JP3890857B2 - Piston lubrication structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のピストンの潤滑構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5〜図6に従来から内燃機関に使用されているピストンの潤滑構造を示す。従来、内燃機関は、ピストン1に支持されるピストンピン3と、図示しないクランクシャフトのクランクピンとをコンロッド5で連結することにより、ピストン中心軸X方向の往復運動をクランクシャフト回りの回転運動に変換して動力の伝達を行っている。
【0003】
上記ピストン側面7には、燃焼室10の圧縮圧力を維持すると共に、燃焼室10への潤滑油の流入を防止するピストンリング9が遊嵌されるピストンリング溝11と、ピストン1が上死点から下降する際にシリンダライナ内側面15に付着した潤滑油を掻き落とすオイルリング17が遊嵌されるオイルリング溝19とが形成されている。
【0004】
尚、ピストン1には、上記オイルリング溝19側面部Yから、ピストンピン3とピストン1のピンボス部21との摺動部23にまで達する潤滑孔26が形成され、オイルリング溝19に流入した潤滑油を上記摺動部23に導き、同摺動部23の潤滑及び冷却を行っている。
【0005】
しかし、上記の様に構成されたピストン1の潤滑構造では、図6に示すように、ピンボス部21とピストンピン3との摺動部23に潤滑油を導く潤滑孔26は、オイルリング溝19内のピンボス端部22近傍のみにしか形成することができないため、流入する潤滑油量が少なく、上記摺動部23の潤滑が十分に行われない可能性がある。その結果、同摺動部23のフリクションが増大して燃費が悪化したり、摩耗が激しくなり部品寿命が低下する惧れがあるといった問題があった。
【0006】
そこで、特開平9−72215号公報には、ピストンの背面に向けてオイルを噴射するノズルを有し、ピストン頂部にノズルから噴射されるオイルを循環させる冷却空洞と、同冷却空洞を流れるオイルの一部をピンボス部に導く給油孔とを備え、ピンボス部とピストンピンとの摺動部の潤滑性を確保した技術が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の技術では、ピストン頂部に複雑な加工を施す必要があり、製造工程が煩雑化するといった問題があった。
【0008】
本発明は上記課題を解決するもので、比較的簡単な構成でピストンのピンボス部とピストンピンとの摺動部に対し、適切な潤滑を行うことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明では、ピストン側面に周設されてオイルリングが遊嵌されたオイルリング溝から、ピストンピンとピンボス部との摺動部にまで潤滑油を導く第1潤滑孔と、前記ピストン側面下方のスラスト側及び反スラスト側に延設された一対のスカート部と、前記一対のスカート部間を切り欠き形成されたピンボス端面と、前記ピンボス端面と前記ピストン側面との間に形成され、同ピンボス端面に対して略垂直な庇部とを有し、前記庇部に停留する余剰潤滑油をピストン下降時に前記摺動部に供給すべく前記庇部から前記第1潤滑孔に達する第2潤滑孔を備えたため、前記庇部に停留する余剰の潤滑油はピストンピンとピンボス部との摺動部に導かれ、同摺動部は適切に潤滑される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図4に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1に示すように、シリンダヘッド51には吸気ポート53及び排気ポート55が形成されると共に、シリンダヘッド51の下方に形成される燃焼室57と、上記吸、排気ポートとを開閉する吸気弁59及び排気弁61が備えられ、エンジン50の吸入・圧縮・爆発・排気の各行程と連動して吸気弁59及び排気弁61が駆動される。シリンダヘッド51下部のシリンダブロック63には筒状のシリンダライナ65が圧入されており、前述のエンジン50の各行程により、ピストン70がピストン中心軸Xと略平行にシリンダライナ65内周面を摺動する。上記ピストン70のピンボス部77にはピストンピン73を介してコンロッド71の小端部71aが軸支されると共に、該コンロッド71の大端部71bがクランクシャフトのクランクピン75に軸支される構成とすることにより、ピストン70の往復運動をクランクシャフト回りの回転運動に変換して動力の伝達を行っている。
【0011】
尚、本実施例では、コンロッド小端部71aとピストンピン73との摺動部82はしまりばめに、ピストンピン73とピンボス部77との摺動部78は中間ばめに設定されたプレスフィット構造がとられているため、ピストン70が往復運動したとき、コンロッド小端部71aとピストンピン73は固定されて殆ど摺動しない一方で、ピストンピン73とピンボス部77とが回転方向に摺動する構成としている。
【0012】
そして図2に示すように、ピストン側面79の上方には、ピストンリング溝80が周設されて、燃焼室57の圧縮圧力を維持する等の役割を有するピストンリング81が遊嵌されている。
【0013】
ピストン側面79のピストンリング溝80下方には、オイルリング溝83が形成され、ピストン70下降時にシリンダライナ65内周面に付着した潤滑油を掻き落とす等の役割を有するオイルリング84が遊嵌されている。また、上記オイルリング溝83側面部Pには、オイルリング84により掻き落とされてオイルリング溝83に流入した余剰の潤滑油をピストン70内部に導入すべく、導入孔87が一定の間隔をもって略全周に形成されると共に、オイルリング溝83側面部Pのピンボス端部74近傍には、オイルリング溝83側面部Pから、ピストンピン73とピンボス部77との摺動部78にまで達する第1潤滑孔90が形成されている。従って、オイルリング溝83側面部Pのピンボス端部74近傍では、オイルリング84により掻き落とされてオイルリング溝83に流入した潤滑油は、上記第1潤滑孔90を通ってピストンピン73とピンボス部77との摺動部78にまで導かれ、同部の潤滑及び冷却を行う。
【0014】
また、ピストン側面79下方には、スラスト側92及び反スラスト側94に延設された一対のスカート部110間を切り欠き形成されたピンボス端面96がピンボス端部74に設けられていると共に、該ピンボス端面96とピストン側面79との間には、同ピンボス端面96に対して略垂直な庇部95が連続して形成されている。その結果、ピストン側面79には、ピストン側面79側から径方向内側に向かう凹欠部が形成されるため、シリンダライナ65内周面とピストン側面79との接触面積が減少してフリクションを低減させている。
【0015】
そして、上記庇部95には、前述した第1潤滑孔90まで達する第2潤滑孔93が形成されている。即ち、図3及び図4に示すように、庇部95から上方に向かって断面略楕円状の第2潤滑孔93が形成されており、第2潤滑孔93先端部は第1潤滑孔90まで達している。
【0016】
このように構成された本発明の実施形態例によれば、ピンボス部77とピストンピン73との摺動部78を適切に潤滑することができる。即ち、ピストン70が上死点から下降するとき、前述したようにピストン側面79のオイルリング溝83に遊嵌されたオイルリング84がシリンダライナ65内周面に付着した潤滑油を掻き落とし、オイルリング溝83内に取り入れられた潤滑油は導入孔87を通ってピストン内部に導入され、ピストン内部の冷却を行う。また、ピンボス端部74近傍では、オイルリング溝83内に取り入れられた潤滑油は、第1潤滑孔90を通ってピストンピン73とピンボス部77との摺動部78に導かれる。
【0017】
一方で、オイルリング溝83内に流入せずに、シリンダライナ65内周面とピストン側面79との間に介在している潤滑油は、ピストンスカート部の無いピンボス端面96に向かって流動する。このとき、前述したように、上記ピンボス端面96とピストン側面79との間に形成された庇部95には、第1潤滑孔90に達する第2潤滑孔93が開口しているため、流動した潤滑油は慣性により庇部95の開口部から第2潤滑孔93及び第1潤滑孔90を通り、ピンボス部77とピストンピン73との摺動部78に導かれることとなる。これにより、上記庇部95に停留した余剰の潤滑油は、ピンボス部77とピストンピン73との摺動部78の潤滑に利用される。この結果、簡単な構成で該摺動部78の潤滑が十分になされるため、同部のフリクションは低減されて燃費が向上するし、摩耗は抑制されて部品寿命は向上する。
【0018】
尚、本実施形態例では、コンロッド小端部71aとピストン70との連結構造はプレスフィット構造としたがこれに限定されるものではなく、コンロッド小端部71aとピストンピン73との摺動部82を隙間ばめに、ピストンピン73とピンボス部77の摺動部78を中間ばめに設定したフルフロート構造でもピストンピン73とピンボス部77の潤滑が必要となるため、上記実施形態例と同様の作用効果を有する。
【0019】
また、本実施形態例では、第1潤滑孔90の開口端102をピストンピン73とピンボス部77の摺動部78に臨ませる構成としたが、これに限定されるものではなく、潤滑孔90をオイルリング溝83側面部Pから直線上に延在させて、開口端をピストン内部空間100に臨ませる構成として、ピストンピン73とピンボス部77とを潤滑させてもよい。
【0020】
【発明の効果】
以上、実施形態と共に詳細に説明したように本発明のピストンの潤滑構造によれば、オイルリング溝から、ピストンピンとピンボス部との摺動部にまで潤滑油を導く第1潤滑孔と、前記ピストン側面下方のスラスト側及び反スラスト側に延設された一対のスカート部間を切り欠き形成されたピンボス端面と、前記ピンボス端面と前記ピストン側面との間に形成され、同ピンボス端面に対して略垂直な庇部とを有し、前記庇部に停留する余剰潤滑油をピストン下降時に前記摺動部に供給すべく前記庇部から前記第1潤滑孔に達する第2潤滑孔を備えたため、前記庇部に停留する余剰の潤滑油はピストンピンとピンボス部との摺動部に導かれて同摺動部は適切に潤滑される。これにより、ピストンピンとピンボス部との摺動部のフリクションは低減されて燃費は向上するし、摩耗は抑制されて部品寿命も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るピストンの潤滑構造における全体構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るピストンの潤滑構造であり、図1におけるI−I断面図である。
【図3】図2におけるQ部拡大図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るピストンの潤滑構造であり、図1におけるA視図である。
【図5】従来技術のピストンの潤滑構造を示す、要部断面図である。
【図6】従来技術のピストンの潤滑構造であり、図4のZ視図である。
【符号の説明】
70 ピストン
73 ピストンピン
77 ピンボス部
78 摺動部
83 オイルリング溝
84 オイルリング
90 第1潤滑孔
93 第2潤滑孔
95 庇部
96 ピンボス端面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating structure for a piston of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 to FIG. 6 show piston lubrication structures conventionally used in internal combustion engines. Conventionally, an internal combustion engine converts a reciprocating motion in the direction of the piston central axis X into a rotational motion around the crankshaft by connecting a
[0003]
The
[0004]
The
[0005]
However, in the lubricating structure of the
[0006]
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 9-72215 has a nozzle that injects oil toward the back of the piston, a cooling cavity that circulates oil injected from the nozzle at the top of the piston, and an oil that flows through the cooling cavity. There is disclosed a technique that includes an oil supply hole that partially guides a pin boss portion and ensures lubricity of a sliding portion between the pin boss portion and a piston pin.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique described in the above publication has a problem that it is necessary to perform complicated processing on the top of the piston, which complicates the manufacturing process.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide appropriate lubrication to a sliding portion between a pin boss portion of a piston and a piston pin with a relatively simple configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the present invention, a first lubricating hole that guides lubricating oil from an oil ring groove that is provided on the side surface of the piston and in which an oil ring is loosely fitted to a sliding portion between the piston pin and the pin boss portion. A pair of skirt portions extending on the thrust side and the anti-thrust side below the piston side surface, a pin boss end surface notched between the pair of skirt portions, and between the pin boss end surface and the piston side surface The first lubricating hole is formed from the flange to supply the excess lubricating oil retained in the flange to the sliding portion when the piston is lowered. Therefore, the excess lubricating oil that remains in the flange portion is guided to the sliding portion between the piston pin and the pin boss portion, and the sliding portion is appropriately lubricated.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, an intake port 53 and an
[0011]
In this embodiment, the
[0012]
As shown in FIG. 2, a
[0013]
An oil ring groove 83 is formed below the
[0014]
Further, a pin
[0015]
The
[0016]
According to the embodiment of the present invention configured as described above, the sliding portion 78 between the
[0017]
On the other hand, without flowing into the oil ring groove 83, the lubricating oil interposed between the inner peripheral surface of the cylinder liner 65 and the piston side surface 79 flows toward the pin
[0018]
In this embodiment, the connecting structure between the connecting rod small end portion 71a and the
[0019]
In the present embodiment, the opening
[0020]
【The invention's effect】
As described above in detail with the embodiment, according to the piston lubricating structure of the present invention, the first lubricating hole for guiding lubricating oil from the oil ring groove to the sliding portion between the piston pin and the pin boss portion, and the piston A pin boss end surface formed by cutting out a pair of skirt portions extending on the thrust side and the anti-thrust side below the side surface, and formed between the pin boss end surface and the piston side surface, and substantially the same as the pin boss end surface And a second lubrication hole that reaches the first lubrication hole from the collar to supply the surplus lubricating oil retained in the collar to the sliding portion when the piston descends. Excess lubricating oil remaining in the flange is guided to the sliding portion between the piston pin and the pin boss portion, and the sliding portion is appropriately lubricated. As a result, the friction of the sliding portion between the piston pin and the pin boss portion is reduced, the fuel consumption is improved, the wear is suppressed, and the component life is also improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a piston lubrication structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a piston lubrication structure according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a Q portion in FIG. 2;
4 is a piston lubrication structure according to an embodiment of the present invention, and is a view as viewed from A in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part showing a conventional lubricating structure of a piston.
6 is a piston lubrication structure of the prior art, and is a Z view of FIG.
[Explanation of symbols]
70
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