JP2016118113A - Piston cooling structure - Google Patents

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健吾 林
Kengo Hayashi
健吾 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piston cooling structure which inhibits diffusion of an engine oil from being caused by turbulence of flow of the engine oil when the engine oil is jetted and thereby increases an amount of the engine oil flowing into a cavity of a piston to attain desired cooling effect.SOLUTION: A cavity 2a having an oil inflow port 2b is formed in a piston 2. An oil jet 5 has an oil passage 10, in which an engine oil EO for cooling the piston 2 flows, and jets the engine oil EO from a tip of the oil passage 10 to the oil inflow port 2b of the piston 2. The oil jet 5 has a flow straightener 6 which is disposed in at least a part of the oil passage 10 and divides the oil passage 10 into divided passages 11 arranged along a circulation direction of the engine oil EO.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ピストン冷却構造に関する。   The present invention relates to a piston cooling structure.

特許文献1には、エンジンオイルを噴射するオイルジェットを備え、オイルジェットから噴射されたエンジンオイルが、ピストンに形成された空洞に流れ込むことでピストンが冷却されるピストン冷却構造が記載されている。このようなピストン冷却構造では、ピストンの空洞に流れ込むエンジンオイルの量を増加させることで、冷却性能を強化できる。   Patent Document 1 describes a piston cooling structure that includes an oil jet that injects engine oil, and that cools the piston by flowing engine oil injected from the oil jet into a cavity formed in the piston. In such a piston cooling structure, the cooling performance can be enhanced by increasing the amount of engine oil flowing into the cavity of the piston.

特開2009−293587号公報JP 2009-293587 A

特許文献1のピストン冷却構造では、オイルジェット内のオイル流路を拡大することによって、エンジンオイルの噴射量が増加する。しかし、オイル流路の拡大はエンジンオイルの流れの乱れを招き、噴射したエンジンオイルが拡散する可能性が生じる。噴射したエンジンオイルが拡散すると、噴射量に対してピストンの空洞に流れ込むエンジンオイルの量が低下し、所望の冷却効果を得ることができない。   In the piston cooling structure of Patent Document 1, the injection amount of engine oil increases by expanding the oil flow path in the oil jet. However, the expansion of the oil flow path causes a disturbance in the flow of engine oil, and there is a possibility that the injected engine oil will diffuse. When the injected engine oil diffuses, the amount of engine oil that flows into the cavity of the piston with respect to the injection amount decreases, and a desired cooling effect cannot be obtained.

そこで、本発明は、エンジンオイルの流れの乱れに起因するエンジンオイルの噴出時の拡散を抑制し、ピストンの空洞に流れ込むエンジンオイルの量を増加させて、所望の冷却効果を得ることが可能なピストン冷却構造の提供を目的とする。   Therefore, the present invention can suppress the diffusion at the time of jetting of the engine oil due to the disturbance of the flow of the engine oil, and increase the amount of the engine oil flowing into the piston cavity to obtain a desired cooling effect. The object is to provide a piston cooling structure.

上記目的を達成すべく、本発明のエンジンのピストン冷却構造は、空洞とオイルジェットとを備える。空洞は、開口するオイル流入口を有し、ピストンの内部に形成される。オイルジェットは、ピストンを冷却するためのエンジンオイルが流れるオイル流路を有し、オイル流路の先端から、ピストンのオイル流入口に向けてエンジンオイルを噴射する。オイルジェットは、オイル流路の少なくとも一部に配置され、オイル流路をエンジンオイルの流通方向に沿った複数の分割流路に仕切る整流器を有する。   In order to achieve the above object, a piston cooling structure for an engine of the present invention includes a cavity and an oil jet. The cavity has an oil inlet opening and is formed inside the piston. The oil jet has an oil passage through which engine oil for cooling the piston flows, and injects engine oil from the tip of the oil passage toward the oil inlet of the piston. The oil jet has a rectifier that is disposed in at least a part of the oil flow path and divides the oil flow path into a plurality of divided flow paths along the flow direction of the engine oil.

上記構成では、オイル流路を流れるエンジンオイルが整流器を通ることによって、乱れたエンジンオイルの流れが整えられ、エンジンオイルの噴射時の拡散が抑制されて、噴射されたエンジンオイルの直進性が向上する。このため、オイル流入口からピストンの空洞に流れ込むエンジンオイルの量をオイル流路の拡大に応じて増加させて、所望の冷却効果を得ることができる。   In the above configuration, the engine oil flowing through the oil flow path passes through the rectifier, so that the flow of turbulent engine oil is adjusted, the diffusion of the engine oil during injection is suppressed, and the straightness of the injected engine oil is improved. To do. For this reason, a desired cooling effect can be obtained by increasing the amount of engine oil flowing from the oil inlet into the cavity of the piston in accordance with the expansion of the oil passage.

本発明のピストン冷却構造によれば、エンジンオイルの流れの乱れに起因するエンジンオイルの噴出時の拡散を抑制し、ピストンの空洞に流れ込むエンジンオイルの量を増加させて、所望の冷却効果を得ることができる。   According to the piston cooling structure of the present invention, a desired cooling effect is obtained by suppressing diffusion at the time of jetting of engine oil caused by disturbance of the flow of engine oil and increasing the amount of engine oil flowing into the cavity of the piston. be able to.

本発明の第1実施形態に係るピストン冷却構造を採用したエンジンの要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the engine which employ | adopted the piston cooling structure which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1のエンジンが備えるオイルジェットの斜視図である。It is a perspective view of the oil jet with which the engine of FIG. 1 is provided. 図2のオイルジェットが備える整流器の斜視図である。It is a perspective view of the rectifier with which the oil jet of FIG. 2 is provided. オイルジェットが噴射したエンジンオイルの拡散の状態を説明する図であり、(a)は本発明の第1実施形態を、(b)は従来の構造を採用した比較例をそれぞれ示す。It is a figure explaining the state of the spreading | diffusion of the engine oil which the oil jet injected, (a) shows 1st Embodiment of this invention, (b) shows the comparative example which employ | adopted the conventional structure, respectively. 本発明の第2実施形態に係るピストン冷却構造を採用したエンジンが備えるオイルジェットの斜視図であり、(a)は分解した状態を、(b)は組み立てた状態をそれぞれ示す。It is a perspective view of the oil jet with which the engine which employ | adopted the piston cooling structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention is provided, (a) shows the disassembled state and (b) shows the assembled state, respectively. 本発明の第3実施形態に係るピストン冷却構造を採用したエンジンが備える整流器の斜視図である。It is a perspective view of the rectifier with which the engine which adopted the piston cooling structure concerning a 3rd embodiment of the present invention is provided.

以下、本発明の第1実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示すように、エンジン1は、エンジンブロック(図示省略)内を往復運動するピストン2と、ピストン2の往復運動をクランクシャフト(図示省略)に伝えるコネクティングロッド3とを備え、車両に搭載される。エンジン1は、ピストン2を冷却するためのピストン冷却構造を採用している。   As shown in FIG. 1, the engine 1 includes a piston 2 that reciprocates in an engine block (not shown) and a connecting rod 3 that transmits the reciprocating motion of the piston 2 to a crankshaft (not shown). Is done. The engine 1 employs a piston cooling structure for cooling the piston 2.

ピストン冷却構造は、ピストン2の内部に形成される空洞2aと、ピストン2を冷却するためのエンジンオイルEOが流れるオイル流路10(図2参照)を有するオイルジェット5とを備える。ピストン2の空洞2aは、コネクティングロッド3の基端側(クランクシャフト側)に向かって開口するオイル流入口2bを有し、オイルジェット5は、オイル流口2bからピストン2の空洞2aにエンジンオイルEOを噴入させる。   The piston cooling structure includes a cavity 2a formed inside the piston 2 and an oil jet 5 having an oil flow path 10 (see FIG. 2) through which engine oil EO for cooling the piston 2 flows. The cavity 2a of the piston 2 has an oil inlet 2b that opens toward the base end side (crankshaft side) of the connecting rod 3, and the oil jet 5 is engine oil from the oil outlet 2b to the cavity 2a of the piston 2. Inject EO.

オイルジェット5は、エンジンブロック(図示省略)に設けられ、ピストン2のオイル流入口2bに向けてエンジンオイルEOを噴射する。図2に示すように、オイルジェット5は、オイルポンプ(図示省略)からエンジンオイルEOが供給されるオイルジェット本体7と、オイルジェット本体7からのエンジンオイルEOが流れるオイル流路10を内径部に区画するパイプ8と、整流器6とを備え、パイプ8の先端8a(オイル流路10の先端)からエンジンオイルEOを噴射する。   The oil jet 5 is provided in an engine block (not shown) and injects engine oil EO toward the oil inlet 2 b of the piston 2. As shown in FIG. 2, the oil jet 5 includes an oil jet main body 7 to which engine oil EO is supplied from an oil pump (not shown) and an oil passage 10 through which the engine oil EO from the oil jet main body 7 flows. The pipe 8 and the rectifier 6 are provided, and the engine oil EO is injected from the tip 8a of the pipe 8 (tip of the oil flow path 10).

整流器6は、オイルジェット5に組み込まれてパイプ8の根元に固定され、パイプ8とともにオイル流路10を区画する。すなわち、整流器6は、オイル流路10の上流端に配置される。図3に示すように、整流器6は、大径管6aと、大径管6aの内部に入れられた複数(本実施形態では7本)の小径管6bとを備える。各小径管6bの軸は大径管6aの軸(エンジンオイルEOの流通方向)と略平行であり、整流器6へ流入したエンジンオイルEOは、複数の小径管6bが区画する分割流路11に分かれて流れる。すなわち、整流器6は、オイル流路10をエンジンオイルEOの流通方向に沿った複数の分割流路11に仕切る。   The rectifier 6 is incorporated in the oil jet 5 and fixed to the root of the pipe 8, and defines the oil flow path 10 together with the pipe 8. That is, the rectifier 6 is disposed at the upstream end of the oil flow path 10. As shown in FIG. 3, the rectifier 6 includes a large-diameter pipe 6a and a plurality (seven in this embodiment) of small-diameter pipes 6b placed inside the large-diameter pipe 6a. The axis of each small-diameter pipe 6b is substantially parallel to the axis of the large-diameter pipe 6a (the flow direction of engine oil EO), and the engine oil EO flowing into the rectifier 6 flows into the divided flow path 11 defined by the plurality of small-diameter pipes 6b. Divide and flow. That is, the rectifier 6 partitions the oil flow path 10 into a plurality of divided flow paths 11 along the flow direction of the engine oil EO.

次に、オイルジェット5が噴射するエンジンオイルEOの流れを説明する。   Next, the flow of engine oil EO injected by the oil jet 5 will be described.

整流器6(図2参照)を組み込んだ図4(a)に示すオイルジェット5の場合、パイプ8の先端8aから噴射するエンジンオイルEOは、その拡散が抑制される。一方、整流器を組み込んでいない図4(b)に示す比較例のオイルジェット35の場合、パイプ38の先端38aから噴射するエンジンオイルEOは、整流器6を組み込んだ場合(図4(a))に比べて拡散する。このように、整流器6を組み込むことによって、噴射されたエンジンオイルEOの直進性が向上し、ピストン2のオイル流入口2bに捕集されるエンジンオイルEOの量が増加する。   In the case of the oil jet 5 shown in FIG. 4A incorporating the rectifier 6 (see FIG. 2), diffusion of the engine oil EO injected from the tip 8a of the pipe 8 is suppressed. On the other hand, in the case of the oil jet 35 of the comparative example shown in FIG. 4B in which the rectifier is not incorporated, the engine oil EO injected from the tip 38a of the pipe 38 is obtained when the rectifier 6 is incorporated (FIG. 4A). Compared to diffusion. Thus, by incorporating the rectifier 6, the straightness of the injected engine oil EO is improved, and the amount of the engine oil EO collected at the oil inlet 2 b of the piston 2 is increased.

本実施形態によれば、オイル流路10を流れるエンジンオイルEOが整流器6を通ることによって、乱れたエンジンオイルEOの流れが整えられ、エンジンオイルEOの噴射時の拡散が抑制されて、噴射されたエンジンオイルEOの直進性が向上する。このため、ピストン2の空洞2aに到達して流れ込むエンジンオイルEOの量をオイル流路10の拡大に応じて増加させて、所望の冷却効果を得ることができる。   According to the present embodiment, the engine oil EO flowing through the oil flow path 10 passes through the rectifier 6 so that the turbulent flow of the engine oil EO is adjusted, and the diffusion at the time of injection of the engine oil EO is suppressed and injected. The straightness of engine oil EO is improved. For this reason, the amount of engine oil EO that reaches and flows into the cavity 2a of the piston 2 can be increased in accordance with the enlargement of the oil flow path 10 to obtain a desired cooling effect.

次に、本発明の第2実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、第2実施形態に係るピストン冷却構造は、第1実施形態に係るオイルジェット5に代えてオイルジェット15を備え、かつ、整流器6の組み込まれる箇所を変更したものであり、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the piston cooling structure according to the second embodiment includes an oil jet 15 instead of the oil jet 5 according to the first embodiment, and a place where the rectifier 6 is incorporated is changed. The same components as those in FIG.

図5(a)及び図5(b)に示すオイルジェット15は、オイルジェット本体17とパイプ18とを備える。   An oil jet 15 shown in FIGS. 5A and 5B includes an oil jet main body 17 and a pipe 18.

整流器6は、キャップ19によってオイルジェット15に組み込まれ、パイプ18の一部を構成するように、パイプ18の先端18aに設けられている。キャップ19には、整流器6を収容する収容孔19aと、収容孔19aから先端に向けて先細りする噴射孔19bとが連続するように形成されている。すなわち、整流器6は、オイル流路10の下流端に配置される。   The rectifier 6 is incorporated in the oil jet 15 by the cap 19 and is provided at the tip 18 a of the pipe 18 so as to constitute a part of the pipe 18. The cap 19 is formed so that an accommodation hole 19 a for accommodating the rectifier 6 and an injection hole 19 b that tapers from the accommodation hole 19 a toward the tip end are continuous. That is, the rectifier 6 is disposed at the downstream end of the oil flow path 10.

なお、オイルジェット15が噴射するエンジンオイルEOは、パイプ18の先端18aから、キャップ19を介して噴射される。   The engine oil EO injected by the oil jet 15 is injected from the tip 18 a of the pipe 18 through the cap 19.

次に、本発明の第3実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、第3実施形態に係るエンジン(図示省略)は、第1実施形態に係る整流器6に代えて整流器26を備えたものであり、第1実施形態と同様の構成については、その説明を省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The engine (not shown) according to the third embodiment includes a rectifier 26 instead of the rectifier 6 according to the first embodiment, and the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted. To do.

図6に示すように、整流器26は、両端面を貫通する複数の加工穴26bが形成された円柱状の部材であり、加工穴26bが分岐流路11となる。   As shown in FIG. 6, the rectifier 26 is a cylindrical member in which a plurality of processed holes 26 b penetrating both end surfaces are formed, and the processed holes 26 b serve as the branch flow path 11.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。   As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described, the present invention is not limited by the discussion and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.

例えば、整流器6,26を、パイプ8,18の先端8a,18a又は根元ではなく、パイプ8,18の途中(オイル流路10の中間部)に設けてもよい。   For example, the rectifiers 6 and 26 may be provided in the middle of the pipes 8 and 18 (intermediate part of the oil flow path 10) instead of the tips 8 a and 18 a or the roots of the pipes 8 and 18.

2 ピストン
2a 空洞
2b オイル流入口
5 オイルジェット
6,26 整流器
7,17 オイルジェット本体
8,18 パイプ
8a,18a 先端
10 オイル流路
11 分割流路
EO エンジンオイル
2 Piston 2a Cavity 2b Oil inlet 5 Oil jet 6, 26 Rectifier 7, 17 Oil jet body 8, 18 Pipe 8a, 18a Tip 10 Oil flow path 11 Split flow path EO Engine oil

Claims (1)

開口するオイル流入口を有し、ピストンの内部に形成される空洞と、
前記ピストンを冷却するためのエンジンオイルが流れるオイル流路を有し、前記オイル流路の先端から、前記ピストンの前記オイル流入口に向けてエンジンオイルを噴射するオイルジェットと、を備え、
前記オイルジェットは、前記オイル流路の少なくとも一部に配置され、前記オイル流路をエンジンオイルの流通方向に沿った複数の分割流路に仕切る整流器を有する
ことを特徴とするエンジンのピストン冷却構造。
A cavity formed in the piston, having an oil inlet opening;
An oil passage through which engine oil for cooling the piston flows, and an oil jet that injects engine oil from the tip of the oil passage toward the oil inlet of the piston,
The oil jet has a rectifier that is disposed in at least a part of the oil flow path and divides the oil flow path into a plurality of divided flow paths along a flow direction of engine oil. .
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