JPH0744749Y2 - 内燃機関のピストン装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車等の車輌に用いられる内燃機関のピス
トン装置に係り、特にオイルによるピストン冷却機構を
備えたピストン装置に係る。

［従来の技術］ 内燃機関に用いられるピストンとして、ピストンのオイ
ルリング溝の底部とピストン内部空間とを連通させるオ
イル孔が設けられ、ピストンの往復動によりオイルリン
グによりシリンダボアの壁面より掻き取られてオイルリ
ング溝に流れたオイルを前記オイル孔によってピストン
内部空間へ導き、オイルによりピストン内壁の冷却を行
うよう構成されたピストンが既に提案されており、これ
は例えば実開昭59−179224号公報に示されている。

［考案が解決しようとする課題］ 上述の如きピストンに於ては、オイルリング溝よりピス
トン内部空間に導かれたオイルを一旦受止めるために、
受皿をピストン内部に設ける必要がある。受皿を設ける
ためには、その配置スペースを確保するために、ピスト
ンピンボス部とピストン頂部との軸線方向長さを増加し
なければならず、この結果としてピストン軸長が長くな
り、ピストン摺動面積の増加、ピストン質量の増加を招
き、摩擦損失の増大やピストンの応答性低下と云う問題
が生じる。

本考案は、上述の如き問題を生じることなくオイルリン
グにより掻き取られたオイルを有効に利用してピストン
内壁、特にピストン天井壁の冷却が良好に行われるよう
改良されたピストン装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 上述の如き目的は、本考案によれば、中空のピストンピ
ンがピストン或いはコネクティングロッドに対し回転不
能に装着され、前記ピストン及び前記ピストンピンには
前記ピストンのオイルリング溝と前記ピストンピンの中
空部とを連通させるオイル通路が設けられ、前記ピスト
ンピンにはこれがピストン内部の天井壁に対向する部分
にオイル孔が形成されていることを特徴とする内燃機関
のピストン装置によって達成される。

［考案の作用及び効果］ 上述の如き構成によれば、ピストンピンがオイルの受皿
として作用するようになり、このため、ピストン内部に
受皿を特別に設ける必要がなくなる。また受皿を必要と
しないことからピストンピンボス部とピストン頂部との
軸線方向長さを増加する必要がなくなり、これによりピ
ストン摺動面、ピストン質量が増加することがなく、摩
擦損失の増大やピストンの応答性の低下と云う問題が生
じることがない。

［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のピストン装
置の一つの実施例を示している。これらの図に於て、10
はピストンを示しており、ピストン10は、円盤状のピス
トン頂部12と、ピストン頂部12の外周縁に接続して設け
られた筒状のスカート部14とを有し、カップ状をなして
いる。ピストン頂部12の外周部には、二つのピストンリ
ング溝16、18と、一つのオイルリング溝20とが各々設け
られている。ピストンリング溝16、18には図示されてい
ないピストンリングが装着され、オイルリング溝20には
図示されていないオイルリングが装着され、オイルリン
グはシリンダボア60内に於けるピストン10の往復動に伴
ないシリンダボア60の内周壁のオイルを掻取るようにな
っている。

スカート部14にはピストン外周面に対向した一対のピス
トンピン孔24が設けられている。ピストンピン孔24の開
口端の周りにはピストン外周面より窪んだサイドカット
部26が設けられている。

ピストンピン孔24には中空のピストンピン30が回転不能
に挿入されている。即ち、ピストンピン30は回転不能状
態にてピストン10に装着されている。ピストンピン30は
一対のピストンピン孔24を各々郭定する一対のピンボス
部28間に跨がって延在しており、該ピストンピン30の一
対のピンボス部28間の部分にはコネクティングロッド50
の小径端部52が回動可能に外接嵌合している。

ピストン10及びピストンピン30にはオイルリング溝20の
底部とピストンピン30の中空部32と連通させるオイル通
路34と36とが一直線状に設けられている。オイル通路34
と36はオイルリング溝20の底部よりピストン中心側へ向
けて傾斜して延在している。ピストンピン30とコネクテ
ィングロット50の小径端部52との嵌合部には、即ちピス
トンピン30がピストン内部の天井壁13に対向する部分に
は中空部32を天井壁13へ向けて開口させるオイル孔38と
40とが設けられている。オイル孔38と40とはピストンピ
ン30に対しコネクティングロッド50が回動変位しても互
いの連通状態が保たれるよう、その何れか一方は周方向
に長い長孔より形成されている。

またピストンピン30のサイドカット部26に於ける端面31
は、図示されている如く、スカート部14の側よりピスト
ン頂部12の側へ向うに従いピストンピン30の軸線方向幅
を増大すべく、傾斜している。

尚、コネクティングロッド50の大径端部54の側にはコネ
クティングロッド50と図示されていないクランク軸との
ジャーナル部に与えられた潤滑オイルの噴出し孔56が設
けられている。噴出し孔56は、所謂間欠給油孔であって
よく、例えばピストン上死点前約20〜40℃Ａにてオイル
を天井壁13へ向けて噴出するようになっている。

上述の如き構成によれば、ピストン10の降下時にシリン
ダボア60の内壁のオイルがオイルリング溝20に装着され
たオイルリング（図示省略）により掻き取られ、このオ
イルの多くは、オイルリング溝20に流入し、これにより
オイル通路34及び36を通ってピストンピン30の中空部32
へ流れるようになる。中空部32へ流れたオイルは、ピス
トン10の上昇過程中ここに溜められ、ピストン10が上死
点位置より下死点位置へ向かう時に慣性力により跳上が
り、オイル孔38及び40よりピストン内部の天井壁13へ向
けて噴出するようになる。これにより天井壁13がオイル
によって濡らされ、天井壁13の冷却が行われるようにな
る。

この場合、ピストンピン30のオイル孔38が丸孔で、コネ
クティングロッド50のオイル孔40が長孔であれば、コネ
クティングロッド50のピストンピン30に対する回動変位
に拘らず、オイル孔38より天井壁13へ向かうオイルの噴
出方向は変化せず、例えば天井部13の中央部にオイルが
吹付けられることになる。これに対しピストンピン30の
オイル孔38が長孔で、コネクティングロッド50のオイル
孔40が丸孔であれば、オイル孔40より天井壁13へ向かう
オイルの噴出方向がコネクティングロッド50のピストン
ピン30に対する回動変位に伴ない変動し、オイルの噴出
しに関して首振りが行われ、天井壁13の広域に亘ってオ
イルが噴付けられるようになる。

オイル孔38、40より天井壁13へ向けて噴出したオイル、
また噴出し孔56より天井壁13へ向けて噴出したオイル
は、天井壁13に付着して天井壁13を冷却した後、下方へ
向けて落下するが、その一部はオイル孔40、38よりピス
トンピン30の中空部32内に入り、ピストン10が上死点位
置より下死点位置へ向かう際に再びオイル孔38、40より
天井壁13へ向けて噴出するようになる。

尚、オイル通路34、36よりピストンピン30の中空部32へ
流れたオイルの一部はピストンピン両端によりサイドカ
ット部26へ流出するが、オイル通路34及び36が中空部32
に対しピストン中心へ向けて傾斜して開口していること
から、オイル通路34及び36よりのオイルの多くは中空部
32内にてピストン中心側へ向かい、ピストン両端へは多
く流れないようになっている。オイルがピストンピン30
の両端よりサイドカット部26にオイルが流出しても、こ
のオイルはピストン10が上死点位置より下死点位置へ向
う際に慣性力によって上方へ跳ね上り、ピストンピン30
の端面の31が傾斜していることから、その端部より中空
部32内に流入するようになり、天井壁13の冷却に用いら
れるようになる。

第４図及び第５図は各々本考案によるピストン装置の他
の実施例を示している。尚、第４図及び第５図に於て第
１図乃至第３図に対応する部分は第１図乃至第３図に付
した符号と同一の符号により示されている。

第４図に示された実施例に於ては、オイル通路34及び36
が各々ピストンピン中心から両側へ振分けられて各々二
箇所に設けられている。

この実施例に於ては、オイルリング溝20よりピストンピ
ン30の中空部32へのオイルの流入量が増大し、またピス
トン上下方向の荷重が厳しい位置を避けてオイル通路が
設けられることになり、ピストンの剛性維持が図られ
る。

第５図に示された実施例に於ては、ピストン10のオイル
通路34が鉤形に折曲した形状とされている。またこの実
施例に於ては、ピストンピン30の中空部32内に流入した
オイルがピストンピン端部よりサイドカット部26へ流出
することを防止するためにピストンピン30の両端部に堰
42が設けられている。

尚、上述の実施例に於ては、ピストンピンはピストンに
対し回転不能に装着されているが、本考案に於ては、ピ
ストンはコネクティングロッドに対し回転不能に装着さ
れてもよい。この場合にはコネクティングロッドのクラ
ンク運動に伴なうピストンピンのピストンに対する回動
変位を見込んでピストンピン側或いはピストン側のオイ
ル通路が長孔とされていればよい。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について詳細に説
明したが、本考案はこれらに限定されるものではなく、
本考案の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による内燃機関のピストン装置の一つの
実施例を一部断面にして示す側面図、第２図は第１図の
線II−IIに沿う断面図、第３図は第１図に示された本考
案による内燃機関のピストン装置の正面図、第４図及び
第５図は各々本考案による内燃機関用ピストン装置の他
の実施例を示す正面図である。 10…ピストン,12…ピストン頂部,14…スカート部,16、1
8…ピストンリング溝,20…オイルリング溝,24…ピスト
ンピン孔,26…サイドカット部,28…ピンボス部,30…ピ
ストンピン,32…中空部,34、36…オイル通路,38、40…
オイル孔,42…堰,50…コネクティングロッド,52…小径
端部,54…大径端部,56…噴出し孔,60…シリンダボア

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中空のピストンピンがピストン或いはコネ
   クティングロッドに対し回転不能に装着され、前記ピス
   トン及び前記ピストンピンには前記ピストンのオイルリ
   ング溝と前記ピストンピンの中空部とを連通させるオイ
   ル通路が設けられ、前記ピストンピンにはこれがピスト
   ン内部の天井壁に対向する部分にオイル孔が形成されて
   いることを特徴とする内燃機関のピストン装置。