JP2013249742A - Oil jet - Google Patents

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Yuichiro Kimura
雄一郎 木村
Akihiro Honda
暁拡 本田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oil jet in which injection-valve opening pressure is mechanically and automatically adjusted according to the oil temperature.SOLUTION: A body 2 of an oil jet 100 is provided with: an oil supply port 6 opened in an oil passage 62; a cylinder 4 whose one end communicates with the oil supply port 6 while whose the other end is closed; and an oil injection port 10 opened in the side surface of the cylinder 4. A piston valve 20 is housed in the cylinder 4. The piston valve 20 forms a differential pressure chamber 8, being a closed section, in the cylinder 4. The differential pressure chamber 8 communicates with the oil supply port 6 via an orifice 22 provided in the piston valve 2. A groove 24 communicating with the differential pressure chamber 8 is formed in the outer peripheral surface of the piston valve 20. The piston valve 20 is biased to a position to close the oil injection port 10 by a first spring 16 and a second spring 18. Further, the body 2 is formed with a leak hole 42 for leaking oil to the outside of the body 2 from the differential pressure chamber 8.

Description

本発明は、内燃機関のピストンの冷却に用いられるオイルジェットに関する。   The present invention relates to an oil jet used for cooling a piston of an internal combustion engine.

内燃機関のシリンダブロックには加圧されたオイルが流れるオイル通路が形成されている。オイルジェットはこのオイル通路から供給されるオイルをピストンやピストンとシリンダボアとの間に噴射し、それにより高温になったピストンを冷却する装置である。従来一般的に用いられているオイルジェットは、油圧に応じて弁を開閉させる仕組みを有している。具体的には、弁体はバネによって油圧に抗する方向に付勢されており、弁体が油圧により受ける力がバネの力を上回ったときに、弁体が弁座から離れて弁が開くようになっている。油圧は内燃機関の回転数の上昇に応じて増大する一方、回転数が高まるほどピストンの温度も高くなることから、上記仕組みによればピストンが高温になる状況でオイルを噴射してピストンを冷却し、ピストンの温度が高くない状況ではオイルの噴射を停止することで過冷却を防止することができる。   An oil passage through which pressurized oil flows is formed in the cylinder block of the internal combustion engine. The oil jet is a device that injects oil supplied from the oil passage between the piston and the piston and the cylinder bore, and thereby cools the piston that has become hot. Conventionally used oil jets have a mechanism for opening and closing a valve in accordance with hydraulic pressure. Specifically, the valve body is biased by a spring in a direction against the hydraulic pressure, and when the force received by the hydraulic pressure exceeds the force of the spring, the valve body separates from the valve seat and the valve opens. It is like that. While the hydraulic pressure increases as the rotational speed of the internal combustion engine increases, the piston temperature increases as the rotational speed increases. Therefore, according to the above mechanism, oil is injected to cool the piston while the piston is hot. In a situation where the temperature of the piston is not high, overcooling can be prevented by stopping oil injection.

以下の特許文献1に記載されたオイルジェットも、油圧に応じて弁を開閉させるためのバネ機構を備えている。このオイルジェットは、さらに、油温に応じてオイルの噴射量を変化させる仕組みも有している。その仕組みとは、弁の上流に配置された絞り部材である。絞り部材には複数の絞り孔が形成されている。これらの絞り孔を通過する際にはオイルは流動抵抗を受け、その大きさはオイルの粘度が高いほど大きくなる。このため、オイルの温度が低くオイルの粘度が高いときには絞り孔を通過するオイルの流量は少なくなり、オイルの温度が高くオイルの粘度が低いときには絞り孔を通過するオイルの流量は多くなる。このような仕組みにより、油圧の上昇によって弁が開いたとき、それが機関始動直後の冷間時であれば油温が低いことからオイルの噴射量は抑制され、暖機完了後であれば油温の上昇によってオイルの噴射量は増大されることになる。   The oil jet described in Patent Document 1 below also includes a spring mechanism for opening and closing a valve in accordance with hydraulic pressure. The oil jet further has a mechanism for changing the oil injection amount in accordance with the oil temperature. The mechanism is a throttle member disposed upstream of the valve. A plurality of aperture holes are formed in the aperture member. When passing through these throttle holes, the oil is subjected to flow resistance, and its magnitude increases as the viscosity of the oil increases. For this reason, when the temperature of the oil is low and the viscosity of the oil is high, the flow rate of the oil passing through the throttle hole decreases. When the temperature of the oil is high and the viscosity of the oil is low, the flow rate of oil passing through the throttle hole increases. With such a mechanism, when the valve is opened due to an increase in hydraulic pressure, the oil injection amount is suppressed because the oil temperature is low if it is cold immediately after the engine is started, and if the oil is warmed up, As the temperature rises, the oil injection amount is increased.

特開2011−064155号公報JP 2011-064155 A

特許文献1に記載のオイルジェットは油圧だけでなく油温によっても作動状態が変化するように構成されている。油温は油圧とともにピストンの温度状態に密接に関連することから、油温にも応じてオイルジェットの作動状態が切り替わる構成によれば、単に油圧に応じて弁が開閉するだけの一般的なオイルジェットに比べて、オイルの噴射によるピストンの冷却をより適切に行うことができると考えられる。   The oil jet described in Patent Document 1 is configured so that its operating state changes not only by oil pressure but also by oil temperature. Since the oil temperature is closely related to the temperature state of the piston as well as the oil pressure, the configuration in which the operating state of the oil jet is switched according to the oil temperature is a general oil that simply opens and closes the valve according to the oil pressure. It is considered that the piston can be cooled more appropriately by the injection of oil than the jet.

しかしながら、特許文献1に記載のオイルジェットには問題がある。特許文献1に記載のオイルジェットは、オイルの流路に絞り部材が配置されているため、オイルが絞り部材を通過する際に圧力損失が発生する。油温が高くなってオイルの粘度が低くなれば発生する圧力損失は小さくなるものの、絞り部材が配置されていないオイルジェットに比較すれば圧力損失は大きい。その分だけ、高温時にピストンに噴射されるオイルの噴射量は少なくなってしまう。さらに、油圧が上昇しても油温が十分に高くなるまではオイルの噴射量は抑制されるため、冷間状態の内燃機関が高回転で運転されたような場合には、ピストンが高温になっているにもかかわらず十分な量のオイルが噴射されないおそれがある。   However, there is a problem with the oil jet described in Patent Document 1. In the oil jet described in Patent Document 1, since a throttle member is disposed in the oil flow path, pressure loss occurs when the oil passes through the throttle member. If the oil temperature is high and the viscosity of the oil is low, the generated pressure loss is small, but the pressure loss is large compared to an oil jet without a throttle member. Accordingly, the amount of oil injected to the piston at a high temperature decreases. Furthermore, even if the oil pressure rises, the oil injection amount is suppressed until the oil temperature becomes sufficiently high, so that when the cold internal combustion engine is operated at a high speed, the piston becomes hot. In spite of this, a sufficient amount of oil may not be injected.

以上述べた問題は、弁が開くときの開弁圧を油温に応じて変化させることで解決することができる。つまり、油温が低いときには開弁圧を高くし、油温が高くなるにつれて開弁圧を低くできれば、特許文献1に記載の各オイルジェットで生じているような問題は発生しない。ただし、その手段はあくまでも機械式のオイルジェットであることが望ましい。ソレノイドによって弁を開閉するオイルジェットであれば、油圧や油温に応じて弁の開閉を電気的に操作することができる。しかし、信頼性とコストについて勘案するならば、機械式のオイルジェットのほうが有利だからである。   The problems described above can be solved by changing the valve opening pressure when the valve opens according to the oil temperature. That is, if the valve opening pressure can be increased when the oil temperature is low and the valve opening pressure can be decreased as the oil temperature increases, the problem that occurs in each oil jet described in Patent Document 1 does not occur. However, the means is preferably a mechanical oil jet. In the case of an oil jet that opens and closes a valve by a solenoid, the opening and closing of the valve can be electrically operated in accordance with the hydraulic pressure and the oil temperature. However, considering the reliability and cost, a mechanical oil jet is more advantageous.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、油温に応じて開弁圧が機械的に自動調整されるオイルジェットを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the oil jet by which valve opening pressure is automatically adjusted automatically according to oil temperature.

本発明に係るオイルジェットは少なくともボディー、ピストン弁、第1バネ及び第2バネを備えている。ボディーは内燃機関のシリンダブロックに取り付けられるオイルジェットの本体部であって、オイル供給ポート、シリンダ及びオイル噴射ポートを有している。オイル供給ポートはボディーがシリンダブロックに取り付けられたときにシリンダブロック内のオイル通路に開口するように形成されている。シリンダはその一方の端部がオイル供給ポートに連通し他方の端部は閉塞されている。オイル噴射ポートはシリンダの側面に開口している。   The oil jet according to the present invention includes at least a body, a piston valve, a first spring, and a second spring. The body is an oil jet main body attached to a cylinder block of the internal combustion engine, and has an oil supply port, a cylinder, and an oil injection port. The oil supply port is formed so as to open to an oil passage in the cylinder block when the body is attached to the cylinder block. One end of the cylinder communicates with the oil supply port and the other end is closed. The oil injection port opens on the side of the cylinder.

ピストン弁はシリンダに収容されてシリンダ内に閉区画を形成している。ピストン弁には閉区画をオイル供給ポートの側に連通させるオリフィスが形成されている。また、ピストン弁の外周の少なくとも一部には閉区画と連通する溝が形成されている。第1のバネはピストン弁をオイル噴射ポートの側に付勢している。第2のバネはピストン弁を閉区画の側に付勢している。第1のバネ及び第2のバネは、オイル通路内の圧力と閉区画内の圧力との差圧が所定範囲内にあるときにオイル噴射ポートを塞ぐ位置にピストン弁が位置し、オイル通路内の圧力と閉区画内の圧力との差圧が所定範囲の下限から外れたときに溝とオイル噴射ポートとが連通するようにバネ長さ及びバネ定数を調整されている。   The piston valve is accommodated in the cylinder and forms a closed section in the cylinder. The piston valve is formed with an orifice that allows the closed section to communicate with the oil supply port. A groove communicating with the closed compartment is formed on at least a part of the outer periphery of the piston valve. The first spring biases the piston valve toward the oil injection port. The second spring biases the piston valve toward the closed compartment. In the first spring and the second spring, the piston valve is located at a position where the oil injection port is closed when the differential pressure between the pressure in the oil passage and the pressure in the closed compartment is within a predetermined range. The spring length and the spring constant are adjusted so that the groove communicates with the oil injection port when the differential pressure between the pressure in the closed section and the pressure in the closed compartment deviates from the lower limit of the predetermined range.

さらに、本発明に係るオイルジェットにおいて、ボディーには、シリンダ内の閉区画からボディーの外へオイルを漏出させるリーク孔が形成されている。リーク孔の形状としては様々な形状を採ることができる。シリンダの底部から閉区画内に挿入され、スリーブ弁を貫通してピストン弁の移動範囲を制限する柱状のストッパをオイルジェットが備える場合には、ボディーに形成されたストッパを通すための孔とストッパの側面との間にできる隙間によってリーク孔を構成することができる。その場合のリーク孔の形状はストッパの周囲を囲む環状の隙間とすることができる。   Furthermore, in the oil jet according to the present invention, the body is formed with a leak hole through which oil leaks from the closed section in the cylinder to the outside of the body. Various shapes can be employed as the shape of the leak hole. When the oil jet has a columnar stopper that is inserted into the closed compartment from the bottom of the cylinder and passes through the sleeve valve to limit the movement range of the piston valve, a hole and stopper for passing the stopper formed in the body The leak hole can be formed by a gap formed between the side surfaces of the two. The shape of the leak hole in that case can be an annular gap surrounding the stopper.

本発明に係るオイルジェットが有する上記の構成によれば、ピストン弁によってオイル噴射ポートが開閉される。ピストン弁には、シリンダブロック内のオイル通路を流れるオイルの圧力と第2のバネによる付勢力とが作用すると同時に、それとは逆の方向に、閉区画内のオイルの圧力と第1のバネによる付勢力とが作用する。そして、ピストン弁が閉区画内の油圧から受ける力と第1のバネによる付勢力との合力よりも、ピストン弁がオイル通路内の油圧から受ける力と第2のバネによる付勢力との合力のほうが大きくなったとき、ピストン弁はオイル通路から供給されるオイルに押されてオイル噴射ポートを塞ぐ位置から移動する。これによりオイル噴射ポートとオイル供給ポートとが連通し、オイル噴射ポートへオイルが供給されてオイルの噴射が達成される。   According to the above configuration of the oil jet according to the present invention, the oil injection port is opened and closed by the piston valve. On the piston valve, the pressure of the oil flowing through the oil passage in the cylinder block and the urging force of the second spring act, and at the same time, the pressure of the oil in the closed compartment and the first spring are reversed. A biasing force acts. Then, the resultant force of the force received by the piston valve from the hydraulic pressure in the oil passage and the biasing force by the second spring is greater than the resultant force of the force received by the piston valve from the hydraulic pressure in the closed compartment and the biasing force by the first spring. When it becomes larger, the piston valve moves from a position where it is pushed by the oil supplied from the oil passage and closes the oil injection port. As a result, the oil injection port communicates with the oil supply port, and oil is supplied to the oil injection port to achieve oil injection.

閉区画の油圧は、オリフィスを通って閉区画に流入するオイルの流量と、リーク孔を通って閉区画から漏出するオイルの流量との関係によって変化する。本発明に係るオイルジェットにおいて、オリフィスとリーク孔とは流量を決定する因子において違いがある。流量と圧力との関係がベルヌーイの定理にしたがうオリフィスでは、オイル密度が流量を左右する。より詳しくは、オリフィスを通過してオイル噴射ポート側から閉区画内に流入するオイルの流量はオイル密度の1/2乗に反比例する。一方、ハーゲン・ポアズイユの法則によって流量が決まるリーク孔では、オイル粘度が流量を左右する。より詳しくは、リーク孔を通過してシリンダの閉区画からボディーの外部へ漏出するオイルの流量はオイル粘度に反比例する。ここで重要なことは、オイル密度とオイル粘度とでは油温に対する感度が大きく異なることである。油温の変化に対するオイル密度の変化はほとんどなく、内燃機関におけるオイルの通常温度域においては、オイル密度はほぼ一定とみなすことができる。これに対して、油温の変化に対するオイル粘度の変化は極めて大きい。オイルの油種にもよるが、冷間時のオイル粘度は暖機後のオイル粘度よりも10倍以上高い。このため、同一の閉区画内の圧力で比較した場合、オリフィスから閉区画内に流入するオイルの流量は油温によって大きく変化しないものの、リーク孔から漏出するオイルの流量は油温が高くなるほど増大する。リーク孔から漏出するオイルの流量が大きいほど閉区画内の油圧の低下も大きい。   The oil pressure in the closed compartment changes depending on the relationship between the flow rate of oil flowing into the closed compartment through the orifice and the flow rate of oil leaking from the closed compartment through the leak hole. In the oil jet according to the present invention, the orifice and the leak hole are different in factors that determine the flow rate. For orifices where the relationship between flow and pressure follows Bernoulli's theorem, the oil density affects the flow. More specifically, the flow rate of the oil that passes through the orifice and flows into the closed section from the oil injection port side is inversely proportional to the 1/2 power of the oil density. On the other hand, in a leak hole whose flow rate is determined by Hagen-Poiseuille's law, the oil viscosity affects the flow rate. More specifically, the flow rate of oil that passes through the leak hole and leaks from the closed section of the cylinder to the outside of the body is inversely proportional to the oil viscosity. What is important here is that the sensitivity to oil temperature differs greatly between oil density and oil viscosity. There is almost no change in the oil density with respect to the change in the oil temperature, and the oil density can be regarded as almost constant in the normal temperature range of the oil in the internal combustion engine. On the other hand, the change in oil viscosity with respect to the change in oil temperature is extremely large. Although depending on the type of oil, the oil viscosity during cold is 10 times or more higher than the oil viscosity after warm-up. For this reason, when compared with the pressure in the same closed compartment, the flow rate of oil flowing from the orifice into the closed compartment does not vary greatly depending on the oil temperature, but the flow rate of oil leaking from the leak hole increases as the oil temperature increases. To do. The greater the flow rate of oil leaking from the leak hole, the greater the drop in hydraulic pressure in the closed compartment.

ピストン弁の位置が一定であれば第1のバネと第2のバネの各付勢力は一定であることから、ピストン弁を移動させるのに必要なオイル通路内の油圧、すなわち開弁圧は閉区画内の油圧によって決まる。暖機の完了後のように油温が高い場合には、オイル粘度が低いために閉区画内からオイルが漏れやすくなり、結果、閉区画内の圧力が低くなることから開弁圧は低くなる。一方、冷間時のように油温が低い場合には、オイル粘度が高いために閉区画内からオイルが漏れにくく、結果、閉区画内の圧力が高くなることから開弁圧も高くなる。つまり、本発明に係るオイルジェットが有する上記の構成によれば、油温が高いほど開弁圧は低く油温が低いほど開弁圧は高くなるように開弁圧は機械的に自動調整される。   If the position of the piston valve is constant, the urging forces of the first spring and the second spring are constant. Therefore, the hydraulic pressure in the oil passage required to move the piston valve, that is, the valve opening pressure is closed. It depends on the hydraulic pressure in the compartment. When the oil temperature is high, such as after the warm-up is completed, the oil viscosity is low, so that oil easily leaks from the closed compartment, and as a result, the valve opening pressure becomes low because the pressure in the closed compartment becomes low. . On the other hand, when the oil temperature is low as in the cold state, the oil viscosity is high, so that the oil does not easily leak from the closed compartment, and as a result, the pressure in the closed compartment increases and the valve opening pressure also increases. That is, according to the configuration of the oil jet according to the present invention, the valve opening pressure is mechanically automatically adjusted so that the valve opening pressure is lower as the oil temperature is higher and the valve opening pressure is higher as the oil temperature is lower. The

ところで、極低温下では、閉区画内のオイル粘度が極めて高くなることによってリーク孔からのオイルの漏出が進まず、閉区画内の油圧が大きく上昇する場合がある。閉区画内の油圧の過度の上昇はオイルジェットの部品を破損させてしまうおそれがある。また、閉区画内の油圧の上昇はピストン弁の開弁方向への動きを妨げるため、極低温下ではオイル噴射が全く行われなくなるおそれもある。   By the way, under extremely low temperatures, the oil viscosity in the closed compartment may become extremely high, so that oil leakage from the leak hole does not proceed, and the hydraulic pressure in the closed compartment may increase significantly. Excessive rise in oil pressure in the closed compartment can damage the oil jet components. Moreover, since the increase in the hydraulic pressure in the closed compartment prevents the movement of the piston valve in the valve opening direction, there is a possibility that oil injection may not be performed at extremely low temperatures.

しかし、本発明に係るオイルジェットが有する上記の構成によれば、閉区画内の油圧が大きく上昇すると、ピストン弁がオイル通路内の油圧から受ける力と第2のバネによる付勢力との合力よりも、ピストン弁が閉区画内の油圧から受ける力と第1のバネによる付勢力との合力のほうが大きくなることにより、ピストン弁はオイル供給ポートの側に移動する。これにより、ピストン弁に形成された溝を介してオイル噴射ポートと閉区画とが連通する。溝は、好ましくは、ピストン弁の外周全体に環状に形成されていることが好ましい。そうすることで、ピストン弁が回転したとしても、オイル噴射ポートと閉区画とを確実に連通させることができる。また、溝は、ピストン弁の外周側から軸線側に向けて下側に傾斜して形成されていることも好ましい。そうすることで、内燃機関の停止後も溝にはオイルが残留し、次回の始動時には残留したオイルがピストン弁とシリンダとの間の潤滑油として作用するからである。   However, according to the above configuration of the oil jet according to the present invention, when the hydraulic pressure in the closed compartment rises greatly, the resultant force of the force received by the piston valve from the hydraulic pressure in the oil passage and the urging force by the second spring is obtained. However, when the resultant force of the force received by the piston valve from the hydraulic pressure in the closed compartment and the urging force of the first spring becomes larger, the piston valve moves toward the oil supply port. As a result, the oil injection port and the closed section communicate with each other through a groove formed in the piston valve. The groove is preferably formed in an annular shape over the entire outer periphery of the piston valve. By doing so, even if the piston valve rotates, the oil injection port and the closed compartment can be reliably communicated. Moreover, it is also preferable that the groove is formed so as to be inclined downward from the outer peripheral side of the piston valve toward the axis side. By doing so, the oil remains in the groove even after the internal combustion engine is stopped, and the remaining oil acts as lubricating oil between the piston valve and the cylinder at the next start-up.

オイル噴射ポートと閉区画とが溝を介して連通することで、閉区画内のオイルはオイル噴射ポートから排出される。オイル噴射ポートに排出されたオイルはピストンに向けて噴射されるので、極低温下での耐スカッフ性が担保される。また、閉区画内のオイルが外部に排出されることによって閉区画内の油圧は低下するので、油圧の過度の上昇による部品の破損も防止される。そして、閉区画内の油圧の低下によりピストン弁は再び閉区画の側に移動し、釣り合いの位置であるオイル噴射ポートを閉塞する位置にて停止する。これにより、ピストン弁の溝を介したオイル噴射は停止され、極低温下にて必要以上のオイルが噴射されることは防止される。   The oil injection port and the closed compartment communicate with each other through the groove, so that the oil in the closed compartment is discharged from the oil injection port. Since the oil discharged to the oil injection port is injected toward the piston, scuff resistance at an extremely low temperature is ensured. Moreover, since the oil pressure in the closed compartment is reduced by discharging the oil in the closed compartment to the outside, damage to the parts due to excessive increase in the oil pressure is also prevented. Then, the piston valve moves again to the closed section side due to a decrease in the hydraulic pressure in the closed section, and stops at a position where the oil injection port which is a balanced position is closed. Thereby, oil injection through the groove of the piston valve is stopped, and it is possible to prevent unnecessary oil from being injected at an extremely low temperature.

上述の通り、本発明に係るオイルジェットによれば、開弁圧を油温に応じて機械的に自動調整することができる。また、極低温下における油圧の過度の上昇を防ぎつつ適量のオイルをピストンに噴射することができる。   As described above, according to the oil jet of the present invention, the valve opening pressure can be mechanically automatically adjusted according to the oil temperature. In addition, an appropriate amount of oil can be injected onto the piston while preventing an excessive increase in hydraulic pressure at extremely low temperatures.

本発明の実施の形態に係るオイルジェットの構成を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the structure of the oil jet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るオイルジェットのピストン弁の構成を示す平面図と縦断面図である。It is the top view and longitudinal cross-sectional view which show the structure of the piston valve of the oil jet which concerns on embodiment of this invention. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 本発明の実施の形態に係るオイルジェットの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the oil jet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るオイルジェットの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the oil jet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るオイルジェットの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the oil jet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るオイルジェットの変形例の構成を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the structure of the modification of the oil jet which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施の形態に係るオイルジェットの構成は図1、図2及び図3を用いて説明することができる。図1の縦断面図に示すように、本実施の形態に係るオイルジェット100は内燃機関のシリンダブロック60に取り付けられるボディー2を備えている。シリンダブロック60にはオイルポンプによって加圧されたオイルが流れるオイル通路62が形成されている。オイルポンプは内燃機関のクランクシャフトから受ける動力によって駆動されるため、内燃機関の回転数が低いときにはオイル通路62内の油圧は低く、回転数が高くなるにつれてオイル通路62内の油圧も高くなっていく。ボディー2には、このオイル通路62に開口するオイル供給ポート6が形成されている。   The configuration of the oil jet according to the embodiment of the present invention can be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 1, an oil jet 100 according to the present embodiment includes a body 2 attached to a cylinder block 60 of an internal combustion engine. The cylinder block 60 is formed with an oil passage 62 through which oil pressurized by an oil pump flows. Since the oil pump is driven by the power received from the crankshaft of the internal combustion engine, the hydraulic pressure in the oil passage 62 is low when the rotational speed of the internal combustion engine is low, and the hydraulic pressure in the oil passage 62 increases as the rotational speed increases. Go. An oil supply port 6 that opens to the oil passage 62 is formed in the body 2.

ボディー2には、オイル供給ポート6を入口とするシリンダ4が形成されている。シリンダ4はボディー2を貫通して形成されるが、その出口は後述するホルダー40によって蓋をされている。これにより、シリンダ4の中には、一方の端部は開放され他方の端部は閉塞された空間が形成されている。シリンダ4の側面で入口の近くには、シリンダ4よりも小径のオイル噴射ポート10が開口している。ボディー2にはオイル噴射ノズル50がロウ付けなどによって取り付けられており、オイル噴射ノズル50に形成されたオイル噴射通路52がオイル噴射ポート10に連通されている。オイル噴射ノズル50の先端は内燃機関のピストンの裏面やピストンとシリンダボアとの間に向けられている。なお、図1にはオイル噴射ノズル50は一本のみ示されているが、オイル噴射ポート10をシリンダ4の周方向に複数形成することによって複数本のオイル噴射ノズル50をボディー2に取り付けることもできる。   The body 2 is formed with a cylinder 4 having an oil supply port 6 as an inlet. The cylinder 4 is formed through the body 2, and its outlet is covered with a holder 40 described later. Thus, a space is formed in the cylinder 4 where one end is open and the other end is closed. An oil injection port 10 having a smaller diameter than the cylinder 4 is open near the inlet on the side surface of the cylinder 4. An oil injection nozzle 50 is attached to the body 2 by brazing or the like, and an oil injection passage 52 formed in the oil injection nozzle 50 is communicated with the oil injection port 10. The tip of the oil injection nozzle 50 is directed to the back surface of the piston of the internal combustion engine or between the piston and the cylinder bore. Although only one oil injection nozzle 50 is shown in FIG. 1, a plurality of oil injection nozzles 50 may be attached to the body 2 by forming a plurality of oil injection ports 10 in the circumferential direction of the cylinder 4. it can.

シリンダ4にはピストン弁20と2つのバネ16,18が収容されている。シリンダ4の入口近くにはリング状のバネ座14が取り付けられている。2つのバネ16,18は何れもコイル状の圧縮バネである。第1バネ16はピストン弁20とシリンダ4の底面との間に配置されてピストン弁20をシリンダ4の入口の側に付勢し、第2バネ18はピストン弁20とバネ座14との間に配置されてピストン弁20をシリンダ4の底面の側に付勢している。   The cylinder 4 houses a piston valve 20 and two springs 16 and 18. A ring-shaped spring seat 14 is attached near the inlet of the cylinder 4. The two springs 16 and 18 are both coiled compression springs. The first spring 16 is disposed between the piston valve 20 and the bottom surface of the cylinder 4 to urge the piston valve 20 toward the inlet side of the cylinder 4, and the second spring 18 is between the piston valve 20 and the spring seat 14. The piston valve 20 is urged toward the bottom surface side of the cylinder 4.

また、シリンダ4内には、ピストン弁20の移動範囲を制限するためのストッパ32が設けられている。ストッパ32は円柱形状を有し、シリンダ4の底部からシリンダ4内に突き出ている。シリンダ4の底部はボディー2に埋め込まれたホルダー40によって形成されている。ホルダー40にはストッパ32が一体化されたプラグ30が嵌め込まれていて、ストッパ32はホルダー40に形成された孔よりシリンダ4内に挿入されている。なお、ホルダー40及びプラグ30はボディー2とは別ピースではあるが、ボディー2の一部とみなすことができる。   Further, a stopper 32 for limiting the movement range of the piston valve 20 is provided in the cylinder 4. The stopper 32 has a cylindrical shape and protrudes from the bottom of the cylinder 4 into the cylinder 4. The bottom of the cylinder 4 is formed by a holder 40 embedded in the body 2. A plug 30 integrated with a stopper 32 is fitted in the holder 40, and the stopper 32 is inserted into the cylinder 4 through a hole formed in the holder 40. The holder 40 and the plug 30 are separate pieces from the body 2, but can be regarded as a part of the body 2.

シリンダ4内には、ピストン弁20とシリンダ4の側面及び底部とによって囲まれた閉区画8が形成されている。ピストン弁20には、この閉区画8をオイル供給ポート6の側に連通させるオリフィス22が形成されている。図2はピストン弁20の詳細な構成を示している。図2の(a)はピストン弁20を上方から見た平面図であり、図2の(b)は(a)のB−B線断面図である。オリフィス22がピストン弁20に形成されていることにより、オイルジェット100をシリンダブロック60に取り付けたときには閉区画8内にはオリフィス22を介してオイルが満たされる。ただし、閉区画8の油圧には、後述するリーク孔42の作用によりオイル通路62の油圧に対する差圧が発生させられる。以下、この閉区画8を差圧室と称する。ピストン弁20を支持する2つのバネ16,18のバネ長さ及びバネ定数は、オイル通路62内の圧力と差圧室8内の圧力との差圧が所定範囲内にあるときにオイル噴射ポート10を塞ぐ位置にピストン弁20が位置するように調整されている。ここでは、オイル通路62に油圧が発生していない内燃機関の停止状態においてピストン弁20がオイル噴射ポート10を塞ぐように、2つのバネ16,18のバネ長さ及びバネ定数の調整が行われている。   A closed section 8 surrounded by the piston valve 20 and the side surface and bottom of the cylinder 4 is formed in the cylinder 4. The piston valve 20 is formed with an orifice 22 that allows the closed section 8 to communicate with the oil supply port 6 side. FIG. 2 shows a detailed configuration of the piston valve 20. 2A is a plan view of the piston valve 20 as viewed from above, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. Since the orifice 22 is formed in the piston valve 20, when the oil jet 100 is attached to the cylinder block 60, the closed section 8 is filled with oil through the orifice 22. However, a differential pressure with respect to the hydraulic pressure of the oil passage 62 is generated in the hydraulic pressure of the closed section 8 by the action of a leak hole 42 described later. Hereinafter, the closed section 8 is referred to as a differential pressure chamber. The spring lengths and spring constants of the two springs 16 and 18 that support the piston valve 20 are such that the oil injection port when the differential pressure between the pressure in the oil passage 62 and the pressure in the differential pressure chamber 8 is within a predetermined range. The piston valve 20 is adjusted so as to be positioned at a position where the 10 is closed. Here, the spring lengths and spring constants of the two springs 16 and 18 are adjusted so that the piston valve 20 closes the oil injection port 10 when the internal combustion engine in which no oil pressure is generated in the oil passage 62 is stopped. ing.

また、図2に示すように、ピストン弁20の外周面の下半面には、外周全体を一周する環状の溝24が形成されている。溝24は、ピストン弁20の外周側から軸線側に向けて下側に傾斜して形成されている。さらに、ピストン弁20には、溝24を差圧室8に連通させる連通孔26が形成されている。図2では連通孔26は一箇所にのみ形成されているが、複数個所に連通孔26を形成することもできる。ピストン弁20を支持する2つのバネ16,18のバネ長さ及びバネ定数は、オイル通路62内の圧力と差圧室8内の圧力との差圧が上記の所定範囲の下限から外れたときに、ピストン弁20が上方に移動して溝24とオイル噴射ポート10とが連通するように調整されている。   In addition, as shown in FIG. 2, an annular groove 24 is formed on the lower half surface of the outer peripheral surface of the piston valve 20 so as to make a full circuit around the outer periphery. The groove 24 is formed to be inclined downward from the outer peripheral side of the piston valve 20 toward the axis side. Further, the piston valve 20 is formed with a communication hole 26 that allows the groove 24 to communicate with the differential pressure chamber 8. In FIG. 2, the communication hole 26 is formed only at one place, but the communication hole 26 may be formed at a plurality of places. The spring lengths and spring constants of the two springs 16 and 18 that support the piston valve 20 are determined when the differential pressure between the pressure in the oil passage 62 and the pressure in the differential pressure chamber 8 deviates from the lower limit of the predetermined range. Further, the piston valve 20 is adjusted to move upward so that the groove 24 and the oil injection port 10 communicate with each other.

差圧室8の底部はホルダー40によって形成されているが、ホルダー40にはストッパ32を差圧室8内に挿入するための孔が開けられている。その孔とストッパ32の周面との間にはわずかな隙間42が作られている。より詳しくは、図3に示すように、ストッパ32の周囲を囲む環状の隙間42が作られている。この環状隙間42は差圧室8内のオイルをボディー2の外へ漏出させるために設けられていて、その流路断面積は差圧室8の断面積に比較すれば格段に小さく形成されている。以下、この環状隙間をリーク孔42と称する。このようなリーク孔42がボディー2に形成されることで、差圧室8からボディー2の外へオイルが漏れ出し、それにより差圧室8内の油圧が低下する。つまり、オイル通路62の油圧と差圧室8の油圧との間に差圧が発生する。   The bottom of the differential pressure chamber 8 is formed by a holder 40, and the holder 40 has a hole for inserting the stopper 32 into the differential pressure chamber 8. A slight gap 42 is formed between the hole and the peripheral surface of the stopper 32. More specifically, as shown in FIG. 3, an annular gap 42 surrounding the stopper 32 is formed. The annular gap 42 is provided to allow oil in the differential pressure chamber 8 to leak out of the body 2, and its cross-sectional area is formed to be much smaller than the cross-sectional area of the differential pressure chamber 8. Yes. Hereinafter, this annular gap is referred to as a leak hole 42. By forming such a leak hole 42 in the body 2, oil leaks out of the body 2 from the differential pressure chamber 8, thereby reducing the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8. That is, a differential pressure is generated between the hydraulic pressure in the oil passage 62 and the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8.

ホルダー40とプラグ30との間には、リーク孔42から漏れ出たオイルを外部へ排出するためのオイル排出室44が形成されている。オイル排出室44は、プラグ30に形成された複数のオイル排出孔34を介してボディー2の外へ連通されている。オイル排出孔34の総流路断面積はリーク孔42の流路断面積よりも格段に大きい。このため、リーク孔42からオイル排出室44に漏出したオイルは、オイル排出室44やオイル排出孔34に充満することなく、オイル排出孔34を伝って速やかにボディー2の外へ排出される。   An oil discharge chamber 44 is formed between the holder 40 and the plug 30 for discharging the oil leaking from the leak hole 42 to the outside. The oil discharge chamber 44 communicates with the outside of the body 2 through a plurality of oil discharge holes 34 formed in the plug 30. The total channel cross-sectional area of the oil discharge hole 34 is much larger than the channel cross-sectional area of the leak hole 42. Therefore, the oil leaked from the leak hole 42 to the oil discharge chamber 44 is quickly discharged out of the body 2 through the oil discharge hole 34 without filling the oil discharge chamber 44 and the oil discharge hole 34.

次に、本実施の形態に係るオイルジェット100の動作について説明する。なお、説明に使用する図4−6中には各状態におけるオイルの流れを矢印線で示している。   Next, the operation of the oil jet 100 according to the present embodiment will be described. In addition, in FIG. 4-6 used for description, the flow of oil in each state is shown by an arrow line.

図4は内燃機関が停止しているときのオイルジェット100の状態を示している。内燃機関の停止状態では、オイル通路62内の圧力と差圧室8内の圧力との間に差圧が発生しない。このため、ピストン弁20は第1バネ16による付勢力と第2バネ18による付勢力とが釣り合う位置で停止する。このときのピストン弁20の停止位置はオイル噴射ポート10を塞ぐ位置に調整されているので、内燃機関が停止しているときにオイル噴射ノズル50からオイルが排出されることはない。   FIG. 4 shows the state of the oil jet 100 when the internal combustion engine is stopped. When the internal combustion engine is stopped, no differential pressure is generated between the pressure in the oil passage 62 and the pressure in the differential pressure chamber 8. For this reason, the piston valve 20 stops at a position where the urging force by the first spring 16 and the urging force by the second spring 18 are balanced. Since the stop position of the piston valve 20 at this time is adjusted to a position that closes the oil injection port 10, oil is not discharged from the oil injection nozzle 50 when the internal combustion engine is stopped.

内燃機関が始動された場合は、オイルポンプによってオイル通路62内のオイルが加圧されることにより、ピストン弁20にはオイル通路62内の油圧がオイル供給ポート6側から作用するようになる。また、ピストン弁20のオリフィス22を通って差圧室8にオイルが流入することにより、差圧室8内でも油圧が上昇していく。オイル通路62内の油圧による力と第2バネ18による付勢力との合力はピストン弁20に対して開弁方向の力として作用し、差圧室8内の油圧による力と第1バネ16による付勢力との合力はピストン弁20に対して開弁を妨げる方向の力として作用する。これらの2つの方向の力がピストン弁20に作用することにより、ピストン弁20は2つの力が釣り合う位置に移動していく。具体的には、オイル通路62内の油圧の上昇に伴い、オイル通路62内の油圧と差圧室8内の油圧との間の圧力差が拡大するにつれて、ピストン弁20はシリンダ4の底側に徐々に押し下げられていく。   When the internal combustion engine is started, the oil in the oil passage 62 is pressurized by the oil pump, so that the hydraulic pressure in the oil passage 62 acts on the piston valve 20 from the oil supply port 6 side. In addition, oil flows into the differential pressure chamber 8 through the orifice 22 of the piston valve 20, so that the hydraulic pressure also increases in the differential pressure chamber 8. The resultant force of the oil pressure in the oil passage 62 and the urging force of the second spring 18 acts as a force in the valve opening direction on the piston valve 20, and the force by the oil pressure in the differential pressure chamber 8 and the first spring 16. The resultant force with the urging force acts on the piston valve 20 as a force in a direction that prevents valve opening. When the forces in these two directions act on the piston valve 20, the piston valve 20 moves to a position where the two forces are balanced. Specifically, as the pressure difference between the oil pressure in the oil passage 62 and the oil pressure in the differential pressure chamber 8 increases as the oil pressure in the oil passage 62 increases, the piston valve 20 moves to the bottom side of the cylinder 4. Will be gradually pushed down.

そして、オイル通路62内の油圧と差圧室8内の油圧との間の圧力差がさらに拡大し、オイル通路62内の油圧と差圧室8内の油圧との差圧が上記の所定範囲の上限を超えると、図5の模式図に示すように、ピストン弁20によるオイル噴射ポート10の閉塞は解除される。これによりオイル噴射ポート10とオイル供給ポート6とが連通し、オイル噴射ポート10へオイルが供給されてオイルノズル50からのオイル噴射が達成される。   Then, the pressure difference between the hydraulic pressure in the oil passage 62 and the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 is further expanded, and the differential pressure between the hydraulic pressure in the oil passage 62 and the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 is within the predetermined range. When the upper limit is exceeded, the blockage of the oil injection port 10 by the piston valve 20 is released as shown in the schematic diagram of FIG. As a result, the oil injection port 10 and the oil supply port 6 communicate with each other, and oil is supplied to the oil injection port 10 to achieve oil injection from the oil nozzle 50.

このときのオイル通路62内の油圧、すなわち、開弁圧は差圧室8内の油圧によって決まる。差圧室8内の油圧は差圧室8に入るオイルの流量と差圧室8から出るオイルの流量との関係によって変化する。差圧室8にはオリフィス22を通ってオイルが流入するため、その流量Q1は次の式1で表されるようにベルヌーイの定理にしたがう。つまり、オリフィス22を通過するオイルの流量Q1はオイル通路62内の油圧PM/Gと差圧室8内の油圧PINとの差圧の1/2乗に比例し、オイル密度ρの1/2乗に反比例する。なお、式1においてCは流量係数、Aはオリフィス22の流路断面積である。

Figure 2013249742
The hydraulic pressure in the oil passage 62 at this time, that is, the valve opening pressure is determined by the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8. The hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 varies depending on the relationship between the flow rate of oil entering the differential pressure chamber 8 and the flow rate of oil exiting the differential pressure chamber 8. Since oil flows into the differential pressure chamber 8 through the orifice 22, the flow rate Q 1 is in accordance with Bernoulli's theorem as expressed by the following formula 1. That is, the flow rate Q1 of the oil passing through the orifice 22 is proportional to the square of the differential pressure between the hydraulic pressure P M / G in the oil passage 62 and the hydraulic pressure P IN in the differential pressure chamber 8, and is 1 of the oil density ρ. / Inversely proportional to the square. In Equation 1, C is a flow coefficient, and A is a flow path cross-sectional area of the orifice 22.
Figure 2013249742

一方、差圧室8からはリーク孔42を通ってオイルが漏出するため、その流量Q2は次の式2で表されるようにハーゲン・ポアズイユの法則にしたがう。つまり、リーク孔42を通過するオイルの流量Q2は差圧室8内の油圧PINと大気圧POUTとの差圧に比例し、オイル粘度ηに反比例する。なお、式2においてBは係数である。

Figure 2013249742
On the other hand, since oil leaks from the differential pressure chamber 8 through the leak hole 42, the flow rate Q2 is in accordance with Hagen-Poiseuille's law as expressed by the following equation 2. That is, the flow rate Q2 of the oil passing through the leak hole 42 is proportional to the differential pressure between the hydraulic pressure P IN in the differential pressure chamber 8 and the atmospheric pressure P OUT and inversely proportional to the oil viscosity η. In Equation 2, B is a coefficient.
Figure 2013249742

上記の2つの式から分かるように、オリフィス22を通過するオイルの流量にはオイル密度が影響するが、リーク孔42を通過するオイルの流量にはオイル粘度が影響する。オイル密度とオイル粘度はともに油温の影響は受けるものの、その感度は大きく異なる。すなわち、油温の変化に対するオイル密度の変化はほとんどなく、冷間時から暖機の完了までの温度域においてオイル密度はほぼ一定であるのに対し、油温の変化に対するオイル粘度の変化は極めて大きい。オイルの油種にもよるが、冷間時のオイル粘度は暖機後のオイル粘度よりも10倍以上高い。   As can be seen from the above two equations, the oil density affects the flow rate of oil passing through the orifice 22, but the oil viscosity affects the flow rate of oil passing through the leak hole 42. Oil density and oil viscosity are both affected by oil temperature, but their sensitivity differs greatly. That is, there is almost no change in the oil density with respect to the change in the oil temperature, and the oil density is almost constant in the temperature range from the cold time to the completion of warm-up, whereas the change in the oil viscosity with respect to the change in the oil temperature is extremely large. Although depending on the type of oil, the oil viscosity during cold is 10 times or more higher than the oil viscosity after warm-up.

このような油温に対するオイル密度とオイル粘度の各特性により、オリフィス22から差圧室8内に流入するオイルの流量は油温によって大きく変化しないものの、リーク孔42から漏出するオイルの流量は油温が高くなるほど増大する。リーク孔42から漏出するオイルの流量が大きいほど差圧室8内の油圧は低下し、ピストン弁20によるオイル噴射ポート10の閉塞を解除するのに必要なオイル通路62内の油圧、すなわち開弁圧は低下する。よって、暖機完了後のように油温が高い場合には、リーク孔42からオイルが漏れやすいために開弁圧は低く、冷間時のように油温が低い場合には、リーク孔42からオイルが漏れにくいために開弁圧は高くなる。つまり、本実施の形態に係るオイルジェット100によれば、開弁圧は油温が高いほど低く油温が低いほど高くなるように機械的に自動調整される。   Due to the characteristics of the oil density and the oil viscosity with respect to the oil temperature, the flow rate of oil flowing into the differential pressure chamber 8 from the orifice 22 does not vary greatly depending on the oil temperature, but the flow rate of oil leaking from the leak hole 42 is It increases with increasing temperature. The greater the flow rate of oil leaking from the leak hole 42, the lower the oil pressure in the differential pressure chamber 8, and the oil pressure in the oil passage 62 necessary for releasing the blockage of the oil injection port 10 by the piston valve 20, that is, the valve opening. The pressure drops. Therefore, when the oil temperature is high as after the warm-up is completed, the oil is likely to leak from the leak hole 42, so that the valve opening pressure is low. When the oil temperature is low as in the cold time, the leak hole 42 Since the oil is difficult to leak from, the valve opening pressure becomes high. That is, according to the oil jet 100 according to the present embodiment, the valve opening pressure is mechanically automatically adjusted so that the higher the oil temperature is, the lower the pressure is, and the higher the oil temperature is.

ところで、例えば−30℃のような極低温下で内燃機関を始動すると、差圧室8内のオイル粘度が極めて高くなることによってリーク孔42からのオイルの漏出が進まず、差圧室8内の油圧が大きく上昇する可能性がある。差圧室8内の油圧の過度の上昇は関係する部品を破損させてしまうおそれがある。また、差圧室8内の油圧の上昇はピストン弁20の開弁方向への動きを妨げるため、極低温下ではオイル噴射が全く行われなくなるおそれもある。冷間時はピストンの過冷却を防止するためにオイル噴射は控えたいが、ピストンとシリンダボアとの間にオイルが全く無くなってしまうと耐スカッフ性が低下してしまう。   By the way, when the internal combustion engine is started at an extremely low temperature such as −30 ° C., for example, the oil viscosity in the differential pressure chamber 8 becomes extremely high, so that oil leakage from the leak hole 42 does not proceed, and the inside of the differential pressure chamber 8 There is a possibility that the oil pressure of will increase significantly. An excessive increase in the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 may damage related parts. Moreover, since the increase in the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 prevents the movement of the piston valve 20 in the valve opening direction, there is a possibility that oil injection may not be performed at extremely low temperatures. When cold, it is desirable to refrain from oil injection in order to prevent overcooling of the piston. However, if there is no oil between the piston and the cylinder bore, the scuff resistance is reduced.

上記の課題に鑑みてなされた工夫が、ピストン弁20の外周面に差圧室8と連通する溝24を形成するとともに、ピストン弁20を上下の方向から2つのバネ16,18で支持することである。   The idea made in view of the above problems is to form the groove 24 communicating with the differential pressure chamber 8 on the outer peripheral surface of the piston valve 20 and to support the piston valve 20 with the two springs 16 and 18 from above and below. It is.

極低温下にて差圧室8内の油圧が大きく上昇した場合、本実施の形態に係るオイルジェット100の構成によれば、ピストン弁20がオイル通路62内の油圧から受ける力と第2バネ18による付勢力との合力よりも、ピストン弁20が差圧室8内の油圧から受ける力と第1バネ16による付勢力との合力のほうが大きくなることにより、ピストン弁20はオイル供給ポート6の側に押し上げられる。   When the oil pressure in the differential pressure chamber 8 greatly increases at a very low temperature, according to the configuration of the oil jet 100 according to the present embodiment, the force received by the piston valve 20 from the oil pressure in the oil passage 62 and the second spring Since the resultant force of the force exerted by the first spring 16 and the force received by the piston valve 20 from the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 becomes larger than the resultant force of the biasing force of 18, the piston valve 20 is connected to the oil supply port 6. Pushed up to the side.

ピストン弁20の外周面の下半面には溝24が形成されているので、ピストン弁20が押し上げられると、図6の模式図に示すように、今までシリンダ4の側面に塞がれていた溝24がオイル噴射ポート10と連通するようになる。溝24はピストン弁20の外周全体に環状に形成されているので、ピストン弁20が回転したとしても、ピストン弁20が押し上げられれば溝24は必ずオイル噴射ポート10と連通する。ピストン弁20には溝24を差圧室8に連通させる連通孔26が形成されていることから、溝24とオイル噴射ポート10とが連通することにより、溝24を介して差圧室8とオイル噴射ポート10とが連通するようになる。これにより、圧力が高まっている差圧室8のオイルは溝24を通ってオイル噴射ポート10に排出され、オイル噴射ノズル50からピストンへ向けてオイルが噴射される。   Since the groove 24 is formed in the lower half surface of the outer peripheral surface of the piston valve 20, when the piston valve 20 is pushed up, the side surface of the cylinder 4 has been blocked up to now as shown in the schematic diagram of FIG. The groove 24 communicates with the oil injection port 10. Since the groove 24 is formed in an annular shape on the entire outer periphery of the piston valve 20, even if the piston valve 20 rotates, the groove 24 always communicates with the oil injection port 10 if the piston valve 20 is pushed up. The piston valve 20 is formed with a communication hole 26 that allows the groove 24 to communicate with the differential pressure chamber 8, so that the groove 24 and the oil injection port 10 communicate with each other through the groove 24. The oil injection port 10 communicates with the oil injection port 10. Thereby, the oil in the differential pressure chamber 8 whose pressure is increasing is discharged to the oil injection port 10 through the groove 24, and the oil is injected from the oil injection nozzle 50 toward the piston.

差圧室8のオイルがオイル噴射ポート10に排出されることにより、差圧室8内の油圧は直ぐに低下する。これにより、差圧室8内の油圧の過度の上昇による関係部品の破損は防止される。また、オイル噴射ポート10に排出されたオイルはピストンやピストンとピストンボアとの間に向けて噴射されるので、極低温下での耐スカッフ性が担保される。さらに、差圧室8内の油圧の低下によりピストン弁20は再びシリンダ4の底側へ押し下げられ、冷間時の釣り合いの位置であるオイル噴射ポート10を閉塞する位置にて停止する。これにより、差圧室8内のオイルがピストン弁20の溝24を介してオイル噴射ポート10に排出されることは停止され、極低温下にて必要以上のオイルが噴射されることは防止される。   As the oil in the differential pressure chamber 8 is discharged to the oil injection port 10, the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 immediately decreases. Thereby, the damage of the related parts by the excessive raise of the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 is prevented. Further, since the oil discharged to the oil injection port 10 is injected toward the piston or between the piston and the piston bore, the scuff resistance at an extremely low temperature is ensured. Furthermore, the piston valve 20 is pushed down again to the bottom side of the cylinder 4 due to a decrease in the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8, and stops at a position where the oil injection port 10 which is a balance position in the cold state is closed. As a result, the oil in the differential pressure chamber 8 is stopped from being discharged to the oil injection port 10 through the groove 24 of the piston valve 20, and the unnecessary oil is prevented from being injected at an extremely low temperature. The

以上のように、本実施の形態に係るオイルジェット100によれば、ピストン弁20の開弁圧を油温に応じて機械的に自動調整することができる。また、ピストン弁20に形成された溝24の効果により、極低温下において油圧の過度の上昇を防ぎつつ適量のオイルをピストンに噴射することができる。さらに、溝24はピストン弁20の外周側から軸線側に向けて下側に傾斜して形成されているので、内燃機関の停止後も溝24にはオイルが残留し、残留したオイルが次回の始動時にピストン弁24とシリンダ4との間の潤滑油として機能するという効果も得られる。   As described above, according to the oil jet 100 according to the present embodiment, the valve opening pressure of the piston valve 20 can be mechanically automatically adjusted according to the oil temperature. Further, due to the effect of the groove 24 formed in the piston valve 20, it is possible to inject an appropriate amount of oil to the piston while preventing an excessive increase in hydraulic pressure at extremely low temperatures. Further, since the groove 24 is formed so as to be inclined downward from the outer peripheral side of the piston valve 20 toward the axis line side, oil remains in the groove 24 even after the internal combustion engine is stopped, An effect of functioning as lubricating oil between the piston valve 24 and the cylinder 4 at the time of starting is also obtained.

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種々変形して実施することができる。例えば、リーク孔の形状は、ストッパの頂面或いは側面からボディーの外面に通じる長細孔であってもよい。或いは、シリンダの底面或いは側面からボディーの外面に通じる長細孔やスリットをリーク孔として形成することもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the shape of the leak hole may be a long hole that leads from the top surface or side surface of the stopper to the outer surface of the body. Alternatively, long pores and slits that lead from the bottom surface or side surface of the cylinder to the outer surface of the body can be formed as leak holes.

また、図7に模式的に示す構成のオイルジェット100′を採用することもできる。図7に示すオイルジェット100では、オイル噴射ポート10とは別に、シリンダ4の側面に開口するオイル排出ポート12が設けられている。シリンダ4の側面におけるオイル排出ポート12の位置は、オイル噴射ポート10よりもシリンダ4の底に近い位置である。ピストン弁20の大きさは、オイル噴射ポート10とオイル排出ポート12の両方を同時に塞ぐことができる大きさとされている。ピストン弁20がオイル噴射ポート10とオイル排出ポート12の両方を塞ぐ所定位置にある状態でオイル排出ポート12の下側に溝24が位置するように、ピストン弁20の外周面における溝24の形成位置が決定されている。   Further, an oil jet 100 ′ having a configuration schematically shown in FIG. 7 may be employed. In the oil jet 100 shown in FIG. 7, an oil discharge port 12 that opens on the side surface of the cylinder 4 is provided separately from the oil injection port 10. The position of the oil discharge port 12 on the side surface of the cylinder 4 is closer to the bottom of the cylinder 4 than the oil injection port 10. The size of the piston valve 20 is set such that both the oil injection port 10 and the oil discharge port 12 can be closed simultaneously. Formation of the groove 24 on the outer peripheral surface of the piston valve 20 so that the groove 24 is positioned below the oil discharge port 12 in a state where the piston valve 20 is in a predetermined position blocking both the oil injection port 10 and the oil discharge port 12. The position has been determined.

図7に示すオイルジェット100′の構成によれば、差圧室8内の油圧が高まってピストン弁20が押し上げられたときには、溝24を介して差圧室8とオイル排出ポート12とが連通する。これにより、差圧室8のオイルは溝24を通ってオイル排出ポート12から排出されるので、差圧室8内の油圧の過度の上昇による関係部品の破損は防止される。図7に示すオイルジェット100′の構成は、極低温時でもオイルの供給の必要がない場合、つまり極低温時における耐スカッフ性が他の手段にて担保されている場合に利用することができる。   According to the configuration of the oil jet 100 ′ shown in FIG. 7, when the oil pressure in the differential pressure chamber 8 increases and the piston valve 20 is pushed up, the differential pressure chamber 8 and the oil discharge port 12 communicate with each other via the groove 24. To do. As a result, the oil in the differential pressure chamber 8 is discharged from the oil discharge port 12 through the groove 24, so that damage to related parts due to an excessive increase in the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 is prevented. The configuration of the oil jet 100 ′ shown in FIG. 7 can be used when there is no need to supply oil even at an extremely low temperature, that is, when the scuff resistance at an extremely low temperature is secured by other means. .

2 ボディー
4 シリンダ
6 オイル供給ポート
8 差圧室
10 オイル噴射ポート
14 バネ座
16 第1バネ
18 第2バネ
20 ピストン弁
22 オリフィス
24 溝
26 連通孔
30 プラグ
32 ストッパ
34 オイル排出孔
40 ホルダー
42 リーク孔(環状隙間)
44 オイル排出室
50 オイル噴射ノズル
52 オイル噴射通路
60 シリンダブロック
62 オイル通路
100 オイルジェット
2 Body 4 Cylinder 6 Oil supply port 8 Differential pressure chamber 10 Oil injection port 14 Spring seat 16 First spring 18 Second spring 20 Piston valve 22 Orifice 24 Groove 26 Communication hole 30 Plug 32 Stopper 34 Oil discharge hole 40 Holder 42 Leak hole (Annular gap)
44 Oil discharge chamber 50 Oil injection nozzle 52 Oil injection passage 60 Cylinder block 62 Oil passage 100 Oil jet

Claims (5)

内燃機関のシリンダブロック内のオイル通路に開口するオイル供給ポートと、一方の端部が前記オイル供給ポートに連通し他方の端部は閉塞されたシリンダと、前記シリンダの側面に開口するオイル噴射ポートとを有するボディーと、
前記シリンダに収容されて前記シリンダ内に閉区画を形成するピストン弁であって、前記閉区画を前記オイル供給ポートの側に連通させるオリフィスと、外周の少なくとも一部に形成されて前記閉区画と連通する溝とを備えるピストン弁と、
前記ピストン弁を前記オイル噴射ポートの側に付勢する第1のバネと、
前記ピストン弁を前記閉区画の側に付勢する第2のバネとを備え、
前記ボディーには、前記閉区画から前記ボディーの外へオイルを漏出させるリーク孔が形成され、
前記第1のバネ及び第2のバネは、前記オイル通路内の圧力と前記閉区画内の圧力との差圧が所定範囲内にあるときに前記オイル噴射ポートを塞ぐ位置に前記ピストン弁が位置し、前記オイル通路内の圧力と前記閉区画内の圧力との差圧が前記所定範囲の下限から外れたときに前記溝と前記オイル噴射ポートとが連通するようにバネ長さ及びバネ定数を調整されていることを特徴とするオイルジェット。
An oil supply port that opens to an oil passage in a cylinder block of an internal combustion engine, a cylinder that has one end communicating with the oil supply port and the other end that is closed, and an oil injection port that opens to the side of the cylinder A body having
A piston valve that is housed in the cylinder and forms a closed compartment in the cylinder, the orifice communicating the closed compartment to the oil supply port side; and the closed compartment formed on at least a part of an outer periphery; A piston valve comprising a communicating groove;
A first spring that biases the piston valve toward the oil injection port;
A second spring that urges the piston valve toward the closed compartment;
The body is formed with a leak hole for oil to leak out of the body from the closed compartment,
In the first spring and the second spring, the piston valve is located at a position where the oil injection port is closed when a pressure difference between the pressure in the oil passage and the pressure in the closed compartment is within a predetermined range. A spring length and a spring constant so that the groove and the oil injection port communicate with each other when a differential pressure between the pressure in the oil passage and the pressure in the closed compartment deviates from the lower limit of the predetermined range. An oil jet characterized by being adjusted.
前記溝は前記ピストン弁の外周全体に形成された環状の溝であることを特徴とする請求項1に記載のオイルジェット。   2. The oil jet according to claim 1, wherein the groove is an annular groove formed on the entire outer periphery of the piston valve. 前記溝は前記ピストン弁の外周側から軸線側に向けて下側に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のオイルジェット。   3. The oil jet according to claim 1, wherein the groove is formed to be inclined downward from the outer peripheral side of the piston valve toward the axis side. 4. 前記シリンダの底部から前記閉区画内に挿入され、前記ピストン弁の移動範囲を制限する柱状のストッパをさらに備え、
前記リーク孔は前記ボディーに形成された前記ストッパを通すための孔と前記ストッパの側面との間にできた隙間であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のオイルジェット。
A columnar stopper that is inserted into the closed compartment from the bottom of the cylinder and restricts the movement range of the piston valve;
The oil according to any one of claims 1 to 3, wherein the leak hole is a gap formed between a hole formed in the body for passing the stopper and a side surface of the stopper. jet.
前記隙間は前記ストッパの周囲を囲む環状の隙間であることを特徴とする請求項4に記載のオイルジェット。   The oil jet according to claim 4, wherein the gap is an annular gap surrounding the stopper.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019148231A (en) * 2018-02-27 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 Oil jet device

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