(57)【要約】【課題】  クーリングチャンネルにつき、オイルの強制循環を図ることで冷却効率を高めることができ、さらにはオイルを一時的に貯留して受熱時間を確保することで冷却効果を高めることができるエンジンのピストンを提供する。【解決手段】  ピストン１Ａは、クーリングチャンネル３Ａと、クーリングチャンネル３Ａ内に移動自在に設けられたボール８とを備える。ピストン１Ａでは、クーリングチャンネル３Ａが傾斜する形で高低差を有し、環状に形成されている。またピストン１Ａでは、クーリングチャンネル３Ａのオイルの流入口６Ａが、クーリングチャンネル３Ａのうち、最も位置が高い部分の近傍に設られるとともに、クーリングチャンネル３Ａのオイルの流出口７Ａを、クーリングチャンネル３Ａのうち、最も位置が低い部分に設けられている。ボール８はオイルの強制潤滑を図るための構成であり、流出口７Ａを遮蔽するための構成にもなっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高低差を有するクーリングチャンネルと、
前記クーリングチャンネル内に移動自在に設けられた移動部材とを備えるエンジンのピストン。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンのピストンであって、
前記クーリングチャンネルを傾斜する形で高低差を有するように形成するとともに環状に形成し、
前記クーリングチャンネルのオイルの流入口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が高い部分の近傍に設けるとともに、前記クーリングチャンネルのオイルの流出口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が低い部分に設け、
或いは前記流入口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が低い部分の近傍に設けるとともに、前記流出口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が高い部分に設け、
前記移動部材で前記流出口を遮蔽可能としたエンジンのピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのピストンに関し、特にクーリングチャンネルを備えるエンジンのピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷却促進のためにクーリングチャンネルを設けたエンジンのピストンが知られている。このクーリングチャンネルにつき、段差を有することを含めて、高低差を有する点で本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１または２で提案されている。また本発明と関連性があると考えられる技術として、ピストンに形成した貫通孔に剛球を挿入した液体圧シリンダが特許文献３で提案されている。なお、この剛球はピストンのクーリングチャンネルに対して設けられたものではなく、また逆止弁として作用するものである点で、本発明が備える移動部材とは異なるものとなっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２１０８６号公報
【特許文献２】発明協会公開技報公技番号２００３−５０４４７２号
【特許文献３】特開平３−９１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クーリングチャンネルに高低差をつけた場合、クーリングチャンネル内のオイルの流通促進を図ることが可能になる。これは、ピストンの往復運動に応じて発生する慣性力によって、クーリングチャンネル内のオイルが移動できるようになるためである。そして、これを利用してオイルがクーリングチャンネルに行き渡るようにしたり、オイルの入れ替えを促進したりすることで、冷却効果を高めることができる。またこのようにして冷却効果を高めるためには、具体的には例えば傾斜した形で高低差を有するクーリングチャンネルをピストンに設けることができる。しかしながら、高低差を有するクーリングチャンネルをピストンに設けた場合であっても、エンジンによっては必ずしも十分な冷却効果を得ることができない虞がある点で問題があった。
【０００５】
すなわち、例えば過給機を利用することで出力を維持したまま排気量をダウンサイジングしたエンジンでは、エンジン回転数が低回転数領域にあるときから比較的高いトルクが発生する。
その一方で、クーリングチャンネル付きのピストンを備えるエンジンは、一般にクーリングチャンネルに向けてオイルを噴射するオイルジェット装置を備えており、オイルジェット装置には、エンジンに設けられた機械式のオイルポンプによってオイルが供給される。したがって、エンジン回転数が低回転数領域にある場合には機械式オイルポンプの効率も低くなる。
このため、クーリングチャンネル付きのピストンを備えるエンジンが、例えば排気量をダウンサイジングした上記エンジンである場合には、低回転数領域で発生する比較的高いトルクに応じた必要な油圧や油量を確保することが困難となる。
【０００６】
そして油圧を確保できない場合には、オイルジェット装置から噴射されるオイルの勢いが低下する。このため、オイルジェット装置から噴射されたオイルがクーリングチャンネル内に十分に行き渡らない事態が発生する虞がある。またピストンが上死点側に位置するときには、オイルジェット装置との間の距離が離れることによってもオイルの勢いが相対的に低下する。このため、ピストンが上死点側に位置するときには、オイルが行き渡らない事態が発生する虞がさらに高まり、この結果、十分な冷却効果を得ることができない虞がある点で問題があった。
また油量を確保できない場合には、クーリングチャンネル内をオイルで満たすことができなくなる。このため、ピストンからのオイルの受熱が不十分となり、この結果、十分な冷却効果を得ることができない虞がある点で問題があった。
【０００７】
また例えば燃料直接噴射式エンジンの場合には、一般に筒内ガス流動を案内するためのキャビティがピストン頂面に設けられるところ、この場合にはスペースの都合上、位置によって断面を異形にしたクーリングチャンネルを設けることがある（図１１参照）。しかしながらこの場合には、異形断面による動的圧力の低下が発生する結果、クーリングチャンネル内をオイルが循環し難くなる。このため、オイルの受熱や入れ替えが適切に行われず、この結果、十分な冷却効果を得ることができない虞がある点で問題があった。
なお、十分な冷却効果を得ることができない場合には、異常燃焼（例えばノッキングやプレイグ）の発生を抑制する必要が生じる。すなわち、点火時期の進角度合いを抑制したり、高燃焼圧下での運転を制限したりする必要が生じることから、エンジンのトルクや燃費の向上が制限されることになる点で問題がある。
【０００８】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、クーリングチャンネルにつき、オイルの強制循環を図ることで冷却効果を高めることが可能な、さらにはオイルを一時的に貯留して受熱時間を確保することで冷却効果を高めることが可能なエンジンのピストン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】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明のエンジンのピストンは、高低差を有するクーリングチャンネルと、前記クーリングチャンネル内に移動自在に設けられた移動部材とを備える。
【００１０】
また本発明は前記クーリングチャンネルを傾斜する形で高低差を有するように形成するとともに環状に形成し、前記クーリングチャンネルのオイルの流入口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が高い部分の近傍に設けるとともに、前記クーリングチャンネルのオイルの流出口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が低い部分に設け、或いは前記流入口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が低い部分の近傍に設けるとともに、前記流出口を、前記クーリングチャンネルのうち、最も位置が高い部分に設け、前記移動部材で前記流出口を遮蔽可能とした構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、クーリングチャンネルにつき、オイルの強制循環を図ることで冷却効果を高めることができ、さらにはオイルを一時的に貯留して受熱時間を確保することで冷却効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本実施例に係るエンジンのピストン（以下、単にピストンと称す）１Ａを断面で模式的に示す図である。ピストン１Ａには、キャビティ２やクーリングチャンネル３Ａが設けられている。キャビティ２はピストン１Ａの頂面に設けられており、その底面２ａが傾斜している。底面２ａは本実施例では具体的にはピンボス部１ａＡに設けられたボス穴１ｂＡの軸線を含み、且つピストン１Ａの上面に略平行な平面に対して一定の傾きを有するようにして傾斜している。
クーリングチャンネル３Ａは、ピストン１Ａのうち、キャビティ２とピンボス部１ａＡの間の肉厚部分に設けられている。クーリングチャンネル３Ａは環状に形成されており、その中心位置はピストン１Ａの中心軸線とほぼ一致している。クーリングチャンネル３Ａは、径方向においてピンボス部１ａＡとスカート部１ｃＡとの間に位置するようにその径が設定されている。
【００１４】
クーリングチャンネル３Ａは高低差を有している。クーリングチャンネル３Ａは本実施例では具体的には傾斜する形で高低差を有するように形成されている。またクーリングチャンネル３Ａはキャビティ２の底面の傾斜に合わせて傾斜する形で高低差を有しており、このため燃焼室との間の距離はほぼ一定となる。これにより、燃焼室を形成するピストン１Ａの壁面の冷却にむらが発生することを抑制できる。なお、高低差を有するとは、ピストン中心軸線方向の位置が略同一となっていないことを意味するものである。
クーリングチャンネル３Ａのうち、最も位置が高い部分の近傍にはボール挿入穴４が設けられている。また、ボール挿入穴４には穴空きユニオン５が取り付けられる。穴空きユニオン５に設けられた貫通穴は、オイルの流入口６Ａとして機能する。またクーリングチャンネル３Ａのうち、最も位置が低い部分にはオイルの流出口７Ａが設けられている。
【００１５】
クーリングチャンネル３Ａには、ボール（移動部材に相当）８が移動自在に設けられている。ボール８はクーリングチャンネル３Ａに供給されたオイルを強制潤滑するための構成である。このためボール８にはある程度の重みが必要とされる。この点、本実施例では具体的にはボール８の材質には鉄が適用されている。なお、ボール８の材質はこれに限られない。ボール８は、ピストン１Ａの上下運動時の慣性力によって移動し、この結果、ピストン１Ａの上昇時には、主にクーリングチャンネル３Ａのうち、最も低い部分に位置するとともに、ピストン１Ａの下降時には、主に最も高い部分に位置することになる。ボール８は穴空きユニオン５を取り付ける前のボール挿入穴４からクーリングチャンネル３Ａに挿入される。すなわち、穴空きユニオン５は具体的にはクーリングチャンネル３Ａにボール８を挿入した後にボール挿入穴４に取り付けられる。また、ボール８は流出口７Ａを遮蔽するための構成にもなっている。
【００１６】
なお、本実施例ではスペースの制約上、最も位置が高くなる側に穴空きユニオン５を設ける構成とすることとしたが、代わりに最も位置が低くなる側に穴空きユニオン５を設けるとともに、最も位置が高くなる側に流入口６を設けた構成とすることも可能である。この場合には穴空きユニオン５の貫通穴は流出口７として機能することになる。また、移動部材（ここではボール８）の挿入穴をオイルの流入口６および流出口７とは別に設けて、移動部材を挿入した後に移動部材の挿入穴に栓をする構成を採用することなども可能である。
【００１７】
図２はクーリングチャンネル３Ａの断面形状を模式的に示す図である。クーリングチャンネル３Ａの断面形状は本実施例では具体的には図２に示すように上下方向に短径を有する楕円となっている。そして短径はボール８の直径よりも若干大きい程度の大きさに設定されている。これにより、上下方向に形成されるクリアランスを狭くすることができ、ボール８の上下動で打音が発生することや、ピストン１Ａが破損することを防止できる。また断面形状を楕円とすることにより、長径方向に形成されるクリアランスから適度にオイルを逃がすことができ、これによりボール８の移動性やオイルの流通性を確保することができる。
【００１８】
図３および図４はピストン１Ａの作用効果を説明するための図である。具体的には図３では、主に上死点側に位置するときのピストン１Ａ下降時のクーリングチャンネル３Ａの様子を側面図（図３（ａ））および上面図（図３（ｂ））で模式的に示している。また図４では、主に下死点側に位置するときのピストン１Ａ上昇時のクーリングチャンネル３Ａの様子を側面図（図４（ａ））および上面図（図４（ｂ））で模式的に示している。
図３（ａ）に示すように、ピストン１Ａ下降時には、慣性力によってボール８が主にクーリングチャンネル３Ａのうち、最も位置が高い部分に位置することになる。一方、図３（ｂ）に示すように、流入口６Ａは最も位置が高い部分の近傍に（すなわち最も位置が高い部分から若干位置をずらして）設けられている。このため、ボール８が最も高い部分に位置する場合でも、オイルジェット装置１０から噴射されたオイルは流入口６Ａを介してクーリングチャンネル３Ａに流入することができる。
【００１９】
クーリングチャンネル３Ａに供給されたオイルは、クーリングチャンネル３Ａ内を流通して流出口７Ａから排出される。このとき図３（ｂ）に示すように、流入口６Ａから見てボール８がない側のクーリングチャンネル３Ａでは、オイルがそのまま流通して流出口７Ａから排出されることになる。一方、流入口６Ａから見てボール８が存在する側のクーリングチャンネル３Ａでは、ボール８が最も位置の高い部分に位置しようとするが、オイルが流入してくることから、流入してきたオイルの勢いと釣り合いが取れた位置に留まることになる。そして、この状態でボール８とクーリングチャンネル３Ａとの間のクリアランスからオイルが洩れ出すことにより、ボール８が位置する側にもオイルを流通させることができる。これにより、クーリングチャンネル３Ａにオイルを行き渡らせることができる。
【００２０】
またピストン１Ａの運動が下降から上昇に転じる際には、慣性力と供給されたオイルの勢いによってボール８がクーリングチャンネル３Ａのうち、最も位置が低い部分に向かって移動することになる。一方、このときにはピストン１Ａとオイルジェット装置１０との間の距離が相対的に短くなっていることから、オイルジェット装置１０から噴射されたオイルの勢いは相対的に強い状態となっている。これに対して、ピストン１Ａの運動が下降から上昇に転じる際には、クーリングチャンネル３Ａ内に残留するオイルが、ボール８の移動に伴って排出口７Ａから強制的に排出される。すなわち、ボール８によってオイルの強制循環を図ることができる。またこの場合には強制循環されるオイルが、流入口７Ａから供給されるオイルと特段干渉しないため、これによりオイルの入れ替えを促進できる。
【００２１】
そしてピストン１Ａ上昇時には、図４（ａ）に示すように、ボール８は主に最も位置が低い部分に位置することになる。一方、流出口７Ａも最も位置が低い部分に設けられている。このため、流出口７Ａはピストン１Ａ上昇時にボール８によって塞がれることになる。したがって、流入口６Ａを介してクーリングチャンネル３Ａに流入したオイルは、クーリングチャンネル３Ａを流通しつつ、図４（ｂ）に示すようにクーリングチャンネル３Ａ内に次第に貯留されることになる。そしてこのようにクーリングチャンネル３Ａ内にオイルを貯留することで、オイルの受熱時間を確保できる。またこのようにしてオイルを貯留することで、低回転数領域にあるエンジン回転数で油圧が低下し、供給されるオイルの油量が減少する場合でも、冷却効果を高めることができる。
【００２２】
また、さらにこの状態からピストン１Ａが上昇から下降に転じる際には、ボール８が最も位置が高い部分に移動しようとする。このため、流出口７Ａは開放され、貯留されたオイルのうち、ボール８が移動しようとしない側の経路に溜まったオイルは流出口７Ａから排出される。一方、このときにはピストン１Ａがオイルジェット装置１０から離れた位置にあるため、オイルジェット装置１０から噴射されたオイルの勢いは相対的に弱くなっている。このため、ボール８が移動しようとする側に溜まったオイルについては、ボール８によって強制循環され、主に流入口６Ａから排出される。これにより、ピストン１Ａが上死点側に位置するときでも更なる受熱を図るとともにオイルの入れ替えを促進できる。
このようにピストン１Ａは、クーリングチャンネル３Ａにつき、オイルの強制循環を図ることで冷却効率を高めることができ、さらにはオイルを一時的に貯留して受熱時間を確保することで冷却効果を高めることができる。
【実施例２】
【００２３】
本実施例に係るピストン１Ｂは、クーリングチャンネル３Ａの代わりにクーリングチャンネル３Ｂを備えている点以外、ピストン１Ａと実質的に同一のものとなっている。またクーリングチャンネル３Ｂは、ボール挿入穴４およびオイル流出口７Ａの代わりに、最も位置が低い部分の近傍にオイルの流入口６Ｂが設けられるとともに、最も位置が高い部分にオイルの流出口７Ｂが設けられたものとなっている点以外、クーリングチャンネル３Ａと実質的に同一のものとなっている。なお、流入口６Ｂまたは流出口７Ｂは、具体的には例えば実施例１の場合と同様に穴空きユニオン５の貫通穴で実現することができる。また、オイルジェット装置１０は本実施例では流入口６Ｂに対応させて設けられている。
【００２４】
図５および図６はピストン１Ｂの作用効果を説明するための図である。具体的には図５では、ピストン１Ｂ下降時のクーリングチャンネル３Ｂの様子を側面図（図５（ａ））および上面図（図５（ｂ））で模式的に示している。また図６では、ピストン１Ｂ上昇時のクーリングチャンネル３Ｂの様子を側面図（図６（ａ））および上面図（図６（ｂ））で模式的に示している。図５に示すように、ピストン１Ｂ下降時には、ボール８が主にクーリングチャンネル３Ｂのうち、最も高い部分に位置する。これにより、オイルの強制循環を図ることができる。そして、流出口７Ｂはボール８によって塞がれることになる。またピストン１Ｂ下降時には、オイルジェット装置１０との間の距離が相対的に短くなることで、噴射されたオイルの勢いは相対的に強まる。このため、クーリングチャンネル３Ｂに供給されたオイルは、オイルの勢いによってクーリングチャンネル３Ｂ内にある程度貯留されることになる。これにより、クーリングチャンネル３Ｂ内にオイルを行き渡らせるとともに、オイルを貯留して受熱時間を確保することができる。
【００２５】
一方、ピストン１Ｂの運動が下降から上昇に転じる際には、ボール８が最も位置の低い部分に移動しようとする。これにより、流出口７Ｂが開放される。一方、このときにはオイルジェット装置１０から相対的に勢いの強いオイルが供給されている。このため、下降から上昇に転じる際には、ボール８によって強制循環されるオイルは、流入口６Ｂから供給されるオイルとともに、クーリングチャンネル３Ｂのうち、主に流入口６Ｂから見てボール８が存在しないが故に抵抗が少なくなっている側の経路を流通して流出口７Ｂから排出されることになる。これにより、更なる受熱を図るとともにオイルの入れ替えを促進することができる。
【００２６】
そしてピストン１Ｂ上昇時には、図６（ａ）に示すようにボール８は主に最も低い部分に位置することになる。一方、流入口６Ｂは図６（ｂ）に示すように、クーリングチャンネル３Ｂのうち、最も位置が低い部分の近傍に設けられている。このため、ボール８が最も低い部分に位置している場合でも、オイルジェット装置１０から噴射されたオイルは、流入口６Ｂを介してクーリングチャンネル３Ｂに流入することができる。
そしてさらにピストン１Ｂが上昇から下降に転じる際には、ボール８が最も位置が高い部分に移動しようとする。一方、このときにはオイルジェット装置１０から噴射されるオイルの勢いが相対的に弱まっている。このため、残留したオイルは例えば流入口６Ｂから排出されるほか、ボール８による強制循環で流出口７Ｂからも排出され、これにより更なる受熱を図るとともにオイルの入れ替えも促進することができる。
このようにピストン１Ｂは、クーリングチャンネル３Ｂにつき、オイルの強制循環を図ることで冷却効率を高めることができ、さらにはオイルを一時的に貯留して受熱時間を確保することで冷却効果を高めることができる。
【実施例３】
【００２７】
図７は本実施例に係るピストン１Ｃの要部を模式的に示す図である。具体的には図７ではピストン１Ｃうち、ピストン１Ｃが備えるクーリングチャンネル３Ｃを要部として上面視で模式的に示している。本実施例に係るピストン１Ｃは、クーリングチャンネル３Ｂの代わりに、クーリングチャンネル３Ｃを備えている点と、これに応じてボール８を２つ備えている点以外、ピストン１Ｂと実質的に同一のものとなっている。クーリングチャンネル３Ｃは、半円弧状の２つのクーリングチャンネル３１Ｃおよび３２Ｃで構成されている点と、クーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃの最も位置が低い部分の断面それぞれが後述するように広く形成されている点と、流入口６Ｂの代わりに流入口６Ｃが設けられるとともに、流出口７Ｂの代わりに流出口７Ｃ（７１Ｃおよび７２Ｃ）が設けられたものとなっている点以外、クーリングチャンネル３Ｂと実質的に同一のものとなっている。
【００２８】
流入口６Ｃはクーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃの最も位置が低い部分それぞれに連通するように設けられている。これにより一つのオイルジェット装置１０で２つのクーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃそれぞれにオイルを供給することができる。またクーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃには、最も位置が高い部分に流出口７１Ｃ、７２Ｃがそれぞれ設けられている。
クーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃにはボール８がそれぞれ移動自在に設けられている。クーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃは、具体的には環状のクーリングチャンネル３Ｂを最も位置が高い部分と最も位置が低い部分とで略均等に２分割したような形状に形成されている。またクーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃの最も位置が低い部分の断面それぞれは、ボール８が最も低い部分に位置している場合でも流入口６Ｃからのオイルの流入が可能な程度に広く形成されている。
【００２９】
ピストン１Ｃでは、ピストン１Ｃ上昇時に２つのボール８それぞれが主にクーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃの最も低い部分に位置する。その一方で、当該部分の断面はオイルの流入が可能な程度に広く形成されている。このため、ピストンジェット装置１０から噴射されたオイルは、ピストン１Ｃ上昇時でも流入口６Ｃを介してクーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃに流入することができる。
一方、エンジン回転数が低回転数領域にある場合には、油圧の低下に伴い噴射の勢いが弱まることから、供給されたオイルは必ずしも流出口７１Ｃ、７２Ｃに到達することができない。しかしながら、その後ピストン１Ｃが上死点側に位置し、上昇から下降に転じる際には、ボール８は最も位置の高い部分に移動しようとするとともに、供給されたオイルを強制循環する。これによりクーリングチャンネル３１Ｃ、３２Ｃ内にオイルを行き渡らせることができるとともに、更なる受熱を図ることができ、また主に排出口７１Ｃ、７２Ｃからオイルを排出することで、オイルの入れ替えも促進できる。
このようにピストン１Ｃは、ピストン１Ｂと比較してさらにエンジン回転数が低回転数領域にある場合におけるピストン上昇時においても、オイルの強制循環を好適に図ることができ、これにより冷却効率をさらに高めることができる。
【実施例４】
【００３０】
図８は本実施例に係るピストン１Ｄの要部を模式的に示す図である。具体的には図８では、ピストン１Ｄのうち、ピストン１Ｄが備えるクーリングチャンネル３Ｄを要部として、これを上面図（図８（ａ））と側面図（図８（ｂ））とでそれぞれ模式的に示している。ピストン１Ｄは、クーリングチャンネル３Ｃ（３１Ｃおよび３２Ｃ）の代わりにクーリングチャンネル３Ｄ（３１Ｄおよび３２Ｄ）を備えている点以外、ピストン１Ｃと実質的に同一のものとなっている。クーリングチャンネル３Ｄは、クーリングチャンネル３Ｃのうち、位置が低い側の部分（ここでは位置が低い側およそ半分弱の部分）を平坦部Ｌ（ピストン中心軸線方向において連続的に略同一の位置となる部分）として形成するとともに、位置が高い側の残りの部分を傾斜部Ｍとして傾斜する形で形成し、さらに平坦部Ｌと傾斜部Ｍとの接続部分に段差部Ｎを設けている点以外、クーリングチャンネル３Ｃと実質的に同一のものとなっている。
【００３１】
クーリングチャンネル３Ｄでは、ボール８が傾斜部Ｍに設けられている。段差部Ｎは傾斜部Ｍの一部を形成しており、傾斜部Ｍの最も位置の低い部分が平坦部Ｌよりも低くなるように形成することで設けられている。ボール８は、段差部Ｎによって平坦部Ｌ側への移動が制限されることにより、また平坦部Ｌの断面をボール８の挿入が不可能な大きさに形成することにより、傾斜部Ｍ内のみを移動自在なものとなっている。段差部Ｎはボール８が傾斜部Ｍの最も低い位置にあるときに、平坦部Ｌと傾斜部Ｍとがボール８の上方で連通するように形成されている。
【００３２】
図９はピストン１Ｄの作用効果を説明するための図である。具体的には図９では、図９（ａ）で主に上死点側に位置するときのピストン１Ｄ下降時のクーリングチャンネル３Ｄの様子を、図９（ｂ）で下死点付近に位置するときのピストン１Ｄ上昇時のクーリングチャンネル３Ｄの様子を、図９（ｃ）で主に上死点側に位置するときのピストン１Ｄ上昇時のクーリングチャンネル３Ｄの様子を、それぞれ側面図で模式的に示している。
【００３３】
図９（ａ）に示すようにピストン１Ｄ下降時には、ボール８が主に最も高い部分に位置することになる。このとき流入口６Ｃを介してクーリングチャンネル３１Ｄ、３２Ｄに流入したオイルは主に段差部Ｎに貯留される。
一方、下死点側に位置するときのピストン１Ｄ上昇時には、ボール８が最も位置の低い部分に位置しようとする。このため、下死点付近でボール８は図９（ｂ）に示すように段差部Ｎに位置することになる。このときボール８は傾斜部Ｍから平坦部Ｌに向かって貯留されたオイルが流出することを防止する。またこのとき流入口６Ｃを介して供給されたオイルは、ボール８の上方を通じて流通し、貯留される。これにより、オイルの受熱時間を確保することができる。
さらにピストン１Ｄが上昇して上死点側に位置したときには、図９（ｃ）に示すようにボール８が最も位置の高い部分に移動し始める。そして、これに伴い貯留されたオイルがボール８によって強制循環されて、排出口７１Ｄ、７２Ｄから排出される。これにより、クーリングチャンネル３１Ｄ、３２Ｄ内にオイルを行き渡らせることができるとともに、更なる受熱を図ることができ、また主に排出口７１Ｄ、７２Ｄからオイルを排出することで、オイルの入れ替えも促進できる。
このようにピストン１Ｄは、ピストン１Ｃと比較してさらにオイルを一時的に貯留して受熱時間を確保することができ、これにより冷却効率をさらに高めることができる。
【００３４】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例では移動部材としてボール８を適用した例を示したが、移動部材はこれに限られず例えばコロ等の回転体などであってもよい。
また、クーリングチャンネルの断面形状は上述した実施例に限られず、その他の適宜の形状であってよい。例えばクーリングチャンネルの断面形状は図１０（ａ）および（ｂ）に示すような斜め楕円とすることもできる。この場合には、移動部材（例えばボール）が螺旋状に旋回するようにして壁面を沿って移動することから、クーリングチャンネルにオイルが行き渡る効果をより高めることができる。また、クーリングチャンネルの断面形状は例えば図１０（ｃ）に示すような四角形状に形成することもできる。この場合には、上下方向に形成されるクリアランスを狭めて、移動部材の上下動を抑制するとともに、横方向に形成されるクリアランスによって移動部材の移動性やオイルの流通性を適度に確保することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ピストン１Ａを断面で模式的に示す図である。
【図２】クーリングチャンネル３Ａの断面形状を模式的に示す図である。
【図３】下降時のピストン１Ａの作用効果を説明するための図である。
【図４】上昇時のピストン１Ａの作用効果を説明するための図である。
【図５】下降時のピストン１Ｂの作用効果を説明するための図である。
【図６】上昇時のピストン１Ｂの作用効果を説明するための図である。
【図７】ピストン１Ｃの要部を模式的に示す図である。
【図８】ピストン１Ｄの要部を模式的に示す図である。
【図９】ピストン１Ｄの作用効果を説明するための図である。
【図１０】クーリングチャンネルの断面形状の変形例を示す図である。
【図１１】異形断面のクーリングチャンネルが設けられたピストンの一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    ピストン
２    キャビティ
３    クーリングチャンネル
４    ボール挿入穴
５    穴空きユニオン
６    流入口
７    流出口
８    ボール
１０  オイルジェット装置
【図１】
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【図２】
2010096087.tif 000004
【図３】
2010096087.tif 000005
【図４】
2010096087.tif 000006
【図５】
2010096087.tif 000007
【図６】
2010096087.tif 000008
【図７】
2010096087.tif 000009
【図８】
2010096087.tif 000010
【図９】
2010096087.tif 000011
【図１０】
2010096087.tif 000012
【図１１】
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