JPH04211763A - 四サイクル内燃機関用ピストン - Google Patents

四サイクル内燃機関用ピストン

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JPH04211763A
JPH04211763A JP3009175A JP917591A JPH04211763A JP H04211763 A JPH04211763 A JP H04211763A JP 3009175 A JP3009175 A JP 3009175A JP 917591 A JP917591 A JP 917591A JP H04211763 A JPH04211763 A JP H04211763A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼室に近いスチール製
のピストンクラウンと、該燃焼室から離れた側の鋳鉄製
のスカートとを備え、前記の二つのピストン構成部分が
一つの円に沿って配置された軸線方向に延びるねじによ
り一緒に保持され、該ピストンクラウンが環状の接触面
、すなわち、軸受面によりスカートと係合され、該スカ
ート内には連結棒の一端部のための軸受が配置され、該
連結棒を通して冷却液がピストンクラウンに供給され、
該ピストンクラウンが燃焼室に向けられかつ冷却液が供
給される盲穴を有する四サイクル往復動内燃機関用ピス
トン、好ましくは、割出しピストン、すなわち、回転ピ
ストンに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
種のピストンは１９７８年に発行された定期刊行物ＭＴ
Ｚ、Ｈｅｆｔ９、Ｓｅｉｔｅ３６４、Ｂｉｌｄ２１から
知られている。このピストンにおいては、ねじがピスト
ンクラウンの環状接触面、すなわち、軸受面を通して延
び、該環状接触面、すなわち、軸受面の内側のピストン
クラウンの表面には、連結棒を通して潤滑液が供給され
る凹陥部が形成されている。ピストンクラウン全体にわ
たって配置された盲穴が該凹陥部から燃焼室に向かって
延び、そして該盲穴には、ピストンの垂直方向の往復動
により冷却液が供給される。この種の冷却は、飛沫冷却
として知られている。この種のピストンは、比較的に低
い着火圧力においては一般に満足な性能を発揮すること
が判明しているが、着火圧力を２００バールよりも高く
するための開発が行われている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、前述し
た種類のピストンを２００バールよりも高い着火圧力に
好適であるように改良することである。
【０００４】それ故に、本発明によれば、ねじが環状の
接触面、すなわち、軸受面の外側に完全に配置され、盲
穴もまたこのような接触面の外側に配置され、そして各
々の盲穴がスカート内のダクトにより連結棒軸受に冷却
液を供給するために接続されたスプレーノズルを収納し
ている。環状の接触面、すなわち、軸受面がねじの円か
らピストンの中心部に近い位置に配置されているので、
ピストンクラウンは燃焼中に発生する力をスカートおよ
び連結棒に均一に伝達することを保証する堅固な強い構
造体を構成する。盲穴がスプレーノズルを備えているの
で、最も高温のピストンクラウン部分が冷却される目標
にされ、それにより効率的に冷却される。
【０００５】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面について以下に
さらに詳細に説明する。図１を参照すると、このピスト
ンは、主に、スチール製のクラウン１と、鋳鉄製、好ま
しくは、長球形の鋳物鉄製スカート２とを備えている。 このピストンは、四サイクルディーゼル機関用であり、
図１に単に図解的に示したシリンダ３０内で移動する。 シリンダ３０およびピストンクラウン１は燃焼室３１を
形成している。燃焼室３１中には、燃料噴射器を通して
燃料が噴射される。（詳細に図示していない）図１は、
クラウン１に対して半径方向にかつある角度傾斜して延
びる二つの燃料の流れ３２を示している。このピストン
は、割出しピストン、すなわち、回転ピストンであり、
すなわち、作動中、その長手方向の軸線３のまわりに、
小角度づつ段階的に回転し、各々の段階はスカート２内
に装着された連結棒４の枢動により開始される。連結棒
４の最上端部は、スカート２の相応した球形の凹部５内
に係合される球形頭部の形態に相応して形成されている
。ステップ機構（詳細に示していない）が球形頭部の環
状凹部７とスカート２の境界面８との間のスペース６内
に収納されており、そして連結棒４の枢動を惰性で回転
する作用を伴なうピストンの回転に段知の態様で変換す
る。環状の球形の胴体９が図１の最下部に示した球形頭
部の側に設けられ、かつスカート２の肩部２´と該スカ
ート２内の軸受、すなわち、推力リング１０との間のフ
ランジ９´を介して固定されている。一つの円に沿って
配置された下側首部を有する８個のボルト１２が推力リ
ング１０、フランジ９´およびスカート２を貫通して延
び、そしてこれらのボルトのねじを切った端部（図１の
最上部に示した）において、クラウン１の相応したねじ
を切った盲穴１３内にねじ込まれている。
【０００６】クラウン１の中央領域には、丸天井のよう
な形状の室１４が形成されている。室１４は、スカート
２に向かって開口し、かつスカート２のトラフ状のスペ
ース１５と対向して形成されている。軸線３に対して垂
直に延びる環状の接触面、すなわち、軸受面１６がクラ
ウン１内のスペース１４とボルト１２の組との間に配置
され、そしてねじ１２の円、すなわちクラウン１に形成
された環状のみぞ１７と合体する軸受面１６の半径方向
の外側の境界線以内に完全に配置されている。みぞ１７
内には、ボルト１２の平滑な部分が貫通して延びている
。スカート２には、みぞ１７の外側に、周囲みぞ２８が
形成されている。周囲みぞ２８内には、支持面１６から
突出したクラウンの壁部が該クラウンの壁部の最下端面
がみぞ２８の肩部と接触しないように延びている。その
結果、力がクラウン１とスカート２との間に軸受面１６
を介してのみ伝達される。
【０００７】図２から明らかであるように、クラウン１
のすべての２個のねじ穴１３の間には、２個の盲穴１８
が形成されている。盲穴１８は、軸受面１６の外側に配
置され、そしてクラウン１中に上方に延びている。（図
１）各々の盲穴１８はスプレーノズル１９を収納してい
る。スプレーノズル１９は、盲穴１８内で上方に延び、
そしてスカート２内に固定されている。各々のスプレー
ノズル１９は冷却液用穴２０と連絡している。冷却液用
穴２０は、ノズル１９からスカート２を通して斜め下方
に延びている。冷却液は、連続した中央の穴２１が形成
された連結棒４を通して供給される。中央穴２１の最上
端部は室２２において終端している。冷却液用穴２０は
室２２を起点としている。盲穴１８はみぞ１７を介して
相互に連絡し、そして６個の半径方向のみぞ２３を介し
て室１４，１５と連結している。（図３）半径方向のみ
ぞ２３は、クラウンの接触面、すなわち、軸受面１６と
接触したスカートの接触面に形成されている。それ故に
、ノズル１９を通して盲穴１８中に注入された冷却液は
半径方向のみぞ２３を通して室１５中に流入する。
【０００８】４個の穴２４がその最も低い部分の上方の
室１５からスカート２を通して斜め下方にかつ外方に延
びている。各々の穴２４はスカート２内に軸線方向に配
置された下方に開口した盲穴２５において終端している
。それ故に、室１５内に集められた冷却液は穴２４，２
５を通してピストンの下方のクランクケース中に排出さ
れる。
【０００９】図１に示すように、軸線方向の盲穴２９が
ノズル１９の下方に延び、そしてその最下端部において
、スカート２の周囲面まで延びる半径方向の穴２９´と
接続されている。穴２９，２９´は、ピストン内に２組
設けられており（図３）、そして冷却液はこれらの穴を
通してピストンの滑動面に潤滑剤として供給される。
【００１０】連結棒の穴２１を通して供給された冷却液
は、通常、クランク軸を潤滑するために使用される潤滑
油である。ノズル１９は、燃焼室３１の熱により最も強
く加熱されるクラウン部分を特に、そして強く冷却する
ことができる。軸受面１６を完全にねじの円の内側に配
置することにより、安定したクラウン構造が得られ、そ
れにより着火圧力を２００バールよりも高くすることが
可能になる。またこの着火圧力を２００バールよりも高
くするために、スカートにおけるガジオンピン軸受の球
形構造が多少共寄与している。
【００１１】前述したように盲穴１８を軸線方向に配置
するかわりに、盲穴１８を傾斜させて配置し、例えば燃
焼室の中央部に向かって傾斜させて配置することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストンおよびそれを囲繞するシリンダの部分
を図３の１−１線に沿って裁った軸方向断面図。
【図２】ピストンクラウンを図１のＡで示した方向に見
た図。
【図３】ピストンスカートの平面図。
【符号の説明】
１　　ピストンクラウン ２　　スカート ４　　連結棒 ５　　凹部 １２　　ねじ １４　　室 １５　　スペース １６　　環状接触面 １８　　盲穴 ２０　　冷却液用穴 ２３　　半径方向のみぞ ３０　　シリンダ ３１　　燃焼室

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　燃焼室に近いスチール製のピストンク
    ラウンと、該燃焼室から離れた側の鋳鉄製のスカートと
    を備え、前記の二つのピストン構成部分が一つの円に沿
    って配置された軸線方向に延びるねじにより一緒に保持
    され、該ピストンクラウンが環状の接触面、すなわち、
    軸受面によりスカートと係合され、該スカート内には連
    結棒の一端部のための軸受が配置され、該連結棒を通し
    て冷却液がピストンクラウンに供給され、該ピストンク
    ラウンが燃焼室に向けられかつ冷却液が供給される盲穴
    を有する四サイクル往復動内燃機関用ピストン、好まし
    くは、割出しピストンまたは回転ピストンにおいて、前
    記ねじが前記の環状の接触面、すなわち、軸受面の完全
    に外側に配置され、前記盲穴もまたこのような接触面の
    外側に配置され、かつ各々の盲穴がスカート内のダクト
    を通して連結棒の軸受に冷却液を供給するように接続さ
    れたスプレーノズルを収納していることを特徴とする前
    記ピストン。
  2. 【請求項２】　　盲穴から放出される冷却液を収納する
    凹陥部がピストンのスカートとクラウンとの間の環状の
    接触面、すなわち、軸受面に設けられたことを特徴とす
    る請求項１記載のピストン。
  3. 【請求項３】　　前記凹陥部がピストンクラウンの接触
    面、すなわち、軸受面と接触するスカートの表面内の半
    径方向のみぞを通して前記盲穴と連結していることを特
    徴とする請求項２記載のピストン。
  4. 【請求項４】　　スカート内に装着されたピストン棒端
    部が球形頭部の形態に形成されたことを特徴とする請求
    項１から３までのいずれか一項に記載のピストン。
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