JP2013144947A - ピストンクーリングジェット - Google Patents

Abstract

【課題】冷間時におけるオイル噴射を制御可能なピストンクーリングジェットを提供する。
【解決手段】ピストンクーリングジェット１は、本体側流路２０を有する本体２と、ノズル側流路３０を有するノズル３と、本体側流路２０とノズル側流路３０とを連通、遮断可能な弁体４と、弁体４を付勢する付勢部材５と、を備える。付勢部材５は、単一のばね部５２を有する。弁体４は、付勢部材５の付勢力と、オイルＯの油圧の押圧力と、により駆動される。ピストンクーリングジェット１は、本体側流路２０とノズル側流路３０とを連通する開弁状態と、開弁状態に対して、付勢力が押圧力を上回ることにより弁体４が移動し、本体側流路２０とノズル側流路３０とを遮断する第一閉弁状態と、開弁状態に対して、付勢力が押圧力を下回ることにより弁体４が移動し、本体側流路２０とノズル側流路３０とを遮断する第二閉弁状態と、に切り替え可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンのピストンの背面にオイルを噴射することにより、ピストンを冷却するピストンクーリングジェットに関する。

ピストンクーリングジェットは、エンジンのシリンダブロックに取り付けられている。ピストンクーリングジェットは、シリンダブロックのメインオイルギャラリに連通している。メインオイルギャラリは、エンジンのオイル循環回路の一部を構成している。ピストンクーリングジェットには、油圧式バルブ機構が配置されている。

メインオイルギャラリのオイルの油圧が所定のしきい値以上になると、ピストンクーリングジェットの油圧式バルブ機構が開く。このため、メインオイルギャラリのオイルが、ピストンクーリングジェットにより、ピストンの背面に噴射される。当該噴射により、ピストンが冷却される。

ここで、エンジンの暖機が完了しピストンが高温の場合は、ピストンクーリングジェットによりピストンを冷却する方が好ましい。しかしながら、エンジンの暖機が未完了でピストンが低温の場合（以下、「冷間時」と称す。）は、ピストンを早期に昇温させる必要がある。このため、冷間時にピストンクーリングジェットを用いてピストンを冷却すると、ピストンの昇温を阻害してしまう。また、ピストンの背面に噴射されたオイルは、クランクシャフトに落下する。ここで、冷間時においては、オイルの油温が低い。このため、オイルの粘度が高い。したがって、粘度の高いオイルがクランクシャフトに落下することになり、クランクシャフトの回転抵抗（オイルに対する攪拌抵抗）が大きくなってしまう。このような理由から、冷間時においては、オイルを噴射しない方が好ましい。しかしながら、従来のピストンクーリングジェットの油圧式バルブ機構は、エンジンの温度ではなく、メインオイルギャラリの油圧に応じて開閉する。このため、冷間時においても、ピストンクーリングジェットが作動してしまう。

特開２０１１−１２６１９号公報 特開２０１１−１２６５０号公報 特開２００７−３２４１６号公報

この点に鑑み、特許文献１、２には、油圧式バルブ機構と、温度式バルブ機構と、を備えるピストンクーリングジェットが開示されている。これらの文献に記載されているピストンクーリングジェットによると、油圧式バルブ機構が、オイルの油圧に応じて、オイルの噴射状態を切り替える。また、温度式バルブ機構が、オイルの温度に応じて、オイルの噴射状態を切り替える。このため、冷間時においては、温度式バルブ機構が閉じることにより、オイルの噴射を停止することができる。また、エンジンの暖機完了後でピストンが高温の場合（以下、「温間時」と称す。）であって、オイルの油圧が低い場合には、温度式バルブ機構が開くものの、油圧式バルブ機構が閉じることにより、オイルの噴射を停止することができる。また、温間時であって、オイルの油圧が高い場合には、温度式バルブ機構および油圧式バルブ機構が開くことにより、オイルの噴射を許容することができる。

しかしながら、温度に応じて開閉するバルブ機構には、Ｎｉ−Ｔｉ系合金（形状記憶合金）製のコイルばねが用いられている。すなわち、温度に応じてばね定数が変化するコイルばねが用いられている。このため、バルブ機構、延いてはピストンクーリングジェットの製造コストが高くなってしまう。また、二つのバルブ機構（油圧式バルブ機構、温度式バルブ機構）が配置されているため、ピストンクーリングジェットの構造が複雑化してしまう。また、ピストンクーリングジェットが大型化してしまう。

また、特許文献３には、エンジン回転速度に応じてオイルの噴射を制御するピストンクーリングジェットが開示されている。すなわち、同文献記載のピストンクーリングジェットは、油圧式バルブ機構と、電子制御式バルブ機構（ソレノイドバルブ）と、を備えている。ソレノイドバルブは、油圧式バルブの上流側（メインオイルギャラリ側）に配置されている。同文献記載のピストンクーリングジェットによると、当該ソレノイドバルブの開閉制御により、温間時であってエンジン回転速度が高い場合に、オイルの噴射を停止することができる。

しかしながら、同文献には、冷間時のオイル噴射の制御に関する記載はない。また、二つのバルブ機構（油圧式バルブ機構、電子制御式バルブ機構）が配置されているため、ピストンクーリングジェットの構造が複雑化してしまう。また、ピストンクーリングジェットが大型化してしまう。また、車両の電子制御の回路構成が複雑化してしまう。

本発明のピストンクーリングジェットは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、冷間時におけるオイルの噴射を制御可能であって、構造が簡単で、小型化が可能なピストンクーリングジェットを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のピストンクーリングジェットは、オイルが流れる本体側流路を有する本体と、ノズル側流路を有するノズルと、該本体側流路と該ノズル側流路とを連通、遮断可能な弁体と、該弁体を付勢する付勢部材と、を備えるピストンクーリングジェットであって、前記付勢部材は、単一のばね部を有し、前記弁体は、該付勢部材の付勢力と、前記オイルの油圧の押圧力と、により駆動され、前記本体側流路と前記ノズル側流路とを連通する開弁状態と、該開弁状態に対して、該付勢力が該押圧力を上回ることにより該弁体が移動し、該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第一閉弁状態と、該開弁状態に対して、該付勢力が該押圧力を下回ることにより該弁体が移動し、該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第二閉弁状態と、に切り替え可能なことを特徴とする。

本発明のピストンクーリングジェットは、本体と、ノズルと、弁体と、付勢部材と、を備えている。付勢部材は、単一のばね部を有している。ピストンクーリングジェットは、開弁状態と、第一閉弁状態と、第二閉弁状態と、に切り替え可能である。

開弁状態においては、本体側流路とノズル側流路とが連通している。第一閉弁状態においては、開弁状態に対して、付勢力が押圧力を上回ることにより、弁体が移動している。このため、本体側流路とノズル側流路とが遮断されている。反対に、第二閉弁状態においては、開弁状態に対して、付勢力が押圧力を下回ることにより、弁体が移動している。このため、本体側流路とノズル側流路とが遮断されている。

冷間時のエンジン始動直後においては、オイルの油温が低い。このため、オイルの粘度が高く、オイルの油圧が過度に高い。したがって、従来のピストンクーリングジェットの油圧式バルブ機構によると、ピストンクーリングジェットが作動してしまう。つまり、ピストンにオイルを噴射してしまう。

この点、本発明のピストンクーリングジェットによると、油圧が低く、付勢部材の付勢力が油圧の押圧力を上回る状態（第一閉弁状態）のみならず、油圧が過度に高く、付勢部材の付勢力が油圧の押圧力を下回る状態（第二閉弁状態）においても、本体側流路とノズル側流路とを遮断することができる。このため、エンジン始動直後のオイルの油圧が過度に高い状態であっても、第二閉弁状態により、ピストンに対するオイルの噴射を遮断することができる。

このように、本発明のピストンクーリングジェットによると、冷間時におけるオイルの噴射を制御することができる。このため、ピストンの温度を早期に昇温させることができる。また、ピストンの過冷却を抑制することができる。また、エンジンの暖機を早期に完了させることができる。また、粘度の高いオイルがクランクシャフトに落下しにくいため、クランクシャフトの回転抵抗（オイルに対する攪拌抵抗）が大きくなるのを抑制することができる。

また、本発明のピストンクーリングジェットによると、温度式バルブ機構や電子制御式バルブ機構を配置する必要がない。このため、構造が簡単で、小型化が可能である。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記開弁状態は、前記油圧が低圧側しきい値以上高圧側しきい値以下の状態であり、前記第一閉弁状態は、該油圧が該低圧側しきい値未満の状態であり、前記第二閉弁状態は、該油圧が該高圧側しきい値超過の状態である構成とする方がよい。

本構成によると、油圧が低圧側しきい値以上であって高圧側しきい値以下の場合、本体側流路とノズル側流路とを連通することができる。つまり、ピストンにオイルを噴射することができる。一方、油圧が、低圧側しきい値未満の場合や高圧側しきい値超過の場合には、本体側流路とノズル側流路とを遮断することができる。つまり、オイルの噴射を停止することができる。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記本体は、前記弁体を往復動可能に収容する収容室を有し、該弁体は、前記開弁状態において前記本体側流路と前記ノズル側流路とを連通する連通孔と、該連通孔の往復動方向一方に配置され前記第一閉弁状態において該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第一遮断部と、該連通孔の往復動方向他方に配置され前記第二閉弁状態において該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第二遮断部と、を有する構成とする方がよい。

本構成によると、弁体の往復動方向に沿って、第一遮断部と連通孔と第二遮断部とが並んでいる。第一遮断部により第一閉弁状態を、連通孔により開弁状態を、第二遮断部により第二閉弁状態を、それぞれ達成することができる。

（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記本体は、前記第一閉弁状態における前記弁体の位置を決定する第一ストッパ部と、前記第二閉弁状態における該弁体の位置を決定する第二ストッパ部と、を有する構成とする方がよい。

ここで、「弁体の位置を決定する」とは、第一ストッパ部や第二ストッパ部が、直接、弁体に当接して弁体の位置を決定する場合は勿論、第一ストッパ部や第二ストッパ部が、間接的に弁体の位置を決定する場合も含まれる。例えば、第一ストッパ部や第二ストッパ部が、弾性限界内における最大長や最短長の付勢部材を介して、弁体の位置を決定する場合も含まれる。

本構成によると、第一閉弁状態における弁体の位置を、第一ストッパ部により決定することができる。また、第二閉弁状態における弁体の位置を、第二ストッパ部により決定することができる。

本発明によると、冷間時におけるオイルの噴射を制御可能であって、構造が簡単で、小型化が可能なピストンクーリングジェットを提供することができる。

第一実施形態のピストンクーリングジェットの配置図である。 図１の枠ＩＩ内の拡大図である。 同ピストンクーリングジェットの第一閉弁状態における軸方向断面図である。 同ピストンクーリングジェットの第二閉弁状態における軸方向断面図である。 冷間時のエンジン回転速度とメインオイルギャラリの油圧との相関図である。 温間時のエンジン回転速度とメインオイルギャラリの油圧との相関図である。 第二実施形態のピストンクーリングジェットの第二閉弁状態における軸方向断面図である。 第三実施形態のピストンクーリングジェットの第一閉弁状態における軸方向断面図である。

以下、本発明のピストンクーリングジェットの実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
［ピストンクーリングジェットの配置］
まず、本実施形態のピストンクーリングジェットの配置について説明する。図１に、本実施形態のピストンクーリングジェットの配置図を示す。図１に示すように、エンジン９は、シリンダブロック９０と、ピストン９１と、コンロッド９２と、クランクシャフト９３と、を備えている。ピストン９１は、コンロッド９２を介して、クランクシャフト９３に接続されている。ピストン９１は、シリンダブロック９０内を、上下方向に往復動可能である。シリンダブロック９０には、メインオイルギャラリ９００が形成されている。メインオイルギャラリ９００は、エンジン９のオイル循環回路の一部を構成している。ピストンクーリングジェット１は、シリンダブロック９０に取り付けられている。なお、図１に示すピストンクーリングジェット１は、開弁状態である。図１に太線矢印で示すように、ピストンクーリングジェット１は、メインオイルギャラリ９００内のオイルＯを、ピストン９１の背面（下面。燃焼室と反対側の面）に噴射可能である。

［ピストンクーリングジェットの構成］
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの構成について説明する。図２に、図１の枠ＩＩ内の拡大図を示す。図２に示すように、ピストンクーリングジェット１は、本体２と、ノズル３と、弁体４と、付勢部材５と、を備えている。

本体２は、鋼製であって、上方に開口する有底円筒状（カップ状）を呈している。本体２の上端は、シリンダブロック９０に固定されている。本体２の内部には、収容室２ａが区画されている。収容室２ａは、後述する弁体４の底壁により、上方の本体側流路２０と、下方の付勢部材収容室２１と、に分割されている。本体側流路２０は、図１に示すメインオイルギャラリ９００と連通している。収容室２ａの上端には、径方向内側に張り出す第一ストッパ部２０１が形成されている。収容室２ａの底面は、第二ストッパ部２０３である。収容室２ａの底面からは、円環状にばね座２００が突設されている。

ノズル３は、鋼製であって、長軸筒状を呈している。ノズル３は、本体２の側周壁から、径方向外側に突設されている。図１に示すように、ノズル３の先端は、上方つまりピストン９１の方向を向いている。ノズル３の内部には、ノズル側流路３０が区画されている。ノズル側流路３０は、後述する弁体４により、本体側流路２０と連通、遮断可能である。

弁体４は、鋼製であって、上方に開口する有底円筒状を呈している。弁体４は、収容室２ａに収容されている。弁体４の底壁は、収容室２ａを、上方の本体側流路２０と、下方の付勢部材収容室２１と、に仕切っている。本体側流路２０にはオイルＯが流動している。付勢部材収容室２１は、本体側流路２０に対して、液密的に隔離されている。弁体４は、収容室２ａ内を、上下方向に往復動可能である。弁体４の底壁下面からは、円環状にばね座４０が突設されている。弁体４の側周壁右側には、上方から下方に向かって、第二遮断部４３と、連通孔４１と、第一遮断部４２と、が並んで配置されている。

付勢部材５は、付勢部材収容室２１に収容されている。付勢部材５は、ばね定数が一定のコイルばね５２を備えている。コイルばね５２は、本発明の「ばね部」の概念に含まれる。コイルばね５２は、鋼製であって、上下方向に伸縮可能である。コイルばね５２は、弁体４のばね座４０と、収容室２ａのばね座２００と、の間に介装されている。コイルばね５２は、収縮状態から自然長状態（外力が加わっていない状態）に戻る際の伸張力を利用して、弁体４を上方に付勢する。

［開弁状態］
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの開弁状態について説明する。図２に示すように、開弁状態においては、コイルばね５２の上向きの付勢力と、オイルＯの油圧による下向きの押圧力と、が釣り合う位置に、弁体４が配置されている。開弁状態においては、連通孔４１を介して、本体側流路２０とノズル側流路３０とは連通している。このため、本体側流路２０からノズル側流路３０にオイルＯが流れ込む。つまり、図１に示すピストン９１に対して、オイルＯが噴射される。

［第一閉弁状態］
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの第一閉弁状態について説明する。図３に、本実施形態のピストンクーリングジェットの第一閉弁状態における軸方向断面図を示す。なお、図３は、図２に対応している。

図３に示すように、第一閉弁状態においては、コイルばね５２の上向きの付勢力の方が、オイルＯの油圧による下向きの押圧力よりも、大きい。このため、図２に示す開弁状態に対して、弁体４が上昇している。弁体４の上端は、第一ストッパ部２０１に当接している。当接により、弁体４の位置（上死点）が決定される。

弁体４が上昇することにより、連通孔４１の代わりに、第一遮断部４２が、本体側流路２０とノズル側流路３０との間に配置される。このため、本体側流路２０とノズル側流路３０とが遮断される。したがって、第一閉弁状態においては、本体側流路２０からノズル側流路３０にオイルＯが流れない。つまり、図１に示すピストン９１に対して、オイルＯが噴射されない。

［第二閉弁状態］
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの第二閉弁状態について説明する。図４に、本実施形態のピストンクーリングジェットの第二閉弁状態における軸方向断面図を示す。なお、図４は、図２に対応している。

図４に示すように、第二閉弁状態においては、オイルＯの油圧による下向きの押圧力の方が、コイルばね５２の上向きの付勢力よりも、大きい。このため、図２に示す開弁状態に対して、弁体４が下降している。コイルばね５２は、弾性限界内における最短長の状態である。つまり、コイルばね５２は、潰れきっている。弁体４の位置（下死点）は、潰れきったコイルばね５２を介して、第二ストッパ部２０３（収容室２ａの底面）により決定される。

弁体４が下降することにより、連通孔４１の代わりに、第二遮断部４３が、本体側流路２０とノズル側流路３０との間に配置される。このため、本体側流路２０とノズル側流路３０とが遮断される。したがって、第二閉弁状態においては、本体側流路２０からノズル側流路３０にオイルＯが流れない。つまり、図１に示すピストン９１に対して、オイルＯが噴射されない。

［ピストンクーリングジェットの冷間時の動き］
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの冷間時（図１に示すエンジン９の暖機時）の動きについて説明する。図５に、冷間時のエンジン回転速度とメインオイルギャラリの油圧との相関図を示す。外気の温度は、Ｔ＝２０℃である。

図１に示すエンジン９を始動すると、図５に示すように、０秒から３秒までの間に、エンジン回転速度は、０ｒｐｍから１７００ｒｐｍ程度まで、急激に上昇する。また、図１に示すメインオイルギャラリ９００のオイルＯの油圧は、図５に示すように、０ｋＰａから４１０ｋＰａ程度まで、急激に上昇する。その理由は、エンジン９の始動直後は、オイルＯの油温が低く、オイルＯの粘度が高いためである。なお、図５に細線で示すように、外気の温度Ｔがさらに低い場合（極低温の場合）、オイルＯの油圧はさらに上昇する。

エンジン９の始動後３秒から４３秒の間においては、エンジン回転速度は、１７００ｒｐｍ程度から１０００ｒｐｍ程度まで下降する。また、オイルＯの油温は徐々に上昇し、オイルＯの粘度は低くなる。このため、オイルＯの油圧は、４１０ｋＰａ程度から３７０ｋＰａ程度まで、下降する。

エンジン９の始動後４３秒から５００秒の間においては、エンジン回転速度は、１０００ｒｐｍ程度から７００ｒｐｍ程度まで下降する。また、オイルＯの油温はさらに上昇し、オイルＯの粘度はさらに低くなる。このため、オイルＯの油圧は、３７０ｋＰａ程度から１７０ｋＰａ程度まで、急激に下降する。

エンジン９の始動後５００秒から１８００秒の間においては、エンジン回転速度は、７００ｒｐｍ程度のままである。一方、オイルＯの油温はさらに上昇し、オイルＯの粘度はさらに低くなる。このため、オイルＯの油圧は、１７０ｋＰａ程度から８０ｋＰａ程度まで、下降する。

エンジン９の始動後１８００秒以降は、エンジン回転速度は、７００ｒｐｍ程度のままである。また、オイルＯの油圧は、８０ｋＰａ程度のままである。このようにして、エンジン９の暖機が完了する。

冷間時においては、図１に示すピストンクーリングジェット１は、付勢部材５の付勢力と、オイルＯの油圧の押圧力と、のバランス状態により、上述した開弁状態と、第一閉弁状態と、第二閉弁状態と、に切り替わる。

具体的には、油圧が、低圧側しきい値である１７０ｋＰａ以上であって高圧側しきい値である３７０ｋＰａ以下の場合、ピストンクーリングジェット１は、図２に示す開弁状態に切り替わる。この場合、図１に示すピストン９１にオイルＯが噴射される。

また、油圧が１７０ｋＰａ未満の場合は、ピストンクーリングジェット１は、図３に示す第一閉弁状態に切り替わる。この場合、図１に示すピストン９１にオイルＯが噴射されない。

また、油圧が１７０ｋＰａ超過の場合は、ピストンクーリングジェット１は、図４に示す第二閉弁状態に切り替わる。この場合、図１に示すピストン９１にオイルＯが噴射されない。

このように、冷間時においては、オイルＯの油圧が低圧側しきい値（＝１７０ｋＰａ）未満の場合、および高圧側しきい値（＝３７０ｋＰａ）超過の場合に、ピストン９１に対するオイルＯの噴射を停止することができる。

［ピストンクーリングジェットの温間時の動き］
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの温間時（図１に示すエンジン９の暖機完了後）の動きについて説明する。図６に、温間時のエンジン回転速度とメインオイルギャラリの油圧との相関図を示す。図に示すのは、油温Ｔ＝８０℃の場合と油温Ｔ＝１００℃の場合である。

エンジン回転速度が上昇すると、図１に示すメインオイルギャラリ９００のオイルＯの油圧は、上昇する。同じエンジン回転速度で比較すると、油温Ｔが低い方が油圧が高くなっている。その理由は、油温Ｔが低い方がオイルＯの粘度が高いからである。

油温Ｔ＝８０℃の場合、エンジン回転速度が１７００ｒｐｍ以上になると、油圧が１７０ｋＰａ以上になる。このため、図３に示す第一閉弁状態から図２に示す開弁状態に、ピストンクーリングジェット１が切り替わる。したがって、図１に示すピストン９１にオイルＯが噴射される。

油温Ｔ＝１００℃の場合、エンジン回転速度が２１００ｒｐｍ以上になると、油圧が１７０ｋＰａ以上になる。このため、図３に示す第一閉弁状態から図２に示す開弁状態に、ピストンクーリングジェット１が切り替わる。したがって、図１に示すピストン９１にオイルＯが噴射される。

［作用効果］
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの作用効果について説明する。本実施形態のピストンクーリングジェットは、図２に示す開弁状態と、図３に示す第一閉弁状態と、図４に示す第二閉弁状態と、に切り替え可能である。図５に示すように、冷間時のエンジン９の始動直後（図５では３秒から４３秒の間）においては、オイルＯの粘度が高く、オイルＯの油圧が過度に高い（図５では３７０ｋＰａ超過）。したがって、従来のピストンクーリングジェットの油圧式バルブ機構によると、ピストンクーリングジェットが作動してしまう。つまり、図１に示すピストン９１にオイルＯを噴射してしまう。

この点、本実施形態のピストンクーリングジェット１によると、油圧が低く、付勢部材５の付勢力が油圧の押圧力を上回る状態（図３に示す第一閉弁状態）のみならず、油圧が過度に高く、付勢部材５の付勢力が油圧の押圧力を下回る状態（図４に示す第二閉弁状態）においても、本体側流路２０とノズル側流路３０とを遮断することができる。このため、エンジン９の始動直後のオイルＯの油圧が過度に高い状態であっても、第二閉弁状態により、ピストン９１に対するオイルＯの噴射を遮断することができる。

このように、本実施形態のピストンクーリングジェット１によると、冷間時におけるオイルＯの噴射を制御することができる。このため、ピストン９１の温度を早期に昇温させることができる。また、ピストン９１の過冷却を抑制することができる。また、エンジン９の暖機を早期に完了させることができる。また、粘度の高いオイルＯがクランクシャフト９３に落下しにくいため、クランクシャフト９３の回転抵抗（オイルＯに対する攪拌抵抗）が大きくなるのを抑制することができる。

また、本実施形態のピストンクーリングジェット１によると、温度式バルブ機構や電子制御式バルブ機構を配置する必要がない。このため、構造が簡単で、小型化が可能である。

また、図６に示すように、温間時においては、油温Ｔによらず、エンジン回転速度が上限まで上昇しても、油圧が高圧側しきい値（＝３７０ｋＰａ）を超えることはない。このため、図２に示す開弁状態から図４に示す第二閉弁状態に、ピストンクーリングジェット１が切り替わることはない。したがって、温間時においては、油圧が低圧側しきい値（＝１７０ｋＰａ）以上の全領域において、図１に示すピストン９１にオイルＯを噴射することができる。

また、本実施形態のピストンクーリングジェット１によると、弁体４の往復動方向に沿って、第一遮断部４２と連通孔４１と第二遮断部４３とが並んでいる。第一遮断部４２により第一閉弁状態を、連通孔４１により開弁状態を、第二遮断部４３により第二閉弁状態を、それぞれ達成することができる。

また、本実施形態のピストンクーリングジェット１によると、図３に示すように、第一閉弁状態における弁体４の位置を、第一ストッパ部２０１により決定することができる。また、図４に示すように、第二閉弁状態における弁体４の位置を、第二ストッパ部２０３により決定することができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態のピストンクーリングジェットと、第一実施形態のピストンクーリングジェットとの相違点は、段差状の第二ストッパ部が配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図７に、本実施形態のピストンクーリングジェットの第二閉弁状態における軸方向断面図を示す。なお、図４と対応する部位については、同じ符号で示す。図７に示すように、収容室２ａの底面からは、円環状の第二ストッパ部２０３が突設されている。第二閉弁状態において、弁体４の底壁下面は、第二ストッパ部２０３に当接している。当接により、弁体４の位置（下死点）が決定される。

本実施形態のピストンクーリングジェットと、第一実施形態のピストンクーリングジェットとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態によると、弁体４が第二ストッパ部２０３に、直接、当接することにより、第二閉弁状態における弁体４の位置を決定することができる。

＜第三実施形態＞
本実施形態のピストンクーリングジェットと、第一実施形態のピストンクーリングジェットとの相違点は、付勢部材が、伸張状態から自然長状態に戻る際の収縮力を利用して、弁体を付勢している点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図８に、本実施形態のピストンクーリングジェットの第一閉弁状態における軸方向断面図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、コイルばね５２の上端は、抜け止め用のストッパ部２０２に係止されている。一方、コイルばね５２の下端は、抜け止め用のストッパ部４４に係止されている。コイルばね５２は、弁体４に、引張方向（上方に引き上げる方向）の付勢力を加えている。第一閉弁状態において、コイルばね５２は、弾性限界内における最短長の状態である。つまり、コイルばね５２は、縮みきっている。弁体４の位置（上死点）は、縮みきったコイルばね５２を介して、第一ストッパ部２０１により決定される。

本実施形態のピストンクーリングジェットと、第一実施形態のピストンクーリングジェットとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、付勢部材５が、伸張状態から自然長状態に戻る際の収縮力を利用して、弁体４を付勢してもよい。つまり、付勢部材５が弁体４を引っ張ってもよい。

＜その他＞
以上、本発明のピストンクーリングジェットの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

上記実施形態においては、図５、図６に示すように、低圧側しきい値を１７０ｋＰａに、高圧側しきい値を３７０ｋＰａに、それぞれ設定した。しかしながら、低圧側しきい値、高圧側しきい値の設定値は特に限定しない。例えば、図６に示す温間時において、ピストン９１を冷却を開始したい油圧に、低圧側しきい値を設定してもよい。また、図５に示す冷間時に到達する油圧であって、図６に示す温間時に到達しない油圧に、高圧側しきい値を設定してもよい。

また、付勢部材５のばね部を、コイルばね以外のばね（板ばね、皿ばね、空気ばねなど）により構成してもよい。また、ばね部を、ゴム、弾性発泡体などの弾性体により構成してもよい。

１：ピストンクーリングジェット、２：本体、２ａ：収容室、３：ノズル、４：弁体、５：付勢部材、９：エンジン。
２０：本体側流路、２１：付勢部材収容室、３０：ノズル側流路、４０：ばね座、４１：連通孔、４２：第一遮断部、４３：第二遮断部、４４：ストッパ部、５２：コイルばね（ばね部）、９０：シリンダブロック、９１：ピストン、９２：コンロッド、９３：クランクシャフト。
２００：ばね座、２０１：第一ストッパ部、２０２：ストッパ部、２０３：第二ストッパ部、９００：メインオイルギャラリ。
Ｏ：オイル。

Claims (4)

1. オイルが流れる本体側流路を有する本体と、
   ノズル側流路を有するノズルと、
   該本体側流路と該ノズル側流路とを連通、遮断可能な弁体と、
   該弁体を付勢する付勢部材と、
   を備えるピストンクーリングジェットであって、
   前記付勢部材は、単一のばね部を有し、
   前記弁体は、該付勢部材の付勢力と、前記オイルの油圧の押圧力と、により駆動され、
   前記本体側流路と前記ノズル側流路とを連通する開弁状態と、
   該開弁状態に対して、該付勢力が該押圧力を上回ることにより該弁体が移動し、該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第一閉弁状態と、
   該開弁状態に対して、該付勢力が該押圧力を下回ることにより該弁体が移動し、該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第二閉弁状態と、
   に切り替え可能なことを特徴とするピストンクーリングジェット。
2. 前記開弁状態は、前記油圧が低圧側しきい値以上高圧側しきい値以下の状態であり、
   前記第一閉弁状態は、該油圧が該低圧側しきい値未満の状態であり、
   前記第二閉弁状態は、該油圧が該高圧側しきい値超過の状態である請求項１に記載のピストンクーリングジェット。
3. 前記本体は、前記弁体を往復動可能に収容する収容室を有し、
   該弁体は、前記開弁状態において前記本体側流路と前記ノズル側流路とを連通する連通孔と、該連通孔の往復動方向一方に配置され前記第一閉弁状態において該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第一遮断部と、該連通孔の往復動方向他方に配置され前記第二閉弁状態において該本体側流路と該ノズル側流路とを遮断する第二遮断部と、を有する請求項１または請求項２に記載のピストンクーリングジェット。
4. 前記本体は、前記第一閉弁状態における前記弁体の位置を決定する第一ストッパ部と、前記第二閉弁状態における該弁体の位置を決定する第二ストッパ部と、を有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のピストンクーリングジェット。

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