JPH08514Y2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関用ピストンに係り、特にオイルに
よるピストン冷却に関し改良された内燃機関用ピストン
に係る。

［従来の技術］ 内燃機関に用いられるピストンは、一般に、頂部とそ
の外周縁に接続すべく設けられた筒状のスカート部とを
有するカップ状をなし、スカート部のシリンダボア内周
面に対する摺動抵抗の低減と軽量化のためにピストン外
周面に開口したピストンピン孔の開口端の周りに延在し
てピストン外周面より窪んだサイドカット部を有してい
る。この種のピストンは、例えば、実開昭60-120242
号、特開昭62-85153号の各公報に示されている。

ピストンのサイドカット部にはピストンの往復動によ
ってオイルリングによりシリンダボア壁面より掻き取ら
れたオイルが溜ることが知られている。サイドカット部
に溜るオイルをピストン冷却に有効に利用すべく、サイ
ドカット部の正面壁の上部にピストン内部空間と連通す
るオイル通路を設け、このオイル通路によりサイドカッ
ト部のオイルをピストン内部空間に導くことが考えられ
ており、これは上述の実開昭60-120242号公報或いは実
開昭52-127111号公報に示されている。

［考案が解決しようとする課題］ サイドカット部に溜まったオイルをサイドカット部よ
りピストン内部空間へ通じるオイル通路を経てピストン
内部空間へ導入することによりピストン頂部の冷却を最
も効果的に達成するためには、該オイル通路を通って流
れたオイルをピストン内部空間の天上壁にできるだけ広
い面積に亙って接触させることが重要である。かかるオ
イル通路を通るオイルの流れはピストンの往復動が上死
点にて反転することによってオイルに作用する慣性力に
より付勢されるので、オイル通路を通って流れたオイル
をピストン内部空間の天上壁へ向けてできるだけ強く吹
き付けるべくオイル通路を通るオイルの流れをできるだ
け強く加速するためには、オイル通路はピストンの縦方
向に向けられているのが好ましい。

一方サイドカット部に溜まったオイルはピストンピン
孔の開口端の周り及びピストンピンの端部を冷却するた
めにも有効に使用されるのが好ましい。これらの部分を
冷却するオイルの流れは円弧に沿った流れとなるので、
これらの部分を冷却した後のオイルをサイドカット部よ
りピストン内部空間へ導くようにした構成では、サイド
カット部よりピストン内部空間へ通じるオイル通路に大
きな軸線方向の延在長さを持たせることはできない。従
ってサイドカット部に溜まったオイルによりピストン頂
壁部を冷却することと、同オイルにてピストンピン孔開
口端周縁及びピストンピン端部を冷却することは、別々
のオイルにより行われるのが好ましい。

本考案は、サイドカット部に溜まったオイルの有効利
用に関する上記の事情に鑑み、サイドカット部に溜まっ
たオイルをピストン頂壁部の冷却に使用する部分と、ピ
ストンピン孔の開口端周縁とピストンピンの端部都の冷
却に使用する部分とに明確に分けることにより、それぞ
れのオイル分による冷却効果を最大限に達成する内燃機
関用ピストンを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上述の如き目的は、本考案によれば、ピストン外周面
に開口したピストンピン孔の開口端の周りにピストン外
周面より窪んだサイドカット部を有する内燃機関用ピス
トンに於いて、前記サイドカット部の両側縁部の上部よ
りピストン内部空間へ連通する一対のオイル通路を有
し、前記サイドカット部の上縁端面が前記ピストンピン
孔の開口端を囲む第一の窪み部と前記一対のオイル通路
の入口を囲む一対の第二の窪み部とを含み、これら第一
の窪み部と第二の窪み部との接合部がＶ形をなしてお
り、前記サイドカット部の正面壁はスカート側より前記
上縁端面へ向かうに従いピストン中心に近付くよう傾斜
し、前記オイル通路は前記サイドカット部より前記ピス
トン内部空間へ向けてピストン頂部へ向かう方向に傾斜
して延在し且つ前記ピストン内部空間側にて該ピストン
内部空間の天上壁の周縁湾曲部の壁面に沿って開口して
いることを特徴とする内燃機関用ピストンによって達成
される。

［考案の作用及び効果］ 上述の如き構成によれば、ピストンが上昇ストローク
より上死点を経て下降ストロークへ反転する際サイドカ
ット部に溜まったオイルが慣性力によってサイドカット
部内を上昇するとき、サイドカット部の上縁端面に形成
された一対のＶ形部が分水嶺となって、それより内側に
向かうオイルは前記第一の窪み部に案内されてピストン
ピン孔開口端の周り及びピストンピンの端部を効率良く
冷却し、又一対のＶ形部より両外側に流入したオイルは
オイル通路を経てピストン内部空間の天上壁を冷却する
に最も効果的な要領にてピストン頂壁部の冷却に利用さ
れる。又この場合、特にサイドカット部の正面壁がスカ
ート側より上縁端面へ向かうに従いピストン中心に近付
くよう傾斜していることにより、該正面壁とオイル通路
との間の相対角度が小さくされ、サイドカット部よりオ
イル通路内へオイルがより滑らかに流入することによっ
てオイル通路を通って流れるオイルの流速を増ことがで
き、更に又オイル通路がピストン内部空間の天上壁の周
縁湾曲部の壁面に沿って開口していることにより、オイ
ル通路を出たオイルはピストン内部空間の天上壁に可及
的に広い面積に亙る油膜を形成することができ、ピスト
ン頂壁部の冷却効果が可及的に高められる。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本考案を実施例について詳
細に説明する。

第１図乃至第３図は本考案による内燃機関用ピストン
の一つの実施例を示している。図に於て、10はピストン
を全体的に示しており、ピストン10は、円盤状のピスト
ン頂部12と、ピストン頂部12の外周縁に接続して設けら
れた筒状のスカート部14とを有し、カップ状をなしてい
る。ピストン頂部12の外周面には三つのリング溝、即ち
トップリング溝16とセカンドリング溝18とオイルリング
溝20とが各々設けられている。トップリング溝16とセカ
ンドリング溝18には図には示されていないピストンリン
グが装着され、オイルリング溝20には図示されていない
オイルリングが装着される。

スカート部14にはピストン外周面に開口した一対のピ
ストンピン孔22が設けられている。

ピストンピン孔22の開口端の周りにはピストン外周面
より窪んだサイドカット部24が該開口端の周りに延在し
て設けられている。サイドカット部24は底壁としての正
面壁26を有しており、正面壁26はスカート側よりピスト
ン頂部側、即ち図にて下方より上方へ向うに従いピスト
ン中心に近づくよう傾斜している。正面壁26の上端近傍
部にはピストンピン孔22を隔てた両側に、即ちサイドカ
ット部24の上側隅部にオイル通路30が設けられている。
オイル通路30はピストン壁を貫通してピストン内部空間
28に連通している。オイル通路30は、第３図によく示さ
れている如く、サイドカット部24の正面壁26に対し大き
い折曲部を有することなく滑らかに接続され、且ピスト
ン内部空間28の天井壁29に対しても大きい折曲部を有す
ることなく滑らかに接続されるべく傾斜して設けられて
いる。

サイドカット部24の上縁端面27は、ピストンピン孔22
の両側にて各々、オイル通路30に対し傾斜した傾斜面27
aと、ピストンピン孔22の開口端の周りの上側を取囲ん
で延在する円弧面27bとを有し、Ｖ形をなしている。

これによりサイドカット部24の上方にはオイルリング
溝20より垂下された形態にて三角形状のピストン外周面
32がピストンピン孔22の両側に延在することになる。こ
のピストン外周面32は、オイルリング溝直下に於けるピ
ストン直径とほぼ同じ直径の円弧面をもって延在し、オ
イル掻き落し面として作用するようになっている。

上述の如く構成されていることにより、サイドカット
部24に溜ったオイルはピストンが上死点位置より下死点
位置へ向けて移動する際に慣性力により跳上ってサイド
カット部24の上縁端面27に衝突する。このオイルの一部
は傾斜面27aに案内されて流れてオイル通路30に至り、
オイル通路30を通ってピストン内部空間28に流れる。ピ
ストン内部空間28に流れたオイルは、その天井壁29に沿
って流れ、これより自由落下する。これにより燃焼熱に
より特に高温となるピストン頂部12の冷却が良好に行わ
れるようになる。

一方、サイドカット部24の上縁端面27に衝当したオイ
ルの残りは円弧面27bに沿って流れてピストンピン孔22
の開口端の周りに至り、ピストンピン孔22に挿入される
ピストンピンの端部及びその周辺の冷却を行うようにな
る。

尚、図示の実施例に於ては、サイドカット部24の側端
壁に溝34が形成され、該側端壁を伝わって流れるオイル
がより一層、オイル通路30に確実に到達するようにな
る。

第４図乃至第５図は本考案による内燃機関用ピストン
の他の実施例を示している。尚、第４図乃至第５図に於
て第１図乃至第３図に対応する部分は第１図乃至第３図
に付した符号と同一の符号により示されている。

かかる実施例に於ては、ピストンピン孔22に挿入され
たピストンピン40の両端がサイドカット部24内に突出
し、このピストンピン40の上端外周面とサイドカット部
24の上縁端面27の円弧面27aとの間にピストン周りのオ
イル通路42が構成されるようになっている。

この実施例に於ては、サイドカット部24に溜ったオイ
ルの一部がピストンの往復動に伴ないオイル通路42を繰
返し流れるようになり、ピストンピン40の冷却がより積
極的に行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による内燃機関用ピストンの一つの実施
例を示す正面図、第２図は第１図に示された内燃機関用
ピストンの側面図、第３図は第１図の線III-IIIに沿う
断面図、第４図は本考案による内燃機関用ピストンの他
の実施例を示す正面図、第５図は第４図の線Ｖ−Ｖに沿
う断面図である。 10……ピストン,12……ピストン頂部,14……スカート
部,16……トップリング溝,18……セカンドリング溝,20
……オイルリング溝,22……ピストンピン孔,24……サイ
ドカット部,26……正面壁,27……上縁端面,27a……傾斜
面,27b……円弧面,28……ピストン内部空間,29……天井
面,30……オイル通路,32……ピストン外周面,34……溝,
40……ピストンピン,42……オイル通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−120242（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−127111（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−200440（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストン外周面に開口したピストンピン孔
   の開口端の周りにピストン外周面より窪んだサイドカッ
   ト部を有する内燃機関用ピストンに於いて、前記サイド
   カット部の両側縁部の上部よりピストン内部空間へ連通
   する一対のオイル通路を有し、前記サイドカット部の上
   縁端面が前記ピストンピン孔の開口端を囲む第一の窪み
   部と前記一対のオイル通路の入口を囲む一対の第二の窪
   み部とを含み、これら第一の窪み部と第二の窪み部との
   接合部がＶ形をなしており、前記サイドカット部の正面
   壁はスカート側より前記上縁端面へ向かうに従いピスト
   ン中心に近付くよう傾斜し、前記オイル通路は前記サイ
   ドカット部より前記ピストン内部空間へ向けてピストン
   頂部へ向かう方向に傾斜して延在し且つ前記ピストン内
   部空間側にて該ピストン内部空間の天上壁の周縁湾曲部
   の壁面に沿って開口していることを特徴とする内燃機関
   用ピストン。