JP2014070612A - Piston cooling jet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのピストンの裏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。 The present invention relates to a piston cooling jet that cools a piston by injecting oil onto the back surface of the piston of the engine.
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。 The piston cooling jet is attached to a cylinder block of the engine. The piston cooling jet communicates with the main oil gallery of the cylinder block. The main oil gallery constitutes a part of the engine oil circulation circuit. A hydraulic valve mechanism is arranged in the piston cooling jet.
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、ピストンの裏面に噴射される。当該噴射により、ピストンが冷却される。 When the oil pressure of the oil in the main oil gallery exceeds a predetermined threshold value, the hydraulic valve mechanism of the piston cooling jet opens. For this reason, the oil of the main oil gallery is injected to the back surface of the piston by the piston cooling jet. The piston is cooled by the injection.
ここで、ピストンが高温の温間時においては、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、ピストンが低温の冷間時においては、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、ピストンの裏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。 Here, when the piston is warm, it is preferable to cool the piston with a piston cooling jet. However, when the piston is cold, it is necessary to raise the temperature of the piston early. For this reason, if a piston is cooled using a piston cooling jet at the time of cold, the temperature rise of a piston will be inhibited. Moreover, the oil injected on the back surface of the piston falls on the crankshaft. Here, when cold, the oil temperature is low. For this reason, the viscosity of oil is high. Therefore, oil with high viscosity falls on the crankshaft, and the rotation resistance of the crankshaft (stirring resistance against oil) increases. For these reasons, it is preferable not to inject oil when cold. However, the conventional hydraulic valve mechanism of the piston cooling jet opens and closes according to the oil pressure of the main oil gallery, not the temperature of the engine. For this reason, a piston cooling jet will operate | move even at the time of cold.
この点に鑑み、特許文献1には、油圧用バルブ機構部と、油温用バルブ機構部と、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。同文献のピストンクーリングジェットによると、油圧用バルブ機構部が、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、油温用バルブ機構部が、オイルの油温に応じて、オイルの噴射状態を切り替える。
In view of this point,
油圧用バルブ機構部には、一つのコイルスプリングが使用されている。また、油温用バルブ機構部には、二つのコイルスプリングが使用されている。油温用バルブ機構部の二つのコイルスプリングは、閉止部材を介して、オイルの通路方向に沿って直列に並んでいる。二つのコイルスプリングのうち、上側(上流側)のコイルスプリングは形状記憶合金製の形状記憶スプリングである。当該コイルスプリングの付勢力は、温度により変化する。二つのコイルスプリングのうち、下側(下流側)のコイルスプリングは、バイアススプリングである。 One coil spring is used for the hydraulic valve mechanism. Two coil springs are used in the oil temperature valve mechanism. The two coil springs of the oil temperature valve mechanism are arranged in series along the oil passage direction via the closing member. Of the two coil springs, the upper (upstream) coil spring is a shape memory spring made of shape memory alloy. The urging force of the coil spring varies with temperature. Of the two coil springs, the lower (downstream) coil spring is a bias spring.
冷間時においては、バイアススプリングの方が、形状記憶スプリングよりも、付勢力が大きい。このため、オイルの通路が閉じている。したがって、オイルの噴射を停止することができる。 When cold, the bias spring has a greater urging force than the shape memory spring. Therefore, the oil passage is closed. Therefore, oil injection can be stopped.
一方、温間時においては、形状記憶スプリングの方が、バイアススプリングよりも、付勢力が大きい。このため、オイルの通路が開いている。したがって、オイルの噴射を許容することができる。 On the other hand, when warm, the shape memory spring has a larger biasing force than the bias spring. For this reason, the oil passage is open. Accordingly, oil injection can be allowed.
しかしながら、同文献記載のピストンクーリングジェットによると、合計三つのコイルスプリングが必要である。このため、ピストンクーリングジェットの構造が複雑である。また、部品点数が多い。 However, according to the piston cooling jet described in this document, a total of three coil springs are required. For this reason, the structure of the piston cooling jet is complicated. In addition, the number of parts is large.
また、同文献記載のピストンクーリングジェットによると、三つのコイルスプリングのうち、一つのコイルスプリングを、形状記憶合金製とする必要がある。このため、ピストンクーリングジェットの製造コストが高くなる。 Moreover, according to the piston cooling jet described in the document, one of the three coil springs needs to be made of a shape memory alloy. For this reason, the manufacturing cost of a piston cooling jet becomes high.
この点に鑑み、本発明者は、新規のピストンクーリングジェットを開発した。ただし、当該ピストンクーリングジェットは、従来技術ではない。当該ピストンクーリングジェットは、ハウジングと、バルブと、プラグと、ホルダと、コイルスプリングと、を備えている。 In view of this point, the present inventor has developed a novel piston cooling jet. However, the piston cooling jet is not a prior art. The piston cooling jet includes a housing, a valve, a plug, a holder, and a coil spring.
ホルダは、ホルダ側孔を備えている。ホルダは、ハウジングの下側部分に収容されている。プラグは、ハウジングの下端の開口を封止している。プラグからは、上側に向かってシャフトが突設されている。シャフトは、ハウジングに収容されている。シャフトは、ホルダ側孔に挿通されている。ホルダ側孔の内周面と、シャフトの外周面と、の間には、リーク隙間が区画されている。 The holder includes a holder side hole. The holder is accommodated in the lower part of the housing. The plug seals the opening at the lower end of the housing. A shaft protrudes upward from the plug. The shaft is accommodated in the housing. The shaft is inserted through the holder side hole. A leak gap is defined between the inner peripheral surface of the holder side hole and the outer peripheral surface of the shaft.
バルブは、ハウジング(シャフトよりも上の部分)に往復動可能に収容されている。バルブは、ハウジングの内部を、上側の受圧室と下側の圧力室とに、可動的に仕切っている。バルブには、オリフィスが配置されている。コイルスプリングは、圧力室に収容されている。コイルスプリングは、バルブを付勢している。受圧室は、エンジン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のオイルは、受圧室→オリフィス→圧力室→リーク隙間という経路を辿って、外部に流出する。 The valve is accommodated in a housing (portion above the shaft) so as to be able to reciprocate. The valve movably partitions the interior of the housing into an upper pressure receiving chamber and a lower pressure chamber. An orifice is disposed in the valve. The coil spring is accommodated in the pressure chamber. The coil spring urges the valve. The pressure receiving chamber communicates with the main oil gallery of the engine. The oil in the main oil gallery flows out to the outside through a path of pressure receiving chamber → orifice → pressure chamber → leak gap.
当該ピストンクーリングジェットは、圧力室の上流側にオリフィスを、圧力室の下流側にリーク隙間を、備えている。このため、オイルの油温および油圧に応じて、圧力室の内圧を変化させることができる。また、当該内圧の変化を利用して、開弁位置と閉弁位置との間で、バルブを往復動させることができる。 The piston cooling jet has an orifice upstream of the pressure chamber and a leak gap downstream of the pressure chamber. For this reason, the internal pressure of a pressure chamber can be changed according to the oil temperature and oil pressure of oil. In addition, the valve can be reciprocated between the valve opening position and the valve closing position using the change in the internal pressure.
このように、新規のピストンクーリングジェットによると、油温および油圧に応じたオイル噴射制御を、単一のコイルスプリングを用いて実行することができる。このため、ピストンクーリングジェットの構造が簡単である。また、部品点数が少ない。また、新規のピストンクーリングジェットによると、コイルスプリングを、敢えて形状記憶合金製とする必要がない。このため、ピストンクーリングジェットの製造コストが低くなる。 Thus, according to the novel piston cooling jet, oil injection control according to the oil temperature and oil pressure can be executed using a single coil spring. For this reason, the structure of the piston cooling jet is simple. In addition, the number of parts is small. In addition, according to the new piston cooling jet, the coil spring does not have to be made of a shape memory alloy. For this reason, the manufacturing cost of a piston cooling jet becomes low.
当該新規のピストンクーリングジェットの場合、圧力室の内圧を制御するために、オイル経路(メインオイルギャラリから、受圧室、オリフィス、圧力室、リーク隙間を経由して、外部に至る経路)を確保する必要がある。しかしながら、オイルには、例えば、スラッジ、摩耗粉、ゴミ、エンジン製造時の加工粉などの異物が混入している場合がある。異物がオイル経路に詰まると、オイルが円滑に流れにくくなる。このため、圧力室の内圧を制御しにくくなる。とりわけ、リーク隙間は、開口幅が小さい。このため、リーク隙間には、異物が詰まりやすい。 In the case of the new piston cooling jet, in order to control the internal pressure of the pressure chamber, an oil path (path from the main oil gallery to the outside via the pressure receiving chamber, the orifice, the pressure chamber, and the leak gap) is secured. There is a need. However, there are cases where foreign matters such as sludge, wear powder, dust, and processing powder during engine manufacture are mixed in the oil. If foreign matter gets stuck in the oil path, the oil will not flow smoothly. For this reason, it becomes difficult to control the internal pressure of the pressure chamber. In particular, the leak gap has a small opening width. For this reason, foreign substances are likely to be clogged in the leak gap.
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、圧力調整通路に異物が詰まりにくい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。 The piston cooling jet of the present invention has been completed in view of the above problems. An object of the present invention is to provide a piston cooling jet in which foreign substances are not easily clogged in a pressure adjusting passage.
(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、ハウジングと、該ハウジングから外側に突設されピストンにオイルを噴射可能なノズルと、該ハウジングの内部を往復動可能であって、表側からエンジン側オイル通路の油圧による荷重が加わるバルブ本体と、該バルブ本体から裏側に突設され外周面に異物排出部を有するシャフトと、を有するバルブと、該バルブ本体の裏側に配置され、該シャフトが挿通され、該異物排出部が移動する隔壁側孔を有する隔壁と、該ハウジングの内部において、該バルブ本体と該隔壁との間に区画される圧力室と、該バルブ本体の表側と、該圧力室と、を連通するバルブ側オイル通路と、該隔壁側孔の内周面と該シャフトの外周面との間に区画される圧力調整通路と、を備えることを特徴とする。 (1) In order to solve the above problems, a piston cooling jet according to the present invention is capable of reciprocating within a housing, a nozzle that protrudes outward from the housing and that can inject oil into the piston, and the inside of the housing. A valve body having a load applied by oil pressure in the engine side oil passage from the front side, a valve projecting from the valve body on the back side and having a foreign matter discharge portion on the outer peripheral surface, and disposed on the back side of the valve body. A partition wall having a partition side hole through which the shaft is inserted and the foreign substance discharge portion moves, a pressure chamber defined between the valve body and the partition wall in the housing, and a front side of the valve body And a valve-side oil passage communicating with the pressure chamber, and a pressure adjusting passage defined between the inner peripheral surface of the partition-side hole and the outer peripheral surface of the shaft. And features.
本発明のピストンクーリングジェットのバルブのシャフトは、隔壁側孔に挿通されている。ハウジングの内部をバルブが往復動する際、シャフトの異物排出部は、隔壁側孔の径方向内側を移動する。この際、異物排出部は、圧力調整通路に詰まった異物(例えば、スラッジ、摩耗粉、ゴミ、エンジン製造時の加工粉など)を、圧力調整通路から排出することができる。このため、圧力調整通路に異物が詰まりにくい。したがって、エンジン側オイル通路→バルブ側オイル通路→圧力室→圧力調整通路→外部という経路(途中に他の通路が介在していてもよい)で、圧力室の内圧調整用のオイルを流すことができる。よって、圧力室の内圧を、確実に制御することができる。 The valve shaft of the piston cooling jet according to the present invention is inserted into the partition wall side hole. When the valve reciprocates inside the housing, the foreign matter discharging portion of the shaft moves radially inside the partition side hole. At this time, the foreign matter discharger can discharge foreign matter (for example, sludge, wear powder, dust, processing powder during engine manufacture, etc.) clogged in the pressure adjustment passage from the pressure adjustment passage. For this reason, the foreign substance is not easily clogged in the pressure adjusting passage. Therefore, the oil for adjusting the internal pressure of the pressure chamber can flow through the engine side oil passage → valve side oil passage → pressure chamber → pressure adjustment passage → external route (other passages may be interposed in the middle). it can. Therefore, the internal pressure of the pressure chamber can be reliably controlled.
ところで、オイルは、エンジンを、一例として、オイルパン→ポンプ→オイルフィルタ→シリンダブロック→ピストンクーリングジェット→再びオイルパンという経路で循環している。エンジン製造直後においては、シリンダブロックに、エンジン製造時の加工粉が残留している場合がある。このため、エンジン製造直後にエンジンを駆動すると、加工粉は、オイルフィルタを通過する前に、ピストンクーリングジェットに流れ込んでしまう。したがって、圧力調整通路に異物が詰まりやすくなる。この点、本発明のピストンクーリングジェットによると、エンジン製造直後にエンジンを駆動する場合であっても、圧力調整通路から異物を排出することができる。 By the way, the oil circulates in the engine through an oil pan → pump → oil filter → cylinder block → piston cooling jet → oil pan again as an example. Immediately after the engine is manufactured, there may be a case where the machining powder at the time of engine manufacture remains in the cylinder block. For this reason, when the engine is driven immediately after the engine is manufactured, the machining powder flows into the piston cooling jet before passing through the oil filter. Therefore, foreign matter is likely to be clogged in the pressure adjusting passage. In this regard, according to the piston cooling jet of the present invention, foreign matter can be discharged from the pressure adjusting passage even when the engine is driven immediately after the manufacture of the engine.
(2)好ましくは、上記(1)の構成において、前記バルブ側オイル通路は、オリフィスを有し、前記圧力調整通路は、開口幅が該オリフィスよりも小さく、総開口面積が該オリフィスよりも大きいリーク隙間である構成とする方がよい。本構成によると、オイルの油温および油圧に応じて、圧力室の内圧を簡単に調整することができる。 (2) Preferably, in the configuration of (1), the valve-side oil passage has an orifice, and the pressure adjusting passage has an opening width smaller than the orifice and a total opening area larger than the orifice. It is better to have a configuration with a leak gap. According to this configuration, the internal pressure of the pressure chamber can be easily adjusted according to the oil temperature and oil pressure of the oil.
(3)好ましくは、上記(1)または(2)の構成において、前記異物排出部は、径方向外側に突出し、前記シャフトの外周面に環状に延在する環状リブである構成とする方がよい。本構成によると、バルブの往復動に伴って、環状リブが隔壁側孔の径方向内側を移動することにより、異物を、圧力調整通路から排出することができる。 (3) Preferably, in the configuration of the above (1) or (2), the foreign matter discharge portion is an annular rib that protrudes radially outward and extends annularly on the outer peripheral surface of the shaft. Good. According to this configuration, the foreign material can be discharged from the pressure adjusting passage by moving the annular rib in the radial direction inside the partition wall side hole as the valve reciprocates.
(3−1)好ましくは、上記(3)の構成において、前記環状リブの表面は、裏側から表側に向かって縮径するテーパ面状を呈している構成とする方がよい。本構成によると、異物が、表側(圧力室側)から裏側(外部側)に移動しやすい。一方、異物が、裏側(外部側)から表側(圧力室側)に移動しにくい。このため、異物を、圧力室から外部に排出しやすい。 (3-1) Preferably, in the configuration of the above (3), the surface of the annular rib should have a tapered surface shape whose diameter decreases from the back side toward the front side. According to this configuration, the foreign matter easily moves from the front side (pressure chamber side) to the back side (external side). On the other hand, the foreign matter hardly moves from the back side (external side) to the front side (pressure chamber side). For this reason, it is easy to discharge foreign matter from the pressure chamber to the outside.
(4)好ましくは、上記(1)または(2)の構成において、前記異物排出部は、径方向外側に突出し、前記シャフトの外周面に螺旋状に延在する螺旋状リブである構成とする方がよい。本構成によると、バルブの往復動に伴って、螺旋状リブが隔壁側孔の径方向内側を移動することにより、異物を、圧力調整通路から排出することができる。 (4) Preferably, in the configuration of the above (1) or (2), the foreign matter discharge portion is a spiral rib that protrudes radially outward and extends spirally on the outer peripheral surface of the shaft. Better. According to this configuration, the foreign substance can be discharged from the pressure adjusting passage by moving the spiral rib in the radial direction inside the partition wall side hole as the valve reciprocates.
(4−1)好ましくは、上記(4)の構成において、前記螺旋状リブの表面は、裏側から表側に向かって縮径するテーパ面状を呈している構成とする方がよい。本構成によると、異物が、表側(圧力室側)から裏側(外部側)に移動しやすい。一方、異物が、裏側(外部側)から表側(圧力室側)に移動しにくい。このため、異物を、圧力室から外部に排出しやすい。 (4-1) Preferably, in the configuration of (4) above, the surface of the spiral rib is preferably configured to have a tapered surface shape whose diameter decreases from the back side to the front side. According to this configuration, the foreign matter easily moves from the front side (pressure chamber side) to the back side (external side). On the other hand, the foreign matter hardly moves from the back side (external side) to the front side (pressure chamber side). For this reason, it is easy to discharge foreign matter from the pressure chamber to the outside.
(5)好ましくは、上記(1)ないし(4)のいずれかの構成において、前記隔壁は、前記圧力室に露出する表面に、前記隔壁側孔に向かって凹む異物収集凹部を有している構成とする方がよい。本構成によると、圧力室の異物を、異物収集凹部に集めることができる。また、集めた異物を、異物排出部により、隔壁側孔を介して、外部に排出することができる。このように、本構成によると、圧力調整通路のみならず、圧力室から、簡単に異物を排出することができる。 (5) Preferably, in any one of the constitutions (1) to (4), the partition wall has a foreign substance collecting recess recessed on the surface exposed to the pressure chamber toward the partition wall side hole. It is better to have a configuration. According to this configuration, foreign matter in the pressure chamber can be collected in the foreign matter collecting recess. Further, the collected foreign matter can be discharged to the outside through the partition wall side hole by the foreign matter discharge portion. Thus, according to this configuration, foreign matter can be easily discharged not only from the pressure adjustment passage but also from the pressure chamber.
(6)好ましくは、上記(1)ないし(5)のいずれかの構成において、前記バルブ側オイル通路は、前記バルブ本体を表裏方向に貫通している構成とする方がよい。本構成によると、ハウジングに加工を施すことなく、バルブ側オイル通路を確保することができる。 (6) Preferably, in any one of the configurations (1) to (5), the valve-side oil passage may be configured to penetrate the valve body in the front-back direction. According to this configuration, the valve-side oil passage can be secured without processing the housing.
本発明によると、圧力調整通路に異物が詰まりにくいピストンクーリングジェットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a piston cooling jet that does not easily clog foreign substances in the pressure adjusting passage.
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。 Hereinafter, embodiments of the piston cooling jet of the present invention will be described.
<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。
<First embodiment>
[Piston cooling jet arrangement]
First, the arrangement of the piston cooling jet of this embodiment will be described. FIG. 1 shows a layout diagram of the piston cooling jet of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
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、本発明の「エンジン側オイル通路」の概念に含まれる。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。
The
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に点線で示すように、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の下面(裏面、つまり燃焼室と反対側の面。)に噴射可能である。
Note that the
[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。以下の図において、上側は、本発明の「表側」に対応している。また、下側は、本発明の「裏側」に対応している。図2に、本実施形態のピストンクーリングジェットの斜視図を示す。図3に、同ピストンクーリングジェットの分解斜視断面図を示す。図4に、同ピストンクーリングジェットの閉弁状態の上下方向断面図を示す。図5に、同ピストンクーリングジェットの開弁状態の上下方向断面図を示す。
[Configuration of piston cooling jet]
Next, the structure of the piston cooling jet of this embodiment is demonstrated. In the following drawings, the upper side corresponds to the “front side” of the present invention. The lower side corresponds to the “back side” of the present invention. In FIG. 2, the perspective view of the piston cooling jet of this embodiment is shown. FIG. 3 is an exploded perspective sectional view of the piston cooling jet. FIG. 4 shows a vertical sectional view of the piston cooling jet in a closed state. FIG. 5 shows a vertical cross-sectional view of the piston cooling jet in the valve open state.
図1〜図5に示すように、ピストンクーリングジェット1は、ハウジング2と、ノズル3と、バルブ4と、隔壁5と、コイルスプリング70と、ブラケット71と、リブ73と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
(ハウジング2、ブラケット71、リブ73)
ハウジング2は、鋼製であって、円筒状を呈している。図1に示すように、ハウジング2は、ブラケット71を介して、シリンダブロック90に、ボルト(図略)により固定されている。図4、図5に示すように、ハウジング2は、受圧室20と、圧力室21と、ハウジング側ノズル連通孔22と、第一段差部23と、第二段差部24と、を備えている。
(
The
受圧室20および圧力室21は、ハウジング2の内部に区画されている。受圧室20と圧力室21とは、後述するバルブ4により、仕切られている。すなわち、受圧室20は、バルブ4の上側に配置されている。一方、圧力室21は、バルブ4の下側に配置されている。バルブ4の動きに応じて、受圧室20および圧力室21の体積は、変化する。
The
リブ73は、鋼製であって、円環状を呈している。リブ73は、ハウジング2の内周面(圧力室21の内周面)に配置されている。リブ73は、径方向内側に張り出している。上側または下側から見て、リブ73は、後述するバルブ本体40の外周縁に、重複するように配置されている。並びに、上側または下側から見て、リブ73は、後述するコイルスプリング70に、重複しないように配置されている。リブ73は、後述するバルブ4の下死点(開弁位置)を決定している。すなわち、開弁状態において、リブ73は、バルブ4を下側から支持している。
The
ハウジング側ノズル連通孔22は、ハウジング2の側周壁を貫通している。ハウジング側ノズル連通孔22の断面は、真円状を呈している。第一段差部23は、ハウジング2の内部の上端(軸方向一端)付近に配置されている。第一段差部23は、下側から上側に向かって縮径するテーパ面状を呈している。第一段差部23は、後述するバルブ4の上死点(閉弁位置)を決定している。第二段差部24は、ハウジング2の内部の下端(軸方向他端)付近に配置されている。第二段差部24は、下側から上側に向かって縮径する階段状を呈している。第二段差部24は、後述する隔壁5の取付位置を決定している。
The housing-side
(ノズル3、バルブ4)
図4、図5に示すように、ノズル3は、鋼製であって、長軸円筒状を呈している。ノズル3は、ハウジング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の上端(軸方向一端)は、ピストン91の方向を向いている。ノズル3の下端(軸方向他端)は、ハウジング2のハウジング側ノズル連通孔22に接続されている。
(
As shown in FIGS. 4 and 5, the
バルブ4は、鋼製であって、バルブ本体40と、シャフト41と、を備えている。バルブ本体40は、バルブ側オイル通路400と、バルブ側スプリング座401と、を備えている。バルブ側オイル通路400は、バルブ本体40を上下方向(軸方向)に貫通している。バルブ側オイル通路400の断面は、真円状を呈している。バルブ側オイル通路400は、バルブ本体40の径方向中心に対して、ずれて配置されている。バルブ側オイル通路400の中間部分には、オリフィス(絞り部)Aが配置されている。オリフィスAの断面は、真円状を呈している。バルブ側オイル通路400の水平方向(軸直方向)の通路断面積は、オリフィスAにおいて、局所的に縮小されている。
The
バルブ側スプリング座401は、バルブ本体40の外周面の下側部分に、全周的に配置されている。バルブ側スプリング座401は、下側から上側に向かって拡径する階段状を呈している。
The valve-
シャフト41は、バルブ本体40の下面から、下側(圧力室21側)に向かって突設されている。シャフト41は、バルブ本体40の径方向中心に配置されている。シャフト41は、上下方向に延びる長軸円柱状を呈している。シャフト41の断面は、真円状を呈している。シャフト41は、リブ73の径方向内側に挿通されている。また、シャフト41は、後述する隔壁側孔50に挿通されている。
The
シャフト41の外周面には、複数の環状リブ410が形成されている。複数の環状リブ410は、各々、シャフト41の外周面から径方向外側に突出している。複数の環状リブ410は、各々、シャフト41の外周面を一周している。複数の環状リブ410は、各々、断面三角形状を呈している。具体的には、図4、図5に示すように、複数の環状リブ410の上下方向断面は、各々、下向きの直角三角形状を呈している。
A plurality of
図6に、図4(つまり閉弁状態)の枠VI内の拡大図を示す。図7に、図5(つまり開弁状態)の枠VII内の拡大図を示す。複数の環状リブ410の一部は、図4、図6に示す閉弁状態において、後述する隔壁側孔50の径方向内側に配置されている。また、複数の環状リブ410の別の一部は、図5、図7に示す開弁状態において、後述する隔壁側孔50の径方向内側に配置されている。すなわち、複数の環状リブ410は、閉弁状態から開弁状態に亘って隔壁側孔50の径方向内側に配置され続けるように、シャフト41の外周面の軸方向所定区間に配置されている。
FIG. 6 shows an enlarged view in the frame VI of FIG. 4 (that is, the valve closed state). FIG. 7 shows an enlarged view in the frame VII of FIG. 5 (that is, the valve opened state). A part of the plurality of
(隔壁5、コイルスプリング70)
図3〜図7に示すように、隔壁5は、鋼製であって、円環状を呈している。隔壁5は、ハウジング2の第二段差部24に当接するように、ハウジング2の下端の開口に固定されている。圧力室21は、バルブ本体40と隔壁5との間に区画されている。
(
As shown in FIGS. 3 to 7, the
隔壁5は、隔壁側孔50と、隔壁側スプリング座51と、を備えている。隔壁側孔50は、隔壁5を上下方向に貫通している。隔壁側孔50は、隔壁5の径方向中心に配置されている。隔壁側孔50の断面は、真円状を呈している。隔壁側孔50の内径は、隔壁側孔50の上下方向全長に亘って、一定である。
The
隔壁側孔50の径方向内側には、シャフト41が挿通されている。隔壁側孔50とシャフト41とは、同軸上に配置されている。リーク隙間Bは、シャフト41の外周面(つまり複数の環状リブ410)と、隔壁側孔50の内周面と、の間に区画されている。リーク隙間Bは、円環状を呈している。リーク隙間Bの径方向幅(隔壁側孔50の内周面と、環状リブ410の径方向外端と、の間の幅、つまり開口幅)は、オリフィスAの直径(開口幅)よりも、小さく設定されている。また、リーク隙間Bの水平方向(軸直方向)の通路断面積(総開口面積)は、オリフィスAの水平方向(軸直方向)の通路断面積(総開口面積)よりも、大きく設定されている。
A
隔壁側スプリング座51は、隔壁5の上面に配置されている。隔壁側スプリング座51は、隔壁側孔50の径方向外側に配置されている。隔壁側スプリング座51は、円環リブ状を呈している。
The partition-
コイルスプリング70は、鋼製であって、バルブ側スプリング座401と、隔壁側スプリング座51と、の間に介装されている。図4〜図7に示すように、コイルスプリング70は、バルブ4を、上側(開弁状態から閉弁状態に切り替える方向)に付勢している。
The
[ピストンクーリングジェットのバルブに加わる荷重]
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットのバルブに加わる荷重について、簡単に説明する。図4、図5に示すように、バルブ4の上面には、上側から、メインオイルギャラリ900のオイルOの油圧による荷重Fuが加わる。一方、バルブ4の下面には、下側から、コイルスプリング70の付勢力による荷重Fd1が加わる。並びに、バルブ4の下面には、下側から、圧力室21の内圧(オイルOの油圧)による荷重Fd2が加わる。
[Load applied to the valve of the piston cooling jet]
Next, the load applied to the valve of the piston cooling jet of this embodiment will be briefly described. As shown in FIGS. 4 and 5, a load Fu due to the hydraulic pressure of the oil O of the
このように、バルブ4には、上側から荷重Fuが、下側から荷重Fd1、Fd2が、加わる。これらの荷重の大小関係に応じて、バルブ4は、上下方向に往復動する。なお、バルブ4には、ピストンクーリングジェット1の取付方向に応じて、バルブ4の自重や浮力などによる荷重も作用するが、ここでは、説明の便宜上、割愛する。
Thus, the load Fu is applied to the
[ピストンクーリングジェットの動き]
次に、本実施形態のピストンクーリングジェットの動きについて説明する。前述したように、バルブ4には、上側から荷重Fuが、下側から荷重Fd1、Fd2が、加わる。これらの荷重の大小関係に応じて、バルブ4は、上下方向に往復動する。つまり、ピストンクーリングジェット1は、図4に示す閉弁状態と、図5に示す開弁状態と、に切り替わる。
[Piston cooling jet movement]
Next, the movement of the piston cooling jet of this embodiment will be described. As described above, the load Fu is applied to the
荷重Fd2を決定しているのは、圧力室21の内圧である。圧力室21内の内圧は、圧力室21に流入するオイルOの流量Q1と、圧力室21から流出するオイルOの流量Q2と、の関係により変化する。
It is the internal pressure of the
すなわち、圧力室21には、オリフィスAを経由して、オイルOが流入する。このため、オイルOの密度をρ、受圧室20内(つまり図1に示すメインオイルギャラリ900内)の油圧をPa、圧力室21内の油圧をPb、流量係数をK1、オリフィスAの流路断面積をSとすると、ベルヌーイの定理により、オリフィスAを通過するオイルOの流量、つまり圧力室21に流入するオイルOの流量Q1は、以下の式(1)から導出される。
式(1)から、圧力室21に流入するオイルOの流量Q1は、オイルOの密度ρの影響を受けることが判る。ここで、オイルOの密度ρは、オイルOの油温が変化しても、あまり変化しない。このため、冷間時(エンジン9始動後であって、エンジン9の暖機が未完了で、ピストン91が低温の場合)から温間時(エンジン9の暖機完了後でピストン91が高温の場合)に至るまで、オイルOの密度ρは、あまり変化しない。したがって、冷間時から温間時に至るまで、圧力室21に流入するオイルOの流量Q1は、あまり変化しない。
From equation (1), it can be seen that the flow rate Q1 of the oil O flowing into the
これに対して、圧力室21からは、リーク隙間Bを経由して、オイルOが流出する。このため、オイルOの粘度をη、係数をK2、大気圧をPcとすると、ハーゲン・ポアズイユの法則により、リーク隙間Bを通過するオイルOの流量、つまり圧力室21から流出するオイルOの流量Q2は、以下の式(2)から導出される。
式(2)から、圧力室21から流出するオイルOの流量Q2は、オイルOの粘度ηの影響を受けることが判る。ここで、オイルOの粘度ηは、オイルOの油温が変化すると、大きく変化する。このため、冷間時から温間時に至る際に、オイルOの粘度ηは、大きく変化する。したがって、冷間時から温間時に至る際に、圧力室21から流出するオイルOの流量Q2は、大きく変化する。具体的には、油温が上昇すると粘度ηは低下する。このため、式(2)から、流量Q2は増加する。
From equation (2), it can be seen that the flow rate Q2 of the oil O flowing out of the
このように、油温の変化に対する流量Q1の変化に対して、油温の変化に対する流量Q2の変化は、大きい。このため、油温が高いほど、リーク隙間BからオイルOが漏れやすくなる。したがって、油温が高いほど、圧力室21内の内圧が小さくなる。よって、油温が高いほど、荷重Fd2は小さくなる。
Thus, the change of the flow rate Q2 with respect to the change of the oil temperature is large with respect to the change of the flow rate Q1 with respect to the change of the oil temperature. For this reason, the higher the oil temperature, the easier the oil O leaks from the leak gap B. Therefore, the higher the oil temperature, the smaller the internal pressure in the
油温が低い冷間時においては、荷重Fd2が大きい。このため、ピストンクーリングジェット1を、図4に示す閉弁状態から、図5に示す開弁状態に、切り替える際、大きな荷重Fuが必要になる。つまり、開弁圧が大きくなる。
When the oil temperature is low, the load Fd2 is large. For this reason, when the
一方、油温が高い温間時においては、荷重Fd2が小さい。このため、ピストンクーリングジェット1を、図4に示す閉弁状態から、図5に示す開弁状態に、切り替える際、小さな荷重Fuで足りる。つまり、開弁圧が小さくなる。
On the other hand, when the oil temperature is high, the load Fd2 is small. For this reason, when switching the
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、油温に応じて開弁圧を自動的に調整している。
Thus, according to the
[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。図4〜図7に示すように、本実施形態のピストンクーリングジェット1は、油温および油圧に応じたオイル噴射制御を、オリフィスA、リーク隙間B、コイルスプリング70を用いて実行することができる。このため、ピストンクーリングジェット1の構造が簡単である。また、部品点数が少ない。
[Function and effect]
Next, the effect of the piston cooling jet of this embodiment is demonstrated. As shown in FIGS. 4 to 7, the
また、油温に応じてピストンクーリングジェットを作動させる従来技術として、形状記憶合金製のスプリングが用いられる。すなわち、油温に応じてばね定数が変化するスプリングが用いられる。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、形状記憶合金製のスプリングは必要ない。このため、ピストンクーリングジェット1の製造コストが低くなる。
As a conventional technique for operating the piston cooling jet according to the oil temperature, a spring made of a shape memory alloy is used. That is, a spring whose spring constant changes according to the oil temperature is used. In this regard, according to the
また、図5、図7に示すように、本実施形態のピストンクーリングジェット1によると、開弁状態において、バルブ4がリブ73に当接する。このため、バルブ4の開弁位置を規制することができる。また、コイルスプリング70の最大圧縮量を規制することができる。したがって、コイルスプリング70がへたりにくい。
As shown in FIGS. 5 and 7, according to the
また、図4〜図7に示すように、本実施形態のピストンクーリングジェット1のリーク隙間Bは、シャフト41の外周面(つまり複数の環状リブ410)と、隔壁側孔50の内周面と、の間に区画されている。すなわち、リーク隙間Bを形成する部材のうち一つは、バルブ4と一体化されている。このため、シャフト41とバルブ4とが別体である場合と比較して、部品点数が少なくて済む。また、ハウジング2延いてはピストンクーリングジェット1の上下方向長さを短くすることができる。すなわち、ピストンクーリングジェット1を小型化することができる。したがって、図1に示すように、ピストンクーリングジェット1が、クランクシャフト93などの隣接部材に、干渉するおそれが小さい。
As shown in FIGS. 4 to 7, the leak clearance B of the
また、図4〜図7に示すように、バルブ4が移動するのに伴って、シャフト41は、隔壁5に対して、相対的に上下方向に移動する。このため、例えば、図6に示す閉弁状態において、リーク隙間Bに異物Pが詰まっている場合であっても、図7に示す開弁状態に切り替わる際に、シャフト41が下降するのに伴って、複数の環状リブ410により、異物Pを、リーク隙間Bから外部に排出することができる。また、一回の切替(閉弁状態→開弁状態)で異物Pを排出できない場合であっても、図6に示すように、切替の都度、異物Pは、上側の任意の一対の環状リブ410間の隙間410cから、下側の任意の一対の環状リブ410間の隙間410cに、段階的に移動する。このため、切替を複数回行うことにより、最終的には、異物Pを、リーク隙間Bから外部に排出することができる。
As shown in FIGS. 4 to 7, as the
同様に、図7に示す開弁状態において、リーク隙間Bに異物Pが詰まっている場合であっても、図6に示す閉弁状態に切り替わる際に、シャフト41が上昇するのに伴って、複数の環状リブ410により、異物Pを、リーク隙間Bから圧力室21に排出することができる。
Similarly, even when the foreign matter P is clogged in the leak gap B in the valve open state shown in FIG. 7, as the
したがって、本実施形態のピストンクーリングジェット1によると、リーク隙間Bに異物Pが詰まりにくい。よって、圧力室21の内圧を、確実に制御することができる。
Therefore, according to the
また、図4〜図7に示すように、複数の環状リブ410の上下方向断面は、各々、下向きの直角三角形状を呈している。すなわち、図6に示すように、環状リブ410の上面410aは、下側から上側に向かって縮径するテーパ面状を呈している。一方、環状リブ410の下面410bは、前後左右方向(シャフト41の径方向)に延在する水平面状を呈している。上下方向に隣り合う一対の環状リブ410間の隙間410cは、上側の環状リブ410の下面410bと、下側の環状リブ410の上面410aと、の間に区画されている。下面410bが水平面状に、上面410aがテーパ面状に、各々延在しているため、当該隙間410cは、径方向外側および下側に開口している。このため、シャフト41が上昇する際よりも、シャフト41が下降する際の方が、異物Pを、リーク隙間Bから外部に排出しやすい。したがって、圧力室21に異物Pが溜まりにくい。
Moreover, as shown in FIGS. 4-7, the up-down direction cross section of the some
また、エンジン9の製造直後においては、シリンダブロック90に、製造時の加工粉が残留している場合がある。このため、製造直後にエンジン9を駆動すると、加工粉は、オイルフィルタを通過する前に、ピストンクーリングジェット1に流れ込んでしまう。したがって、リーク隙間Bに異物Pが詰まりやすくなる。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、製造直後にエンジン9を駆動する場合であっても、リーク隙間Bから異物を排出することができる。
Further, immediately after the manufacture of the
また、図3に示すように、本実施形態のピストンクーリングジェット1のバルブ側オイル通路400は、バルブ本体40に形成されている。このため、ハウジング2に加工を施すことなく、バルブ側オイル通路400を確保することができる。
As shown in FIG. 3, the valve-
<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、シャフトに環状リブが一つだけ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。
<Second embodiment>
The difference between the piston cooling jet of this embodiment and the piston cooling jet of the first embodiment is that only one annular rib is arranged on the shaft. Here, only differences will be described.
図8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の上下方向拡大断面図を示す。なお、図7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、シャフト41の外周面には、単一の環状リブ410が配置されている。環状リブ410の上下方向断面は、正三角形状を呈している。図8に示す開弁状態において、環状リブ410は、リーク隙間Bの下方に配置されている。区間Lは、シャフト41の外周面のうち、閉弁状態において、隔壁側孔50の径方向内側に配置される区間である。閉弁状態において、環状リブ410は、リーク隙間Bの上方に配置されている。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view in the vertical direction of the piston cooling jet of the present embodiment in the valve open state. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 7, it shows with the same code | symbol. As shown in FIG. 8, a single
このように、環状リブ410は、開弁状態においてはリーク隙間Bの下方に、閉弁状態においてはリーク隙間Bの上方に、配置されている。開弁状態から閉弁状態に、または閉弁状態から開弁状態に切り替わる際に、環状リブ410は、リーク隙間Bを上下方向に通過する。通過する際に、環状リブ410は、リーク隙間Bから異物を排出することができる。
As described above, the
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。本実施形態のピストンクーリングジェットのように、環状リブ410を一つだけ配置してもよい。
The piston cooling jet according to the present embodiment and the piston cooling jet according to the first embodiment have the same functions and effects with respect to the parts having the same configuration. As in the piston cooling jet of this embodiment, only one
<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、隔壁に異物収集凹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。
<Third embodiment>
The difference between the piston cooling jet of the present embodiment and the piston cooling jet of the first embodiment is that a foreign substance collecting recess is disposed in the partition wall. Here, only differences will be described.
図9に、本実施形態のピストンクーリングジェットの閉弁状態の上下方向拡大断面図を示す。なお、図6と対応する部位については、同じ符号で示す。図9に示すように、隔壁5の隔壁側スプリング座51の上面には、異物収集凹部510が凹設されている。異物収集凹部510は、上側から下側に向かって縮径するテーパ面状を呈している。隔壁側孔50は、異物収集凹部510の径方向中央に配置されている。すなわち、異物収集凹部510は、隔壁側孔50の上端の開口に向かって、凹んでいる。
FIG. 9 shows an enlarged vertical sectional view of the piston cooling jet according to the present embodiment in a closed state. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 6, it shows with the same code | symbol. As shown in FIG. 9, a foreign
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。本実施形態のピストンクーリングジェットによると、圧力室21の内部の異物Pが、オイルOの流れや自重により、異物収集凹部510に集まりやすい。集まった異物Pは、閉弁状態から開弁状態に切り替わる際に、複数の環状リブ410により、隔壁側孔50を介して、外部に排出される。このように、本実施形態のピストンクーリングジェットによると、リーク隙間Bのみならず、圧力室21から外部に、簡単に異物Pを排出することができる。
The piston cooling jet according to the present embodiment and the piston cooling jet according to the first embodiment have the same functions and effects with respect to the parts having the same configuration. According to the piston cooling jet of the present embodiment, the foreign matter P inside the
<第四実施形態>
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、シャフトに単一の螺旋状リブ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。
<Fourth embodiment>
The difference between the piston cooling jet of the present embodiment and the piston cooling jet of the first embodiment is that a single helical rib is arranged on the shaft. Here, only differences will be described.
図10に、本実施形態のピストンクーリングジェットのバルブのシャフトの外周面の周方向展開図を示す。なお、図3と対応する部位については、同じ符号で示す。図10にハッチングで示すように、シャフト41の外周面には、螺旋状リブ411が形成されている。螺旋状リブ411は、シャフト41の外周面から径方向外側に突出している。複数の螺旋状リブ411は、シャフト41の外周面を、三周に亘って、螺旋状に延在している。
FIG. 10 shows a circumferential development of the outer peripheral surface of the shaft of the valve of the piston cooling jet of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 3, it shows with the same code | symbol. As shown by hatching in FIG. 10,
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。本実施形態のピストンクーリングジェットのように、螺旋状リブ411を配置しても、リーク隙間から異物を排出することができる。
The piston cooling jet according to the present embodiment and the piston cooling jet according to the first embodiment have the same functions and effects with respect to the parts having the same configuration. Even if the
<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。
<Others>
The embodiment of the piston cooling jet of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.
環状リブ410、螺旋状リブ411の上下方向断面の形状は特に限定しない。図11(a)に、その他の実施形態のピストンクーリングジェット(その1)のバルブのシャフトの上下方向拡大断面図を示す。図11(b)に、その他の実施形態のピストンクーリングジェット(その2)のバルブのシャフトの上下方向拡大断面図を示す。図11(c)に、その他の実施形態のピストンクーリングジェット(その3)のバルブのシャフトの上下方向拡大断面図を示す。図11(d)に、その他の実施形態のピストンクーリングジェット(その4)のバルブのシャフトの上下方向拡大断面図を示す。なお、図6と対応する部位については、同じ符号で示す。
The shapes of the cross sections in the vertical direction of the
図11(a)に示すように、環状リブ410の上下方向断面は、二等辺三角形状であってもよい。図11(b)に示すように、環状リブ410の上下方向断面は、長方形状であってもよい。図11(c)に示すように、環状リブ410の上下方向断面は、下向きの鏃状であってもよい。図11(d)に示すように、環状リブ410の上下方向断面は、半円状であってもよい。また、図11(c)に示す環状リブ410の上下方向断面は、上向きの鏃状であってもよい。こうすると、リーク隙間の異物を、圧力室に排出しやすくなる。同様の理由から、図6に示す環状リブ410の上下方向断面は、上向きの直角三角形状であってもよい。また、螺旋状リブ411の上下方向断面が、図11(a)〜図11(d)のような断面形状であってもよい。また、環状リブ410、螺旋状リブ411の断面形状は、多角形状(三角形、四角形、五角形、六角形など)であってもよい。また、環状リブ410、螺旋状リブ411の径方向頂点に、曲面状の面取部を配置してもよい。
As shown in FIG. 11A, the vertical cross section of the
バルブ側オイル通路400の配置場所は、特に限定しない。受圧室20(バルブ本体40の上側)と、圧力室21(バルブ本体40の下側)と、を連通できればよい。図12に、その他の実施形態(その5)のピストンクーリングジェットの開弁状態の上下方向断面図を示す。図13に、その他の実施形態(その6)のピストンクーリングジェットの開弁状態の上下方向断面図を示す。図14に、その他の実施形態(その7)のピストンクーリングジェットの開弁状態の上下方向断面図を示す。なお、図12〜図14において、図5と対応する部位については、同じ符号で示す。
The location of the valve-
図12に示すように、ハウジング2の側周壁の内部に、孔状のバルブ側オイル通路400を形成してもよい。こうすると、バルブ本体40の内部、バルブ本体40の外周面、ハウジング2の内周面に加工を施す必要がない。このため、バルブ本体40の外周面と、ハウジング2の内周面と、の間の摺動抵抗が小さくなる。
As shown in FIG. 12, a hole-shaped valve-
図13に示すように、ハウジング2の内周面に、溝状のバルブ側オイル通路400を凹設してもよい。こうすると、バルブ本体40の内部、バルブ本体40の外周面、ハウジング2の内部に加工を施す必要がない。
As shown in FIG. 13, a groove-like valve-
図14に示すように、バルブ本体40の外周面に、溝状のバルブ側オイル通路400を凹設してもよい。こうすると、バルブ本体40の内部、ハウジング2の内周面、ハウジング2の内部に加工を施す必要がない。
As shown in FIG. 14, a groove-shaped valve-
なお、図13、図14に示すリブ73は、部分円弧状を呈している。リブ73は、バルブ側オイル通路400に干渉しないように、周方向に120°ずつ離間して、合計三つ配置されている。
The
図3に示すように、上記実施形態においては、ハウジング2の第二段差部24に隔壁5を当接させ、ハウジング2の下端を加締める(縮径させる)ことにより、ハウジング2に隔壁5を固定した。しかしながら、ハウジング2に対する隔壁5の固定方法は、特に限定しない。例えば、ボルト、スクリュー、クリップ、係合爪などにより、ハウジング2に隔壁5を固定してもよい。また、ハウジング2と隔壁5とを一体化してもよい。
As shown in FIG. 3, in the above embodiment, the
図4、図5に示すように、受圧室20、圧力室21、バルブ側オイル通路400、ハウジング側ノズル連通孔22、ノズル3の内部空間、オリフィスAの、通路方向に直交する方向の断面形状は、特に限定しない。例えば、真円状、楕円状、多角形状などであってもよい。
4 and 5, the
図6、図7に示すように、リーク隙間Bの通路方向に直交する方向の断面形状は、特に限定しない。例えば、真円環状、楕円環状、多角形環状などの環状であってもよい。リーク隙間Bの断面形状を楕円環状にする場合、シャフト41(環状リブ410、螺旋状リブ411)および隔壁側孔50の断面形状を楕円形状にすればよい。また、リーク隙間Bの断面形状を長方形環状にする場合、シャフト41(環状リブ410、螺旋状リブ411)および隔壁側孔50の断面形状を長方形状にすればよい。
As shown in FIGS. 6 and 7, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the passage direction of the leak gap B is not particularly limited. For example, a circular shape such as a perfect circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape may be used. When the cross-sectional shape of the leak gap B is elliptical, the cross-sectional shape of the shaft 41 (
また、オリフィスA、リーク隙間Bの開口形状が長尺状(例えば、スリット状、環状など)の場合、本発明の「開口幅」とは、オリフィスA、リーク隙間Bの短手方向幅をいう。 Further, when the opening shapes of the orifice A and the leak gap B are long (for example, slit shape, annular shape, etc.), the “opening width” of the present invention refers to the width in the short direction of the orifice A and the leak gap B. .
また、オリフィスAの開口形状が真円状、楕円状、多角形状の場合、本発明の「開口幅」とは、オリフィスAの図形重心を通る直線長をいう。例えば、オリフィスAが真円状の場合、本発明の「開口幅」とは、直径長をいう。 In addition, when the opening shape of the orifice A is a perfect circle, an ellipse, or a polygon, the “opening width” of the present invention refers to a linear length that passes through the center of gravity of the figure of the orifice A. For example, when the orifice A has a perfect circle shape, the “opening width” of the present invention refers to the length of the diameter.
図6、図7に示すように、上記実施形態においては、バルブ側オイル通路400にオリフィスAを配置した。しかしながら、バルブ側オイル通路400にオリフィスAを配置しなくてもよい。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the above embodiment, the orifice A is disposed in the valve-
図10に示すように、第四実施形態においては、単一の螺旋状リブ411を配置した。しかしながら、複数の螺旋状リブ411を配置してもよい。また、シャフト41の外周面における螺旋状リブ411の周回数は特に限定しない。好ましくは、一周(360°)以上である方がよい。その理由は、シャフト41の全周に亘って、螺旋状リブ411が配置されるからである。また、隔壁側孔50の内周面に、環状リブ410、螺旋状リブ411を配置してもよい。
As shown in FIG. 10, in the fourth embodiment, a
リブ73の形状は特に限定しない。図6、図7に示すように、無端環状であってもよい。また、図13、図14に示すように、部分円弧状であってもよい。また、有端環状(C字状)であってもよい。また、リブ73の代わりに、径方向内側に突出する突起を配置してもよい。有端環状のリブ73や突起の配置数は特に限定しない。
The shape of the
1:ピストンクーリングジェット。
2:ハウジング、20:受圧室、21:圧力室、22:ハウジング側ノズル連通孔、23:第一段差部、24:第二段差部。
3:ノズル。
4:バルブ、40:バルブ本体、400:バルブ側オイル通路、401:バルブ側スプリング座、41:シャフト、410:環状リブ、410a:上面、410b:下面、410c:隙間、411:螺旋状リブ。
5:隔壁、50:隔壁側孔、51:隔壁側スプリング座、510:異物収集凹部。
70:コイルスプリング、71:ブラケット、73:リブ。
9:エンジン、90:シリンダブロック、900:メインオイルギャラリ(エンジン側オイル通路)、91:ピストン、92:コンロッド、93:クランクシャフト。
A:オリフィス、B:リーク隙間、Fd1:荷重、Fd2:荷重、Fu:荷重、O:オイル、P:異物。
1: Piston cooling jet.
2: housing, 20: pressure receiving chamber, 21: pressure chamber, 22: housing side nozzle communication hole, 23: first stepped portion, 24: second stepped portion.
3: Nozzle.
4: valve, 40: valve body, 400: valve side oil passage, 401: valve side spring seat, 41: shaft, 410: annular rib, 410a: upper surface, 410b: lower surface, 410c: gap, 411: spiral rib.
5: partition wall, 50: partition wall side hole, 51: partition wall side spring seat, 510: foreign matter collecting recess.
70: Coil spring, 71: Bracket, 73: Rib.
9: Engine, 90: Cylinder block, 900: Main oil gallery (engine side oil passage), 91: Piston, 92: Connecting rod, 93: Crankshaft.
A: Orifice, B: Leak gap, Fd1: Load, Fd2: Load, Fu: Load, O: Oil, P: Foreign matter.
Claims (6)
該ハウジングから外側に突設されピストンにオイルを噴射可能なノズルと、
該ハウジングの内部を往復動可能であって、表側からエンジン側オイル通路の油圧による荷重が加わるバルブ本体と、該バルブ本体から裏側に突設され外周面に異物排出部を有するシャフトと、を有するバルブと、
該バルブ本体の裏側に配置され、該シャフトが挿通され、該異物排出部が移動する隔壁側孔を有する隔壁と、
該ハウジングの内部において、該バルブ本体と該隔壁との間に区画される圧力室と、
該バルブ本体の表側と、該圧力室と、を連通するバルブ側オイル通路と、
該隔壁側孔の内周面と該シャフトの外周面との間に区画される圧力調整通路と、
を備えるピストンクーリングジェット。 A housing;
A nozzle protruding outward from the housing and capable of injecting oil into the piston;
A valve body capable of reciprocating in the housing, to which a load due to oil pressure in the engine side oil passage is applied from the front side, and a shaft projecting from the valve body on the back side and having a foreign matter discharge portion on the outer peripheral surface. A valve,
A partition wall disposed on the back side of the valve body, the partition wall having a partition wall side hole through which the shaft is inserted and the foreign matter discharge part moves;
A pressure chamber defined between the valve body and the partition wall in the housing;
A valve side oil passage communicating the front side of the valve body and the pressure chamber;
A pressure adjusting passage defined between the inner peripheral surface of the partition wall side hole and the outer peripheral surface of the shaft;
Piston cooling jet with
前記圧力調整通路は、開口幅が該オリフィスよりも小さく、総開口面積が該オリフィスよりも大きいリーク隙間である請求項1に記載のピストンクーリングジェット。 The valve side oil passage has an orifice,
2. The piston cooling jet according to claim 1, wherein the pressure adjusting passage is a leak gap having an opening width smaller than the orifice and a total opening area larger than the orifice.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012218936A JP2014070612A (en) | 2012-09-29 | 2012-09-29 | Piston cooling jet |
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JP2012218936A JP2014070612A (en) | 2012-09-29 | 2012-09-29 | Piston cooling jet |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2012218936A Pending JP2014070612A (en) | 2012-09-29 | 2012-09-29 | Piston cooling jet |
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2012
- 2012-09-29 JP JP2012218936A patent/JP2014070612A/en active Pending
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