JP2012215138A - Oil supply device of piston for internal combustion engine - Google Patents
Oil supply device of piston for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012215138A JP2012215138A JP2011081445A JP2011081445A JP2012215138A JP 2012215138 A JP2012215138 A JP 2012215138A JP 2011081445 A JP2011081445 A JP 2011081445A JP 2011081445 A JP2011081445 A JP 2011081445A JP 2012215138 A JP2012215138 A JP 2012215138A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- piston
- lubricating
- flow direction
- supply device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、シリンダボア内を往復動する内燃機関用ピストンのオイル供給装置に関し、特に潤滑用ノズルから噴射された潤滑用オイルをランド部へ誘導するオイル誘導路と一方のスカート部側へ誘導するオイル流方向変換部とを備えた内燃機関用ピストンのオイル供給装置に関する。 The present invention relates to an oil supply device for a piston for an internal combustion engine that reciprocates in a cylinder bore, and in particular, an oil guiding path for guiding lubricating oil injected from a lubricating nozzle to a land portion and an oil for guiding one skirt portion side. The present invention relates to an oil supply device for a piston for an internal combustion engine including a flow direction conversion unit.
従来、内燃機関(以下、エンジンと記す)のピストンには、燃焼ガスの爆発ガス圧を受ける頂部と周囲にピストンリング溝を設けたランド部から形成されたピストンクラウン部と、ピストンピンを介してコンロッドの小端部に連結された1対のピンボス部と、ピストンの上下往復動をガイドする1対のスカート部とが形成されている。特に、ピストンクラウン部の頂部は高温の燃焼ガスに曝されるため、ピストンクラウン部の裏面に対して冷却用オイルを噴射するオイルジェットを設けてピストンの冷却が行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, pistons of internal combustion engines (hereinafter referred to as engines) include a piston crown portion formed from a top portion that receives an explosion gas pressure of combustion gas, a land portion provided with a piston ring groove around the piston crown portion, and a piston pin. A pair of pin bosses connected to the small end of the connecting rod and a pair of skirts for guiding the reciprocating motion of the piston are formed. In particular, since the top portion of the piston crown portion is exposed to high-temperature combustion gas, the piston is cooled by providing an oil jet for injecting cooling oil to the back surface of the piston crown portion.
通常、ピストンのランド部同士の間には、トップリングとセカンドリングを夫々装着する2つのコンプレッションリング溝と、オイルリングを装着するオイルリング溝とが形成されている。このオイルリングは、ピストンが上昇移動(上死点側へ移動)するとき、潤滑用オイルを持ち上げてシリンダボアの内周面にオイル油膜を形成し、ピストンが下降移動(下死点側へ移動)するとき、シリンダボア内周面の潤滑に必要なオイル油膜を残しながら余分な潤滑用オイル、所謂余剰オイルを掻き落とす機能を備えている。それ故、オイルリングによる余剰オイルの掻き落としが不十分な場合、セカンドリング溝とオイルリング溝との間のランド部に余剰オイルが滞留し、この滞留した余剰オイルが燃焼室へ吸引された後、燃焼室内で燃焼されるため、オイル消費量が増加する原因になっていた。 Normally, two compression ring grooves for mounting the top ring and the second ring and an oil ring groove for mounting the oil ring are formed between the land portions of the piston. When the piston moves up (moves toward the top dead center), this oil ring lifts the lubricating oil to form an oil film on the inner peripheral surface of the cylinder bore, and the piston moves down (moves toward the bottom dead center). In doing so, it has a function of scraping off excess lubricating oil, so-called surplus oil, while leaving an oil film required for lubricating the inner peripheral surface of the cylinder bore. Therefore, if the excess oil is not scraped off by the oil ring, the excess oil stays in the land between the second ring groove and the oil ring groove, and the retained excess oil is sucked into the combustion chamber. Since it is burned in the combustion chamber, the oil consumption is increased.
特許文献1に記載されたエンジンの潤滑装置は、ピストンのセカンドリング溝とオイルリング溝との間のランド部に径方向へ貫通してランド部外周とピストン内方を連通する複数の連通路と、ピストンクラウン部の裏面側にオイルジェットから噴射された潤滑用オイルを導入可能な開口部を有し且つ複数の連通路のピストン内方側開口に連通するオイル溜め部と、オイルジェットから噴射された潤滑用オイルをピストン上昇移動時に開口部へ誘導し、ピントン下降移動時に開口部への導入を制限するオイル誘導制限部とが設けられている。このエンジンの潤滑装置では、ピストン上昇移動時にオイルジェットから噴射された潤滑用オイルがオイル溜め部に導入され、ピストン下降移動時にオイルジェットから噴射された潤滑用オイルがオイル溜め部に入ることを制限されるため、オイルリングの上方空間に滞留するオイル量を適切に調整している。 The engine lubrication device described in Patent Document 1 includes a plurality of communication passages that penetrate the land portion between the second ring groove and the oil ring groove of the piston in the radial direction and communicate between the outer periphery of the land portion and the inside of the piston. An oil reservoir having an opening through which the lubricating oil injected from the oil jet can be introduced on the back side of the piston crown and communicating with the piston inward opening of the plurality of communication passages; An oil induction limiting portion is provided that guides the lubricating oil to the opening when the piston moves up, and restricts introduction to the opening when the pinton moves down. In this engine lubrication device, the lubricating oil injected from the oil jet when the piston moves up is introduced into the oil reservoir, and the lubricating oil injected from the oil jet when the piston moves down restricts the oil from entering the oil reservoir. Therefore, the amount of oil staying in the space above the oil ring is adjusted appropriately.
特許文献1のエンジンの潤滑装置は、ピストン部の裏面にオイル誘導斜面とオイル制限斜面を備えたピストン側凸部を設け、コンロッドの小端部にコンロッド側凸部を設けることにより、ピントン上昇移動時にはコンロッド側凸部が潤滑用オイルをオイル誘導斜面側へ誘導し、ピントン下降移動時にはコンロッド側凸部が潤滑用オイルをオイル制限斜面側へ誘導している。しかし、この潤滑装置は、潤滑用オイルをランド部に供給するとき、コンロッド側凸部とオイル誘導斜面に潤滑用オイルを衝突させて潤滑用オイルの進行方向を強制的に方向変換し、一旦オイル溜め部に貯留した後、貯留されたオイルをランド部へ供給するような潤滑用オイル径路であるため、ピストンやコンロッド等の構造の複雑化を招き、製造コストが高価になる虞がある。しかも、特許文献1の潤滑用オイル径路では、潤滑用オイルをコンロッド側凸部とオイル誘導斜面とに衝突させて開口部へ供給するため、開口部に供給された時点の潤滑用オイルの油圧損失が大きく、潤滑用オイルをランド部へ供給するためには大容量のオイルポンプが必要になる虞がある。 The engine lubrication device of Patent Document 1 is provided with a piston-side convex portion provided with an oil guiding slope and an oil-limiting slope on the back surface of the piston portion, and by providing a connecting rod-side convex portion at the small end portion of the connecting rod, the pinton ascending movement Sometimes the connecting rod side convex part guides the lubricating oil to the oil guiding slope side, and when the pinton moves down, the connecting rod side convex part guides the lubricating oil to the oil limiting slope side. However, when supplying the lubricating oil to the land portion, this lubricating device forcibly changes the traveling direction of the lubricating oil by causing the lubricating oil to collide with the connecting rod side convex portion and the oil guiding slope, Since the lubricating oil path is such that the stored oil is supplied to the land portion after being stored in the reservoir portion, the structure of the piston, connecting rod and the like may be complicated, and the manufacturing cost may be increased. Moreover, in the lubricating oil path of Patent Document 1, since the lubricating oil collides with the connecting rod side convex portion and the oil guiding slope and is supplied to the opening, the hydraulic pressure loss of the lubricating oil at the time when the lubricating oil was supplied to the opening In order to supply lubricating oil to the land portion, a large-capacity oil pump may be required.
本発明者らが鋭意実験及び検討を重ねた結果、ピストンが下死点近傍位置のときにランド部へ給油される潤滑用オイル量で、シリンダボア内周面の潤滑に過不足のないオイル油膜を形成できることが検証された。即ち、ピントンが上昇移動中に行われた給油であっても、上昇初期以降において給油された潤滑用オイルは、シリンダボア内周面の最適なオイル油膜形成に効果が少なく、逆に、その殆どのオイルが余剰オイルとしてランド部に滞留し、オイル消費量を悪化させる虞がある。 As a result of repeated diligent experiments and examinations by the present inventors, an oil oil film that does not excessively or insufficiently lubricate the inner peripheral surface of the cylinder bore with the amount of lubricating oil supplied to the land portion when the piston is in the vicinity of the bottom dead center is obtained. It was verified that it can be formed. That is, even if the oil is supplied while the pinton is moving upward, the lubricating oil supplied after the initial rising is less effective in forming an optimal oil film on the inner peripheral surface of the cylinder bore. Oil may accumulate in the land as surplus oil, which may deteriorate oil consumption.
本発明の目的は、オイル供給装置の構造の簡単化を図りつつオイル油膜形成に最適な潤滑用オイル量をランド部へ供給できる内燃機関用ピストンのオイル供給装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an oil supply device for a piston for an internal combustion engine that can supply a lubricating oil amount optimal for forming an oil oil film to a land portion while simplifying the structure of the oil supply device.
請求項1の内燃機関用ピストンのオイル供給装置は、ピストンクラウン部と、このピストンクラウン部の裏面に形成され且つコネクティングロッドを介してクランク軸に連結される1対のピンボス部と、前記ピストンクラウン部から下方へ延びる1対のスカート部を備え、シリンダボア内を往復動する内燃機関用ピストンのオイル供給装置において、少なくとも一方のピンボス部の一方のスカート部側部分に上下方向に延びて下端に開口を有するオイル誘導路と、一端が前記オイル誘導路の上端に連通し、他端が前記ピストンクラウン部のオイルリング溝とコンプレッションリング溝の間の周面に連通する給油路と、前記ピストンが下死点近傍位置のときに、ノズル先端が前記オイル誘導路の開口に対向するよう上方程前記ピストン中心側へ移行する傾斜状に配置され、前記開口に対して潤滑用オイルを噴射可能な潤滑用ノズルとを備え、前記オイル誘導路の開口より下側部分に、前記ピストンが下死点近傍位置から上昇移動したとき、前記ノズル先端と対向して前記潤滑用ノズルから噴射された潤滑用オイルを前記一方のスカート部側へ誘導するオイル流方向変換部を設けたことを特徴としている。 An oil supply device for a piston for an internal combustion engine according to claim 1 comprises a piston crown portion, a pair of pin boss portions formed on the back surface of the piston crown portion and connected to a crankshaft via a connecting rod, and the piston crown In an internal combustion engine piston oil supply device having a pair of skirt portions extending downward from the portion, and reciprocatingly moving in the cylinder bore, the at least one pin boss portion extends vertically to one skirt portion side portion and opens to the lower end. An oil guiding path having one end communicating with the upper end of the oil guiding path, and the other end communicating with a peripheral surface between the oil ring groove and the compression ring groove of the piston crown portion, and the piston When near the dead center, the upper end of the nozzle faces the piston center side so that the nozzle tip faces the opening of the oil guide path And a lubricating nozzle that is capable of injecting lubricating oil into the opening, and the piston is moved upward from a position near the bottom dead center in a portion below the opening of the oil guide path. In this case, an oil flow direction changing portion for guiding the lubricating oil sprayed from the lubricating nozzle to the one skirt portion side is provided opposite to the nozzle tip.
この内燃機関用ピストンのオイル供給装置では、ピストンが下死点近傍位置のときに、ノズル先端が前記オイル誘導路の開口に対向するよう上方程前記ピストン中心側へ移行する傾斜状に配置され、ピストンが下死点近傍位置から上昇移動したとき、オイル流方向変換部が潤滑用オイルを一方のスカート部側へ誘導している。それ故、潤滑用オイルは、ピストンが下死点近傍位置にある制限された期間のみ、潤滑用オイルがオイルリング溝とコンプレッションリング溝の間の周面に供給され、ピストンが上昇過程であっても下死点近傍位置以外の期間では潤滑用オイルが給油されない。 In this piston oil supply device for an internal combustion engine, when the piston is located at a position near the bottom dead center, the nozzle tip is arranged in an inclined shape so as to move upward toward the piston center so as to face the opening of the oil guide path. When the piston moves upward from the position near the bottom dead center, the oil flow direction changing portion guides the lubricating oil to the one skirt portion side. Therefore, the lubricating oil is supplied to the peripheral surface between the oil ring groove and the compression ring groove only during a limited period when the piston is in the vicinity of the bottom dead center, and the piston is in the rising process. However, the lubricating oil is not supplied during a period other than the position near the bottom dead center.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記オイル誘導路とオイル流方向変換部が前記1対のピンボス部に夫々形成され、各ピンボス部のオイル誘導路に複数の給油路が連通されたことを特徴としている。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記オイル誘導路が上方程前記ピストン中心側へ移行する傾斜状に形成され、前記オイル流方向変換部が前記オイル誘導路の軸線と交差するよう上方程前記一方のスカート部側へ移行する傾斜状に形成されたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the oil guide passage and the oil flow direction changing portion are formed in the pair of pin boss portions, respectively, and a plurality of oil supply passages communicate with the oil guide passage of each pin boss portion. It is characterized by that.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the oil guiding path is formed in an inclined shape so as to move upward toward the piston center, and the oil flow direction changing portion is connected to an axis of the oil guiding path. It is characterized in that it is formed in an inclined shape so as to move upward toward the one skirt portion so as to intersect.
請求項4の発明は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、他方のスカート部側のシリンダボア下端部に配置され、冷却用オイルが前記ピストンクラウン部の裏面を前記他方のスカート部側から一方のスカート部側へ流れるようにピストンクラウン部の裏面に対して下方から冷却用オイルを噴射する冷却用ノズルを設け、前記オイル流方向変換部は、前記方向変換された潤滑用オイルが前記ピストンクラウン部の裏面を前記冷却用オイルと同じ方向に流れるように形成されたことを特徴としている。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling oil is disposed at the lower end portion of the cylinder bore on the other skirt portion side, and the cooling oil is disposed on the back surface of the piston crown portion. A cooling nozzle for injecting cooling oil from the lower side to the back surface of the piston crown portion so as to flow from the side to the one skirt portion side, and the oil flow direction changing portion is provided with the direction-converted lubricating oil. The back surface of the piston crown portion is formed to flow in the same direction as the cooling oil.
請求項1の発明によれば、ピストンが下死点近傍位置にある期間のみ、潤滑用オイルがオイルリング溝とコンプレッションリング溝の間の周面に供給され、ピストンが上昇過程であっても下死点近傍位置の期間以外では潤滑用オイルが給油されないため、シリンダボア内周面のオイル油膜形成に過不足のない最適な潤滑用オイル量をオイルリング溝とコンプレッションリング溝の間の周面に供給でき、ピストンの潤滑に不要な余剰オイルの供給を抑えながらピストンの摺動抵抗低減を図ることができる。しかも、ピストンが下死点近傍位置から上昇移動したとき、オイル流方向変換部が潤滑用オイルを一方のスカート部側へ誘導するため、潤滑用オイルを利用してピストンの冷却性能を高くすることができる。また、潤滑用ノズルとピストンとの2部品の構造改良により、潤滑用オイルをノズル先端からピンボス部に形成されたオイル誘導部へ直接的に供給することができるため、オイル供給装置の構造の簡単化を図ることができ、製造コストを安価にすることができる。 According to the first aspect of the present invention, lubricating oil is supplied to the circumferential surface between the oil ring groove and the compression ring groove only during a period in which the piston is in the vicinity of the bottom dead center, Lubricating oil is not supplied except during the position near the dead center, so the optimal amount of lubricating oil is supplied to the peripheral surface between the oil ring groove and the compression ring groove so that there is no excess or shortage of oil film formation on the inner peripheral surface of the cylinder bore. In addition, the sliding resistance of the piston can be reduced while suppressing the supply of surplus oil unnecessary for piston lubrication. In addition, when the piston moves up from the position near the bottom dead center, the oil flow direction changing portion guides the lubricating oil to the one skirt portion side, so that the cooling performance of the piston is enhanced by using the lubricating oil. Can do. Also, by improving the structure of the two parts, the lubricating nozzle and piston, the lubricating oil can be supplied directly from the nozzle tip to the oil guiding part formed on the pin boss, thus simplifying the structure of the oil supply device The manufacturing cost can be reduced.
請求項2の発明によれば、各ピンボス部のオイル誘導部に複数の給油路が連通されているため、潤滑用オイル量をオイルリング溝とコンプレッションリング溝の間の周面に能率良く供給でき、一層ピストンの摺動抵抗低減を図ることができる。
請求項3の発明によれば、ピストンの基本形状を大きく変更することなく、オイル誘導部とオイル流方向変換部とを形成することができ、製造コストを安価にできる。
According to the second aspect of the present invention, since a plurality of oil supply passages communicate with the oil guide portions of the pin boss portions, the amount of lubricating oil can be efficiently supplied to the peripheral surface between the oil ring groove and the compression ring groove. Furthermore, the sliding resistance of the piston can be further reduced.
According to the invention of claim 3, the oil guiding portion and the oil flow direction changing portion can be formed without largely changing the basic shape of the piston, and the manufacturing cost can be reduced.
請求項4の発明によれば、潤滑用オイルがピストンクラウン部の裏面を流れる冷却用オイルの流れを阻害することなく、潤滑用オイルと冷却用オイルとの相乗効果により一層ピストンの冷却性能を高くすることができる。 According to the invention of claim 4, the cooling performance of the piston is further enhanced by the synergistic effect of the lubricating oil and the cooling oil without obstructing the flow of the cooling oil flowing through the back surface of the piston crown portion. can do.
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、以下、図における上下方向を上下方向とし、エンジンの吸気側を前方、排気側を後方として説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described based on examples. In the following description, the vertical direction in the figure is the vertical direction, the intake side of the engine is the front, and the exhaust side is the rear.
以下、本発明の実施例1について図1〜図12に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施例のオイル供給装置1は、車両の多気筒エンジン、例えば横置き直列4気筒ガソリンレシプロエンジンEのピストン10に対して潤滑用オイルと冷却用オイルを供給するものである。尚、図1では、ピストン10が下降過程を終え、下死点位置に到達した状態を示している。
Hereinafter, Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, an oil supply apparatus 1 of this embodiment supplies lubricating oil and cooling oil to a piston 10 of a multi-cylinder engine of a vehicle, for example, a horizontal in-line 4-cylinder gasoline reciprocating engine E. It is. FIG. 1 shows a state where the piston 10 has finished the lowering process and has reached the bottom dead center position.
エンジンEは、シリンダヘッド(図示略)と、シリンダブロック2と、オイルパン(図示略)等を備えている。シリンダヘッドには、吸気側カム軸(図示略)と排気側カム軸(図示略)が回転自在に枢支されている。これら両カム軸にはクランク軸3から回転駆動力が伝達され、夫々のカム軸に連動連結された吸排気バルブ(図示略)が往復動される。エンジンEは、吸気側カム軸が車両の進行方向前方になるよう自動車のエンジンルームに搭載され、上方程後側へ傾斜する後方スラント状に配置されている。 The engine E includes a cylinder head (not shown), a cylinder block 2, an oil pan (not shown), and the like. An intake side cam shaft (not shown) and an exhaust side cam shaft (not shown) are pivotally supported by the cylinder head. A rotational driving force is transmitted from the crankshaft 3 to these camshafts, and intake and exhaust valves (not shown) linked to the respective camshafts are reciprocated. The engine E is mounted in the engine room of the automobile so that the intake camshaft is in front of the vehicle in the traveling direction, and is arranged in a rear slant shape that inclines rearward as it moves upward.
図1に示すように、シリンダブロック2は、クランク軸3と、4本のコンロッド(コネクティングロッド)4と、4つのシリンダボア5と、4つのピストン10と、気筒毎に1対の潤滑用オイル噴射装置7と、気筒毎に1つの冷却用オイル噴射装置8等を備えている。シリンダブロック2は、クランク軸3を収容するクランク室を形成している。 As shown in FIG. 1, the cylinder block 2 includes a crankshaft 3, four connecting rods (connecting rods) 4, four cylinder bores 5, four pistons 10, and a pair of lubricating oil injections for each cylinder. A device 7 and one cooling oil injection device 8 for each cylinder are provided. The cylinder block 2 forms a crank chamber that houses the crankshaft 3.
クランク軸3は、ジャーナル部(図示略)と、ピン部3aと、アーム部(図示略)等を備え、図中、矢印Aで示す方向に回転する。クランク軸3は、シリンダブロック2に軸受部を介して回転自在に枢支されている。ピン部3aには、コンロッド4の下端に形成された大端部4aが軸受部を介して回転自在に連結されている。コンロッド4の上端に形成された小端部4bには、クランク軸3と平行に配置されたピストンピン6を介してピストン10が揺動自在に連結されている。シリンダボア5は略円筒状に形成されている。 The crankshaft 3 includes a journal portion (not shown), a pin portion 3a, an arm portion (not shown), and the like, and rotates in a direction indicated by an arrow A in the drawing. The crankshaft 3 is pivotally supported by the cylinder block 2 via a bearing portion. A large end portion 4a formed at the lower end of the connecting rod 4 is rotatably connected to the pin portion 3a via a bearing portion. A piston 10 is swingably connected to a small end portion 4 b formed at the upper end of the connecting rod 4 via a piston pin 6 disposed in parallel with the crankshaft 3. The cylinder bore 5 is formed in a substantially cylindrical shape.
図1〜図6に示すように、ピストン10は、ピストンクラウン部11と、1対のスカート部12a,12bと、1対のピンボス部13と、複数の給油路14,15等を備えている。ピストン10は、下方に向かって開口する有底円筒状に形成され、例えば、アルミニウム合金により形成されている。ピストン10は、シリンダボア5内に挿入され、シリンダボア5内を上下方向に往復動可能に形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 6, the piston 10 includes a piston crown portion 11, a pair of skirt portions 12 a and 12 b, a pair of pin boss portions 13, and a plurality of oil supply passages 14 and 15. . The piston 10 is formed in a bottomed cylindrical shape that opens downward, and is made of, for example, an aluminum alloy. The piston 10 is inserted into the cylinder bore 5 so as to be reciprocated in the vertical direction in the cylinder bore 5.
ピストンクラウン部11は、頂面21と、裏面22と、ランド部23と、3つのリング溝24〜26等を備えている。裏面22には、吸気側リセス部22aと、排気側リセス部22bとが形成されている。吸気側リセス部22aと排気側リセス部22bは、夫々、裏面22の吸気側部分と排気側部分に頂面21側へ湾曲状に凹入形成され、平面視にて吸気側リセス部22aの面積が排気側リセス部22bの面積よりも小さく形成されている。吸気側リセス部22aと排気側リセス部22bは、裏面22の中央位置で滑らかに連なるよう構成されている。 The piston crown portion 11 includes a top surface 21, a back surface 22, a land portion 23, three ring grooves 24 to 26, and the like. An intake side recess 22a and an exhaust side recess 22b are formed on the back surface 22. The intake-side recess portion 22a and the exhaust-side recess portion 22b are respectively formed in the intake-side portion and the exhaust-side portion of the back surface 22 so as to be curved in a curved shape toward the top surface 21, and the area of the intake-side recess portion 22a in plan view. Is formed smaller than the area of the exhaust-side recess 22b. The intake-side recess portion 22a and the exhaust-side recess portion 22b are configured to smoothly connect at the center position of the back surface 22.
吸気側スカート部12aと排気側スカート部12bは、ピストン10の吸気側部分と排気側部分に夫々ピストンクラウン部11の下端から下方へ延びるよう形成されている。それ故、ピストン10が上下方向へ往復動するとき、1対のスカート部12a,12bがシリンダボア5の内周面によりガイドされるため、ピストンピン6を回転中心とするピストン10の前後揺動が抑制される。 The intake side skirt portion 12a and the exhaust side skirt portion 12b are formed on the intake side portion and the exhaust side portion of the piston 10 so as to extend downward from the lower end of the piston crown portion 11, respectively. Therefore, when the piston 10 reciprocates in the vertical direction, the pair of skirt portions 12a and 12b are guided by the inner peripheral surface of the cylinder bore 5, so that the piston 10 swings back and forth around the piston pin 6 as a rotation center. It is suppressed.
ピストンクラウン部11の外周には、頂面21とスカート部12a,12bとの間の位置にランド部23が形成されている。ランド部23には、トップリング溝24とセカンドリング溝25とオイルリング溝26が形成されている。トップリング溝24は、頂面21に最も近接した位置に形成され、トップリング16(第1コンプレッションリング)が装着されている。セカンドリング溝25は、トップリング溝24よりも下方位置に形成され、セカンドリング17(第2コンプレッションリング)が装着されている。オイルリング溝26は、セカンドリング溝25よりも下方位置に形成され、オイルリング18が装着されている。尚、説明の便宜上、図3を除いて、各リング16〜18の図示を省略している。 On the outer periphery of the piston crown portion 11, a land portion 23 is formed at a position between the top surface 21 and the skirt portions 12a and 12b. In the land portion 23, a top ring groove 24, a second ring groove 25, and an oil ring groove 26 are formed. The top ring groove 24 is formed at a position closest to the top surface 21 and is fitted with a top ring 16 (first compression ring). The second ring groove 25 is formed at a lower position than the top ring groove 24, and a second ring 17 (second compression ring) is mounted thereon. The oil ring groove 26 is formed at a lower position than the second ring groove 25, and the oil ring 18 is attached thereto. For convenience of explanation, the rings 16 to 18 are not shown except for FIG.
図3に示すように、トップリング16とセカンドリング17は、略C字状に形成され、トップリング溝24とセカンドリング溝25に夫々強制的に弾性圧縮変形された状態で嵌め込まれている。これにより、両リング16,17は、一定の復元力によりシリンダボア5の内周表面に接触し、エンジンEの燃焼室からクランク室に漏出するブローバイガス量を抑制している。オイルリング18は、両リング16,17と同様に略C字状に形成され、オイルリング溝26に強制的に弾性圧縮変形された状態で嵌め込まれている。これにより、オイルリング18は、一定の復元力によりシリンダボア5の表面に接触し、ピストン10が上昇過程のとき、オイルを持ち上げてシリンダボア5の内周面にオイル油膜を形成し、ピストン10が下降過程のとき、最適なオイル油膜形成に必要な潤滑用オイル量を残しながら余剰オイルを掻き落としている。 As shown in FIG. 3, the top ring 16 and the second ring 17 are formed in a substantially C shape, and are fitted into the top ring groove 24 and the second ring groove 25 in a state where they are forcibly elastically compressed and deformed, respectively. Thereby, both the rings 16 and 17 contact the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 with a constant restoring force, and the amount of blow-by gas leaking from the combustion chamber of the engine E to the crank chamber is suppressed. The oil ring 18 is formed in a substantially C shape like both the rings 16 and 17 and is fitted into the oil ring groove 26 in a state where it is forcibly elastically deformed. As a result, the oil ring 18 contacts the surface of the cylinder bore 5 with a certain restoring force, and when the piston 10 is in the ascending process, the oil is lifted to form an oil film on the inner peripheral surface of the cylinder bore 5, and the piston 10 descends. During the process, excess oil is scraped off while leaving the amount of lubricating oil necessary for optimal oil film formation.
図1〜図6に示すように、ピストンクラウン部11には、1対のスカート部12a,12bの間の位置において裏面22から下方へ延びる1対のピンボス部13が形成されている。一方のピンボス部13は、ピストン10の中心に対してピストンピン6の軸線平行方向且つ前側寄りの位置に配置され、他方のピンボス部13はピストン10の中心に対してピストンピン6の軸線平行方向且つ後側寄りの位置に配置され、両ピンボス部13はピストン10の中心を挟むように並列状に形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 6, the piston crown portion 11 is formed with a pair of pin boss portions 13 extending downward from the back surface 22 at a position between the pair of skirt portions 12 a and 12 b. One pin boss portion 13 is arranged in a position parallel to the axis of the piston pin 6 and closer to the front side with respect to the center of the piston 10, and the other pin boss portion 13 is parallel to the axis of the piston pin 6 with respect to the center of the piston 10. And it arrange | positions in the position near rear side, and both the pin boss | hub parts 13 are formed in parallel so that the center of piston 10 may be pinched | interposed.
1対のピンボス部13は、夫々、裏面22から下方へ延びる基部27と、基部27の下部に形成されたピン受部28と、ピン受部28に設けられたピン孔29等を備えている。 図3に示すように、ピン孔29は、軸受部を介してコンロッド4の小端部4bに回転自在に挿通されたピストンピン6を支承している。1対のピンボス部13がピストンピン6を介してコンロッド4と連結されるため、クランク軸3の回転駆動力がコンロッド4を介してピストン10に伝達され、ピストン10がシリンダボア5内を上下方向に昇降移動する。 Each of the pair of pin boss portions 13 includes a base portion 27 extending downward from the back surface 22, a pin receiving portion 28 formed at a lower portion of the base portion 27, a pin hole 29 provided in the pin receiving portion 28, and the like. . As shown in FIG. 3, the pin hole 29 supports the piston pin 6 that is rotatably inserted into the small end portion 4 b of the connecting rod 4 via the bearing portion. Since the pair of pin boss portions 13 are connected to the connecting rod 4 via the piston pin 6, the rotational driving force of the crankshaft 3 is transmitted to the piston 10 via the connecting rod 4, and the piston 10 moves up and down in the cylinder bore 5. Move up and down.
図1,図2,図5,図6に示すように、夫々の基部27には、吸気側スカート部12a側部分に下端部分からピストンクラウン部11に亙って上下方向に延びるオイル誘導路30が設けられている。オイル誘導路30は、ピストンピン6の軸線直交方向に略直線状且つ上方程ピストン10の中心側へ移行する傾斜状に形成されている。 As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 6, each base portion 27 includes an oil guide passage 30 extending vertically from the lower end portion to the piston crown portion 11 on the intake side skirt portion 12 a side portion. Is provided. The oil guide path 30 is formed in an inclined shape that is substantially linear in the direction orthogonal to the axis of the piston pin 6 and that moves upward toward the center of the piston 10.
図6に示すように、オイル誘導路30の軸線Bは、側面視にてピストン10の軸線に平行な鉛直直線Vに対して交差角度αになるよう設定されている。オイル誘導路30の下端には、吸気側スカート部12aの内周面に対向する縦長楕円状の開口30aが形成されている。開口30aの上下方向幅は、基部27の上下方向幅の半分よりも大きく設定されている。オイル誘導路30は、ピンボス部13を一体形成し、基部27に対してドリル等の加工工具を用いて機械加工により製造している。 As shown in FIG. 6, the axis B of the oil guide path 30 is set to have an intersecting angle α with respect to the vertical straight line V parallel to the axis of the piston 10 in a side view. At the lower end of the oil guide path 30, a vertically long oval opening 30a is formed facing the inner peripheral surface of the intake side skirt portion 12a. The vertical width of the opening 30 a is set to be larger than half of the vertical width of the base portion 27. The oil guide path 30 is integrally formed with the pin boss portion 13 and is manufactured by machining with respect to the base portion 27 using a processing tool such as a drill.
ピン受部28には、オイル誘導路30の開口30aの下端より下側且つ吸気側スカート部12a側部分にオイル流方向変換部31が形成されている。オイル流方向変換部31の表面は、略平坦状に形成され、側面視にて上方程吸気側スカート部12a側へ移行する傾斜状に形成されている。 In the pin receiving portion 28, an oil flow direction changing portion 31 is formed below the lower end of the opening 30a of the oil guide path 30 and on the intake side skirt portion 12a side portion. The surface of the oil flow direction changing portion 31 is formed in a substantially flat shape, and is formed in an inclined shape so as to move upward toward the intake side skirt portion 12a in a side view.
図6に示すように、オイル流方向変換部31の表面の延長面Cは、側面視にて鉛直直線Vに対して交差角度βになるよう設定されている。以上により、オイル流方向変換部31は、ピストン10が下死点(BDC)近傍位置から上昇移動したとき、潤滑用オイル噴射装置7から噴射された潤滑用オイルを吸気側スカート部12a側へ誘導し、誘導された潤滑用オイルがピストンクラウン部11の裏面22を排気側スカート部12b側から吸気側スカート部12a側へ流れるように構成されている。 As shown in FIG. 6, the extended surface C of the surface of the oil flow direction changing portion 31 is set to have an intersecting angle β with respect to the vertical straight line V in a side view. As described above, when the piston 10 moves upward from the position near the bottom dead center (BDC), the oil flow direction changing portion 31 guides the lubricating oil injected from the lubricating oil injection device 7 toward the intake side skirt portion 12a. The induced lubricating oil flows on the back surface 22 of the piston crown portion 11 from the exhaust side skirt portion 12b side to the intake side skirt portion 12a side.
図1,図2,図5,図6に示すように、ピストンクラウン部11の内部には、夫々のオイル誘導路30に対応して複数の給油路14,15が形成されている。複数の給油路14,15は、各オイル誘導路30の頂部(上端)からピストン10の軸線直交方向へ略直線状に延び、セカンドリング溝25とオイルリング溝26の間に形成されたランド部23までを連通するよう形成されている。本実施例では、給油路14と給油路15が同一軸線になるよう形成され、ピストンクラウン部11に対してドリル等の加工工具を用いて製造されている。 As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 6, a plurality of oil supply passages 14 and 15 are formed in the piston crown portion 11 corresponding to the respective oil guide passages 30. The plurality of oil supply passages 14 and 15 extend substantially linearly from the top (upper end) of each oil guide passage 30 in the direction orthogonal to the axis of the piston 10, and are land portions formed between the second ring groove 25 and the oil ring groove 26. It is formed to communicate up to 23. In this embodiment, the oil supply passage 14 and the oil supply passage 15 are formed so as to have the same axis, and the piston crown portion 11 is manufactured using a processing tool such as a drill.
図1に示すように、1対の潤滑用オイル噴射装置7は、各シリンダボア5の吸気側下端部に隣り合うようシリンダブロック2に装着されている。1対の潤滑用オイル噴射装置7は、夫々、エンジンEのオイルポンプ(図示略)にオイルギャラリ9aを介して接続されている。1対の潤滑用オイル噴射装置7は、同一の構造であるため、以下の説明では一方の潤滑用オイル噴射装置7のみについて説明する。 As shown in FIG. 1, the pair of lubricating oil injection devices 7 is mounted on the cylinder block 2 so as to be adjacent to the lower end of the intake side of each cylinder bore 5. Each of the pair of lubricating oil injection devices 7 is connected to an oil pump (not shown) of the engine E via an oil gallery 9a. Since the pair of lubricating oil injection devices 7 have the same structure, only one lubricating oil injection device 7 will be described in the following description.
潤滑用オイル噴射装置7は、潤滑用ノズル32と、潤滑用バルブ部33と、潤滑用ケース部34等を備えている。潤滑用ノズル32は、シリンダボア5の外側位置からシリンダボア5の内側位置に向かって延びる管状部材により形成され、開口30aに対して潤滑用オイルを噴射可能に構成されている。図6に示すように、潤滑用ノズル32のノズル先端は、その軸線がオイル誘導路30の軸線Bと略同一軸線になるよう形成され、ピストン10がBDC近傍位置のときに、オイル誘導路30の開口30aに対向し、且つピストン10がBDC近傍位置から上昇移動したとき、オイル流方向変換部31と対向するように上方程ピストン10中心側へ移行する傾斜状に配置されている。 The lubricating oil injection device 7 includes a lubricating nozzle 32, a lubricating valve portion 33, a lubricating case portion 34, and the like. The lubrication nozzle 32 is formed by a tubular member extending from the outer position of the cylinder bore 5 toward the inner position of the cylinder bore 5, and is configured to be able to inject lubrication oil into the opening 30a. As shown in FIG. 6, the nozzle tip of the lubricating nozzle 32 is formed so that its axis is substantially the same axis as the axis B of the oil guide path 30, and when the piston 10 is in a position near the BDC, the oil guide path 30. When the piston 10 moves upward from a position near the BDC, the upper portion 30a is disposed in an inclined shape so as to face the oil flow direction changing portion 31 and move toward the piston 10 center side.
潤滑用バルブ部33は、ボルト部材の内部にチェックバルブを備えている。潤滑用バルブ部33は、シリンダブロック2に形成されたねじ穴に螺合され、その先端に形成された開口がオイルギャラリ9aに連通されている。潤滑用バルブ部33がシリンダブロック2に取付けられた状態で、オイル供給圧が所定値のとき、潤滑用バルブ部33が開動作し、オイルは潤滑用ケース部34内の油路を介して潤滑用ノズル32へ流動する。尚、潤滑用オイル噴射装置7はチェックバルブとしての潤滑用バルブ部33を省くことが可能である。 The lubricating valve portion 33 includes a check valve inside the bolt member. The lubricating valve portion 33 is screwed into a screw hole formed in the cylinder block 2, and an opening formed at the tip thereof is communicated with the oil gallery 9a. When the oil supply pressure is a predetermined value in a state where the lubrication valve portion 33 is attached to the cylinder block 2, the lubrication valve portion 33 opens and the oil is lubricated through the oil passage in the lubrication case portion 34. It flows to the nozzle 32 for use. The lubricating oil injection device 7 can omit the lubricating valve portion 33 as a check valve.
図1に示すように、冷却用オイル噴射装置8は、シリンダボア5毎に1つづつ配置されている。冷却用オイル噴射装置8は、エンジンEのオイルポンプにオイルギャラリ9bを介して接続され、排気側リセス部22bに対して冷却用オイルを噴射可能に構成されている。冷却用オイル噴射装置8は、各シリンダボア5の排気側下端部に配置されている。それ故、1対の潤滑用オイル噴射装置7と冷却用オイル噴射装置8は、平面視にてピストンピン6の軸線に対して千鳥状にレイアウトされている。 As shown in FIG. 1, one cooling oil injection device 8 is arranged for each cylinder bore 5. The cooling oil injection device 8 is connected to an oil pump of the engine E via an oil gallery 9b, and is configured to be able to inject cooling oil into the exhaust side recess 22b. The cooling oil injection device 8 is disposed at the lower end on the exhaust side of each cylinder bore 5. Therefore, the pair of lubricating oil injection devices 7 and the cooling oil injection devices 8 are laid out in a staggered manner with respect to the axis of the piston pin 6 in plan view.
冷却用オイル噴射装置8は、冷却用ノズル35と、冷却用バルブ部36と、冷却用ケース部7等を備えている。冷却用ノズル35は、シリンダボア5の外側位置からシリンダボア5の内側位置に向かって延びる管状部材により形成されている。冷却用ノズル35から噴射された冷却用オイルは、排気側リセス部22bから裏面22の中央部分を流れて吸気側リセス部22aに到達し、吸気側スカート部12aを伝ってクランク室内へ滴下する。
冷却用バルブ部36は、ボルト部材の内部にチェックバルブを備えている。冷却用バルブ部36は、シリンダブロック2に形成されたねじ穴に螺合され、先端に形成された開口がオイルギャラリ9bに連通されている。冷却用バルブ部36がシリンダブロック2に取付けられた状態で、オイル供給圧が所定値以上のとき、冷却用バルブ部36が開動作し、冷却用オイルは冷却用ケース部37内の油路を介して冷却用ノズル35へ流動する。
The cooling oil injection device 8 includes a cooling nozzle 35, a cooling valve portion 36, a cooling case portion 7 and the like. The cooling nozzle 35 is formed of a tubular member extending from the outer position of the cylinder bore 5 toward the inner position of the cylinder bore 5. The cooling oil sprayed from the cooling nozzle 35 flows from the exhaust side recess 22b through the central portion of the back surface 22, reaches the intake side recess 22a, and drops into the crank chamber through the intake side skirt 12a.
The cooling valve portion 36 includes a check valve inside the bolt member. The cooling valve portion 36 is screwed into a screw hole formed in the cylinder block 2, and an opening formed at the tip is communicated with the oil gallery 9b. When the cooling valve portion 36 is attached to the cylinder block 2 and the oil supply pressure is equal to or higher than a predetermined value, the cooling valve portion 36 opens and the cooling oil passes through the oil passage in the cooling case portion 37. To the cooling nozzle 35.
次に、図1,図6〜図10に基づき、オイル供給装置1の作動について説明する。
図1,図6に示すように、ピストン10がBDC位置のとき、潤滑用ノズル32のノズル先端の軸線がオイル誘導路30の軸線Bと略同一軸線になるよう形成されているため、潤滑用オイルは潤滑用ノズル32から開口30aを通過して直接的にオイル誘導路30の内部へ導入される。この潤滑用オイルは、オイル誘導路30内へ油圧損失を殆ど生じることなく導入されるため、給油路14,15を流動してランド部23へ到達し、ピストン10の摺動抵抗を低減している。
Next, the operation of the oil supply device 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 6 to 10.
As shown in FIGS. 1 and 6, when the piston 10 is in the BDC position, the axis of the nozzle tip of the lubrication nozzle 32 is formed so as to be substantially the same axis as the axis B of the oil guide path 30. The oil passes through the opening 30 a from the lubricating nozzle 32 and is directly introduced into the oil guide path 30. Since this lubricating oil is introduced into the oil guide passage 30 with almost no hydraulic loss, it flows through the oil supply passages 14 and 15 to reach the land portion 23 and reduces the sliding resistance of the piston 10. Yes.
図8に示すように、ピストン10がBDC近傍位置、例えばピストン10がBDCから8mm上昇移動したとき、潤滑用ノズル32のノズル先端は開口30aとの対向状態を維持しているため、潤滑用オイルはオイル誘導路30から給油路14,15を経由してランド部23に供給されている。尚、本実施例では、潤滑用ノズル32のノズル先端の軸線がオイル誘導路30の軸線Bと略同一軸線になるよう形成されているため、図7に示すように、潤滑オイル供給期間XがBDCの前段階であるピストン10の下降過程終期から開始されている。 As shown in FIG. 8, when the piston 10 is in the vicinity of the BDC, for example, when the piston 10 moves up 8 mm from the BDC, the nozzle tip of the lubrication nozzle 32 maintains the facing state with the opening 30a. Is supplied from the oil guide path 30 to the land portion 23 via the oil supply paths 14 and 15. In the present embodiment, since the axis of the nozzle tip of the lubricating nozzle 32 is formed so as to be substantially the same axis as the axis B of the oil guide path 30, as shown in FIG. The operation starts from the end of the lowering process of the piston 10, which is the previous stage of BDC.
図9に示すように、ピストン10がBDC近傍位置から所定距離上昇移動したオイル流方向変換初期位置、例えばピストン10がBDCから10mm上昇移動したとき、潤滑用ノズル32のノズル先端は、開口30aとの対向位置関係が解除され、オイル流方向変換部31の吸気側スカート部12a側端部と対向している。これにより、潤滑用ノズル32から噴射された潤滑用オイルは、オイル流方向変換部31の表面で跳ね返され、吸気側スカート部12a側へ進行方向が変更される。進行方向が変更された潤滑用オイルは、吸気側リセス部22aへ衝突し、冷却用オイルの流れに合流した後、吸気側リセス部22aを吸気側スカート部12a側へ流れる。冷却用オイルと冷却用オイルに合流した潤滑用オイルは、協働してピストン10の冷却を行っている。 As shown in FIG. 9, when the piston 10 is moved upward by a predetermined distance from the position near the BDC, the oil flow direction conversion initial position, for example, when the piston 10 is moved upward by 10 mm from the BDC, the nozzle tip of the lubricating nozzle 32 has an opening 30a. Is opposed to the intake-side skirt portion 12a side end of the oil flow direction changing portion 31. As a result, the lubricating oil sprayed from the lubricating nozzle 32 is rebounded on the surface of the oil flow direction changing portion 31, and the traveling direction is changed toward the intake side skirt portion 12a. The lubricating oil whose traveling direction has been changed collides with the intake-side recess 22a, merges with the flow of the cooling oil, and then flows through the intake-side recess 22a toward the intake-side skirt 12a. The cooling oil and the lubricating oil that merges with the cooling oil cooperate to cool the piston 10.
図10に示すように、ピストン10がオイル流方向変換初期位置から所定距離上昇移動したオイル流方向変換終期位置、例えばピストン10がBDCから30mm上昇移動したとき、潤滑用ノズル32のノズル先端はオイル流方向変換部31の表面との対向状態を維持しているため、潤滑用オイルは、オイル流方向変換部31により進行方向が変更され、冷却用オイルの流れに合流して吸気側リセス部22aを吸気側スカート部12a側へ流れている。 As shown in FIG. 10, when the piston 10 moves upward by a predetermined distance from the oil flow direction conversion initial position, for example, when the piston 10 moves upward by 30 mm from the BDC, the nozzle tip of the lubricating nozzle 32 is oil. Since the facing direction of the surface of the flow direction conversion unit 31 is maintained, the traveling direction of the lubricating oil is changed by the oil flow direction conversion unit 31 and merges with the flow of the cooling oil, and the intake side recess 22a. To the intake side skirt portion 12a side.
ピストン10がオイル流方向変換終期位置から上昇移動したとき、潤滑用ノズル32のノズル先端は、オイル流方向変換部31の表面との対向位置関係が解除され、潤滑用オイルによるピストン10の冷却が終了する。図7に示すように、オイル流方向変換期間Yは、潤滑オイル供給期間Xの終了と同期して開始され、潤滑オイル供給期間Xよりも長い期間になるよう設定されているため、余剰オイルをピストン10の冷却に有効利用することができる。 When the piston 10 moves upward from the oil flow direction change end position, the nozzle tip of the lubrication nozzle 32 is released from the opposing positional relationship with the surface of the oil flow direction change unit 31, and the piston 10 is cooled by the lubricating oil. finish. As shown in FIG. 7, the oil flow direction changing period Y is set to start in synchronization with the end of the lubricating oil supply period X and is longer than the lubricating oil supply period X. The piston 10 can be effectively used for cooling.
次に、オイル供給装置1の作用、効果について説明する。
このオイル供給装置1では、ピストン10がBDC近傍位置にある期間(潤滑オイル供給期間X)のみ、潤滑用オイルがオイルリング溝26とセカンドリング溝25の間のランド部23に供給され、ピストン10が上昇過程であってもBDC近傍位置の期間以外では潤滑用オイルが給油されないため、シリンダボア5内周面のオイル油膜形成に過不足のない最適な潤滑用オイル量をオイルリング溝26とセカンドリング溝25の間のランド部23に供給でき、ピストン10の潤滑に不要な余剰オイルの供給を抑えながらピストン10の摺動抵抗低減を図ることができる。
Next, the operation and effect of the oil supply device 1 will be described.
In this oil supply device 1, lubricating oil is supplied to the land portion 23 between the oil ring groove 26 and the second ring groove 25 only during a period in which the piston 10 is in the vicinity of the BDC (lubricating oil supply period X). Since the lubricating oil is not supplied except during the period near the BDC even during the ascending process, the optimal amount of lubricating oil that is sufficient to form the oil film on the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 is determined with the oil ring groove 26 and the second ring. The sliding resistance of the piston 10 can be reduced while suppressing the supply of excess oil that can be supplied to the land portions 23 between the grooves 25 and is unnecessary for lubricating the piston 10.
しかも、ピストン10がBDC近傍位置から上昇移動したとき(オイル流方向変換期間Y)、オイル流方向変換部31が潤滑用オイルを吸気側スカート部12a側へ誘導するため、潤滑用オイルを利用してピストン10の冷却性能を高くすることができる。また、潤滑用ノズル32とピストン10との2部品の構造改良により、潤滑用オイルをノズル先端からピンボス部13に形成されたオイル誘導部30へ直接的に供給することができるため、オイル供給装置の構造の簡単化を図ることができ、製造コストを安価にすることができる。 In addition, when the piston 10 moves upward from the position near the BDC (oil flow direction changing period Y), the oil flow direction changing portion 31 guides the lubricating oil to the intake side skirt portion 12a side. Thus, the cooling performance of the piston 10 can be increased. In addition, since the lubricating nozzle 32 and the piston 10 are improved in structure, the lubricating oil can be directly supplied from the tip of the nozzle to the oil guiding portion 30 formed in the pin boss portion 13. The structure can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
オイル誘導路30とオイル流方向変換部31とが1対のピンボス部13に夫々形成され、各ピンボス部13のオイル誘導路30に複数の給油路14,15が連通されているため、潤滑用オイル量をオイルリング溝26とセカンドリング溝25の間のランド部23に能率良く供給でき、一層ピストン10の摺動抵抗低減を図ることができる。
オイル誘導路30が上方程前記ピストン10の中心側へ移行する傾斜状に形成され、オイル流方向変換部31の表面の延長面Cがオイル誘導路30の軸線Bと交差するよう上方程吸気側スカート部12a側へ移行する傾斜状に形成されているため、ピストン10の基本形状を大きく変更することなく、オイル誘導部30とオイル流方向変換部31とを形成することができ、製造コストを安価にできる。
Since the oil guide path 30 and the oil flow direction changing portion 31 are respectively formed in the pair of pin boss portions 13 and the plurality of oil supply passages 14 and 15 are communicated with the oil guide passage 30 of each pin boss portion 13. The oil amount can be efficiently supplied to the land portion 23 between the oil ring groove 26 and the second ring groove 25, and the sliding resistance of the piston 10 can be further reduced.
The oil guiding path 30 is formed in an inclined shape so as to move upward toward the center side of the piston 10, and the upper surface of the oil flow direction changing portion 31 extends so that the extended surface C intersects the axis B of the oil guiding path 30. Since it is formed in an inclined shape that moves to the skirt portion 12a side, the oil guiding portion 30 and the oil flow direction changing portion 31 can be formed without greatly changing the basic shape of the piston 10, and the manufacturing cost can be reduced. Can be cheap.
排気側スカート部12b側のシリンダボア5下端部に配置され、冷却用オイルがピストンクラウン部11の裏面22を排気側スカート部12b側から吸気側スカート部12a側へ流れるように排気側リセス部22bに対して下方から冷却用オイルを噴射する冷却用ノズル35を設け、オイル流方向変換部31は、方向変換された潤滑用オイルが吸気側リセス部22aを冷却用オイルと同じ方向に流れるように形成されているため、潤滑用オイルがピストンクラウン部11の裏面22を流れる冷却用オイルの流れを阻害することなく、潤滑用オイルと冷却用オイルとの相乗効果により一層ピストン10の冷却性能を高くすることができる。 It is arranged at the lower end portion of the cylinder bore 5 on the exhaust side skirt portion 12b side, and the cooling oil flows into the exhaust side recess portion 22b so that the cooling oil flows on the back surface 22 of the piston crown portion 11 from the exhaust side skirt portion 12b side to the intake side skirt portion 12a side. On the other hand, a cooling nozzle 35 for injecting cooling oil from below is provided, and the oil flow direction changing portion 31 is formed so that the direction-changed lubricating oil flows in the same direction as the cooling oil through the intake side recess portion 22a. Therefore, the cooling performance of the piston 10 is further enhanced by the synergistic effect of the lubricating oil and the cooling oil without hindering the flow of the cooling oil flowing through the back surface 22 of the piston crown portion 11. be able to.
図11,図12に基づいて、実施例2に係るオイル供給装置1Aについて説明する。尚、実施例1と同様の部材については、同一の符号を附し、説明を省略する。
実施例1との相違点は、実施例1では、オイル誘導路30をピンボス部13の基部27に設け、オイル流方向変換部31をピンボス部13のピン受部28に設けていたのに対し、本実施例2では、オイル誘導路30Aとオイル流方向変換部31Aとの両方をピンボス部13Aの基部27Aに設けた点である。
An oil supply apparatus 1A according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
The difference from the first embodiment is that, in the first embodiment, the oil guide path 30 is provided in the base portion 27 of the pin boss portion 13 and the oil flow direction changing portion 31 is provided in the pin receiving portion 28 of the pin boss portion 13. In the second embodiment, both the oil guiding path 30A and the oil flow direction changing portion 31A are provided on the base portion 27A of the pin boss portion 13A.
1対のピンボス部13Aは、夫々、裏面22から下方へ延びる基部27Aと、基部27Aの下部に形成されたピン受部28Aと、ピン受部28Aに設けられたピン孔29等を備えている。各基部27Aには、オイル誘導路30Aと、オイル流方向変換部31Aとが夫々形成されている。オイル誘導路30Aは、ピストン10Aの軸線と略平行に形成され、基部27Aの吸気側スカート部12a側部分に基部27Aの下端部分からピストンクラウン部11に亙って上下方向に延びるよう構成されている。オイル誘導路30Aの上端には給油路14,15が連通され、オイル誘導路30Aの下端には略円状の開口30bが直下方に向けて開口するよう形成されている。 Each of the pair of pin boss portions 13A includes a base portion 27A extending downward from the back surface 22, a pin receiving portion 28A formed at a lower portion of the base portion 27A, a pin hole 29 provided in the pin receiving portion 28A, and the like. . Each base portion 27A is formed with an oil guiding path 30A and an oil flow direction changing portion 31A. The oil guide path 30A is formed substantially parallel to the axis of the piston 10A, and is configured to extend in the vertical direction from the lower end portion of the base portion 27A to the piston crown portion 11 on the intake side skirt portion 12a side portion of the base portion 27A. Yes. Oil supply passages 14 and 15 are communicated with the upper end of the oil guide passage 30A, and a substantially circular opening 30b is formed at the lower end of the oil guide passage 30A so as to open directly downward.
オイル流方向変換部31Aは、オイル誘導路30Aの開口30bの下端から吸気側スカート部12a側のピン受部28Aの下端に亙って形成されている。オイル流方向変換部31Aの表面は、略平坦状に形成され、側面視にて上方程吸気側スカート部12a側へ移行する傾斜状に形成されている。オイル流方向変換期間Yは、実施例1と同様に、潤滑オイル供給期間Xの終了と同期して開始され、潤滑オイル供給期間Xよりも長くなるよう設定されている。これにより、実施例1と同様の効果を奏しつつ、一層ピストン10Aの構造の簡単化を図ることができる。 The oil flow direction changing portion 31A is formed from the lower end of the opening 30b of the oil guide passage 30A to the lower end of the pin receiving portion 28A on the intake side skirt portion 12a side. The surface of the oil flow direction changing portion 31A is formed in a substantially flat shape, and is formed in an inclined shape so as to move upward toward the intake side skirt portion 12a in a side view. As in the first embodiment, the oil flow direction changing period Y is started in synchronization with the end of the lubricating oil supply period X and is set to be longer than the lubricating oil supply period X. Thereby, the structure of the piston 10A can be further simplified while achieving the same effects as those of the first embodiment.
次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施例においては、横置き4気筒エンジンの例を説明したが、少なくともレシプロエンジンであれば良く、単気筒エンジンや2気筒以上のエンジンやV型エンジン等種々の内燃機関用ピストンに適用することができる。また、縦置きエンジンにも適用可能である。
Next, a modification in which the above embodiment is partially changed will be described.
1) In the above embodiment, an example of a horizontally mounted four-cylinder engine has been described. However, at least a reciprocating engine may be used and applied to various internal combustion engine pistons such as a single cylinder engine, an engine having two or more cylinders, and a V-type engine. can do. It can also be applied to a vertical engine.
2〕前記実施例においては、潤滑オイル供給期間がBDCの前段階であるピストンの下降過程終期から開始されている例を説明したが、潤滑オイル供給期間をBDCからピストンの上昇過程初期の期間のみに設定しても良い。これにより、オイル誘導路及びオイル誘導路の開口を小型化することができる。 2) In the above embodiment, the example in which the lubricating oil supply period is started from the end of the piston lowering process, which is the previous stage of BDC, has been described. However, the lubricating oil supply period is only the initial period of the piston rising process from BDC. It may be set to. Thereby, the oil guiding path and the opening of the oil guiding path can be reduced in size.
3〕前記実施例においては、オイル流方向変換期間が潤滑オイル供給期間の終了と同期して開始される例を説明したが、少なくともBDC近傍位置のときに潤滑用オイルをランド部へ供給できれば良く、オイル誘導路の開口とオイル流方向変換部とを所定距離離隔して形成し、潤滑オイル供給期間の終了とオイル流方向変換期間の開始とに時間差を設けても良い。また、オイル流方向変換期間を潤滑オイル供給期間よりも長した例を説明したが、同じ期間にしても良く、オイル流方向変換期間を潤滑オイル供給期間よりも短く設定することも可能である。 3) In the above-described embodiment, the example in which the oil flow direction changing period is started in synchronization with the end of the lubricating oil supply period has been described. However, it is sufficient that the lubricating oil can be supplied to the land portion at least at a position near the BDC. The opening of the oil guide path and the oil flow direction conversion portion may be formed at a predetermined distance, and a time difference may be provided between the end of the lubricating oil supply period and the start of the oil flow direction conversion period. Further, although an example in which the oil flow direction conversion period is longer than the lubricating oil supply period has been described, the same period may be used, and the oil flow direction conversion period may be set shorter than the lubricating oil supply period.
4〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 4) In addition, those skilled in the art can implement the present invention in various forms added with various modifications without departing from the spirit of the present invention, and the present invention includes such modifications. is there.
本発明は、シリンダボア内を往復動する内燃機関用ピストンのオイル供給装置において、BDC近傍位置のときに潤滑用オイルをランド部へ誘導するオイル誘導路と、BDC近傍位置から上昇移動したときに潤滑用オイルを一方のスカート部側へ誘導するオイル流方向変換部とを設けたことにより、構造の簡単化を図りつつオイル油膜形成に最適な潤滑用オイル量をランド部へ供給することができる。 The present invention relates to an oil supply device for a piston for an internal combustion engine that reciprocates in a cylinder bore, and an oil guide path that guides lubricating oil to a land portion when in the vicinity of the BDC, and lubrication when moving upward from the position near the BDC. By providing the oil flow direction changing portion for guiding the working oil to the one skirt portion side, it is possible to supply the lubricating oil amount optimal for forming the oil film to the land portion while simplifying the structure.
1,1A オイル供給装置
3 クランク軸
4 コンロッド
5 シリンダボア
7 潤滑用オイル噴射装置
8 冷却用オイル噴射装置
10,10A ピストン
11 ピストンクラウン部
12a 吸気側スカート部
12b 排気側スカート部
13,13A ピンボス部
14,15 給油路
22 (ピストンクラウン部)裏面
23 ランド部
25 セカンドリング溝
26 オイルリング溝
30,30A オイル誘導路
30a,30b 開口
31,31A オイル流方向変換部
32 潤滑用ノズル
35 冷却用ノズル
B (オイル誘導路)軸線
C (オイル流方向変換部)延長面
1, 1A Oil supply device 3 Crankshaft 4 Connecting rod 5 Cylinder bore 7 Oil injection device for lubrication 8 Oil injection device for cooling 10, 10A Piston 11 Piston crown portion 12a Intake side skirt portion 12b Exhaust side skirt portion 13, 13A Pin boss portion 14, 15 Oil supply path 22 (Piston crown part) Back face 23 Land part 25 Second ring groove 26 Oil ring grooves 30, 30A Oil guide paths 30a, 30b Openings 31, 31A Oil flow direction changing part 32 Lubrication nozzle 35 Cooling nozzle B (Oil Taxiway) axis
C (Oil flow direction changing part) Extension surface
Claims (4)
少なくとも一方のピンボス部の一方のスカート部側部分に上下方向に延びて下端に開口を有するオイル誘導路と、
一端が前記オイル誘導路の上端に連通し、他端が前記ピストンクラウン部のオイルリング溝とコンプレッションリング溝の間の周面に連通する給油路と、
前記ピストンが下死点近傍位置のときに、ノズル先端が前記オイル誘導路の開口に対向するよう上方程前記ピストン中心側へ移行する傾斜状に配置され、前記開口に対して潤滑用オイルを噴射可能な潤滑用ノズルとを備え、
前記オイル誘導路の開口より下側部分に、前記ピストンが下死点近傍位置から上昇移動したとき、前記ノズル先端と対向して前記潤滑用ノズルから噴射された潤滑用オイルを前記一方のスカート部側へ誘導するオイル流方向変換部を設けたことを特徴とする内燃機関用ピストンのオイル供給装置。 A piston crown portion, a pair of pin boss portions formed on the back surface of the piston crown portion and connected to a crankshaft via a connecting rod, and a pair of skirt portions extending downward from the piston crown portion, In an oil supply device for a piston for an internal combustion engine that reciprocates inside,
An oil guide path extending in the vertical direction to one skirt portion side portion of at least one pin boss portion and having an opening at a lower end;
An oil supply path having one end communicating with the upper end of the oil guide path and the other end communicating with a peripheral surface between the oil ring groove and the compression ring groove of the piston crown part;
When the piston is near the bottom dead center, the nozzle tip is arranged in an inclined shape so as to move upward toward the piston center so as to face the opening of the oil guide path, and injects lubricating oil into the opening. With possible nozzles for lubrication,
When the piston moves upward from a position near the bottom dead center to the lower part of the opening of the oil guide path, the lubricating oil sprayed from the lubricating nozzle is opposed to the nozzle tip, and the one skirt portion An oil supply device for a piston for an internal combustion engine, characterized in that an oil flow direction changing portion for guiding the oil flow direction is provided.
各ピンボス部のオイル誘導路に複数の給油路が連通されたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用ピストンのオイル供給装置。 The oil guiding path and the oil flow direction changing portion are respectively formed on the pair of pin boss portions,
The oil supply device for a piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of oil supply passages are communicated with the oil guide passages of the pin boss portions.
前記オイル流方向変換部は、前記方向変換された潤滑用オイルが前記ピストンクラウン部の裏面を前記冷却用オイルと同じ方向に流れるように形成されたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の内燃機関用ピストンのオイル供給装置。 It is disposed at the lower end of the cylinder bore on the other skirt portion side, and the cooling oil flows from below to the back surface of the piston crown portion so that the cooling oil flows from the other skirt portion side to the one skirt portion side. A cooling nozzle for injecting cooling oil is provided,
4. The oil flow direction changing portion according to claim 1, wherein the direction-converted lubricating oil flows in the same direction as the cooling oil on the back surface of the piston crown portion. An oil supply device for a piston for an internal combustion engine according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011081445A JP5747618B2 (en) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Oil supply device for piston for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011081445A JP5747618B2 (en) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Oil supply device for piston for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012215138A true JP2012215138A (en) | 2012-11-08 |
JP5747618B2 JP5747618B2 (en) | 2015-07-15 |
Family
ID=47268092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011081445A Expired - Fee Related JP5747618B2 (en) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Oil supply device for piston for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5747618B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014181626A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Yanmar Co Ltd | Internal combustion engine |
JP2017044070A (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | スズキ株式会社 | Lubrication structure for engine |
JP2017218912A (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | Piston cooling device |
JP2018145912A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | Lubrication device for internal combustion engine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6284604U (en) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | ||
JPH0411205U (en) * | 1990-05-18 | 1992-01-30 | ||
JPH0538341U (en) * | 1991-10-25 | 1993-05-25 | いすゞ自動車株式会社 | Piston cooling system |
JP2003301744A (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Toyota Motor Corp | Piston cooling device and method |
JP2006200410A (en) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Toyota Motor Corp | Piston for internal combustion engine |
JP2010084576A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | Engine lubricating device |
-
2011
- 2011-04-01 JP JP2011081445A patent/JP5747618B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6284604U (en) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | ||
JPH0411205U (en) * | 1990-05-18 | 1992-01-30 | ||
JPH0538341U (en) * | 1991-10-25 | 1993-05-25 | いすゞ自動車株式会社 | Piston cooling system |
JP2003301744A (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Toyota Motor Corp | Piston cooling device and method |
JP2006200410A (en) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Toyota Motor Corp | Piston for internal combustion engine |
JP2010084576A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | Engine lubricating device |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014181626A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Yanmar Co Ltd | Internal combustion engine |
KR20150132305A (en) * | 2013-03-19 | 2015-11-25 | 얀마 가부시키가이샤 | Internal combustion engine and cogeneration device |
US10180090B2 (en) | 2013-03-19 | 2019-01-15 | Yanmar Co., Ltd. | Internal combustion engine and cogeneration system |
KR102114522B1 (en) * | 2013-03-19 | 2020-05-22 | 얀마 가부시키가이샤 | Internal combustion engine and cogeneration device |
JP2017044070A (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | スズキ株式会社 | Lubrication structure for engine |
JP2017218912A (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | Piston cooling device |
US10309290B2 (en) | 2016-06-03 | 2019-06-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piston cooling device |
JP2018145912A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | Lubrication device for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5747618B2 (en) | 2015-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7243632B2 (en) | Small four-stroke gasoline engine with oil mist lubrication | |
JP4379515B2 (en) | Internal combustion engine | |
US8474417B2 (en) | Lubricating system for air-cooled general-purpose engine | |
JP5691511B2 (en) | Oil supply device for piston for internal combustion engine | |
JP5747618B2 (en) | Oil supply device for piston for internal combustion engine | |
CA2674151A1 (en) | Two-stroke engine | |
AU2017202746B2 (en) | Internal combustion engine | |
US7938094B2 (en) | Internal combustion engine | |
US8171923B2 (en) | Cylinder head lubricating structure for engine | |
JP2017061859A (en) | Lubrication structure of multi-link type piston-crank mechanism | |
JP5008649B2 (en) | Oil supply system and internal combustion engine piston | |
JP5844716B2 (en) | Piston of internal combustion engine | |
JP3890857B2 (en) | Piston lubrication structure | |
JP2005351261A (en) | Internal combustion engine | |
JP3210638U (en) | Piston of internal combustion engine | |
CN101586494A (en) | Stroke oscillating internal-combustion engine | |
US9822677B2 (en) | Vehicle body | |
JP2006104954A (en) | Cooling system of internal combustion engine | |
CN202348458U (en) | V-shaped machine body, as well as internal combustion engine and compressor adopting machine body | |
JP2003286816A (en) | Internal combustion engine | |
KR20100052176A (en) | Bush for connecting rod | |
CN106499493B (en) | Oil spray head for cooling engine piston | |
JP2017048771A (en) | Cylinder block | |
JP2023012837A (en) | Lubrication device for engine | |
JP2001241426A (en) | Connecting rod lubricating structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141126 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150414 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150427 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5747618 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |