JP2537062Y2 - 内燃機関の二体型ピストン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、別体として形成された
ピストンのクラウン部とスカート部に、それぞれピスト
ンピン穴を形成し、この穴にピストンピンを嵌入するこ
とによって一体化する二体型ピストンの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高出力エンジン、特に過給機付き
の大型ディーゼルエンジン等においては、耐久性を向上
させるためにピストンのクラウン部を鋳鉄等によって形
成すると共に、スカート部をアルミニウム合金等によっ
て形成し、このクラウン部とスカート部のそれぞれに形
成されたピストンピン穴にピストンピンを嵌入して、こ
れを一体化する二体型ピストンが使用されている。

【０００３】この二体型ピストンは、図５に平面視で示
す二体型ピストン１のＡ−Ａ線断面図である図６のよう
に、クラウン部２とスカート部３の間に間隙４を設ける
ことによって、燃焼室５において発生する熱がクラウン
部２からスカート部３に伝導し難くなるようにしてい
る。通常の一体型ピストンの場合は、エンジン運転時
の、冷間時に対するピストンスカート部３の熱膨脹を考
慮して、冷間時のピストンとシリンダとの間のクリアラ
ンスを予め大きめに設定しておく必要があるが、二体型
ピストン１の場合は、前記間隙４を設けることによって
エンジン運転時であっても、スカート部３が殆ど熱膨脹
しなくなり、冷間時のピストン１とシリンダとの間のク
リアランスを予め大きめに設定しておく必要がなくなる
ので、エンジンの運転状態に関わりなく、常にピストン
スカート部３とシリンダとの間のクリアランスを比較的
小さく保つことができる。それによってピストン１のス
ラップ音を低減すると共に、ピストン１の揺動を低減さ
せて、ピストン１とシリンダとのフリクションを低減さ
せるというものである。

【０００４】また、このような二体型ピストン１は、特
開昭54− 47937号公報に開示されているように、クラウ
ン部２の外周壁部2aの内方に形成された冷却室６と、こ
れに連通するスカート部３の上端3aの内方に形成された
オイル溜り７によってシェーカー部８が形成されてお
り、このオイル溜り７に溜まったエンジンオイルＯをピ
ストンの往復運動を利用することによって、シェーカー
部８で図６中の矢印Ｂのように上下にシェイクして、リ
ング溝９の溝底9aを冷却し、ピストンリング10にスカッ
フィングが発生したり、ピストンリング10が摩耗し易く
なるのを防止している。

【０００５】また、このオイル溜り７は図７に示すよう
に、その底部にオイル供給穴11を形成し、オイルジェッ
ト12から噴射されるエンジンオイルＯを、このオイル供
給穴11からオイル溜り７に導入している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この二
体型ピストン１には、前記のような間隙４が設けられて
いるために、ピストン１の吸気行程及び爆発行程で掻き
落とされ、更にオイルジェット12から供給されて、この
オイル溜り７に溜まっているエンジンオイルＯがシェー
カー部８でシェイクされている内に、この間隙４からピ
ストン１の外側に溢れ出し、この溢れ出したエンジンオ
イルＯの量がオイルリング10ａによって掻き落とされる
量に比して多量であるために、ピストン１の圧縮行程及
び排気行程の際にオイルリング10ａによって図６中の矢
印Ｃのように逆に掻き上げられ、エンジンオイルＯの消
費量が著しく増加してしまうという問題があった。

【０００７】そこで、例えば図８に示すように、このオ
イル溜り７の底にオイル排出孔13を形成して、オイルリ
ング10ａによって掻き落とされたエンジンオイルＯをこ
のオイル溜り７を経由してオイルパンに戻すようにした
ピストン１がある。しかし、このようなオイル排出孔13
を形成すると、リング溝９の溝底9aを冷却するにはエン
ジンオイルＯの量が不足して、充分な冷却効果を得るこ
とが困難になるという問題があった。

【０００８】本考案は以上の問題点に鑑みて、オイル溜
りに溜るエンジンオイルの量をリング溝の溝底を冷却す
るのに充分な量だけ保持すると共に、間隙からピストン
の外周にエンジンオイルが溢れ出すことを防止すること
によって、エンジンオイルの消費量を低減できる二体型
ピストンを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本考案に係る内燃機関の二体型ピストンは、クラウン
部と、これの下方に配置したスカート部とからなり、前
記クラウン部の外周壁部の下端とスカート部の上端との
間に円周方向に間隙が形成された二体型ピストンにおい
て、前記スカート部の上端にクラウン部の外周壁部の下
端に向かって開口する外オイルギャラリと、前記外周壁
部の内方に形成された冷却室に向けて開口する内オイル
ギャラリを設け、外オイルギャラリにスカート部内方向
にエンジンオイルを流下させるオイル排出孔を形成した
構成である。

【００１０】

【作 用】本考案の内燃機関の二体型ピストンは、上記
の構成を有しており、ピストンの吸気行程及び爆発行程
においてオイルリングによって掻き落とされ、燃焼熱の
伝導を防止するためにクラウン部とスカート部の間に形
成された間隙を通って外オイルギャラリに流入するエン
ジンオイルや、内オイルギャラリから溢れ出し、外オイ
ルギャラリに流入するエンジンオイルが、この外オイル
ギャラリに形成されたオイル排出孔を通ってオイルパン
に戻るので、ピストンの圧縮行程及び排気行程において
オイルリングによってエンジンオイルが掻き上げられる
ことによる、オイル上りを防止してエンジンオイルの消
費量を低減することができる。

【００１１】更に、内オイルギャラリに溜るエンジンオ
イルは、リング溝の溝底を冷却するのに充分な量を常に
保持することができるので、オイルリングに発生するス
カッフィングや、オイルリングの摩耗を防止することが
できる。

【００１２】

【実 施 例】次に図面を参照して本考案の実施例を説
明する。図１に示すように本考案の二体型ピストン１
は、別体であるクラウン部２とスカート部３に、それぞ
れ形成されたピストンピン穴14にピストンピン15を嵌入
することによって一体化しており、ピストンピン15がこ
のピストンピン穴14から抜けないようにスナップリング
16を嵌合して固定している。またこのピストンピン15の
外周にはメタル17が設けられ、ピストンピン15とクラウ
ン部２の摺接部分の摩耗を防止している。

【００１３】一方、ピストンリング10が嵌合されたクラ
ウン部２の外周壁部2aのリング溝９の内方には、ピスト
ン１の軸線方向に長い冷却室６が形成され、スカート部
３の上端3aの内方には内オイルギャラリ18と外オイルギ
ャラリ19が隔壁20を隔てて二重に形成され、前記冷却室
６の開口端と内オイルギャラリ18の開口端が対向するよ
うに配置されて、シェーカー部８を形成している。

【００１４】この内オイルギャラリ18に溜まっているエ
ンジンオイルＯは図２に示すようにオイルジェット12か
ら噴射されることによって供給され、ピストン１の往復
運動によって図１中の矢印Ｂのようにこのシェーカー部
８の中を上下にシェイクされる。それによってリング溝
９の溝底9aが冷却されてピストンリング10のスカッフィ
ングが防止され、摩耗も低減される。

【００１５】ピストン１の吸気行程及び爆発行程では、
図１中の矢印Ｄで示すようにオイルリング10ａによって
エンジンオイルＯが掻き落とされて、この外オイルギャ
ラリ19に流れ込み、オイル排出孔13を通ってオイルパン
に戻される。また、内オイルギャラリ18から溢れ出し、
外オイルギャラリ19に流入したエンジンオイルＯも同様
に、オイル排出孔13を通ってオイルパンに戻される。

【００１６】次に、図３に示す第２実施例は内オイルギ
ャラリ18と外オイルギャラリ19の間の隔壁20の高さを図
１の第１実施例のものよりも高く形成している。このよ
うに隔壁20の高さを高く形成することによって、内オイ
ルギャラリ18から外オイルギャラリ19へのエンジンオイ
ルＯの流入量を減少させることができるようになり、オ
イル上りをより確実に低減させることができるので、オ
イル消費量を更に低減させることができる。

【００１７】また、図４に示す第３実施例のように、オ
イルリング10ａが嵌入されたオイルリング溝9b下方の外
周壁部2aの径を、他の外周壁部2aの径よりも小さくし
て、ここに段部21を形成することによって、オイルリン
グ10ａによって掻き落とされたエンジンオイルＯを、よ
りスムーズに外オイルギャラリ19に流し込むことができ
るので、吸気行程及び爆発行程の際のオイルリングＯに
よるオイル掻き落とし効果を向上させて、オイル上りを
更に確実に防止することができる。

【００１８】

【考案の効果】本考案の内燃機関の二体型ピストンは、
クラウン部と、これの下方に配置したスカート部とから
なり、前記クラウン部の外周壁部の下端とスカート部の
上端との間に円周方向に間隙が形成された二体型ピスト
ンにおいて、前記スカート部の上端にクラウン部の外周
壁部の下端に向かって開口する外オイルギャラリと、前
記外周壁部の内方に形成された冷却室に向けて開口する
内オイルギャラリを設け、外オイルギャラリにスカート
部内方向にエンジンオイルを流下させるオイル排出孔を
形成したので、以下の効果を奏することができる。

【００１９】ピストンの吸気行程及び爆発行程において
オイルリングによって掻き落とされ、燃焼熱の伝導を防
止するためにクラウン部とスカート部の間に形成された
間隙を通って外オイルギャラリに流入するエンジンオイ
ルや、内オイルギャラリから溢れ出し、外オイルギャラ
リに流入するエンジンオイルが、この外オイルギャラリ
に形成されたオイル排出孔を通ってオイルパンに戻るの
で、ピストンの圧縮行程及び排気行程においてオイルリ
ングによってエンジンオイルが掻き上げられることによ
る、オイル上りを防止してエンジンオイルの消費量を低
減することができる。

【００２０】更に、内オイルギャラリに溜るエンジンオ
イルは、リング溝の溝底を冷却するのに充分な量を常に
保持することができるので、オイルリングに発生するス
カッフィングや、オイルリングの摩耗を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の二体型ピストンの、図５
におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図２】図１において、オイルジェットからオイル溜り
にエンジンオイルが供給される状態を示す断面図であ
る。

【図３】本考案の第２実施例の二体型ピストンの、図５
におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本考案の第３実施例の二体型ピストンの、図５
におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図５】二体型ピストンの平面図である。

【図６】従来の二体型ピストンの、図５におけるＡ−Ａ
線断面図である。

【図７】図６において、オイルジェットからオイル溜り
にエンジンオイルが供給される状態を示す断面図であ
る。

【図８】従来の二体型ピストンの別の例の、図５におけ
るＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ ピストン ２ クラウン部 2a 外周壁部
３ スカート部 3a上端 ４ 間隙 ６ 冷却室
13 オイル排出孔 18 内オイルギャラリ 19
外オイルギャラリ Ｏ エンジンオイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 3/22 Ｆ０２Ｆ 3/22 Ｚ Ｆ１６Ｊ 1/08 Ｆ１６Ｊ 1/08

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラウン部と、これの下方に配置したス
   カート部とからなり、前記クラウン部の外周壁部の下端
   とスカート部の上端との間に円周方向に間隙が形成され
   た二体型ピストンにおいて、前記スカート部の上端にク
   ラウン部の外周壁部の下端に向かって開口する外オイル
   ギャラリと、前記外周壁部の内方に形成された冷却室に
   向けて開口する内オイルギャラリを設け、外オイルギャ
   ラリにスカート部内方向にエンジンオイルを流下させる
   オイル排出孔を形成した内燃機関の二体型ピストン。