(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの上面中央に設けたキャビティ内へ、同キャビティの中央上部に配置したインジェクタ先端の複数の噴口から燃料を噴射する筒内直接噴射式の内燃機関に適用され、前記キャビティ周縁のリップ部の、前記複数の噴口にそれぞれ対応する複数の個所に火炎が当たる内燃機関用ピストンの冷却構造であって、
前記リップ部の、エンジンフロント方向にある前側部位或いはエンジンリア方向にある後側部位のいずれか一方に火炎が当たるように前記インジェクタの噴口の向きが設定されるとき、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側を環状に延びる冷却用オイル通路のオイル入口が、前記リップ部の前側部位或いは後側部位のうち、火炎が当たる方の近傍に設けられてい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】
前記インジェクタの噴口数が奇数である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】
前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置や前記キャビティ内に発生させるスワールの向きにより高温になる領域内に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項４】
前記スワールの向きが前記ピストンの上面内で反時計方向であり、エンジンのスラスト側に排気バルブが配置され、かつ前記リップ部の後側部位に火炎が当たる場合、前記冷却用オイル通路のオイル入口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、エンジンの反スラスト側でかつリア側の領域内に設けられ、そして、前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記外側の領域のうち、前記スラスト側でかつフロント側或いはリア側の領域内に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項５】
前記スワールの向きが前記ピストンの上面内で反時計方向であり、エンジンのスラスト側に排気バルブが配置され、かつ前記リップ部の前側部位に火炎が当たる場合、前記冷却用オイル通路のオイル入口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、エンジンの反スラスト側でかつフロント側の領域内に設けられ、そして、前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記外側の領域のうち、前記スラスト側でかつフロント側或いはリア側の領域内に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項６】
前記スワールの向きが前記ピストンの上面内で時計方向であり、エンジンのスラスト側に排気バルブが配置され、かつ前記リップ部の後側部位に火炎が当たる場合、前記冷却用オイル通路のオイル入口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、エンジンの反スラスト側でかつリア側の領域内に設けられ、そして、前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記外側の領域のうち、前記スラスト側でかつフロント側或いはリア側の領域内に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【請求項７】
前記インジェクタの噴口の向きは、最大出力を発生するエンジン回転速度付近で、前記リップ部の前側部位或いは後側部位のいずれか一方に火炎が当たるように設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒内直接噴射式の内燃機関、例えばディーゼル機関に適用される内燃機関用ピストンの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、筒内直接噴射式の内燃機関として、図８に示すように、ピストン８０の上面中央に設けたキャビティ８１内へ、同キャビティ８１の中央上部に配置したインジェクタ( 図示省略) 先端の複数の噴口から燃料を噴射するディーゼル機関が知られている。このようなディーゼル機関にあっては、一般に、キャビティ８１のリップ部８２のうち、エンジンフロント方向（Ｆｒ方向）にある前側部位８３近傍或いはエンジンリア方向（Ｒｒ方向）にある後側部位８４近傍には、爆発荷重を受けた際に最も大きな引張応力が発生する。通常、そのような機械的応力が大きくなる部位の温度をできるだけ低くするのが望ましい。
【０００３】
そこで、図８に示すディーゼル機関のように、インジェクタの噴口数が偶数（同図では６）の場合には、リップ部８２の前側部位８３或いは後側部位８４のいずれにも火炎が当たらないように、インジェクタの各噴口の向きを設定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のディーゼル機関では、インジェクタの噴口数を５以上の奇数にした場合には、リップ部８２の前側部位８３或いは後側部位８４のいずれか一方に火炎が当たるような設定になってしまう。特に、最近では、キャビティ８１内に噴射される燃料を微粒化して排気エミッションを低減するために、インジェクタの噴口数が多くなる傾向にある。このようなディーゼル機関にあっては、インジェクタの噴口数を奇数にした場合、前側部位８３或いは後側部位８４のいずれか一方に必ず火炎が当たるような設定になってしまう。この場合、機械的応力が最も大きくなる部位である前側部位８３或いは後側部位８４のいずれか一方が、火炎により高温になるために、その部位で機械的応力による亀裂等が発生し易くなり、ピストン８０が破損する虞がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、図９に示すように、ピストン８０のリップ部８２に円筒状の補強材８５を組み付ける構成が考えられる。しかし、この場合には、補強材８５の分だけ部品点数が増えるとともに、補強材８５をリップ部８２に組み付ける作業が新たに増えてしまうので、製造コストが増大してしまう。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造コストを増大させることなく、機械的応力による破損を防止した内燃機関用ピストンの冷却構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、ピストンの上面中央に設けたキャビティ内へ、同キャビティの中央上部に配置したインジェクタ先端の複数の噴口から燃料を噴射する筒内直接噴射式の内燃機関に適用され、前記キャビティ周縁のリップ部の、前記複数の噴口にそれぞれ対応する複数の個所に火炎が当たる内燃機関用ピストンの冷却構造であって、前記キャビティ周縁のリップ部の、エンジンフロント方向にある前側部位或いはエンジンリア方向にある後側部位のいずれか一方に火炎が当たるように前記インジェクタの噴口の向きが設定されるとき、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側を環状に延びる冷却用オイル通路のオイル入口が、前記リップ部の前側部位或いは後側部位のうち、火炎が当たる方の近傍に設けられていることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、リップ部の前側部位或いは後側部位のうち、火炎が当たる方の近傍領域の温度上昇を、冷却用オイル通路のオイル入口から入る温度の低いオイルで防ぐことができる。これにより、最も大きな機械的応力の発生する部位が火炎により高温になるのを防止することができる。しかも、その防止のために、別部材を新たに用意する必要がない。したがって、製造コストを増大させることなく、機械的応力による破損を防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明では、請求項１に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造において、前記インジェクタの噴口数が奇数であることを特徴としている。
この発明によれば、インジェクタの噴口数を奇数とし、その噴口数を多くする場合に特に有効となる。即ち、噴口数を奇数としてその噴口数を多くすると、リップ部の前側部位或いは後側部位のいずれか一方に必ず火炎が当たるような設定になってしまう。しかし、このような場合にも、前側部位或いは後側部位のうち、火炎が当たる方の近傍領域の温度上昇を、冷却用オイル通路のオイル入口から入る温度の低いオイルで防ぐことができる。したがって、機械的応力による破損を防止しつつ、インジェクタの噴口数を増やして排気エミッションの低減を図ることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明では、請求項１又は２に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造において、前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置や前記キャビティ内に発生させるスワールの向きにより高温になる領域内に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、ピストンの上部内でキャビティの外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置やスワールの向きにより高温になる領域は、冷却用オイル通路のオイル出口に近づくにつれて温度が高くなるオイルで冷却される。このため、キャビティの外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置やスワールの向きにより高温になる領域では、冷却用オイル通路近傍と火炎が当たって高温になるリップ部との間での温度勾配が緩やかになり、大きな熱応力の発生を防止することができる。
【００１２】
したがって、最も大きな機械的応力の発生する部位でかつ火炎が当たるリップ部の前側部位或いは後側部位の一方を含む狭い範囲の温度上昇に対しては、温度の低いオイルでその狭い範囲の温度を下げて機械的応力による破損を防止するとともに、吸気及び排気バルブの配置やスワールの向きにより高温になる広範囲の温度上昇に対しては、大きな熱応力を発生させずにその広範囲の領域の温度を下げることができる。
【００１３】
請求項４係る発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造において、前記スワールの向きが前記ピストンの上面内で反時計方向であり、エンジンのスラスト側に排気バルブが配置され、かつ前記リップ部の後側部位に火炎が当たる場合、前記冷却用オイル通路のオイル入口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、エンジンの反スラスト側でかつリア側の領域内に設けられ、そして、前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記外側の領域のうち、前記スラスト側でかつフロント側或いはリア側の領域内に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、火炎が当たるリップ部の後側部位を含む狭い範囲の温度上昇に対しては、冷却用オイル通路のオイル入口から入る温度の低いオイルでその狭い範囲の温度を下げて機械的応力による破損を防止することができる。これとともに、前記キャビティの外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置やスワールの向きにより高温になる領域、即ち、エンジンのスラスト側でかつフロント側或いはリア側の広範囲の温度上昇に対しては、大きな熱応力を発生させずにその広範囲の領域の温度を下げることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造において、前記スワールの向きが前記ピストンの上面内で反時計方向であり、エンジンのスラスト側に排気バルブが配置され、かつ前記リップ部の前側部位に火炎が当たる場合、前記冷却用オイル通路のオイル入口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、エンジンの反スラスト側でかつフロント側の領域内に設けられ、そして、前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記外側の領域のうち、前記スラスト側でかつフロント側或いはリア側の領域内に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、火炎が当たるリップ部の前側部位を含む狭い範囲の温度上昇に対しては、冷却用オイル通路のオイル入口から入る温度の低いオイルでその狭い範囲の温度を下げて機械的応力による破損を防止することができる。これとともに、前記キャビティの外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置やスワールの向きにより高温になる領域、即ち、エンジンのスラスト側でかつフロント側或いはリア側の広範囲の温度上昇に対しては、大きな熱応力を発生させずにその広範囲の領域の温度を下げることができる。
【００１７】
請求項６に係る発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造において、前記スワールの向きが前記ピストンの上面内で時計方向であり、エンジンのスラスト側に排気バルブが配置され、かつ前記リップ部の後側部位に火炎が当たる場合、前記冷却用オイル通路のオイル入口は、前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側の領域のうち、エンジンの反スラスト側でかつリア側の領域内に設けられ、そして、前記冷却用オイル通路のオイル出口は、前記外側の領域のうち、前記スラスト側でかつフロント側或いはリア側の領域内に設けられていることを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、火炎が当たるリップ部の後側部位を含む狭い範囲の温度上昇に対しては、冷却用オイル通路のオイル入口から入る温度の低いオイルでその狭い範囲の温度を下げて機械的応力による破損を防止することができる。これとともに、前記キャビティの外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置やスワールの向きにより高温になる領域、即ち、エンジンのスラスト側でかつフロント側或いはリア側の広範囲の温度上昇に対しては、高い熱応力を発生させずにその広範囲の領域の温度を下げることができる。
【００１９】
請求項７に係る発明では、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関用ピストンの冷却構造において、前記インジェクタの噴口の向きは、最大出力を発生する機関回転速度付近で、前記リップ部の前側部位或いは後側部位のいずれか一方に火炎が当たるように設定されることを特徴としている。
【００２０】
一般に、リップ部に当たる火炎の位置は、スワールの強さにより変化する。即ち、エンジン回転速度が上がるにつれてスワールの強さ（空気流速）が大きくなると、リップ部に当たる火炎の位置は、スワールの方向に沿って移動する。そこで、この発明では、最大出力を発生するエンジン回転速度付近で、リップ部の前側部位或いは後側部位のいずれか一方に火炎が当たる設定にしてある。このため、ピストンが温度上昇により強度的に最も厳しい最高出力を発生するエンジン回転速度付近で、リップ部の前側部位或いは後側部位のいずれか一方に火炎が当たり、その部位を含む狭い範囲の温度上昇に対して、オイルの入口から入る温度の低いオイルでその狭い範囲の温度を下げることができる。したがって、全ての機関運転状態において、機械的応力による破損を防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関用ピストンの冷却構造を筒内直接噴射式のディーゼル機関に適用した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
[ 第１の実施形態]
まず、第１の実施形態に係る内燃機関用ピストンの冷却構造を図１〜図６に基づいて説明する。図１〜図６では、ディーゼル機関の１つの気筒のピストンのみを示してある。ピストン１１の上面１２の中央には、図１、図２及び図５に示すように、不図示のシリンダヘッドの内壁面及び上面１２と共に燃焼室を形成するキャビティ１３が形成されている。このディーゼル機関は、キャビティ１３の中央上部に配置したインジェクタ１４先端の複数の噴口１５（本例では７つの噴口）からキャビティ１３内へ燃料を直接噴射するようになっている（図５参照）。各噴口１５は、インジェクタ１４の軸線を中心に周方向に等間隔で設けられている。
【００２３】
また、このディーゼル機関では、キャビティ１３周縁のリップ部１６のうち、７つの噴口１５にそれぞれ対応する７個所（図１の斜線で示す領域ａ〜ｇ）に火炎が当たるように設定されている（図１参照）。これら７つの領域ａ〜ｇには、リップ部１６のエンジンリア方向（Ｒｒ方向）にある後側部位１７を含む領域ｄも含まれている。その後側部位１７には、リップ部１６のエンジンフロント方向（エンジンＦｒ方向）にある前側部位１８と同様に、爆発荷重を受けた際に最も大きな引張応力が発生する。こうして、このディーゼル機関では、リップ部１６の前側部位１８或いは後側部位１７の一方（本例では後側部位１７）に火炎が当たるように設定されている。なお、エンジンフロント方向を示すフロントマークＭが、上面１２上に設けられている。
【００２４】
そして、ピストン１１の上部内には、その上部内でキャビティ１３の外側を環状に延びる冷却用オイル通路としてのクーリングチャンネル１９（図１参照）が設けられている。このクーリングチャンネル１９のオイル入口２０は、リップ部１６の前側部位１８或いは後側部位１７のうち、火炎が当たる方（後側部位１７）の近傍に設けられている。一方、そのオイル出口２１は、ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置やキャビティ１３内に発生させるスワールの向きにより高温になる領域内に設けられている。ここで、吸気及び排気バルブの配置により高温になる領域とは、排気側（ＥＸ側）となるために高温になる領域で、本例では図６の斜線ｈで示すスラスト側の領域である。また、スワールの向きにより高温になる領域とは、本例では、図６の斜線ｉで示すフロント側の領域である。
【００２５】
具体的には、本例では、インジェクタ１４の噴口数は奇数（７）であり、スワール２２の向きがピストン１１の上面１２内で反時計方向であり、エンジンのスラスト側に排気バルブが配置され（スラスト側がＥＸ側であり）、かつリップ部１６の後側部位１７を含む領域ｄに火炎が当たるようになっている。この場合、クーリングチャンネル１９のオイル入口２０は、ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域（図５の斜線で示すキャビティ１３周囲の領域）のうち、エンジンの反スラスト側でかつリア側の領域Ａ（図１，図６参照）内に設けられている。一方、クーリングチャンネル１９のオイル出口２１は、ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、スラスト側でかつフロント側の領域Ｂ内に設けられている。
【００２６】
また、クーリングチャンネル１９のオイル入口２０には、オイルジェット２３の噴出口を対向させてある（図２参照）。これにより、不図示のオイルポンプにより圧送されてオイルジェット２３の出口から噴出されるオイルがオイル入口２０よりクーリングチャンネル１９内に導入される。また、図２及び図４で符号２４は、ピストン１１のスカート部２５に形成されたオイルジェット２３の逃げ部である。
【００２７】
また、本例のディーゼル機関では、吸気ポートとして、図３に示すように、２つのヘリカルポート２６，２７が設けられており、両ポート２６，２７により反時計方向のスワール２２が作られる。ヘリカルポートとタンジェンシャルポートでスワールを作る場合でも、同様の効果が得られる。
【００２８】
また、ピストン１１の内側には、図５に示すように、ピストンピン孔２８を有するボス部２９が設けられている。ピストンピン孔２８には、ピストン１１と不図示のコンロッドの小端部を回転自在に連結する不図示のピストンピンが回転自在に嵌合している。そのピストンピン孔２８とピストンピンとの接触部についても、クーリングチャンネル１９のオイル出口２１から排出されるオイルで冷却と潤滑がなされるようになっている。
【００２９】
そして、本例のディーゼル機関では、インジェクタ１４の７つの噴口１５の向きは、最大出力を発生する機関回転速度付近で、リップ部１６の後側部位１７に火炎が当たるように設定されている。
【００３０】
以上説明した第１の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
（１）リップ部１６の前側部位１８或いは後側部位１７のうち、火炎が当たる後側部位１７の近傍領域の温度上昇を、クーリングチャンネル１９のオイル入口２０から入る温度の低いオイルで防ぐことができる。これにより、最も大きな機械的応力の発生する部位である後側部位１７が火炎により高温になるのを防止することができる。しかも、その防止のために、別部材を新たに用意する必要がない。したがって、製造コストを増大させることなく、機械的応力による破損を防止することができる。
【００３１】
（２）インジェクタ１４の噴口数を奇数とし、その噴口数を多くする場合に特に有効となる。即ち、噴口数を奇数としてその噴口数を多くすると（例えば、本例のように噴口数を７にすると）、リップ部１６の前側部位１８或いは後側部位１７のいずれか一方に必ず火炎が当たるような設定になってしまう。しかし、このような場合にも、前側部位１８或いは後側部位１７のうち、火炎が当たる方（本例では後側部位１７）の近傍領域の温度上昇を、クーリングチャンネル１９のオイル入口２０から入る温度の低いオイルで防ぐことができる。したがって、機械的応力による破損を防止しつつ、インジェクタ１４の噴口数を増やして排気エミッションの低減を図ることができる。
【００３２】
（３）ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置により高温になる領域（図６の斜線ｈで示すスラスト側の領域）と、スワールの向きにより高温になる領域と（同図の斜線ｉで示すフロント側の領域）とが重なる領域、即ち、スラスト側でかつフロント側の領域Ｂ（図１，図６参照）が、火炎の影響を除くと最も高温になる。
【００３３】
この領域Ｂは、クーリングチャンネル１９のオイル出口２１に近づくにつれて温度が高くなるオイルで冷却される。このため、キャビティ１３の外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置やスワール２２の向きにより火炎の影響を除くと最も高温になる領域Ｂでは、クーリングチャンネル１９近傍と、火炎が当たって高温になるリップ部１６との間での温度勾配が緩やかになり、大きな熱応力の発生を防止することができる。
【００３４】
したがって、最も大きな機械的応力の発生する部位である後側部位１７を含む狭い範囲ｄの温度上昇に対しては、温度の低いオイルでその狭い範囲ｄの温度を下げて機械的応力による破損を防止するとともに、火炎の影響を除くと最も高温になる広範囲の領域Ｂの温度上昇に対しては、大きな熱応力を発生させずにその広範囲の領域Ｂの温度を下げることができる。
【００３５】
（４）一般に、リップ部１６に当たる火炎の位置は、スワール２２の強さにより変化する。即ち、エンジン回転速度が上がるにつれてスワール２２の強さ（空気流速）が大きくなると、リップ部１６に当たる火炎の位置は、スワール２２の方向に沿って移動する。そこで、本実施形態では、インジェクタ１４の７つの噴口１５の向きは、最大出力を発生する機関回転速度付近で、リップ部１６の後側部位１７に火炎が当たるように設定されている。このため、ピストン１１が温度上昇により強度的に最も厳しい最高出力を発生するエンジン回転速度付近で、リップ部１６の後側部位１７に火炎が当たり、その部位を含む狭い範囲ｄの温度上昇に対して、オイルの入口２０から入る温度の低いオイルでその狭い範囲ｄの温度を下げることができる。したがって、全ての機関運転状態において、機械的応力による破損を防止することができる。
【００３６】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係る内燃機関用ピストンの冷却構造を図７に基づいて説明する。
【００３７】
本例のディーゼル機関では、リップ部１６のうち、インジェクタ１４の７つの噴口１５にそれぞれ対応する７個所（図７の斜線で示す領域ａ´〜ｇ´）に火炎が当たるように設定されている（図１参照）。これら７つの領域ａ´〜ｇ´には、リップ部１６の前側部位１８を含む領域ｇ´も含まれている。即ち、リップ部１６の前側部位１８に火炎が当たる設定になっている。この場合、上記第１の実施形態と同様に、インジェクタ１４の７つの噴口１５の向きは、最大出力を発生する機関回転速度付近で、前側部位１８に火炎が当たるように設定されている。
【００３８】
また、クーリングチャンネル１９のオイル入口２０は、ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、反スラスト側でかつフロント側の領域Ｃ内に設けられている。一方、クーリングチャンネル１９のオイル出口２１は、ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、スラスト側でかつリア側の領域Ｄ内に設けられている。
【００３９】
第２の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
（５）リップ部１６の前側部位１８或いは後側部位１７のうち、火炎が当たる前側部位１８の近傍領域の温度上昇を、反スラスト側でかつフロント側の領域Ｃ内に設けたオイル入口２０から入る温度の低いオイルで防ぐことができる。これにより、最も大きな機械的応力の発生する部位である前側部位１８が火炎により高温になるのを防止することができる。しかも、その防止のために、別部材を新たに用意する必要がない。したがって、製造コストを増大させることなく、機械的応力による破損を防止することができる。
【００４０】
（６）ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、吸気及び排気バルブの配置により高温になる領域のリア側領域、即ち、スラスト側でかつリア側の領域Ｄは、クーリングチャンネル１９のオイル出口２１に近づくにつれて温度が高くなるオイルで冷却される。このため、その領域Ｄでは、クーリングチャンネル１９近傍と、火炎が当たって高温になるリップ部１６との間での温度勾配が緩やかになり、大きな熱応力の発生を防止することができる。
【００４１】
したがって、最も大きな機械的応力の発生する部位である前側部位１８を含む狭い範囲ｇ´の温度上昇に対しては、温度の低いオイルでその狭い範囲ｇ´の温度を下げて機械的応力による破損を防止するとともに、吸気及び排気バルブの配置により高温になる広範囲の領域Ｄの温度上昇に対しては、大きな熱応力を発生させずにその広範囲の領域Ｄの温度を下げることができる。
【００４２】
以上本発明の各実施形態について説明したが、上記各実施形態は以下に示すようにその構成を変更して実施することもできる。
・上記第１の実施形態において、オイル出口２１を、ピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、スラスト側でかつフロント側の領域Ｂに設ける代わりに、スラスト側でリア側の領域Ｄに設けてもよい。
【００４３】
・上記第１の実施形態において、スワール２２の向きを時計方向に変更した場合には、スワールの向きにより高温になる領域は、リア側の領域（図６のＡ，Ｄ）となり、スラスト側でかつリア側の領域Ｄが、火炎の影響を除くと最も高温になる。この場合、オイル入口２０を比較的温度の低い反スラスト側でかつリア側の領域Ａに設けるとともに、オイル出口２１を、スラスト側でかつフロント側の領域Ｂ或いはスラスト側でかつリア側の領域Ｄのいづれか一方に設ければよい。
【００４４】
・上記第１の実施形態では、吸気ポートとして、ヘリカルポート２６と、タンジェンシャルポート２７とを設けてあるが、タンジェンシャルポート２７に代えてヘリカルポートを設けてもよい。
【００４５】
・上記第２の実施形態において、スワール２２の向きを時計方向に変更した場合には、スワールの向きにより高温になる領域は、リア側の領域（図７の領域Ａ，Ｄ）となり、スラスト側でかつリア側の領域Ｄが、火炎の影響を除くと最も高温になる。この場合、オイル入口２０をピストン１１の上部内でキャビティ１３の外側の領域のうち、反スラスト側でかつフロント側の領域Ｃに設けるとともに、オイル出口２１を、スラスト側でかつリア側の領域Ｄ或いはスラスト側でかつフロント側の領域Ｂのいづれか一方に設ければよい。
【００４６】
・上記各実施形態では、インジェクタ１４の噴口数を７としたが、その噴口数を５或いは９以上の奇数としてもよい。さらには、奇数個ｎの噴口を上下２段に設けた（噴口数が２ｎ＝偶数個の）インジェクタにも適用される。
【００４７】
・上記各実施形態では、本発明に係る内燃機関用ピストンの冷却構造を筒内直接噴射式のディーゼル機関に適用したが、筒内噴射式のガソリンエンジンにも適用可能である。
【００４８】
以下、上記一実施例から把握できる技術思想について説明する。
（イ）ピストンの上面中央に設けたキャビティ内へ、同キャビティの中央上部に配置したインジェクタ先端の複数の噴口から燃料を噴射する筒内直接噴射式の内燃機関に適用され、前記キャビティ周縁のリップ部の、前記複数の噴口にそれぞれ対応する複数の個所に火炎が当たる内燃機関用ピストンの冷却構造であって、
前記ピストンの上部内で前記キャビティの外側を環状に延びる冷却用オイル通路を備え、前記リップ部の、最も大きな機械的応力を受けるエンジンフロント方向にある前側部位或いはエンジンリア方向にある後側部位のうち、前記冷却用オイル通路のオイル入口に近い方に火炎が当たるようにするとともに、そのオイル入口から遠う方には火炎を当てないようにしたことを特徴とする内燃機関用ピストンの冷却構造。
【００４９】
この構成によれば、最も大きな機械的応力を受けるリップ部の前側部位或いは後側部位のうち、火炎が当たる方を含む狭い範囲の温度上昇を、冷却用オイル通路のオイル入口から入る温度の低いオイルで防ぐことができるとともに、前側部位或いは後側部位のうち、火炎が当たらない方の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態に係る内燃機関用ピストンを示す平面図。
【図２】  図１のピストンを示す斜視図。
【図３】  図１のピストンと吸気ポートの関係を示す平面図。
【図４】  図１のピストンを示す側面図。
【図５】  図１のピストンを示す断面図。
【図６】  図１のピストンの冷却構造の説明図。
【図７】  第２の実施形態に係る内燃機関用ピストンを示す平面図。
【図８】  従来例に係るディーゼル機関用ピストンを示す平面図。
【図９】  別の従来例に係るディーゼル機関用ピストンを示す平面図。
【符号の説明】
１１…ピストン、１２…上面、１３…キャビティ、１４…インジェクタ、１５…噴口、１６…リップ部、１７…後側部位、１８…前側部位、１９…クーリングチャンネル（冷却用オイル通路）、２０…オイル入口、２１…オイル出口。
【図１】
0003838004.tif 000002
【図２】
0003838004.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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