JPH048288Y2 - - 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
頂壁部のより良い冷却が達成される。

上記の実公昭54−26424号公報に於ては、油溜
り構成部材はピストン頂壁部の内面に向かいあつ
て油溜りを与える棚板状の部材のみよりなり、カ
ツプ状ピストン本体の内側空間内に於ける所定の
位置にピストン本体に対し所定の姿勢となるよう
もたらされたところで、その両端部がピストン周
壁部の内周面に切込まれた溝内に嵌込まれるか、
或いは棚板状部材の中央部がピストン頂壁部の中
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、その位置に
装着されるようになつている。

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しており、油溜り構成部材
をピストン本体内の所定の位置に取付けるに当つ
ては、一対の脚片部に明けられた孔がピストン本
体に明けられたピストンピン孔に整合するように
油溜り構成部材をピストン本体の内側空間内に保
持し、更にコネクチングロツドの端部を油溜り構
成部材の一対の脚片部の間に装入し、ピストン本
体と油溜り構成部材とピストンロツドの三者の孔
の整合を図つてそこにピストンピンを通す作業が
必要である。

［考案が解決しようとする課題］ これら何れの場合にも、ピストン本体に対する
油溜り構成部材の取付けに当つては、予めピスト
ン本体に対し油溜り構成部材を正しい取付位置に
もたらすこと及び油溜り構成部材をその位置に暫
時保持する必要があり、そのために何らかの組立
用保持手段が必要であると察せられ、またその作
動は繊細な動きを必要とすると察せられる。

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本
体に対する所定の位置に他の何らの補助手段を要
することなく容易に且確実に取付けることができ
るような、油溜り構成部材とその取付構造を有す
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明けられ円筒部により縁取り
さ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係合孔が前記ボス部の
前記筒状係合部に係合した状態が保持されるよう
になつており、前記脚片部は前記棚板部の側縁に
沿う折曲り部と前記係合孔が明けられている部分
の間で前記棚板部の側縁に対する折曲線と実質的
に平行な折曲線に沿つて折曲げられていることに
より該脚片部が一度の折曲げにて前記棚板部の側
縁に連なる場合に比して前記係合孔の縁より前記
棚板部の側縁に至る迄の長さが実質的に増大され
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］ 上記の如くピストン本体の頂壁部の内面に向か
い合つた油溜り窪みを与える油溜り構成部材を棚
板部と該棚板部の両側縁より折曲げられた一対の
脚片部とを備えた構造とし、これをその一対の脚
片部に明けられた孔がピストン本体の周壁部より
内側に突出た一対の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するようにピストン
本体に組付けることにより、油溜り構成部材をピ
ストンピンやコネクチングロツドに依存すること
なくそれ自身にて直接的にピストン本体に確実に
取付けることができる。

この場合、一対の脚片部は、ピストンのボス部
への係合孔が円筒部にて縁取りされていることに
より、係合孔を含むその主要部にては曲げに対し
かなり剛固な部材となつているので、棚板部に対
する一対の脚片部の弾性的接合のための弾性変形
部は、係合孔の縁より棚板部の側縁に至る部分に
よつて与えられなければならず、従つてこの部分
の長さが長い程、棚板部に対する一対の脚片部の
接合の弾性度が向上する。この点に関し、上記の
如く脚片部が棚板部の側縁に沿う折曲り部と係合
孔が明けられている部分の間で、棚板部の側縁に
対する折曲線と実質的に平行な折曲線に沿つて再
度折曲げられていることにより、脚片部が一度の
折曲げにて棚板部の側縁に連なる場合に比して、
係合孔の縁より棚板部の側縁に至る迄の長さは実
質的に増大され、棚板部に対する一対の脚片部の
接合の弾性度が向上し、ピストンへの油溜り構成
部材の装着がより容易となり、また装着後の安定
性も向上する。

更にまた、一対の脚片部が棚板部に対し各々二
度折曲げられることにより全体としてほぼ90°曲
げられるので、一度の折曲げにて90°折曲げられ
る場合に比して折曲げ部に生ずる応力集中度は低
く、部材の強度の点からも好ましい効果が得られ
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。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。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
られた一対の係合片部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１３ａ
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１３ｂ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４ａ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円筒部１５により係合孔１
６が形成されており、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。

一対の係合片部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
態時に於ては、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
対の係合片部１４が溝２ａに対応する方向姿勢に
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。

この場合、第二の片部１３ｂがその係合孔１６
にてボス部４の段状に形成された筒状係合部９ａ
に係合されまた分解のためこの係合状態より外さ
れる際には、第二の片部１３ｂはできるだけその
面を筒状係合部９ａの中心軸線に対し垂直に保つ
たままで該中心軸線に沿う方向に移動されるよう
になつているのが好ましいが、このことは脚片部
１３が折曲線Ｂに沿つて折曲されることにより第
二の片部１３ｂの回動中心となる折曲線Ａが第二
の片部１３ｂの面より横方向に偏位することによ
り達成されている。

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
と同時に一対の脚片部１４が弾性変形しつつ溝２
ａ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
脚片部１４と溝２ａとの係合の案内されてぐらつ
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去かる方向
へ弾性変形し、係合孔１６の周りの第二の片部１
３ｂ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。これにより係合孔１６が円筒状係合部９
ａ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ピストン本体に確実に、
しかも信頼性高く取付けられることが理解されよ
う。

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図により良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、脚片部が棚板部との接合部にて折
曲線Ａに沿つて折曲げられていることに加えて、
該折曲線Ａと係合孔１６を有する第二の片部１３
ｂとの間で折曲線Ｂに沿つて折曲げられているこ
とにより、前述の実願昭57−185184号に於ける如
く棚板部に脚板部がただ一度の折曲り部にて連な
る場合に比して、弾性に富んだ第一の片部１３ａ
を斜面状により長く延在させることができ、張出
し円筒部１５により実質的にに剛固にされた脚片
部の主要部をなす第二の片部１３ｂを棚板部に対
し十分高い弾性度にて開脚又は閉脚させることが
できる。

【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、１
６……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明けられ円筒
   部により縁取りさ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係合孔
   が前記ボス部の前記筒状係合部に係合した状態が
   保持されるようになつており、前記脚片部は前記
   棚板部の側縁に沿う折曲り部と前記係合孔が明け
   られている部分の間で前記棚板部の側縁に対する
   折曲線と実質的に平行な折曲線に沿つて折曲げら
   れていることにより該脚片部が一度の折曲げにて
   前記棚板部の側縁に連なる場合に比して前記係合
   孔の縁より前記棚板部の側縁に至る迄の長さが実
   質的に増大されていることを特徴とする内燃機関
   用ピストン。