内燃機関用ピストンの冷却構造
【課題】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る内燃機関用ピストンの冷却構造を提供する。
【解決手段】クラウン部２内に環状のクーリングチャンネル１０に噴射ノズル３１から噴出された冷却オイルをクーリングチャンネル１０に導入するオイル入口通路１５が連通し、オイル入口通路１５から導入された冷却オイルをオイル入口通路１５と対向するクーリングチャンネル１０の内面１０ｂで２方向に分流させる内燃機関用ピストンの冷却構造であって、オイル入口通路１０が内面１０ｂ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。オイル入口通路１５から導入される冷却オイルが、内面１０ｂによって予め設定された２方向の流れに分配制御されてクラウン部２を効率的に冷却できる。
【解決手段】クラウン部２内に環状のクーリングチャンネル１０に噴射ノズル３１から噴出された冷却オイルをクーリングチャンネル１０に導入するオイル入口通路１５が連通し、オイル入口通路１５から導入された冷却オイルをオイル入口通路１５と対向するクーリングチャンネル１０の内面１０ｂで２方向に分流させる内燃機関用ピストンの冷却構造であって、オイル入口通路１０が内面１０ｂ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。オイル入口通路１５から導入される冷却オイルが、内面１０ｂによって予め設定された２方向の流れに分配制御されてクラウン部２を効率的に冷却できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−１２２１５５号公報
【特許文献２】特開平０９−９６２４８号公報
【特許文献３】実開平０７−４２４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【発明の効果】
【００２３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施の形態に係る内燃機関用ピストンの冷却構造の要部を示す側面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１のＢ矢視図である。
【図４】クーリングチャンネルとオイル入口通路の接続部分を示す図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図５】第２実施の形態に係るクーリングチャンネルとオイル入口通路及びノズルの相関位置を示す図である。
【図６】従来の内燃機関用ピストンの要部を示す図である。
【図７】図６のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図８】従来の内燃機関用ピストンの要部を示す図である。
【図９】従来の内燃機関用ピストンの要部を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−１２２１５５号公報
【特許文献２】特開平０９−９６２４８号公報
【特許文献３】実開平０７−４２４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【発明の効果】
【００２３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施の形態に係る内燃機関用ピストンの冷却構造の要部を示す側面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１のＢ矢視図である。
【図４】クーリングチャンネルとオイル入口通路の接続部分を示す図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図５】第２実施の形態に係るクーリングチャンネルとオイル入口通路及びノズルの相関位置を示す図である。
【図６】従来の内燃機関用ピストンの要部を示す図である。
【図７】図６のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図８】従来の内燃機関用ピストンの要部を示す図である。
【図９】従来の内燃機関用ピストンの要部を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項２】
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請求項１に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項３】
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請求項１に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項１】
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内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項２】
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請求項１に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項３】
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請求項１に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１２７５７７（Ｐ２００９−１２７５７７Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０５３２２（Ｐ２００７−３０５３２２）
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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