JPS6123369B2 - - Google Patents

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JPS6123369B2
JPS6123369B2 JP53059480A JP5948078A JPS6123369B2 JP S6123369 B2 JPS6123369 B2 JP S6123369B2 JP 53059480 A JP53059480 A JP 53059480A JP 5948078 A JP5948078 A JP 5948078A JP S6123369 B2 JPS6123369 B2 JP S6123369B2
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JP
Japan
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nozzle
hole
block
cylinder
piston
Prior art date
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JP53059480A
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English (en)
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JPS5422039A (en
Inventor
Reonaado Jonson Junia Jon
Derubaato Uiginzu Noeru
Maikuru Bize Robaato
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Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Tractor Co
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Publication date
Application filed by Caterpillar Tractor Co filed Critical Caterpillar Tractor Co
Publication of JPS5422039A publication Critical patent/JPS5422039A/ja
Publication of JPS6123369B2 publication Critical patent/JPS6123369B2/ja
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    • 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
    • F01P3/08—Cooling of piston exterior only, e.g. by jets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油で冷却されるピストンを使用する
往復機関にかかわる。
今日使用される多くの機関は、既知の理由によ
り油で冷却されるピストンを用いる。そのような
ピストンのあるものには、リング受けグループの
近くに下方へ開いた環状通路がある。ノズルがピ
ストンを受けるシリンダに下方に置かれ、そして
油が環状通路の中に受けられてリングの近くでピ
ストンと冷却するようにピストンの中に上方へ油
を噴出するために、入口と整合している。したが
つてリングは冷却されて、リングとシリンダ壁と
の界面に厚い油膜をつくつて潤滑をよくする。
他のピストンは、冷却の目的で油の噴霧をピス
トンクラウンの内側に向けるだけである。
前者の形式の場合、ピストンは動いているがノ
ズルは静止しており、そして常に油を環状冷却剤
通路に向けることが望ましいので、ノズルを正確
に入口と整合させねばならない。後者の場合ピス
トンを受けるボスならびにピストンピン、および
ピストンピンがシリンダの中で上方へ動いて噴霧
から遠ざかつたときの連接棒は、噴霧を妨げ、そ
してサイクルの種々な時に冷却剤がピストン内面
のすべての部分に達することを妨げて局部的に過
熱を生じ、それによつてピストンに割れを生ずる
ことがある。
多くの場合、噴霧をピストンの各部分に正しく
整合させるために手入れは困難になりしばしばク
ランク軸、軸受など機関の諸部分を分解せねばな
らない。
本発明は上記問題の一つ以上を解決しようとす
るものである。
本発明の一面によれば、シリンダを中に有する
ブロツクを含む次のような往復機関が得られる。
ピストンはシリンダの中に往復運動するように受
けられ、そしてクラウン、垂下するスカート、お
よびクラウンの近くのスカートにリング受けグル
ーブを有している。ピストンはまた、クラウンの
近くで終わる中央空所と、グルーブと熱交換関係
にある冷却剤を受ける室を含んでいる。ノズルは
機関に固定して取り付けられて第一と第二の噴出
口を有し、第一の噴出口は空所に冷却剤を向け、
そして第二の噴出口は冷却剤を受ける室に冷却剤
を向け、両噴出口はシリンダの中のピストンのあ
らゆる作動位置のために冷却剤を噴出する。ノズ
ルに冷却剤として使用する油を供給する装置が備
えられている。
前項に述べた本発明によつて造られた機関の非
常に好ましい形では、第一と第二の噴出口は互い
にある鋭角で置かれ、そして第一の噴出口は、そ
こから噴出する冷却剤を空所に沿つて吹きかけ、
そして機関の諸部分によつて妨げられることを避
けるために、シリンダの縦の軸線についてある角
度で置かれている。第二の噴出口は縦の軸線と全
体的に平行に置かれている。
本発明のもう一つの面によれば、機関は外面を
備えた上記ブロツクを有し、そしてピストンはシ
リンダの中に置かれている。一つの穴が外面から
ブロツクを貫いて延びて、シリンダの方へ向けら
れている。油回廊がブロツクの中に置かれて、そ
の穴と交わつている。一端をその穴の中に受けら
れ、そしてシリンダの方へ向けられた一つの噴出
口を有するノズルが備えられている。ノズルはそ
の噴出口から油回廊に延びる通路を含み、また外
面に取はずし可能に堅く取り付けられて一部分を
その穴の上に横たえた保持器を含む、ノズルをブ
ロツクに堅く取り付けてあらかじめ決められた向
きに置くための部材が備えられている。ノズルと
保持器を互いに回転しないように固定するため
に、相互拘束装置がその部分とノズルの端の上に
置かれ、そしてノズルを保持器に対して縦方向に
動かないように固定するために、一つの部材がそ
の部分を貫いてノズルの中に延びている。
前項に述べた本発明によつて造られた機関の非
常に好ましい実施例では、ノズルの端は保持器を
貫いて延びるボルトによつて、ブロツクの外面上
の保持器を堅く取り付けられる一方、保持器は手
入れを容易ならしめるために外部ボルトによつて
ブロツクに同様に堅く取り付けられている。
本発明のさらに一つの面によれば、少なくとも
一つのシリンダを中に有するブロツクを含み、ピ
ストンがシリンダの中に往復運動するように受け
られた次のような往復機関が得られる。一つの穴
がブロツクを貫いて延びて、シリンダの方へ向け
られている。油回廊がブロツクの中に置かれてそ
の穴と交わり、そして一端をその穴の中に受けら
れ、そしてシリンダの方へ向けられた一つの噴出
口を有するノズルが備えられている。ノズルはそ
の噴出口から油回廊に延びる通路を含み、また通
路から回廊に延びるノズルの中の口を含む、回廊
からの油をろ過する装置を含み、各口は通路と噴
出口の横断面積より小さい横断面積を有してい
る。
他の目的と利点は、添付図面について述べる次
の詳細な説明によつて明らかになるであろう。
本発明によつて造られた往復機関の模範的一実
施例を第１図に示し、それはシリンダ１４を形成
するためにシリンダライナ１２を受ける、全体を
１０で示すエンジンブロツクを含んでいる。シリ
ンダ１４の上端はヘツド１６によつて在来のよう
に閉ざされ、そして全体を２０で示すピストンは
シリンダ１４の中に往復運動するように置かれて
いる。
ピストン２０は、在来のくぼみ２４を備えたク
ラウン２２を含んでいる。クラウン２２からスカ
ート２６が垂下し、スカート２６はクラウン２２
の近くにシールすなわちリング受けグルーブ２８
を備えている。ピストン２０はスカートの内部側
壁３２と、クラウン２２に隣接する頂壁３４によ
つて形成された内部空所３０を含んでいる。
グルーブ２８のすぐ近くに、環状の冷却剤を受
ける通路３６がある。
空所３０の中にはピストンピン４０を受けるボ
ス３８が垂下しており、ピストンピン４０によつ
て連接棒４２がピストン２０に取り付けられてい
る。ボス３８の一つは上方へ延びる冷却剤入口４
４を含み、入口４４によつて油の形の冷却剤が環
状通路３６に向けられる。入口４４からピストン
２０を約180゜回つた所にもう一つのボス３８の
中に同様の通路４６（第２図）があり、油はそこ
を通つて通路３６から排出される。
ブロツク１０の中に第一と第二の噴出口５２と
５４と有する、全体を５０で示すノズルがシリン
ダライナ１２の下端のすぐ下の位置に取り付けら
れている。噴出口５２は、あとで詳しく述べるよ
うに潤滑油のような冷却剤を空所３０の中に吹き
かけるようにされている一方、第二の噴出口５４
は、冷却剤を入口４４を通して通路３６に向ける
ために入口４４に整合されている。
シリンダ１４の中のピストン２０のあらゆる位
置のために適当な冷却剤が通路３６に確実に向け
られるようにするため、第二の噴出口５４はあと
で説明するように、冷却剤の柱をピストン２０の
縦の軸線と全体的に平行の線に沿つて向けるよう
に形づくられ、そして入口４４はその軸線につい
て同様に向けられている。
第１図乃至第５図のどれからでもわかるよう
に、第１の噴出口５２は噴出口５４についてある
鋭角で置かれ、したがつてピストン２０の縦の軸
線についてある鋭角で置かれている。第一の噴出
口５２はまたシリンダ１４について第二の噴出口
５４の半径方向外方にあり、したがつて空所３０
の側壁３２にいつそう近く置かれている。そのよ
うな構造により、第一の噴出口５２から噴出する
冷却剤はいくぶんらせん状に上方へ、側壁３２に
沿つて空所３０の頂壁３４に吹きかけられる。冷
却剤の噴霧は側壁３２に沿つて向けられるので、
ボス３８、ピストンピン４０、または連接棒４２
の存在は噴霧が空所３０の頂壁３４に自由に流れ
ることを妨げず、それによつて作動サイクルの
種々な点で冷却作用が妨げられることを防ぐ。
噴出口の上記鋭角についての具体的値は、主と
して機関の行程の長さと、第１図に示すように下
死点にあるときのピストンに対する噴出口５２と
５４の実際の配置による。一般に、機関の行程が
長いほど角度は小さい。第１図に示す尺度比率で
形づくられた機関では、満足なことがわかつた一
つの鋭角は約19゜である。
第３図乃至第５図について述べると、噴出口５
２と５４のおのおのは直線の穴６０と６２によつ
て形成されている。穴６０と６２は、それぞれの
穴の軸線に垂直の平面にあるオリフイス６４と６
６で終わつている。そのうえ、各穴６０と６２は
その長さに沿つて同一の横断面形状を有し、そし
てオリフイス６４または６６におけるその長さと
直径の比は13：１乃至15：１の範囲にある。した
がつて、前に述べたように冷却剤の指向性の強い
柱が各オリフイス６４と６６から噴出して、ピス
トンを冷却するためにくずれずにその適当な部分
に当たる。
噴出口５２と５４を含むノズル５０は、第１図
と第３図に示すようにエルボ形の鋳物から一体に
作られ、そして通路７０がその全長に延びてい
る。噴出口５２と５４に隣接する通路７０の端
は、せん７２を受けている。ノズル５０の反対端
は、ブロツク１０の内壁７６からその外壁７８に
延びるブロツク１０の穴７４の中に受けられてい
る。穴７４は、図示のようにシリンダの方へいく
ぶん下方に向けられている。全体的に、それはシ
リンダライナ１２の下端のやや下方に置かれてい
る。
ブロツク１０は、機関の油ポンプ（図示せず）
から加圧された油を受けそして穴７４と交わる油
回廊８０を含んでいる。ノズル５０は、穴７４の
中に受けられたその端に隣接する直径の小さくな
つた部分８２と、部分８２に設けられて通路７０
と流体的に連通する複数個の半径方向に延びる口
８４を含んでいる。口８４の横断面積は、通路７
０または穴６０，６２の横断面積より小さいこと
に注目されたい。したがつて、口８４は穴６０ま
たは穴６２のいずれかをふさぐ大きさの油の中に
含まれる粒子がそれらの穴に向けられることを防
ぐろ過部材を形成している。複数個の口８４を使
用することによつて、たとえそのような粒子が一
つ以上の口８４をふさいでも、加圧された油は噴
出口５２と５４に確実に送られる。
ノズル５０は、回廊８０に隣接する通路７０の
端にねじ込まれたボルト８６によつてブロツク１
０に堅く取り付けられ、ボルト８６はまた、通路
のその端を密閉している。
第３図でわかるように、ボルト８６の頭はブロ
ツク１０の外面７８にあるので、容易にそれに接
近することができる。それは保持部材即ち保持板
９０（第６図）の開口８８を通つて延びている。
第４図でわかるように、保持板９０はさらに二つ
の開口９２と９４を含み、全部で三つの開口を有
している。ボルト９６は、保持板９０を所定に保
持するために開口９２を通つて延びてブロツク１
０の中にねじ込まれている一方、開口９４は、ブ
ロツク１０の孔１００に滑動可能に受け入れられ
る位置決めピン９８を取り付けている。位置決め
ピン９８とボルト９６は、保持板９０をブロツク
の上に正しい向きに置く。
第３図、第４図、および第６図に示すように、
保持板９０は欠７４の上に横たわる部分１０２を
含み、そして部分１０２は、開口８８の両側で板
９０から打ち出された二つの向き合うタブ１０４
を備えている。タブ１０４は穴７４の内方へ延び
て、穴７４の中に受けられたたノズル５０の端の
みぞ穴１０６の中に受けられている。タブ１０４
は、保持板９０とノズル５０の相互の回転を防ぐ
ために、みぞ穴１０６の中にきちんとはまる大き
さになつている。そしてブロツクの上の保持板９
０の位置は位置決めピン９８によつて正確に決め
られるので、タブ１０４は、噴出口５２と５４が
それぞれの冷却剤噴霧を前記のように向けるよう
にそれらの噴出口を正しい向きに置く。
こうして、ノズル５０は最初の取り付けで容易
に正しい向きに置くことができる。上記の構造
は、ノズル５０の手入れを容易ならしめることも
わかるであろう。機関の側方カバーとボルト８６
を取りはずすだけで、ノズル５０は所要の手入れ
のために容易に穴７４から引き出すことができ
る。再取り付けても、ノズル５０のその端を穴７
４に挿入して、タブ１０４がみぞ穴１０６にはい
るまで回すだけでよいので簡単である。それから
ボルト８６が取り付けられて締められると、噴出
口５２と５４の角方向の位置ならびに半径方向の
位置は正しく固定される。
本発明のさらに一つの利点が第１図と第２図に
示され、そこでは通路３６の入口４４と出口４６
はボス３８の中のピストンピン４０を受ける穴１
１０のそれぞれの端と交わつている。したがつて
入口４４と出口４６の中の油の冷却剤もピストン
ピン４０を潤滑する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を実施した往復機関の断面
図、第２図は、ピストンが中に置かれた機関の一
つのシリンダの底面図、第３図は、機関の一部の
拡大断面図、第４図は、ノズルの拡大図、第５図
は、ノズルの噴出口の部分的平面図、そして第６
図は、ノズルの保持器を示す、エンジンブロツク
の外面の一部の立面図であり、第７図は保持板即
ち保持部材及びノズルから取外した状態を示す斜
視図である。 図面の符号１０は特許請求の範囲に記載の「ブ
ロツク」、１４は「シリンダ」、２０は「ピスト
ン」、２２は「クラウン」、２６は「スカート」、
２８は「リング受けグルーブ」、３０は「中央空
所」、３６は「冷却剤を受ける通路」、５０は「ノ
ズル」、５２は「一つの噴出口」または「第一の
噴出口」、５４は「第二の噴出口」、６０，６２は
「直線の穴」、７０は「内部通路」、７４，１００
は「穴」、７８は「外面」、８０は「油回廊」、８
２は「直径の小さくなつた部分」、８４は「ノズ
ルの中の口」、８６，９６は「ボルト」、８８，９
２は「開口」、９０は「保持板」、９８は「位置決
めピン」、１０２は「穴に横たわる部分」、１０４
は「タブ」、１０６は「みぞ穴」を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 外面を有するブロツクであつて該ブロツク中
    に少なくとも一つのシリンダを有する該ブロツ
    ク、シリンダ内に往復運動するように受け入れら
    れたピストン、 上記外面から該ブロツクを貫通して延在し且つ
    該シリンダに向つて方向づけられた穴、 該ブロツク内に設けられ且つ上記穴と交差する
    油回廊、 上記穴内に収容された端部と噴出口と該噴出口
    から上記油回廊へ延在する通路とを有し且つシリ
    ンダに向つて方向づけられたノズル、 該油回廊からの油をろ過するろ過部材であつ
    て、上記通路から該油回廊へ延在し且つ該ノズル
    内にある複数個の口を有し、各々の該口は上記通
    路及び上記噴出口の横断面積よりも小さい該ろ過
    部材、 該ノズルを該ブロツクに固定し、方向づけ且つ
    上記外面に取外し可能に固定され更に上記穴に横
    たわる部分を有する保持部材、 上記穴に横たわる部分と該ノズルの端部とに設
    けられ且つ該ノズルと該保持部材とを固定し相対
    的に回転しないようにする相互係合用部材、並び
    に、 上記穴に横たわる部分を貫通し且つ該ノズルの
    端部中に延在する部材であつて、該ノズルを固定
    し上記保持部材に対してノズルが長手方向に移動
    しないようにする部材、 を有する往復機関。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の往復機関におい
    て、相互係合用部材は、穴に横たわる部分とノズ
    ルの端部とのうちの１つに設けられたみぞ穴と、
    該穴に横たわる部分と該ノズルの端部とのうちの
    他方に設けられていて該みぞ穴内に受け入れられ
    るタブとを有することを特徴とする往復機関。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の往復機関におい
    て、保持部材は２つの開口を有する板を有し、１
    つの開口は穴に横たわる部分内に位置し、そこに
    は２つのタブがあり、該２つのタブは該１つの開
    口のまわりで該穴に横たわる部分上に位置してお
    り、該穴に横たわる部分を貫通して延在する部材
    は、上記１つの開口を貫通して延在し且つ該ノズ
    ルの端部にねじ係合するボルトを有し、更に他の
    該開口を貫通して該ブロツクにねじ係合するボル
    トと、該板に装着され且つ該ブロツクの穴内に延
    在する位置決めピンとを有することを特徴とする
    往復機関。
JP5948078A 1977-07-18 1978-05-18 Reciprocating engine Granted JPS5422039A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/816,782 US4206726A (en) 1977-07-18 1977-07-18 Double orifice piston cooling nozzle for reciprocating engines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5422039A JPS5422039A (en) 1979-02-19
JPS6123369B2 true JPS6123369B2 (ja) 1986-06-05

Family

ID=25221589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5948078A Granted JPS5422039A (en) 1977-07-18 1978-05-18 Reciprocating engine

Country Status (5)

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US (1) US4206726A (ja)
JP (1) JPS5422039A (ja)
CA (1) CA1089731A (ja)
DE (1) DE2831566A1 (ja)
GB (1) GB1571674A (ja)

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