JP2007263058A - 内燃機関用ピストン - Google Patents

Abstract

【課題】ピンボスの端部内に位置する油溜り空間を形成し、ピストンピンに油を効率よく供給することができる内燃機関用ピストンを提供する。
【解決手段】ピンボス１１の開口端１１ａの全周をピストン最外径付近に位置する状態に形成してある。ピンボス１１の端部内に、ピストンピン１２に臨んだ油溜り空間１４を形成してある。ピンボス１１よりもピストン上方側に位置するリング溝７を油溜り空間１４に連通させた連通路１６を備えてある。連通路１６は、リング溝７から油溜り空間１４に油を流入させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関用ピストンに関する。

内燃機関用ピストンにおいて、ピンボスの端部内に油溜り空間を設けたものとして、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
特許文献１に示されるものは、ピンボスの開口端側がピストン最外径付近まで延出され、ピンボスのピストン半径方向における長さがピストンピンよりも長く設定されている。ピンボスの中心よりも下側における開口端内周縁により上向きの凹部が形成され、その凹部が油溜め部（油溜り空間に相当）となっている。ピストンが下動すると、シリンダボアに付着した潤滑油がオイルリングによって掻き落とされる。掻き落とされた潤滑油は、ピンボスの油溜め部で滞留される。ピストンが上動すると、油溜め部の油が跳ね上げられ、ピストンピンに供給されるものである。

特開平６−９３９２８号公報

上記した従来の技術事項を採用した場合、油溜り空間の上方に、ピンボス端部の上部を削除した開口が形成される。このため、ピストンが上動して油溜り空間の油が上昇流動すると、油溜り空間上方の上壁に当たって跳ね返る油の一部が前記開口からピンボス外に流出するなど、油溜り空間の油が前記開口から流出することがある。この結果、油溜り空間からピストンピンに供給される油量が油溜り空間に入った油量に比して少なくなり、かつ、油溜り空間に滞留する油量が油溜り空間の容積に比して少なくなり、ピストンピンに対する油供給効率が悪くなりがちであった。

本発明の目的は、ピンボスの端部内に油溜り空間を形成し、ピストンピンに油を効率よく供給し得る内燃機関用ピストンを提供することにある。

本第１発明による内燃機関用ピストンにあっては、ピンボスの開口端の全周をピストン最外径付近に位置する状態に形成し、前記ピンボスの端部内にピストンピンに臨む状態で形成された油溜り空間と、前記ピンボスよりもピストン上方側に位置するリング溝を前記油溜り空間に連通させ、前記リング溝から前記油溜り空間に油を流入させる連通路とを備えてある。

本第1発明の構成によると、ピンボスの開口端の全周をピストン最外径付近に位置する状態に形成したから、ピンボスの開口端がシリンダ内面に近接して油溜り空間がピンボス端の開口を介してピンボス外部に開口しにくくなる。これにより、ピストンが上動して油溜り空間の油が上昇流動しても、油溜り空間から油が流出しにくくなる。すると、ピンボスの開口端から油溜り空間に油が入りにくくなる。しかし、ピストンが下動すると、リング溝のリングがシリンダ内面から潤滑油を掻き取る。掻き取られた油は、リング溝に入り込んで連通路に流入し、連通路から油溜り空間に入る。このように、油溜り空間の油の保有効果を高めるとともに、ピストンピンに油を効率よく供給してピストンピンの潤滑及び冷却を効果的に行える高品質の内燃機関用ピストンを得ることができる。

本第２発明にあっては、前記連通路は、前記ピンボスよりもピストン上方側にピストン上下方向に並んで位置する複数のリング溝のうち、ピンボスに最も近いリング溝を前記油溜り空間に連通させている。

本第２発明の構成によると、ピストンが下動する際、前記複数のリング溝のうちの最も下位のリング溝に位置するリングが、上位のリング溝に位置するリングよりも先行してシリンダ内面の油を掻き取ることができる。つまり、ピンボスに最も近いリング溝には、これより上位のリング溝よりも油が入り込みやすくなる。これにより、油溜り空間に油を効率よく流入させ、ピストンピンの潤滑及び冷却を効果的に行うことができる。

本第３発明にあっては、前記連通路は、前記リング溝にピストン周方向に分散した複数箇所で開口している。

本第３発明の構成によると、リング溝に入り込んだ油がリング溝のピストン周方向に分散した複数箇所の開口から連通路に流入して油溜り空間に流入する。これにより、油溜り空間に油を効率よく流入させ、ピストンピンの潤滑及び冷却をより効果的に行うことができる。

本第４発明にあっては、前記油溜り空間から油を排出する排出路を備えてある。

本第４発明の構成によると、油溜り空間に流入した油の滞留量や滞留時間が適切になるよう油溜り空間の油を排出路から排出させながら油溜り空間に油を滞留させることができる。これにより、油溜り空間に滞留する油がピストンの上下動に伴って適切に流動する。この結果、油の滞留時間を適度に制限し、過度の温度上昇を防止することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の実施例における内燃機関用ピストン１（以下、単にピストン１と呼称する。）は、エンジン２のシリンダボア３に装着されている。ピストン１は、ヘッド４と、このヘッド４の外周部からピストン下方向きに延出したスカート５とを備えている。

図２に示すように、ヘッド４の外周面側に、ピスト上下方向に並んだ複数のリング溝６，７を設けてある。複数のリング溝６，７のうち、最もピストン下方側に位置するオイルリング溝７にオイルリング８を装着し、その他のリング溝６に圧力リング９を装着してある。スカート５の内側にサイドカット部１０を設けてある。ヘッド４の下面側に一対のピンボス１１，１１を設けてある。一対のピンボス１１，１１には、ピン孔１１ｄに挿入されたピストンピン１２を介してコンロッド１３を連結してある。ピストンピン１２は、ピンボス１１の内部に設けた止め輪溝２１に止め輪１５を装着して位置決めする。

図２に示すように、前記各ピンボス１１のピストン外周面側の開口端１１ａの全周を、シリンダボア３に近接するようにピストン最外径付近に位置する状態に形成してある。各ピンボス１１のピストン外周側の端部１１ｂの内側には、ピンボス１１のピン孔軸芯に沿う方向視でピン孔１１ｄと同心の円形の油溜り空間１４を形成してある。この油溜り空間１４は、前記止め輪１５の中央穴を介してピストンピン１２の端面１２ａ及び貫通孔１２ｂに臨んでいる。

図２に示すように、各ピンボス１１には、前記開口端１１ａが位置する側の端部に配置した連通路１６を設けてある。両ピンボス１１の前記連通路１６は、同じ構成を有する。一方のピンボス１１の連通路１６を図３，４に示す。この連通路１６は、前記複数のリング溝６，７のうち、ピンボス１１に最も近い前記オイルリング溝７と前記油溜り空間１４とにわたって連通しており、オイルリング溝７から油溜り空間１４に油が流動することを可能にしている。連通路１６は、ピストン１の外周面側に開口した溝形になっている。

これにより、エンジン２が駆動されると、各ピンボス１１の端部でピストンピン１２の潤滑及び冷却が行われる。
すなわち、エンジン２が駆動されてピストン１が下動すると、オイルリング溝７のオイルリング８がこのオイルリング８よりもピストン上方側に位置する圧力リング９よりも先行してシリンダボア３の油を掻き作用する。シリダンボア３から掻き取られた潤滑油は、オイルリング溝７を介して連通路１６に流入し、さらに油溜り空間１４に流入する。連通路１６に流入しなかった余剰の油は、オイルリング溝７に設けた油戻し孔１９に流入し、ピストン１の内部に戻る。ピンボス開口端１１ａの全周は、ピストン最外径付近に位置することによってシリンダボア３に近接している。このため、油溜り空間１４に流入した油は、ピンボス端開口１１ｃから流出しにくく、油溜り空間１４に滞留する。滞留した油は、ピストン１の上下動によって揺れ動き、ピストンピン１２の貫通孔１２ｂに容易に供給される。また、油はピン孔１１ｄとピストンピン１２との隙間およびピン孔１１ｄに設けた給油路１７に容易に流入し、ピストンピン１２の外周側にも確実に供給される。

図５は、別の実施構造を備えたピストン１のピンボス端部を示す。
このピストン１のオイルリング溝７を油溜り空間１４に連通させている連通路１６は、ピンボス１１を貫通した貫通孔で成っている。

図６，７は、さらに別の連通路１６を備えたピストン１を示す。
ここでの連通路１６は、ピストン周方向に分散した複数の溝状の通路１６ａ，１６ａによって構成してある。

また、別の構成として、オイルリング溝７の側では複数通路に分岐し、油溜り空間１４の側で単一通路に合流する通路によって連通路を構成してもよい。このようにオイルリング溝７の側に複数の開口を設けて連通路を構成しておけば、オイルリング溝７の各所から速やかに油を集めることができ、ピンボス１１への油循環効果を高めることができる。殊に、油溜り空間１４の側で連通路を集合させるものであれば、ピンボス１１の側からオイルリング溝７の側へ、油が逆流するのを防止でき、油の保持効果を高めることができる。

図６、図７に示すように、ピストン１のピンボス１１に排出路１８を設けてもよい。この排出路１８は、油溜り空間１４に流入した油の滞留量や滞留時間が適切になるよう油溜り室１４から油を適宜の排出量で排出する。この排出路１８は、例えばピンボス１１を貫通した貫通孔で成っている。

また、このピストン１のオイルリング溝７には、油戻し穴１９及び落とし油路２０を設けてある。油戻し穴１９により、オイルリング溝７の余剰の油がピストン１の内部に戻される。落とし油路２０は、オイルリング溝７の連通路１６に流入しなかった余剰の油をスカート５の内側のサイドカット部１０に落下させるものである。落とし油路２０は、ピストン外周面側に開口しない貫通孔になっている。

〔別実施例〕
本発明のようにオイルリング溝７とピンボス１１の油溜り空間１４とに亘って連通路を設ける構成は、上記実施例の如くサイドカット部１０を備えたピストンの他、サイドカット部を備えないピストンの場合にも適用することができる。

エンジンシリンダ部の断面図 図１のII−II断面矢視図 油溜り空間横断面図 油溜り空間の縦断面図 別の実施構造を備えたピストンの油溜り空間縦断面図 別の実施構造を備えたピストンの油溜り空間横断面図 別の実施構造を備えたピンボスの油溜り空間縦断面

符号の説明

１ ピストン
６ リング溝
７ オイルリング溝
１１ ピンボス
１２ ピストンピン
１４ 油溜り空間
１６ 連通路
１８ 排出路

Claims (4)

1. ピンボスの開口端の全周をピストン最外径付近に位置する状態に形成し、
   前記ピンボスの端部内にピストンピンに臨む状態で形成された油溜り空間と、
   前記ピンボスよりもピストン上方側に位置するリング溝を前記油溜り空間に連通させ、前記リング溝から前記油溜り空間に油を流入させる連通路とを備えてある内燃機関用ピストン。
2. 前記連通路は、前記ピンボスよりもピストン上方側にピストン上下方向に並んで位置する複数のリング溝のうち、ピンボスに最も近いリング溝を前記油溜り空間に連通させている請求項１記載の内燃機関用ピストン。
3. 前記連通路は、前記リング溝にピストン周方向に分散した複数箇所で開口している請求項１又は２記載の内燃機関用ピストン。
4. 前記油溜り空間から油を排出する排出路を備えてある請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストン。

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