JP5964497B2 - Piston of internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1に記載の、内燃機関のピストンに関する。本発明はまた、そのような内燃機関のピストンのための、請求項8に記載のスライドシューに関する。 The present invention relates to a piston for an internal combustion engine according to claim 1. The invention also relates to a slide shoe according to claim 8 for a piston of such an internal combustion engine.
特許文献1より、望ましくは互いにねじで結合されたピストン上部分及びピストン下部分を有する内燃機関のピストンが知られている。ピストン下部分にはピストンピンが取り付けられており、このピストンピンによりピストンが内燃機関の連接棒に結合されている。特許文献1に記載のピストンは油冷却式であり、ピストン上部分とピストン下部分との間には一方では冷却油用の内側冷却室が、他方では冷却油用の外側冷却室が形成されており、内側冷却室と外側冷却室とは少なくとも一つの連通孔を介して連結されている。この従来技術においては、冷却油を内側冷却室に導くために冷却油用の供給孔が連接棒内に設けられており、冷却油は連接棒から、2部式の冷却油案内スリーブにより内側冷却室内に輸送可能である。特許文献1に記載された2部式冷却油案内スリーブのネック状の第1の部分は移動しないようにピストンのピストン下部分に固定されている。2部式冷却油案内スリーブの固定されたネック状部分と、冷却油案内スリーブの可動のろうと状部分とは、2部式冷却油案内スリーブの両方の部分の間で作用するばね要素により、冷却油案内スリーブのろうと状部分がすべり接触で連接棒の連接棒ヘッドに弾性的に押し付けられるように協働する。複数部分から成るこのような冷却油案内スリーブを用いて冷却油を連接棒内の孔から内側冷却室へと輸送することには、このような複数部分から成る冷却油案内スリーブの取り付けに多大な手間がかかるという短所がある。 From Patent Document 1, a piston for an internal combustion engine is known which has an upper piston portion and a lower piston portion that are preferably screwed together. A piston pin is attached to the lower portion of the piston, and the piston is coupled to a connecting rod of the internal combustion engine by the piston pin. The piston described in Patent Document 1 is oil-cooled, and an inner cooling chamber for cooling oil is formed on the one hand and an outer cooling chamber for cooling oil is formed on the other hand between the piston upper portion and the piston lower portion. The inner cooling chamber and the outer cooling chamber are connected via at least one communication hole. In this prior art, a cooling oil supply hole is provided in the connecting rod to guide the cooling oil to the inner cooling chamber, and the cooling oil is cooled from the connecting rod by the two-part cooling oil guide sleeve. It can be transported indoors. The neck-shaped first portion of the two-part cooling oil guide sleeve described in Patent Document 1 is fixed to the piston lower portion of the piston so as not to move. The fixed neck-like part of the two-part coolant guide sleeve and the movable wax-like part of the coolant guide sleeve are cooled by spring elements acting between both parts of the two-part coolant guide sleeve. The oil guide sleeve cooperates such that the wax-like portion is elastically pressed against the connecting rod head of the connecting rod by sliding contact. In order to transport the cooling oil from the hole in the connecting rod to the inner cooling chamber using such a cooling oil guide sleeve composed of a plurality of parts, it is very difficult to install such a cooling oil guide sleeve composed of a plurality of parts. There is a disadvantage that it takes time.
実用においてはすでに、特許文献1より知られる複数部分から成る冷却油案内スリーブではなく、ワンピースのスライドシューを用いることが知られている。図1には、ピストン上部分1とピストン下部分2との間に形成された内側冷却室3の領域における内燃機関のピストンの部分が図示されており、ピストン下部分2には、ワンピースのスライドシュー4が移動可能に取り付けられている。このスライドシュー4はネック状端部5及びろうと状端部6を有しており、スライドシュー4は、図1には図示されない連接棒から内側冷却室3へと冷却油を輸送する。そのためにスライドシュー4内にはボア7が設けられており、このボア7は、スライドシュー7のネック状端部5及びろうと状端部6を貫通し、ろうと状端部6内でろうと状に広がっている。図1からはさらに、スライドシュー4とピストン下部分2との間、つまり、スライドシュー4のネック状端部5の領域においてスライドシュー4のろうと状端部6に隣接して、スライドシュー4のための案内面8が形成されていることがわかる。図1に図示されない連接棒にスライドシュー4を押し付けることができるばね要素9は、一方ではスライドシュー4に、他方ではピストン下部分2に支持されており、このばね要素9は、ピストン又はスライドシュー4の軸方向において案内面8と一列になるよう配置されている。
In practice, it is already known to use a one-piece slide shoe instead of the cooling oil guide sleeve composed of a plurality of parts known from Patent Document 1. FIG. 1 shows the part of the piston of the internal combustion engine in the region of the inner cooling chamber 3 formed between the piston upper part 1 and the piston
内燃機関用のそのようなピストンにおいていわゆるコンプレッションハイトは特性値であり、コンプレッションハイトは、ピストンピンの軸とピストンの上エッジとの間の距離に相当する。内燃機関の取付け高さはとりわけ、内燃機関の当該ピストン又は各ピストンのこのコンプレッションハイトにより決定される。内燃機関の取付け高さに影響する、内燃機関のピストンのさらなる特性値としては、ピストン上部分の領域に構成されたピストンボウルのいわゆるピストンボウル深さが挙げられる。それぞれのピストンが使用される、それぞれの内燃機関のシリンダ内の燃焼は、比較的深いピストンボウルを介して改善され得る。しかしながらピストンボウルの深さが深いほど、コンプレッションハイト及びそれにより内燃機関の取付け高さは高くなる。 In such pistons for internal combustion engines, the so-called compression height is a characteristic value, which corresponds to the distance between the axis of the piston pin and the upper edge of the piston. The mounting height of the internal combustion engine is determined inter alia by the compression height of the piston or each piston of the internal combustion engine. A further characteristic value of the piston of the internal combustion engine that affects the mounting height of the internal combustion engine is the so-called piston bowl depth of the piston bowl configured in the region of the upper part of the piston. Combustion in the cylinder of each internal combustion engine, where each piston is used, can be improved via a relatively deep piston bowl. However, the deeper the piston bowl, the higher the compression height and thereby the mounting height of the internal combustion engine.
これに鑑みて本発明の課題は、内燃機関の新規のピストン及びそのようなピストンのための新規のスライドシューを提供することである。 In view of this, an object of the present invention is to provide a new piston of an internal combustion engine and a new slide shoe for such a piston .
この課題は請求項1に記載のピストンにより解決される。本発明によるとばね要素は、ピストン又はスライドシューの軸方向において少なくとも部分的に、ワンピースのスライドシューの案内面に対して平行に延在している。 This problem is solved by the piston according to claim 1. According to the invention, the spring element extends at least partially in the axial direction of the piston or slide shoe, parallel to the guide surface of the one-piece slide shoe.
本発明により、ピストンのコンプレッションハイトが同じ場合にピストンボウルをより深く実施すること、又は、ピストンボウル深さが同じ場合にそれぞれのピストンのコンプレッションハイトを減少させることが可能となる。 The present invention makes it possible to carry out the piston bowl deeper when the compression height of the piston is the same, or to reduce the compression height of each piston when the piston bowl depth is the same.
本発明の好適な発展形によるとワンピースのスライドシューのための案内面は、ばね要素を半径方向外側で少なくとも部分的に囲んでいる。そのような構成によりワンピースのスライドシューが特に好適に実施され、それにより、ピストンのコンプレッションハイト及び/又はピストンボウル深さの特に好適な影響が得られる。 According to a preferred development of the invention, the guide surface for the one-piece slide shoe at least partially surrounds the spring element radially outward. With such a configuration, a one-piece slide shoe is particularly preferably implemented, whereby a particularly favorable influence of the piston compression height and / or the piston bowl depth is obtained.
望ましくはワンピースのスライドシューにはネック状端部及びろうと状端部が設けられており、ろうと状端部はばね要素を介して連接棒の連接棒ヘッドに押し付けられており、また、ろうと状端部から出発して少なくとも部分的に半径方向外側においてネック状端部の周りに突出部が、ネック状端部から半径方向に離れて延在している。スライドシューのための案内面は、突出部とピストン下部分との間に形成されている。ばね要素は、突出部とネック状端部との間に形成された空間内に延在している。ピストンのワンピースのスライドシューのこの実施形態は特に望ましい。 Preferably, the one-piece slide shoe is provided with a neck-like end and a waxy end, the waxy end being pressed against the connecting rod head of the connecting rod via a spring element, and the waxy end Starting from the part, a projection extends around the neck-like end at least partially radially outward and radially away from the neck-like end. A guide surface for the slide shoe is formed between the protrusion and the piston lower part. The spring element extends into a space formed between the protrusion and the neck end. This embodiment of the one-piece slide shoe of the piston is particularly desirable.
本発明のスライドシューは請求項8に定義されている。 The slide shoe of the present invention is defined in claim 8.
本発明の望ましい発展形は従属請求項及び以下の詳細な説明から理解できる。本発明の実施例を図を用いて詳述するが、これに限定されるわけではない。 Preferred developments of the invention can be seen from the dependent claims and the following detailed description. An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but is not limited thereto.
本発明は、内燃機関、とりわけディーゼルエンジン又はガスエンジン又はディーゼル・ガスエンジンとして実施された内燃機関、たとえば船舶ディーゼル内燃機関の油冷却式ピストンに関する。そのようなピストンはプランジャピストンとも呼ばれる。 The present invention relates to an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine implemented as a diesel engine or gas engine or diesel gas engine, for example an oil-cooled piston of a marine diesel internal combustion engine. Such a piston is also called a plunger piston.
図2及び図3はそれぞれ、本発明の内燃機関ピストンの部分図を示しており、ピストンはピストン上部分10及びピストン下部分11を有している。ピストン上部分10及びピストン下部分11は望ましくは軽金属、スチール、又はダクタイル鋳鉄で製造されている。ピストン上部分10及びピストン下部分11は互いに支持し合っており、望ましくは伸長ねじとして実施された固定手段を介して互いに固定されている。
2 and 3 respectively show partial views of the internal combustion engine piston of the present invention, which has an
ピストン下部分11のボア内にはピストンピン12が取り付けられており、ピストンピン12により、ピストンは内燃機関の連接棒13に結合される。図2には、連接棒13のうちいわゆる連接棒ヘッド14が図示されている。
A
ピストン上部分10とピストン下部分11との間には、冷却油のために一方では内側冷却室15が、他方では外側冷却室16が設けられており、図2に示すように内側冷却室15は外側冷却室16に連通孔17を介して連結されている。冷却油は、連接棒13及び連接棒ヘッド14を通って延在するボア18を介して内側冷却室に供給可能であり、冷却油は連接棒13から、ピストン下部分11内に移動可能に取り付けられているスライドシュー19により内側冷却室15内へ供給可能である。ピストン下部分11内に移動可能に取り付けられたスライドシュー19はワンピースのスライドシュー19として実施されており、密閉するためにばね要素20を介して連接棒13の連接棒ヘッド14に押し付けられている。ワンピースのスライドシュー19とピストン下部分11との間には案内面21が形成されており、この案内面21により、ピストン下部分11内に移動可能に取り付けられたワンピースのスライドシュー19が案内される。
Between the piston
本発明においてばね要素20は、ピストン及びスライドシュー19の軸方向において少なくとも部分的に、ワンピースのスライドシュー19のための案内面21に並行に延在している。それにより従来技術と比較してワンピースのスライドシューの取付け高さを小さくすることができる。スライドシュー19の取付け高さがより低いことは、ピストンのいわゆるコンプレッションハイト、つまりピストンピン12の軸とピストンの上エッジとの間の距離を減少させるのに利用することができる。それによりさらに、コンプレッションハイトが同じ場合には、内燃機関の燃焼に良い影響を与えるために、ピストン上部分10により提供されるピストンボウル22の深さを大きくすることができる。
In the present invention, the
ワンピースのスライドシュー19のための案内面21は、ばね要素20の周りを半径方向外側において少なくとも部分的に囲んでいる。そのためばね要素20は、ピストン又はスライドシュー19の半径方向においてスライドシュー19のための案内面21の半径方向内側に位置している。
A
先述のようにスライドシュー19は、連接棒13から内側冷却室15内へと冷却油を輸送し、そのためにボア22がスライドシュー19を軸方向に貫通している。
As described above, the
ワンピースのスライドシュー19は、ネック状である第1の端部23、及び、ろうと状である第2の端部24を有しており、スライドシュー19のろうと状端部24は、ばね要素20により、密閉するように連接棒13の連接棒ヘッド14に押し付けられている。ろうと状の第2の端部24から出発して、ネック状端部23の周りを半径方向外側において少なくとも部分的に囲むように突出部25が延在しており、この突出部25はネック状端部23から半径方向に離れており、それにより、半径方向内側にあるネック状端部23と半径方向外側にある突出部との間に空間26が形成される。一方ではワンピースのスライドシュー19に、他方ではピストン下部分11に支持されているばね要素20は、この空間26内に延在している。スライドシュー19のための案内面21は、突出部25とピストン下部分11との間に形成されている。
The one-
本発明はさらに、図4に単独で図示されている、内燃機関のピストン用のスライドシュー19に関する。不必要な繰り返しを避けるため、ワンピースのスライドシュー19の詳細に関しては上述の実施形態を参照のこと。
The invention further relates to a
図3からよく分かるように、ワンピースのスライドシュー19のネック状端部23には保持リング27が係合しており、この保持リング27により、ピストンの取付け又は取外しの際に連接棒13が取外されるときでもスライドシュー19がピストン下部分11に保持される。
As can be clearly seen from FIG. 3, a retaining
本発明により、ピストンのコンプレッションハイトが同じ場合、ピストンボウル22の深さをより深く実施することができる。また、ピストンボウル22の深さが同じ場合は、ピストンのコンプレッションハイトを小さくできる。さらに、この2つの効果を組み合わせて使用すること、つまり、一方ではピストンボウル深さをより深く、他方ではピストンのコンプレッションハイトをより小さくすることもできる。
According to the present invention, when the compression height of the piston is the same, the depth of the
1 ピストン上部分
2 ピストン下部分
3 冷却室
4 スライドシュー
5 端部
6 端部
7 ボア
8 案内面
9 ばね要素
10 ピストン上部分
11 ピストン下部分
12 ピストンピン
13 連接棒
14 連接棒ヘッド
15 冷却室
16 冷却室
17 連通孔
18 ボア
19 スライドシュー
20 ばね要素
21 案内面
22 ボア
23 端部
24 端部
25 突出部
26 空間
27 保持リング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston
Claims (7)
前記ばね要素(20)が、前記ピストン又はスライドシューの軸方向において、少なくとも部分的に、前記ワンピースのスライドシュー(19)のための前記案内面(21)に並列に延在し、
前記ワンピースのスライドシュー(19)がネック状端部(23)及びろうと状端部(24)を有しており、前記ろうと状端部(24)が前記ばね要素(20)を介して前記連接棒(13)の前記連接棒ヘッド(14)に押し付けられており、また、前記ろうと状端部(24)から出発して少なくとも部分的に、半径方向外側において前記ネック状端部(23)の周りに突出部(25)が、前記ネック状端部(23)から半径方向に離れて延在することを特徴とする、ピストン。 A piston of an internal combustion engine, said piston having a piston upper part (10) and a piston lower part (11) and mounted in said piston lower part (11), said piston being connected to the internal combustion engine Cooling oil for cooling the piston, having a piston pin (12) connected to the rod (13), and configured between the piston upper part (10) and the piston lower part (11) An inner cooling chamber (15) for the outer cooling chamber (16) formed between the piston upper part (10) and the piston lower part (11) via at least one communication hole (17). A one-piece slide shoe (19) having an inner cooling chamber (15) connected to the piston and movably mounted in the lower piston part (11), comprising a spring element (20) Through The cooling oil that is pressed against the connecting rod head (14) of the connecting rod (13) and guided through the bore (18) in the connecting rod (13) is transported to the inner cooling chamber (15). A slide shoe (19) is provided, and a guide surface (21) for the one-piece slide shoe (19) is formed between the one-piece slide shoe (19) and the lower piston portion (11). In the piston,
It said spring element (20) is, in the axial direction of the piston or slide shoe, at least in part, to extend in parallel to the guide surface for the piece of the slide shoe (19) (21),
The one-piece slide shoe (19) has a neck-like end (23) and a waxy end (24), the waxy end (24) being connected to the articulation via the spring element (20). Pressed against the connecting rod head (14) of the rod (13), and at least partially starting from the waxy end (24), radially outwardly of the necked end (23). Piston, characterized in that a projecting part (25) extends radially away from the necked end (23) .
前記ワンピースのスライドシューがネック状端部(23)及びろうと状端部(24)を有しており、前記ろうと状端部(24)が前記ばね要素(20)を介して前記連接棒(13)の前記連接棒ヘッド(14)に押し付けられており、また、前記ろうと状端部(24)から出発して少なくとも部分的に、半径方向外側において前記ネック状端部(23)の周りに突出部(25)が、前記ネック状端部(23)から半径方向に離れて延在することを特徴とする、スライドシュー。 A slide shoe for an oil-cooled piston of an internal combustion engine, which can be pressed against the connecting rod head (14) of the connecting rod (13) via a spring element (20) and implemented as one piece between been the slide shoe and the lower portion of the piston, the slide shoe guide surface (21) is formed for the slide shoe of the piece, the spring element (20) is of the sliding shoe at least partially in the axial direction, extend in parallel to the guide surface of the slide shoe of the piece (21),
The one-piece slide shoe has a neck-like end (23) and a waxy end (24), and the waxy end (24) is connected to the connecting rod (13) via the spring element (20). ) Pressed against the connecting rod head (14) and protrudes at least partially starting from the waxy end (24) around the necked end (23) radially outwards. part (25), characterized in that extending away radially from the neck-shaped end portion (23), slide shoes.
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