JP2812031B2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
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- JP2812031B2 JP2812031B2 JP35406191A JP35406191A JP2812031B2 JP 2812031 B2 JP2812031 B2 JP 2812031B2 JP 35406191 A JP35406191 A JP 35406191A JP 35406191 A JP35406191 A JP 35406191A JP 2812031 B2 JP2812031 B2 JP 2812031B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用ピストンに関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】ピストン頂部内またはピストン内部空間
にオイルを吹きつけてピストンを冷却するピストン冷却
構造は、知られている（たとえば、実開昭５５−１０６
３４８号）。従来のピストン冷却構造では、オイルはも
っぱらピストンの内側からピストン内面に吹きつけら
れ、ピストンを冷却するようになっている。
にオイルを吹きつけてピストンを冷却するピストン冷却
構造は、知られている（たとえば、実開昭５５−１０６
３４８号）。従来のピストン冷却構造では、オイルはも
っぱらピストンの内側からピストン内面に吹きつけら
れ、ピストンを冷却するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、内面のみから
ピストンを冷却するピストン冷却構造では次の問題があ
る。 イ．ピストンの均一な冷却ができない。とくに、ピンボ
ス部周辺は肉厚が厚く、燃焼室からの熱がピストン頂部
を介して多量伝導してくるので、高温になり易い。ピン
ボス部周辺が局部的に高温になるとノック限界が低減
し、かつシリンダボアとのクリアランス大による騒音、
フリクションの増大を招く。 ロ．また、オイルはピストンのみと接触した後落下する
ので、ピストンにより過熱され易く、オイルの熱劣化が
早まる。
ピストンを冷却するピストン冷却構造では次の問題があ
る。 イ．ピストンの均一な冷却ができない。とくに、ピンボ
ス部周辺は肉厚が厚く、燃焼室からの熱がピストン頂部
を介して多量伝導してくるので、高温になり易い。ピン
ボス部周辺が局部的に高温になるとノック限界が低減
し、かつシリンダボアとのクリアランス大による騒音、
フリクションの増大を招く。 ロ．また、オイルはピストンのみと接触した後落下する
ので、ピストンにより過熱され易く、オイルの熱劣化が
早まる。
【０００４】本発明の目的は、ピストンを、従来冷却の
難しかったピンボス部も含めてより均一に冷却できるよ
うにし、しかもオイル自体の熱劣化も抑えることができ
る内燃機関のピストンを提供することにある。
難しかったピンボス部も含めてより均一に冷却できるよ
うにし、しかもオイル自体の熱劣化も抑えることができ
る内燃機関のピストンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、次の内燃機関のピストンによって達成される。す
なわち、ピストン内部にオイルが供給されるピストン中
空部を有する内燃機関用ピストンにおいて、ピストンピ
ン孔のピストン外周側の開口端部のまわりにピストン外
周面より窪んだ凹部が形成されており、該凹部は前記ピ
ストン中空部と連通する第１の通路とピストン下方に通
じる第２の通路とを有しており、前記第１の通路と前記
凹部と前記第２の通路はピストン下方から前記ピストン
中空部へ供給されたオイルを途中でシリンダボアに接触
させてオイルパンへ戻すオイル戻し通路を構成している
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
れば、次の内燃機関のピストンによって達成される。す
なわち、ピストン内部にオイルが供給されるピストン中
空部を有する内燃機関用ピストンにおいて、ピストンピ
ン孔のピストン外周側の開口端部のまわりにピストン外
周面より窪んだ凹部が形成されており、該凹部は前記ピ
ストン中空部と連通する第１の通路とピストン下方に通
じる第２の通路とを有しており、前記第１の通路と前記
凹部と前記第２の通路はピストン下方から前記ピストン
中空部へ供給されたオイルを途中でシリンダボアに接触
させてオイルパンへ戻すオイル戻し通路を構成している
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【０００６】
【作用】上記本発明の内燃機関のピストンにおいては、
ピストン中空部（以下、単に中空部ともいう）に供給さ
れたオイルは、ピストン頂部を冷却し、続いて第１の通
路部を通って凹部に出、その時従来冷却が困難であった
ピンボス部、サイドウォール部を冷却するとともに、エ
ンジン冷却水で冷却されるシリンダボアとの接触によっ
て冷却され、その後第２の通路を通って、オイルパンへ
戻る。したがって、ピストン全体を冷却でき、オイルの
過熱による劣化も防止される。
ピストン中空部（以下、単に中空部ともいう）に供給さ
れたオイルは、ピストン頂部を冷却し、続いて第１の通
路部を通って凹部に出、その時従来冷却が困難であった
ピンボス部、サイドウォール部を冷却するとともに、エ
ンジン冷却水で冷却されるシリンダボアとの接触によっ
て冷却され、その後第２の通路を通って、オイルパンへ
戻る。したがって、ピストン全体を冷却でき、オイルの
過熱による劣化も防止される。
【０００７】
【実施例】図１−図４は本発明に係る内燃機関用ピスト
ンの望ましい実施例を示している。図１−図４におい
て、ピストン１０は、円板状のヘッド部１２と、ピスト
ンピン軸方向と直交する方向部位に位置しヘッド部１２
から下方に延びる一対のスカート部１４と、ピストンピ
ン軸方向部位に位置しヘッド部１２から下方に延びるサ
イドウォール部１６と、ピストンピン軸方向部位に位置
しサイドウォール部１６と一体に形成されたピンボス部
１８を有する。ピンボス部１８にはピストンピン孔２０
が貫通している。
ンの望ましい実施例を示している。図１−図４におい
て、ピストン１０は、円板状のヘッド部１２と、ピスト
ンピン軸方向と直交する方向部位に位置しヘッド部１２
から下方に延びる一対のスカート部１４と、ピストンピ
ン軸方向部位に位置しヘッド部１２から下方に延びるサ
イドウォール部１６と、ピストンピン軸方向部位に位置
しサイドウォール部１６と一体に形成されたピンボス部
１８を有する。ピンボス部１８にはピストンピン孔２０
が貫通している。
【０００８】ピストンピン軸芯の両側には、ヘッド部１
２の下面から垂下し、垂下した壁の下端部でピストンピ
ン軸方向に折れ曲って、コネクティングロッド（図示
略）のスモールエンド外面直近まで延びる棚２２が一対
設けられている。ただし、棚２２の下壁の先端とコネク
ティングロッドの外面との間には若干の隙間がある。棚
２２の垂下壁はピストンのスラスト−反スラスト方向部
位にあるスカート部１４からピストン内側に隔たった位
置にある。一対の棚２２とヘッド部１２とサイドウォー
ル部１６とコネクティングロッドスモールエンドとで囲
まれた空間はオイル溜り用の中空部２４を形成してい
る。中空部２４の下壁を構成する棚２２の下壁には、オ
イル供給孔２６が穿設されており、ピストン下方から上
方に向けて噴射されたオイルはオイル供給孔２６から中
空部２４内に入る。
２の下面から垂下し、垂下した壁の下端部でピストンピ
ン軸方向に折れ曲って、コネクティングロッド（図示
略）のスモールエンド外面直近まで延びる棚２２が一対
設けられている。ただし、棚２２の下壁の先端とコネク
ティングロッドの外面との間には若干の隙間がある。棚
２２の垂下壁はピストンのスラスト−反スラスト方向部
位にあるスカート部１４からピストン内側に隔たった位
置にある。一対の棚２２とヘッド部１２とサイドウォー
ル部１６とコネクティングロッドスモールエンドとで囲
まれた空間はオイル溜り用の中空部２４を形成してい
る。中空部２４の下壁を構成する棚２２の下壁には、オ
イル供給孔２６が穿設されており、ピストン下方から上
方に向けて噴射されたオイルはオイル供給孔２６から中
空部２４内に入る。
【０００９】ピストンピン孔２０のピストン外周側の開
口端部のまわりには、ピストン外周面より窪んだ凹部２
８が形成されている。凹部２８は、上下方向には、ピス
トンリング溝３０、オイルリング溝３２よりは下方にあ
り、ピストン下方の空間からは凹部下壁３４によって隔
てられている。また、凹部２８は、ピストンピン軸芯の
左右方向には、ピストンピン孔２０の左右にある。
口端部のまわりには、ピストン外周面より窪んだ凹部２
８が形成されている。凹部２８は、上下方向には、ピス
トンリング溝３０、オイルリング溝３２よりは下方にあ
り、ピストン下方の空間からは凹部下壁３４によって隔
てられている。また、凹部２８は、ピストンピン軸芯の
左右方向には、ピストンピン孔２０の左右にある。
【００１０】サイドウォール部１６には、ピストン内外
を連通する第１の通路３６が形成されている。第１の通
路３６は、凹部２８と中空部２４とを連通している。第
１の通路３６はコネクティングロッドスモールエンドの
左右両側にあり、リングランド３８にかからないように
オイルリング溝３２よりは下方にあり、中空部２４を形
成する棚２２の下壁よりは上方にある。第１の通路３６
を設けたことによって、中空部２４に供給されたオイル
は第１の通路３６を通って凹部２８に出ることが可能に
なる。凹部２８内にあるオイルはシリンダボア内面に接
触する。
を連通する第１の通路３６が形成されている。第１の通
路３６は、凹部２８と中空部２４とを連通している。第
１の通路３６はコネクティングロッドスモールエンドの
左右両側にあり、リングランド３８にかからないように
オイルリング溝３２よりは下方にあり、中空部２４を形
成する棚２２の下壁よりは上方にある。第１の通路３６
を設けたことによって、中空部２４に供給されたオイル
は第１の通路３６を通って凹部２８に出ることが可能に
なる。凹部２８内にあるオイルはシリンダボア内面に接
触する。
【００１１】凹部下壁３４には凹部２８とピストン下方
の空間を連通する第２の通路４０が形成されている。第
２の通路４０は、たとえば凹部下壁３４を外周側から内
周側に向って切欠いて形成されている。したがって、オ
イルが第２の通路４０を通っている時にもオイルはシリ
ンダボア内面に接触できる。第１の通路３６と凹部と第
２の通路４０はピストン下方からピストン中空部２４へ
供給されたオイルを途中でシリンダボアに接触させてオ
イルパンへ戻すオイル戻し通路を構成している
の空間を連通する第２の通路４０が形成されている。第
２の通路４０は、たとえば凹部下壁３４を外周側から内
周側に向って切欠いて形成されている。したがって、オ
イルが第２の通路４０を通っている時にもオイルはシリ
ンダボア内面に接触できる。第１の通路３６と凹部と第
２の通路４０はピストン下方からピストン中空部２４へ
供給されたオイルを途中でシリンダボアに接触させてオ
イルパンへ戻すオイル戻し通路を構成している
【００１２】次に、作用を説明する。ピストン下方から
上方（斜め上方を含む）に向けて噴射されたオイルは、
ピストン内側の棚２２のオイル供給孔２６を通って、中
空部２４内に入る。オイルは、ピストンの上下方向往復
運動時に中空部２４の天井と下壁に繰り返しあたりなが
ら、ピストンのヘッド部１２をほぼ全体にわたって均一
に冷却する。
上方（斜め上方を含む）に向けて噴射されたオイルは、
ピストン内側の棚２２のオイル供給孔２６を通って、中
空部２４内に入る。オイルは、ピストンの上下方向往復
運動時に中空部２４の天井と下壁に繰り返しあたりなが
ら、ピストンのヘッド部１２をほぼ全体にわたって均一
に冷却する。
【００１３】中空部２４内のオイルは、第１の通路３６
を通して凹部２８に排出される。オイルが第１の通路３
６を通るときおよび凹部２８にあるときに、サイドウォ
ール部１６およびピンボス部１８を効果的に冷却する。
従来は、本発明の第１の通路３６および凹部２８のよう
な孔、凹部がピンボス部周辺にないので、かつピンボス
部は厚肉のため多量の熱が流れてピンボス部周辺は局部
的に高温となっていたが、本発明では第１の通路３６お
よび凹部２８があるため、ピンボス部１８とサイドウォ
ール部１６も十分に冷却されて、局部的高温部の生成が
抑制され、ピストン１０は全体として均一に冷却され得
る。
を通して凹部２８に排出される。オイルが第１の通路３
６を通るときおよび凹部２８にあるときに、サイドウォ
ール部１６およびピンボス部１８を効果的に冷却する。
従来は、本発明の第１の通路３６および凹部２８のよう
な孔、凹部がピンボス部周辺にないので、かつピンボス
部は厚肉のため多量の熱が流れてピンボス部周辺は局部
的に高温となっていたが、本発明では第１の通路３６お
よび凹部２８があるため、ピンボス部１８とサイドウォ
ール部１６も十分に冷却されて、局部的高温部の生成が
抑制され、ピストン１０は全体として均一に冷却され得
る。
【００１４】ピストンに局部的高温部が存在すると、ピ
ストンが歪み、かつ熱変形を逃げるためにピストンとシ
リンダボアとのクリアランスを大にしなければならなく
なるが、均一温度の場合は、ピストンの姿勢を保ちやす
く、騒音やフリクションを小さくすることができる。
ストンが歪み、かつ熱変形を逃げるためにピストンとシ
リンダボアとのクリアランスを大にしなければならなく
なるが、均一温度の場合は、ピストンの姿勢を保ちやす
く、騒音やフリクションを小さくすることができる。
【００１５】凹部２８に排出されたオイルは、ピストン
の上下動時に、シリンダボア内面と広い面積において接
触する。シリンダボア内面は、シリンダブロック内に形
成されたウォータジャケットを流れるエンジン冷却水で
常にシリンダブロック内側から冷却されているので、オ
イルも冷却され、オイルが過熱されることが防止され
る。
の上下動時に、シリンダボア内面と広い面積において接
触する。シリンダボア内面は、シリンダブロック内に形
成されたウォータジャケットを流れるエンジン冷却水で
常にシリンダブロック内側から冷却されているので、オ
イルも冷却され、オイルが過熱されることが防止され
る。
【００１６】従来のようにピストン内面だけに吹きつけ
られてピストンを内面側のみから冷却するピストン冷却
装置では、燃焼室から加熱されるピストンによってオイ
ルは加熱されるだけで冷却されることはなく、局部的に
高温となるピストンではオイルの過熱とそれによるオイ
ル劣化が生じるおそれがあるが、本発明では、オイルは
シリンダボア内面に触れて冷却されるので、オイルの過
熱は防止される。
られてピストンを内面側のみから冷却するピストン冷却
装置では、燃焼室から加熱されるピストンによってオイ
ルは加熱されるだけで冷却されることはなく、局部的に
高温となるピストンではオイルの過熱とそれによるオイ
ル劣化が生じるおそれがあるが、本発明では、オイルは
シリンダボア内面に触れて冷却されるので、オイルの過
熱は防止される。
【００１７】凹部２８に排出されたオイルは、第２の通
路４０を通ってピストン下方に落下し、オイルパンに戻
される。第２の通路４０を通る時にもオイルはシリンダ
ボア内面に接触して冷却されるので、オイルの温度上昇
は低く抑えられる。オイルパンに戻ったオイルはポンプ
で汲み上げられて、再びエンジン各部に送給され、潤
滑、冷却に供される。
路４０を通ってピストン下方に落下し、オイルパンに戻
される。第２の通路４０を通る時にもオイルはシリンダ
ボア内面に接触して冷却されるので、オイルの温度上昇
は低く抑えられる。オイルパンに戻ったオイルはポンプ
で汲み上げられて、再びエンジン各部に送給され、潤
滑、冷却に供される。
【００１８】
【発明の効果】本発明では、ピストンピン孔のピストン
外周側の開口端部のまわりにピストン外周面より窪んだ
凹部を形成し、この凹部をピストン内に形成した中空部
と第１の通路で連通するとともに、ピストン下方の空間
と第２の通路で連通したので、第１の通路を通り凹部に
出たオイルで従来冷却の困難であったピンボス部とサイ
ドウォール部を冷却でき、ピストン全体を従来より均一
に冷却することができる。これによって、ノック限界を
延ばして性能向上をはかることができ、ピストン姿勢の
改善、騒音、フリクション低減をはかることができ、ピ
ストン周辺の機器（コネクティングロッド、ピストンピ
ン、ピストンリング）の熱負荷を低減し信頼性の向上を
はかることができる。
外周側の開口端部のまわりにピストン外周面より窪んだ
凹部を形成し、この凹部をピストン内に形成した中空部
と第１の通路で連通するとともに、ピストン下方の空間
と第２の通路で連通したので、第１の通路を通り凹部に
出たオイルで従来冷却の困難であったピンボス部とサイ
ドウォール部を冷却でき、ピストン全体を従来より均一
に冷却することができる。これによって、ノック限界を
延ばして性能向上をはかることができ、ピストン姿勢の
改善、騒音、フリクション低減をはかることができ、ピ
ストン周辺の機器（コネクティングロッド、ピストンピ
ン、ピストンリング）の熱負荷を低減し信頼性の向上を
はかることができる。
【００１９】また、第１の通路と凹部と第２の通路はピ
ストン下方から前記ピストン中空部へ供給されたオイル
を途中でシリンダボアに接触させてオイルパンへ戻すオ
イル戻し通路を構成してので、凹部と第２の通路を通る
ときにオイルはシリンダボア表面に接触して冷却され、
オイルの過熱とそれによるオイル劣化を防止することが
できる。
ストン下方から前記ピストン中空部へ供給されたオイル
を途中でシリンダボアに接触させてオイルパンへ戻すオ
イル戻し通路を構成してので、凹部と第２の通路を通る
ときにオイルはシリンダボア表面に接触して冷却され、
オイルの過熱とそれによるオイル劣化を防止することが
できる。
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関用ピストン
の、ピストンピン軸方向に見た正面図である。
の、ピストンピン軸方向に見た正面図である。
【図２】図１のピストンをピストンピン軸方向と直交す
る面で切断して見たときの断面図である。
る面で切断して見たときの断面図である。
【図３】図１のピストンをピストンピン軸方向と平行な
面で切断して見たときの断面図である。
面で切断して見たときの断面図である。
【図４】図１のピストンの底面図である。
１０ ピストン １２ ヘッド部 １４ スカート部 １６ サイドウォール部 １８ ピンボス部 ２０ ピストンピン孔 ２２ 棚 ２４ ピストン中空部 ２６ オイル供給孔 ２８ 凹部 ３０ ピストンリング溝 ３２ オイルリング溝 ３４ 凹部下壁 ３６ 第１の通路 ３８ リングランド ４０ 第２の通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02F 3/22 F02F 3/20 F02F 3/00 F16J 1/08 F01P 3/08
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストン内部にオイルが供給されるピス
トン中空部を有する内燃機関用ピストンにおいて、ピス
トンピン孔のピストン外周側の開口端部のまわりにピス
トン外周面より窪んだ凹部が形成されており、該凹部は
前記ピストン中空部と連通する第１の通路とピストン下
方に通じる第２の通路とを有しており、前記第１の通路
と前記凹部と前記第２の通路はピストン下方から前記ピ
ストン中空部へ供給されたオイルを途中でシリンダボア
に接触させてオイルパンへ戻すオイル戻し通路を構成し
ていることを特徴とする内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35406191A JP2812031B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35406191A JP2812031B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172001A JPH05172001A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2812031B2 true JP2812031B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=18435034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35406191A Expired - Fee Related JP2812031B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812031B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2885133B2 (ja) * | 1995-06-12 | 1999-04-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
| CN104246192B (zh) * | 2012-03-12 | 2017-02-15 | 费德罗-莫格尔公司 | 发动机活塞 |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP35406191A patent/JP2812031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05172001A (ja) | 1993-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |