JP2009127577A - Cooling structure of piston for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関用ピストンの冷却構造に関し、特にクラウン部内に冷却オイルを通す環状のクーリングチャンネルが形成された内燃機関用ピストンの冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a piston for an internal combustion engine, and more particularly to a cooling structure for a piston for an internal combustion engine in which an annular cooling channel for passing cooling oil is formed in a crown portion.
この種の内燃機関用ピストンは、例えば特許文献1に記載され、かつ図6に断面図を示すように、クラウン部101内に環状のクーリングチャンネル102が形成される。このクーリングチャンネル102の適所にクランク室側に開口するオイル入口通路103とオイル出口通路104を連通させ、クランク室に設けた噴射ノズルからオイル入口通路103に向けて冷却オイルを吹き付ける。噴射ノズルからオイル入口通路103に導入された冷却オイルは、オイル入口通路103と対向するクーリングチャンネル102の内面102aで、クーリングチャンネル102が延在する一方側と他方側の2方向に分流してクラウン部101を冷却し、冷却した後の冷却オイルはオイル出口通路104からクランク室内に排出される。なお、この特許文献1においては、図7に図6のII−II線断面図を示すようにオイル入口通路103のオイル入口103aをピストン中心軸Lから極力離して配置すると共にオイル入口通路103をピストン中心軸Lに対して傾斜角αを有するように構成して、オイル入口通路103が穿設されるピストンボス部105の余肉を少なくしてピストンの軽量化を図っている。
This type of piston for an internal combustion engine is described in, for example,
一方、V型エンジンや水平対向エンジン等のようにピストン中心軸が上下方向に対して傾斜或いは直交するピストンにあってはクーリングチャンネルが上下に傾斜することから、重力に影響されてオイル入口通路からクーリングチャンネルに導入される冷却オイルがクーリングチャンネル内の下方側に多く流動して、クーリングチャンネルの下方側に比較して上方側への冷却オイルの供給量が減少する傾向にある。また、ピストンのクラウン部における排気弁側が多く加熱されて吸気弁側に対して高温になる傾向がある。 On the other hand, for pistons whose piston central axis is inclined or perpendicular to the vertical direction, such as a V-type engine and a horizontally opposed engine, the cooling channel is inclined upward and downward. A large amount of cooling oil introduced into the cooling channel flows downward in the cooling channel, and the amount of cooling oil supplied to the upper side tends to decrease compared to the lower side of the cooling channel. Further, the exhaust valve side in the crown portion of the piston tends to be heated to a higher temperature than the intake valve side.
この種のピストンにあっては、オイル入口通路よりクーリングチャンネル内に導入された冷却オイルの流れをクーリングチャンネル102が延在する一方側と他方側の2方向に適切に振り分けてクラウン部全体を均等に冷却する必要があり、このため種々の内燃機関用ピストンの冷却構造がある。
In this type of piston, the flow of the cooling oil introduced into the cooling channel from the oil inlet passage is appropriately distributed in two directions, one side on which the
例えば、特許文献2のピストンの冷却構造は、図8に要部断面を示すように、クーリングチャンネル111をオイル入口通路112と図示しないオイル出口通路によってクーリングチャンネル111の延在方向に沿った2つの冷却オイル通路111aと111bに分割し、クーリングチャンネル111のオイル入口通路112と対向する内面にオイル入口通路112から導入された冷却オイルを2つの冷却オイル通路方向111a、111bに分流する斜面113a、113bを有する山形形状の分配壁113が一体形成される。
For example, in the piston cooling structure of
この分配壁113を噴射ノズル115またはオイル導入孔112の中心から所定量ずらすことによって、オイル入口通路112から導入された冷却オイルを分配壁113の斜面113a、113bによって所定の割合で各冷却オイル通路方向111aと111bに分配して、クーリングチャンネル111内の冷却オイルの流量を制御している。
By displacing the
また、特許文献3のピストンの冷却構造は、図9に要部断面図を示すようにクーリングチャンネル121をオイル入口通路122と図示しないオイル出口通路によってクーリングチャンネル121の延在方向に沿った2つの冷却オイル通路121aと121bに分割し、この冷却オイル通路121a、121bのうち第1冷却オイル通路121aの路長を第2冷却オイル通路121bの路長に対して短くし、第1冷却オイル通路121aの孔径を第2冷却オイル通路121bの孔径より小さくすることによってクーリングチャンネル121内を流れる冷却オイルの流量を制御している。
Further, in the piston cooling structure of
上記特許文献2によると、噴射ノズル115またはオイル入口通路112の中心に対して分配壁113の位置をずらして形成することにより、オイル入口通路112から導入された冷却オイルが分配壁113によって所定の割合で2方向に分配されてクラウン部を均等に冷却することができる。
According to
しかし、エンジンの仕様や要求される冷却状況に応じた適切な位置に分配壁113を設定することは極めて困難で多くの作業コストを要すると共に、ピストンを成型するための鋳型、特に複雑な形状のクーリングチャンネル111を成型する中子の形状が複雑でその精度管理が要求され、生産性の低下が懸念される。
However, it is extremely difficult to set the
また、特許文献3によると、クーリングチャンネル121の第1冷却オイル通路121aの路長に対して第2冷却オイル通路121bの路長を短くし、第1冷却オイル通路121aの孔径を第2冷却オイル通路121aの孔径より小さくすることによってクーリングチャンネル121内の冷却オイルの流量が制御されてクラウン部を均等に冷却できる。
Further, according to
しかし、エンジンの仕様や要求される冷却状況に応じてクーリングチャンネル121の第1冷却オイル通路121a及び第2冷却オイル通路121bの路長及び孔径を設定することは極めて困難で多くの作業コストを要すると共に、ピストンを成型するための鋳型、特に複雑な形状のクーリングチャンネル121を成型する中子の形状が複雑でその精度管理が要求され生産性の低下が懸念される。また、クーリングチャンネルの断面積が変化する部分では管路抵抗が大きくなり冷却オイルの補集量の低下が懸念される。
However, it is extremely difficult to set the path lengths and hole diameters of the first
更に、エンジンの仕様等の変更に伴ってクーリングチャンネルへの冷却オイルの供給量を変更する場合には、この冷却オイルの供給量の変化に対応してクーリングチャンネルの分配壁の位置の変更や、各冷却オイル通路の路長及び孔径の設定変更は極めて困難で多くの作業コストを要する。 Furthermore, when changing the amount of cooling oil supplied to the cooling channel in accordance with changes in engine specifications, etc., the position of the distribution wall of the cooling channel can be changed according to the change in the amount of cooling oil supplied, Changing the setting of the length and hole diameter of each cooling oil passage is extremely difficult and requires a lot of work costs.
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、クーリングチャンネルが簡単な形状で生産性に優れると共にクラウン部を効率よく冷却でき、更に冷却特性の変更が容易な内燃機関用ピストンの冷却構造を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to provide a cooling structure for a piston for an internal combustion engine in which the cooling channel has a simple shape and is excellent in productivity, can efficiently cool the crown portion, and can easily change the cooling characteristics. It is to provide.
上記目的を達成する請求項1に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造の発明は、クラウン部内に環状のクーリングチャンネルを形成し、該クーリングチャンネルに、噴射ノズルから噴出された冷却オイルをクーリングチャンネルに導入するオイル入口通路及びクーリングチャンネルから冷却オイルを排出するオイル出口通路が連通し、オイル入口通路から導入された冷却オイルをオイル入口通路と対向するクーリングチャンネルの内面でクーリングチャンネルが延在する2方向に分流させる内燃機関用ピストンの冷却構造において、上記オイル入口通路は、該オイル入口通路の中心軸が上記内面の周方向に対して傾斜する傾斜方向成分を有することを特徴とする。
The invention of a cooling structure for a piston for an internal combustion engine according to
この発明によると、クーリングチャンネルに連通するオイル入口通路が、オイル入口通路と対向する内面の周方向に対して傾斜方向成分を有するように傾斜することから、オイル入口通路からクーリングチャンネル内に導入される冷却オイルが、オイル入口通路と対向するクーリングチャンネルの内面によって予め設定された2方向の流れ方向の成分に分配制御され、適切に2方向に分配されてクーリングチャンネル内を流れる冷却オイルによってクラウン部を効率的に冷却することができる。 According to the present invention, the oil inlet passage communicating with the cooling channel is inclined so as to have a component in the inclined direction with respect to the circumferential direction of the inner surface facing the oil inlet passage, so that the oil inlet passage is introduced into the cooling channel from the oil inlet passage. The cooling oil is distributed and controlled by the inner surface of the cooling channel facing the oil inlet passage into two preset flow direction components, and is properly distributed in two directions and flows through the cooling channel by the cooling oil. Can be efficiently cooled.
また、エンジンの仕様等の変更に伴ってクーリングチャンネルへの冷却オイルの供給量を変更する場合には、この冷却オイルの供給量の変化に対応して冷却オイル入口通路の穿設方向を変更する簡単な形状変更によって冷却オイルの分配割合が制御でき、クーリングチャンネルの形状等を変更することなく容易に適用することができる。 Also, when changing the amount of cooling oil supplied to the cooling channel in accordance with changes in the engine specifications, etc., the drilling direction of the cooling oil inlet passage is changed in response to the change in the amount of cooling oil supplied. The distribution ratio of the cooling oil can be controlled by a simple shape change, and can be easily applied without changing the shape or the like of the cooling channel.
更に、クーリングチャンネルが一定な断面形状で連続する簡単な環状に形成されることから、ピストンを成型するための鋳型、特にクーリングチャンネルを成型する中子の形状が簡素化され、その精度管理が容易で生産性の向上が得られる。 Furthermore, since the cooling channel is formed in a simple annular shape with a constant cross-sectional shape, the shape of the mold for molding the piston, particularly the core for molding the cooling channel, is simplified and its accuracy control is easy. Can improve productivity.
請求項2に記載の発明は、請求項1の内燃機関用ピストンの冷却構造において、上記オイル入口通路は、該オイル入口通路の中心軸が上記噴射ノズルの冷却オイル噴射方向に対して傾斜すると共に内側面に噴射ノズルから噴射される冷却オイルが衝突する冷却オイル衝突面を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the cooling structure for a piston for an internal combustion engine according to the first aspect, the oil inlet passage has a central axis of the oil inlet passage inclined with respect to a cooling oil injection direction of the injection nozzle. A cooling oil collision surface on which the cooling oil injected from the injection nozzle collides is provided on the inner surface.
この発明によると、噴射ノズルの噴射方向に対しオイル入口通路の延在方向が傾斜することから、噴射ノズルから噴射された冷却オイルによりオイル入口部分の急激な圧力上昇が防止されてオイル入口通路への冷却オイルの導入が円滑になり、クーリングチャンネルに供給される冷却オイルの捕集率が向上する。 According to the present invention, since the extending direction of the oil inlet passage is inclined with respect to the injection direction of the injection nozzle, a sudden pressure increase in the oil inlet portion is prevented by the cooling oil injected from the injection nozzle to the oil inlet passage. The cooling oil is smoothly introduced, and the collection rate of the cooling oil supplied to the cooling channel is improved.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2の内燃機関用ピストンの冷却構造において、上記内燃機関用ピストンは、該ピストンの中心軸が上下方向に対して傾斜或いは直交し、上記オイル入口通路は、該オイル入口通路の中心軸が上記内燃機関用ピストンの半径方向に対して上方方向の成分を有して傾斜したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the internal combustion engine piston cooling structure according to the first or second aspect, wherein the piston axis for the internal combustion engine is inclined or perpendicular to a vertical direction of the piston, and the oil inlet The passage is characterized in that the central axis of the oil inlet passage is inclined with an upward component with respect to the radial direction of the piston for the internal combustion engine.
この発明によると、オイル入口通路からクーリングチャンネル内に導入される冷却オイルは、重力に起因する影響を防止するようにオイル入口通路と対向するクーリングチャンネルの内面の周方向上方への冷却オイルの流れ量の増大が得られ、重力に影響されてクーリングチャンネルの下方側に比較して上方側への冷却オイルの供給量が減少する不具合が防止できる。 According to the present invention, the cooling oil introduced into the cooling channel from the oil inlet passage flows the cooling oil upward in the circumferential direction of the inner surface of the cooling channel facing the oil inlet passage so as to prevent the influence due to gravity. An increase in the amount can be obtained, and it is possible to prevent a problem that the amount of cooling oil supplied to the upper side is reduced compared to the lower side of the cooling channel due to the influence of gravity.
本発明によると、オイル入口通路からクーリングチャンネル内に導入される冷却オイルが、オイル入口通路と対向するクーリングチャンネルの内面によって予め設定された2方向の流れ方向の成分に分配制御され、適切に2方向に分配されてクーリングチャンネル内を流れる冷却オイルによってクラウン部を効率的に冷却することができる。 According to the present invention, the cooling oil introduced into the cooling channel from the oil inlet passage is distributed and controlled to the two components in the flow direction set in advance by the inner surface of the cooling channel facing the oil inlet passage. The crown portion can be efficiently cooled by the cooling oil distributed in the direction and flowing in the cooling channel.
以下、ピストンの中心軸が上下方向に対して傾斜して水平方向に延在する水平対向型エンジンの場合を例に本発明の内燃機関用ピストンの実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of a piston for an internal combustion engine according to the present invention will be described by taking as an example a case of a horizontally opposed engine in which the central axis of the piston is inclined with respect to the vertical direction and extends in the horizontal direction.
(第1実施の形態)
本発明の第1実施の形態を図1乃至図4を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は内燃機関用ピストンの要部を示す側面図、図2は図1のA矢視図、図3は図1のB矢視図、図4はクーリングチャンネルとオイル入口通路の接続部を示す図2のI−I線断面図である。図1及び図2における仮想線Lはシリンダの延在方向となる水平方向に延在するピストン中心軸を示し、各図において矢印UPは上方を示す。 1 is a side view showing a main part of a piston for an internal combustion engine, FIG. 2 is a view as seen from an arrow A in FIG. 1, FIG. 3 is a view as seen from an arrow B in FIG. It is the II sectional view taken on the line of FIG. The phantom line L in FIG.1 and FIG.2 shows the piston central axis extended in the horizontal direction used as the extension direction of a cylinder, and arrow UP shows upward in each figure.
ピストン1は燃焼室51側に頂面2aを有する円柱状のクラウン部2と、クラウン部2の上部及び下部からそれぞれ断面円弧状でピストン中心軸Lの延在方向に沿ってクランク室52側に延在する上側スカート3及び下側スカート4を備えている。
The
クラウン部2のクランク室52側にはクランク室52側に突出する一対のピンボス部5、7が対向して形成され、ピンボス部5の頂端にピストン中心軸Lとほぼ直交する平面状のオイル入口開口部5aが形成される。同様にピンボス部7の頂端にピストン中心軸Lとほぼ直交する平面状のオイル出口開口部7aが形成される。
A pair of
この各ピンボス部5、7にピストン中心軸Lと直交して水平方向に延在するピストンピン孔6、8がそれぞれ形成され、この各ピストンピン孔6、8に図示しないクランク軸とピストン1とを連結するコネクティングロッドの端部を軸支するピストンピンの端部が嵌合する。
The
クラウン部2の外周に頂面2a側から上側スカート3及び下側スカート4に向けて順にコンプレッションリング溝2b、2c、オイルリング溝2dの各ピストンリング溝が形成され、コンプレッションリング溝2b、2cにそれぞれ図示しないコンプレッションリングが装着され、オイルリング溝2dにオイルリングが装着される。
The
クラウン部2内に各コンプレッションリング溝2b、2c及びオイルリング溝2dの各リング溝に沿ってほぼ同一断面形状で延在する環状のクーリングチャンネル10が形成される。
An
更に、オイル入口開口部5bにオイル入口16が開口し、かつクーリングチャンネル10の上端部10aより下方においてクーリングチャンネル10に入口側連通口17が開口する直線状のオイル入口通路15がピンボス部5の上部に沿って穿設され、オイル入口通路15はクーリングチャンネル10とほぼT字状に連通している。
Further, the
このオイル入口通路15は、図1乃至図3に示すようにピストン中心軸L延在方向にクランク室52側から燃焼室51側に見て、ピストン中心軸Lとオイル入口開口部5bに開口するオイル入口16の中心16aを結ぶ仮想線aに対してクーリングチャンネル10側に開口する入口側連通口17の中心17aが上方側に位置するように、ピストン中心軸L方向に対して傾斜して形成される。本実施の形態ではオイル入口16の中心16aと入口側連通口17の中心17aとを結ぶオイル入口通路15のオイル入口通路中心軸15aが、図1に示すように側面視状態で水平に延在し、かつ、図2に示す平面視状態においてオイル入口16側から入口連通口17側に移行するに従って漸次ピストン中心軸Lに接近するように傾斜して延在している。即ち、図3に示すようにピストン中心軸L延在方向にクランク室52側から燃焼室51側を見て、ピストン中心軸Lとオイル入口開口部5aに開口するオイル入口16の中心16aを結ぶ仮想線aに対してオイル入口通路15のオイル入口通路中心軸15aが上方に傾斜角θを有している。即ち、オイル入口通路15は、その中心軸15aが入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bの周方向に対して傾斜した傾斜方向成分を有し、かつピストン1の半径方向に対して傾斜した上方方向の成分を有して傾斜する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
オイル出口開口部7aにオイル出口20が開口し、入口側連通口17からピストン中心軸Lを中心にほぼ180°離隔した位置でクーリングチャンネル10に連通する出口側連通口19が開口する直線状のオイル出口通路18がピンボス部7の下部に沿って穿設され、オイル出口通路18はクーリングチャンネル10とほぼT字状に連通している。これによりクーリングチャンネル10には、オイル入口通路15からクーリングチャンネル10内に導入された冷却オイルをオイル出口通路18に誘導する第1冷却オイル通路11と第2冷却オイル通路12が形成される。
An
一方、オイル供給手段は、図示しないオイルポンプから圧送された冷却オイルが噴射ノズル31に供給され、噴射ノズル31はピストン1に形成されたオイル入口開口部5aに開口するオイル入口通路15のオイル入口16に向けて冷却オイルを吹き付ける。
On the other hand, in the oil supply means, cooling oil pumped from an oil pump (not shown) is supplied to the
そして、噴射ノズル31から噴射された冷却オイルは、オイル入口16からオイル入口通路15に導入され、オイル入口通路15のクーリングチャンネル10の入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bによって、図4に示すように入口側連通口17からクーリングチャンネル10の上方側となる第1冷却オイル通路11と下方側となる第2冷却オイル通路12の2方向に分流してクラウン部2を冷却し、冷却した後の冷却オイルは出口側連通口19からオイル出口路18を経てオイル出口20からクランク室52内に排出される。
Then, the cooling oil injected from the
ここで、上記のようにピストン中心軸L延在方向にクランク室52側から燃焼室51側に見て、ピストンピン中心軸Lとオイル入口開口部5aに開口するオイル入口16の中心16aを結ぶ仮想線aに対して入口側連通口17の中心17aが上方となるように傾斜することから、オイル入口通路15の入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bが、周方向においてオイル入口通路中心軸15aに対し第1冷却オイル通路11側が鈍角となり第2冷却オイル通路12側が鋭角となる傾斜面に形成される。換言すると、オイル入口通路15は、その中心軸15aが入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bの周方向に対して傾斜した傾斜方向成分を有し、かつピストン1の半径方向に対して傾斜した上方方向の成分を有して傾斜する。
Here, as seen from the
これにより、オイル入口通路15の入口側連通口17からクーリングチャンネル10内に導入される冷却オイルは、重力に起因する影響を防止するように内面10bの周方向上方となる第1冷却オイル通路11側への流れ量が増大すると共に第2冷却オイル通路12側への流れ量が減少して第1冷却オイル通路11側方向及び第2冷却オイル通路12にそれぞれ均等に分配される。これにより第1冷却オイル通路12を経由してオイル出口路18から排出される冷却オイル量と第2冷却オイル通路12を経由してオイル出口通路18から排出される冷却オイル量が均一に制御され、第1冷却オイル通路11及び第2冷却オイル通路12内を均一に流れる冷却オイルによってクラウン部2全体が均等に冷却される。
As a result, the cooling oil introduced into the cooling
ここで、仮にピストン中心軸L延在方向にクランク室52側から燃焼室51側に見て、ピストン中心軸Lとオイル入口開口部5aに開口するオイル入口16の中心16aを結ぶ仮想線a上に入口側連通口17の中心17aが位置した場合には、オイル入口通路15の入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bが、オイル入口通路中心軸15aに対して直交して対向し、オイル入口通路15の入口側連通口17からクーリングチャンネル10内に導入される冷却オイルは、重力に影響されて第1冷却オイル通路11側への流れ量が減少して第2冷却オイル通路12側への流れ量が増大してクラウン部2の冷却が不均等になることが懸念される。
Here, as viewed from the
なお、オイル入口通路15の入口側連通口17からクーリングチャンネル10内に導入される冷却オイルにおける第1冷却オイル通路11側への流れ量及び第2冷却オイル通路12側への流れ量の分配割合は、クーリングチャンネル10に冷却オイルが導入される導入方向となる冷却オイル入口通路15の延在方向と入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bとの相対傾斜角度及び内面10bに対する冷却オイルの衝突速度等によって決定される。即ち、冷却オイル入口通路15のオイル入口通路中心軸15aの延在方向となる冷却オイル入口通路15の穿設方向を変更や、噴射ノズル31による噴射速度を変更することによって容易に制御できる。
In addition, the distribution ratio of the flow amount to the first
また、上記実施の形態では、オイル入口通路15の入口側連通口17からクーリングチャンネル10内に導入される冷却オイルを均等な流れ成分となるように第1冷却オイル通路11側及び第2冷却オイル通路12側に分配したが、更にクラウン部2における排気弁側が多く加熱されて吸気弁側に対して高温になる傾向があること等に起因するピストン1のクラウン部2の各部の要求冷却に応じて、第1冷却オイル通路11側及び第2冷却オイル通路12側への分配割合を冷却オイル入口通路15のオイル入口通路中心軸15aの延在方向となる冷却オイル入口通路15の穿設方向の変更や、噴射ノズル31による噴射速度を変更することによって制御できる。
Further, in the above embodiment, the cooling oil introduced into the cooling
従って、以上のように構成された本実施の形態の内燃機関用ピストンの冷却構造によると、オイル入口通路15からクーリングチャンネル10内に導入される冷却オイルが、オイル入口通路15の入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bによって、適切に第1冷却オイル通路11及び第2冷却オイル通路12に分配されてクーリングチャンネル10内を流れる冷却オイルによってクラウン部2を効率的に冷却することができる。
Therefore, according to the cooling structure of the piston for the internal combustion engine of the present embodiment configured as described above, the cooling oil introduced into the cooling
また、エンジンの仕様等の変更に伴ってクーリングチャンネルへの冷却オイルの供給量を変更する場合には、この冷却オイルの供給量の変化に対応して冷却オイル入口通路15の穿設方向を調整する簡単な変更で、第1冷却オイル通路11及び第2冷却オイル通路12への分配割合が制御でき、クーリングチャンネル10の形状等を変更することなく容易に適用することができる。
In addition, when changing the amount of cooling oil supplied to the cooling channel in accordance with changes in engine specifications, etc., the drilling direction of the cooling
また、従来のようにクーリングチャンネルの内面に山形形状の分配壁を設けることや、各冷却オイル通路の路長を不等長及び異なる内径にすることなく、クーリングチャンネルが一定な断面形状で連続する簡単な環状に形成され、ピストン成型するための鋳型、特にクーリングチャンネルを成型する中子の形状が簡素化され、その精度管理が容易で生産性の向上が得られる。 In addition, the cooling channel is continuous in a constant cross-sectional shape without providing a chevron-shaped distribution wall on the inner surface of the cooling channel as in the prior art, and without making the length of each cooling oil passage an unequal length and a different inner diameter. It is formed in a simple annular shape, and the shape of the mold for molding the piston, particularly the core for molding the cooling channel is simplified, the accuracy control is easy, and the productivity is improved.
(第2実施の形態)
本発明の第2実施の形態を図5を参照して説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図5は、ピストン1のクーリングチャンネル10とオイル入口通路15及び噴射ノズル31の相関位置を示す第1実施の形態における図4に対応する断面図である。本実施の形態は、噴射ノズル31から噴射される冷却オイルの噴射方向とオイル入口通路15との相対位置関係が第1実施の形態と異なり、他の構成は第1実施の形態と同様であり、該部を主に説明し他の構成は対応する部位に図1乃至図4と対応する符号を付することで詳細な説明は省略する。
FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 in the first embodiment showing the correlation position of the cooling
本実施の形態におけるピストン1に形成されるオイル入口通路15には、そのオイル入口通路中心軸15aが例えばピストン中心軸L延在方向に対して2.5°傾斜し、クランク室52側から燃焼室51側に見てクーリングチャンネル10の第1冷却オイル通路11側と対向する内側面に冷却オイル衝突面15bが形成されている。
In the
一方、噴射ノズル31は、その冷却オイル噴射方向がピストン1のオイル入口中心軸15aに対して傾斜、例えばピストン中心軸Lの延在方向に対して平行に設定され、噴射ノズル31からオイル入口開口部5aに開口するオイル入口16に向かって冷却オイルが噴射される。
On the other hand, the injection direction of the cooling oil is set so that the cooling oil injection direction is inclined with respect to the oil inlet
そして、噴射ノズル31から噴射された冷却オイルは、オイル入口16からオイル入口通路15の内周面に形成された予め設定された冷却オイル衝突面15bに予め設定された衝突角度β、例えば2.5°で衝突した後、後入口側連通口17からクーリングチャンネル10に導入され、オイル入力通路15の入口側連通口17と対向するクーリングチャンネル10の内面10bによって第1冷却オイル通路11及び第2冷却オイル通路12に分流される。
Then, the cooling oil injected from the
このように構成することによって、噴射ノズル31から噴射された冷却オイルは、オイル入口16からオイル入口通路15の内周面に形成された予め設定された衝突角度βでオイル衝突面15bに衝突した後、入口側連通口17からクーリングチャンネル10に導入され、第1冷却オイル通路11側への流れ量の増大が容易になる。
With this configuration, the cooling oil injected from the
また、噴射ノズル15の噴射方向に対しオイル入口通路15の延在方向が傾斜することから、噴射ノズル15から噴射された冷却オイルによりオイル入口16部分の急激な圧力上昇が防止され、いわゆる空気ハンマ現象の発生が回避されオイル入口通路15に円滑に導入され、クーリングチャンネル10への冷却オイルの導入が容易になり冷却オイルの捕集率の向上が得られ、クーリングチャンネル10によるクラウン部2の冷却効率の向上が得られる。
Further, since the extending direction of the
なお、上記実施の形態では水平対向エンジンにおけるピストンの冷却構造を例に説明したが、本発明はピストンの中心軸が上下方向に対して傾斜したV型エンジン等他の形式のピストンの冷却構造に適用することができる。 In the above embodiment, the piston cooling structure in the horizontally opposed engine has been described as an example. However, the present invention is applied to other types of piston cooling structures such as a V-type engine in which the central axis of the piston is inclined with respect to the vertical direction. Can be applied.
1 ピストン
2 クラウン部
5、7 ピンボス部
10 クーリングチャンネル
10b オイル入口通路と対向するクーリングチャンネルの内面
15 オイル入口通路
16 オイル入口
17 入口側連通路
18 オイル出口通路
19 出口側連通口
20 オイル出口
31 噴射ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記オイル入口通路は、該オイル入口通路の中心軸が上記内面の周方向に対して傾斜する傾斜方向成分を有することを特徴とする内燃機関用ピストンの冷却構造。 An annular cooling channel is formed in the crown portion, and an oil inlet passage for introducing the cooling oil ejected from the injection nozzle into the cooling channel and an oil outlet passage for discharging the cooling oil from the cooling channel communicate with the cooling channel. In the cooling structure for a piston for an internal combustion engine, the cooling oil introduced from the inlet passage is divided into two directions in which the cooling channel extends on the inner surface of the cooling channel facing the oil inlet passage.
The piston structure for an internal combustion engine, wherein the oil inlet passage has an inclination direction component in which a central axis of the oil inlet passage is inclined with respect to a circumferential direction of the inner surface.
上記オイル入口通路は、該オイル入口通路の中心軸が上記内燃機関用ピストンの半径方向に対して上方方向の成分を有して傾斜したことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。 In the internal combustion engine piston, the central axis of the piston is inclined or orthogonal to the vertical direction,
2. The piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the oil inlet passage is inclined such that a central axis of the oil inlet passage has an upward component with respect to a radial direction of the piston for the internal combustion engine. Cooling structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007305322A JP2009127577A (en) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | Cooling structure of piston for internal combustion engine |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007305322A JP2009127577A (en) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | Cooling structure of piston for internal combustion engine |
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JP2009127577A true JP2009127577A (en) | 2009-06-11 |
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ID=40818746
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012031815A (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Toyota Motor Corp | Piston of internal combustion engine |
WO2021100440A1 (en) * | 2019-11-18 | 2021-05-27 | 日立Astemo株式会社 | Piston for internal combustion engine |
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2007
- 2007-11-27 JP JP2007305322A patent/JP2009127577A/en active Pending
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