JP3511954B2 - 筒内直噴型火花点火式エンジン及びそのピストン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内直噴型火花点
火式エンジン及びそのピストンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃費を改善することを意図し
た車載用内燃機関として、筒内直噴型火花点火式エンジ
ンが知られている。こうしたエンジンは、クランクシャ
フトにコネクティングロッドを介して連結されるピスト
ンと、同ピストンの頭部表面に凹状に窪むように形成さ
れるキャビティの底面に向けて燃料を噴射する燃料噴射
弁とを備えている。上記ピストンの頭部表面に形成され
るキャビティは、ピストンの頭部においてキャビティの
底面に対し隆起するキャビティ外郭によって囲われてい
る。

【０００３】そして、燃料噴噴射弁から噴射される燃料
は、キャビティの底面に衝突して気化されつつ、キャビ
ティ外郭の内側面によって点火プラグ周りに集められ
る。これにより、燃料と空気とからなる混合気の成層化
が図られるようになる。即ち、点火プラグ周りに着火に
適した燃料濃度の混合気が存在するようになり、点火プ
ラグ周り以外の場所では混合気の燃料濃度が低くなる。
こうした成層混合気に対し点火プラグによる点火がなさ
れることで成層燃焼が実現される。

【０００４】ところで、上記のような筒内直噴型火花点
火式エンジンにあって、ピストンの頭部におけるキャビ
ティ外郭は、燃料噴射弁からの噴射燃料によって冷却さ
れ難いために高温となる。そこで、例えば特開平１０−
６８３１９号公報に示されるように、ピストンの頭部裏
面に向けてオイルを噴射することによって、上記ピスト
ンの頭部をその裏面側から冷却することも考えられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにオイルによってピストンの頭部をその裏面側から
冷却すると、その際にキャビティの底面も冷却されてし
まう。そして、キャビティ底面の温度が低くなると、同
キャビティの底面に衝突する燃料噴射弁からの噴射燃料
が気化しにくくなり、混合気の燃焼状態に悪影響を及ぼ
すこととなる。そのため、キャビティ底面が過度に冷却
されないよう噴射されるオイルの量を制限する必要が生
じ、こうしたオイル量の制限によりキャビティ外郭の冷
却に必要な冷却効果が得られなくなる。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、キャビティ底面の温度低下
を抑制しつつ、ピストンの頭部（キャビティ外郭）の冷
却を効果的に行うことのできる筒内直噴型火花点火式エ
ンジン及びそのピストンを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。上記
目的を達成するため、請求項１記載の発明では、コネク
ティングロッドの端部がピストンの頭部との間に所定の
クリアランスを有した状態で前記ピストンの頭部裏面側
にて同ピストンに連結され、前記ピストンの頭部表面に
は凹状に窪むキャビティが形成され、前記ピストンの頭
部裏面に向けて噴射されるオイルにより同ピストンの頭
部が冷却される筒内直噴型火花点火式エンジンにおい
て、前記コネクティングロッドの端部と前記ピストンの
頭部裏面との間のクリアランスは、同頭部裏面に向けて
噴射されるオイルが前記キャビティの底面に対応する位
置へ向かって流れるのを制限する大きさに設定されるも
のとした。

【０００８】同構成によれば、ピストンの頭部の冷却に
必要な量のオイルが同頭部裏面に向けて噴射される際、
コネクティングロッドの端部とピストンの頭部裏面との
間のクリアランスにより、上記オイルがキャビティの底
面に対応する位置へ向かって流れることが制限される。
そのため、ピストンの頭部の冷却に必要な量のオイルを
同頭部裏面に向けて噴射したとしても、キャビティの底
面に対応する位置へ向かって流れるオイルによりキャビ
ティ底面が過度に冷却されることは抑制される。従っ
て、キャビティ底面の温度低下を抑制しつつ、ピストン
頭部の冷却を効果的に行うことができる。

【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記コネクティングロッドの端部はピス
トンピンによって前記ピストンに支持されるものであ
り、前記端部と前記ピストンピンとの間に前記オイルを
供給すべく同端部に形成される給油穴を、前記ピストン
の頭部裏面に沿った前記オイルの流れに向けて傾斜させ
た。

【００１０】上記のようなコネクティングロッドの端部
とピストンの頭部裏面との間のクリアランス設定によ
り、コネクティングロッドの端部とピストンピンとの間
にオイルが供給されにくくなる。しかし、給油穴がピス
トンの頭部裏面に沿ったオイルの流れに向けて傾斜する
同構成によれば、上記コネクティングロッドの端部とピ
ストンピンとの間の潤滑に必要される量のオイルが給油
穴へ供給され、同潤滑を的確に行うことができるように
なる。

【００１１】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、前記コネクティングロッドの端部
と前記ピストンの頭部裏面との間のクリアランスは、前
記コネクティングロッドの端部を加工することにより、
前記オイルの流れを制限する大きさに設定されるものと
した。

【００１２】コネクティングロッドの端部の加工により
同端部とピストンの頭部裏面との間のクリアランスの設
定が行われる同構成によれば、同クリアランスの大きさ
を容易に調整することができるようになる。

【００１３】請求項４記載の発明では、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明において、前記キャビティの底面
に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁を更に備え、前記キ
ャビティは、前記ピストンの中心軸線より前記燃料噴射
弁寄りに位置するとともに、前記ピストンの頭部におい
て前記キャビティの底面に対して隆起するキャビティ外
郭によって囲われるものであって、前記オイルは、前記
ピストンの頭部裏面において前記ピストンの中心軸線に
対し前記燃料噴射弁から離れた側に向けて噴射されるも
のとした。

【００１４】キャビティ外郭において燃料噴射弁から離
れた部分は高温になりやすいが、ピストンの頭部裏面に
おいて前記ピストンの中心軸線に対し前記燃料噴射弁か
ら離れた側に向けてオイルが噴射される同構成によれ
ば、上記キャビティ外郭において燃料噴射弁から離れた
部分を効果的に冷却することができる。

【００１５】請求項５記載の発明では、頭部表面に凹状
に窪むキャビティが形成され、頭部裏面側にてコネクテ
ィングロッドの端部が同頭部裏面との間に所定のクリア
ランスを有した状態で連結される筒内直噴型火花点火式
エンジンのピストンにおいて、前記コネクティングロッ
ドの端部と前記頭部裏面との間のクリアランスは、前記
頭部を冷却するために同頭部裏面に向けて噴射されるオ
イルが前記キャビティの底面に対応する位置へ向かって
流れるのを制限する大きさに設定されるものとした。

【００１６】同構成によれば、ピストンの頭部の冷却に
必要な量のオイルが同頭部裏面に向けて噴射される際、
コネクティングロッドの端部とピストンの頭部裏面との
間のクリアランスにより、上記オイルがキャビティの底
面に対応する位置へ向かって流れることが制限される。
そのため、ピストンの頭部の冷却に必要な量のオイルを
同頭部裏面に向けて噴射したとしても、キャビティの底
面に対応する位置へ向かって流れるオイルによりキャビ
ティ底面が過度に冷却されることは抑制される。従っ
て、キャビティ底面の温度低下を抑制しつつ、ピストン
頭部の冷却を効果的に行うことができる。

【００１７】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
発明において、前記コネクティングロッドの端部と前記
ピストンの頭部裏面との間のクリアランスは、前記コネ
クティングロッドの端部を加工することにより、前記オ
イルの流れを制限する大きさに設定されるものとした。

【００１８】ピストンにおけるコネクティングロッドの
端部とピストンの頭部裏面との間のクリアランスの設定
が同コネクティングロッドの端部の加工により行われる
同構成によれば、上記クリアランスの大きさを容易に調
整することができるようになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図４に従って説明する。図１に示すよう
に、エンジン１１において、そのシリンダブロック１１
ａには、同エンジン１１の出力軸であるクランクシャフ
ト１４にコネクティングロッド１３を介して連結される
ピストン１２が往復移動可能に設けられている。また、
シリンダブロック１１ａの上端にはシリンダヘッド１５
が設けられ、シリンダヘッド１５とピストン１２との間
には燃焼室１６が形成されている。更に、シリンダヘッ
ド１５には、燃焼室１６に連通する吸気通路３２及び排
気通路３３と、燃焼室１６内へ燃料を噴射供給する燃料
噴射弁４０と、燃焼室１６内にて空気と燃料とからなる
混合気に対して点火を行う点火プラグ４１とが設けられ
ている。そして、燃焼室１６内で混合気に対する点火が
行われて同混合気が燃焼すると、このときの燃焼エネル
ギによりピストン１２が往復移動してクランクシャフト
１４が回転するようになる。

【００２０】ここで、上記ピストン１２について、及び
同ピストン１２と燃料噴射弁４０との位置関係について
図２及び図３を併せ参照して詳しく説明する。なお、図
２はピストン１２の破断斜視図であり、図３はピストン
１２を上方から見た平面図である。

【００２１】図１に示されるように、上記燃料噴射弁４
０は、シリンダヘッド１５においてピストン１２の側周
面に対応して位置するとともに同ピストン１２の中心軸
線Ｌに対して傾斜している。そして、燃料噴射弁４０
は、ピストン１２の頭部２１の表面（図１中の上面）に
形成された凹状に窪むキャビティ２２の底面２２ａに向
けて燃料を噴射する。

【００２２】一方、ピストン１２は、上記キャビティ２
２が形成される頭部２１と、頭部２１の裏面（図１中の
下面）の外縁部から下方へ突出して円筒状をなすスカー
ト部２３と、スカート部２３の内側において上記頭部２
１の裏面から下方に突出する一対のボス部２４（図１に
は一つのみ図示）とを備えている。

【００２３】上記キャビティ２２は、ピストン１２の中
心軸線Ｌに対して上記燃料噴射弁４０寄りに位置してい
る。このキャビティ２２は、図２に示すように、ピスト
ン１２の頭部２１において同キャビティ２２の底面２２
ａに対して隆起するキャビティ外郭２２ｂによって囲わ
れている。

【００２４】上記一対のボス部２４は、キャビティ２２
の底面２２ａに対して平行となる方向に、且つ燃料噴射
弁４０の燃料噴射方向と直交する方向（図１の紙面と直
交する方向）について並列に配置されている。これらボ
ス部２４には、図２に示すように、それぞれピン孔２４
ａが同軸上に位置するように形成されている。そして、
両ボス部２４の間には、図１に示すコネクティングロッ
ド１３の一端（上端）に位置する小端部１３ａが挿入さ
れている。この小端部１３ａには、上記ボス部２４のピ
ン孔２４ａと同軸上に位置するピン孔１３ｂが形成され
ている。そして、これらピン孔２４ａ，１３ｂを貫通す
るピストンピン２５により、上記小端部１３ａがピスト
ン１２に対しピストンピン２５を中心に回動可能な状態
で連結される。

【００２５】また、コネクティングロッド１３の他端
（下端）に位置する大端部１３ｃは、クランクシャフト
１４に対して回動可能に連結されている。このクランク
シャフト１４内には、同シャフト１４の外周面にて開口
するとともにオイルポンプ（図示せず）からの冷却用及
び潤滑用オイルが供給されるオイル通路２６が形成され
ている。そして、大端部１３ｃには、クランクシャフト
１４が回転するときに上記オイル通路２６と連通するこ
とにより、ピストン１２の頭部２１の裏面に向けてオイ
ルを噴射するオイルジェットノズル２７が設けられてい
る。更に、シリンダブロック１１ａにも、ピストン１２
の頭部２１の裏面に向けてオイルを噴射するオイルジェ
ットノズル２８が設けられている。

【００２６】これらオイルジェットノズル２７，２８
は、ピストン１２の頭部２１の裏面において上記中心軸
線Ｌに対し燃料噴射弁４０から離れる側に向けて矢印Ａ
で示すようにオイルを噴射する。ピストン１２の頭部２
１の裏面において、上記オイルが噴射される部分には、
同頭部２１の表面側に向けて窪むオイル受け部２９が形
成されている。そして、オイルジェットノズル２７，２
８から噴射されたオイルは、矢印Ａで示すように噴射さ
れた後、矢印Ｂで示すようにオイル受け部２９の内面に
沿って流れる。このオイルによってピストン１２の頭部
２１が、その裏面側から冷却されるようになる。

【００２７】また、コネクティングロッド１３の小端部
１３ａには、ピストンピン２５と同小端部１３ａとの間
にオイルを供給するための給油穴３０が形成されてい
る。この給油穴３０は、矢印Ｂで示すオイル受け部２９
の内面に沿ったオイルの流れに向けて傾斜している。こ
のように給油穴３０を傾斜させることにより、上記ピス
トンピン２５と小端部１３ａとの間の潤滑に必要な量の
オイルがオイル受け部２９側から給油穴３０へ供給され
るようになり、同潤滑を的確に行うことが可能になる。

【００２８】上記エンジン１１においては、燃料噴射弁
４０からの燃料噴射が圧縮行程中に行われる。この燃料
噴射弁４０から噴射された燃料は、図３に斜線で示すよ
うにキャビティ２２内に入り込み、その後に同キャビテ
ィ２２の底面２２ａに衝突して気化されつつ、キャビテ
ィ外郭２２ｂの内側面２２ｃにより点火プラグ４１周り
に集められる。これにより、点火プラグ４１周りに着火
に適した燃料濃度の混合気が存在するようになるととも
に、点火プラグ４１周り以外の場所では混合気の燃料濃
度が低くなり、同混合気の成層化が図られるようにな
る。こうした成層混合気に対し点火プラグ４１による点
火がなされることにより成層燃焼が行われる。

【００２９】ところで、ピストン１２の頭部２１におい
ては、キャビティ２２の底面２２ａに対応する部分の温
度が低くなり、キャビティ外郭２２ｂの温度が高くなり
易い。これは、燃料噴射弁４０からの噴射燃料が衝突す
る上記底面２２ａからは同燃料の気化の際に熱が奪われ
て冷却されるのに対し、キャビティ外郭２２ｂではこう
した冷却が行われにくいためである。

【００３０】上記キャビティ外郭２２ｂの冷却に必要な
冷却効果を得るために、オイルジェットノズル２７，２
８から噴射されるオイルの量を増加することも考えられ
る。しかし、この場合には、キャビティ外郭２２ｂの冷
却効果は高められるものの、オイルジェットノズル２
７，２８から噴射される多量のオイルが、ピストン１２
の頭部２１の裏面に形成されたオイル受け部２９の内面
に沿って、同裏面におけるキャビティ２２の底面２２ａ
に対応する部分にまで流れてしまう。即ち、ピストン１
２の頭部２１の裏面とコネクティングロッド１３の小端
部１３ａとの間のクリアランスＣ内に上記多量のオイル
が入り込み、このオイルが上記裏面におけるキャビティ
２２の底面２２ａに対応する部分を過度に冷却してしま
うことともなる。

【００３１】このようにピストン１２の頭部においてキ
ャビティ２２の底面２２ａに対応する部分が過度に冷却
されると、燃料噴射弁４０からの噴射燃料がキャビティ
２２の底面２２ａに衝突する際、同燃料が気化しにくく
なって混合気の燃焼状態に悪影響を及ぼすようになる。

【００３２】そこで本実施形態では、ピストン１２の頭
部２１の裏面とコネクティングロッド１３の小端部１３
ａとの間の距離が最も小さくなる部分のクリアランスＣ
を従来よりも小さくすることで、上記頭部２１の裏面に
おける底面２２ａに対応する部分へ向かって流れるオイ
ルを制限する。即ち、キャビティ外郭２２ｂを効率よく
冷却できる量のオイルをオイルジェットノズル２７，２
８から噴射したとき、上記頭部２１の裏面における底面
２２ａに対応する部分へ向かって流れるオイルの量が、
この部分を過度に冷却することのない値に制限されるよ
う上記クリアランスＣの大きさを設定する。なお、この
ときのクリアランスＣを、以下クリアランスＣ１とい
う。

【００３３】このようにクリアランスＣをクリアランス
Ｃ１とした上でオイルジェットノズル２７，２８から噴
射されるオイルの量を増加すれは、キャビティ外郭２２
ｂの冷却を効果的に行うことができ、しかもキャビティ
２２における底面２２ａの過度な温度低下を抑制するこ
とができる。

【００３４】次に、上記クリアランスＣの詳細について
図４を参照して説明する。なお、図４は、コネクティン
グロッド１３の小端部１３ａ及びピストン１２を図４の
矢印IV−IV方向から見た拡大断面図である。

【００３５】コネクティングロッド１３の小端部１３ａ
において、ピストン１２の頭部２１の裏面と対向する面
（上端面）は、同裏面に向けて膨らむ円弧状に形成され
るとともに、ピン孔１３ｂの軸線方向両端に向かうほど
曲率半径が小さくなるよう斜状に形成されている。コネ
クティングロッド１３は鍛造によって成形されるが、上
記小端部１３ａにおける斜状の上端面の傾斜角度θは、
上記コネクティングロッド１３の成形時に決定されるも
のである。

【００３６】通常、上記クリアランスＣは、鍛造時の小
端部１３ａの寸法公差によって同小端部１３ａとピスト
ン１２の頭部２１とが干渉することのない大きさに設定
される。本実施形態では、上記傾斜角度θを従来よりも
小さくするとともに、コネクティングロッド１３の鍛造
後に小端部１３ａの上端面、例えばピン孔１３ｂの軸線
方向両端部分及び中央部分を機械加工して小端部１３ａ
の寸法公差を縮小することにより、クリアランスＣを従
来よりも小さくできるようにする。そして、上記小端部
１３ａの上端面の機械加工により、クリアランスＣを上
記クリアランスＣ１に設定し、クリアランスＣにおける
オイルの流通面積を従来よりも小さくする。

【００３７】この状態にあって、キャビティ外郭２２ｂ
を効率よく冷却できる量のオイルをオイルジェットノズ
ル２７，２８から噴射する。このオイルは、ピストン１
２の頭部２１の裏面において上記中心軸線Ｌに対し燃料
噴射弁４０から離れる側、即ちオイル受け部２９に向け
て矢印Ａで示すように噴射されることとなる。その後、
同オイルは、オイル受け部２９の内面に沿って矢印Ｂで
示すように流れ、キャビティ外郭２２ｂを効率よく冷却
する。こうしてピストン１２の頭部２１が、その裏面側
から冷却されるようになる。

【００３８】また、上記オイルがオイル受け部２９の内
面に沿って矢印Ｂで示すように流れるとき、同オイルは
上記クリアランスＣに入り込んでピストン１２の頭部２
１の裏面におけるキャビティ２２の底面２２ａに対応す
る部分へ向かって流れようとする。しかし、上記クリア
ランスＣがクリアランスＣ１に設定されるため、上記頭
部２１の裏面における底面２２ａに対応する部分へ向か
って流れるオイルの量は、その部分を過度に冷却するこ
とのない値に制限される。

【００３９】以上詳述した本実施形態によれば、以下に
示す効果が得られるようになる。 （１）キャビティ２２を囲うキャビティ外郭２２ｂは、
ピストン１２の頭部２１においてキャビティ２２の底面
２２ａに対応する部分に比べて高温になり易い。しか
し、キャビティ外郭２２ｂの冷却に必要な量のオイルが
ピストン１２の頭部２１の裏面に向けて噴射されるた
め、同オイルによりピストン１２の頭部２１（キャビテ
ィ外郭２２ｂ）を的確に冷却することができる。また、
ピストン１２の頭部２１の裏面とコネクティングロッド
１３の小端部１３ａとの間のクリアランスＣはクリアラ
ンスＣ１に設定される。そのため、上記のようにキャビ
ティ外郭２２ｂを冷却するのに必要な量のオイルをピス
トン１２の頭部２１の裏面に向けて噴射したとしても、
上記クリアランスＣに入り込むことによりピストン１２
の頭部２１の裏面においてキャビティ２２の底面２２ａ
に対応する部分に向けて流れるオイルの量が制限され
る。その結果、このオイルの量は、上記頭部２１の底面
２２ａに対応する部分を過度に冷却することのない値に
なる。従って、キャビティ２２の底面２２ａの温度低下
を抑制しつつ、キャビティ外郭２２ｂの冷却を効果的に
行うことができる。

【００４０】（２）キャビティ外郭２２ｂにおいて燃料
噴射弁４０から離れた部分は高温になり易いが、上記オ
イルはピストン１２の頭部２１の裏面において燃料噴射
弁４０から離れた部分に向けて噴射される。更に、ピス
トン１２の頭部２１の裏面において、上記オイルの噴射
される部分には同頭部２１の表面に向けて窪むオイル受
け部２９が形成される。従って、キャビティ外郭２２ｂ
において燃料噴射弁４０から離れた部分を、上記オイル
によって効果的に冷却することができる。

【００４１】（３）上記のようにクリアランスＣをクリ
アランスＣ１に設定すると、同クリアランスＣが従来よ
りも小さくなるため、このクリアランスＣを介してピス
トンピン２５と小端部１３ａとの間にオイルが供給され
にくくなる。しかし、ピストンピン２５と小端部１３ａ
との間にオイルを供給するために同小端部１３ａに形成
された給油穴３０は、図１に矢印Ｂで示すオイル受け部
２９の内面に沿ったオイルの流れに向けて傾斜する。こ
のオイルは、ピストン１２の頭部２１の裏面に向けて噴
射された後、上記矢印Ｂで示すようにオイル受け部２９
の内面に沿った状態で上記給油穴３０に向かって流れる
ようになる。従って、ピストンピン２５と小端部１３ａ
との間の潤滑に必要とされるオイルが給油穴３０へ供給
され、同潤滑を的確に行ってピストンピン２５と小端部
１３ａとの間の摩耗を抑制することができるようにな
る。

【００４２】（４）上記クリアランスＣはコネクティン
グロッド１３の小端部１３ａに加工を施すことによって
クリアランスＣ１に設定されるため、このクリアランス
調整を容易に行うことができる。また、上記小端部１３
ａの加工のみでクリアランスＣがクリアランスＣ１に設
定されるため、ピストン１２を従来品と同じにして製造
コストを低く抑えることができる。

【００４３】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。 ・本実施形態では、コネクティングロッド１３の小端部
１３ａに加工を施すことにより、クリアランスＣをクリ
アランスＣ１に設定したが、これに代えて小端部１３ａ
とピストン１２との両方に加工を施すことにより上記ク
リアランスＣの設定を行ってもよい。

【００４４】・本実施形態では、図１に矢印Ｂで示すオ
イルの流れに向けて給油穴３０を傾斜させたが、必ずし
もこのように給油穴３０を傾斜させる必要はない。 ・本実施形態では、ピストン１２の頭部２１の裏面に同
頭部２１の表面に向けて窪むオイル受け部２９を設けて
キャビティ外郭２２ｂの冷却効率の向上を図ったが、こ
のキャビティ外郭２２ｂの冷却に必要な冷却効果が得ら
れるならば、必ずしも上記オイル受け部２９を形成する
必要はない。

【００４５】・燃料噴射弁４０の位置、キャビティ２２
の位置、及びオイルジェットノズル２７，２８から噴射
されるオイルの噴射方向等を適宜変更してもよい。 ・本実施形態では、コネクティングロッド１３の大端部
１３ｃにオイルジェットノズル２７を設けるとともに、
更に、シリンダブロック１１ａにもオイルジェットノズ
ル２８を設けたが、キャビティ外郭２２ｂの冷却に必要
なオイルの量が得られるならば、どちらか一方のオイル
ジェットノズル２７，２８を省略してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態におけるエンジンの内部構造を示す
断面図。

【図２】同エンジンのピストンを示す破断斜視図。

【図３】同ピストンを頭部側から見た平面図。

【図４】同ピストン及びコネクティングロッドを図１の
矢印IV−IV方向から見た拡大断面図。

【符号の説明】

１１…エンジン、１２…ピストン、１３…コネクティン
グロッド、１３ａ…小端部、２１…頭部、２２…キャビ
ティ、２２ａ…底面、２２ｂキャビティ外郭、２２ｃ…
内側面、２３…スカート部、２４…ボス部、２５…ピス
トンピン、２７，２８…オイルジェットノズル、３０…
給油穴、４０…燃料噴射弁。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 3/08 F01M 1/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コネクティングロッドの端部がピストンの
   頭部との間に所定のクリアランスを有した状態で前記ピ
   ストンの頭部裏面側にて同ピストンに連結され、前記ピ
   ストンの頭部表面には凹状に窪むキャビティが形成さ
   れ、前記ピストンの頭部裏面に向けて噴射されるオイル
   により同ピストンの頭部が冷却される筒内直噴型火花点
   火式エンジンにおいて、 前記コネクティングロッドの端部と前記ピストンの頭部
   裏面との間のクリアランスは、同頭部裏面に向けて噴射
   されるオイルが前記キャビティの底面に対応する位置へ
   向かって流れるのを制限する大きさに設定されることを
   特徴とする筒内直噴型火花点火式エンジン。
2. 【請求項２】請求項１記載の筒内直噴型火花点火式エン
   ジンにおいて、 前記コネクティングロッドの端部はピストンピンによっ
   て前記ピストンに支持されるものであり、前記端部と前
   記ピストンピンとの間に前記オイルを供給すべく同端部
   に形成される給油穴を、前記ピストンの頭部裏面に沿っ
   た前記オイルの流れに向けて傾斜させたことを特徴とす
   る筒内直噴型火花点火式エンジン。
3. 【請求項３】前記コネクティングロッドの端部と前記ピ
   ストンの頭部裏面との間のクリアランスは、前記コネク
   ティングロッドの端部を加工することにより、前記オイ
   ルの流れを制限する大きさに設定される請求項１又は２
   記載の筒内直噴型火花点火式エンジン。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の筒内直噴
   型火花点火式エンジンにおいて、 前記キャビティの底面に向けて燃料を噴射する燃料噴射
   弁を更に備え、 前記キャビティは、前記ピストンの中心軸線より前記燃
   料噴射弁寄りに位置するとともに、前記ピストンの頭部
   において前記キャビティの底面に対して隆起するキャビ
   ティ外郭によって囲われるものであって、 前記オイルは、前記ピストンの頭部裏面において前記ピ
   ストンの中心軸線に対し前記燃料噴射弁から離れた側に
   向けて噴射されることを特徴とする筒内直噴型火花点火
   式エンジン。
5. 【請求項５】頭部表面に凹状に窪むキャビティが形成さ
   れ、頭部裏面側にてコネクティングロッドの端部が同頭
   部裏面との間に所定のクリアランスを有した状態で連結
   される筒内直噴型火花点火式エンジンのピストンにおい
   て、 前記コネクティングロッドの端部と前記頭部裏面との間
   のクリアランスは、前記頭部を冷却するために同頭部裏
   面に向けて噴射されるオイルが前記キャビティの底面に
   対応する位置へ向かって流れるのを制限する大きさに設
   定されることを特徴とする筒内直噴型火花点火式エンジ
   ンのピストン。
6. 【請求項６】前記コネクティングロッドの端部と前記ピ
   ストンの頭部裏面との間のクリアランスは、前記コネク
   ティングロッドの端部を加工することにより、前記オイ
   ルの流れを制限する大きさに設定される請求項５記載の
   筒内直噴型火花点火式エンジンのピストン。