特開 2024-171083 内燃機関用ピストン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171083

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】内燃機関用ピストン

(51)【国際特許分類】

   F02F 3/22 20060101AFI20241204BHJP

   F02F 3/00 20060101ALI20241204BHJP

   F16J 1/09 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

F02F3/22 A

F02F3/00 301Z

F16J1/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087964

(22)【出願日】2023-05-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】友野 雄一朗

【テーマコード（参考）】

3J044

【Ｆターム（参考）】

3J044AA09

3J044CA04

3J044CA16

3J044CA18

3J044DA09

3J044EA10

(57)【要約】

【課題】ピストンに形成するオイル通路において、流入口から排出口へオイルを流れやすくする構造を有するとともに、当該構造を有するオイル通路の加工及び実現がより容易な、内燃機関用ピストンを提供する。
【解決手段】ピストンヘッド１０におけるピストンスカート側のヘッド裏面１０ｂに、プレート対向面５１ｂ、５２ｂが周方向に連続して接触するプレート５０が取り付けられ、ヘッド裏面には周方向に断続するピストン溝部１０ｍが形成され、プレート対向面には周方向に断続するプレート溝部５１ｍ、５２ｍが形成され、隣り合うピストン溝部はプレート溝部にて連結され、隣り合うプレート溝部はピストン溝部にて連結され、一部のプレート溝部にはオイル流入口が形成され、当該プレート溝部から遠い位置のプレート溝部にはオイル排出口が形成され、ピストン溝部とプレート溝部の端部には、深くなるに従って反対側の端部に近づく傾斜面が形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピストンヘッドとピストンスカートを有して前記ピストンヘッドにオイル通路が形成された内燃機関用ピストンであって、
前記ピストンヘッドは、径方向外側に延設され、延設された個所における前記ピストンスカートの側にヘッド裏面を有し、
前記内燃機関用ピストンには、前記ヘッド裏面に周方向に連続して接触するように円環状のプレートが取り付けられており、
前記ヘッド裏面には、周方向に断続する複数のオイル溝部であるピストン溝部が形成され、
前記ヘッド裏面に接触している前記プレートの面であるプレート対向面には、周方向に断続する複数のオイル溝部であるプレート溝部が形成され、
それぞれの前記ピストン溝部の周方向の端部は、対向している前記プレート溝部の周方向の端部とオーバーラップしており、周方向に隣り合う前記ピストン溝部は前記プレート溝部にて連結され、周方向に隣り合う前記プレート溝部は前記ピストン溝部にて連結されており、
一部の前記プレート溝部には、前記内燃機関用ピストンの往復方向に沿う貫通孔であるオイル流入口が形成されており、
前記オイル流入口が形成された前記プレート溝部から遠い位置に形成された前記プレート溝部には、前記往復方向に沿う貫通孔であるオイル排出口が形成されており、
それぞれの前記ピストン溝部とそれぞれの前記プレート溝部における周方向の端部には、深くなるに従って反対側の端部に近づく傾斜面が形成されている、
内燃機関用ピストン。

【請求項2】

請求項１に記載の内燃機関用ピストンであって、
前記傾斜面は、半球面状とされている、
内燃機関用ピストン。

【請求項3】

請求項１に記載の内燃機関用ピストンであって、
前記ピストン溝部と前記プレート溝部のオーバーラップしている領域は、周方向において互いの前記傾斜面の全体を含む領域とされている、
内燃機関用ピストン。

【請求項4】

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であって、
前記プレートは、Ｃ字状の第１半割プレートと、Ｃ字状の第２半割プレートにて、円環状とされている、
内燃機関用ピストン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストンヘッドとピストンスカートを有してピストンヘッドにオイル通路が形成された内燃機関用ピストンに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関のピストンには、クランクケース内に設けられたオイル噴射ジェットから噴射されたオイルの流入口と、流入口から流入したオイルの流路であるオイル通路と、オイル通路を通過したオイルの排出口と、が設けられ、当該オイルをピストンの冷却に用いている。そしてオイル通路の構造については、流入口から流入したオイルを排出口へと効率よく導くために、種々の構造が提案されている。

【0003】

例えば特許文献１には、ピストンに設けられたオイル通路内の上面と下面の少なくとも一方に、流入口から排出口に向かって三角形状の凹凸形状が連続するように形成された、内燃機関用のピストンが開示されている。そして当該三角形状の凹凸形状は、排出口側に向かって傾斜する第１面と、流入口側に向かって傾斜する第２面とを有しており、第１面の面積のほうが第２面の面積よりも大きい。この凹凸形状により、オイル通路内のオイルは、ピストンの上下運動によって上下に移動した際、より面積の大きな第１面に沿って排出口側へ流れやすくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１１９４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の内燃機関用のピストンでは、ピストンのオイル通路内の上面と下面の少なくとも一方に三角形状の凹凸形状が連続するように形成されているが、当該凹凸形状をピストンのオイル通路内に形成するための加工が、複雑かつ困難であり、実現が難しい。

【0006】

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ピストンに形成するオイル通路において、流入口から排出口へオイルを流れやすくする構造を有するとともに、当該構造を有するオイル通路の加工及び実現がより容易な、内燃機関用ピストンを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、第１の発明は、ピストンヘッドとピストンスカートを有して前記ピストンヘッドにオイル通路が形成された内燃機関用ピストンであって、前記ピストンヘッドは、径方向外側に延設され、延設された個所における前記ピストンスカートの側にヘッド裏面を有し、前記内燃機関用ピストンには、前記ヘッド裏面に周方向に連続して接触するように円環状のプレートが取り付けられている。そして、前記ヘッド裏面には、周方向に断続する複数のオイル溝部であるピストン溝部が形成され、前記ヘッド裏面に接触している前記プレートの面であるプレート対向面には、周方向に断続する複数のオイル溝部であるプレート溝部が形成され、それぞれの前記ピストン溝部の周方向の端部は、対向している前記プレート溝部の周方向の端部とオーバーラップしており、周方向に隣り合う前記ピストン溝部は前記プレート溝部にて連結され、周方向に隣り合う前記プレート溝部は前記ピストン溝部にて連結されている。また、一部の前記プレート溝部には、前記内燃機関用ピストンの往復方向に沿う貫通孔であるオイル流入口が形成されており、前記オイル流入口が形成された前記プレート溝部から遠い位置に形成された前記プレート溝部には、前記往復方向に沿う貫通孔であるオイル排出口が形成されている。そして、それぞれの前記ピストン溝部とそれぞれの前記プレート溝部における周方向の端部には、深くなるに従って反対側の端部に近づく傾斜面が形成されている、内燃機関用ピストンである。

【0008】

次に、第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関用ピストンであって、前記傾斜面は、半球面状とされている、内燃機関用ピストンである。

【0009】

次に、第３の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関用ピストンであって、前記ピストン溝部と前記プレート溝部のオーバーラップしている領域は、周方向において互いの前記傾斜面の全体を含む領域とされている、内燃機関用ピストンである。

【0010】

次に、第４の発明は、上記第１の発明～第３の発明のいずれか１つに係る内燃機関用ピストンであって、前記プレートは、Ｃ字状の第１半割プレートと、Ｃ字状の第２半割プレートにて、円環状とされている、内燃機関用ピストンである。

【発明の効果】

【0011】

第１の発明によれば、ピストン溝部とプレート溝部が周方向に交互に連結されてオイル通路が形成されている。それぞれのピストン溝部とプレート溝部の周方向の端部には傾斜面が形成されているので、ピストンの往復運動によって、ピストン溝部からプレート溝部へ移動したオイル、及びプレート溝部からピストン溝部へと移動したオイルは、傾斜面に沿ってオイル排出口へ向かう方向へ流れやすくなる。またピストン溝部はヘッド裏面に形成される溝部であるので、傾斜面を含めて加工は比較的容易である。またプレート溝部はプレート対向面に形成される溝部であるので、傾斜面を含めて加工は比較的容易である。従って、オイル流入口からオイル排出口へオイルを流れやすくする構造を有するとともに、当該構造を有するオイル通路の加工及び実現がより容易である。

【0012】

第２の発明によれば、ピストン溝部及びプレート溝部の周方向の端部の傾斜面が半球面状とされているので、先端部が半球面状とされた加工工具を用いて切削することで、ピストン溝部及びプレート溝部の加工が非常に容易となる。

【0013】

第３の発明によれば、ピストンの往復運動によって、ピストン溝部からプレート溝部へ移動するオイル、及びプレート溝部からピストン溝部へと移動するオイルを通過させる通路のサイズを、小さすぎることなく適切なサイズに設定することができる。またオイルの移動先が傾斜面であるので、傾斜面に沿ってオイル排出口の側へオイルが流れやすくなる。

【0014】

第４の発明によれば、プレートの構造を、ピストンに取り付けやすい構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】内燃機関用ピストンに、Ｃ字状の第１半割プレートと第２半割プレートを取り付ける様子を説明する斜視図である。

【図2】図１におけるＩＩ－ＩＩ断面である。

【図3】図１において、内燃機関用ピストンに第１半割プレートと第２半割プレートを取り付け、ＩＩＩ方向から見た図である。

【図4】図３における内燃機関用ピストンを上方（ピストンが下死点から上死点に向かう方向）から見てピストンヘッドを抽出した図であり、ピストンヘッドのヘッド裏面に形成されたピストン溝部を説明する図である。

【図5】図３における内燃機関用ピストンを上方（ピストンが下死点から上死点に向かう方向）から見てプレートを抽出した図であり、プレート対向面に形成されたプレート溝部、オイル流入口、オイル排出口を説明する図である。

【図6】図４に示すピストン溝部（点線にて記載）と、図５に示すプレート溝部（実線にて記載）との重なり（オーバーラップ）を説明する図である。

【図7】プレート溝部の概略形状の例を説明する図である。

【図8】図７に示すプレート溝部を、周方向に沿う仮想線ＶＬで切断した断面を平面状に展開した図である。

【図9】図７のＩＸ－ＩＸ断面である。

【図10】プレート溝部が形成される前のプレートと、半球面状の先端部を有する加工工具の例を説明する図である。

【図11】図１０の状態から、加工工具を紙面下方に移動させてプレート溝部の一方端を形成した状態を説明する図である。

【図12】図１１の状態から、加工工具をプレート対向面に対して平行に移動させてプレート溝部の全体を形成した状態を説明する図である。

【図13】図６に示すピストンヘッド及びプレートを、周方向に沿う仮想線ＶＬで切断して断面を平面状に展開した図である。

【図14】図１３の一部の拡大図であり、ピストン溝部の（半球面状の）傾斜面と、プレート溝部の（半球面状の）傾斜面とがオーバーラップしている領域を説明する図である。

【図15】ピストンの上昇時（下死点から上死点に向かう運動中）におけるオイルの移動（流れ）を説明する図である。

【図16】ピストンの下降時（上死点から下死点に向かう運動中）におけるオイルの移動（流れ）を説明する図である。

【図17】図１５に示すピストン溝部及びプレート溝部に対して、オイル排出口に向かってオイルをより流れやすくする形状の例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、円環状のプレート５０が取り付けられてピストンヘッドにオイル通路が形成された内燃機関用ピストン（以降では「ピストン１」と記載する）について説明する。なお図中にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載されている場合、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交している。そしてＺ軸方向はピストン１が下死点から上死点に向かう方向を示し、Ｙ軸方向はピストンピン孔２２（図１参照）に平行な方向を示している。また以降では、ピストン１が下死点から上死点に向かう方向（Ｚ軸方向）を「上方」、ピストン１が上死点から下死点に向かう方向（Ｚ軸方向に対して反対に向かう方向）を「下方」と記載する場合がある。

【0017】

＜ピストン１と、プレート５０の概略形状（図１～図３）＞
図１及び図３に示すように、ピストン１は、ピストンヘッド１０、ピストンスカート２０を有している。なおピストンヘッド１０の外周部に取り付けられるピストンリング等の記載は省略している。

【0018】

ピストンヘッド１０は、図１及び図３に示すように、ピストン中心軸線１ｚに沿ってピストン１の上方に配置されている。ピストンヘッド１０は、径方向外側に延設され、延設された個所におけるピストンスカート２０の側にヘッド裏面１０ｂ（図２参照）を有している。ヘッド裏面１０ｂは、図２に示すように、ピストン１の往復方向（Ｚ軸方向に平行な方向）に直交している。ヘッド裏面１０ｂには、周方向に断続する複数のオイル溝部であるピストン溝部１０ｍ（図２、図４参照）が下方に開口するように形成されている。

【0019】

ピストンスカート２０は、図１及び図３に示すように、ピストン中心軸線１ｚに沿ってピストン１の下方に配置されている。またピストンスカート２０には、ピストン１をコンロッド（図示省略）に接続するピストンピンが挿通されるピストンピン孔２２が形成されている。ピストンピン孔２２（Ｙ軸方向）は、ピストン中心軸線１ｚ（Ｚ軸方向）と直交しており、ピストン中心軸線１ｚ（Ｚ軸方向）とピストンピン孔２２（Ｙ軸方向）の双方に直交する方向（Ｘ軸方向及びＸ軸方向の反対方向）にピストンスカート２０が延出するように形成されている（図１、図３参照）。

【0020】

ピストンスカート２０は、図３に示すように、上下が開口されたスカート中空部２１を有しており、一方のピストンスカート２０のスカート中空部２１は、当該ピストンスカート２０の下方（クランクケース内のオイル噴射ジェット）から噴射されたオイルの通り道となる。当該オイルは、オイル流入口５１ｇ、５２ｇからピストン１内のオイル通路（ピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍ、５２ｍにて形成されるオイル通路）に流入する。そしてオイル通路（ピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍ、５２ｍにて形成されるオイル通路）を通過したオイルは、オイル排出口５１ｈ、５２ｈから排出され、他方のピストンスカート２０のスカート中空部２１を通過してクランクケースの下方に配置されたオイルパンに戻る。

【0021】

ピストンヘッド１０とピストンスカート２０との間には、円環状のプレート５０が取り付けられるプレート取付部１１（図２参照）が形成されている。例えばプレート取付部１１はピストン１の周方向に連続する凹部であり、図１に示すように第１半割プレート５１と第２半割プレート５２が取り付けられて（例えば圧入されて）固定される。なお図２においてプレート取付部１１の下方に隣接する突出部１３は、ピストン１の周方向に連続する凸部であり、図１０～図１２と同様の加工工具Ｔを用いてピストン溝部１０ｍを形成するために、ピストン溝部１０ｍにオーバーラップしない位置まで径方向外側に延設されている（図２参照）。

【0022】

円環状のプレート５０は、図１に示すように、Ｃ字状の第１半割プレート５１と、Ｃ字状の第２半割プレート５２の２つに分割されている。第１半割プレート５１は、ピストン１のプレート取付部１１に設けられたピン孔１２（図２参照）に差し込まれる位置決め用のピン５１ｐを有している。同様に、第２半割プレート５２は、ピストン１のプレート取付部１１に設けられたピン孔（図示省略）に差し込まれる位置決め用のピン５２ｐを有している。ピン５１ｐ及びピン５２ｐは、ピストン中心軸線１ｚに向かって延びるように設けられている。図１に示すように、ヘッド裏面１０ｂに対向する面であるプレート対向面５１ｂ、５２ｂには、周方向に断続する複数のオイル溝部であるプレート溝部５１ｍ、５２ｍが上方に開口するように形成されている。

【0023】

図３に示すように、ピストン１のプレート取付部１１（図２参照）には、ヘッド裏面１０ｂ（図２参照）に対向するプレート対向面５１ｂ、５２ｂ（図２参照）がヘッド裏面１０ｂに周方向に連続して接触するようにプレート５０（第１半割プレート５１と第２半割プレート５２）が取り付けられる。そして、ピストンヘッド１０のヘッド裏面１０ｂに形成されたピストン溝部１０ｍと、第１半割プレート５１のプレート対向面５１ｂ及び第２半割プレート５２のプレート対向面５１ｂ、５２ｂに形成されたプレート溝部５１ｍ、５２ｍと、によってオイル通路が形成される。

【0024】

＜ピストン溝部１０ｍと、プレート溝部５１ｍ、５２ｍの形状と配置（図４～図６）＞
図４は、図３に示すピストン１を上方から見てピストンヘッド１０を抽出した図である。ピストンヘッド１０におけるヘッド裏面１０ｂ（図２、図３参照）には、周方向に断続する複数のオイル溝部であるピストン溝部１０ｍが下方に開口するように形成されている。なお図４中の目印Ａ１、目印Ｂ１は、図５に示すプレート５０に設けた目印Ａ１、目印Ｂ１と同じであり、以降の説明のために第１半割プレート５１と第２半割プレート５２との境界に付けた目印である。

【0025】

図５は、図３に示すピストン１を上方から見てプレート５０を抽出した図である。プレート５０におけるプレート対向面５１ｂ、５２ｂ（図２、図３参照）には、周方向に断続する複数のオイル溝部であるプレート溝部５１ｍ、５２ｍが上方に開口するように形成されている。なお図５中の目印Ａ１、目印Ｂ１は、以降の説明のために第１半割プレート５１と第２半割プレート５２との境界に付けた目印である。

【0026】

図６は、図４の目印Ａ１、Ｂ１と、図５の目印Ａ１、Ｂ１が、それぞれ一致するように重ねた図であり、図４に示すピストン溝部１０ｍ（点線にて記載）と、図５に示すプレート溝部５１ｍ、５２ｍ（実線にて記載）とを重ねた図である。それぞれのピストン溝部１０ｍの周方向の端部は、対向しているプレート溝部５１ｍ、５２ｍの周方向の端部とオーバーラップしている。このため、周方向に隣り合うピストン溝部１０ｍは、プレート溝部５１ｍ（またはプレート溝部５２ｍ）にて連結されている。同様に、周方向に隣り合うプレート溝部５１ｍ、５２ｍは、ピストン溝部１０ｍにて連結されている（図１３に示す周方向断面の展開図を参照）。

【0027】

また図５に示すように、一部のプレート溝部５１ｍ、５２ｍには、ピストン１の往復方向（Ｚ軸に平行な方向）に沿う貫通孔であるオイル流入口５１ｇ、５２ｇが形成されている。なお本実施の形態では、図５に示すように、オイル流入口５１ｇ、５２ｇを、第１半割プレート５１と第２半割プレート５２の境界部のプレート溝部５１ｍ、５２ｍに設けた例を示しているが、オイル流入口５１ｇ、５２ｇを境界部以外のプレート溝部５１ｍ、５２ｍに設けてもよい。

【0028】

また図５に示すように、オイル流入口５１ｇ、５２ｇが形成されたプレート溝部５１ｍ、５２ｍから遠い位置（ピストン中心軸線１ｚを挟んでオイル流入口５１ｇ、５２ｇとは反対の側）に形成されたプレート溝部５１ｍ、５２ｍには、ピストン１の往復方向（Ｚ軸に平行な方向）に沿う貫通孔であるオイル排出口５１ｈ、５２ｈが形成されている。なお本実施の形態では、図５に示すように、オイル排出口５１ｈ、５２ｈを、第１半割プレート５１のプレート溝部５１ｍと、第２半割プレート５２のプレート溝部５２ｍのそれぞれに設けた例を示しているが、オイル排出口は少なくとも１つが設けられていればよい。

【0029】

以上の構成により、図１３（図６におけるピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍ、５２ｍの長手方向（周方向）に沿う仮想線ＶＬに沿って切断した断面を平面状に展開した図）に示すように、オイル流入口５１ｇから、プレート溝部５１ｍとピストン溝部１０ｍが交互に接続されてオイル排出口５１ｈに至るオイル通路が形成される。同様に、オイル流入口５２ｇから、プレート溝部５２ｍとピストン溝部１０ｍが交互に接続されてオイル排出口５２ｈに至るオイル通路が形成される。

【0030】

＜プレート溝部５１ｍの形状の例（図７～図９）＞
次に図７～図９を用いて、プレート溝部５１ｍの形状について説明する。図７は図５に示す一部のプレート溝部５１ｍの拡大図である。図８は、図７においてプレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）に沿う仮想線ＶＬに沿って切断した断面を平面状に展開した図であり、図９は図７のＩＸ－ＩＸ断面である。プレート溝部５１ｍ、５２ｍ、ピストン溝部１０ｍは、ほぼ同一形状であるので、代表としてプレート溝部５１ｍの形状の例を説明する。

【0031】

プレート溝部５１ｍの溝幅Ｗは、例えば約４～８［ｍｍ］程度である。またプレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）の溝長さＬは、例えば約１２～２０［ｍｍ］程度であり、溝幅Ｗの約３倍程度である。またプレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）の端部は、図７に示すように上方から見た場合は半円状の形状を有している。そして図８に示すように、プレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）の端部５１ｒは、深くなるに従って反対側の端部に近づく傾斜面とされており、図８の例では半球面状とされている。また図９に示すように、長手方向（周方向）に直交する断面では、プレート溝部５１ｍの形状（図９中に符号５１ｄで示す形状）は、直径が溝幅Ｗの半円状である。従って、溝深さＤは、溝幅Ｗの約半分であり、例えば約２～４［ｍｍ］程度である。

【0032】

＜プレート溝部５１ｍを加工する加工工具Ｔと加工方法の例（図１０～図１２）＞
次に、当該プレート溝部５１ｍを加工する加工工具Ｔと、加工方法の例について、図１０～図１２を用いて説明する。図１０に示すように、加工工具Ｔは、図７に示す溝幅Ｗの直径を有して、加工工具先端Ｔ１の形状が半球形状（回転時に半球形状であればよい）の加工工具である。まず図１０に示すように、第１半割プレート５１におけるプレート溝部５１ｍを所望する位置の端部に向けて、プレート対向面５１ｂに直交する方向に沿って加工工具先端Ｔ１を、溝深さＤまで切り込ませる（図１１参照）。この場合の溝深さＤは、加工工具Ｔの直径（図７の溝幅Ｗ）の約半分である。

【0033】

次に、図１１に示す状態から、加工工具Ｔを、プレート対向面５１ｂと平行に、かつ、上方から見た場合に図７に示すプレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）の形状に沿って（図７に示す仮想線ＶＬに沿って）移動させる（図１２参照）。図１２に示すように、移動距離は、形成されたプレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）の溝長さＬが、図７に示す溝長さＬとなる距離である。その後、加工工具Ｔを上方に引き上げる。以上の非常にシンプルな方法で、長手方向（周方向）の端部５１ｒが半球面状とされたプレート溝部５１ｍを、容易に、かつ、短時間に形成することができる。なおプレート溝部５２ｍ、ピストン溝部１０ｍも同様にして形成することができる。

【0034】

＜ピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍによるオイル通路（図１３～図１４）と、オイルの流れる様子（図１５～図１６）＞
以上のように形成されたピストン溝部１０ｍ、プレート溝部５１ｍ、５２ｍによって、オイル通路が形成されている。図１３に示すように、オイル流入口５１ｇ、５２ｇから流入してプレート溝部５１ｍの側へ流れたオイルは、プレート溝部５１ｍからピストン溝部１０ｍ、ピストン溝部１０ｍからプレート溝部５１ｍへ移動を繰り返し、オイル排出口５１ｈに到達して排出される。同様に、オイル流入口５２ｇ、５１ｇから流入から流入してプレート溝部５２ｍの側へ流れたオイルは、プレート溝部５２ｍからピストン溝部１０ｍ、ピストン溝部１０ｍからプレート溝部５２ｍへ移動を繰り返し、オイル排出口５２ｈに到達して排出される。図示省略したオイル噴射ジェットから噴射されたオイルが、オイル流入口５１ｇ、５２ｇから次々と流入するので（次々と押し込まれるので）、オイルが逆流することはない。

【0035】

なお、図１４は、図１３の一部の拡大図である。プレート溝部５１ｍの長手方向の端部（周方向の端部）は、ピストン溝部１０ｍの長手方向の端部（周方向の端部）とオーバーラップしている。プレート溝部５１ｍとピストン溝部１０ｍによるオイル通路は、プレート溝部５１ｍとピストン溝部１０ｍが重なっているオーバーラップ領域Ｋと、重なっていない非オーバーラップ領域Ｈと、が交互に繰り返されて形成されている。

【0036】

図１４に示すように、オーバーラップ領域Ｋは、周方向（紙面の左右方向）において、プレート溝部５１ｍの端部５１ｒ（半球面状（傾斜面に相当）の個所）の全体と、ピストン溝部１０ｍの端部１０ｒ（半球面状（傾斜面に相当）の個所）の全体を含んでいる。このため、ピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍの接続個所の流路のサイズが、小さすぎることなく適切な大きさに確保されている。図１４に示す例では、ピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）の長さの約１／３が、それぞれのオーバーラップ領域Ｋの長さに設定され、残りの約１／３が非オーバーラップ領域Ｈの長さに設定されている。

【0037】

次に図１５及び図１６を用いて、プレート溝部５１ｍ、５２ｍとピストン溝部１０ｍにて構成されたオイル通路内において、オイル排出口に向かうオイルの流れが促進される様子を説明する。なお図１５及び図１６は、図１３の一部の拡大図である。

【0038】

図１３において、オイル噴射ジェット（図示省略）から噴射されてオイル流入口５１ｇ、５２ｇからプレート溝部５１ｍ内に流入したオイルは、オイル通路内を充填するほど多量のオイルではなく、図１５及び図１６に符号Ｑで示すように、オイル滴状のオイルＱとなってオイル通路（プレート溝部５１ｍとピストン溝部１０ｍによる通路）内を移動していく。

【0039】

図１５は、ピストン上昇時（ピストンが下死点から上死点へ向かう運動中）の場合の例を示している。この場合、オイルＱは、慣性力によって紙面下方へ移動し、ピストン溝部１０ｍの紙面右側の端部１０ｒからプレート溝部５１ｍの紙面左側の端部５１ｒへと移動する。移動先のプレート溝部５１ｍの端部５１ｒが半球面状（「深くなるに従って反対側の端部に近づく傾斜面」に相当）であるので、オイルＱは、端部５１ｒに衝突したあと、紙面右方向（オイル排出口５１ｈへ向かう方向）へと勢いづけられて流れる。またオイル流入口５１ｇ、５２ｇから次々とオイルＱが押し込まれてくるので、オイルＱが紙面左方向（オイル流入口５１ｇへ向かう方向）には流れていかない。

【0040】

図１６は、ピストン下降時（ピストンが上死点から下死点へ向かう運動中）の場合の例を示している。この場合、オイルＱは、慣性力によって紙面上方へ移動し、プレート溝部５１ｍの紙面右側の端部５１ｒからピストン溝部１０ｍの紙面左側の端部１０ｒへと移動する。移動先のピストン溝部１０ｍの端部１０ｒが半球面状（「深くなるに従って反対側の端部に近づく傾斜面」に相当）であるので、オイルＱは、端部１０ｒに衝突したあと、紙面右方向（オイル排出口５１ｈへ向かう方向）へと勢いづけられて流れる。またオイル流入口５１ｇ、５２ｇから次々とオイルＱが押し込まれてくるので、オイルＱが紙面左方向（オイル流入口５１ｇへ向かう方向）には流れていかない。

【0041】

＜ピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍの、その他の形状の例（図１７）＞
図１７は、図１５に示すピストン溝部１０ｍ、プレート溝部５１ｍの形状に対して、オイル排出口５１ｈに近づくに従って溝深さが徐々に深くなるように変更した例を示している。図１７において、例えば底面角度θ１は、例えば数［度］程度の角度に設定されている。当該形状は、図１１～図１２に示す加工工具Ｔを移動させる際に徐々に切り込んでいくことで、容易に形成することができる。

【0042】

図１７に示すように、オイル排出口５１ｈに近づくに従って（ピストン溝部１０ｍとプレート溝部５１ｍの）溝深さが徐々に深くなる（溝底面が底面角度θ１で傾斜している）ので、ピストン上昇時（及びピストン下降時）、慣性力で移動したオイルＱは、底面角度θ１で傾斜している溝底面に沿って、オイル排出口５１ｈへ向かって、さらに勢いづけられて流れる。

【0043】

本発明の、内燃機関用ピストン（ピストン１）は、本実施の形態で説明した構成、構造、形状、外観等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

【0044】

本実施形態の説明では、プレート溝部５１ｍの長手方向（周方向）の端部５１ｒや、ピストン溝部１０ｍの長手方向（周方向）の端部１０ｒに形成する傾斜面が半球面状である例を説明したが、傾斜面は半球面状に限定されるものではない。また、オーバーラップ領域Ｋは、半球面状（傾斜面）の全体を含んでいなくてもよい、またＣ字状の第１半割プレート５１と第２半割プレート５２との２つで円環状のプレート５０を形成する例を説明したが、３つ以上に分割してもよい。

【0045】

またプレート５０をヘッド裏面１０ｂに接触するように取り付ける構造は、ピン孔１２を含めたプレート取付部１１の構造に限定されるものではない。またピストン溝部１０ｍ、プレート溝部５１ｍ、５２ｍの数やサイズ等は、本実施の形態にて説明した数やサイズ等に限定されるものではない。

【0046】

また、本実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0047】

１ ピストン（内燃機関用ピストン）
１ｚ ピストン中心軸線
１０ ピストンヘッド
１０ｂ ヘッド裏面
１０ｍ ピストン溝部
１０ｒ 端部
１１ プレート取付部
１２ ピン孔
１３ 突出部
２０ ピストンスカート
２１ スカート中空部
２２ ピストンピン孔
５０ プレート
５１ 第１半割プレート
５１ｂ、５２ｂ プレート対向面
５１ｇ、５２ｇ オイル流入口
５１ｈ、５２ｈ オイル排出口
５１ｍ、５２ｍ プレート溝部
５１ｐ、５２ｐ ピン
５１ｒ 端部
５２ 第２半割プレート
Ａ１、Ｂ１ 目印
Ｄ 溝深さ
Ｌ 溝長さ
Ｗ 溝幅
Ｈ 非オーバーラップ領域
Ｋ オーバーラップ領域
Ｑ オイル
Ｔ 加工工具
Ｔ１ 加工工具先端
ＶＬ 仮想線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】