特許ウォッチ

公開番号2024171195
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-11
出願番号2023088146
出願日2023-05-29
発明の名称ピストン
出願人マツダ株式会社
代理人個人,個人
主分類F02F 3/22 20060101AFI20241204BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】クーリングチャンネルを有するピストンにおける冷却効率の向上を図ることが可能なピストンを提供する。
【解決手段】ピストン5の内部には、冷却用のオイル19が流通可能な環状のクーリングチャンネル5gが形成されている。クーリングチャンネル5gは、環状の流路本体部5g1と、流路本体部5g1の周方向に分散して配置され、かつ、当該周方向と異なる方向、例えば流路本体部5gの径方向内側に当該流路本体部5g1から各々突出する複数の凸部5g2とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンのシリンダ内を往復移動するピストンであって、
前記ピストンの内部には、冷却用のオイルが流通可能な環状のクーリングチャンネルが形成され、
前記クーリングチャンネルは、
環状の流路本体部と、
前記流路本体部の周方向に分散して配置され、かつ、当該周方向と異なる方向に当該流路本体部から各々突出する複数の凸部と
を有する、
ことを特徴とするピストン。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
請求項１記載のピストンにおいて、
前記複数の凸部の各々は、前記流路本体部から少なくとも当該流路本体部の径方向内側または外側のいずれかに突出している、
ことを特徴とするピストン。
【請求項３】
請求項２記載のピストンにおいて、
前記複数の凸部は、前記流路本体部から前記径方向内側にのみ突出している、
ことを特徴とするピストン。
【請求項４】
請求項３記載のピストンにおいて、
前記複数の凸部の各々は、前記流路本体部の周方向に等間隔で配置されている、
ことを特徴とするピストン。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項記載のピストンにおいて、
前記エンジンは、前記シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタを有しており、
前記複数の凸部は、前記インジェクタの燃料噴射時における前記ピストンの位置において当該インジェクタの噴射方向の延長線上に配置されている、
ことを特徴とするピストン。
【請求項６】
請求項１～４のいずれか１項記載のピストンにおいて、
前記シリンダ内に燃焼室を形成する冠面をさらに有し、
前記ピストンの内部における前記クーリングチャンネルに対して前記冠面の反対側には、粉粒体が充填された空隙部が形成されている、
ことを特徴とするピストン。
【請求項７】
請求項１～４のいずれか１項記載のピストンにおいて、
前記ピストンは、前記シリンダ内に燃焼室を形成する冠面であって、当該ピストンの内方に凹んだ凹部を有する冠面を有し、
前記クーリングチャンネルは、前記ピストンの内部において前記凹部を取り囲むように配置されている、
ことを特徴とするピストン。
【請求項８】
請求項７に項記載のピストンにおいて、
前記ピストンの内部における前記クーリングチャンネルに対して前記冠面の反対側の位置には、粉粒体が充填された空隙部が形成されている
ことを特徴とするピストン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダ内で往復移動するピストンに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンなどのエンジンでは、出力および燃費向上のために高温高圧で稼働させるので、ピストンは高温になりやすい。そのため、ピストンの冷却のために、特許文献１に記載されているように、ピストンヘッドの内部には、クーリングチャンネルと呼ばれるオイルが流通する環状の通路（オイル流路）が形成されている。
【０００３】
このピストンの下面には、クーリングチャンネルに連通するオイル流入口および流出口がそれぞれ形成されている。ピストンが上昇して下死点から上死点へ向かうときに、エンジンシリンダに設けられたオイル噴射部（オイルジェット）からピストン下端のオイル流入口へオイルが噴射されることにより、クーリングチャンネル内へオイルが流入する。流入したオイルは、クーリングチャンネルを通りながら上死点付近で火炎に触れて高温となったピストンを冷却した後、流出口からピストン外部へ排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６３３５７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のクーリングチャンネルは、オイルを流通しやすくするために、周方向において同じ断面積を有する環状の形状を有しているが、ピストンの冷却効率を向上するためには改善の余地がある。
【０００６】
とくに、近年では、ピストンの軽量化のためにピストン内部に空隙部を設けたり、さらに振動抑制のために空隙部に粉体を充填した構造などが提案されているが、空隙部の内部の空気は断熱層になるのでピストンの冷却効率にとっては好ましくないので、このような空隙部を有するピストンに関しては冷却効率の向上の要求がとくに高い。
【０００７】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、クーリングチャンネルを有するピストンにおける冷却効率の向上を図ることが可能なピストンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明のピストンは、エンジンのシリンダ内を往復移動するピストンであって、前記ピストンの内部には、冷却用のオイルが流通可能な環状のクーリングチャンネルが形成され、前記クーリングチャンネルは、環状の流路本体部と、前記流路本体部の周方向に分散して配置され、かつ、当該周方向と異なる方向に当該流路本体部から各々突出する複数の凸部とを有することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、クーリングチャンネルは、環状の流路本体部の周方向に分散して配置された複数の凸部を有する。複数の凸部は、周方向と異なる方向に流路本体部から各々突出する。このような分散配置された複数の凸部を有することにより、クーリングチャンネル内を流れるオイルは、複数の凸部それぞれの内部で渦などの乱流を発生することが可能である。しかも、複数の凸部を有することにより、クーリングチャンネル全体におけるオイルに接触して熱を伝える表面積を拡大することが可能である。したがって、複数の凸部によるオイル流れの乱流の発生と伝熱面積の拡大により、クーリングチャンネルへのオイル供給量を増やさずにピストンからオイルへ伝達する熱量を増やすことが可能になる。その結果、クーリングチャンネルを有するピストンにおける冷却効率の向上を達成することが可能である。
【００１０】
上記のピストンにおいて、前記複数の凸部の各々は、前記流路本体部から少なくとも当該流路本体部の径方向内側または外側のいずれかに突出しているのが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許