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JP2019074014A - Piston of internal combustion engine - Google Patents

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JP2019074014A
JP2019074014A JP2017200275A JP2017200275A JP2019074014A JP 2019074014 A JP2019074014 A JP 2019074014A JP 2017200275 A JP2017200275 A JP 2017200275A JP 2017200275 A JP2017200275 A JP 2017200275A JP 2019074014 A JP2019074014 A JP 2019074014A
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JP
Japan
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cooling cavity
piston
oil
fluid
flow path
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017200275A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
清平 青木
Seihei Aoki
清平 青木
大輔 小澤
Daisuke Ozawa
大輔 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2017200275A priority Critical patent/JP2019074014A/en
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Abstract

To increase an amount of heat transferred from a piston to oil.SOLUTION: In a piston 9 of an internal combustion engine, an introduction passage 21 which introduces jetted oil from one end, a cooling cavity 22 which communicates with the other end of the introduction passage 21 and in which the oil flowing from the introduction passage 21 flows, and a discharge passage 23 which communicates with the cooling cavity 22 at one end and discharges the oil flowing from the cooling cavity 22 from the other end are provided. The cooling cavity 22 has groove parts 22c, 22d, 22e along an oil flowing direction in the cooling cavity 22.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関のピストンに関する。   The present invention relates to a piston of an internal combustion engine.

従来、内燃機関のピストンの内部に、オイルジェットから噴射されたオイルが流れる流路を設けた構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。この構成では、オイルがピストン内の流路を流れることで、ピストンを冷却できるという効果が得られる。   Conventionally, there is known a configuration in which a flow path through which oil injected from an oil jet flows is provided in a piston of an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1). In this configuration, the oil flows in the flow path in the piston, so that the piston can be cooled.

特開平5−256193号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 5-256193

上述した構成を採るピストンでは、冷却効率を高めるために、ピストンからオイルへの伝熱量を増やすことが望まれている。   In the piston having the above-described configuration, it is desirable to increase the amount of heat transfer from the piston to the oil in order to enhance the cooling efficiency.

本発明の目的は、ピストンからオイルへの伝熱量を増加させることができる内燃機関のピストンを提供することである。   An object of the present invention is to provide a piston of an internal combustion engine capable of increasing the amount of heat transfer from the piston to the oil.

本発明の内燃機関のピストンは、噴射装置から噴射された流体を一端から導入する導入流路と、前記導入流路の他端と連通し、前記導入流路から流入した前記流体が流れる冷却空洞と、一端が前記冷却空洞と連通し、前記冷却空洞から流入した前記流体を他端から排出する排出流路とが内部に設けられた内燃機関のピストンであって、前記冷却空洞は、前記冷却空洞における前記流体の流れ方向に沿った1つ以上の溝部を有する。   The piston of the internal combustion engine according to the present invention communicates with the introduction channel for introducing the fluid injected from the injection device from one end and the other end of the introduction channel, and a cooling cavity through which the fluid flowing from the introduction channel flows A piston of an internal combustion engine in which an end is in communication with the cooling cavity, and a discharge flow passage for discharging the fluid introduced from the cooling cavity from the other end is provided in the inside of the engine; It has one or more grooves along the flow direction of the fluid in the cavity.

本発明によれば、ピストンからオイルへの伝熱量を増加させることができる。   According to the present invention, the amount of heat transfer from the piston to the oil can be increased.

本発明の実施の形態に係る内燃機関の構成を示す模式図The schematic diagram which shows the structure of the internal combustion engine which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施の形態に係るオイル流路を示す側面図Side view showing an oil passage according to an embodiment of the present invention 本発明の変形例に係る溝部を示す断面図Sectional drawing which shows the groove part which concerns on the modification of this invention 本発明の変形例に係る冷却空洞を示す斜視図および溝部を示す断面図The perspective view which shows the cooling cavity which concerns on the modification of this invention, and sectional drawing which shows a groove part

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明の実施の形態に係る内燃機関100の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態の内燃機関100の構成例を示す模式図である。   First, the configuration of an internal combustion engine 100 according to an embodiment of the present invention will be described using FIG. FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of an internal combustion engine 100 according to the present embodiment.

内燃機関100は、例えば、車両に搭載されるディーゼルエンジンである。なお、本実施の形態では、内燃機関100がディーゼルエンジンである場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。内燃機関100は、往復運動を行うピストンを有するレシプロエンジンであればよい。   The internal combustion engine 100 is, for example, a diesel engine mounted on a vehicle. Although the case where internal combustion engine 100 is a diesel engine will be described as an example in the present embodiment, the present invention is not limited to this. The internal combustion engine 100 may be a reciprocating engine having a piston that reciprocates.

内燃機関100は、シリンダヘッド1およびシリンダブロック2を有する。   An internal combustion engine 100 has a cylinder head 1 and a cylinder block 2.

シリンダヘッド1には、吸気ポート3と排気ポート4が形成されている。吸気ポート3は新気を導入する流路であり、排気ポート4は排気を排出する流路である。吸気ポート3には吸気バルブ5が配置され、排気ポート4には排気バルブ6が配置されている。吸気バルブ5および排気バルブ6は、ピストン9の往復移動に連動して開閉される。   An intake port 3 and an exhaust port 4 are formed in the cylinder head 1. The intake port 3 is a flow path for introducing fresh air, and the exhaust port 4 is a flow path for discharging exhaust gas. An intake valve 5 is disposed at the intake port 3, and an exhaust valve 6 is disposed at the exhaust port 4. The intake valve 5 and the exhaust valve 6 are opened and closed in conjunction with the reciprocating movement of the piston 9.

また、シリンダヘッド1には、吸気バルブ5と排気バルブ6との間に、燃料を燃焼室10内に噴射するインジェクタ7が配置されている。   Further, in the cylinder head 1, an injector 7 for injecting fuel into the combustion chamber 10 is disposed between the intake valve 5 and the exhaust valve 6.

シリンダブロック2には、シリンダ8が形成されており、そのシリンダ8を往復移動するピストン9が配置されている。図1において、矢印Aは第1の方向を示し、矢印Bは第1の方向とは逆の第2の方向を示している。ピストン9は、往復移動として、第1の方向への移動と第2の方向への移動とを交互に行う。また、図1において、9aはピストン9の頂面を示し、9bはピストン9の底面を示している。   A cylinder 8 is formed in the cylinder block 2, and a piston 9 that reciprocates the cylinder 8 is disposed. In FIG. 1, arrow A indicates a first direction, and arrow B indicates a second direction opposite to the first direction. The piston 9 alternately performs movement in the first direction and movement in the second direction as reciprocating movement. Further, in FIG. 1, 9 a indicates the top surface of the piston 9 and 9 b indicates the bottom surface of the piston 9.

ピストン9の内部には、オイルジェット13から噴射されたオイル(潤滑油。流体の一例)が流れるオイル流路20が設けられている。オイル流路20の詳細については、図2を用いて後述する。   Inside the piston 9 is provided an oil flow passage 20 through which oil (lubricant oil, an example of fluid) injected from the oil jet 13 flows. The details of the oil flow passage 20 will be described later with reference to FIG.

また、シリンダブロック2には、コネクティングロッド11およびクランク軸12が配置されている。コネクティングロッド11の一端はピストン9に接続され、他端はクランク軸12に接続されている。コネクティングロッド11およびクランク軸12は、ピストン9の往復移動に連動して回転動作を行う。図1において、矢印Cは、ピストン9の回転方向を示している。   Further, in the cylinder block 2, a connecting rod 11 and a crankshaft 12 are disposed. One end of the connecting rod 11 is connected to the piston 9 and the other end is connected to the crankshaft 12. The connecting rod 11 and the crankshaft 12 rotate in conjunction with the reciprocating movement of the piston 9. In FIG. 1, an arrow C indicates the rotational direction of the piston 9.

また、シリンダブロック2には、オイル供給路16から供給されたオイルをピストン9の底面9bに向けて噴射するオイルジェット13(噴射装置の一例)が設けられている。   Further, the cylinder block 2 is provided with an oil jet 13 (an example of an injection device) for injecting the oil supplied from the oil supply passage 16 toward the bottom surface 9 b of the piston 9.

オイルジェット13は、バルブ14およびノズル15を有する。   The oil jet 13 has a valve 14 and a nozzle 15.

バルブ14は、オイルの圧力(以下、油圧という)や温度に応じて開閉される。バルブ14が閉弁状態のとき、オイル供給路16からのオイルは、ノズル15への流入が阻止される。バルブ14が開弁状態のとき、オイル供給路16からのオイルは、ノズル15への流入が許容される。   The valve 14 is opened and closed in accordance with the pressure (hereinafter referred to as oil pressure) and temperature of oil. When the valve 14 is in the closed state, the oil from the oil supply passage 16 is prevented from flowing into the nozzle 15. When the valve 14 is in the open state, the oil from the oil supply passage 16 is allowed to flow into the nozzle 15.

ノズル15は、オイルがピストン9の底面9bに向けて噴射されるように屈曲されており、また、先端に向かうほどに縮径されたテーパ形状となっている。   The nozzle 15 is bent so that the oil is jetted toward the bottom surface 9b of the piston 9, and has a tapered shape in which the diameter is reduced toward the tip.

なお、オイルジェット13は、上述した構成を備えるものに限定されない。例えば、オイルジェット13は、バルブ14を備えないものや、ノズル15が上記テーパ形状ではないものであってもよい。   The oil jet 13 is not limited to one having the above-described configuration. For example, the oil jet 13 may not have the valve 14 or the nozzle 15 may not have the tapered shape.

オイル供給路16は、オイルジェット13と、オイル貯留部17(例えば、オイルパン)とを接続している。また、オイル供給路16には、クランク軸12の回転によって駆動されるオイルポンプ18が設けられている。このオイルポンプ18の駆動によって、オイルパン貯留部17に貯留されているオイルは汲み上げられ、オイル供給路16を介してオイルジェット13へ供給される。   The oil supply path 16 connects the oil jet 13 and the oil reservoir 17 (for example, an oil pan). Further, the oil supply passage 16 is provided with an oil pump 18 driven by the rotation of the crankshaft 12. By driving the oil pump 18, the oil stored in the oil pan reservoir 17 is pumped up and supplied to the oil jet 13 via the oil supply passage 16.

以上、内燃機関100の構成について説明した。   The configuration of the internal combustion engine 100 has been described above.

次に、本実施の形態に係るピストン9が備えるオイル流路20について、図2を用いて説明する。図2は、オイル流路20を斜め上方から見た斜視図である。   Next, the oil flow path 20 provided in the piston 9 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view of the oil passage 20 as viewed obliquely from above.

図2に示すように、オイル流路20は、略円柱状の導入流路21、円環状の冷却空洞22、および略円柱状の排出流路23、24を有する。冷却空洞22のオイルの流れ方向はピストン9の往復方向(図1の矢印A、B参照)に対して垂直な面内に設けられており、導入流路21および排出流路23、24のオイルの流れ方向はピストン9の往復方向に対して平行な面内に設けられている。なお、本実施の形態では、オイル流路20が排出流路23、24の2つを備えるものとしたが、オイル流路20は、排出流路23のみを備えるものであってもよい。   As shown in FIG. 2, the oil flow passage 20 has a substantially cylindrical introduction flow passage 21, an annular cooling cavity 22, and substantially cylindrical discharge flow passages 23 and 24. The oil flow direction of the cooling cavity 22 is provided in a plane perpendicular to the reciprocating direction of the piston 9 (see arrows A and B in FIG. 1), and the oil in the inlet channel 21 and the outlet channel 23 and 24 is The direction of flow is provided in a plane parallel to the reciprocation direction of the piston 9. In the present embodiment, although the oil flow passage 20 is provided with two of the discharge flow passages 23 and 24, the oil flow passage 20 may be provided with only the discharge flow passage 23.

導入流路21は、一端が冷却空洞22の流路接続部22aに連通しており、他端からオイルジェット13によって噴射されたオイルを導入する。導入流路21に導入されたオイルは、冷却空洞22の流路接続部22aに流入する。   One end of the introduction flow passage 21 communicates with the flow passage connecting portion 22 a of the cooling cavity 22, and the oil jetted by the oil jet 13 is introduced from the other end. The oil introduced into the introduction flow passage 21 flows into the flow passage connecting portion 22 a of the cooling cavity 22.

冷却空洞22は、流路接続部22a、22bおよび溝部(流路と言い換えてもよい)22c、22d、22eを有する。   The cooling cavity 22 has flow path connection portions 22a and 22b and grooves (which may be called flow paths) 22c, 22d and 22e.

流路接続部22aには、導入流路21の一端が接続される。一方、流路接続部22bには、排出流路23、24それぞれの一端が接続される。流路接続部22a、22bそれぞれの径方向の断面は、例えば略楕円形である。   One end of the introduction channel 21 is connected to the channel connection portion 22a. On the other hand, one end of each of the discharge flow paths 23, 24 is connected to the flow path connection portion 22b. The radial cross section of each of the flow path connection portions 22a and 22b is, for example, substantially elliptical.

溝部22c、22d、22eは、それぞれ、冷却空洞22におけるオイルの流れ方向(図2に示した矢印Eの方向)に沿って形成された流路である。   The grooves 22c, 22d, 22e are respectively flow paths formed along the oil flow direction (the direction of the arrow E shown in FIG. 2) in the cooling cavity 22.

溝部22c、22d、22eは、それぞれ、流路接続部22aと流路接続部22bとを接続している。溝部22c、22d、22eそれぞれの径方向の断面は、例えば略円形である。   The grooves 22c, 22d and 22e respectively connect the flow path connection portion 22a and the flow path connection portion 22b. The radial cross section of each of the grooves 22c, 22d, 22e is, for example, substantially circular.

また、溝部22c、22d、22eは、それぞれ、螺旋状に設けられている。   The grooves 22c, 22d, and 22e are each provided in a spiral shape.

このような冷却空洞22において、導入流路21から流路接続部22aへ流入したオイルは、流路接続部22bへ向かって各溝部22c、22d、22eを流れる。   In such a cooling cavity 22, the oil that has flowed into the flow path connection portion 22a from the introduction flow path 21 flows through the groove portions 22c, 22d, and 22e toward the flow path connection portion 22b.

上述した流路接続部22a、22bおよび溝部22c、22d、22eは、ピストン9の内部を図2に示した冷却空洞22の形状に刳り貫くことで形成されてもよいし、または、複数の配管を組み合わせて図2に示した冷却空洞22の形状とし、それらの配管をピストン9の内部に埋め込むことで形成されてもよい。   The flow path connecting portions 22a, 22b and the grooves 22c, 22d, 22e described above may be formed by penetrating the inside of the piston 9 into the shape of the cooling cavity 22 shown in FIG. 2, or a plurality of pipes In the form of the cooling cavity 22 shown in FIG. 2 and may be formed by embedding the pipes in the interior of the piston 9.

排出流路23、24は、それぞれ、一端が冷却空洞22の流路接続部22bに連通しており、冷却空洞22の流路接続部22bから流入したオイルを他端からピストン9外へ排出する。   One end of each of the discharge flow paths 23, 24 communicates with the flow path connecting portion 22b of the cooling cavity 22, and the oil flowing from the flow path connecting portion 22b of the cooling cavity 22 is discharged from the other end to the outside of the piston 9. .

以上、オイル流路20について説明した。   The oil flow passage 20 has been described above.

以上説明したように、本実施の形態によれば、冷却空洞22において、冷却空洞22におけるオイルの流れ方向に沿った溝部22c、22d、22eを設けることを特徴とする。これにより、冷却空洞22内のオイルがピストン9と接触する面積を増やすことができる。よって、ピストン9からオイルへの伝熱量が増加し、冷却効率が向上する。   As described above, according to the present embodiment, the cooling cavity 22 is characterized in that the grooves 22c, 22d, and 22e along the oil flow direction in the cooling cavity 22 are provided. Thereby, the area in which the oil in the cooling cavity 22 contacts the piston 9 can be increased. Therefore, the amount of heat transfer from the piston 9 to the oil increases, and the cooling efficiency is improved.

さらに、溝部22c、22d、22eが螺旋状に設けられることにより、オイルが冷却空洞22内に滞留する時間を増やすことができ、より冷却効率が向上する。   Furthermore, by providing the grooves 22c, 22d, 22e in a spiral shape, the time for which the oil stays in the cooling cavity 22 can be increased, and the cooling efficiency is further improved.

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention. Each modification will be described below.

[変形例1]
実施の形態では、3つの溝部22c、22d、22eを設ける場合を例に挙げて説明したが、溝部の数は3つに限定されない。
[Modification 1]
In the embodiment, the case where the three grooves 22c, 22d, and 22e are provided has been described as an example, but the number of grooves is not limited to three.

[変形例2]
実施の形態では、溝部22c、22d、22eを螺旋状に設ける場合を例に挙げて説明したが、溝部22c、22d、22eは螺旋状でなくてもよい。例えば、溝部22c、22d、22eは、互いの位置関係が一定のまま設けられてもよい。この場合の一例を図3に示す。図3は、溝部22c、22d、22eの径方向の断面の一例を示す図である。溝部22c、22d、22eは、図3に示した位置関係を維持したまま、流路接続部22aと流路接続部22bとの間に設けられてもよい。
[Modification 2]
In the embodiment, the case where the grooves 22c, 22d, and 22e are provided in a spiral shape is described as an example, but the grooves 22c, 22d, and 22e may not be in a spiral shape. For example, the grooves 22c, 22d, 22e may be provided with a fixed positional relationship with each other. An example of this case is shown in FIG. FIG. 3 is a view showing an example of a cross section in the radial direction of the grooves 22c, 22d, 22e. The grooves 22c, 22d, 22e may be provided between the flow path connection portion 22a and the flow path connection portion 22b while maintaining the positional relationship shown in FIG.

[変形例3]
例えば、冷却空洞22が図4(a)に示すように径方向に沿った断面(換言すれば、オイルの流れ方向に対して垂直な断面)が一定である形状(図4(a)の例では略長方形)である場合、冷却空洞22の内壁(内周面)に溝部が設けられてもよい。図4(b)は、図4(a)に示した冷却空洞22の径方向の断面を示す図である。図4(b)に示すように、冷却空洞22の各面には、溝部22f、22g、22h、22iが形成されている。これら溝部22f、22g、22h、22iは、図4(a)に示した冷却空洞22におけるオイルの流れ方向に沿って、図4(b)に示した位置関係を維持したまま形成されている。
[Modification 3]
For example, as shown in FIG. 4A, the cooling cavity 22 has a constant cross-section along the radial direction (in other words, a cross-section perpendicular to the flow direction of the oil). The groove may be provided on the inner wall (inner peripheral surface) of the cooling cavity 22 if it is substantially rectangular. FIG. 4 (b) is a diagram showing a cross section in the radial direction of the cooling cavity 22 shown in FIG. 4 (a). As shown in FIG. 4B, grooves 22f, 22g, 22h and 22i are formed on each surface of the cooling cavity 22. As shown in FIG. The grooves 22f, 22g, 22h, 22i are formed along the oil flow direction in the cooling cavity 22 shown in FIG. 4A while maintaining the positional relationship shown in FIG. 4B.

このような構成でも、冷却空洞22内のオイルがピストン9と接触する面積を増やすことができるため、ピストン9からオイルへの伝熱量が増加し、冷却効率が向上する。   Even in such a configuration, the area in which the oil in the cooling cavity 22 contacts the piston 9 can be increased, so the amount of heat transfer from the piston 9 to the oil increases, and the cooling efficiency is improved.

なお、図4(b)の例では、溝部22f、22g、22h、22iの形状を略半楕円としたが、これに限定されない。   In the example of FIG. 4B, the shapes of the grooves 22f, 22g, 22h, and 22i are substantially semi-elliptic, but the present invention is not limited thereto.

また、図4(b)の例では、4つの溝部22f、22g、22h、22iを設けるとしたが、それらのうち少なくとも1つの溝部が設けられればよい。   Moreover, although four groove parts 22f, 22g, 22h, and 22i are provided in the example of FIG.4 (b), at least one groove part should just be provided among them.

また、図4(b)の例では、冷却空洞22の各面に1つずつ溝部を設けるとしたが、各面に2つ以上の溝部が設けられてもよい。   Further, in the example of FIG. 4B, one groove is provided on each surface of the cooling cavity 22, but two or more grooves may be provided on each surface.

また、図4(b)に示した溝部22f、22g、22h、22iは、例えば図2に示した溝部22c、22d、22eと同様に、螺旋状に設けられてもよい。   Also, the grooves 22f, 22g, 22h, 22i shown in FIG. 4B may be provided in a spiral, for example, similarly to the grooves 22c, 22d, 22e shown in FIG.

[変形例4]
実施の形態では、排出流路23、24が冷却空洞22に対して図2に示すように設けられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、排出流路23、24は、冷却空洞22におけるオイルの流れ方向に対して、平行方向または斜め方向を向いて設けられてもよい。これにより、冷却空洞22内を流れるオイルは、受ける遠心力により、排出流路23、24から排出されやすくなる。
[Modification 4]
In the embodiment, although the case where the discharge flow paths 23 and 24 are provided to the cooling cavity 22 as shown in FIG. 2 has been described as an example, the present invention is not limited to this. For example, the discharge flow paths 23 and 24 may be provided in a direction parallel or oblique to the flow direction of the oil in the cooling cavity 22. Thus, the oil flowing in the cooling cavity 22 is easily discharged from the discharge flow passages 23 and 24 by the received centrifugal force.

[変形例5]
導入流路21は、オイルが導入流路21から冷却空洞22へ流入しやすい形状であってもよい。
[Modification 5]
The introduction flow channel 21 may be shaped so that oil can easily flow from the introduction flow channel 21 into the cooling cavity 22.

例えば、導入流路21において冷却空洞22(流路接続部22a)と接続される方の端部が冷却空洞22(流路接続部22a)内に入り込むようにし、かつ、その端部の開口部分が冷却空洞22におけるオイルの流れ方向(図2の矢印E参照)を向くように構成してもよい。これにより、オイルが導入流路21から冷却空洞22内に流入しやすくなる。   For example, an end of the introduction channel 21 connected to the cooling cavity 22 (channel connection 22a) is made to enter the cooling cavity 22 (channel connection 22a), and an opening portion of the end May be directed to the flow direction of the oil in the cooling cavity 22 (see arrow E in FIG. 2). Thus, the oil can easily flow into the cooling cavity 22 from the introduction channel 21.

[変形例6]
冷却空洞22の第1面(例えば、上面)および第1面に対向する第2面(例えば、下面)をピストン9の往復方向に対して傾斜させてもよい。これにより、ピストン9の往復移動に伴って、導入流路21から冷却空洞22に流入したオイルには、常に、オイルが排出流路23側へ押し出される慣性力が働く。よって、冷却空洞22内のオイルの流量をさらに増加させることができる。
[Modification 6]
The first surface (e.g., the upper surface) of the cooling cavity 22 and the second surface (e.g., the lower surface) opposed to the first surface may be inclined with respect to the reciprocating direction of the piston 9. Thus, along with the reciprocation of the piston 9, an inertia force is constantly exerted on the oil flowing into the cooling cavity 22 from the introduction flow passage 21 so that the oil is pushed out to the discharge flow passage 23 side. Thus, the flow rate of oil in the cooling cavity 22 can be further increased.

[変形例7]
排出流路23の途中に、オイルが貯留される貯留部を設けてもよい。この貯留部は、貯留部内に流入したオイルが排出流路23の上流側(冷却空洞22との連結部分側)へ逆流しにくく、かつ、排出流路23の下流側(オイルがピストン9外へ排出される開口部分側)に排出されやすい形状である。
[Modification 7]
A storage portion in which oil is stored may be provided in the middle of the discharge flow path 23. In this storage section, the oil that has flowed into the storage section is unlikely to backflow to the upstream side (the connection portion side with the cooling cavity 22) of the discharge flow path 23, and the downstream side of the discharge flow path 23 (oil to the outside of the piston 9) It is a shape which is easy to be discharged to the opening part side which is discharged.

例えば、貯留部は、排出流路23の上流側からオイルが流入する入口と、貯留部内に貯留されたオイルが排出流路23の下流側へ向けて流出する出口と、その出口から排出流路23の下流側へ向けて径方向の断面積が連続的に減少する傾斜部と、を備える。   For example, the storage unit includes an inlet through which oil flows in from the upstream side of the discharge flow passage 23, an outlet through which oil stored in the storage unit flows out downstream of the discharge flow passage 23, and a discharge flow passage from the outlet And 23, an inclined portion in which the radial cross-sectional area continuously decreases in the downstream direction of the H.23.

図1に示したクランクピン12bの中心が仮想線D(クランク軸中心12aを通り、ピストン9の往復移動の方向に対して垂直な直線)の図中の上半分にある場合、ピストン9内のオイルには矢印Aの方向の慣性力が働く。このとき、オイルジェット13により噴射されたオイルは導入流路21へ押し込まれるが、その押し込み圧力は、矢印Aの方向の慣性力により減ずる。この減殺された押し込み圧力によって、そのオイルは冷却空洞22を経た後に排出流路23へ流入し、貯留部内にオイルが貯留される。   When the center of the crank pin 12b shown in FIG. 1 is in the upper half of the imaginary line D (a straight line passing through the crankshaft center 12a and perpendicular to the direction of the reciprocation of the piston 9), The oil exerts an inertial force in the direction of arrow A. At this time, the oil jetted by the oil jet 13 is pushed into the introduction channel 21, but the pushing pressure is reduced by the inertia force in the direction of the arrow A. Due to the reduced push-in pressure, the oil passes through the cooling cavity 22 and then flows into the discharge flow path 23 to store the oil in the reservoir.

一方、図1に示したクランクピン12bの中心が仮想線Dの図中の下半分にある場合、ピストン9内のオイルには矢印Bの方向の慣性力が働く。このとき、貯留部内に貯留されたオイルは排出される。   On the other hand, when the center of the crank pin 12b shown in FIG. 1 is in the lower half of the imaginary line D, the oil in the piston 9 exerts an inertial force in the direction of the arrow B. At this time, the oil stored in the storage section is discharged.

このように、ピストン9の往復運動に連動して、貯留部においてオイルの貯留と排出が繰り返し行われる。   Thus, in conjunction with the reciprocation of the piston 9, oil storage and discharge are repeatedly performed in the storage section.

貯留部内のオイルが排出されると、貯留部内の圧力が低下し、冷却空洞22(排出流路23の上流側)の圧力も低下するため、冷却空洞22内のオイルに吸引力が働き、オイルの排出が促進される。よって、本実施の形態のピストン9によれば、冷却空洞22内を流れるオイルの流量を増加させることができる。   When the oil in the storage section is discharged, the pressure in the storage section decreases, and the pressure in the cooling cavity 22 (upstream of the discharge flow path 23) also decreases. Emissions are promoted. Therefore, according to the piston 9 of the present embodiment, the flow rate of oil flowing in the cooling cavity 22 can be increased.

なお、上記貯留部は、排出流路23だけでなく、排出流路24にも設けてもよい。   The storage unit may be provided not only in the discharge flow channel 23 but also in the discharge flow channel 24.

以上、各変形例について説明した。上述した各変形例は、適宜組み合わせてもよい。   In the above, each modification was demonstrated. Each modification mentioned above may be combined suitably.

<本開示のまとめ>
本発明の内燃機関のピストンは、噴射装置から噴射された流体を一端から導入する導入流路と、前記導入流路の他端と連通し、前記導入流路から流入した前記流体が流れる冷却空洞と、一端が前記冷却空洞と連通し、前記冷却空洞から流入した前記流体を他端から排出する排出流路とが内部に設けられた内燃機関のピストンであって、前記冷却空洞は、前記冷却空洞における前記流体の流れ方向に沿った1つ以上の溝部を有する。
<Summary of this disclosure>
The piston of the internal combustion engine according to the present invention communicates with the introduction channel for introducing the fluid injected from the injection device from one end and the other end of the introduction channel, and a cooling cavity through which the fluid flowing from the introduction channel flows A piston of an internal combustion engine in which an end is in communication with the cooling cavity, and a discharge flow passage for discharging the fluid introduced from the cooling cavity from the other end is provided in the inside of the engine; It has one or more grooves along the flow direction of the fluid in the cavity.

なお、上記内燃機関のピストンにおいて、前記溝部は、前記冷却空洞の内壁に形成されていてもよい。   In the piston of the internal combustion engine, the groove may be formed on the inner wall of the cooling cavity.

また、上記内燃機関のピストンにおいて、前記溝部は、螺旋状に設けられていてもよい。   Further, in the piston of the internal combustion engine, the groove may be provided in a spiral shape.

また、上記内燃機関のピストンにおいて、前記冷却空洞は、円環状であり、前記排出流路は、前記冷却空洞における前記流体の流れ方向に対して、平行方向または斜め方向を向いて設けられていてもよい。   Further, in the piston of the internal combustion engine, the cooling cavity is annular, and the discharge flow passage is provided in a direction parallel or oblique to the flow direction of the fluid in the cooling cavity. It is also good.

また、上記内燃機関のピストンにおいて、前記導入流路の他端が前記冷却空洞内に入り込み、かつ、前記導入流路の他端の開口部分が前記冷却空洞における前記流体の流れ方向を向いていてもよい。   Further, in the piston of the internal combustion engine, the other end of the introduction flow path enters the cooling cavity, and the opening of the other end of the introduction flow path faces the fluid flow direction in the cooling cavity. It is also good.

また、上記内燃機関のピストンにおいて、前記冷却空洞の第1面および前記第1面に対向する第2面が前記ピストンの往復方向に垂直な面に対して傾斜していてもよい。   Further, in the piston of the internal combustion engine, the first surface of the cooling cavity and a second surface opposite to the first surface may be inclined with respect to a surface perpendicular to the reciprocating direction of the piston.

また、上記内燃機関のピストンにおいて、前記排出流路の上流側と下流側との間に、前記流体が貯留される貯留部を有し、前記貯留部は、前記排出流路の上流側から前記流体が流入する入口と、前記貯留部内に貯留された前記流体が前記排出流路の下流側へ向けて流出する出口と、前記出口から前記排出流路の下流側へ向けて径方向の断面積が連続的に減少する傾斜部と、を備えてもよい。   Further, in the piston of the internal combustion engine, a storage portion in which the fluid is stored is provided between the upstream side and the downstream side of the discharge flow path, and the storage portion is arranged from the upstream side of the discharge flow path An inlet through which the fluid flows in, an outlet through which the fluid stored in the reservoir flows out toward the downstream side of the discharge passage, and a cross-sectional area in a radial direction from the outlet toward the downstream side of the discharge passage May have a continuously decreasing slope.

本発明は、内燃機関の往復運動を行うピストンに適用できる。   The present invention is applicable to a piston that reciprocates an internal combustion engine.

1 シリンダヘッド
2 シリンダブロック
3 吸気ポート
4 排気ポート
5 吸気バルブ
6 排気バルブ
7 インジェクタ
8 シリンダ
9 ピストン
9a ピストンの頂面
9b ピストンの底面
10 燃焼室
11 コネクティングロッド
12 クランク軸
13 オイルジェット
14 バルブ
15 ノズル
16 オイル供給路
17 オイル貯留部
18 オイルポンプ
20 オイル流路
21 導入流路
22 冷却空洞
22a、22b 流路接続部
22c、22d、22e、22f、22g、22h、22i 溝部
23、24 排出流路
100 内燃機関
Reference Signs List 1 cylinder head 2 cylinder block 3 intake port 4 exhaust port 5 intake valve 6 exhaust valve 7 injector 8 cylinder 9 piston 9 a piston top surface 9 b piston bottom surface 10 combustion chamber 11 connecting rod 12 crankshaft 13 oil jet 14 valve 15 nozzle 16 Oil supply passage 17 oil reservoir 18 oil pump 20 oil passage 21 introduction passage 22 cooling cavity 22a, 22b passage connection 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, 22h, 22i groove 23, 24 discharge passage 100 internal combustion organ

Claims (7)

噴射装置から噴射された流体を一端から導入する導入流路と、前記導入流路の他端と連通し、前記導入流路から流入した前記流体が流れる冷却空洞と、一端が前記冷却空洞と連通し、前記冷却空洞から流入した前記流体を他端から排出する排出流路とが内部に設けられた内燃機関のピストンであって、
前記冷却空洞は、前記冷却空洞における前記流体の流れ方向に沿った1つ以上の溝部を有する、
ピストン。
An introduction flow passage for introducing the fluid injected from the injection device from one end, a cooling cavity in communication with the other end of the introduction flow passage, the fluid flowing from the introduction flow passage, and one end communicating with the cooling cavity An internal combustion engine piston provided internally with a discharge flow path for discharging the fluid flowing in from the cooling cavity from the other end,
The cooling cavity has one or more grooves along the flow direction of the fluid in the cooling cavity,
piston.
前記溝部は、前記冷却空洞の内壁に形成されている、
請求項1に記載のピストン。
The groove is formed on the inner wall of the cooling cavity,
The piston according to claim 1.
前記溝部は、螺旋状に設けられている、
請求項1または2に記載のピストン。
The groove is provided in a spiral shape.
A piston according to claim 1 or 2.
前記冷却空洞は、円環状であり、
前記排出流路は、
前記冷却空洞における前記流体の流れ方向に対して、平行方向または斜め方向を向いて設けられている、
請求項1から3のいずれか1項に記載のピストン。
The cooling cavity is annular,
The discharge channel is
It is provided in a direction parallel or oblique to the flow direction of the fluid in the cooling cavity,
The piston according to any one of claims 1 to 3.
前記導入流路の他端が前記冷却空洞内に入り込み、かつ、前記導入流路の他端の開口部分が前記冷却空洞における前記流体の流れ方向を向いている、
請求項1から4のいずれか1項に記載のピストン。
The other end of the introduction channel enters into the cooling cavity, and the open end of the other end of the introduction channel faces the flow direction of the fluid in the cooling cavity,
The piston according to any one of claims 1 to 4.
前記冷却空洞の第1面および前記第1面に対向する第2面が前記ピストンの往復方向に垂直な面に対して傾斜している、
請求項1から5のいずれか1項に記載のピストン。
The first surface of the cooling cavity and a second surface opposite to the first surface are inclined with respect to a surface perpendicular to the reciprocating direction of the piston.
The piston according to any one of claims 1 to 5.
前記排出流路の上流側と下流側との間に、前記流体が貯留される貯留部を有し、
前記貯留部は、
前記排出流路の上流側から前記流体が流入する入口と、
前記貯留部内に貯留された前記流体が前記排出流路の下流側へ向けて流出する出口と、
前記出口から前記排出流路の下流側へ向けて径方向の断面積が連続的に減少する傾斜部と、を備える、
請求項1から6のいずれか1項に記載のピストン。
There is a reservoir for storing the fluid between the upstream side and the downstream side of the discharge flow path,
The storage unit is
An inlet through which the fluid flows in from the upstream side of the discharge passage;
An outlet from which the fluid stored in the storage portion flows out to the downstream side of the discharge flow path;
An inclined portion in which a radial cross-sectional area continuously decreases from the outlet toward the downstream side of the discharge flow path;
The piston according to any one of claims 1 to 6.
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