JP2019199844A - Piston for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関用のピストンに関する。 The present invention relates to a piston for an internal combustion engine.
従来、内燃機関用のピストンには、シリンダの内壁面の余分なオイルをピストンの内側へ逃がすための貫通孔(オイル戻し孔)がオイルリング溝に形成されている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a piston for an internal combustion engine has a through hole (oil return hole) for allowing excess oil on the inner wall surface of the cylinder to escape to the inside of the piston in the oil ring groove (for example, Patent Document 1).
しかしながら、オイルリング溝に形成された貫通孔におけるピストンの内側の開口部が油没した場合、シリンダ内壁面の余分なオイルをピストンの内側へ掻き出せなくなってしまうといった問題があった。 However, when the opening inside the piston in the through hole formed in the oil ring groove is submerged, there is a problem that excess oil on the inner wall surface of the cylinder cannot be scraped into the piston.
そこで、本発明は、シリンダ内壁面におけるオイルの掻き出し機能が低下することを抑制することが可能な内燃機関用のピストンを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the piston for internal combustion engines which can suppress that the scraping function of the oil in a cylinder inner wall surface falls.
上記課題を解決するために、本発明の内燃機関用のピストンは、外周面と内周面とを貫通する貫通孔が形成されたピストン本体部と、貫通孔におけるピストン本体部の内周面側に一端が連通し、他端が開口しており、一端から他端にかけて、冠面に対して離隔する方向で、かつ、ピストン本体部の軸方向に近接する方向に延在する通路部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a piston for an internal combustion engine according to the present invention includes a piston main body portion in which a through hole penetrating an outer peripheral surface and an inner peripheral surface is formed, and an inner peripheral surface side of the piston main body portion in the through hole One end communicates with the other end, the other end is open, a passage portion extending from one end to the other end in a direction away from the crown surface and in a direction close to the axial direction of the piston main body, Is provided.
また、ピストン本体部に連続して設けられ、コネクティングロッドを連結するためのピストンピンが挿入されるピストンピン孔が形成されたピストンボス部を備え、通路部は、ピストンボス部の鉛直下方に設けられるとよい。 In addition, a piston boss part is provided which is continuously provided in the piston main body part and formed with a piston pin hole into which a piston pin for connecting the connecting rod is inserted, and the passage part is provided vertically below the piston boss part. It should be done.
また、通路部の他端は、ピストンボス部の近傍に位置するとよい。 Further, the other end of the passage portion may be located in the vicinity of the piston boss portion.
また、通路部は、ピストン本体部の内周面側に設けられた板状のリブに形成されるとよい。 The passage portion may be formed in a plate-like rib provided on the inner peripheral surface side of the piston main body portion.
また、ピストン本体部の外周面に形成されたリング溝に、貫通孔が形成されるとよい。 Moreover, it is good for a through-hole to be formed in the ring groove formed in the outer peripheral surface of a piston main-body part.
本発明によれば、シリンダの内壁面におけるオイルの掻き出し機能が低下することを抑制することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to suppress that the oil scraping function in the inner wall face of a cylinder falls.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、ピストン20を備えたエンジン1の構成を説明する図である。なお、以下では、車両の進行方向を前方向、車両の後退方向を後方向、車両の進行方向に対して右側を右方向、車両の進行方向に対して左側を左方向、鉛直上方向を上方向、鉛直下方向を下方向として説明する。また、図1では、理解を容易とするため、左方向のシリンダ5およびその近傍を断面で示す。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an engine 1 including a
エンジン1は、図1に示すように、例えば、クランクシャフト9を挟んでシリンダが水平に配設された水平対向エンジンである。エンジン1は、シリンダブロック2と、シリンダブロック2と一体形成されたクランクケース3と、シリンダブロック2に固定されたシリンダヘッド4とが設けられている。
As shown in FIG. 1, the engine 1 is a horizontally opposed engine in which, for example, cylinders are horizontally disposed with a
シリンダブロック2に形成されたシリンダ5内には、ピストン20が摺動自在に配される。ピストン20はコネクティングロッド6に支持される。エンジン1では、シリンダヘッド4と、シリンダ5と、ピストン20の冠面20aとによって囲まれた空間が燃焼室7として形成される。
A
また、クランクケース3によって形成されたクランク室8内に、クランクシャフト9が回転自在に支持される。コネクティングロッド6は、クランクシャフト9に回転自在に支持される。これにより、ピストン20は、コネクティングロッド6を介してクランクシャフト9に連結される。
A
シリンダヘッド4には、吸気ポート10および排気ポート11が燃焼室7に連通するように形成される。吸気ポート10は、吸気の上流側に1つの開口が形成され、燃焼室7に臨む吸気の下流側に2つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が2つに分岐される。
An
排気ポート11は、燃焼室7に臨む排気の上流側に2つの開口が形成され、排気の下流側に1つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が1つに合流する。
The
吸気ポート10と燃焼室7との間には、吸気バルブ12の傘部が位置し、排気ポート11と燃焼室7との間には、排気バルブ13の傘部が位置している。シリンダヘッド4およびヘッドカバー(不図示)に囲まれたカム室内には、カム14aが固定された吸気カムシャフト14、および、カム15aが固定された排気カムシャフト15が設けられている。吸気カムシャフト14および排気カムシャフト15は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト9に連結されており、クランクシャフト9の回転に伴って回転する。
An umbrella portion of the
カム14aは、吸気バルブ12の軸端が当接されており、吸気カムシャフト14によって回転されることで吸気バルブ12を軸方向に移動させる。これにより、吸気バルブ12は、吸気ポート10と燃焼室7との間を開閉する。カム15aは、排気バルブ13の軸端が当接されており、排気カムシャフト15によって回転されることで排気バルブ13を軸方向に移動させる。これにより、排気バルブ13は、排気ポート11と燃焼室7との間を開閉する。
The
シリンダヘッド4には、先端が燃焼室7内に位置するように不図示の点火プラグが設けられており、吸気ポート10を介して燃焼室7に流入した空気と燃料との混合気が、所定のタイミングで点火プラグに点火されて燃焼される。かかる燃焼により、ピストン20がシリンダ5内で往復運動を行い、その往復運動が、コネクティングロッド6を通じてクランクシャフト9の回転運動に変換される。
The
ピストン20のピストン本体部21の外周面21aには、ピストン本体部21の径方向に窪む3本のリング溝27、28、29が冠面20a側から順にそれぞれ離隔して形成されている。リング溝27、28、29は、ピストン本体部21の周方向に沿って形成されている。リング溝27、28、29は、ピストン本体部21の外周面21aにおいて、冠面20a寄りに設けられている。
Three
なお、リング溝27には、トップリング37が収容される。リング溝28には、セカンドリング38が収容される。リング溝29には、オイルリング39が収容される。
A
トップリング37、セカンドリング38およびオイルリング39は、リング溝27、28、29に収容された状態でピストン本体部21の外周面21aよりも径方向に突出し、シリンダ5に接触する。トップリング37およびセカンドリング38は、シリンダ5とピストン本体部21の側面との隙間を無くし、燃焼室7の気密を保つ。オイルリング39は、シリンダ5の内壁面の余分なオイルを掻き出して、シリンダ5とピストン本体部21の外周面21aとの間に適度な油膜を形成し、ピストン本体部21の摺動を潤滑にする。
The
図2は、ピストン20の断面図を説明するための図である。図3は、ピストン20の右側面図を説明するための図である。図2に示すように、ピストン20は、内部に空間が形成された有底円筒形状に形成されたピストン本体部21が設けられている。ピストン本体部21の内部空間には、ピストン本体部21に連続してピストンボス部23が設けられている。ピストンボス部23には、ピストン本体部21の中心軸に直交する方向に沿って、ピストン20とコネクティングロッド6とを連結するためのピストンピン孔22が形成されている。
FIG. 2 is a view for explaining a sectional view of the
また、リング溝29には、ピストン本体部21の外周面21aと内周面21bとを貫通する貫通孔24a、24bが設けられている。貫通孔24a、24bの数、および、その配置は、所望のオイルの掻き出し機能が得られるように設定されている。
The
具体的には、図3に示すように、ピストンボス部23の鉛直上方に、ピストンボス部23の上面23bに対向するようにして、4つの貫通孔24bがそれぞれ所定の間隔を空けて設けられている。そして、貫通孔24bは、ピストン本体部21の外周面21aに開口する開口部31aと、内周面21bに開口する開口部31bとを有している。
Specifically, as shown in FIG. 3, four through
また、ピストンボス部23の鉛直下方には、ピストンボス部23の下面23aに対向するようにして、4つの貫通孔24aがそれぞれ所定の間隔を空けて設けられている。貫通孔24aは、ピストン本体部21の外周面21aに開口する開口部30を有している。
Further, four through
また、ピストン本体部21の内周面21b側であって、ピストンボス部23の下面23a側には、板状のリブ26が設けられている。リブ26は、ピストン本体部21およびピストンボス部23の下面23aに接するように設けられている。また、図3に示すように、リブ26は、2つ設けられている。2つのリブ26は、車両の前方向側と後方向側にそれぞれ、対称に配置されている。
Further, a plate-
また、リブ26の内部には、2つの通路部25がそれぞれ形成されている。そして、4つの貫通孔24aと4つの通路部25とがそれぞれ対となっており、対となっている貫通孔24aと通路部25とが連通している。図2に示すように、通路部25は、貫通孔24aにおけるピストン本体部21の内周面21b側に一端25aが連通する。また、通路部25は、一端25aから右上に向かって直線的に延在している。言い換えると、通路部25は、一端25aから他端25b(開口部32)にかけて、冠面20aに対して離隔する方向で、かつ、ピストン本体部21の軸L方向に近接する方向に延在している。そして、通路部25の他端25b(開口部32)は、ピストンボス部23の近傍で開口している。通路部25の開口部32は、オイルリング39が掻き出したシリンダ5の内壁面のオイルの出口として機能することとなる。
In addition, two
図2に示すように、リブ26の右下部には、冠面20aから離隔するほど、ピストンボス部23の鉛直上方に向かうように傾斜する切欠き26aが形成されている。切欠き26aは、リブ26の軽量化のために設けられている。また、リブ26の右上部には、冠面20aから離隔するほど、ピストンボス部23の鉛直下方に向かうように傾斜する切欠き26bが形成されている。切欠き26bは、エンジン1の駆動時において、コネクティングロッド6とリブ26とが干渉することを防止するために設けられている。また、通路部25の開口部32は、切欠き26b上に配置されている。そのため、切欠き26bの傾斜に沿って効率よく、通路部25の開口部32からオイルを排出することができる。
As shown in FIG. 2, a
ところで、エンジン1では、車両が旋回したとき、遠心力によってオイルに偏りが生じる場合がある。オイルの油面の位置は、不図示のオイルパン内のオイルの量や、車両に作用する遠心力の大きさによって変化する。例えば、車両に左方向の遠心力が働いた場合、オイルの油面が図2に示す点線Sに位置するような場合がある。このような場合、リブ26が設けられていないと、ピストンボス部23の鉛直下方に位置する貫通孔24aが油没することになる。そのため、シリンダ5の内壁面に余分に付着したオイルを、貫通孔24aを通してピストン20の内部に排出することができなくなり、シリンダ5の内壁面に余分なオイルが残存してしまう。
By the way, in the engine 1, when the vehicle turns, the oil may be biased by centrifugal force. The position of the oil surface varies depending on the amount of oil in an oil pan (not shown) and the magnitude of centrifugal force acting on the vehicle. For example, when a centrifugal force in the left direction is applied to the vehicle, the oil level of the oil may be located on the dotted line S shown in FIG. In such a case, if the
一方、本実施形態のピストン20では、遠心力によってオイルの偏りが生じ、オイルの油面が点線Sに位置するような場合であっても、通路部25の開口部32が油面よりも高く位置することとなる。そのため、オイルリング39が掻き出したシリンダ5の内壁面のオイルの出口(通路部25の開口部32)が油没するのを抑制することができる。これにより、シリンダ5の内壁面におけるオイルの掻き出し機能が低下することを抑制することができる。また、これにより、シリンダ5の内壁面に余分なオイルが残存することが抑制されるため、残存したオイルが燃焼してしまうことを低減することができる。その結果、オイル消費量の増大を低減することができる。一方、ピストンボス部23の上面23b側は、貫通孔24bが油没する可能性が少ないため、通路部25およびリブ26を設けていないため、ピストン20の軽量化を図ることができる。
On the other hand, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
なお、リブ26は、ピストン本体部21と一体となるように、鋳造で形成してもよいし、ピストン本体部21とは別体で用意したものを、溶接等によって取り付けて用いてもよい。例えば、上述した実施形態では、2つの通路部25が、1のリブ26を共有するようにして設けられている場合について示したが、通路部25毎にリブ26を設けることとしてもよい。ただし、複数の通路部25が、1つのリブ26を共有することで、リブ26とピストン本体部21とを別体で用意する場合よりも部品点数の削減を図ることが可能となる。
The
また、上述した実施形態では、通路部25がリブ26に設けられる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、通路部25の開口部32が、オイルリング39が掻き出したシリンダ5の内壁面のオイルの出口として機能すればよく、例えば、通路部25を備えた筒状の部材で形成されていてもよい。このとき、貫通孔24aのそれぞれに対応するように、4つの筒状の部材を配置するとよい。筒状の部材は、冠面20aから離隔するほど、鉛直上方に向かうように傾斜することが好ましい。また、筒状の部材の形状は、円柱状や、角柱状としてもよい。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the case where the channel |
また、上述した実施形態では、ピストン20に、ピストンボス部23の上面23bに対向するように貫通孔24bが設けられている場合について説明したが、貫通孔24bを設けなくてもよい。すなわち、貫通孔は、重力によって、シリンダ内において、オイルが溜まりやすい場所、および、車両の旋回時に油面が到達することが考えられる場所に少なくとも設けられていればよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態では、ピストンボス部23の下面23a側のみに、通路部25およびリブ26が設けられる場合について説明したが、ピストンボス部23の上面23b側にも、通路部25およびリブ26を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態では、エンジン1が水平対向エンジンである場合について説明した。しかし、エンジン1は、水平対向エンジンに限らない。 In the above-described embodiment, the case where the engine 1 is a horizontally opposed engine has been described. However, the engine 1 is not limited to a horizontally opposed engine.
本発明は、内燃機関用のピストンに利用できる。 The present invention can be used for a piston for an internal combustion engine.
6 コネクティングロッド
20 ピストン
21 ピストン本体部
23 ピストンボス部
24a 貫通孔
25 通路部
26 リブ
29 リング溝
6 Connecting
Claims (5)
前記貫通孔における前記ピストン本体部の内周面側に一端が連通し、他端が開口しており、前記一端から前記他端にかけて、冠面に対して離隔する方向で、かつ、前記ピストン本体部の軸方向に近接する方向に延在する通路部と、
を備える内燃機関用のピストン。 A piston main body formed with a through-hole penetrating the outer peripheral surface and the inner peripheral surface;
One end is connected to the inner peripheral surface side of the piston main body portion in the through hole, the other end is opened, and the piston main body is in a direction away from the crown surface from the one end to the other end. A passage portion extending in a direction close to the axial direction of the portion;
A piston for an internal combustion engine comprising:
前記通路部は、前記ピストンボス部の鉛直下方に設けられる請求項1に記載の内燃機関用のピストン。 A piston boss part formed continuously with the piston main body part and having a piston pin hole into which a piston pin for connecting a connecting rod is inserted;
The piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the passage portion is provided vertically below the piston boss portion.
Priority Applications (1)
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JP2018095528A JP2019199844A (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Piston for internal combustion engine |
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