JPH05172001A - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Piston for internal combustion engine

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JPH05172001A
JPH05172001A JP35406191A JP35406191A JPH05172001A JP H05172001 A JPH05172001 A JP H05172001A JP 35406191 A JP35406191 A JP 35406191A JP 35406191 A JP35406191 A JP 35406191A JP H05172001 A JPH05172001 A JP H05172001A
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piston
oil
passage
recessed
cooled
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Noriyuki Tokoro
憲之 所
Koichi Shimura
孝一 志村
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To perform cooling of a pin boss part and side wall part and to prevent overheat deterioration of oil by forming a recessed part in a periphery of an opening end part in the outer periphery side of a piston pin hole, and communicating this recessed part with a hollow part inside a piston and a lower part of the piston. CONSTITUTION:In a piston 10, a hollow part 24 for an oil sump is formed of a head part 12, a shelf part 22 hung from a lower face thereof, a side wall part and the like. In a periphery of an opening end part in the outer periphery side of a piston pin hole 20 penetrating a pin boss part 18, a recessed part 28 depressed more than the outer periphery part is formed. A first passage 36 is formed in a side wall part to communicate the recessed part 28 with the hollow part 24. A second passage 40 for communicating the recessed part 28 with a space in the lower part of the piston 10 is formed in a wall 34 under the recessed part 28. The pin boss part 18 and a side wall part are cooled by oil flowing through the respective passages 36, 40 from the hollow part 24, and the oil is cooled at a cylinder bore surface so as to prevent overheat and deterioration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a piston for an internal combustion engine.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A piston cooling structure for cooling a piston by spraying oil into the top of the piston or the space inside the piston is known (for example, Japanese Utility Model Publication 55-106).
348). In the conventional piston cooling structure, the oil is sprayed from the inside of the piston to the inner surface of the piston to cool the piston.

【0003】[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。
However, the piston cooling structure in which the piston is cooled only from the inner surface has the following problems. I. The piston cannot be cooled uniformly. In particular, since the thickness around the pin boss portion is large and a large amount of heat from the combustion chamber is conducted through the top of the piston, the temperature tends to be high. If the temperature around the pin boss part becomes locally high, the knock limit will be reduced, and noise due to a large clearance with the cylinder bore,
This causes an increase in friction. B. Further, since the oil drops only after coming into contact with the piston, the oil is easily overheated by the piston, and the heat deterioration of the oil is accelerated.

【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。
It is an object of the present invention to provide a piston for an internal combustion engine which enables the piston to be cooled more uniformly, including the pin boss portion, which has been difficult to cool in the past, and which can suppress the thermal deterioration of the oil itself. is there.

【0005】[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
の通路とを有していることを特徴とする内燃機関用ピス
トン。
According to the invention, the above object is achieved by the following piston of an internal combustion engine. That is, in a piston for an internal combustion engine having a hollow portion to which oil is supplied inside the piston, a recessed portion that is recessed from the piston outer peripheral surface is formed around the opening end portion of the piston pin hole on the piston outer peripheral side, and the recessed portion is A first passage communicating with the hollow portion of the piston and a second passage communicating with the lower portion of the piston.
And a passage for the internal combustion engine piston.

【0006】[0006]

【作用】上記本発明の内燃機関のピストンにおいては、
中空部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。
In the piston of the internal combustion engine of the present invention described above,
The oil supplied to the hollow part cools the top of the piston,
Then, the pin boss portion and the sidewall portion, which have been difficult to cool in the past, are cooled through the first passage portion, and at the same time, the pin boss portion and the sidewall portion are cooled by the contact with the cylinder bore cooled by the engine cooling water. Return to the oil pan through the passage 2. Therefore, the entire piston can be cooled, and deterioration due to overheating of oil can be prevented.

【0007】[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。
1 to 4 show a preferred embodiment of a piston for an internal combustion engine according to the present invention. 1 to 4, the piston 10 includes a disk-shaped head portion 12 and a head portion 12 which is located at a position orthogonal to the piston pin axial direction.
A pair of skirt portions 14 extending downward from the side wall portion 16, a sidewall portion 16 located in the piston pin axial direction portion extending downward from the head portion 12, and a sidewall portion 16 located in the piston pin axial direction portion and integrally formed. It has a pin boss portion 18. A piston pin hole 20 is provided in the pin boss portion 18.
Has penetrated.

【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。
Head portions 1 are provided on both sides of the piston pin shaft center.
A pair of shelves 22 are provided that hang down from the lower surface of 2, and bend in the axial direction of the piston pin at the lower end of the hanging wall, and extend to the vicinity of the small end outer surface of the connecting rod (not shown). However, there is a slight gap between the tip of the lower wall of the shelf 22 and the outer surface of the connecting rod. The hanging wall of the shelf 22 is located inside the piston from the skirt portion 14 in the thrust-anti-thrust direction portion of the piston. A space surrounded by the pair of shelves 22, the head portion 12, the sidewall portion 16, and the connecting rod small end forms a hollow portion 24 for storing oil. An oil supply hole 26 is formed in the lower wall of the shelf 22 that constitutes the lower wall of the hollow portion 24, and the oil injected upward from below the piston enters the hollow portion 24 from the oil supply hole 26. enter.

【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。
Around the opening end of the piston pin hole 20 on the outer peripheral side of the piston, a recess 2 recessed from the outer peripheral surface of the piston is formed.
8 is formed. The recess 28 is vertically below the piston ring groove 30 and the oil ring groove 32, and is separated from the space below the piston by a recess lower wall 34. The recesses 28 are on the left and right of the piston pin hole 20 in the left-right direction of the piston pin axis.

【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。
The sidewall portion 16 is formed with a first passage 36 which communicates the inside and outside of the piston. The first passage 36 communicates the recess 28 and the hollow portion 24. The first passages 36 are provided on both the left and right sides of the connecting rod small end, below the oil ring groove 32 so as not to reach the ring land 38, and above the lower wall of the shelf 22 forming the hollow portion 24. First passage 36
The provision of the above allows the oil supplied to the hollow portion 24 to pass through the first passage 36 and exit to the concave portion 28. The oil in the recess 28 contacts the inner surface of the cylinder bore.

【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。
A second passage 40 is formed in the recess lower wall 34 to connect the recess 28 and the space below the piston. The second passage 40 is formed, for example, by notching the recess lower wall 34 from the outer peripheral side toward the inner peripheral side. Therefore, even when the oil passes through the second passage 40, the oil can contact the inner surface of the cylinder bore.

【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。
Next, the operation will be described. The oil injected from below the piston to above (including diagonally above)
The oil enters into the hollow portion 24 through the oil supply hole 26 of the shelf 22 inside the piston. The oil repeatedly hits the ceiling and the lower wall of the hollow portion 24 during the reciprocating motion of the piston in the vertical direction, and uniformly cools the head portion 12 of the piston almost entirely.

【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。
The oil in the hollow portion 24 is transferred to the first passage 36.
Is discharged to the concave portion 28 through Oil is the first passage 3
The sidewall portion 16 and the pin boss portion 18 are effectively cooled when passing through 6 and in the recess 28.
Conventionally, since there are no holes or recesses such as the first passage 36 and the recess 28 of the present invention around the pin boss portion, and since the pin boss portion is thick, a large amount of heat flows and the periphery of the pin boss portion is locally high in temperature. However, in the present invention, since the first passage 36 and the recessed portion 28 are provided, the pin boss portion 18 and the sidewall portion 16 are also sufficiently cooled, the generation of a locally high temperature portion is suppressed, and the piston 10 is entirely formed. Can be cooled uniformly.

【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。
When the piston has a locally high temperature portion, the piston is distorted and the clearance between the piston and the cylinder bore must be increased in order to escape the thermal deformation. However, when the temperature is uniform, the posture of the piston is maintained. It is easy and noise and friction can be reduced.

【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。
The oil discharged into the recess 28 contacts the inner surface of the cylinder bore over a wide area when the piston moves up and down. Since the inner surface of the cylinder bore is always cooled from the inside of the cylinder block by the engine cooling water flowing through the water jacket formed in the cylinder block, the oil is also cooled and the oil is prevented from being overheated.

【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。
In the conventional piston cooling device which blows only on the inner surface of the piston and cools the piston from only the inner surface side, the oil heated by the piston heated from the combustion chamber is not heated but is cooled. Although there is a risk of overheating of the oil and deterioration of the oil in the piston that locally becomes hot, in the present invention, since the oil contacts the inner surface of the cylinder bore and is cooled, overheating of the oil is prevented.

【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。
The oil discharged to the recess 28 passes through the second passage 40, drops below the piston, and is returned to the oil pan. Even when passing through the second passage 40, the oil contacts the inner surface of the cylinder bore and is cooled, so that the temperature rise of the oil can be suppressed to a low level. The oil returned to the oil pan is pumped up by a pump and is again sent to each part of the engine for lubrication and cooling.

【0018】[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。
According to the present invention, a concave portion recessed from the outer peripheral surface of the piston is formed around the opening end portion of the piston pin hole on the outer peripheral side of the piston, and the concave portion is formed by the hollow portion formed in the piston and the first passage. Since it communicates with the space below the piston through the second passage, the oil that passes through the first passage and goes out to the recess can cool the pin boss portion and sidewall portion, which was difficult to cool in the past, and the entire piston It can be cooled more uniformly than before. As a result, the knock limit can be extended to improve performance, improve the piston posture, reduce noise and friction, and reduce the heat load on the equipment around the piston (connecting rod, piston pin, piston ring). Therefore, the reliability can be improved.

【0019】また、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るので、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。
Further, since the oil contacts the surface of the cylinder bore and is cooled when passing through the recess and the second passage, it is possible to prevent overheating of the oil and deterioration of the oil.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a front view of a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention as seen in a piston pin axial direction.

【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。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the piston of FIG. 1 taken along a plane orthogonal to the piston pin axial direction.

【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。
3 is a cross-sectional view of the piston of FIG. 1 taken along a plane parallel to the piston pin axial direction.

【図4】図1のピストンの底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the piston of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 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 10 piston 12 head part 14 skirt part 16 sidewall part 18 pin boss part 20 piston pin hole 22 shelf 24 hollow part 26 oil supply hole 28 recess 30 piston ring groove 32 oil ring groove 34 recess lower wall 36 first passage 38 ring land 40 Second passage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピストン内部にオイルが供給される中空
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の通路とを有していることを特徴とする内燃機関
用ピストン。
1. In a piston for an internal combustion engine having a hollow portion into which oil is supplied, a recessed portion that is recessed from the piston outer peripheral surface is formed around the opening end portion of the piston pin hole on the piston outer peripheral side, The piston for an internal combustion engine, wherein the concave portion has a first passage communicating with the hollow portion of the piston and a second passage communicating with a lower portion of the piston.
JP35406191A 1991-12-19 1991-12-19 Piston for internal combustion engine Expired - Fee Related JP2812031B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5713262A (en) * 1995-06-12 1998-02-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine piston having a recess defined in the lower surface of the head
KR20140123600A (en) * 2012-03-12 2014-10-22 페더럴-모걸 코오포레이숀 Engine piston

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