JP2013130129A - エンジンのピストンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンの頂部に向けて下側から噴射したオイルが、スムーズに頂部の裏面に到達するようにして、冷却効率を高める。
【解決手段】エンジンのシリンダ内で往復動するピストン３の頂部３１に向けてオイルを噴射し、冷却する構造において、ピストン３の周壁３０において少なくともリング溝３ａの形成された厚肉部分（周壁上部３０ａ）を含むように、該ピストン３の周壁３０の内面から頂部３１の裏面に亘って連続するオイルガイド面３２ａ，３１ｂを形成した。下方から噴き付けられたオイルは、オイルガイド面３２ａ，３１ｂに沿ってスムーズにピストン頂部３１の裏面にまで到達する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば自動二輪車のような乗り物に搭載されるエンジンにおいて、ピストンにオイルを噴き付けて冷却する構造に関連し、特に、オイルが噴き付けられるピストンの裏面の構造に係る。

従来より高出力のレシプロエンジンにおいては、シリンダ内を往復動するピストンに向けて下側（下死点側）からオイルを噴射し、高温の燃焼ガスに曝されるピストン頂部の裏面に直接、オイルを噴き付けて冷却するものがある。例えば特許文献１に記載のエンジンでは、同文献の図１０に示されるように、シリンダの周面の下端付近にオイル噴射用配管を配設し、この配管に設けたオイル噴射孔（オイルジェット）から上方のピストンに向けてオイルを噴射するようにしている。

同図に表われているようにオイルの噴射方向はシリンダ軸線に対して斜めになっており、噴射されたオイルは上方に向かってシリンダの径方向内側に進み、往復動のストロークの下死点寄りにあるピストンの頂部の裏面に直接、噴き付けられる。

特開２００７−２３１７８７号公報

しかしながら、前記従来例のエンジンでは、ピストンがストロークの下死点寄りにあるときにはオイルが噴き付けられるものの、ピストンが上昇するとオイルは噴き付けられない。下死点寄りでピストンに噴き付けられたオイルは、ピストンの上昇に伴い慣性力によって下方に流れてしまうから、ピストンが上死点付近にあるときに、熱負荷の高いピストンの頂部の裏面にオイルを十分に供給できるものとは言い難く、冷却効率はあまり高くないものと考えられる。

これに対し、ピストンの下側から概ねシリンダ軸線と平行にオイルを噴射すれば、ピストンがストロークの上死点寄りにあるときにもオイルを噴き付けることができるが、この場合にはオイル噴射孔の位置の制限との兼ね合いで、ピストンに噴き付けたオイルが熱負荷の高いピストン頂部の裏面にまでスムーズに行き渡らないことが分かった。

すなわち、まず、噴射したオイルが、回転するクランクシャフトやコンロッドとできるだけ干渉しないようにするために、オイル噴射孔は、シリンダボアの周縁付近に配置せざるを得ない。よって、このオイル噴射孔から概ねシリンダ軸線と平行に噴射されたオイルは、ピストンの周壁の内面近くを通ることになる。

ところが、一般にピストンの周壁の上部には、ピストンリングの嵌め込まれる溝（リング溝）が形成されていて、その分、厚肉になっているので、相対的に薄肉の周壁下部との間には段部が形成される。このため、前記のようにピストンの周壁の内面近くを通るオイルが前記段部に当たって飛び散ってしまい、熱負荷の高いピストン頂部の裏面にまで到達し難いのである。

かかる新規な知見に鑑みて本発明の目的は、前記のようにピストンの頂部に向けて下側から噴射したオイルが、スムーズに頂部の裏面に到達するようにして、冷却効率を高くすることにある。

前記の目的を達成すべく本発明は、エンジンのシリンダ内で往復動するピストンの頂部に向けてオイルを噴射し、冷却するようにしたピストンの冷却構造を対象とする。そして、前記ピストンの周壁において少なくともリング溝の形成された厚肉部分を含むように、該ピストンの周壁の内面から頂部の裏面に亘って連続するオイルガイド面を形成した。

なお、上側および下側というのは、ピストンの往復動するシリンダ軸線の方向について上死点側および下死点側を意味し、乗り物へのエンジンの搭載状態によっては必ずしも上下方向とは一致しない。また、オイルガイド面は、ピストンの周壁の内面から頂部の裏面に亘って滑らかに連続することが好ましいが、これに限らず、途中で曲率が急変したり、多少の凹凸の変化があってもよく、要するにピストンの中心線を含む断面で見たときに、その周壁から頂部にかけて全体として凹形状であることが好ましい。

前記の構成によると、ピストンのオイルガイド面に下方から噴き付けられたオイルが、オイルガイド面に沿ってスムーズにピストン頂部の裏面にまで到達するようになり、熱負荷の高いピストン頂部を効率よく冷却することができる。一旦、オイルガイド面に噴き付けられたオイルは、往復動するピストンの慣性力によって主にオイルガイド面上を上下に移動するが、ピストンがストロークの上死点寄りにあるときには常にオイルを上側へ向けるような慣性力が作用するので、熱負荷の高いピストン頂部にオイルを集めて、効果的に冷却することができる。

好ましくは、前記オイルガイド面をピストンの周方向両側から挟むように突出部を設けてもよい。こうすれば、オイルガイド面に噴き付けられたオイルがピストンの周方向に広がり難くなるから、ピストン頂部の裏面に、より到達し易くなる。

また、オイルガイド面について具体的には、前記ピストンの周壁の厚肉部分の内側に凹部を形成して、この凹部の底面をオイルガイド面の少なくとも一部としてもよい。或いは前記厚肉部分に連なるようにピストンの周壁に内方への膨出部を形成し、この膨出部から前記厚肉部分に亘ってオイルガイド面を形成してもよい。さらに、前記の凹部と膨出部とを組み合わせて、膨出部から凹部の底面に亘ってオイルガイド面を形成してもよい。

ピストンの冷却という観点から、前記オイルガイド面はピストンの排気側に形成するのが好ましい。ピストンの排気側とは、シリンダ内に嵌挿されたピストンを、シリンダ軸線の方向に見て吸気ポートに近い側と排気ポートに近い側とに等分したときの、排気ポートに近い側である。シリンダおよびピストンの排気側は、吸気側に比べて温度が高くなりやすいので、オイルを噴き付けて冷却することの意義が大きい。

一方、前記のピストンに向けてオイルを噴射するための噴射ノズルは、クランクケース内のオイルのメインギャラリに直接、接続してもよい。オイルポンプから吐出されたオイルはメインギャラリから分岐するオイル通路によってクランクシャフトの軸受やエンジンのバルブ駆動系、さらには変速機側にも分配されるが、そうしてオイルが分配される前のメインギャラリに噴射ノズルを接続すれば、オイルの噴射圧力を高くしてピストンの冷却効率を高める上で有利になる。

但し、通常、メインギャラリはクランクケース内においてクランクシャフトを軸支するジャーナル部よりも下側に設けられているので、メインギャラリに設けた噴射ノズルからオイルを噴射しようとすると、回転するクランクシャフトやコンロッドと干渉しないタイミングでしか、言い換えると、ピストンのストロークの一部でしか、オイルをピストンに噴き付けることができない。

この点を考慮して噴射ノズルは、ピストンが下死点から上死点に向かって上昇するときに、遅くともそのストロークの中央よりも手前からオイルを噴き付けるように配置してもよい。すなわち、ピストンは下死点から上死点に向かって上昇するストロークの中央付近から徐々に減速されるので、その手前からオイルガイド面に噴き付けられたオイルは、上向きの慣性力を受けてピストン頂部に向かって流れるようになる。

以上、説明したように、本発明に係るエンジンのピストンの冷却構造によると、ピストンの周壁の上部の厚肉部分を含むよう、当該周壁の内面からピストン頂部の裏面に亘って連続するオイルガイド面を設けたから、このオイルガイド面に噴き付けられたオイルがスムーズに熱負荷の高いピストン頂部の裏面にまで到達するようになり、冷却効率を高くすることができる。

本発明の実施の形態に係るエンジンの左側面図である。 同エンジンのシリンダ内のピストン、コンロッドおよびクランクシャフト等を示す断面図である。 オイル通路の概略構成を示すクランクケースの斜視図である。 ピストンのオイルガイド面を示す断面図である。 ピストンを下方から見てオイルガイド面を示す斜視図である。 下死点付近でピストンに噴き付けられるオイルを示した図２相当図である。 ピストンの上昇途中を示す図６相当図である。 ピストンが上死点付近にあるときの図６相当図である。 オイルガイド面の別の実施形態を示す図４相当図である。 オイルガイド面のさらに別の実施形態を示す図４相当図である。

以下、本発明の実施の形態に係るエンジンＥについて、図面を参照して説明する。この実施形態のエンジンＥは、一例として自動二輪車（図示省略）に搭載されるものであり、以下の説明において左右方向については、エンジンＥを搭載した自動二輪車に騎乗するライダーの見る方向を基準とする。

−エンジンの全体構成−
図１は、エンジンＥの主に本体の概略構成を示す左側面図であり、図２は、シリンダ内のピストン、コンロッドおよびクランクシャフト等を示す断面図である。これらの図では吸気系、排気系等は取り外し、主にエンジン本体を示している。一例としてエンジンＥは、２つのシリンダＣ（図２に示す）が左右方向に並んだ並列２気筒のガソリンエンジンであり、それらのシリンダＣが形成されたシリンダブロック１の上部にシリンダヘッド２が組み付けられて、シリンダＣの上端を閉ざしている。このシリンダＣの内部にはピストン３（図２に示す）が往復動可能に嵌挿されて、その頂部よりも上方に燃焼室が形成されている。

図１に破線で示すように、前記シリンダヘッド２には、各シリンダＣ毎に吸気ポート２０および排気ポート２１が形成されてそれぞれ燃焼室の天井部に開口している。こうしてシリンダＣ内に臨む吸排気ポート２０，２１の各開口部は、図示しないがカムシャフトによって駆動される吸気および排気バルブによって開閉される。一例として、本実施形態では吸気側および排気側の２本のカムシャフトを備えたＤＯＨＣタイプのバルブ駆動機構を備え、これを覆うようにシリンダヘッド２の上部にはヘッドカバー４が配設されている。

また、各シリンダＣ毎にシリンダヘッド２には点火プラグ２２が配設されて、燃焼室にその天井部の略中央から臨んでいる。点火プラグ２２の上部には点火回路２３が接続され、その上部ヘッドカバー４を貫通している。点火回路２３は各シリンダＣ毎に所定の点火タイミングで点火プラグ２２に通電し、混合気に点火して燃焼させる。この燃焼によりピストン３が押し下げられ、コンロッド２５を介してクランクシャフト２６に回転力を伝える。

すなわち、クランクシャフト２６のシャフト部２６ａはシリンダ軸線Ｘの下方への延長線上に位置し、偏心するクランクピン２６ｂにコンロッド２５の大端部２５ａが摺動自在に組み付けられている一方、コンロッド２５の小端部２５ｂはピストンピン３５に摺動自在に組み付けられている。そして、ピストン３がシリンダ軸線Ｘの方向に往復動作すると、クランクシャフト２６は図２において矢印で示すように反時計回りに回転する。

図１にのみ示すが、前記のようにシリンダＣ内の燃焼室に混合気を供給するための吸気ポート２０は、当該燃焼室の天井部から斜め上方に延びてシリンダヘッド２の後面に開口している。車載状態ではエンジンＥのシリンダブロック１およびシリンダヘッド２はやや前傾しており、シリンダヘッド２の後面には、左右に並んで開口する吸気ポート２０にそれぞれ接続されるように、２連のスロットルボディ（図示せず）が配設される。

一方、各シリンダＣの燃焼室から既燃ガスを排出する排気ポート２１は、シリンダヘッド２の前面において左右に並んで開口し、ここに接続されるように排気マニホルドが取付けられる。図示しないが、排気マニホルドの２つの排気管はそれぞれエンジンＥの前方において下方に延びた後に、後方へ湾曲してエンジンＥの下方において集合し、触媒や排気マフラ等に接続される。

図３は、シリンダブロック１およびシリンダヘッド２を取り外し、さらにクランクカバー５２も取り外して、クランクケース５を単体で示す斜視図である。クランクケース５は一例としてアルミ合金の鋳造品であり、シリンダブロック１の組み付けられる上部クランクケース５０と、その下部に組み付けられる下部クランクケース５１とからなる。両者の合わせ面には、クランクシャフト２６を回転自在に支承するジャーナル軸受（図示せず）が配設されている。

また、本実施形態ではクランクケース５の後部にミッションケース５ａが一体化されている他、モーメントバランサ５３を収容するバランサケース５ｂも一体化されているが、これに限るものではない。一例としてミッションケース５ａには常時噛み合いの歯車式トランスミッション（図示せず）が収容されていて、その出力シャフト５４がミッションケース５ａの左側に突出している。また、ミッションケース５ａの左側にはウォータポンプ５５が配設され、パイプ部材５６によって図外のラジエータから導入される冷却水をパイプ部材５７によってシリンダブロック１へと圧送する。

図１に示すように、クランクケース５（およびミッションケース５ａ）の下部には潤滑用のオイルを溜めるオイルパン６が取付けられている。オイルパン６は、その後半部に深底部が形成され、そこから前方に向かって徐々に底の浅くなる楔状に形成されている。また、クランクケース５の前部から前方に向かって突出するように、オイルを浄化するための円筒状のオイルフィルタ６４が配設されている。

−オイル通路の構造−
本実施形態のエンジンＥは、一例としてクランクシャフト２６からトランスミッションへの動力伝達経路から駆動力を取り出して、オイルポンプ６２（図３に破線で示す）を駆動し、このオイルポンプ６２によってオイルパン６から汲み上げたオイルをクランクシャフト２６やバルブ駆動機構等、エンジンＥの種々の潤滑部へ分配して供給するようになっている。図３に示すクランクケース５の斜視図には、オイルパン６からオイルポンプ６２を経てメインギャラリ６６に至るオイル通路の概略構成を太い仮想線で示している。

すなわち、オイルパン６の後部の深底部には、貯留されているオイルに浸るようにしてストレーナ６０（図３に仮想線で示す）が配設され、そこから上方に向かって第１オイル通路６１が延びている。第１オイル通路６１の上端はオイルポンプ６２に接続され、一方、オイルポンプ６２の吐出口には第２オイル通路６３が接続されて、下向きに延びた後に前向きに屈曲し、その後、略水平に前方に延びて下部クランクケース５１の前面に開口している。

こうして開口する第２オイル通路６３の前端がオイルフィルタ６４の入口に接続されている一方、オイルフィルタ６４の出口には、前記第２オイル通路６３の上方を略平行に前後に延びる第３オイル通路６５が接続され、この第３オイル通路６５の後端が左右方向に延びる太径のメインギャラリ６６に連通している。この構成により、エンジンＥの運転に伴いオイルポンプ６２が駆動されると、オイルパン６内のオイルは第１オイル通路６１を通じてオイルポンプ６２へ汲み上げられ、第２オイル通路６３を通じてオイルフィルタ６４へ送られて、ここで濾過された後に第３オイル通路６５を通じてメインギャラリ６６へと送られる。

本実施形態ではメインギャラリ６６は、クランクケース５の下部においてクランクシャフト２６の軸心と略平行に左右方向に延びていて、以下に述べるようにエンジンＥの種々の潤滑部へオイルを供給するための複数のオイル通路が分岐している。すなわち、図示は省略するが、メインギャラリ６６の途中の所定箇所から分岐するオイル通路が、例えばクランクシャフト２６のジャーナル部やクランクシャフト２６とコンロッド２５との摺動部にオイルを供給する。

また、図３にのみ示すが、メインギャラリ６６の左端には、ジョイント６７を介して第１および第２の２つのパイプ部材６８，６９が接続されている。このジョイント６７から後方に延びる第１パイプ部材６８によってオイルがトランスミッションへ供給される一方、ジョイント６７から前方に延びる第２パイプ部材６９によってオイルがスタータ機構（図示せず）等へ供給される。さらに、図３には示さないシリンダブロック１の前方を通って第３パイプ部材７０がシリンダヘッド２の上部にまで延設されており、前記のようにスタータ機構等へ供給されたオイルの一部が第３パイプ部材７０によって、シリンダヘッド２のバルブ駆動機構等へ供給される。

−オイルジェットによるピストンの冷却構造−
本実施形態では、前記のように種々の潤滑部へオイルを分配供給するメインギャラリ６６に、各シリンダＣ毎のピストン３へ向かって下方からオイルを噴射するためのオイルジェット７１（噴射ノズル）が設けられている。図２には１つだけ示すが、オイルジェット７１は、各シリンダＣ毎の排気側の端部に対応するようにメインギャラリ６６の２箇所に配設されており、模式的に矢印ＯＪとして示すようにオイルを噴射させる。こうしてメインギャラリ６６にオイルジェット７１を接続すれば、オイルの噴射圧力を高くすることができ、ピストン３の冷却効率を高める上で有利になる。

前記の図２の他、図６〜８にも示すようにクランクシャフト２６の軸心の方向に見ると、メインギャラリ６６は、クランクシャフト２６の軸心のほぼ真下に位置し、オイルジェット７１は、上方のピストン３の頂部に向けてシリンダ軸線Ｘと略平行にオイルを噴射する。オイルジェット７１は、回転するクランクシャフト２６やコンロッド２５の描く軌跡の外側に位置し、噴射したオイルがクランクシャフト２６やコンロッド２５と干渉しない期間を確保するために、シリンダ軸線Ｘからできるだけ離して、シリンダＣの排気側（図の左側）の端部に対応するように位置づけられている。

つまり、シリンダ軸線Ｘの方向に見るとオイルジェット７１は、シリンダボア内の排気側の周縁部近くに位置し、ここからシリンダ軸線Ｘと略平行に噴射されたオイルは、ピストン３の周壁の内面近くを通過することになる。そして、従来一般的なピストンにおいては、そのように周壁の内面近くを通過するオイルを熱負荷の高いピストン頂部にまで到達させることは困難であった。

すなわち、本実施形態のピストン３を単体で示す図４、５を参照して説明すると、一般にガソリンエンジンのピストン３は軽量化のために駄肉を削ぎ落とす必要があるので、ピストンリング（図示せず）の嵌め込まれるリング溝３ａが形成された周壁３０の上部３０ａには厚肉の部分が形成され、その下に続く相対的に薄肉の周壁下部３０ｂとの間には段部３０ｃが形成される。このため、前記のようにピストン周壁３０の内面近くを通過しようとするオイルは、前記段部３０ｃに当たって飛び散ってしまい、なかなかピストン頂部３１にまで到達し難いのである。

この点について本実施形態のピストン３では、図４、５に表われているように、周壁上部３０ａの排気側の端部において厚肉部分の下部を凹ませて、上下方向に延びる溝部３２（凹部）を形成し、その溝底面３２ａを上下方向に緩やかに湾曲させて、下方の周壁下部３０ｂの内面と滑らかに連続させるとともに、上方のピストン頂部３１の裏面とも滑らかに連続させている。

より具体的には、まず、ピストン頂部３１の裏面における中央部分は概ねフラットな平面部３１ａとされ、その周りを取り囲んで外周側ほど厚みが大きくなるように傾斜面３１ｂが形成されている。そして、この傾斜面３１ｂの外周縁と前記溝底面３２ａの上縁とが繋がって、周壁３０の内面から頂部３１の裏面に亘って連続する凹面状の（つまり、図４の断面で見たときに周壁３０の内面から溝底面３２ａ、そして頂部３１の裏面にかけて、ピストン３の内方に凸となる部分のない）オイルガイド面を構成している。

そして、図６〜８にそれぞれ矢印ＯＪとして示すように、シリンダ軸線Ｘと略平行に下方から溝底面３２ａに噴き付けられたオイルは、当該溝底面３２ａから上方に連続する傾斜面３１ｂに、即ちオイルガイド面に沿って上方に流れ、熱負荷の高いピストン頂部３１の裏面にスムーズに到達するようになる。

オイルの噴き付けられる溝底面３２ａが溝部３２の底面であり、その側面３２ｂが、溝底面３２ａをピストン３の周方向両側から挟むように設けられているので、溝底面３２ａに噴き付けられたオイルがピストン３の周方向に広がり難くなることも、そのオイルをピストン頂部３１の裏面に到達させる上で有利な点である。この意味から溝部３２の側面３２ｂは、オイルガイド面をピストン３の周方向両側から挟む突出部として機能している。

前記図２に表われているように、左側から見るとエンジンＥのクランクシャフト２６は反時計回りに回転するので、ピストン３が上死点から下降して下死点の少し手前（一例としてＢＢＤＣ５°ＣＡ）に達するまでの間は、コンロッド２５がオイルジェット７１の上方に位置し、そこから噴射されるオイルと干渉する。よって、この間、噴射されたオイルの殆どはコンロッド２５の大端部２５ａに衝突して飛び散ってしまい、上方のピストン３に噴き付けられることはない。

一方、図６〜８に示すように下死点付近から上死点付近までピストン３が上昇する間、オイルはコンロッド２５やクランクシャフト２６と干渉することなく、上方のピストン３に噴き付けられる。換言すれば本実施形態においてオイルジェット７１は、ピストン３が少なくとも下死点から上死点に向かって上昇するときに、遅くともそのストロークの中央よりも手前からピストン３にオイルを噴き付けることができるように配設されている。

−作用効果−
以上の構成により本実施形態のエンジンＥが動作するときには、クランクシャフト２６の回転によってオイルポンプ６２が駆動され、オイルパン６から汲み上げられたオイルがオイルフィルタ６４を経由してメインギャラリ６６へ送られる。メインギャラリ６６内のオイルはさらにエンジンＥの種々の潤滑部へ送られるとともに、エンジンＥの後方のトランスミッションへも送られる。

また、メインギャラリ６６のオイルの一部は、各シリンダＣ毎のオイルジェット７１から所要の圧力でもって上方のピストン３に向けて噴射される。こうして噴射されたオイルは、図６〜８を参照して上述したようにピストン３が下死点付近から上死点に向かって上昇する間、ピストン３のオイルガイド面の下部、即ちピストン３の周壁３０に形成された溝部３２の溝底面３２ａに噴き付けられる。溝底面３２ａの両側には溝部３２の側面３２ｂがあるので、オイルはピストン３の周方向には広がり難い。

図７に示すストロークの中央付近からピストン３は徐々に減速されるので、前記のように溝底面３２ａに噴き付けられたオイルは、上向きの慣性力を受けてピストン頂部３１の傾斜面３１ｂに流れ、さらにその内周側の平面部３１ａに流れる。つまり、ピストン３に噴き付けられたオイルはオイルガイド面に沿ってスムーズにピストン頂部３１の裏面にまで到達する。図８に示すようにピストン３が上死点付近（図の例ではＡＴＤＣ６°ＣＡ）に達するまで、オイルは溝底面３２ａに噴き付けられる。

そして、ピストン３は上死点で反転して下降に転じるが、その後、図２のようにストロークの中央付近に達するまでは下向きの加速度を持つので、オイルガイド面（溝底面３２ａおよび傾斜面３１ｂ）上のオイルは、上向きの慣性力を受けてピストン頂部３１に向かうようになる。つまり、各シリンダＣの圧縮行程終盤から爆発行程の序盤にかけて、シリンダＣ内の混合気が点火され燃焼する期間を含むように、熱負荷の高いピストン３の頂部３１に冷却用のオイルを効果的に供給して、極めて効果的に冷却することができる。

換言すれば本実施形態ではピストン３に、オイルジェット７１から噴き付けられるオイルをピストン頂部３１に向けて案内するオイルガイド面を設けるとともに、ピストン３の慣性力を考慮して、噴き付けられたオイルがピストン頂部３１に効果的に供給されるよう、適切なタイミングでオイルを噴き付けることができるようにオイルジェット７１の位置を設定している。

しかも、本実施形態は、構造上はピストン３の周壁上部３０ａ（厚肉部分）に溝部３２を形成するだけで済み、従来一般的なピストンの冷却構造と比べて殆どコストの上昇を招かない。加えて、本実施形態では前記の溝部３２、即ちオイルガイド面をピストン３の排気側に形成しており、ピストン３の頂部３１だけでなく、吸気側に比べると熱負荷の高いピストン３の排気側もオイルによって効果的に冷却することができる。

−他の実施形態−
以上、本発明の実施の形態について種々、説明したが、本発明に係るピストンの冷却構造は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、または削除することができる。例えば、前記の実施形態ではピストン３の排気側に溝部３２を形成してオイルガイド面としているが、これは吸気側であってもよいし、吸気側および排気側の中間であってもよい。

また、オイルガイド面の具体的な構造も前記の実施形態に限定されない。すなわち、前記の実施形態ではピストン３の周壁上部３０ａの厚肉部分に溝部３２を形成して、その溝底面３２ａと上方に繋がる傾斜面３１ｂとによってオイルガイド面を構成しているが、これに限ることはない。

一例として図９Ａに示すように、ピストン３の周壁上部３０ａから周壁下部３０ｂに亘って該ピストン３の内方への膨出部３３を形成してその膨出面上にオイルガイド面３３ａを形成してもよい。図９Ａに示すようにピストン３の中心線を含む断面で見ると、オイルガイド面はピストン周壁３０の内面からピストン頂部３１の裏面に亘って連続する凹面状（ピストン３の内方に凸となる部分のない形状）となる。さらに、図示は省略するが、そのオイルガイド面３３ａをピストン３の周方向両側から挟むように突出部を設けてもよい。

また、一例として図９Ｂに示すように、前記実施形態のような溝部３２と膨出部３４とを組み合わせてもよい。図９Ｂの例では、溝部３２は前記実施形態のものよりも浅く形成され、その溝底面３２ａは、周壁下部３０ｂに形成された膨出部３４の膨出面３４ａと滑らかに連続して、オイルガイド面を形成している。このように溝部３２を浅めに形成すれば、リング溝３ａとの間の肉厚を確保しやすい。

さらに、オイルジェット７１の位置についても前記の実施形態には限定されず、一例としてオイルジェット７１は、メインギャラリ６６から分岐したオイル通路に接続してもよい。こうすれば、コンロッド２５やクランクシャフト２６との干渉を避けて、ピストン３にオイルを噴き付ける上で最適な位置にオイルジェット７１を配設することが可能になるが、この場合でもオイルジェット７１は、ピストン３が下死点から上死点に向かって上昇するときに、そのストロークの中央よりも手前からオイルを噴き付けるように配設するのが好ましい。

さらにまた、前記の実施形態では一例として並列２気筒のエンジンＥについて説明しているが、これに限らず、例えば単気筒や３〜６気筒のエンジンであってもよく、また、直列式、水平対向式、あるいはＶ型のエンジンであってもよい。また、前記実施形態ではトランスミッション一体型のエンジンＥを示しているが、トランスミッションが一体型でないものや、トランスミッションがないものでもよい。

また、本発明に係るピストンの冷却構造はエンジンであれば、自動二輪車に限らず不整地走行車両や小型滑走艇（Personal WaterCraft：PWC）など他の乗り物に搭載されるエンジンにも適用することができる。勿論、ハイブリッド車両に搭載されたエンジンにも適用することができる。

以上のように本発明は、主にオイルの噴き付けられるピストンの形状を工夫する、という簡単な構成でピストンの冷却効率を向上できるので、産業上の利用可能性は高い。

１ シリンダブロック
２ シリンダヘッド
３ ピストン
３ａ リング溝
３０ 周壁
３０ａ 周壁上部（厚肉部分）
３０ｂ 周壁下部
３１ 頂部
３１ａ 平面部
３１ｂ 傾斜面（オイルガイド面）
３２ 溝部（凹部）
３２ａ 溝底面（凹部の底面：オイルガイド面）
３２ｂ 側面（突出部）
３３，３４ 膨出部
３３ａ，３４ａ オイルガイド面
６６ メインギャラリ
７１ オイルジェット（噴射ノズル）
Ｃ シリンダ
Ｅ エンジン

Claims (7)

1. エンジンのシリンダ内で往復動するピストンの頂部に向けてオイルを噴射し、冷却するようにしたピストンの冷却構造であって、
   前記ピストンの周壁において少なくともリング溝の形成された厚肉部分を含むように、該ピストンの周壁の内面から頂部の裏面に亘って連続するオイルガイド面を形成したことを特徴とするエンジンのピストンの冷却構造。
2. 前記オイルガイド面をピストンの周方向両側から挟むように突出部が設けられている、請求項１に記載のピストンの冷却構造。
3. 前記ピストンの周壁の厚肉部分の内側に凹部が形成され、この凹部の底面がオイルガイド面の少なくとも一部を構成する、請求項１または２のいずれかに記載のピストンの冷却構造。
4. 前記ピストンの周壁の厚肉部分に連なるように膨出部が形成され、この膨出部から前記厚肉部分に亘ってオイルガイド面が形成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のピストンの冷却構造。
5. 前記オイルガイド面がピストンの排気側に形成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のピストンの冷却構造。
6. 前記オイルを噴射するための噴射ノズルが、クランクケース内のオイルのメインギャラリに直接、接続されている、請求項１〜５のいずれか１つに記載のピストンの冷却構造。
7. 前記噴射ノズルは、前記ピストンが下死点から上死点に向かって上昇するときに、そのストロークの中央よりも手前からオイルを噴き付けるように配設されている、請求項１〜６のいずれか１つに記載のピストンの冷却構造。

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