JPH0480227B2 - - Google Patents
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- JPH0480227B2 JPH0480227B2 JP59010678A JP1067884A JPH0480227B2 JP H0480227 B2 JPH0480227 B2 JP H0480227B2 JP 59010678 A JP59010678 A JP 59010678A JP 1067884 A JP1067884 A JP 1067884A JP H0480227 B2 JPH0480227 B2 JP H0480227B2
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- Japan
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- oil
- piston
- depression
- oil sump
- internal combustion
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/06—Arrangements for cooling pistons
- F01P3/10—Cooling by flow of coolant through pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
- F02F2003/0061—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping by welding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、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。
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。
発明の背景
内燃機関に於ては、機関部品が過熱状態になる
ことは内燃機関の正常な運転を維持する上で絶対
に避けなければならない。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、機関部品の中でも比較的厳しい熱的条件下
に曝され、機関出力の増大に伴なう熱負荷の増大
に伴ない強制的冷却を要するようになつてきてい
る。
ことは内燃機関の正常な運転を維持する上で絶対
に避けなければならない。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、機関部品の中でも比較的厳しい熱的条件下
に曝され、機関出力の増大に伴なう熱負荷の増大
に伴ない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
の内側空間の側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従来よ
り知られている。上述の如き油噴射式ピストン冷
却装置により頂壁部を効果的に冷却されるよう改
良されたピストンとして、前記頂壁部へ向けて噴
射された潤滑油を一旦受けとめるべく、ピストン
本体の内側空間の頂壁部の側に油溜り部を構成す
る棚板状の油溜り構成部材を取付けられたピスト
ンが、実願昭49−96796号（実公昭54−26424号）、
実願昭55−42967号（実開昭57−156052号）、特願
昭58−138183号、実願昭58−164040号、実願昭58
−188456号に於て既に提案されている。
冷却装置の一つとして、カツプ状構造のピストン
の内側空間の側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従来よ
り知られている。上述の如き油噴射式ピストン冷
却装置により頂壁部を効果的に冷却されるよう改
良されたピストンとして、前記頂壁部へ向けて噴
射された潤滑油を一旦受けとめるべく、ピストン
本体の内側空間の頂壁部の側に油溜り部を構成す
る棚板状の油溜り構成部材を取付けられたピスト
ンが、実願昭49−96796号（実公昭54−26424号）、
実願昭55−42967号（実開昭57−156052号）、特願
昭58−138183号、実願昭58−164040号、実願昭58
−188456号に於て既に提案されている。
発明の目的
本発明は先に提案されている上述の如きピスト
ンより更に潤滑油による冷却が効果的に行われる
よう構成された内燃機関用ピストンを提供するこ
とを目的としている。
ンより更に潤滑油による冷却が効果的に行われる
よう構成された内燃機関用ピストンを提供するこ
とを目的としている。
発明の構成
上述の如き目的は、本発明によれば、一端部に
頂壁部を有するカツプ状のピストン本体と前記ピ
ストン本体の内側空間に設けられた油溜り構成部
材とを有し、ノズルより潤滑油を前記頂壁部の裏
面へ向けて噴射供給される内燃機関用ピストンに
於て、前記油溜り構成部材は第一の油溜り窪みと
第二の油溜り窪みとを有し、前記第一の油溜り窪
みは前記第二の油溜り窪みに比して前記ノズルよ
り前記頂壁部の裏面へ向けて噴射された潤滑油を
より多く受止める位置に配設され、前記第一の油
溜り窪みの開口面積S1と前記第二の油溜り窪みの
開口面積S2の比S1／S2は前記第一の油溜り窪みの
容積V1と前記第二の油溜り窪みの容積V2の比
V1／V2より小さい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。
頂壁部を有するカツプ状のピストン本体と前記ピ
ストン本体の内側空間に設けられた油溜り構成部
材とを有し、ノズルより潤滑油を前記頂壁部の裏
面へ向けて噴射供給される内燃機関用ピストンに
於て、前記油溜り構成部材は第一の油溜り窪みと
第二の油溜り窪みとを有し、前記第一の油溜り窪
みは前記第二の油溜り窪みに比して前記ノズルよ
り前記頂壁部の裏面へ向けて噴射された潤滑油を
より多く受止める位置に配設され、前記第一の油
溜り窪みの開口面積S1と前記第二の油溜り窪みの
開口面積S2の比S1／S2は前記第一の油溜り窪みの
容積V1と前記第二の油溜り窪みの容積V2の比
V1／V2より小さい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。
発明の効果
上述の如き構成によれば、ピストンが上死点位
置より下死点位置へ向かう下降移動開始時に慣性
作用により第一及び第二の油溜り窪みより跳上つ
た潤滑油はピストン本体の頂壁部裏面に付着し、
そしてピストンが下死点位置より上死点位置へ向
かう上昇移動開始時にピストン本体の頂壁部裏面
に付着していた潤滑油は、慣性作用により前記頂
壁部裏面より剥離して油溜り構成部材上に落下
し、第一及び第二の油溜り窪みに受止められて該
第一及び第二の油溜り窪みに溜まる。第一の油溜
り窪みと第二の油溜り窪みの開口面積S1／S2が第
一の油溜り窪みと第二の油溜り窪みの容積比
V1／V2より小さいことにより上述の如き第一及
び第二の油溜り窪みに於ける潤滑油の授受に於て
前記第一の油溜り窪みの油量は減少し、前記第二
の油溜り窪みの油量は増大し、これにより第一の
油溜り窪みにはノズルよりの新しい潤滑油がより
多く溜まり、第二の油溜り窪みには頂壁部裏面よ
り落下してきた潤滑油がより多く溜まり、この潤
滑油は第二の油溜り窪みより溢流する。これによ
つてピストン冷却のための潤滑油の交換が良好に
行われ、ピストンの特に頂壁部の冷却が効果的に
行われる。
置より下死点位置へ向かう下降移動開始時に慣性
作用により第一及び第二の油溜り窪みより跳上つ
た潤滑油はピストン本体の頂壁部裏面に付着し、
そしてピストンが下死点位置より上死点位置へ向
かう上昇移動開始時にピストン本体の頂壁部裏面
に付着していた潤滑油は、慣性作用により前記頂
壁部裏面より剥離して油溜り構成部材上に落下
し、第一及び第二の油溜り窪みに受止められて該
第一及び第二の油溜り窪みに溜まる。第一の油溜
り窪みと第二の油溜り窪みの開口面積S1／S2が第
一の油溜り窪みと第二の油溜り窪みの容積比
V1／V2より小さいことにより上述の如き第一及
び第二の油溜り窪みに於ける潤滑油の授受に於て
前記第一の油溜り窪みの油量は減少し、前記第二
の油溜り窪みの油量は増大し、これにより第一の
油溜り窪みにはノズルよりの新しい潤滑油がより
多く溜まり、第二の油溜り窪みには頂壁部裏面よ
り落下してきた潤滑油がより多く溜まり、この潤
滑油は第二の油溜り窪みより溢流する。これによ
つてピストン冷却のための潤滑油の交換が良好に
行われ、ピストンの特に頂壁部の冷却が効果的に
行われる。
上述の如き効果がより顕著になるように、前記
第一の油溜り窪みの開口面積S1は前記第二の油溜
り窪みの開口面積S2より小さくことが好ましく、
また前記第一の油溜り窪みの容積V1は前記第二
の油溜り窪みの容積V2より大きいことが好まし
い。
第一の油溜り窪みの開口面積S1は前記第二の油溜
り窪みの開口面積S2より小さくことが好ましく、
また前記第一の油溜り窪みの容積V1は前記第二
の油溜り窪みの容積V2より大きいことが好まし
い。
本発明による内燃機関用ピストンの頂壁部裏面
は側周部より中心部へ向けて上り勾配に傾斜して
いてピストンの降下移動時にその傾斜面に案内さ
れて潤滑油が中心部に集まるべく流れるようにな
つていてよく、この場合には、前記第二の油溜り
窪みが前記頂壁部裏面よりの落下潤滑油をより受
止めるべく前記上り勾配の中心が前記第二の油溜
り窪みに対向していることが好ましい。
は側周部より中心部へ向けて上り勾配に傾斜して
いてピストンの降下移動時にその傾斜面に案内さ
れて潤滑油が中心部に集まるべく流れるようにな
つていてよく、この場合には、前記第二の油溜り
窪みが前記頂壁部裏面よりの落下潤滑油をより受
止めるべく前記上り勾配の中心が前記第二の油溜
り窪みに対向していることが好ましい。
実施例の説明
以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
第１図乃至第３図は本発明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。本発明によ
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。
ストンの一つの実施例を示している。本発明によ
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と該周壁部
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。頂壁部３の
裏面３ａ、即ちピストン本体１の内側空間の天井
面３ａは、側周部より中心部へ向かうに従つて上
り勾配に傾斜し、略円錐形に形成されている。
尚、天井面３ａは略半球形に形成されていても良
い。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。
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。頂壁部３の
裏面３ａ、即ちピストン本体１の内側空間の天井
面３ａは、側周部より中心部へ向かうに従つて上
り勾配に傾斜し、略円錐形に形成されている。
尚、天井面３ａは略半球形に形成されていても良
い。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
て小径の円筒状係合部９ａと該円筒状係合部の根
元部側の端部に位置する環状端面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
較的幅広の案内溝２ａが形成されている。
て小径の円筒状係合部９ａと該円筒状係合部の根
元部側の端部に位置する環状端面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
較的幅広の案内溝２ａが形成されている。
第４図に良く示されている如く、油溜り構成部
材１０は、第一及び第二の二つの油溜り窪み１１
ａ，１１ｂを有するほぼ長手形状の棚板部１２
と、棚板部１２の両側縁部より一方の側に折曲形
成された一対の脚片部１３と、棚板部１２の両端
縁部より一方の側へ折曲形成され案内溝２ａに係
合するもう一対の脚片部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。
材１０は、第一及び第二の二つの油溜り窪み１１
ａ，１１ｂを有するほぼ長手形状の棚板部１２
と、棚板部１２の両側縁部より一方の側に折曲形
成された一対の脚片部１３と、棚板部１２の両端
縁部より一方の側へ折曲形成され案内溝２ａに係
合するもう一対の脚片部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。
第一及び第二の油溜り窪み１１ａと１１ｂは絞
り加工により棚板部１２と一体成形されており、
第一の油溜り窪み１１ａの開口面積S1は第二の油
溜り窪み１１ｂの開口面積S2より小さく、且第一
の油溜り窪み１１ａは第二の油溜り窪み１１ｂよ
り深く、第一の油溜り窪み１１ａの容積V1は第
二の油溜り窪み１１ｂの容積V2にほぼ等しく、
第一の油溜り窪み１１ａの開口面積S1と第二の油
溜り窪みの開口面積S2の比S1／S2は第一の油溜り
窪み１１ａの容積Ｖと第二の油溜り窪み１１ｂの
容積V2の比V1／V2より小さくなつている。また
第二の油溜り窪み１１ｂはピストン側周部近傍に
よりピストン中心を含む部分まで延在している。
り加工により棚板部１２と一体成形されており、
第一の油溜り窪み１１ａの開口面積S1は第二の油
溜り窪み１１ｂの開口面積S2より小さく、且第一
の油溜り窪み１１ａは第二の油溜り窪み１１ｂよ
り深く、第一の油溜り窪み１１ａの容積V1は第
二の油溜り窪み１１ｂの容積V2にほぼ等しく、
第一の油溜り窪み１１ａの開口面積S1と第二の油
溜り窪みの開口面積S2の比S1／S2は第一の油溜り
窪み１１ａの容積Ｖと第二の油溜り窪み１１ｂの
容積V2の比V1／V2より小さくなつている。また
第二の油溜り窪み１１ｂはピストン側周部近傍に
よりピストン中心を含む部分まで延在している。
一対の脚片部１３は、取付け前の自由状態時に
於ては、第４図に示されている如く、互いに末広
がりに開脚しており、該脚片部には各々該脚片部
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
張出し円筒状部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。
於ては、第４図に示されている如く、互いに末広
がりに開脚しており、該脚片部には各々該脚片部
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
張出し円筒状部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。
油溜り構成部材１０は、棚板部１２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に対応して、もう一対の脚片部１４が案内溝
２ａに対応する方向姿勢にて且一対の脚片部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。
体１に近い側に位置し、一対の脚片部１３がボス
部４に対応して、もう一対の脚片部１４が案内溝
２ａに対応する方向姿勢にて且一対の脚片部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がボス部４間に差込まれ、係
合孔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
脚片部１３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
面にてその全面に亙つて円筒状係合部９ａの外周
面に接合する。これにより孔１６が円筒状係合部
９ａに外接し、油溜り構成部材１０が自身のばね
作用によりピストン本体１に対して固定連結され
る。
合孔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
脚片部１３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
面にてその全面に亙つて円筒状係合部９ａの外周
面に接合する。これにより孔１６が円筒状係合部
９ａに外接し、油溜り構成部材１０が自身のばね
作用によりピストン本体１に対して固定連結され
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の近くに第一及び第二
の油溜り窪み１１ａと１１ｂによつて油溜り部を
構成する。
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の近くに第一及び第二
の油溜り窪み１１ａと１１ｂ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１７ａと１７ｂを延設されてお
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、第３図に良く示されてい
る如く、油溜り構成部材１０の前記の一方の端部
近傍部、即ち第一の油溜り窪み１１ａの近傍に於
ける他側部、即ち翼部１７ａとは反対の側にはピ
ストン本体１との間に比較的大きな開口１８が形
成され、また前記他方の端部近傍部、即ち第二の
油溜り窪み１１ｂの近傍に於ける一側部、即ち翼
部１７ｂとは反対の側にはピストン本体１との間
に比較的大きい開口１９が設けられ、開口１８が
油供給通路として使用され、他方、即ち開口１９
が油排出通路として使用されるようになつてい
る。
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１７ａと１７ｂを延設されてお
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、第３図に良く示されてい
る如く、油溜り構成部材１０の前記の一方の端部
近傍部、即ち第一の油溜り窪み１１ａの近傍に於
ける他側部、即ち翼部１７ａとは反対の側にはピ
ストン本体１との間に比較的大きな開口１８が形
成され、また前記他方の端部近傍部、即ち第二の
油溜り窪み１１ｂの近傍に於ける一側部、即ち翼
部１７ｂとは反対の側にはピストン本体１との間
に比較的大きい開口１９が設けられ、開口１８が
油供給通路として使用され、他方、即ち開口１９
が油排出通路として使用されるようになつてい
る。
次に上述の如く構成されたピストンに於けるピ
ストン冷却用の潤滑油の挙動について説明する。
ピストン冷却用の潤滑油はクランク室の側に固定
配設されたノズル２０（第２図参照）より前記開
口１８を経てピストン本体１の天井面３ａへ向け
て噴射される。ピストンが下死点位置から上死点
位置へ向けて上昇移動している時には、天井面３
ａに対する前記ノズルよりの潤滑油の相対速度が
小さく、このため前記ノズルより噴射された潤滑
油は天井面３ａ全体を濡らすことなくその大部分
は油溜り構成部材１０の棚板部１２上に落下して
第一及び第二の油溜り窪み１１ａと１１ｂに溜ま
る。第一の油溜り窪み１１ａは第二の油溜り窪み
１１ｂに比して給油側開口１８の近くにあること
によりノズル２０より噴射された新しい潤滑油は
第二の油溜り窪み１１ｂに比して第一の油溜り窪
み１１ａに多く受止められ、第一の油溜り窪み１
１ａに多く溜まる。ピストンが上死点位置より下
死点位置へ向けて下降移動を開始する時には上述
の如く第一及び第二の油溜り窪み１１ａと１１ｂ
に溜まつている潤滑油が慣性作用によつて跳上つ
てピストン本体１の天井面３ａに付着し、該潤滑
油は天井面３ａが側周部より中心部へ向けて上り
勾配に傾斜していることによりその傾斜面に沿つ
て流れて頂壁部３の冷却を行いつつ中心部へ集ま
る。ピストンの下降移動中は天井面３ａに対する
前記ノズル２０よりの潤滑油の相対速度が大きい
ことにより、前記ノズル２０より噴射された潤滑
油は天井面３ａに衝突して該天井面を冷却しつつ
既に該天井面に付着している潤滑油を排油側開口
１９の側へ押しどけつつ流れる。これにより受熱
油と新しい供給油との交換が行われる。ピストン
が下死点位置に到達して再び上死点位置へ向けて
移動する際には天井面３ａに付着していた潤滑油
は慣性作用を受けて天井面３ａにより剥離して油
流り構成部材１０の棚板部１２上に落下する。天
井面３ａより落下した潤滑油は第一の油溜り窪み
１１ａと第二の油溜り窪み１１ｂとに受止められ
てこれらに溜まるが、第一の油溜り窪み１１ａと
第二の油溜り窪み１１ｂの開口面積比S1／S2が第
一の油溜り窪み１１ａと第二の油溜り窪み１１ｂ
の容積比V1／V2より小さいことにより、第一の
油溜り窪み１１ａに受止められる油量はその容積
V1に対する比率で見て少なく、第二の油溜り窪
み１１ｂに受止められる油量はその容積V2に対
する比率で見て多く、このことにより同一の油溜
り窪み１１ａの落下潤滑油、即ち受熱潤滑油の油
量が減少し、これに対して第二の油溜り窪み１１
ｂの受熱潤滑油の油量が増大し、受熱潤滑油は主
に第二の油溜り窪み１１ｂより溢流して排給側開
口１９を経てオイルパン内に落下する。一方、第
一の油溜り窪み１１ａに於ては受熱潤滑油の油量
が減少していることにより、該第一の油溜り窪み
１１ａには、ノズル２０より噴射された新しい潤
滑油が流入し、この新しい潤滑油が多く溜まるよ
うになる。これにより油溜り窪みに於ける潤滑油
の交換が規則正しく良好に行われるようになる。
ストン冷却用の潤滑油の挙動について説明する。
ピストン冷却用の潤滑油はクランク室の側に固定
配設されたノズル２０（第２図参照）より前記開
口１８を経てピストン本体１の天井面３ａへ向け
て噴射される。ピストンが下死点位置から上死点
位置へ向けて上昇移動している時には、天井面３
ａに対する前記ノズルよりの潤滑油の相対速度が
小さく、このため前記ノズルより噴射された潤滑
油は天井面３ａ全体を濡らすことなくその大部分
は油溜り構成部材１０の棚板部１２上に落下して
第一及び第二の油溜り窪み１１ａと１１ｂに溜ま
る。第一の油溜り窪み１１ａは第二の油溜り窪み
１１ｂに比して給油側開口１８の近くにあること
によりノズル２０より噴射された新しい潤滑油は
第二の油溜り窪み１１ｂに比して第一の油溜り窪
み１１ａに多く受止められ、第一の油溜り窪み１
１ａに多く溜まる。ピストンが上死点位置より下
死点位置へ向けて下降移動を開始する時には上述
の如く第一及び第二の油溜り窪み１１ａと１１ｂ
に溜まつている潤滑油が慣性作用によつて跳上つ
てピストン本体１の天井面３ａに付着し、該潤滑
油は天井面３ａが側周部より中心部へ向けて上り
勾配に傾斜していることによりその傾斜面に沿つ
て流れて頂壁部３の冷却を行いつつ中心部へ集ま
る。ピストンの下降移動中は天井面３ａに対する
前記ノズル２０よりの潤滑油の相対速度が大きい
ことにより、前記ノズル２０より噴射された潤滑
油は天井面３ａに衝突して該天井面を冷却しつつ
既に該天井面に付着している潤滑油を排油側開口
１９の側へ押しどけつつ流れる。これにより受熱
油と新しい供給油との交換が行われる。ピストン
が下死点位置に到達して再び上死点位置へ向けて
移動する際には天井面３ａに付着していた潤滑油
は慣性作用を受けて天井面３ａにより剥離して油
流り構成部材１０の棚板部１２上に落下する。天
井面３ａより落下した潤滑油は第一の油溜り窪み
１１ａと第二の油溜り窪み１１ｂとに受止められ
てこれらに溜まるが、第一の油溜り窪み１１ａと
第二の油溜り窪み１１ｂの開口面積比S1／S2が第
一の油溜り窪み１１ａと第二の油溜り窪み１１ｂ
の容積比V1／V2より小さいことにより、第一の
油溜り窪み１１ａに受止められる油量はその容積
V1に対する比率で見て少なく、第二の油溜り窪
み１１ｂに受止められる油量はその容積V2に対
する比率で見て多く、このことにより同一の油溜
り窪み１１ａの落下潤滑油、即ち受熱潤滑油の油
量が減少し、これに対して第二の油溜り窪み１１
ｂの受熱潤滑油の油量が増大し、受熱潤滑油は主
に第二の油溜り窪み１１ｂより溢流して排給側開
口１９を経てオイルパン内に落下する。一方、第
一の油溜り窪み１１ａに於ては受熱潤滑油の油量
が減少していることにより、該第一の油溜り窪み
１１ａには、ノズル２０より噴射された新しい潤
滑油が流入し、この新しい潤滑油が多く溜まるよ
うになる。これにより油溜り窪みに於ける潤滑油
の交換が規則正しく良好に行われるようになる。
図示された実施例に於ては、第一の油溜り窪み
１１ａの開口面積S1が第二の油溜り窪み１１ｂの
開口面積S2より小さいことにより頂壁部裏面より
の落下潤滑油は第一の油溜り窪み１１ａに比して
第二の油溜り窪み１１ｂにより一層多く受止めら
れて該第二の油溜り窪みに溜まるようになり、こ
のことにより上述の如き潤滑油の交換がより効果
的に行われる。また頂壁部裏面、即ちピストン本
体１の内側空間の天井面３ａが側周部より中心部
へ向かうに従つて上り勾配に傾斜していることに
より、ピストンの降下移動時に於て、潤滑油はそ
の天井面３ａのうち側周部に比して中央部に多く
付着していてピストンの上昇移動開始時には側周
部に比して中心部より、即ち天井面３ａの最頂部
より多量の潤滑油が油溜り構成部材１０へ向けて
落下する。図示の実施例に於ては、天井面３ａの
上り勾配の中心は第二の油溜り窪み１１ｂに対向
しており、換言すれば第二の油溜り窪み１１ｂは
天井面３ａの最頂部を含んで天井面３ａに対向し
ているから天井面３ａのうちその最頂部部分より
落下する多量の潤滑油は主に第二の油溜り窪み１
１に受止められる。従つてこのことによつても油
溜り窪みに於ける潤滑油の交換が良好に行われる
ようになる。
１１ａの開口面積S1が第二の油溜り窪み１１ｂの
開口面積S2より小さいことにより頂壁部裏面より
の落下潤滑油は第一の油溜り窪み１１ａに比して
第二の油溜り窪み１１ｂにより一層多く受止めら
れて該第二の油溜り窪みに溜まるようになり、こ
のことにより上述の如き潤滑油の交換がより効果
的に行われる。また頂壁部裏面、即ちピストン本
体１の内側空間の天井面３ａが側周部より中心部
へ向かうに従つて上り勾配に傾斜していることに
より、ピストンの降下移動時に於て、潤滑油はそ
の天井面３ａのうち側周部に比して中央部に多く
付着していてピストンの上昇移動開始時には側周
部に比して中心部より、即ち天井面３ａの最頂部
より多量の潤滑油が油溜り構成部材１０へ向けて
落下する。図示の実施例に於ては、天井面３ａの
上り勾配の中心は第二の油溜り窪み１１ｂに対向
しており、換言すれば第二の油溜り窪み１１ｂは
天井面３ａの最頂部を含んで天井面３ａに対向し
ているから天井面３ａのうちその最頂部部分より
落下する多量の潤滑油は主に第二の油溜り窪み１
１に受止められる。従つてこのことによつても油
溜り窪みに於ける潤滑油の交換が良好に行われる
ようになる。
第５図は本発明による内燃機関用ピストンの他
の一つの実施例を示している。尚、第５図に於
て、第２図に対応する部分は第２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、第一の油溜り窪み１１ａの開口面積S1
は第二の油溜り窪み１ｂの開口面積S2より小さ
く、第一の油溜り窪み１１ａと第二の油溜り窪み
１１ｂの開口面積比S1／S2が第一の油溜り窪み１
ａと第二の油溜り窪み１１ｂの容積比V1／V2よ
り小さい上で、更に第一の油溜り窪み１１ａの容
積V1が第一の油溜り窪み１１ｂの容積Ｖより大
きくなつている。
の一つの実施例を示している。尚、第５図に於
て、第２図に対応する部分は第２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、第一の油溜り窪み１１ａの開口面積S1
は第二の油溜り窪み１ｂの開口面積S2より小さ
く、第一の油溜り窪み１１ａと第二の油溜り窪み
１１ｂの開口面積比S1／S2が第一の油溜り窪み１
ａと第二の油溜り窪み１１ｂの容積比V1／V2よ
り小さい上で、更に第一の油溜り窪み１１ａの容
積V1が第一の油溜り窪み１１ｂの容積Ｖより大
きくなつている。
第一の油溜り窪み１１ａの容積V1が第二の油
溜り窪み１１ｂの容積V2より大きいと、ピスト
ンの降下移動開始時に第一の油溜り窪み１１ａよ
り跳上つた潤滑油と第二の油溜り窪み１１ｂより
跳上つた潤滑油とは天井面３ａの中央部、即ち最
長部にて互いに衝突し合うが、第一の油溜り窪み
１１ａよりの潤滑油の方が第二の油溜り窪み１１
ｂよりの潤滑油より多いことにより第一の油溜り
窪み１１ａより跳上つた潤滑油は第二の油溜り窪
み１１ｂより跳上つた潤滑油を押し返しつつ天井
面３ａをその給油側開口１８の側より排油側開口
１９の側へ向けて流れ、天井面３ａの全体に第一
の油溜り窪み１１ａよりの新しい潤滑油が流れる
ようになる。このことによりピストンの頂壁部３
の冷却がより効果的に行われるようになる。
溜り窪み１１ｂの容積V2より大きいと、ピスト
ンの降下移動開始時に第一の油溜り窪み１１ａよ
り跳上つた潤滑油と第二の油溜り窪み１１ｂより
跳上つた潤滑油とは天井面３ａの中央部、即ち最
長部にて互いに衝突し合うが、第一の油溜り窪み
１１ａよりの潤滑油の方が第二の油溜り窪み１１
ｂよりの潤滑油より多いことにより第一の油溜り
窪み１１ａより跳上つた潤滑油は第二の油溜り窪
み１１ｂより跳上つた潤滑油を押し返しつつ天井
面３ａをその給油側開口１８の側より排油側開口
１９の側へ向けて流れ、天井面３ａの全体に第一
の油溜り窪み１１ａよりの新しい潤滑油が流れる
ようになる。このことによりピストンの頂壁部３
の冷却がより効果的に行われるようになる。
以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明は、これらに限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施
例が可能であることは当業者にとつて明らかであ
ろう。
詳細に説明したが、本発明は、これらに限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施
例が可能であることは当業者にとつて明らかであ
ろう。
第１図は本発明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１図の線−
に沿う断面図、第４図は第１図乃至第３図に示さ
れた本発明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図は本発明によ
る内燃機関用ピストンの他の実施例を示す断面図
である。 １……ピストン本体、２……周壁部、２ａ……
案内溝、３……頂壁部、３ａ……天井面、４……
ボス部、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、９
ｂ……環状端面、１０……油溜り構成部材、１１
ａ……第一の油溜り窪み、１１ｂ……第二の油溜
り窪み、１２……棚板部、１３……脚片部、１４
……脚片部、１５……張出し円筒部、１６……
孔、１７ａ，１７ｂ……翼部、１８，１９……開
口、２０……ノズル。
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１図の線−
に沿う断面図、第４図は第１図乃至第３図に示さ
れた本発明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図は本発明によ
る内燃機関用ピストンの他の実施例を示す断面図
である。 １……ピストン本体、２……周壁部、２ａ……
案内溝、３……頂壁部、３ａ……天井面、４……
ボス部、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、９
ｂ……環状端面、１０……油溜り構成部材、１１
ａ……第一の油溜り窪み、１１ｂ……第二の油溜
り窪み、１２……棚板部、１３……脚片部、１４
……脚片部、１５……張出し円筒部、１６……
孔、１７ａ，１７ｂ……翼部、１８，１９……開
口、２０……ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一端部に頂壁部を有するカツプ状のピストン
本体と前記ピストン本体の内側空間に設けられた
油溜り構成部材とを有し、ノズルより潤滑油を前
記頂壁部の裏面へ向けて噴射供給される内燃機関
用ピストンに於て、前記油溜り構成部材は第一の
油溜り窪みと第二の油溜り窪みとを有し、前記第
一の油溜り窪みは前記第二の油溜り窪みに比して
前記ノズルより前記頂壁部の裏面へ向けて噴射さ
れた潤滑油をより多く受止める位置に配設され、
前記第一の油溜り窪みの開口面積S1と前記第二の
油溜り窪みの開口面積S2の比S1／S2は前記第一の
油溜り窪みの容積V1と前記第二の油溜り窪みの
容積V2の比V1／V2より小さいことを特徴とする
内燃機関用ピストン。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載された内燃機関
用ピストンに於て、前記第一の油溜り窪みの開口
面積S1は前記第二の油溜り窪みの開口面積S2より
小さいことを特徴とする内燃機関用ピストン。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載さ
れた内燃機関用ピストンに於て、前記第一の油溜
り窪みの容積V1は前記第二の油溜り窪みの容積
V2より大きいことを特徴とする内燃機関用ピス
トン。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに
記載された内燃機関用ピストンに於て、前記頂壁
部の裏面は側周部より中心部へ向けて上り勾配に
傾斜しており、前記上り勾配の中心は前記第二の
油溜り窪みに対向していることを特徴とする内燃
機関用ピストン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010678A JPS60153453A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 内燃機関用ピストン |
| US06/623,933 US4505233A (en) | 1984-01-24 | 1984-06-25 | Piston assembly with cooling lubricant reservoir defining member with a deep narrow reservoir and a shallow wide reservoir |
| DE19843423551 DE3423551A1 (de) | 1984-01-24 | 1984-06-26 | Kolbeneinheit mit kuehlmittelspeicherelement mit einem tiefen schmalen speicher und einem flachen breiten speicher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010678A JPS60153453A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153453A JPS60153453A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0480227B2 true JPH0480227B2 (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=11756914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59010678A Granted JPS60153453A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4505233A (ja) |
| JP (1) | JPS60153453A (ja) |
| DE (1) | DE3423551A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3643039A1 (de) * | 1986-12-17 | 1988-06-30 | Mahle Gmbh | Kuehlbarer tauchkolben fuer verbrennungsmotoren |
| US4812412A (en) * | 1987-02-26 | 1989-03-14 | Health Research Inc. | Standard specimen and method of making and using same |
| NL8802468A (nl) * | 1988-10-07 | 1990-05-01 | Volvo Car Bv | Transmissieketting met scharnierpennen en afroltussenstukken. |
| US4986167A (en) * | 1989-05-25 | 1991-01-22 | Caterpillar Inc. | Articulated piston with a cooling recess having a preestablished volume therein |
| JPH0396642A (ja) * | 1989-09-07 | 1991-04-22 | Sanshin Ind Co Ltd | ２サイクルエンジンのピストン |
| US5408916A (en) * | 1993-09-07 | 1995-04-25 | Ford Motor Company | Piston having a liner and method for manufacturing same |
| US7762227B2 (en) * | 2008-02-19 | 2010-07-27 | Federal Mogul Corporation | Coolable piston for internal combustion engine |
| US8347842B2 (en) * | 2008-02-19 | 2013-01-08 | Federal-Mogul Corporation | Coolable piston for internal combustion engine |
| DE102013018249A1 (de) * | 2013-10-30 | 2015-05-13 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Abdeckplatte für einen Kolben |
| US9797337B2 (en) * | 2015-07-10 | 2017-10-24 | Mahle International Gmbh | Oil-cooled piston for an internal combustion engine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1321525A (en) * | 1919-11-11 | Piston | ||
| US2051547A (en) * | 1934-03-05 | 1936-08-18 | Cleveland Graphite Bronze Co | Piston |
| US2416429A (en) * | 1943-09-02 | 1947-02-25 | Leonard M Boucher | Apparatus for lubricating engine pistons and cylinders |
| DE1040842B (de) * | 1955-08-22 | 1958-10-09 | Ricardo & Co Engineers | Brennkraftmaschinenkolben |
| US2911963A (en) * | 1957-11-07 | 1959-11-10 | Ricardo & Co Engineers | Internal combustion engines and pistons therefor |
| US3805677A (en) * | 1972-03-01 | 1974-04-23 | Trw Inc | Two-piece oil-cooled piston with thermal expansion control |
| US4377967A (en) * | 1981-03-27 | 1983-03-29 | Mack Trucks, Inc. | Two-piece piston assembly |
| JPS5870038A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-26 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関のピストン |
-
1984
- 1984-01-24 JP JP59010678A patent/JPS60153453A/ja active Granted
- 1984-06-25 US US06/623,933 patent/US4505233A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-06-26 DE DE19843423551 patent/DE3423551A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60153453A (ja) | 1985-08-12 |
| DE3423551C2 (ja) | 1988-09-29 |
| US4505233A (en) | 1985-03-19 |
| DE3423551A1 (de) | 1985-08-14 |
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