JP2013024156A

JP2013024156A - 内燃機関用ピストン

Info

Publication number: JP2013024156A
Application number: JP2011160526A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Tamaoki; 由幸玉置
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】内燃機関用ピストンにおいて、オイル消費量の低減、ピストンの冷却性能の向上、及びピストンの耐久性を向上することにある。
【解決手段】オイルリング溝（１９）内に集まったオイルをピストン（９）の内側に排出するために外周面（１７）と内周面（２２）とを連通するオイル戻し孔（２３Ａ・２３Ａ・２３Ａ、２３Ｂ・２３Ｂ・２３Ｂ）がピンボス部（１６Ａ、１６Ｂ）の軸線（Ｃ）を挟む両側部に複数個形成され、ピストン頂部（１４）の裏面には、ピストンクーリングジェット（２４）から噴射されたオイルがオイル戻し孔（２３Ａ・２３Ａ・２３Ａ、２３Ｂ・２３Ｂ・２３Ｂ）側へ流れるのを阻止するように、ピストン頂部（１４）の裏面から下方に突出するオイルガイド（２５Ａ、２５Ｂ）を設けている。
【選択図】図１

Description

この発明は、内燃機関用ピストンに係り、特にピストンクーリングジェットから噴射されたオイルによって冷却される内燃機関用ピストンに関する。

内燃機関においては、ピストンが高温になることから、ピストンを冷却する必要がある。
そこで、図７に示すように、内燃機関にピストンクーリングジェット１０１を装着し、このピストンクーリングジェット１０１からはピストン１０２を冷却するために、ピストン頂部１０３の裏面に向かってオイルを噴射している。

特許第３０５６６２３号公報

特許文献１に記載の内燃機関用ピストンは、ピストンの内側で、オイルリング溝に形成されているオイル戻し孔よりも下方位置にカバーを設けるとともに、オイルをピストンの内側に逃がすためのオイル戻し孔をピストンのサードランド部に形成したものである。

ところが、図７に示すように、ピストン頂部１０３の裏面に向かって噴射されたオイルは、ピストン内壁を伝ってオイル戻し孔１０４・１０４から燃焼室内に逆流してしまう。また、シリンダからのオイルは、その逆流したオイルによって邪魔されて、ピストン１０２の内側に排出されない。このため、オイルが回収されず、燃焼室にオイルが入り、オイル消費量が悪化するという問題があった。
また、そのレイアウト上、コンロッドが邪魔になるため、ピストン頂部１０３の中心にオイルを噴射することが困難であり、このため、吸気側と排気側とで、ピストン１０２を均一に冷却することが困難であった。

そこで、この発明の目的は、オイル消費量の低減、ピストンの冷却性能の向上、及びピストンの耐久性を向上することができる内燃機関用ピストンを提供することにある。

この発明は、内燃機関に装着したピストンクーリングジェットからピストン頂部の裏面に向けて噴射されたオイルによって冷却される内燃機関用ピストンにおいて、前記ピストン頂部の下方には前記ピストンとコンロッドとを連結するピストンピンが嵌合する一対のピンボス部を設け、前記ピストンの外周面にはオイルリングが装着されるオイルリング溝を設け、このオイルリング溝内に集まったオイルを前記ピストンの内側に排出するために外周面と内周面とを連通するオイル戻し孔が前記ピンボス部の軸線を挟む両側部に複数個形成され、前記ピストン頂部の裏面には、前記ピストンクーリングジェットから噴射されたオイルが前記オイル戻し孔側へ流れるのを阻止するように、前記ピストン頂部の裏面から下方に突出するオイルガイドを設けたことを特徴とする。

この発明の内燃機関用ピストンは、オイル消費量の低減、ピストンの冷却性能の向上、及びピストンの耐久性を向上することができる。

図１はピストンの断面図である。（実施例）図２はピストンの底面図である。（実施例）図３はピストンの側面図である。（実施例）図４は図３のＩＶ−ＩＶ線によるピストンの断面図である。（実施例）図５はピストンの一部拡大断面図である。（実施例）図６は内燃機関のシリンダブロックの断面図である。（実施例）図７は従来においてピストンの断面図である。（従来例）

この発明は、オイル消費量の低減、ピストンの冷却性能の向上、及びピストンの耐久性を向上する目的を、ピストン頂部の裏面には、ピストンクーリングジェットから噴射されたオイルがオイル戻し孔側へ流れるのを阻止するように、ピストン頂部の裏面から下方に突出するオイルガイドを設けて実現するものである。

図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。
図６において、１は内燃機関、２はシリンダブロックである。このシリンダブロック２は、下側のスカート部３と上側の胴部４とが一体になって構成される。
シリンダブロック２のスカート部３には、コンロッド５の基端側を取り付けたクランクシャフト６が回転自在に支持されている。
シリンダブロック２の胴部４には、シリンダ７を形成するシリンダライナ８が上方から挿着されるとともに、シリンダ７内ではピストン９が往復動可能に設けられている。また、シリンダブロック２の胴部４には、シリンダライナ８とブロック外壁１０との間で、冷却水を流通させるウォータジャケット１１が形成されている。
ピストン９は、スカート部１２とリング部１３とピストン頂部１４とからなる。
ピストン９の内側には、ピストン頂部１４の下方でコンロッド５の先端側を連結するピストンピン１５が嵌合する一対の一側ピンボス部１６Ａ・他側ピンボス部１６Ｂが備えられている。
ピストン９のリング部１３の外周面１７には、図１、図３、図５に示すように、オイルリング１８が装着されるオイルリング溝１９が設けられているとともに、このオイルリング溝１９の上方でセカンドリング溝２０とトップリング溝２１とが順次に設けられている。

また、ピストン９には、図１、図２に示すように、オイルリング溝１９内に集まったオイルをピストン９の内側に排出するために、外周面１７と内周面２２とを連通するオイル戻し孔が一側ピンボス部１６Ａ・他側ピンボス部１６Ｂの軸線Ｃを挟む両側部に複数個形成されている。具体的には、図４、図５に示すように、一側ピンボス部１６Ａ・他側ピンボス部１６Ｂの軸線Ｃの一側では、３つの一側オイル戻し孔２３Ａ・２３Ａ・２３Ａが形成されるとともに、一側ピンボス部１６Ａ・他側ピンボス部１６Ｂの軸線Ｃの他側では、３つの他側オイル戻し孔２３Ｂ・２３Ｂ・２３Ｂが形成されている。
内燃機関１には、図１に示すように、ピストン９を冷却するために、ピストン頂部１４の裏面に向けてオイルを噴射するピストンクーリングジェット２４が装着されている。
ピストン９において、図２に示すように、ピストン頂部１４の裏面には、ピストンクーリングジェット２４から噴射されたオイルが一側オイル戻し孔２３Ａ・２３Ａ・２３Ａ、他側オイル戻し孔２３Ｂ・２３Ｂ・２３Ｂ側へ流れるのを阻止するように、ピストン頂部１４の裏面から下方に突出するオイルガイドとして、一側オイルガイド２５Ａ・他側オイルガイド２５Ｂが設けられている。

上記の構造により、ピストンクーリングジェット２４から噴射されたオイルを一側オイルガイド２５Ａ・他側オイルガイド２５Ｂによって確実に下方に落とし、ピストン９の内側から一側オイル戻し孔２３Ａ・２３Ａ・２３Ａ、他側オイル戻し孔２３Ｂ・２３Ｂ・２３Ｂを経てシリンダ壁面ヘオイルが逆流することを防止できる。また、ピストン９の内側からの逆流が無いため、オイルリング１８により掻き落とされたオイルは、一側オイル戻し孔２３Ａ・２３Ａ・２３Ａ、他側オイル戻し孔２３Ｂ・２３Ｂ・２３Ｂからピストン９の内側にスムーズに排出することができる。この結果、オイルを確実に回収し、燃焼室にオイルが入ること（オイル上がり）を防止でき、オイル消費量を減らすことができる。
また、ピストンクーリングジェット２４により噴射されたオイルは、一側オイルガイド２５Ａ・他側オイルガイド２５Ｂにより、ピストン９の中央への流れが増加し、高温の部位を効果的に冷却することができる。

図２に示すように、一側オイルガイド２５Ａ・他側オイルガイド２５Ｂは、ピストン頂部１４の裏面側で一側ピンボス部１６Ａ・他側ピンボス部１６Ｂの軸線Ｃ方向と平行に延び、互いに対向する一側ピストン内周壁面２６Ａ・他側ピストン内周壁面２６Ｂ同士を連結する。
このような構造により、一側オイルガイド２５Ａ・他側オイルガイド２５Ｂがピストン９の剛性を高め、ピストン９の耐久性を向上することができる。

この発明に係る内燃機関用ピストンを、各種内燃機関に適用可能である。

１内燃機関
２シリンダブロック
７シリンダ
９ピストン
１４ピストン頂部
１５ピストンピン
１６Ａ一側ピンボス部
１６Ｂ他側ピンボス部
１７ピストンの外周面
１８オイルリング
１９オイルリング溝
２２ピストンの内周面
２３Ａ一側オイル戻し孔
２３Ｂ他側オイル戻し孔
２４ピストンクーリングジェット
２５Ａ一側オイルガイド
２５Ｂ他側オイルガイド
２６Ａ一側ピストン内周壁面
２６Ｂ他側ピストン内周壁面

Claims

内燃機関に装着したピストンクーリングジェットからピストン頂部の裏面に向けて噴射されたオイルによって冷却される内燃機関用ピストンにおいて、前記ピストン頂部の下方には前記ピストンとコンロッドとを連結するピストンピンが嵌合する一対のピンボス部を設け、前記ピストンの外周面にはオイルリングが装着されるオイルリング溝を設け、このオイルリング溝内に集まったオイルを前記ピストンの内側に排出するために外周面と内周面とを連通するオイル戻し孔が前記ピンボス部の軸線を挟む両側部に複数個形成され、前記ピストン頂部の裏面には、前記ピストンクーリングジェットから噴射されたオイルが前記オイル戻し孔側へ流れるのを阻止するように、前記ピストン頂部の裏面から下方に突出するオイルガイドを設けたことを特徴とする内燃機関用ピストン。
前記オイルガイドは、前記ピストン頂部の裏面側で前記ピンボス部の軸線方向と平行に延び、互いに対向するピストン内周壁面同士を連結することを特徴とする請求項１の内燃機関用ピストン。