この凹部は、前記ピス
   トンの上昇時に、前記凹部内に前記流体供給手段の少な
   くとも一部を導入することを特徴とする請求項５記載の
   ピストンの冷却構造。
7. 【請求項７】 前記流体導入口および前記流体排出口
   は、前記コンロッドとつながるピストンピンを支持する
   ボスに当接状態で形成されていることを特徴とする請求
   項２から６いずれか記載のピストンの冷却構造。