(57)【要約】【課題】この発明は、冷却効率を向上させることができるピストン冷却装置を提供することを課題とする。【解決手段】オイル供給口へ噴射されることにより環状の冷却通路４内へ供給されたオイルＳは、冷却通路４内を流れてオイル排出口６から排出され、これによりピストン２の冷却が行われる。ここで、冷却通路４内から一旦排出されたオイルがピストン２の下降などに伴ってオイル排出口６から冷却通路４内に逆流し、その天井面４ａを伝って冷却通路４内に拡がろうとするが、このオイルＲがオイル遮断用壁部材９及び１０の直立面９ａ及び１０ａにより遮断されることにより、冷却通路４内へのオイルＲの逆流が防止される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン内に形成された環状の冷却通路とこの冷却通路にそれぞれ連通するオイル供給口とオイル排出口とを備え、ジェットノズルからオイル供給口に向けてオイルを噴射することにより冷却通路内にオイルを供給してオイル排出口から排出するピストン冷却装置において、
オイル排出口近傍の冷却通路内に配置されると共にオイル排出口から冷却通路内へのオイルの逆流を防止するための逆流防止手段
を備えるピストン冷却装置。
【請求項２】
前記逆流防止手段は、オイル排出口と冷却通路との連通部に対向する冷却通路の内壁面近傍に突出形成されると共にオイル排出口から冷却通路内へ流入しようとするオイルを遮断するオイル遮断用壁部材である請求項１に記載のピストン冷却装置。
【請求項３】
オイル排出口は冷却通路に対しほぼＴ字状に連通され、これらオイル排出口と冷却通路との連通部の両側に位置する冷却通路内にそれぞれ前記オイル遮断用壁部材が形成されている請求項２に記載のピストン冷却装置。
【請求項４】
前記逆流防止手段は、オイル排出口と冷却通路との連通部に対向する冷却通路の内壁面に形成されると共にオイル排出口から冷却通路内へ流入しようとするオイルを一時的に保持するオイル保持用空隙部である請求項１に記載のピストン冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストン冷却装置に係り、特に内燃機関のピストンを冷却する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関では、ピストン焼き付き等を防止するためのピストン冷却装置が用いられている。例えば特許文献１には、ピストン内に環状の冷却通路を有し、供給口にジェットノズルからオイルを噴射して冷却通路内にオイルを供給すると共にこのオイルを排出口から排出してピストンを冷却する装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実公昭５９−６８１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のピストン冷却装置では、冷却通路から一旦排出されたオイルがピストンの下降などに伴って排出口から再び冷却通路内へ逆流することがある。その場合、この逆流したオイルにより、冷却通路内に供給され排出口へ向かうオイルの進行が妨げられてオイルが冷却通路から排出されにくくなる。その結果、冷却通路内のオイルよりも温度の低い新しいオイルを冷却通路内へ供給することが困難となり、冷却効率が低下してしまう。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、冷却効率を向上させることができるピストン冷却装置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】
この発明に係るピストン冷却装置は、ピストン内に形成された環状の冷却通路とこの冷却通路にそれぞれ連通するオイル供給口とオイル排出口とを備え、ジェットノズルからオイル供給口に向けてオイルを噴射することにより冷却通路内にオイルを供給してオイル排出口から排出するピストン冷却装置において、オイル排出口近傍の冷却通路内に配置されると共にオイル排出口から冷却通路内へのオイルの逆流を防止するための逆流防止手段を備えるものである。
【０００６】
冷却通路内から一旦排出されたオイルがピストンの下降などに伴ってオイル排出口から冷却通路内に逆流しようとするが、オイル排出口近傍の冷却通路内に配置された逆流防止手段によりこのオイルの冷却通路内への逆流が防止される。
【０００７】
逆流防止手段として、オイル排出口と冷却通路との連通部に対向する冷却通路の内壁面近傍に、オイル排出口から冷却通路内へ流入しようとするオイルを遮断するオイル遮断用壁部材を突出形成することができる。また、オイル排出口が冷却通路に対しほぼＴ字状に連通されている場合に、これらオイル排出口と冷却通路との連通部の両側に位置する冷却通路内にそれぞれオイル遮断用壁部材が形成されていることが好ましい。
また、逆流防止手段として、オイル排出口と冷却通路との連通部に対向する冷却通路の内壁面に、オイル排出口から冷却通路内へ流入しようとするオイルを一時的に保持するオイル保持用空隙部を形成することもできる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、オイル排出口近傍の冷却通路内に、オイル排出口から冷却通路内へのオイルの逆流を防止するための逆流防止手段を配置したので、この逆流防止手段によりオイル排出口から冷却通路内へのオイルの逆流が防止され、冷却通路内からのオイルの排出を容易に行うことができる。その結果、新しいオイルを冷却通路内へ円滑に供給することができ、冷却効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係るピストン冷却装置が装備されたエンジンの部分断面図を示す。このピストン冷却装置は、ディーゼルエンジン及びガソリンエンジン等の内燃機関のピストンを冷却するためのものである。エンジンのシリンダブロック１内にピストン２がスライド自在に配置されている。ピストン２内には、その下端でシリンダブロック１のクランク室３に対し開口するような中空部２ａが形成されている。また、ピストン２の頭部には環状の冷却通路４が形成されている。この冷却通路４の所定箇所にはこの冷却通路４に直交するようにオイル供給口５が下方へ向けて連通されると共に、ピストン２の中心軸に関してこのオイル供給口５からほぼ１８０度離間した位置の冷却通路４にはこの冷却通路４に直交するようにオイル排出口６が下方へ向けて連通されている。これらオイル供給口５及びオイル排出口６はその下端でピストン２の中空部２ａに対し開口している。
【００１０】
また、シリンダブロック１のクランク室３の内壁面には、冷却用のオイル（潤滑油）をオイル供給口５に噴射して冷却通路４内へ供給するためのジェットノズル７がオイル供給口５に指向されて配置されている。なお、ジェットノズル７にはこのノズル７にオイルを供給するための図示されないオイル圧送ポンプが接続されている。また、ピストン２はコンロッド８を介して図示されないクランクシャフトに連結されており、その往復運動によりクランクシャフトが回転される。
【００１１】
図２に示されるように、オイル排出口６は冷却通路４に対しほぼＴ字状に連通しており、オイル排出口６と冷却通路４との連通部６ａの両側に位置する冷却通路４内には、その天井面４ａに一対のオイル遮断用壁部材９及び１０が互いに所定の間隔を隔ててそれぞれ突出形成されている。これら壁部材９及び１０は、互いに対向する直立面９ａ及び１０ａと、その反対側に位置する緩やかな傾斜面９ｂ及び１０ｂとをそれぞれ有している。ここで、各直立面９ａ及び１０ａが天井面４ａに対してなす角度は、図２に破線矢印で示されるようにオイル排出口６から冷却通路４内へ逆流しようとするオイルＲを確実に遮断できるように直角に近い値に設定されることが好ましい。また、各傾斜面９ｂ及び１０ｂが天井面４ａに対してなす角度は、図２に実線矢印で示されるように冷却通路４内をオイル排出口６に向かって流れるオイルＳの進行を妨げないように小さな値に設定されることが好ましい。
なお、冷却通路４、オイル供給口５、オイル排出口６、ジェットノズル７、図示しないオイル圧送ポンプ、及びオイル遮断用壁部材９及び１０により、この発明のピストン冷却装置が構成されている。
【００１２】
次に、この発明の実施の形態１に係るピストン冷却装置の作用について説明する。冷却用のオイルが図示しないオイル圧送ポンプからジェットノズル７に圧送されてジェットノズル７からオイル供給口５へ噴射されると、このオイルＳはオイル供給口５から環状の冷却通路４内へ流入し、左右に分流してそれぞれ冷却通路４内を流れ、冷却通路４のオイル排出口６付近で再び合流してオイル排出口６から排出される。これによりピストン２の冷却が行われる。
【００１３】
ここで、冷却通路４内から一旦排出されたオイルがピストン２の下降などに伴ってオイル排出口６から冷却通路４内に逆流し、その天井面４ａを伝って冷却通路４内に拡がろうとするが、このオイルＲはオイル遮断用壁部材９及び１０の直立面９ａ及び１０ａにより遮断され、これにより冷却通路４内へのオイルＲの逆流が防止される。従って、このオイルＲが順方向に流れるオイルＳ、すなわち冷却通路４内をオイル排出口６へ向かって流れるオイルＳと干渉してオイルＳの進行を妨げる等の不具合が防止され、冷却通路４内からオイルＳを容易に排出することができる。その結果、ピストン２の動作にかかわらず温度の低い新しいオイルを冷却通路４内に円滑に供給することができ、これにより冷却効率を向上させることができる。
【００１４】
また、ジェットノズル７からのオイル噴射量を減らしても、冷却通路４内に新しいオイルを円滑に流通させて良好なピストン冷却効果を得ることができるため、ジェットノズル７にオイルを圧送するオイル圧送ポンプとして小能力のポンプを用いることができ、エンジン全体の燃費を向上させることができる。
また、オイル遮断用壁部材９及び１０は、直立面９ａ及び１０ａの反対側に緩やかな傾斜面９ｂ及び１０ｂを有しているため、冷却通路４内をオイル排出口６へ向かって流れる順方向のオイルＳをこれら壁部材９及び１０により遮断することなくオイル排出口６から効率よく排出することができる。
【００１５】
なお、上述の実施の形態１において、オイル遮断用壁部材９及び１０の大きさ、形状、及び天井面４ａにおける設置位置等は、冷却通路４内へのオイル供給量、冷却通路４の形状や容積、内燃機関の想定運転条件、オイル排出口６から冷却通路４内へ逆流しようとするオイルＲの量等により適宜調整されることが好ましい。
【００１６】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２を図３により説明する。この実施の形態２のピストン冷却装置は、図１に示した実施の形態１のピストン冷却装置において、オイル遮断用壁部材９及び１０の代りに、この発明の逆流防止手段として、オイル保持用空隙部２１を形成したものである。すなわち、冷却通路４の天井面４ａには、オイル供給口６と冷却通路４との連通部６ａに対向する箇所に、天井面４ａの上部へ凹状に窪んだオイル保持用空隙部２１が形成されている。
【００１７】
冷却通路４内から一旦排出されたオイルが、ピストン２の下降などに伴ってオイル排出口６から冷却通路４内に逆流し、天井面４ａを伝って冷却通路４内に拡がろうとすると、このオイルＲはオイル保持用空隙部２１内に収容されて保持され、これにより冷却通路４内へのオイルＲの逆流が防止される。従って、このオイルＲが冷却通路４内をオイル排出口６へ向かって流れる順方向のオイルＳと干渉してオイルＳの進行を妨げる等の不具合が防止され、冷却通路４内からオイルＳを容易に排出することができる。従って、実施の形態１と同様に、温度の低い新しいオイルを冷却通路４内に円滑に供給して冷却効率を向上させることができる。
【００１８】
なお、上述の実施の形態２において、オイル保持用空隙部２１の容積、形状、及び天井面４ａにおける設置位置等は、冷却通路４内へのオイル供給量、冷却通路４の形状や容積、内燃機関の想定運転条件、オイル排出口６から冷却通路４内へ逆流しようとするオイルＲの量等により適宜調整されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るピストン冷却装置が装備されたエンジンの部分断面図である。
【図２】実施の形態１におけるオイル排出口近傍の構造を示す拡大断面図である。
【図３】実施の形態２におけるオイル排出口近傍の構造を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  シリンダブロック、２  ピストン、２ａ  中空部、３  クランク室、４  冷却通路、４ａ  天井面、５  オイル供給口、６  オイル排出口、６ａ  連通部、７  ジェットノズル、８  コンロッド、９，１０  オイル遮断用壁部材、９ａ，１０ａ  直立面、９ｂ，１０ｂ  傾斜面、２１  オイル保持用空隙部、Ｓ  順方向へ流れるオイル、Ｒ  逆流しようとするオイル。
【図１】
2005307772.tif 000003
【図２】
2005307772.tif 000004
【図３】
2005307772.tif 000005