WO2015198434A1 - Piston for internal combustion engine - Google Patents

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理晴 葛西
洋孝 赤松
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    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

Abstract

The present invention is a piston for an internal combustion engine (1) that comprises: a piston body (11); an oil ring groove (115) formed on the outer peripheral surface of a crown portion (111) of the piston body; a cooling channel (17) formed along the circumferential direction of the piston body in the interior of the piston body; and drain holes (2) that connect the concave surface of the oil cylinder groove to the inner surface of the piston body; and introduces, from an inlet passage (17A) in the cooling channel, a cooling oil that is injected toward the inner surface of the piston body from the lower portion of the internal combustion engine cylinder and discharges the cooling oil out of an outlet passage (17B), wherein the drain holes (2) are provided in a position avoiding the inlet passage (17A) and the outlet passage (17B).

Description

内燃機関用ピストンPiston for internal combustion engine
 本発明は、内燃機関に用いられるピストンに関するものである。 The present invention relates to a piston used in an internal combustion engine.
 従来の内燃機関において、シリンダの下部からピストンの内面に向かって冷却油を噴射し、これによりピストンを冷却することが行われている。この種の内燃機関では、噴射された冷却油が、直接または、ピストンの内面に衝突したのち当該内面を伝って流下する途中で、排油孔に入り、排油孔及びオイルリング溝を逆流して燃焼することがある。この不具合を防止するために、ピストンのオイルリング溝の底と排油孔を介して連通するオイルギャラリをピストンの内部に形成し、このオイルギャラリの両端に設けられたオイル逃がし孔を、ピストンの内面においてオイルジェットノズルにより噴射された冷却油と干渉しない位置に開口させてなるピストンが知られている(特許文献1の第1図~第3図の「オイルギャラリ16」参照)。 In a conventional internal combustion engine, cooling oil is sprayed from the lower part of the cylinder toward the inner surface of the piston, thereby cooling the piston. In this type of internal combustion engine, the injected cooling oil collides with the inner surface of the piston and enters the oil draining hole while flowing down along the inner surface, and flows back through the oil draining hole and the oil ring groove. May burn. In order to prevent this problem, an oil gallery communicating with the bottom of the oil ring groove of the piston via the oil drain hole is formed inside the piston, and oil relief holes provided at both ends of the oil gallery are formed on the piston. A piston is known which is opened on the inner surface at a position where it does not interfere with the cooling oil injected by the oil jet nozzle (see “oil gallery 16” in FIGS. 1 to 3 of Patent Document 1).
実開昭63-96221号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-96221
 しかしながら、上記従来のピストンのように、オイルリング溝に沿ってピストンの内部にオイルギャラリを形成するには、ピストンの肉厚をその分だけ厚くする必要があるため、重量が増加するという問題がある。 However, as in the conventional piston, in order to form an oil gallery in the piston along the oil ring groove, it is necessary to increase the thickness of the piston accordingly. is there.
 本発明が解決しようとする課題は、軽量化を図りつつ冷却油の燃焼室への侵入を抑制する内燃機関用ピストンを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine that suppresses entry of cooling oil into a combustion chamber while reducing the weight.
 本発明は、オイルリング溝とピストン本体の内面とを連通するドレイン孔を、ピストン本体の円周方向に沿って形成されたクーリングチャネルの入口流路及び出口流路を避けた位置に設けることによって上記課題を解決する。 The present invention provides a drain hole that communicates the oil ring groove and the inner surface of the piston body at a position that avoids the inlet channel and the outlet channel of the cooling channel formed along the circumferential direction of the piston body. Solve the above problems.
 本発明によれば、内燃機関のシリンダの下部からピストン本体の内面に向かって噴射される冷却油の入口流路と出口流路を避けた位置にドレイン孔を設けているので、冷却油がドレイン孔を逆流するのを抑制することができる。したがって、ピストン本体の内部にオイルギャラリなどの流路を形成する必要がなく、ピストンの肉厚をその分だけ薄くすることができるので、ピストンの軽量化を図りつつ冷却油の燃焼室への侵入を抑制することができる。 According to the present invention, the drain hole is provided at a position avoiding the inlet and outlet passages of the cooling oil injected from the lower part of the cylinder of the internal combustion engine toward the inner surface of the piston body. It is possible to suppress the reverse flow of the holes. Therefore, it is not necessary to form a flow path such as an oil gallery inside the piston body, and the thickness of the piston can be reduced by that much, so the cooling oil can enter the combustion chamber while reducing the weight of the piston. Can be suppressed.
本発明に係るピストンを適用した内燃機関の一実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the internal combustion engine to which the piston which concerns on this invention is applied. 本発明に係るピストン本体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the piston main body which concerns on this invention. 図2のピストンの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the piston of FIG. 図3BのIIIB-IIIB線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IIIB-IIIB line | wire of FIG. 3B. 図3AのIV部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the IV section of FIG. 3A. 本発明に係るピストンの第1実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。FIG. 5 is a transverse sectional view (cross section taken along line VV in FIG. 4) showing the first embodiment of the piston according to the present invention. 本発明に係るピストンの第2実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。FIG. 5 is a transverse sectional view (a section taken along line VV in FIG. 4) showing a second embodiment of the piston according to the present invention. 本発明に係るピストンの第3実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。FIG. 5 is a transverse sectional view (a section taken along line VV in FIG. 4) showing a third embodiment of the piston according to the present invention. 本発明に係るピストンの第4実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。FIG. 6 is a transverse cross-sectional view (cross section taken along line VV in FIG. 4) showing a fourth embodiment of the piston according to the present invention. 本発明に係るピストンの第5実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。FIG. 6 is a transverse sectional view (cross section taken along line VV in FIG. 4) showing a fifth embodiment of the piston according to the present invention.
 以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係るピストン1を適用した内燃機関3の一実施の形態を示す断面図である。以下に例示する内燃機関は、ガソリンエンジンであって吸気ポートに燃料を噴射して吸入空気との混合気を燃焼室に導入するタイプのものであるが、本発明のピストン1は、燃料を燃焼室に直接噴射する、いわゆる直噴型ガソリンエンジンや、圧縮自己着火(HCCI)型ガソリンエンジン、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼(SI)を切り換えるタイプのエンジン、又はディーゼルエンジンなど、各種の内燃機関に適用することができる。要するに、後述するように、シリンダ31Aの下部からピストン本体11の内面(裏面ともいう)に向かって上方に冷却油(エンジン潤滑油でもある)を噴射する内燃機関であれば、本発明のピストン1を適用することができる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an internal combustion engine 3 to which a piston 1 according to the present invention is applied. The internal combustion engine exemplified below is a gasoline engine and is of a type in which fuel is injected into an intake port and an air-fuel mixture with intake air is introduced into a combustion chamber. The piston 1 of the present invention burns fuel. Various internal combustion engines, such as so-called direct injection gasoline engines that directly inject into the chamber, compression self-ignition (HCCI) gasoline engines, engines that switch between compression self-ignition combustion and spark ignition combustion (SI), or diesel engines Can be applied to. In short, as will be described later, the piston 1 of the present invention is applicable to any internal combustion engine that injects cooling oil (also engine lubricating oil) upward from the lower portion of the cylinder 31A toward the inner surface (also referred to as the back surface) of the piston body 11. Can be applied.
 本例の内燃機関3は、シリンダブロック31と、シリンダブロック10の上面に締結されたシリンダヘッド33とを備える。シリンダブロック31の内部にはシリンダ31Aが形成され、このシリンダ31Aには、ピストン本体11が往復運動可能に嵌挿されている。ピストン本体11と、コネクティングロッド12の上端は、ピストンピン13により揺動可能に連結され、コネクティングロッド12の下端は、クランクシャフト32のクランクアーム32Aに連結されている。これにより、燃焼行程によるピストン本体11の往復運動が、クランクシャフト32の回転運動に変換され、この回転運動の出力が車両の走行駆動源となる。なお図1は、内燃機関3の一つのシリンダ31Aを示し、たとえば4気筒直列エンジンであれば、図1に示す一対のシリンダ31A及びピストン1(ピストン本体11、コネクティングロッド12及びピストンピン13)が、図1の紙面の垂直方向(クランクシャフト32の軸方向)に4つ設けられることになる。 The internal combustion engine 3 of this example includes a cylinder block 31 and a cylinder head 33 fastened to the upper surface of the cylinder block 10. A cylinder 31A is formed inside the cylinder block 31, and the piston body 11 is fitted into the cylinder 31A so as to be capable of reciprocating. The piston body 11 and the upper end of the connecting rod 12 are connected by a piston pin 13 so as to be swingable, and the lower end of the connecting rod 12 is connected to a crank arm 32A of the crankshaft 32. Thereby, the reciprocating motion of the piston body 11 due to the combustion stroke is converted into the rotational motion of the crankshaft 32, and the output of this rotational motion becomes the travel drive source of the vehicle. 1 shows one cylinder 31A of the internal combustion engine 3. For example, in the case of a four-cylinder in-line engine, the pair of cylinders 31A and the piston 1 (piston main body 11, connecting rod 12, and piston pin 13) shown in FIG. 4 are provided in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 (the axial direction of the crankshaft 32).
 シリンダヘッド33には、燃焼室を形成する凹部33Aが形成され、ここに吸気ポート34を開閉する吸気弁34A、排気ポート35を開閉する排気弁35A、及び燃料と空気との混合気を着火する点火プラグ36がそれぞれ設けられている。なお、上述した直噴型エンジンや圧縮自己着火燃焼(HCCI)と火花点火燃焼(SI)を切り換えるタイプのエンジンの場合は、点火プラグ36の近傍に燃料噴射バルブが設けられ、ディーゼルエンジンや圧縮自己着火型ガソリンエンジンの場合は、点火プラグ36に代えて燃料噴射バルブが設けられる。 The cylinder head 33 is formed with a recess 33A that forms a combustion chamber, which ignites an intake valve 34A that opens and closes the intake port 34, an exhaust valve 35A that opens and closes the exhaust port 35, and a mixture of fuel and air. A spark plug 36 is provided. In the case of the direct injection type engine or the type of engine that switches between compression self-ignition combustion (HCCI) and spark ignition combustion (SI) described above, a fuel injection valve is provided in the vicinity of the spark plug 36, and a diesel engine or a compression self-ignition engine is provided. In the case of an ignition type gasoline engine, a fuel injection valve is provided instead of the spark plug 36.
 シリンダブロック31の下面にはオイルパン37が取り付けられ、内燃機関の潤滑油が貯留されている。この潤滑油は、オイルポンプ37Aにより、シリンダブロック31の内部に形成されたオイル供給路37Bに導かれ、各シリンダブロック31の下部に1つずつ設けられたオイルジェットノズル37Cから、ピストン本体11の内面(裏面)に噴射される。なお、オイルジェットノズル37Cから噴射される潤滑油は、ピストン本体11とシリンダ31Aとの潤滑性を確保する機能を有するほか、燃焼によって高温となるピストン本体11を冷却する機能をも有する。したがって、本明細書において潤滑油を冷却油とも称する。オイルジェット37Cから噴射される冷却油は、後述するクーリングチャネル17の入口流路17Aの下端の開口に向けて噴射されるが、クーリングチャネル17に至った冷却油は出口流路17Bからシリンダ31A内を滴下し、オイルパン37に捕集される。 An oil pan 37 is attached to the lower surface of the cylinder block 31 to store lubricating oil for the internal combustion engine. This lubricating oil is guided to an oil supply path 37B formed inside the cylinder block 31 by an oil pump 37A, and from the oil jet nozzle 37C provided one by one in the lower part of each cylinder block 31, Sprayed on the inner surface (back surface). The lubricating oil injected from the oil jet nozzle 37C has a function of ensuring the lubricity between the piston main body 11 and the cylinder 31A, and also has a function of cooling the piston main body 11 that becomes high temperature by combustion. Therefore, in this specification, lubricating oil is also called cooling oil. The cooling oil injected from the oil jet 37C is injected toward an opening at the lower end of an inlet flow path 17A of the cooling channel 17 described later. Is dropped and collected in the oil pan 37.
 次に、本例のピストン本体11の構造について説明する。図2に本例のピストン本体11の外観を示し、図3Aに本例のピストン本体11の縦断面を示し、図3Bに本例のピストン本体11の横断面を示す。本例のピストン本体11は、これらの図面に示すように、燃焼室の底面を構成する冠面111Aを有するクラウン部111と、往復運動時の挙動を安定させるスカート部112と、が一体化された構造とされている。ここで、クラウン部111とスカート部112とを一体化する手法として、これらを製造時に一体成形したり、ピストンピン20により相互に結合される2分割構造としたりすることができる。 Next, the structure of the piston body 11 of this example will be described. FIG. 2 shows the appearance of the piston main body 11 of this example, FIG. 3A shows a vertical cross section of the piston main body 11 of this example, and FIG. 3B shows a cross section of the piston main body 11 of this example. In the piston main body 11 of this example, as shown in these drawings, a crown portion 111 having a crown surface 111A constituting the bottom surface of the combustion chamber and a skirt portion 112 that stabilizes the behavior during reciprocating motion are integrated. Structure. Here, as a method of integrating the crown portion 111 and the skirt portion 112, they can be integrally formed at the time of manufacture, or can be formed into a two-part structure coupled to each other by the piston pin 20.
 ピストン本体11のクラウン部111の外周には、上から順に、トップリング溝113、セカンドリング溝114及びオイルリング溝115が全周にわたって形成されている。そして、図1及び図2に示すように、トップリング溝113にはトップリングが装着され、セカンドリング溝114にはセカンドリングが装着され、オイルリング溝115にはオイルリングが装着される。 A top ring groove 113, a second ring groove 114, and an oil ring groove 115 are formed on the outer periphery of the crown portion 111 of the piston body 11 in order from the top. As shown in FIGS. 1 and 2, a top ring is attached to the top ring groove 113, a second ring is attached to the second ring groove 114, and an oil ring is attached to the oil ring groove 115.
 クラウン部111の内面には、下方に向かって平行に延在する一対のピストンピンボス18が設けられ、それぞれにピストンピン孔18Aが形成されている。このピストンピン孔18Aにピストンピン13が嵌合され、これによりピストン本体11とコネクティングロッド12とが揺動可能に結合する。詳細は後述するが、一対のピストンピンボス18,18は、クランクシャフト32の軸方向に所定間隔をもって平行に垂下し、ピストンピン13はクランクシャフト32の軸方向に沿って嵌合されている。 A pair of piston pin bosses 18 extending in parallel downward is provided on the inner surface of the crown portion 111, and a piston pin hole 18A is formed in each. The piston pin 13 is fitted into the piston pin hole 18A, whereby the piston main body 11 and the connecting rod 12 are coupled so as to be swingable. As will be described in detail later, the pair of piston pin bosses 18, 18 hangs parallel to the axial direction of the crankshaft 32 with a predetermined interval, and the piston pin 13 is fitted along the axial direction of the crankshaft 32.
 クラウン部111の内面(裏面)は、軽量化の観点から肉厚を可能な限り薄くするべく凹状に形成されている。そして、クラウン部111の内面と、トップリング溝113、セカンドリング溝114及びオイルリング溝115との間には、ピストン冠面111Aに対向した位置から見た平面視において、ピストン本体11の中心軸の周りに延びる環状のクーリングチャネル17が形成されている。 The inner surface (back surface) of the crown portion 111 is formed in a concave shape so as to make the thickness as thin as possible from the viewpoint of weight reduction. Between the inner surface of the crown portion 111 and the top ring groove 113, the second ring groove 114, and the oil ring groove 115, the central axis of the piston main body 11 in a plan view as viewed from the position facing the piston crown surface 111A. An annular cooling channel 17 extending around is formed.
 クーリングチャネル17は、オイルジェットノズル37Cからピストン本体11の内面に噴射された冷却油を取り込んで循環させ、ピストン本体11のうち、特に冠面111Aの中央部及びトップリング溝113を重点的に強制冷却する。このため、オイルジェットノズル37Cからピストン本体11の内面に噴射された冷却油の主要部をクーリングチャネル17に導入及び導出するべく、クラウン部111には、図3Bの横断面図に示すように、ピストン1の軸方向に沿って延びる冷却油の入口流路17Aと出口流路17Bが形成されている。入口流路17Aは、その下端がピストン本体11の内面のうち冷却油の噴射中心領域Rに開口し、上端がクーリングチャネル17と連通する。また出口流路17Bは、その下端がピストン本体11の内面のうちの冷却油の噴射中心領域R以外の位置に開口し、上端がクーリングチャネル17と連通する。 The cooling channel 17 takes in and circulates the cooling oil sprayed from the oil jet nozzle 37C to the inner surface of the piston body 11, and forcibly focuses the center portion of the crown surface 111A and the top ring groove 113 in the piston body 11 in particular. Cooling. Therefore, in order to introduce and lead out the main part of the cooling oil injected from the oil jet nozzle 37C to the inner surface of the piston body 11 to the cooling channel 17, the crown part 111 has a cross-sectional view as shown in FIG. An inlet passage 17A and an outlet passage 17B for cooling oil extending along the axial direction of the piston 1 are formed. The lower end of the inlet channel 17 </ b> A opens into the cooling oil injection center region R in the inner surface of the piston body 11, and the upper end communicates with the cooling channel 17. The lower end of the outlet channel 17 </ b> B opens at a position other than the cooling oil injection center region R on the inner surface of the piston body 11, and the upper end communicates with the cooling channel 17.
 そして、オイルジェットノズル37Cからピストン本体11の内面の入口流路17Aに向かって噴射された冷却油の一部は、当該入口流路17Aからクーリングチャネル17に取り込まれて循環し、出口流路17Bからオイルパン37へ滴下する。そして、冷却油がクーリングチャネル17を循環することで、主としてピストン本体11の冠面111Aの中央部やトップリング溝113などが強制冷却される。 A part of the cooling oil injected from the oil jet nozzle 37C toward the inlet channel 17A on the inner surface of the piston main body 11 is taken into the cooling channel 17 from the inlet channel 17A and circulates, and the outlet channel 17B. To the oil pan 37. Then, the cooling oil circulates through the cooling channel 17 so that mainly the central portion of the crown surface 111A of the piston body 11 and the top ring groove 113 are forcibly cooled.
 ここで、オイルジェットノズル37Cから噴射される冷却油は、微粒化された冷却油も含めて概観すれば、ピストン本体11の内面に対して全体的に噴射されることになる。しかしながら、オイルジェットノズル37Cから噴射される冷却油は、当該オイルジェットノズル37Cにより規定された所定の噴射パターン幅にて噴射されるので、本明細書において噴射中心領域Rというときは、オイルジェットノズル37Cが指向する内面の領域を意味し、噴射される冷却油の噴射量が最も集中する領域をいうものとする。 Here, if the cooling oil sprayed from the oil jet nozzle 37C, including the atomized cooling oil, is overviewed, it will be sprayed to the inner surface of the piston body 11 as a whole. However, since the cooling oil injected from the oil jet nozzle 37C is injected with a predetermined injection pattern width defined by the oil jet nozzle 37C, the term “injection center region R” in this specification refers to the oil jet nozzle. It means the area of the inner surface directed by 37C, and the area where the injection amount of the injected cooling oil is most concentrated.
 なお、図3A及び図3Bに示すクーリングチャネル17は、その断面が円形であるが、楕円形や矩形であってもよい。また、クーリングチャネル17の通路断面積は、徒に大きくすると冷却油量の増加により燃費低下を来たすおそれもあるので、従来と同程度とすることが望ましい。 The cooling channel 17 shown in FIGS. 3A and 3B is circular in cross section, but may be oval or rectangular. In addition, if the passage cross-sectional area of the cooling channel 17 is increased, there is a risk that the fuel consumption may be reduced due to an increase in the amount of cooling oil.
 また、詳細は後述するが、本発明に係るピストン1はクーリングチャネル17を有する内燃機関3にのみ適用するものではなく、クーリングチャネル17を設けない内燃機関3にも適用することができる。これについては、図9に示す実施の形態において詳述する。また、クーリングチャネル17はピストン本体11の全周にわたって連続して形成したものに限定されず、非連続の通路で構成してもよい。これについては、図7に示す実施の形態において詳述する。 Although the details will be described later, the piston 1 according to the present invention is not only applied to the internal combustion engine 3 having the cooling channel 17 but can also be applied to the internal combustion engine 3 without the cooling channel 17. This will be described in detail in the embodiment shown in FIG. Moreover, the cooling channel 17 is not limited to what was formed continuously over the perimeter of the piston main body 11, and you may comprise it by a discontinuous channel | path. This will be described in detail in the embodiment shown in FIG.
 さらに、クーリングチャネル17における入口流路17Aと出口流路17Bの設定位置は、入口流路17Aが冷却油の噴射中心領域Rであり、出口流路17Bが冷却油の噴射中心領域Rから外れた位置(特にオイルジェットノズル37Cから噴射された冷却油が多量に入り込まない位置)であれば、ピストン本体11及び内燃機関3に対する相対位置は特に限定されない。ただし、オイルジェットノズル37Cの設定位置は、図1に示すようにシリンダ31Aの下部のコネクティングロッド12やクランクシャフト32の近傍である。したがって、これらとの干渉を避けて冷却油がピストン本体11の内面に向かって適切に噴射される位置が選定されることから、その意味においては、クーリングチャネル17における入口流路17Aと出口流路17Bの設定位置の、ピストン本体11及び内燃機関3に対する相対位置が限定されることはある。 Further, the setting positions of the inlet channel 17A and the outlet channel 17B in the cooling channel 17 are such that the inlet channel 17A is the cooling oil injection center region R and the outlet channel 17B is out of the cooling oil injection center region R. If it is a position (particularly a position where a large amount of cooling oil injected from the oil jet nozzle 37C does not enter), the relative position with respect to the piston body 11 and the internal combustion engine 3 is not particularly limited. However, the setting position of the oil jet nozzle 37C is in the vicinity of the connecting rod 12 and the crankshaft 32 below the cylinder 31A as shown in FIG. Therefore, the position where the cooling oil is appropriately injected toward the inner surface of the piston body 11 while avoiding interference with these is selected. In that sense, the inlet flow path 17A and the outlet flow path in the cooling channel 17 are selected. The relative position of the set position of 17B with respect to the piston body 11 and the internal combustion engine 3 may be limited.
 特に本例のピストン1は、図4の拡大断面図に示すように、オイルリング溝115の凹面とピストン本体11の内面とを直線状に連通するドレイン孔2を有する。本例のドレイン孔2は、その一端(図4の右端)がオイルリング溝115の凹面に開口し、他端(図4の左端)がピストン本体11の内面に開口している。なお、ドレイン孔2の一端は、オイルリング溝115の凹面を構成する3つの面の少なくともいずれかに開口すればよい。また、図4に示すドレイン孔2は、ピストン本体11の中心に向かって下向きに傾斜して設けられているが(図5~図9の実施形態において同じ)、水平であってもよい。 Particularly, the piston 1 of this example has a drain hole 2 that linearly connects the concave surface of the oil ring groove 115 and the inner surface of the piston body 11 as shown in the enlarged sectional view of FIG. One end (the right end in FIG. 4) of the drain hole 2 in this example opens in the concave surface of the oil ring groove 115, and the other end (the left end in FIG. 4) opens in the inner surface of the piston body 11. One end of the drain hole 2 may be opened on at least one of the three surfaces constituting the concave surface of the oil ring groove 115. Further, the drain hole 2 shown in FIG. 4 is inclined downward toward the center of the piston body 11 (same in the embodiment of FIGS. 5 to 9), but may be horizontal.
 図5~図8に示す実施形態のピストン本体11は、クーリングチャネル17、入口流路17A及び出口流路17Bを備えたピストン本体11であって、そのドレイン孔2は、図5~図8に示すように、クーリングチャネル17の入口流路17Aと出口流路17Bを避けた位置に設けられている。また、図9に示す実施形態のピストン本体11は、クーリングチャネル17が設けられていないピストン本体11であって、そのドレイン孔2は、図9に示すようにシリンダ31Aの下部からピストン本体11の内面に向かって噴射される冷却油の噴射中心領域Rを避けた位置に設けられている。なお、図3A及び図3Bにおいては、本発明に係るドレイン孔2の図示を省略する。以下、本発明に係るドレイン孔2の実施の形態を説明する。 The piston main body 11 of the embodiment shown in FIGS. 5 to 8 is a piston main body 11 provided with a cooling channel 17, an inlet channel 17A and an outlet channel 17B, and the drain hole 2 thereof is shown in FIGS. As shown, the cooling channel 17 is provided at a position avoiding the inlet channel 17A and the outlet channel 17B. Moreover, the piston main body 11 of the embodiment shown in FIG. 9 is the piston main body 11 in which the cooling channel 17 is not provided, and its drain hole 2 is formed from the lower part of the cylinder 31A as shown in FIG. It is provided at a position avoiding the injection center region R of the cooling oil injected toward the inner surface. 3A and 3B, the illustration of the drain hole 2 according to the present invention is omitted. Hereinafter, embodiments of the drain hole 2 according to the present invention will be described.
《第1実施形態》
 図5は、本発明に係るピストン1の第1実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。本例のクーリングチャネル17は、クラウン部111の全周にわたって連続した環状通路に形成され、ピストン本体11の中心に対して点対称の位置に入口流路17Aと出口流路17Bが設けられている。図示する例においては、クランクシャフト13の軸をY軸、これに直行する軸をX軸とした場合のXY座標平面の第一象限に入口流路17Aが設けられ、第三象限に出口流路17Bが設けられている。そして、オイルジェットノズル37Cからの冷却油の噴射中心領域Rは、図示するように入口流路17Aを含んだ第一象限に設定されている。
<< First Embodiment >>
FIG. 5 is a cross-sectional view (cross section taken along the line VV in FIG. 4) showing the first embodiment of the piston 1 according to the present invention. The cooling channel 17 of this example is formed in an annular passage that is continuous over the entire circumference of the crown portion 111, and an inlet channel 17 </ b> A and an outlet channel 17 </ b> B are provided at point-symmetrical positions with respect to the center of the piston body 11. . In the illustrated example, the inlet channel 17A is provided in the first quadrant of the XY coordinate plane when the axis of the crankshaft 13 is the Y axis and the axis orthogonal thereto is the X axis, and the outlet channel is provided in the third quadrant. 17B is provided. And the injection center area | region R of the cooling oil from the oil jet nozzle 37C is set to the 1st quadrant containing 17 A of inlet flow paths so that it may show in figure.
 このようなクーリングチャネル17と入口流路17Aと出口流路17Bのレイアウトに対して、本例のドレイン孔2は、クーリングチャネル17の入口流路17A及び出口流路17Bを避けた位置であって、同XY座標平面の第二象限に2つと、第四象限に2つの合計4つ設けられている。なお、本例の4つのドレイン孔2は、いずれもピストン本体11の中心に向かって形成され、さらにこれら4つのうち対向する2つずつのドレイン孔2は、ピストン本体11の中心に対して点対称の位置に設けられている。 With respect to the layout of the cooling channel 17, the inlet channel 17A, and the outlet channel 17B, the drain hole 2 in this example is a position that avoids the inlet channel 17A and the outlet channel 17B of the cooling channel 17. , Two in the second quadrant of the same XY coordinate plane and two in the fourth quadrant are provided. The four drain holes 2 in this example are all formed toward the center of the piston main body 11, and two of the four drain holes 2 facing each other are pointed with respect to the center of the piston main body 11. It is provided at a symmetrical position.
《第2実施形態》
 図6は、本発明に係るピストン1の第2実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。本例のクーリングチャネル17は、上述した第1実施形態と同様に構成された例である。すなわち、本例のクーリングチャネル17は、クラウン部111の全周にわたって連続した環状通路に形成され、ピストン本体11の中心に対して点対称の位置に入口流路17Aと出口流路17Bが設けられている。図示する例においては、クランクシャフト13の軸をY軸、これに直行する軸をX軸とした場合のXY座標平面の第一象限に入口流路17Aが設けられ、第三象限に出口流路17Bが設けられている。そして、オイルジェットノズル37Cからの冷却油の噴射中心領域Rは、図示するように入口流路17Aを含んだ第一象限に設定されている。
<< Second Embodiment >>
FIG. 6 is a cross-sectional view (cross section taken along the line VV in FIG. 4) showing a second embodiment of the piston 1 according to the present invention. The cooling channel 17 of the present example is an example configured similarly to the above-described first embodiment. That is, the cooling channel 17 of this example is formed in an annular passage that is continuous over the entire circumference of the crown portion 111, and the inlet channel 17 </ b> A and the outlet channel 17 </ b> B are provided at positions that are point-symmetric with respect to the center of the piston body 11. ing. In the illustrated example, the inlet channel 17A is provided in the first quadrant of the XY coordinate plane when the axis of the crankshaft 13 is the Y axis and the axis orthogonal thereto is the X axis, and the outlet channel is provided in the third quadrant. 17B is provided. And the injection center area | region R of the cooling oil from the oil jet nozzle 37C is set to the 1st quadrant containing 17 A of inlet flow paths so that it may show in figure.
 このようなクーリングチャネル17と入口流路17Aと出口流路17Bのレイアウトに対して、本例のドレイン孔2は、クーリングチャネル17の入口流路17A及び出口流路17Bを避けた位置であって、同XY座標平面の第一象限、第二象限、第三象限及び第四象限にそれぞれ1つの合計4つ設けられている。なお、本例の4つのドレイン孔2は、いずれもピストン本体11の中心に向かって形成され、さらにこれら4つのうち対向する2つずつのドレイン孔2は、ピストン本体11の中心に対して点対称の位置に設けられている。 With respect to the layout of the cooling channel 17, the inlet channel 17A, and the outlet channel 17B, the drain hole 2 in this example is a position that avoids the inlet channel 17A and the outlet channel 17B of the cooling channel 17. A total of four are provided in each of the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant of the XY coordinate plane. The four drain holes 2 in this example are all formed toward the center of the piston main body 11, and two of the four drain holes 2 facing each other are pointed with respect to the center of the piston main body 11. It is provided at a symmetrical position.
《第3実施形態》
 図7は、本発明に係るピストン1の第3実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。本例のクーリングチャネル17は、上述した第1実施形態及び第2実施例とは異なるように構成された例である。すなわち、本例のクーリングチャネル17は、クラウン部111の全周に沿って環状に形成されているが、両端が連通していない非連通通路とされている。そして、このクーリングチャネル17の両端それぞれに入口流路17Aと出口流路17Bが設けられている。図示する例においては、クランクシャフト13の軸をY軸、これに直行する軸をX軸とした場合のXY座標平面の第一象限に入口流路17Aが設けられ、第四象限に出口流路17Bが設けられている。そして、オイルジェットノズル37Cからの冷却油の噴射中心領域Rは、図示するように入口流路17Aを含んだ第一象限に設定されている。なお、クーリングチャネル17を非連続通路とする場合には、できる限り両端の位置が近接する方が、冷却性能の観点から好ましいが、本発明のピストン1は、クーリングチャネル17の形状には特に限定されない。したがって、上述した第1実施形態及び第2実施形態のように対面する位置に入口流路17Aと出口流路17Bを有する非連通のクーリングチャネル17であってもよい。
<< Third Embodiment >>
FIG. 7 is a cross-sectional view (cross section taken along the line VV in FIG. 4) showing a third embodiment of the piston 1 according to the present invention. The cooling channel 17 of this example is an example configured differently from the first embodiment and the second example described above. That is, the cooling channel 17 of the present example is formed in an annular shape along the entire circumference of the crown portion 111, but is a non-communication passage where both ends are not in communication. An inlet channel 17A and an outlet channel 17B are provided at both ends of the cooling channel 17, respectively. In the illustrated example, the inlet channel 17A is provided in the first quadrant of the XY coordinate plane when the axis of the crankshaft 13 is the Y axis and the axis orthogonal thereto is the X axis, and the outlet channel is provided in the fourth quadrant. 17B is provided. And the injection center area | region R of the cooling oil from the oil jet nozzle 37C is set to the 1st quadrant containing 17 A of inlet flow paths so that it may show in figure. When the cooling channel 17 is a discontinuous passage, it is preferable that the positions of both ends be as close as possible from the viewpoint of cooling performance, but the piston 1 of the present invention is particularly limited to the shape of the cooling channel 17. Not. Therefore, the non-communication cooling channel 17 which has the inlet flow path 17A and the outlet flow path 17B in the position which faces like 1st Embodiment and 2nd Embodiment mentioned above may be sufficient.
 このようなクーリングチャネル17と入口流路17Aと出口流路17Bのレイアウトに対して、本例のドレイン孔2は、クーリングチャネル17の入口流路17A及び出口流路17Bを避けた位置であって、同XY座標平面の第二象限及び第三象限にそれぞれ2つの合計4つ設けられている。すなわち、クーリングチャネル17の入口流路17Aと出口流路17Bが、ピストン本体11の中心を通るクランクシャフト32の軸方向の右側面に設けられている場合には、本例のドレイン孔2はすべて左側面に設けられている。なお、本例の4つのドレイン孔2は、いずれもピストン本体11の中心に向かって形成されている。 With respect to the layout of the cooling channel 17, the inlet channel 17A, and the outlet channel 17B, the drain hole 2 in this example is a position that avoids the inlet channel 17A and the outlet channel 17B of the cooling channel 17. A total of four are provided in each of the second quadrant and the third quadrant of the XY coordinate plane. That is, when the inlet channel 17A and the outlet channel 17B of the cooling channel 17 are provided on the right side surface in the axial direction of the crankshaft 32 passing through the center of the piston body 11, all the drain holes 2 in this example are formed. It is provided on the left side. Note that the four drain holes 2 of this example are all formed toward the center of the piston body 11.
《第4実施形態》
 図8は、本発明に係るピストン1の第4実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。本例のクーリングチャネル17は、上述した第1実施形態と同様に構成された例である。すなわち、本例のクーリングチャネル17は、クラウン部111の全周にわたって連続した環状通路に形成され、ピストン本体11の中心に対して点対称の位置に入口流路17Aと出口流路17Bが設けられている。図示する例においては、クランクシャフト13の軸をY軸、これに直行する軸をX軸とした場合のXY座標平面の第一象限に入口流路17Aが設けられ、第三象限に出口流路17Bが設けられている。そして、オイルジェットノズル37Cからの冷却油の噴射中心領域Rは、図示するように入口流路17Aを含んだ第一象限に設定されている。
<< 4th Embodiment >>
FIG. 8 is a transverse sectional view (cross section taken along line VV in FIG. 4) showing a fourth embodiment of the piston 1 according to the present invention. The cooling channel 17 of the present example is an example configured similarly to the above-described first embodiment. That is, the cooling channel 17 of this example is formed in an annular passage that is continuous over the entire circumference of the crown portion 111, and the inlet channel 17 </ b> A and the outlet channel 17 </ b> B are provided at positions that are point-symmetric with respect to the center of the piston body 11. ing. In the illustrated example, the inlet channel 17A is provided in the first quadrant of the XY coordinate plane when the axis of the crankshaft 13 is the Y axis and the axis orthogonal thereto is the X axis, and the outlet channel is provided in the third quadrant. 17B is provided. And the injection center area | region R of the cooling oil from the oil jet nozzle 37C is set to the 1st quadrant containing 17 A of inlet flow paths so that it may show in figure.
 このようなクーリングチャネル17と入口流路17Aと出口流路17Bのレイアウトに対して、本例のドレイン孔2は、クーリングチャネル17の入口流路17A及び出口流路17Bを避けた位置であって、同XY座標平面の第一象限、第二象限、第三象限及び第四象限にそれぞれ1つの合計4つ設けられている。なお、本例のドレイン孔2は、これら4つのうち対向する2つずつのドレイン孔2は、ピストン本体11の中心に対して点対称の位置に設けられている。ただし、本例の4つのドレイン孔2は、上述した第1~3実施形態及び後述する第5実施形態と異なり、いずれもピストン本体11の中心に対して角度θの傾斜をもって形成され、さらにこれら4つの傾斜方向は、ドレイン孔2の下端の開口が、いずれも入口流路17Aと出口流路17Bから遠ざかる方向とされている。 With respect to the layout of the cooling channel 17, the inlet channel 17A, and the outlet channel 17B, the drain hole 2 in this example is a position that avoids the inlet channel 17A and the outlet channel 17B of the cooling channel 17. A total of four are provided in each of the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant of the XY coordinate plane. In addition, the drain hole 2 of this example is provided in the point-symmetrical position with respect to the center of the piston main body 11 in the two drain holes 2 which face each other out of these four. However, the four drain holes 2 of this example are different from the first to third embodiments described above and the fifth embodiment to be described later, and are all formed with an inclination of an angle θ with respect to the center of the piston body 11, and these The four inclined directions are such that the lower end opening of the drain hole 2 is away from the inlet channel 17A and the outlet channel 17B.
《第5実施形態》
 図9は、本発明に係るピストン1の第5実施形態を示す横断面図(図4のV-V線に沿う断面)である。本例のピストン本体11には、上述した第1~4実施形態で示したクーリングチャネル17は設けられていない。すなわち、クラウン部111は、内燃機関の燃焼室を形成する冠面111Aと、オイルリング溝を含むピストンリング溝113~115が形成された円筒状側面と、ピストン本体11の内面とで囲まれ、ドレイン孔2以外の部分は中実状とされている。このようにクラウン部111を中実状に構成するのは、ピストン1の重量をより軽量化するためであり、クラウン部111の肉厚を極限まで薄くするとその効果が大きくなるからである。ただし、クラウン部111の肉厚を極限まで薄くすると、上述したようなクーリングチャネル17を形成するスペースが確保できないが、ピストン本体11のクラウン部111の肉厚を薄くすればそれだけ熱容量が小さくなるので、これより肉厚のピストン本体11に比べて、相対的に小さい冷却量で足りる。そのため、同図に示すようにオイルジェットノズル37Cから噴射する冷却油の噴射中心領域R(主として第一象限に含まれる)を、上述した第1~4実施形態の噴射中心領域Rに比べて大きく設定している。
<< 5th Embodiment >>
FIG. 9 is a cross-sectional view (cross section taken along line VV in FIG. 4) showing a fifth embodiment of the piston 1 according to the present invention. The piston body 11 of this example is not provided with the cooling channel 17 shown in the first to fourth embodiments. That is, the crown portion 111 is surrounded by a crown surface 111A that forms a combustion chamber of the internal combustion engine, a cylindrical side surface in which piston ring grooves 113 to 115 including oil ring grooves are formed, and an inner surface of the piston body 11. The portions other than the drain hole 2 are solid. The reason why the crown portion 111 is configured in a solid state is to reduce the weight of the piston 1, and the effect is increased when the thickness of the crown portion 111 is made extremely thin. However, if the thickness of the crown portion 111 is made extremely thin, the space for forming the cooling channel 17 as described above cannot be secured, but if the thickness of the crown portion 111 of the piston main body 11 is made thin, the heat capacity is reduced accordingly. As compared with the piston main body 11 having a larger wall thickness, a relatively small cooling amount is sufficient. Therefore, as shown in the figure, the injection center region R (mainly included in the first quadrant) of the cooling oil injected from the oil jet nozzle 37C is larger than the injection center region R of the first to fourth embodiments described above. It is set.
 このようなクーリングチャネル17のない構造のピストン本体11に対して、本例のドレイン孔2は、冷却油の噴射中心領域Rを避けた位置であって、同XY座標平面の第二象限に1つ、第二象限と第三象限の境界のX軸上に1つ、第三象限及び第四象限にそれぞれ1つの、合計4つ設けられている。なお、本例の4つのドレイン孔2は、いずれもピストン本体11の中心に向かって形成されている。またこれら4つのうち対向する1つのドレイン孔2は、ピストン本体11の中心に対して点対称の位置に設けられている。 With respect to the piston body 11 having such a structure without the cooling channel 17, the drain hole 2 of this example is a position avoiding the injection center region R of the cooling oil and is 1 in the second quadrant of the XY coordinate plane. There are four in total, one on the X axis at the boundary between the second quadrant and the third quadrant, and one each in the third quadrant and the fourth quadrant. Note that the four drain holes 2 of this example are all formed toward the center of the piston body 11. Further, one of the four drain holes 2 facing each other is provided at a point-symmetrical position with respect to the center of the piston body 11.
 上述した第1~5実施形態では4つのドレイン孔2を設けたが、ドレイン孔2の数量は4つに限定されず、これ未満であってもよく、これを超えてもよい。また、第4実施形態のようにドレイン孔2をピストン本体11の中心に対して傾斜して設ける場合には、全てのドレイン孔2について傾斜させる必要はなく、一部のドレイン孔2を傾斜させ、それ以外のドレイン孔2はピストン本体11の中心に向かって形成してもよい。 Although the four drain holes 2 are provided in the first to fifth embodiments described above, the number of the drain holes 2 is not limited to four, and may be less than or more than this. Further, when the drain holes 2 are provided to be inclined with respect to the center of the piston body 11 as in the fourth embodiment, it is not necessary to incline all the drain holes 2, and some of the drain holes 2 are inclined. The other drain holes 2 may be formed toward the center of the piston body 11.
《実施の形態の作用及び効果》
 図4に戻り、ピストン本体11のクラウン部111に上述したドレイン孔2を設けると、ピストン本体11の上下移動により、シリンダ31Aの側面に付着した潤滑油(すなわち冷却油)の一部は、オイルリング16によって掻き取られ、オイルリング16を通り、さらにドレイン孔2のオイルリング溝115の開口から当該ドレイン孔2を通過したのち、ピストン本体11の内面の開口からシリンダ31A内を滴下し、オイルパン37に捕集される。このとき、図4に示すように、本例のドレイン孔は、ピストン本体11の中心に向かって下向きに傾斜しているので自重による落下がより促進される。
<< Operation and Effect of Embodiment >>
Returning to FIG. 4, when the above-described drain hole 2 is provided in the crown portion 111 of the piston body 11, a part of the lubricating oil (that is, cooling oil) adhering to the side surface of the cylinder 31 </ b> A due to the vertical movement of the piston body 11 is The oil is scraped off by the ring 16, passes through the oil ring 16, passes through the drain hole 2 from the opening of the oil ring groove 115 of the drain hole 2, and then drops into the cylinder 31 </ b> A from the opening on the inner surface of the piston body 11. Collected in bread 37. At this time, as shown in FIG. 4, the drain hole of this example is inclined downward toward the center of the piston main body 11, so that the fall due to its own weight is further promoted.
 また、本例のドレイン孔2は、第1実施形態~第4実施形態においてはクーリングチャネル17の入口流路17A及び出口流路17Bを避けた位置に設け、第5実施形態においては冷却油の噴射中心領域Rを避けた位置に設けているので、シリンダ31Aの下部からピストン本体11の内面に向かって噴射された冷却油がドレイン孔2を逆流するのを抑制することができる。また、逆流を抑制することで、潤滑油のドレイン孔2通過、さらには潤滑油(冷却油)の循環がより円滑になるため、有利である。 Further, the drain hole 2 of this example is provided at a position avoiding the inlet channel 17A and the outlet channel 17B of the cooling channel 17 in the first to fourth embodiments. Since it is provided at a position that avoids the injection center region R, it is possible to prevent the cooling oil injected from the lower part of the cylinder 31 </ b> A toward the inner surface of the piston body 11 from flowing back through the drain hole 2. Further, by suppressing the backflow, it is advantageous because the lubricating oil passes through the drain hole 2 and further smoothly circulates the lubricating oil (cooling oil).
 すなわち、クーリングチャネル17の入口流路17Aは、オイルジェットノズル37Cから噴射された冷却油が最も集中する噴射中心領域Rであるため、ここにドレイン孔2を設けると、噴射された冷却油が直接ドレイン孔2に流入するほか、入口流路17Aの周囲の内面に付着した多量の冷却油が、ピストン本体11が高速で上下動するのにともなってドレイン孔2に流入し、これらが逆流の原因となる。 That is, the inlet channel 17A of the cooling channel 17 is the injection center region R where the cooling oil injected from the oil jet nozzle 37C is most concentrated. Therefore, if the drain hole 2 is provided here, the injected cooling oil directly flows. In addition to flowing into the drain hole 2, a large amount of cooling oil adhering to the inner surface around the inlet channel 17 </ b> A flows into the drain hole 2 as the piston body 11 moves up and down at high speed. It becomes.
 一方において、出口流路17Bは、オイルジェットノズル37Cから噴射された冷却油が最も集中する噴射中心領域Rを避けた位置であっても、クーリングチャネル17の中を流れてきた冷却油が排出されるので、出口流路17Bの周囲の内面にも多量の冷却油が付着する。したがって、この多量の冷却油が、ピストン本体11が高速で上下動するのにともなってドレイン孔2に流入し、これも逆流の原因となる。 On the other hand, the cooling fluid that has flowed through the cooling channel 17 is discharged from the outlet channel 17B even at a position that avoids the injection center region R where the cooling oil injected from the oil jet nozzle 37C is most concentrated. Therefore, a large amount of cooling oil also adheres to the inner surface around the outlet channel 17B. Therefore, this large amount of cooling oil flows into the drain hole 2 as the piston body 11 moves up and down at a high speed, which also causes backflow.
 しかしながら、本例のピストン1では、逆流の原因となる噴射中心領域R又は入口流路17A及び出口流路17Bを避けた位置にドレイン孔2を設けているので、図4に一点鎖線で示すX線の経路を辿って、冷却油が燃焼室に至るのを抑制することができる。その結果、燃焼用混合気に冷却油が混合することによる異常燃焼を抑制することができる。また、このように冷却油の逆流が抑制できるので、上述した従来技術のように、ピストン本体11の内部にオイルギャラリなどの流路を形成する必要がない。したがって、ピストンの肉厚をその分だけ薄くすることができるので、ピストンの軽量化を図りつつ冷却油の燃焼室への侵入を抑制することができる。 However, in the piston 1 of this example, since the drain hole 2 is provided at a position avoiding the injection center region R or the inlet flow path 17A and the outlet flow path 17B that cause the reverse flow, the X shown by the one-dot chain line in FIG. It is possible to suppress the cooling oil from reaching the combustion chamber by following the path of the line. As a result, abnormal combustion due to mixing of the cooling oil with the combustion air-fuel mixture can be suppressed. Further, since the backflow of the cooling oil can be suppressed in this way, it is not necessary to form a flow path such as an oil gallery inside the piston main body 11 as in the conventional technique described above. Therefore, since the thickness of the piston can be reduced by that much, the intrusion of the cooling oil into the combustion chamber can be suppressed while reducing the weight of the piston.
 一方において、本例のドレイン孔2は、オイルリング溝115の凹面とピストン本体11の内面との間に直線状に延在するので、シリンダ31Aの側面に付着した冷却油の一部を、当該ドレイン孔2に滞留させることなく円滑にピストン本体11の内面の開口からオイルパン37へ滴下させることができる。 On the other hand, since the drain hole 2 of this example extends linearly between the concave surface of the oil ring groove 115 and the inner surface of the piston body 11, a part of the cooling oil adhering to the side surface of the cylinder 31A is The oil can be smoothly dropped from the opening on the inner surface of the piston main body 11 without being retained in the drain hole 2.
 また、第1実施形態のように、第一象限に入口流路17Aが設けられ第三象限に出口流路17Bが設けられたクーリングチャネル17に対して、4つのドレイン孔2を第二象限と第四象限に設けることで、冷却油が噴射される入口流路17Aと、冷却油が滴下する出口流路17Bのいずれもからよりよく遠ざけることができる。しかも、シリンダ31Aの全周に対して4つのドレイン孔2は偏っていないので、均一に冷却油を排出することができる。 Further, as in the first embodiment, four drain holes 2 are defined as the second quadrant with respect to the cooling channel 17 in which the inlet channel 17A is provided in the first quadrant and the outlet channel 17B is provided in the third quadrant. By providing it in the fourth quadrant, it is possible to better away from both the inlet channel 17A through which the cooling oil is injected and the outlet channel 17B through which the cooling oil is dropped. Moreover, since the four drain holes 2 are not biased with respect to the entire circumference of the cylinder 31A, the cooling oil can be discharged uniformly.
 また、第2実施形態のように、第一象限に入口流路17Aが設けられ第三象限に出口流路17Bが設けられたクーリングチャネル17に対して、4つのドレイン孔2を第一象限、第二象限、第三象限及び第四象限にそれぞれ設けることで、冷却油が噴射される入口流路17Aと、冷却油が滴下する出口流路17Bのいずれもから遠ざけつつ、しかも、シリンダ31Aの全周に対して4つのドレイン孔2は第1実施形態のドレイン孔2よりも偏っていないので、より均一に冷却油を排出することができる。 Further, as in the second embodiment, four drain holes 2 are formed in the first quadrant with respect to the cooling channel 17 in which the inlet channel 17A is provided in the first quadrant and the outlet channel 17B is provided in the third quadrant. By providing each in the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant, while keeping away from both the inlet flow path 17A where the cooling oil is injected and the outlet flow path 17B where the cooling oil drops, the cylinder 31A Since the four drain holes 2 are not biased with respect to the entire circumference than the drain holes 2 of the first embodiment, the cooling oil can be discharged more uniformly.
 また、第3実施形態のように、第一象限に入口流路17Aが設けられ第四象限に出口流路17Bが設けられたクーリングチャネル17に対して、4つのドレイン孔2を第二象限と第四象限に集約することで、冷却油が噴射される入口流路17Aと、冷却油が滴下する出口流路17Bのいずれもから最も遠ざけることができる。 Further, as in the third embodiment, four drain holes 2 are defined as the second quadrant with respect to the cooling channel 17 in which the inlet channel 17A is provided in the first quadrant and the outlet channel 17B is provided in the fourth quadrant. By concentrating in the fourth quadrant, it is possible to be farthest from both the inlet flow path 17A where the cooling oil is injected and the outlet flow path 17B where the cooling oil drops.
 また、第4実施形態のように、第一象限に入口流路17Aが設けられ第三象限に出口流路17Bが設けられたクーリングチャネル17に対して、4つのドレイン孔2を第一象限、第二象限、第三象限及び第四象限にそれぞれ設け、かつ中心に対して傾斜させることで、冷却油が噴射される入口流路17Aと、冷却油が滴下する出口流路17Bのいずれもから遠ざけつつ、しかも、シリンダ31Aの全周に対して4つのドレイン孔2は第1実施形態のドレイン孔2よりも偏っていないので、より均一に冷却油を排出することができる。なお、第4実施形態のドレイン孔2は角度θだけ傾斜しているので、ドレイン孔2の下端の開口位置は、第2実施形態のドレイン孔2の下端の開口位置に比べて、入口流路17Aと出口流路17Bのそれぞれからより遠ざかることになる。 Further, as in the fourth embodiment, four drain holes 2 are formed in the first quadrant with respect to the cooling channel 17 in which the inlet channel 17A is provided in the first quadrant and the outlet channel 17B is provided in the third quadrant. It is provided in each of the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant, and is inclined with respect to the center so that both the inlet flow path 17A from which the cooling oil is injected and the outlet flow path 17B from which the cooling oil is dropped. Further, the four drain holes 2 are not biased with respect to the entire circumference of the cylinder 31A while being away from each other, so that the cooling oil can be discharged more uniformly. In addition, since the drain hole 2 of 4th Embodiment inclines only angle (theta), the opening position of the lower end of the drain hole 2 is compared with the opening position of the lower end of the drain hole 2 of 2nd Embodiment. 17A and the outlet channel 17B are further away from each other.
 また、第5実施形態のように、クーリングチャネル17がなく冷却油の噴射中心領域Rが比較的大きい場合に対して、4つのドレイン孔2を第二象限~第四象限の間に設けることで、冷却油が噴射される主たる領域からよりよく遠ざけることができる。しかも、クーリングチャネル17を設けないぶん、ピストン本体11の肉厚をより薄くすることができるので、冷却油の逆流を抑制でき、よりよく軽量化を図ることができる。また、シリンダ31Aの全周に対して4つのドレイン孔2はさほど偏っていないので、均一に冷却油を排出することができる。 Further, as in the fifth embodiment, when the cooling channel 17 is not provided and the cooling oil injection center region R is relatively large, four drain holes 2 are provided between the second quadrant and the fourth quadrant. , It can be better away from the main area where the cooling oil is injected. Moreover, since the thickness of the piston body 11 can be made thinner if the cooling channel 17 is not provided, the backflow of the cooling oil can be suppressed, and the weight can be better reduced. Further, since the four drain holes 2 are not so biased with respect to the entire circumference of the cylinder 31A, the cooling oil can be discharged uniformly.
1…ピストン
 11…ピストン本体
  111…クラウン部
  111A…冠面
  112…スカート部
  113…トップリング溝
  114…セカンドリング溝
  115…オイルリング溝
 12…コネクティングロッド
 13…ピストンピン
 14…トップリング
 15…セカンドリング
 16…オイルリング
 17…クーリングチャネル
 17A…入口流路
 17B…出口流路
 18…ピストンピンボス
 18A…ピストンピン孔
2…ドレイン孔
R…冷却油の噴射中心領域
3…内燃機関
 31…シリンダブロック
 31A…シリンダ
 32…クランクシャフト
 32A…クランクアーム
 33…シリンダヘッド
 33A…凹部
 34…吸気ポート
 34A…吸気弁
 35…排気ポート
 35A…排気弁
 36…点火プラグ
 37…オイルパン
 37A…オイルポンプ
 37B…オイル供給路
 37C…オイルジェットノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piston 11 ... Piston main body 111 ... Crown part 111A ... Crown surface 112 ... Skirt part 113 ... Top ring groove 114 ... Second ring groove 115 ... Oil ring groove 12 ... Connecting rod 13 ... Piston pin 14 ... Top ring 15 ... Second ring DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Oil ring 17 ... Cooling channel 17A ... Inlet flow path 17B ... Outlet flow path 18 ... Piston pin boss 18A ... Piston pin hole 2 ... Drain hole R ... Cooling oil injection center area 3 ... Internal combustion engine 31 ... Cylinder block 31A ... Cylinder 32 ... Crankshaft 32A ... Crank arm 33 ... Cylinder head 33A ... Recess 34 ... Intake port 34A ... Intake valve 35 ... Exhaust port 35A ... Exhaust valve 36 ... Spark plug 37 ... Oil pan 37A ... Oil pump 37B ... Oil supply Road 37C ... Oil jet nozzle

Claims (10)

  1.  ピストン本体と、
     前記ピストン本体のクラウン部の外周面に形成されたオイルリング溝と、
     前記ピストン本体の内部に、当該ピストン本体の円周方向に沿って形成されたクーリングチャネルと、
     前記オイルリング溝の凹面と前記ピストン本体の内面とを連通するドレイン孔と、を有し、
     内燃機関のシリンダの下部から前記ピストン本体の内面に向かって噴射される冷却油を、前記クーリングチャネルの入口流路から導入して出口流路から排出する内燃機関用ピストンにおいて、
     前記ドレイン孔は、前記入口流路及び前記出口流路を避けた位置に設けられている内燃機関用ピストン。
    A piston body;
    An oil ring groove formed on the outer peripheral surface of the crown portion of the piston body;
    Inside the piston body, a cooling channel formed along the circumferential direction of the piston body,
    A drain hole communicating the concave surface of the oil ring groove and the inner surface of the piston body,
    In the piston for an internal combustion engine that introduces the cooling oil injected from the lower part of the cylinder of the internal combustion engine toward the inner surface of the piston body from the inlet channel of the cooling channel and discharges it from the outlet channel,
    The piston for an internal combustion engine, wherein the drain hole is provided at a position avoiding the inlet channel and the outlet channel.
  2.  請求項1に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記入口流路は、一端が前記ピストン本体の内面の前記冷却油の噴射中心領域に開口し、他端が前記クーリングチャネルに連通し、
     前記出口流路は、一端が前記ピストン本体の内面の前記噴射中心領域以外の位置に開口し、他端が前記クーリングチャネルに連通する内燃機関用ピストン。
    The piston for an internal combustion engine according to claim 1,
    One end of the inlet channel opens into the cooling oil injection center region on the inner surface of the piston body, and the other end communicates with the cooling channel.
    The outlet channel is a piston for an internal combustion engine having one end opened to a position other than the injection center region on the inner surface of the piston body, and the other end communicating with the cooling channel.
  3.  請求項1又は2に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記入口流路及び前記出口流路は、前記ピストン本体の平面視における中心線から一方側に設けられ、前記ドレイン孔は、前記中心線から他方側に設けられている内燃機関用ピストン。
    The piston for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
    The piston for an internal combustion engine, wherein the inlet channel and the outlet channel are provided on one side from a center line in a plan view of the piston body, and the drain hole is provided on the other side from the center line.
  4.  ピストン本体と、
     前記ピストン本体のクラウン部の外周面に形成されたオイルリング溝と、
     前記オイルリング溝の凹面と前記ピストン本体の内面とを連通するドレイン孔と、を有し、
     内燃機関のシリンダの下部から前記ピストン本体の内面に冷却油が噴射される内燃機関用ピストンにおいて、
     前記クラウン部は、内燃機関の燃焼室を形成する冠面と、前記オイルリング溝を含むピストンリング溝が形成された側面と、前記ピストン本体の内面とで囲まれて、前記ドレイン孔以外の部分は中実状とされ、
     前記ドレイン孔は、前記冷却油が噴射される噴射中心領域を避けた位置に設けられている内燃機関用ピストン。
    A piston body;
    An oil ring groove formed on the outer peripheral surface of the crown portion of the piston body;
    A drain hole communicating the concave surface of the oil ring groove and the inner surface of the piston body,
    In the piston for an internal combustion engine in which cooling oil is injected from the lower part of the cylinder of the internal combustion engine to the inner surface of the piston body,
    The crown portion is surrounded by a crown surface forming a combustion chamber of an internal combustion engine, a side surface on which a piston ring groove including the oil ring groove is formed, and an inner surface of the piston body, and a portion other than the drain hole Is considered solid,
    The drain hole is a piston for an internal combustion engine provided at a position avoiding an injection center region where the cooling oil is injected.
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記ドレイン孔は、前記オイルリング溝の凹面と前記ピストン本体の内面との間に直線状に延在する内燃機関用ピストン。
    The internal combustion engine piston according to any one of claims 1 to 4,
    The drain hole is a piston for an internal combustion engine that extends linearly between a concave surface of the oil ring groove and an inner surface of the piston body.
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記ドレイン孔は、前記ピストン本体の径方向に沿って対向する少なくとも一対のドレイン孔を含む内燃機関用ピストン。
    The internal combustion engine piston according to any one of claims 1 to 5,
    The said drain hole is a piston for internal combustion engines containing at least a pair of drain hole which opposes along the radial direction of the said piston main body.
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記ドレイン孔は、前記ピストン本体の中心に対して点対称に設けられている少なくとも一対のドレイン孔を含む内燃機関用ピストン。
    The internal combustion engine piston according to any one of claims 1 to 6,
    The internal combustion engine piston, wherein the drain hole includes at least a pair of drain holes provided point-symmetrically with respect to the center of the piston body.
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記ドレイン孔は、前記ピストン本体の径方向に沿って形成されている内燃機関用ピストン。
    The internal combustion engine piston according to any one of claims 1 to 7,
    The drain hole is an internal combustion engine piston formed along a radial direction of the piston body.
  9.  請求項1~7のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記ドレイン孔は、前記ピストン本体の径方向に対して傾斜して形成されている内燃機関用ピストン。
    The internal combustion engine piston according to any one of claims 1 to 7,
    The drain hole is a piston for an internal combustion engine formed to be inclined with respect to the radial direction of the piston body.
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
     前記ドレイン孔は、前記オイルリング溝から前記ピストン本体の内面に向かって下向きに傾斜して形成されている内燃機関用ピストン。
    The internal combustion engine piston according to any one of claims 1 to 9,
    The piston for an internal combustion engine, wherein the drain hole is formed to be inclined downward from the oil ring groove toward the inner surface of the piston body.
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