内燃機関
【課題】簡単な構成によりピストンを冷却すること。
【解決手段】この内燃機関１０は、ピストン３０の内部にリブ３１を備える。リブ３１は、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔを囲むように配置される。そして、リブ３１と、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔと、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔを貫通するピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分は、潤滑油Ｌが溜められる冷却媒体溜め３０ｒとなる。この冷却媒体溜め３０ｒに潤滑油Ｌが供給されて、ピストン３０を冷却する。
【解決手段】この内燃機関１０は、ピストン３０の内部にリブ３１を備える。リブ３１は、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔを囲むように配置される。そして、リブ３１と、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔと、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔを貫通するピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分は、潤滑油Ｌが溜められる冷却媒体溜め３０ｒとなる。この冷却媒体溜め３０ｒに潤滑油Ｌが供給されて、ピストン３０を冷却する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内をピストンが往復運動して動力を発生する内燃機関におけるピストンの冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダ内をピストンが往復運動して動力を発生する、いわゆるレシプロ式の内燃機関では、運転中に潤滑油等を用いて、ピストンを冷却する必要がある。例えば、特許文献１には、ピストン本体とピンボス部とを別体として形成することにより、ピンボス部の上縁外周部に周溝を設けて構成したリング状のオイルチャンネルにオイルを流通させるピストン冷却装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９６３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されているピストン冷却装置では、ピストンをピストン本体とピンボス部とで構成するため構造が複雑になり、ピストンの質量増加、生産効率悪化、生産コストの増加を招く。そこで、この発明は上記に鑑みてなされたものであり、簡単な構成によりピストンを冷却できる内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、燃焼室の反対側におけるピストンの頂部に設けられるとともに、ピストンの往復運動をクランク軸に伝えるコネクティングロッドの小端部を囲む仕切り部材と、前記仕切り部材と、前記コネクティングロッドの小端部と、前記コネクティングロッドの小端部を貫通するピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めと、を含んで構成されることを特徴とする。
【０００６】
この内燃機関は、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に設けられる仕切り部材と、コネクティングロッドの小端部と、コネクティングロッドをピストンに組み付けるピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めを備える。そして、この冷却媒体溜めに冷却媒体を導入して、ピストンを冷却する。冷却媒体溜めは、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に仕切り部材を設けるだけで構成することができるので、簡単な構成によりピストンを冷却できる。
【０００７】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記コネクティングロッドの小端部と前記ピストンとの間で、前記ピストンピンの貫通方向と平行な方向における前記ピストンと前記コネクティングロッドとの位置を規定することを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、コネクティングロッドの小端部とピストンとの間で、ピストンとコネクティングロッドとの位置を規定する。これによって、コネクティングロッドの大端部とクランク軸１８との間の摩擦を低減できるので、内燃機関全体の摩擦を低減できる。
【０００９】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記冷却媒体溜め内の冷却媒体を、前記ピストンの外周側へ導く冷却媒体通路を備えるとともに、前記ピストンの側周部の内面に、前記ピストンの中心側に湾曲した湾曲部を設けることを特徴とする。
【００１０】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、ピストンの側周部の内面に、ピストンの中心側に湾曲した湾曲部を設ける。これによって、シリンダの内面に付着する冷却媒体（内燃機関の潤滑油）の消費を抑制することができる。
【００１１】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記冷却媒体溜めには、前記コネクティングロッドの小端部に開口する冷却媒体吐出口から冷却媒体が供給されることを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、コネクティングロッドの小端部に開口する冷却媒体吐出口から冷却媒体溜めに冷却媒体が供給される。これによって、確実に冷却媒体溜めに冷却媒体を供給することができる。また、冷却媒体吐出口を複数設けることにより、冷却媒体溜め内の冷却媒体に流動を起こさせることができる。その結果、より効率的にピストンを冷却することができる。
【００１３】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記仕切り部材に、前記冷却媒体溜めに冷却媒体を導入する冷却媒体取り入れ口を設け、前記冷却媒体取り入れ口に冷却媒体を吐出することを特徴とする。
【００１４】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、仕切り部材に設けた冷却媒体取り入れ口から冷却媒体溜めに冷却媒体を導入する。例えば、内燃機関に予め備えられている潤滑油噴射手段から噴射される潤滑油（冷却媒体）を、冷却媒体溜めに導入できる。これによって、既存の構造を有効に利用できる。また、冷却媒体溜めに潤滑油を溜めるので、コネクティングロッドやクランク軸等による潤滑油の攪拌を抑制して、内燃機関全体の摩擦を低減できる。
【００１５】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記冷却媒体取り入れ口には、前記ピストンの上死点近傍、又は下死点近傍の位置で、冷却媒体を吐出することを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、ピストンの上死点近傍、又は下死点近傍の位置で、冷却媒体取り入れ口に冷却媒体を吐出する。これにより、ピストンの速度が小さい時期に冷却媒体を吐出することができるので、確実に冷却媒体溜めへ冷却媒体を供給することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る内燃機関は、簡単な構成によりピストンを冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。本発明は、ピストンを備える内燃機関であれば適用できるが、特に乗用車やバス、あるいはトラック等の車両に搭載される内燃機関に対して好ましく適用できる。
【００１９】
この実施形態は、次の点に特徴がある。すなわち、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に設けられる仕切り部材と、コネクティングロッドの小端部と、コネクティングロッドをピストンに組み付けるピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めを備える。そして、この冷却媒体溜めに冷却媒体を導入して、ピストンを冷却する点に特徴がある。
【００２０】
図１は、この実施形態に係る内燃機関が備える１の気筒を示す断面図である。この実施形態に係る内燃機関１０は、シリンダ１１ｓ内でピストン３０が往復運動する、いわゆるレシプロ式の火花点火式の内燃機関である。この実施形態に係る内燃機関１０は、吸気通路を構成する吸気ポート１３ｉ内に燃料Ｆを噴射するポート噴射弁１４を備える。なお、シリンダ１１ｓの燃焼室１１ｂ内へ直接燃料Ｆを噴射する直噴噴射弁を備える、いわゆる直噴の内燃機関にも本発明は適用できる。また、吸気ポート１３ｉ内に燃料Ｆを噴射するポート噴射弁１４と直噴噴射弁とにより燃料を噴射する、いわゆるデュアル噴射弁の内燃機関にも本発明は適用できる。
【００２１】
この実施形態に係る内燃機関１０は、吸気通路に設けられる電子スロットル弁７０により吸入空気量が調整される。機関ＥＣＵ３は、アクセル開度センサ４１からの出力を取得して、電子スロットル弁７０を適切な開度に制御する。なお、内燃機関１０に使用するスロットル弁は、電子スロットル弁７０に限られるものではない。
【００２２】
この実施形態に係る内燃機関１０は、シリンダヘッド１１ｈに点火プラグ１２を備えており、燃焼室１１ｂ内に形成される燃料と空気との混合気に点火する。機関ＥＣＵ３は、アクセル開度センサ４１、内燃機関１０に取り付けられるクランク角度センサ４２、エアフローセンサ４３その他の各種センサ類から出力信号を取得し、内燃機関１０の運転を制御する。アクセル開度センサ４１は、アクセルペダル４１ｐに取り付けられており、運転者の加減速や車両速度調整の意思を検出して、内燃機関１０の運転制御に反映させる。
【００２３】
内燃機関１０に供給される空気Ａは、エアフローセンサ４３で流量が測定された後、電子スロットル弁７０を通過してから吸気通路の一部である吸気ポート１３ｉへ流入する。そして、ポート噴射弁１４から噴射される燃料Ｆと混合気を形成する。この混合気は、吸気ポート１３ｉから吸気弁１５ｉを通って燃焼室１１ｂ内に導入される。燃焼室１１ｂ内へ導入された混合気は、点火プラグ１２で着火されて、火炎伝播により燃焼する。そして、混合気の燃焼圧力によりピストン３０が往復運動し、この往復運動はコネクティングロッド１７を介してクランク軸１８へ伝達される。そして、ピストン３０の往復運動はクランク軸１８で回転運動に変換されて、内燃機関１０の出力として取り出される。
【００２４】
この実施形態に係る内燃機関１０が備えるピストン３０は、内部にリブ３１を備えている。リブ３１は、コネクティングロッド１７の小端部を囲むように設けられており、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部とピストン３０の頂部内側とピストンピン取付座とで囲まれる空間を有する。前記空間には、オイルポンプ２により送り出される潤滑油Ｌが、コネクティングロッド１７の内部に設けられる潤滑油通路１７ｃから供給されて、ピストン３０を冷却する。なお、オイルポンプ２はクランク軸１８によって駆動され、内燃機関１０のクランクケース１６の下部に設けられるオイルパン１６Ｐに集められた潤滑油を吸引し、吐出する。次に、ピストン３０の構造について、より詳細に説明する。
【００２５】
図２は、この実施形態に係る内燃機関が備えるピストンの構造を示す平面図である。図３は、図２に示すピストンを、図２の矢印Ａ側から見た底面図である。図２、図３に示すように、燃焼室１１ｂの反対側におけるピストン頂部３０ｔ、すなわちピストン頂部３０ｔのコネクティングロッド取付側（ピストン頂部３０ｔの内側ともいう）には、仕切り部材である板状のリブ３１が設けられている。リブ３１は、ピストンピン３２とリブ面が平行に配置されるとともに、ピストンピン取付座３３の両脇に配置される。そして、ピストンピン取付座３３とリブ３１とで、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔを囲むように配置される。なお、ピストンピン３２が小端部１７ｓｔを貫通する方向におけるリブ３１の長さは、前記方向における小端部１７ｓｔの長さよりも大きければよい。
【００２６】
これによって、このピストン３０は、ピストン頂部３０ｔの内側に、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン頂部３０ｔとピストンピン取付座３３とで囲まれる冷却媒体溜め３０ｒを有する。コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔには、冷却媒体である潤滑油Ｌをピストン３０の内部に向かって吐出する冷却媒体吐出口１７ｃｏが設けられる。潤滑油Ｌは、コネクティングロッド１７の内部に設けられる潤滑油通路１７ｃを通り、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔの内面であってピストンピン３２の周囲に形成される溝１７ｃｓを通って、冷却媒体吐出口１７ｃｏから吐出される。
【００２７】
冷却媒体吐出口１７ｃｏは、前記冷却媒体溜め３０ｒに開口しているので、潤滑油Ｌは前記冷却媒体溜め３０ｒ内に吐出される。これにより、前記冷却媒体溜め３０ｒは擬似的なクーリングチャンネルとして機能するので、ピストン３０を効率的に冷却することができる。なお、冷却媒体溜め３０ｒ内に吐出された潤滑油Ｌは、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとの隙間から排出される。
【００２８】
冷却媒体溜め３０ｒ内は、冷却媒体吐出口１７ｃｏから吐出される潤滑油Ｌで満たしてもよいし、図２に示すように、冷却媒体溜め３０ｒを潤滑油Ｌで満たさず、潤滑油Ｌが存在しない空間を設けるようにしてもよい。後者のようにすると、ピストン３０の往復運動によって冷却媒体溜め３０ｒ内で潤滑油Ｌがはね上げられ、ピストン頂部３０ｔに衝突するので、効率的にピストン３０を冷却することができる。また、冷却媒体溜め３０ｒに潤滑油Ｌを吐出することで、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストンピン取付座３３との潤滑性能や、ピストンピン３２とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとの潤滑性能が向上する。
【００２９】
また、ピストン頂部３０ｔの熱Ｈは、リブ３１を通って放熱されるので、ピストン３０の放熱面積が大きくなる。これによって、すなわち、リブ３１がヒートシンクとして機能するため、ピストン３０の冷却効率が向上する。なお、リブ３１に向かって潤滑油吐出ノズル４から潤滑油Ｌを噴き付けて、リブ３１を冷却してもよい。この場合、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔに設けられる冷却媒体吐出口１７ｃｏから潤滑油Ｌを吐出しなくてもよい。しかし、前記冷却媒体吐出口１７ｃｏから潤滑油Ｌを吐出すれば、ピストン３０をより効率よく冷却することができる。なお、リブ３１の放熱性能を向上させるため、リブ３１の表面にフィンを形成してもよい。
【００３０】
さらに、リブ３１を設けることによって、ピストン３０を補強し、その剛性を向上させることができる。すなわち、ピストン３０は燃焼ガスの圧力を受けて、ピストン頂部３０ｔがたわむが、このたわみを抑制することができる。このように、リブ３１によってピストン３０全体の剛性を向上させることができるので、ピストン頂部３０ｔの肉厚等を薄くして軽量化を図ることもできる。ここで、この実施形態に係るピストン３０は、前記冷却媒体溜め３０ｒを形成するため、リブをピストン３０のボア側ではなく、中心側に配置するが、これによって、前記たわみをより効果的に抑制できる。
【００３１】
図４は、この実施形態に係るピストンとコネクティングロッドとクランク軸との取り付け構造を示す説明図である。この実施形態に係る内燃機関１０は、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間でクランク軸１８の方向に対する位置決めをする。より具体的には、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔに形成される小端部摺動面１７ｓｐと、ピストンピン取付座３３の取付座摺動面３３ｉｐとで、内燃機関１０内におけるピストン３０とクランク軸１８との位置関係を規定する。このために、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとの間隔は、前記位置決めに適した間隔に厳密に規定されるとともに、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとは、ピストンピン３２の軸方向に対して直交する。
【００３２】
コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間で位置決めするため、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間で位置決めする必要はない。このため、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔの大端部摺動面１７ｌｐとクランク軸摺動面１８ｉｐとの間隔は程度の大きさを確保できるので、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間の摩擦を低減できる。
【００３３】
一方、コネクティングロッド１７は、ピストンピン３２を中心とした揺動運動をするため、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストンピン取付座３３との間の摩擦は、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間の摩擦に比較して小さい。このため、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間でクランク軸１８の方向に対する位置決めをすれば、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間で前記位置決めする場合と比較して、内燃機関１０全体の摩擦を小さくすることができる。
【００３４】
この実施形態に係る内燃機関１０は、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間でクランク軸１８の方向に対する位置決めをするため、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとの間隔は、前記位置決めに適した間隔に厳密に規定される。このため、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとの潤滑が不十分になるおそれがある。しかし、この実施形態に係る内燃機関１０が備えるピストン３０は、ピストン頂部３０ｔの内側に、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン頂部３０ｔの内側とピストンピン取付座３３とで囲まれる冷却媒体溜め３０ｒを有する。そして、この冷却媒体溜め３０ｒに、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔから潤滑油Ｌを吐出する。これによって、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとが十分に潤滑される。
【００３５】
図５は、この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ａは、コネクティングロッド１７ａの小端部１７ａｓｔに、複数の冷却媒体吐出口１７ｃｏが設けられる。これによって、冷却媒体溜め３０ａｒ内へ冷却媒体溜め３０ａｒ内へ潤滑油Ｌの流動を起こさせることができるので、ピストン３０をより効率的に冷却することができる。また、冷却媒体吐出口１７ｃｏを追加するだけなので、簡単に構成することができる。
【００３６】
図６は、この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。図７は、図６に示すピストンを、図６の矢印Ａ側から見た底面図である。このピストン３０ｂは、リブ３１ｂにリブ側潤滑油吐出通路３１ｂｏを設けるとともに、ピストンピン取付座３３ｂには、取付座側冷却媒体吐出通路３３ｂｏを設ける。そして、冷却媒体溜め３０ｂｒの潤滑油Ｌを、リブ側冷却媒体通路３１ｂｏ及び取付座側冷却媒体吐出通路３３ｂｏからピストン３０ｂの内部に向かって吐出させる。これによって、ピストン３０ｂをより効率的に冷却することができる。
【００３７】
（変形例１）
図８は、この実施形態の第１変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ｃは、ピストンピン取付座３３ｃに設けた冷却媒体通路３３ｃｃから、ピストン３０ｃの側周部内面に向かって潤滑油Ｌを吐出させる。ピストン３０ｃの側周部内面にはピストン３０ｃの中心側に湾曲した湾曲部３０ｃｉｒが形成されているので、ピストン３０ｃの側周部内面に向かって吐出された潤滑油Ｌは、湾曲部３０ｃｉｒでピストン３０ｃの中心側に向かって流れる。これによって、シリンダ１１ｓの内壁に付着する潤滑油Ｌを低減できるので、潤滑油の消費を抑制することができる。
【００３８】
また、第１変形例に係るピストン３０ｃは、側周部内面の一部の裾部がシリンダ１１ｓの内面に向かって広がって傾斜部３０ｃｉｓを形成する。これによって、ピストン３０ｃの側周部内面に向かって吐出された潤滑油Ｌの一部は、潤滑油Ｌはシリンダ１１ｓの内面に付着する。これによって、始動の初期から確実にシリンダ１１ｓとピストン３０ｃとの潤滑をして、摩擦の低減を図ることができる。このように、このピストン３０ｃでは、潤滑油の消費を抑制しつつ、始動初期から潤滑を確保することができる。
【００３９】
（変形例２）
図９は、この実施形態の第２変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ｄは、リブ３１ｄに設けた冷却媒体取り入れ口である潤滑油取り入れ口３１ｄｗを設ける。そして、潤滑油吐出ノズル４から潤滑油取り入れ口３１ｄｗに向かって潤滑油Ｌを吐出し、リブ３１ｄ内の冷却媒体溜め３０ｄｒへ潤滑油を導入する。これによって、リブ３１ｄの冷却とともに、冷却媒体溜め３０ｄｒ内の冷却をすることができる。
【００４０】
また、このピストン３０ｄでは、潤滑油吐出ノズル４に、機関ＥＣＵ３で制御される制御弁５を設ける。そして、ピストン３０ｄの速度が遅くなる位置、例えば、上死点近傍や下死点近傍で制御弁５を開き、潤滑油吐出ノズル４からリブ３１ｄに設けられた潤滑油取り入れ口３１ｄｗに向かって潤滑油Ｌを吐出する。これによって、余分に潤滑油を噴射せずに冷却媒体溜め３０ｄｒ内へ確実に潤滑油を供給することができる。
【００４１】
（変形例３）
図１０は、この実施形態の第３変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ｅは、ピストン頂部３０ｅｔのコネクティングロッド１７側に、潤滑油導入溝３０ｅｓが形成される。この潤滑油導入溝３０ｅｓは、リブ３１ｅで仕切られる冷却媒体溜め３０ｅｒの内部と外部とを連通させるように形成される。そして、潤滑油吐出ノズル４から潤滑油導入溝３０ｅｓに向かって潤滑油Ｌを吐出し、リブ３１ｅ内の冷却媒体溜め３０ｅｒへ潤滑油Ｌを導入する。これによって、前記冷却媒体溜め３０ｅｒ内へ潤滑油Ｌを導入しやすくなる。
【００４２】
以上、この実施形態及びその変形例では、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に設けられる仕切り部材と、コネクティングロッドの小端部と、コネクティングロッドをピストンに組み付けるピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めを備える。そして、この冷却媒体溜めに冷却媒体を導入して、ピストンを冷却する。冷却媒体溜めは、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に仕切り部材を設けるだけで構成することができるので、簡単な構成によりピストンを冷却できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、シリンダ内をピストンが往復する、いわゆるレシプロ式の内燃機関に有用であり、特に、ピストンを冷却することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この実施形態に係る内燃機関が備える１の気筒を示す断面図である。
【図２】この実施形態に係る内燃機関が備えるピストンの構造を示す平面図である。
【図３】図２に示すピストンを、図２の矢印Ａ側から見た底面図である。
【図４】この実施形態に係るピストンとコネクティングロッドとクランク軸との取り付け構造を示す説明図である。
【図５】この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図６】この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図７】図６に示すピストンを、図６の矢印Ａ側から見た底面図である。
【図８】この実施形態の第１変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図９】この実施形態の第２変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図１０】この実施形態の第３変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
２ オイルポンプ
１０ 内燃機関
１１ｓ シリンダ
１１ｈ シリンダヘッド
１１ｂ 燃焼室
１６ クランクケース
１７、１７ａ コネクティングロッド
１７ｃ 潤滑油通路
１７ｓｔ、１７ａｓｔ 小端部
１７ｌｔ 大端部
１７ｃｏ 冷却媒体吐出口
１８ クランク軸
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ ピストン
３０ｔ、３０ｅｔ ピストン頂部
３０ｃｉｒ 湾曲部
３１、３１ｂ、３１ｄ、３１ｅ リブ
３１ｄｗ 潤滑油取り入れ口
３３、３３ｂ、３３ｃ ピストンピン取付座
３３ｃｃ 冷却媒体通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内をピストンが往復運動して動力を発生する内燃機関におけるピストンの冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダ内をピストンが往復運動して動力を発生する、いわゆるレシプロ式の内燃機関では、運転中に潤滑油等を用いて、ピストンを冷却する必要がある。例えば、特許文献１には、ピストン本体とピンボス部とを別体として形成することにより、ピンボス部の上縁外周部に周溝を設けて構成したリング状のオイルチャンネルにオイルを流通させるピストン冷却装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９６３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されているピストン冷却装置では、ピストンをピストン本体とピンボス部とで構成するため構造が複雑になり、ピストンの質量増加、生産効率悪化、生産コストの増加を招く。そこで、この発明は上記に鑑みてなされたものであり、簡単な構成によりピストンを冷却できる内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、燃焼室の反対側におけるピストンの頂部に設けられるとともに、ピストンの往復運動をクランク軸に伝えるコネクティングロッドの小端部を囲む仕切り部材と、前記仕切り部材と、前記コネクティングロッドの小端部と、前記コネクティングロッドの小端部を貫通するピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めと、を含んで構成されることを特徴とする。
【０００６】
この内燃機関は、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に設けられる仕切り部材と、コネクティングロッドの小端部と、コネクティングロッドをピストンに組み付けるピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めを備える。そして、この冷却媒体溜めに冷却媒体を導入して、ピストンを冷却する。冷却媒体溜めは、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に仕切り部材を設けるだけで構成することができるので、簡単な構成によりピストンを冷却できる。
【０００７】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記コネクティングロッドの小端部と前記ピストンとの間で、前記ピストンピンの貫通方向と平行な方向における前記ピストンと前記コネクティングロッドとの位置を規定することを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、コネクティングロッドの小端部とピストンとの間で、ピストンとコネクティングロッドとの位置を規定する。これによって、コネクティングロッドの大端部とクランク軸１８との間の摩擦を低減できるので、内燃機関全体の摩擦を低減できる。
【０００９】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記冷却媒体溜め内の冷却媒体を、前記ピストンの外周側へ導く冷却媒体通路を備えるとともに、前記ピストンの側周部の内面に、前記ピストンの中心側に湾曲した湾曲部を設けることを特徴とする。
【００１０】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、ピストンの側周部の内面に、ピストンの中心側に湾曲した湾曲部を設ける。これによって、シリンダの内面に付着する冷却媒体（内燃機関の潤滑油）の消費を抑制することができる。
【００１１】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記冷却媒体溜めには、前記コネクティングロッドの小端部に開口する冷却媒体吐出口から冷却媒体が供給されることを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、コネクティングロッドの小端部に開口する冷却媒体吐出口から冷却媒体溜めに冷却媒体が供給される。これによって、確実に冷却媒体溜めに冷却媒体を供給することができる。また、冷却媒体吐出口を複数設けることにより、冷却媒体溜め内の冷却媒体に流動を起こさせることができる。その結果、より効率的にピストンを冷却することができる。
【００１３】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記仕切り部材に、前記冷却媒体溜めに冷却媒体を導入する冷却媒体取り入れ口を設け、前記冷却媒体取り入れ口に冷却媒体を吐出することを特徴とする。
【００１４】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、仕切り部材に設けた冷却媒体取り入れ口から冷却媒体溜めに冷却媒体を導入する。例えば、内燃機関に予め備えられている潤滑油噴射手段から噴射される潤滑油（冷却媒体）を、冷却媒体溜めに導入できる。これによって、既存の構造を有効に利用できる。また、冷却媒体溜めに潤滑油を溜めるので、コネクティングロッドやクランク軸等による潤滑油の攪拌を抑制して、内燃機関全体の摩擦を低減できる。
【００１５】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記冷却媒体取り入れ口には、前記ピストンの上死点近傍、又は下死点近傍の位置で、冷却媒体を吐出することを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関は、前記内燃機関の構成を備えるので、前記内燃機関と同様の作用、効果を奏する。さらに、この内燃機関では、ピストンの上死点近傍、又は下死点近傍の位置で、冷却媒体取り入れ口に冷却媒体を吐出する。これにより、ピストンの速度が小さい時期に冷却媒体を吐出することができるので、確実に冷却媒体溜めへ冷却媒体を供給することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る内燃機関は、簡単な構成によりピストンを冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。本発明は、ピストンを備える内燃機関であれば適用できるが、特に乗用車やバス、あるいはトラック等の車両に搭載される内燃機関に対して好ましく適用できる。
【００１９】
この実施形態は、次の点に特徴がある。すなわち、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に設けられる仕切り部材と、コネクティングロッドの小端部と、コネクティングロッドをピストンに組み付けるピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めを備える。そして、この冷却媒体溜めに冷却媒体を導入して、ピストンを冷却する点に特徴がある。
【００２０】
図１は、この実施形態に係る内燃機関が備える１の気筒を示す断面図である。この実施形態に係る内燃機関１０は、シリンダ１１ｓ内でピストン３０が往復運動する、いわゆるレシプロ式の火花点火式の内燃機関である。この実施形態に係る内燃機関１０は、吸気通路を構成する吸気ポート１３ｉ内に燃料Ｆを噴射するポート噴射弁１４を備える。なお、シリンダ１１ｓの燃焼室１１ｂ内へ直接燃料Ｆを噴射する直噴噴射弁を備える、いわゆる直噴の内燃機関にも本発明は適用できる。また、吸気ポート１３ｉ内に燃料Ｆを噴射するポート噴射弁１４と直噴噴射弁とにより燃料を噴射する、いわゆるデュアル噴射弁の内燃機関にも本発明は適用できる。
【００２１】
この実施形態に係る内燃機関１０は、吸気通路に設けられる電子スロットル弁７０により吸入空気量が調整される。機関ＥＣＵ３は、アクセル開度センサ４１からの出力を取得して、電子スロットル弁７０を適切な開度に制御する。なお、内燃機関１０に使用するスロットル弁は、電子スロットル弁７０に限られるものではない。
【００２２】
この実施形態に係る内燃機関１０は、シリンダヘッド１１ｈに点火プラグ１２を備えており、燃焼室１１ｂ内に形成される燃料と空気との混合気に点火する。機関ＥＣＵ３は、アクセル開度センサ４１、内燃機関１０に取り付けられるクランク角度センサ４２、エアフローセンサ４３その他の各種センサ類から出力信号を取得し、内燃機関１０の運転を制御する。アクセル開度センサ４１は、アクセルペダル４１ｐに取り付けられており、運転者の加減速や車両速度調整の意思を検出して、内燃機関１０の運転制御に反映させる。
【００２３】
内燃機関１０に供給される空気Ａは、エアフローセンサ４３で流量が測定された後、電子スロットル弁７０を通過してから吸気通路の一部である吸気ポート１３ｉへ流入する。そして、ポート噴射弁１４から噴射される燃料Ｆと混合気を形成する。この混合気は、吸気ポート１３ｉから吸気弁１５ｉを通って燃焼室１１ｂ内に導入される。燃焼室１１ｂ内へ導入された混合気は、点火プラグ１２で着火されて、火炎伝播により燃焼する。そして、混合気の燃焼圧力によりピストン３０が往復運動し、この往復運動はコネクティングロッド１７を介してクランク軸１８へ伝達される。そして、ピストン３０の往復運動はクランク軸１８で回転運動に変換されて、内燃機関１０の出力として取り出される。
【００２４】
この実施形態に係る内燃機関１０が備えるピストン３０は、内部にリブ３１を備えている。リブ３１は、コネクティングロッド１７の小端部を囲むように設けられており、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部とピストン３０の頂部内側とピストンピン取付座とで囲まれる空間を有する。前記空間には、オイルポンプ２により送り出される潤滑油Ｌが、コネクティングロッド１７の内部に設けられる潤滑油通路１７ｃから供給されて、ピストン３０を冷却する。なお、オイルポンプ２はクランク軸１８によって駆動され、内燃機関１０のクランクケース１６の下部に設けられるオイルパン１６Ｐに集められた潤滑油を吸引し、吐出する。次に、ピストン３０の構造について、より詳細に説明する。
【００２５】
図２は、この実施形態に係る内燃機関が備えるピストンの構造を示す平面図である。図３は、図２に示すピストンを、図２の矢印Ａ側から見た底面図である。図２、図３に示すように、燃焼室１１ｂの反対側におけるピストン頂部３０ｔ、すなわちピストン頂部３０ｔのコネクティングロッド取付側（ピストン頂部３０ｔの内側ともいう）には、仕切り部材である板状のリブ３１が設けられている。リブ３１は、ピストンピン３２とリブ面が平行に配置されるとともに、ピストンピン取付座３３の両脇に配置される。そして、ピストンピン取付座３３とリブ３１とで、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔを囲むように配置される。なお、ピストンピン３２が小端部１７ｓｔを貫通する方向におけるリブ３１の長さは、前記方向における小端部１７ｓｔの長さよりも大きければよい。
【００２６】
これによって、このピストン３０は、ピストン頂部３０ｔの内側に、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン頂部３０ｔとピストンピン取付座３３とで囲まれる冷却媒体溜め３０ｒを有する。コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔには、冷却媒体である潤滑油Ｌをピストン３０の内部に向かって吐出する冷却媒体吐出口１７ｃｏが設けられる。潤滑油Ｌは、コネクティングロッド１７の内部に設けられる潤滑油通路１７ｃを通り、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔの内面であってピストンピン３２の周囲に形成される溝１７ｃｓを通って、冷却媒体吐出口１７ｃｏから吐出される。
【００２７】
冷却媒体吐出口１７ｃｏは、前記冷却媒体溜め３０ｒに開口しているので、潤滑油Ｌは前記冷却媒体溜め３０ｒ内に吐出される。これにより、前記冷却媒体溜め３０ｒは擬似的なクーリングチャンネルとして機能するので、ピストン３０を効率的に冷却することができる。なお、冷却媒体溜め３０ｒ内に吐出された潤滑油Ｌは、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとの隙間から排出される。
【００２８】
冷却媒体溜め３０ｒ内は、冷却媒体吐出口１７ｃｏから吐出される潤滑油Ｌで満たしてもよいし、図２に示すように、冷却媒体溜め３０ｒを潤滑油Ｌで満たさず、潤滑油Ｌが存在しない空間を設けるようにしてもよい。後者のようにすると、ピストン３０の往復運動によって冷却媒体溜め３０ｒ内で潤滑油Ｌがはね上げられ、ピストン頂部３０ｔに衝突するので、効率的にピストン３０を冷却することができる。また、冷却媒体溜め３０ｒに潤滑油Ｌを吐出することで、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストンピン取付座３３との潤滑性能や、ピストンピン３２とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとの潤滑性能が向上する。
【００２９】
また、ピストン頂部３０ｔの熱Ｈは、リブ３１を通って放熱されるので、ピストン３０の放熱面積が大きくなる。これによって、すなわち、リブ３１がヒートシンクとして機能するため、ピストン３０の冷却効率が向上する。なお、リブ３１に向かって潤滑油吐出ノズル４から潤滑油Ｌを噴き付けて、リブ３１を冷却してもよい。この場合、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔに設けられる冷却媒体吐出口１７ｃｏから潤滑油Ｌを吐出しなくてもよい。しかし、前記冷却媒体吐出口１７ｃｏから潤滑油Ｌを吐出すれば、ピストン３０をより効率よく冷却することができる。なお、リブ３１の放熱性能を向上させるため、リブ３１の表面にフィンを形成してもよい。
【００３０】
さらに、リブ３１を設けることによって、ピストン３０を補強し、その剛性を向上させることができる。すなわち、ピストン３０は燃焼ガスの圧力を受けて、ピストン頂部３０ｔがたわむが、このたわみを抑制することができる。このように、リブ３１によってピストン３０全体の剛性を向上させることができるので、ピストン頂部３０ｔの肉厚等を薄くして軽量化を図ることもできる。ここで、この実施形態に係るピストン３０は、前記冷却媒体溜め３０ｒを形成するため、リブをピストン３０のボア側ではなく、中心側に配置するが、これによって、前記たわみをより効果的に抑制できる。
【００３１】
図４は、この実施形態に係るピストンとコネクティングロッドとクランク軸との取り付け構造を示す説明図である。この実施形態に係る内燃機関１０は、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間でクランク軸１８の方向に対する位置決めをする。より具体的には、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔに形成される小端部摺動面１７ｓｐと、ピストンピン取付座３３の取付座摺動面３３ｉｐとで、内燃機関１０内におけるピストン３０とクランク軸１８との位置関係を規定する。このために、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとの間隔は、前記位置決めに適した間隔に厳密に規定されるとともに、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとは、ピストンピン３２の軸方向に対して直交する。
【００３２】
コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間で位置決めするため、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間で位置決めする必要はない。このため、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔの大端部摺動面１７ｌｐとクランク軸摺動面１８ｉｐとの間隔は程度の大きさを確保できるので、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間の摩擦を低減できる。
【００３３】
一方、コネクティングロッド１７は、ピストンピン３２を中心とした揺動運動をするため、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストンピン取付座３３との間の摩擦は、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間の摩擦に比較して小さい。このため、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間でクランク軸１８の方向に対する位置決めをすれば、コネクティングロッド１７の大端部１７ｌｔとクランク軸１８との間で前記位置決めする場合と比較して、内燃機関１０全体の摩擦を小さくすることができる。
【００３４】
この実施形態に係る内燃機関１０は、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン３０との間でクランク軸１８の方向に対する位置決めをするため、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとの間隔は、前記位置決めに適した間隔に厳密に規定される。このため、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとの潤滑が不十分になるおそれがある。しかし、この実施形態に係る内燃機関１０が備えるピストン３０は、ピストン頂部３０ｔの内側に、リブ３１とコネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔとピストン頂部３０ｔの内側とピストンピン取付座３３とで囲まれる冷却媒体溜め３０ｒを有する。そして、この冷却媒体溜め３０ｒに、コネクティングロッド１７の小端部１７ｓｔから潤滑油Ｌを吐出する。これによって、小端部摺動面１７ｓｐと取付座摺動面３３ｉｐとが十分に潤滑される。
【００３５】
図５は、この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ａは、コネクティングロッド１７ａの小端部１７ａｓｔに、複数の冷却媒体吐出口１７ｃｏが設けられる。これによって、冷却媒体溜め３０ａｒ内へ冷却媒体溜め３０ａｒ内へ潤滑油Ｌの流動を起こさせることができるので、ピストン３０をより効率的に冷却することができる。また、冷却媒体吐出口１７ｃｏを追加するだけなので、簡単に構成することができる。
【００３６】
図６は、この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。図７は、図６に示すピストンを、図６の矢印Ａ側から見た底面図である。このピストン３０ｂは、リブ３１ｂにリブ側潤滑油吐出通路３１ｂｏを設けるとともに、ピストンピン取付座３３ｂには、取付座側冷却媒体吐出通路３３ｂｏを設ける。そして、冷却媒体溜め３０ｂｒの潤滑油Ｌを、リブ側冷却媒体通路３１ｂｏ及び取付座側冷却媒体吐出通路３３ｂｏからピストン３０ｂの内部に向かって吐出させる。これによって、ピストン３０ｂをより効率的に冷却することができる。
【００３７】
（変形例１）
図８は、この実施形態の第１変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ｃは、ピストンピン取付座３３ｃに設けた冷却媒体通路３３ｃｃから、ピストン３０ｃの側周部内面に向かって潤滑油Ｌを吐出させる。ピストン３０ｃの側周部内面にはピストン３０ｃの中心側に湾曲した湾曲部３０ｃｉｒが形成されているので、ピストン３０ｃの側周部内面に向かって吐出された潤滑油Ｌは、湾曲部３０ｃｉｒでピストン３０ｃの中心側に向かって流れる。これによって、シリンダ１１ｓの内壁に付着する潤滑油Ｌを低減できるので、潤滑油の消費を抑制することができる。
【００３８】
また、第１変形例に係るピストン３０ｃは、側周部内面の一部の裾部がシリンダ１１ｓの内面に向かって広がって傾斜部３０ｃｉｓを形成する。これによって、ピストン３０ｃの側周部内面に向かって吐出された潤滑油Ｌの一部は、潤滑油Ｌはシリンダ１１ｓの内面に付着する。これによって、始動の初期から確実にシリンダ１１ｓとピストン３０ｃとの潤滑をして、摩擦の低減を図ることができる。このように、このピストン３０ｃでは、潤滑油の消費を抑制しつつ、始動初期から潤滑を確保することができる。
【００３９】
（変形例２）
図９は、この実施形態の第２変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ｄは、リブ３１ｄに設けた冷却媒体取り入れ口である潤滑油取り入れ口３１ｄｗを設ける。そして、潤滑油吐出ノズル４から潤滑油取り入れ口３１ｄｗに向かって潤滑油Ｌを吐出し、リブ３１ｄ内の冷却媒体溜め３０ｄｒへ潤滑油を導入する。これによって、リブ３１ｄの冷却とともに、冷却媒体溜め３０ｄｒ内の冷却をすることができる。
【００４０】
また、このピストン３０ｄでは、潤滑油吐出ノズル４に、機関ＥＣＵ３で制御される制御弁５を設ける。そして、ピストン３０ｄの速度が遅くなる位置、例えば、上死点近傍や下死点近傍で制御弁５を開き、潤滑油吐出ノズル４からリブ３１ｄに設けられた潤滑油取り入れ口３１ｄｗに向かって潤滑油Ｌを吐出する。これによって、余分に潤滑油を噴射せずに冷却媒体溜め３０ｄｒ内へ確実に潤滑油を供給することができる。
【００４１】
（変形例３）
図１０は、この実施形態の第３変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。このピストン３０ｅは、ピストン頂部３０ｅｔのコネクティングロッド１７側に、潤滑油導入溝３０ｅｓが形成される。この潤滑油導入溝３０ｅｓは、リブ３１ｅで仕切られる冷却媒体溜め３０ｅｒの内部と外部とを連通させるように形成される。そして、潤滑油吐出ノズル４から潤滑油導入溝３０ｅｓに向かって潤滑油Ｌを吐出し、リブ３１ｅ内の冷却媒体溜め３０ｅｒへ潤滑油Ｌを導入する。これによって、前記冷却媒体溜め３０ｅｒ内へ潤滑油Ｌを導入しやすくなる。
【００４２】
以上、この実施形態及びその変形例では、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に設けられる仕切り部材と、コネクティングロッドの小端部と、コネクティングロッドをピストンに組み付けるピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めを備える。そして、この冷却媒体溜めに冷却媒体を導入して、ピストンを冷却する。冷却媒体溜めは、ピストン頂部のコネクティングロッド取付側に仕切り部材を設けるだけで構成することができるので、簡単な構成によりピストンを冷却できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、シリンダ内をピストンが往復する、いわゆるレシプロ式の内燃機関に有用であり、特に、ピストンを冷却することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この実施形態に係る内燃機関が備える１の気筒を示す断面図である。
【図２】この実施形態に係る内燃機関が備えるピストンの構造を示す平面図である。
【図３】図２に示すピストンを、図２の矢印Ａ側から見た底面図である。
【図４】この実施形態に係るピストンとコネクティングロッドとクランク軸との取り付け構造を示す説明図である。
【図５】この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図６】この実施形態の他の例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図７】図６に示すピストンを、図６の矢印Ａ側から見た底面図である。
【図８】この実施形態の第１変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図９】この実施形態の第２変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【図１０】この実施形態の第３変形例に係るピストンの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
２ オイルポンプ
１０ 内燃機関
１１ｓ シリンダ
１１ｈ シリンダヘッド
１１ｂ 燃焼室
１６ クランクケース
１７、１７ａ コネクティングロッド
１７ｃ 潤滑油通路
１７ｓｔ、１７ａｓｔ 小端部
１７ｌｔ 大端部
１７ｃｏ 冷却媒体吐出口
１８ クランク軸
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ ピストン
３０ｔ、３０ｅｔ ピストン頂部
３０ｃｉｒ 湾曲部
３１、３１ｂ、３１ｄ、３１ｅ リブ
３１ｄｗ 潤滑油取り入れ口
３３、３３ｂ、３３ｃ ピストンピン取付座
３３ｃｃ 冷却媒体通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室の反対側におけるピストンの頂部に設けられるとともに、ピストンの往復運動をクランク軸に伝えるコネクティングロッドの小端部を囲む仕切り部材と、
前記仕切り部材と、前記コネクティングロッドの小端部と、前記コネクティングロッドの小端部を貫通するピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めと、
を含んで構成されることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記コネクティングロッドの小端部と前記ピストンとの間で、前記ピストンピンの貫通方向と平行な方向における前記ピストンと前記コネクティングロッドとの位置を規定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記冷却媒体溜め内の冷却媒体を、前記ピストンの外周側へ導く冷却媒体通路を備えるとともに、前記ピストンの側周部の内面に、前記ピストンの中心側に湾曲した湾曲部を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記冷却媒体溜めには、前記コネクティングロッドの小端部に開口する冷却媒体吐出口から冷却媒体が供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記仕切り部材に、前記冷却媒体溜めに冷却媒体を導入する冷却媒体取り入れ口を設け、前記冷却媒体取り入れ口に冷却媒体を吐出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記冷却媒体取り入れ口には、前記ピストンの上死点近傍、又は下死点近傍の位置で、冷却媒体を吐出することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関。
【請求項１】
燃焼室の反対側におけるピストンの頂部に設けられるとともに、ピストンの往復運動をクランク軸に伝えるコネクティングロッドの小端部を囲む仕切り部材と、
前記仕切り部材と、前記コネクティングロッドの小端部と、前記コネクティングロッドの小端部を貫通するピストンピンを支持するピストンピン取付座とで囲まれた部分に冷却媒体が溜められる冷却媒体溜めと、
を含んで構成されることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記コネクティングロッドの小端部と前記ピストンとの間で、前記ピストンピンの貫通方向と平行な方向における前記ピストンと前記コネクティングロッドとの位置を規定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記冷却媒体溜め内の冷却媒体を、前記ピストンの外周側へ導く冷却媒体通路を備えるとともに、前記ピストンの側周部の内面に、前記ピストンの中心側に湾曲した湾曲部を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記冷却媒体溜めには、前記コネクティングロッドの小端部に開口する冷却媒体吐出口から冷却媒体が供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記仕切り部材に、前記冷却媒体溜めに冷却媒体を導入する冷却媒体取り入れ口を設け、前記冷却媒体取り入れ口に冷却媒体を吐出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記冷却媒体取り入れ口には、前記ピストンの上死点近傍、又は下死点近傍の位置で、冷却媒体を吐出することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１２０３６４（Ｐ２００７−１２０３６４Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１１７８３（Ｐ２００５−３１１７８３）
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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