JPH0322534Y2 - - 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、特に油
噴射式ピストン冷却装置を備えた内燃機関に用い
られるピストンに係る。

［従来の技術］ 内燃機関の高出力化に伴い、シリンダボア内に
あつて燃焼室の壁面の一部を構成するピストンの
頂壁部は厳しい熱負荷に曝され、強制的冷却を要
するようになつてきている。

ピストンの頂壁部を強制的に冷却するピストン
冷却装置の一つとして、カツプ状構造のピストン
本体の内側空間より機関潤滑油をピストン頂壁部
へ向けて噴射し、機関潤滑油によつて前記頂壁部
を冷却する油噴射式のピストン冷却装置が既に提
案されており、またかかる油噴射式ピストン冷却
装置によりピストン頂壁部をより効果的に冷却す
るために、ピストン頂壁部へ向けて噴射された潤
滑油を一旦受止め、ピストンの往復動に伴つてこ
れを再度ピストン頂壁部へ向けて噴付けるべく、
ピストン本体の内側空間にピストンの頂壁部の内
面に向かい合つて油溜りを構成する棚板状の油溜
り構成部材を取付けることが実公昭54−26424号
公報や先願の実願昭57−185184号（実開昭59−
90055号）に於て提案されている。

上記の如くピストン本体の内側空間に棚板状の
油溜り構成部材を装入し、ピストン本体の頂壁部
に向かい合つた油溜りを構成することにより、油
噴射装置よりピストン本体の頂壁部の内面へ向け
て噴射された潤滑油は、該頂壁部を一度冷却した
後前記油溜りに受け止められ、ピストンが再びそ
の上死点にきたとき油に作用する慣性力によつて
再度ピストン頂壁部の内面に噴付けられ、かかる
潤滑油の再噴付け或いは再々噴付けによりピスト
ン頂壁部より良い冷却げ達成される。

上記の実公昭54−26424号公報に於ては、油溜
りは油溜り窪みを備えた棚板状の部材がその両端
部にてそれに向かい合つたピストン本体周壁部の
内面に切込まれた溝内に嵌込まれることによりピ
ストン本体に取付けられ、或いは棚板状部材はそ
の中央部がピストン本体頂壁部の中央部とそれに
向かい合つたコネクチングロツドの端部との間に
挟持されることによりピストン本体に取付けられ
ている。

また上記の実願昭57−185184号に於ては、油溜
り構成部材はピストン頂壁部の裏面に向かい合つ
て配置される棚板部とその両側縁より折曲げられ
た一対の脚片部とを有する構造に作られ、該脚片
部に明けられた孔にピストンとコネクチングロツ
ドとを連結するピストンピンが通されることによ
りピストンピンを介してピストン本体に取付けら
れるようになつている。

［考案が解決しようとする課題］ 油溜り構成部材にはピストンの往復動に伴つて
その上死点及び下死点に於てそれ自身の質量に作
用する慣性力によるかなり大きな力が作用するだ
けでなく、特にピストンの下死点に於ては油溜り
に溜められた油に作用する慣性力による力も加わ
るので、ピストン本体に対する油溜り構成部材の
取付けは頑丈な構造になつていなければならな
い。この点に関し、上記の実公昭54−26424号公
報に於て棚板状油溜り構成部材の両端部がピスト
ン本体周壁部の内周面に切込まれた溝内に嵌込ま
れた溝内に於ては、ピストン本体に対する油溜り
構成部材の取付強度に於て問題があると察せられ
る。また同公報に於て棚板状油溜り構成部材がそ
の中央部にてピストン本体頂壁部の中央部とそれ
に向かい合つたコネクチングロツドの端部との間
に挟持されている構造に於ては、ピストン本体の
頂壁部とコネクチングロツドの間にはピストンの
往復動に伴つて相対変位が生ずるので、かかる構
造によつて棚板状油溜り構成部材をピストン本体
に対し所定の取付位置に安定して保持することは
困難であると察せられる。

上記の実願昭57−185184号に於ける如く油溜り
構成部材の棚板部を一対の脚片部にて支持し、該
脚片部をその孔に通されたピストンピンによりピ
ストン本体に取付ける構造は、その取付強度に於
ては十分であると思われるが、この場合油溜り構
成部材はピストンとコネクチングロツドとを互に
組合せるときに同時に装着されなければならず、
ピストンピンの組付け作業がピストン本体とコネ
クチングロツドと油溜り構成部材の三者の芯合せ
を要する繁雑な作業となる虞れがあり、またピス
トンとコネクチングロツドとが分解される時には
その都度油溜り構成部材も同時に分解されるとい
う不便がある。

本考案は、カツプ状のピストン本体の内側空間
内に装入されピストン本体の頂壁部の内面に対向
して油溜りを与える油溜り構成部材を、ピストン
ピンに依存することなくピストン本体に対し直接
且強固に組付けることのできる構造を有する内燃
機関用ピストンを提供することを課題としてい
る。

［課題を解決するための手段］ かかる課題は、本考案によれば、頂壁部と周壁
部と内向きに互いに向かい合つて突出た一対のボ
ス部とを有し該ボス部にピストンピン孔が明けら
れているピストン本体と、前記ピストン本体の内
側空間に装入され前記頂壁部の内面向かい合つた
油溜り窪みを与える棚板部と該棚板部の両側縁よ
り折曲げられた一対の脚片部とを有する油溜り構
成部材とを有し、前記油溜り構成部材は前記一対
の脚片部がそれに互いに向かい合う方向に張出し
プレス成形された筒状部によつて明けられた係合
孔にて前記ボス部の内端に周りに段状に縮径され
た筒状係合部に係合し且前記一対の脚片部が互い
に離れる方向へ開脚しようとする弾性力により前
記脚片部の前記筒状部が前記ボス部の前記筒状係
合部に係合した状態が保持されることにより前記
ピストン本体に装着されていることを特徴とする
内燃機関用ピストンによつて達成される。

［考案の作用］ 上記の如き本考案に構成によれば、前記油溜り
構成部材はその一対の脚片部に互いに向かい合う
方向に張出しプレス成形された筒状部によつて明
けられた係合孔が、ピストン本体のピストンピン
孔を与える一対のボス部の内端部の周りに段状に
縮径された筒状係合部に係合した状態にてピスト
ン本体に対し取付けられるので、油溜り構成部材
はピストン本体に対し強固に取付けられ、しかも
この場合その取付けはピストンピンには一切依存
しないので、油溜り構成部材はピストンがピスト
ンピンによつてコネクチングロツドと連結される
前にピストン本体内に完全に取付けられ、また組
立て後ピストンピンを除去してピストンとコネク
チングロツドとが分解されたときにも、油溜り構
成部材はピストン本体に対し組付けられた状態に
維持される。

［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。本考案によ
る内燃機関用ピストンは、ピストン本体１と油溜
り構成部材１０とにより構成されている。

ピストン本体１は円筒状の周壁部２と該周壁の
一端に該一端を閉塞して設けられた頂壁部３とを
有するカツプ状に鋳造されている。周壁部２の内
側には一対のボス部４がピストン本体１の内側空
間へ向けて互いに対向して膨出形成されており、
該一対のボス部４には互いに同一の軸線上にピス
トンピン孔５が設けられている。ピストンピン孔
５にはピストン本体１と図示されていないコネク
テイングロツドとの連結を行う一本のピストンピ
ンが挿入されるようになつている。頂壁部３及び
側周壁２の外周部には二つのピストンリング溝６
と一つのオイルリング溝７とが設けられており、
オイルリング溝７はスリツト孔８を経てピストン
本体１の内側空間に連通している。

ボス部４は各々先端部外周に根元部外周に比し
て小径となるよう段状に縮径された円筒状係合部
９ａと該円筒状係合部の根元部側の端部に位置る
環状端面９ｂとからなる段付部９を有している。
ピストン本体１の内周面のうちピストンピン孔５
の軸線に直交する方向に互いに対向する部分、即
ちスカート部には各々その先端縁部よりピストン
本体１の軸線に沿つて比較的幅広の溝２ａが形成
されている。

第４図及び第５図により良く示されている如
く、油溜り構成部材１０は、油溜り窪み１１を有
するほぼ長方形状の棚板部１２と、棚板部１２の
両側縁部より一方の側に折曲げられた一対の脚片
部１３と、棚板部１２の両端縁部より一方の側へ
折曲げられた一対の当接片部１４とを有し、その
全体をばね鋼の如く適度の弾性を有する金属板に
よりプレス成形されている。脚片部１３は各々棚
板部１２に対し第一の折曲線Ａに沿つて折曲した
比較的小さい第一の片部１３ａと、第一の片部１
３ａに対し第二の折曲線Ｂに沿つて折曲し脚片部
１３の大部分をなす比較的大きい第二の片部１３
ｂとを有しており、一対の脚片部１３の第一の折
曲線Ａ間の間隔Laは一対のボス部４の先端面４
ａ間の間隔Lbに等しいかそれより少し小さく、
一対の脚片部１３の第二の折曲線Ｂ間の間隔Lc
は一対のボス部４の段付部９の環状端面９ｂ間の
間隔Ldにほぼ等しくなつており、一対の脚片部
１３は、取付け前の自由状態時に於ては、第４図
及び第５図に示されている如く、互いに末広がり
に開脚している。脚片部１３の第二の片部１３ｂ
には各々該第二の片部よりつば張出しプレス成形
により互いに他方の脚片部へ向けて、即ち内側へ
向けて突出形成された張出し筒状部１５が設けら
れており、該張出し円筒部により係合孔１６が形
成され、該係合孔がボス部４の円筒状係合部９ａ
に外接係合するようになつている。

一対の当接片部１４はピストン本体１の溝２ａ
に係合するようになつており、取付け前の自由状
態時には、第４図に示されている如く、その先端
部間の間隔Leは一対の溝２ａの底部間間隔Lf（第
２図参照）より少し大きくなつている。

油溜り構成部材１０は、第５図に示されている
如く、棚板部１２がピストン本体１に近い側に位
置し、一対の脚片部１３がボス部４に対応し、一
対の当接片部１４が溝２ａに対応する方向及び姿
勢にて且第５図にて仮想線で示されている如く一
対の脚片部１３が互いに近付く方向に弾性変形さ
れた状態にてピストン本体１の内側空間へ向けて
挿入されることにより、ピストン本体１にばね作
用によりワンタツチで取付けられる。

一対の脚片部１３が上述の如く互いに近付く方
向に弾性変形されている時には、脚片部１３は
各々第一の折曲線Ａと第二の折曲線Ｂの各々に沿
つて弾性的に折曲することにより一対の脚片部１
３間の最大外側間隔はボス部４の先端面４ａ間の
間隔Lbに等しいかこれより小さくなり、これに
よりまた筒状部１５は脚片部１３の内側へ向けて
突出ているので一対の脚片部１３はボス部４間に
無理なく差込まれる。油溜り構成部材１０がピス
トン本体１の開口端よりその内側空間へ挿入され
ると、これと同時に一対の当接片部１４が弾性変
形しつつ溝２ａに係合して該溝を摺動することに
より、油溜り構成部材１０のピストン１内に対す
る挿入は一対の当接片部１４と溝２ａとの係合に
案内されてぐらつくことなく確実且容易に行われ
る。

一対の脚片部１３がボス部４間に差込まれ、孔
１６がボス部４の円筒状係合部９ａに整合する
と、一対の脚片部１３は自身のばね力により互い
に遠ざかる方向へ弾性変形し、孔１６の周りの第
二の片部１３ｂの外側面にてボス部４の環状端面
９ｂに押付けられると同時に張出し円筒部１５の
内周面にてその全面に瓦つて円筒状係合部９ａの
外周面に接合する。これによりピストンピン孔５
にピストンピンが通されなくても、油溜り構成部
材１０はピストン本体１に対して固定的に連結さ
れる。

上述の説明から、本考案によるピストンに於て
は、ボス部の先端部外周に段付部が設けられるの
みでピストン本体を油溜り構成部材の取付けのた
めに大きく変更することなく、油溜り構成部材が
ワンタツチで簡単に且特別な取付け部品及び取付
工具を必要とすることなく、またピストンピンの
装着に依存することなく、ピストン本体に取付け
られる。特に図示の実施例に於ける如く、油溜り
構成部材は張出し円筒部にてボス部の先端部外周
に入筒式に係合する時には、その接触係合面積が
比較的大きく、このことにより油溜り構成部材の
ピストン本体に対する取付けが確実に、しかも信
頼性高く行われる。張出し円筒部は板金加工のつ
ば張出し加工により容易に成形されるから、これ
が油溜り構成部材の製作性を悪化することなく、
また張出し円筒部は脚片部の内側に突出形成され
ているから、油溜り構成部材が一対のボス部間に
挿入される取付時に前記張出し円筒部が邪魔にな
ることがない。

油溜り構成部材１０のピストンピン孔５周りの
廻り止めは、第２図に示されている如く棚板部１
２の両端部がピストン本体の内側空間の内壁に於
ける対応する肩部に丁度係合するようになつてい
ることにより達成され、かかる係合状態は油溜り
構成部材をピストン本体内へ挿入するに当つて一
対の当接片部１４の各々が溝２ａの底部に沿つて
自身のばね力により押付けられた状態にて摺動す
ることにより容易に且確実に達成される。

上述の如く油溜り構成部材１０がピストン本体
１の内側空間に固定されると、棚板部１２はピス
トン本体１の軸線に対し直交する平面（水平面）
に沿つて延在し、頂壁部３の近くに油溜り窪み１
１によつて油溜り部を構成する。

油溜り構成部材１０の棚板部１２は、第３図及
び第４図によく示されている如く、その両端近傍
部の側縁より翼部１７が延設されており、該翼部
は油を受け止める作用をするものであり、一方の
端部近傍に於ては一側部にのみ設けられ、他方の
端部近傍に於ては他側部にのみ設けられている。
これにより油溜り構成部材１０の前記一方の端部
近傍部に於ける他側部にはピストン本体１との間
に比較的大きい開口１８が形成され、また前記他
方の端部近傍の一側部にはピストン本体１との間
に比較的大きい開口１９が設けられ、そのうちの
一方が油供給通路として使用され、他方が油排出
通路として使用されるようになつている。

［考案の効果］ 上記の如く、本考案によれば、カツプ状ピスト
ン本体の内側空間内に挿入されピストン本体の頂
壁部の内面に向かい合つて油溜りを与える油溜り
構成部材の棚板部は、その両側縁より折曲げられ
た一対の脚片部によりピストン本体に直接取付け
られ、しかもこれら一対の脚片部とピストン本体
の間の係合部は、ピストン本体に設けられたハブ
部の周りに設けられた筒状係合部に一対の脚片部
に張出しプレス成形された筒状部が係合するよう
になつていることから、両者の係合部に於ける接
触面積は十分大きく、またこれら筒状部と筒状係
合部の間の係合は入筒状の係合であり、その係合
代は安定した係合を維持するに十分な大きさであ
り、この係合代が一対の脚片部の弾力性によつて
維持されるようになつていることから、その係合
状態は長期間に亙つて安定して維持され、そかも
その係合及び係合解除は一対の脚片部を弾性的に
変形させることによつて容易に達成されるので、
ピストン本体に対する油溜り構成部材の取付け及
び取外しは極めて簡単な作業により行える。

【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
つの実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の線
−に沿う断面図、第３図は第２図の線−
に沿う断面図、第４図は第１図乃至第３図に示さ
れた本考案による内燃機関用ピストンに組込まれ
る油溜り構成部材の斜視図、第５図は本考案によ
る内燃機関用ピストンの組立分解図である。 １…ピストン本体、２…周壁部、２ａ…溝、３
…頂壁部、４…ボス部、４ａ…先端面、５…ピス
トンピン孔、６…ピストンリング溝、７…オイル
リング溝、８…スリツト孔、９…段付部、９ａ…
円筒状係合部、９ｂ…環状端面、１０…油溜り構
成部材、１１…油溜り窪み、１２…棚板部、１３
…脚片部、１３ａ…第一の片部、１３ｂ…第二の
片部、１４…脚片部、１５…張出し円筒部、１６
…係合孔、１７…翼部、１８，１９…開口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 頂壁部と周壁部と内向きに互いに向かい合つて
   突出た一対のボス部とを有し該ボス部にピストン
   ピン孔が明けられているピストン本体と、前記ピ
   ストン本体の内側空間に装入され前記頂壁部の内
   面に向かい合つた油溜り窪みを与える棚板部と該
   棚板部の両側縁より折曲げられた一対の脚片部と
   を備えた油溜り構成部材とを有し、前記油溜り構
   成部材は前記一対の脚片部がそれに互いに向かい
   合う方向に張出しプレス成形された筒状部によつ
   て明けられた係合孔にて前記ボス部の内端の周り
   に段状に縮径された筒状係合部に係合し且前記一
   対の脚片部が互いに離れる方向へ開脚しようとす
   る弾性力により前記脚片部の前記筒状部が前記ボ
   ス部の前記筒状係合部に係合した状態が保持され
   ることにより前記ピストン本体に装着されている
   ことを特徴とする内燃機関用ピストン。