JP4379515B2

JP4379515B2 - 内燃機関

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Inventors: 友昭阿部
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Description

この発明は、内燃機関に関し、より特定的にはオイルで潤滑される内燃機関に関するものである。

従来、内燃機関は、たとえば特開２００３−３０１７４４号公報（特許文献１）、特開平９−４９４５６号公報（特許文献２）および公開技報９１−６５９０号（非特許文献１）に開示されている。
特開２００３−３０１７４４号公報特開平９−４９４５６号公報発明協会公開技報公技番号９１−６５９０号

従来の内燃機関では、たとえば特許文献１において２箇所のオイルジェットからピストンスカート内にオイルを噴射する構成が開示されている。具体的には、特許文献１ではピストンのクランクシャフト側方向にオイルを噴射するノズルを設ける技術が開示されている。

しかしながら、従来の技術では、ピストンのスカート内にオイルが噴射されるためピストン中心部の温度を低下させることができるものの、ボアを冷却することが困難である。ボアを冷却するためにボアに直接オイルを噴射するとオイルの消費量が増加し好ましくない。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関の内部を均一に冷却することが可能な内燃機関を提供することを目的とする。

この発明に従った内燃機関は、シリンダブロックに設けられたボア内をピストンが往復し、ピストンに連結されたコネクティングロッドがクランクシャフトに動力を伝達する内燃機関であって、ピストンのコネクティングロッド側からピストンのスカート内とスカート外でボア間のピストンの一部とに向けてオイルを噴射するオイル供給部を備える。

このように構成された内燃機関ではスカート外を冷却でき、間接的にボアを冷却することができる。その結果、内燃機関を均一に冷却することができる。

好ましくは、ピストンはピストンピンが取付けられるピンボスを有し、オイル供給部はスカート外のピンボス上部にオイルを噴射する。

好ましくは、オイル供給部は、ピンボス上部のピストンの周縁部にオイルを噴射する。この場合、スカート外噴射の場合にボアを最も冷却することができる。

より好ましくは、複数のオイル供給部がピストンの中心に対して点対称に配置される。この場合、点対称（対角線上）にオイル供給部を配置することでピストン温度の均一化を図ることができ、リング溝の温度低減を図ることができてリングの固着等を防止することができる。

好ましくは、オイル供給部は、スカート内にオイルを噴射する第一オイル供給部と、スカート外にオイルを噴射する第二オイル供給部とを含み、第一オイル供給部がオイル噴射を開始する第一開弁圧は、第二オイル供給部がオイル噴射を開始する第二開弁圧よりも小さい。

好ましくは、オイル供給部は、スカート外でボア間にオイルを噴射する第二オイル供給部と、スカート外でシリンダブロック端部にオイルを噴射する第三オイル供給部とを含む。第二オイル供給部がオイル噴射を開始する第二開弁圧は、第三オイル供給部がオイル噴射を開始する第三開弁圧より小さい。

以下、この発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。また、各実施の形態を組み合わせることも可能である。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に従った内燃機関の油圧回路を説明するための図である。図１を参照して、内燃機関としてのエンジン１の油圧回路では、エンジンブロック下部に設けられるオイルパン１９にオイルが溜められる。オイルパン１９で溜められたオイルは異物を除去するためのオイルストレーナ２を経てオイルポンプ３へ供給される。オイルポンプ３はエンジンの動力により駆動し、オイルを加圧する。加圧されたオイルはオイルクーラー５で冷却される。冷却後のオイルがオイルフィルタ６により濾過される。また、オイルポンプ３から排出されたオイルの一部分はタイミングチェーン４を潤滑しオイルパン１９に戻る。

オイルフィルタ６を通過した油圧が加えられたオイルはメインオイルホール７に供給される。メインオイルホール７はエンジン内のさまざまな部分に延びており、１つはピストンジェット（オイルジェット）２１０，２２０に供給され、さらにそのオイルがピストン１００へ向かって噴射される。ピストン１００を冷却および潤滑したオイルはオイルパン１９に戻される。

またメインオイルホール７に供給されたオイルはクランクジャーナル８に導かれてクランクジャーナル８を潤滑する。さらにクランクジャーナル８を潤滑したオイルはコンロッド（コネクティングロッド）１３０およびチェーンテンショナ９を潤滑してオイルパン１９へ戻る。

またメインオイルホール７のオイルはバランスシャフト１１を潤滑した後にオイルパン１９へ戻る。

メインオイルホール７のオイルはシリンダヘッド１２に供給される。シリンダヘッド１２のオイルの一部分はカムジャーナル１４およびラッシュアジャスタ１５を潤滑してオイルパン１９へ戻る。またシリンダヘッド１２のオイルはオイルコントロールバルブ１３へ供給されて吸気および／または排気バルブタイミングを変更するために用いられる。

さらに、シリンダヘッド１２のオイルはオイルシャワー１６およびロッカーアーム１７へ供給された後にオイルパン１９へ戻る。

図２は、実施の形態１に従った内燃機関を構成するシリンダブロックの底面図である。図２を参照して、シリンダブロック２０は金属体であり、一方向に並ぶように複数のボア２１が設けられている。この実施の形態では直列４気筒型のエンジンに適用されるシリンダブロック２０を示しているが、シリンダブロック２０は直列型、並列型、Ｖ型、Ｗ型または水平対向型などのさまざまな形式であってもよい。

また、シリンダブロック２０はガソリンエンジン用だけでなく、ディーゼルエンジン用であってもよい。また、１つのシリンダブロック２０に設けられるボア２１の数は１つ以上であればよい。

シリンダブロック２０の底面側にオイル供給部としての後側オイルジェット２１０が設けられている。後側オイルジェット２１０は前側ノズル２１１と後側ノズル２１２とを有し、各々のノズルがオイルを噴射する。なお、すべての後側オイルジェット２１０が複数のノズルを有している必要はなく、図２の前から４番目の後側オイルジェット２１０は１つの前側ノズル２１１のみを有している。この実施の形態では、隣り合うボア２１の間の冷却を促進するために前から１〜３番目の後側（Ｒｒ）のオイルジェットが後側のノズルを有している。これによりボア２１間の冷却を図っている。

図３は、ピストンが組込まれたシリンダブロックの底面図である。図３を参照して、各々のボア２１にはピストン１００が組付けられる。ピストン１００はスカート１１０を有し、このスカート１１０にはピストンピン１３１を取付けるためのピンボス１２０が設けられる。スカート１１０はスカート内領域１１１およびスカート外領域１１２を規定し、スカート１１０に取囲まれる領域がスカート内領域１１１であり、スカート１１０に取囲まれない外部領域がスカート外領域１１２である。前側ノズル２１１はスカート内領域１１１にオイルを噴射し、後側ノズル２１２はスカート外領域１１２にオイルを噴射する。

ピンボス１２０はピストンピン１３１を支持しており、２つのピンボス１２０の間にピストンピン１３１が配置される。ピストンピン１３１はコネクティングロッドとピストン１００とを連結するための部材である。この実施の形態では、複数のボア２１の並ぶ方向の一方側（図３では左側）にのみ後側オイルジェット２１０を設けているが、これに限られず、ボア２１の並ぶ方向の左右両方または一方にのみオイルジェットを設けてもよい。また、４気筒のうち３つのボア２１において前側ノズル２１１と後側ノズル２１２とを設けているが、これに限られずいずれか１つのボア２１において前側ノズル２１１と後側ノズル２１２とが設けられていればよく、その他のボアに関しては、前側ノズル２１１および後側ノズル２１２のいずれか一方が設けられていてもよく、さらにオイルジェットが設けられていなくてもよい。

図４は、上死点でのピストンの模式図であり、図５は、図４中の矢印Ｖで示す方向から見たピストンの底面図である。図４および図５を参照して、上死点では、ピストン１００はクランクシャフト１４０から最も離れた位置に存在する。上死点のピストン１００では、コネクティングロッド１３０がピストン１００の往復運動方向に対して平行に配置されている。前側ノズル２１１から矢印２１１０で示す方向にオイルが噴射される。これにより噴射領域２１１１でオイルがピストンに衝突する。後側ノズル２１２からは矢印２１２０で示す方向にオイルが噴射される。噴射されたオイルは噴射領域２１２１でピストン１００と衝突する。噴射領域２１１１はスカート内領域１１１に存在し、噴射領域２１２１はスカート外領域１１２に存在する。さらに、噴射領域２１２１はピンボス１２０上部に位置している。

二股に分かれた前側ノズル２１１および後側ノズル２１２はスカート１１０を跨ぐように配置され、スカート１１０の内側と外側の各々にオイルを噴射する。この実施の形態では、ピストンは円形であるが、必ずしも真円に限られず、楕円形であってもよい。

図６は、下死点でのピストンの模式図である。図７は、図６中の矢印ＶＩＩで示す方向から見たピストンの底面図である。図６および図７を参照して、下死点では、ピストン１００がクランクシャフト１４０に最も近くなる。下死点においても前側ノズル２１１および後側ノズル２１２はピストン１００に対してオイルを矢印２１１０，２１２０で示す方向に噴射する。下死点では、前側ノズル２１１および後側ノズル２１２とピストン１００との距離が上死点よりも近くなっている。そのため、噴射領域２１１１，２１２１が上死点と異なる。具体的には、前側ノズル２１１および後側ノズル２１２に近い部分に噴射領域２１１１，２１２１が位置している。

実施の形態１に従った内燃機関としてのエンジン１は、シリンダブロック２０に設けられたボア２１内をピストン１００が往復し、ピストン１００に連結されたコネクティングロッド１３０がクランクシャフト１４０に動力を伝達する内燃機関である。ピストン１００のコネクティングロッド１３０側からピストン１００のスカート１１０内のスカート内領域１１１とスカート外領域１１２にオイルを噴射するオイル供給部としての後側オイルジェット２１０を備える。

ピストン１００はピストンピン１３１が取付けられるピンボス１２０を有し、後側オイルジェット２１０はピンボス１２０上にオイルを供給する。

このように構成されたエンジン１では、スカート１１０外のスカート外領域１１２にオイルを噴射しスカート外領域１１２を積極的に冷却することができる。その結果、スカート外領域１１２に近いボア２１を冷却することができる。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に従った内燃機関において上死点と下死点にあるピストンを示す断面図である。図９は、図８中の矢印ＩＸで示す方向から見た上死点にあるピストンの底面図である。図８および図９を参照して、実施の形態２に従ったエンジン１では、図９で示すように、１つのピストン１００に対して２つのオイル供給部としての前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０が設けられている点で、実施の形態１に従ったエンジン１と異なる。前側オイルジェット２２０は１本の前側ノズル２２１を有し、前側ノズル２２１は矢印２２１０で示す方向に向かってオイルを噴射し、オイルは噴射領域２２１１においてピストン１００と衝突する。ピストン１００のうち、スカート外領域１１２においてオイルが衝突する。二股に分かれた前側ノズル２１１および後側ノズル２１２は、それぞれ矢印２１１０，２１２０で示す方向にオイルを噴出してスカート内領域１１１およびスカート外領域１１２にオイルを噴射する。

なお、図中の記号「♯１，２，３」は、前から１から３番目にあるピストンであることを示している。「♯」の解釈は他の図でも同様であり、例えば「♯１」と記載されていれば、前から１番目にあるピストンであることを示している。

この実施の形態では、ピンボス１２０に対して同じ方向に前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０が設けられるが、これに限られず、ピンボス１２０に対して互いに対称にオイルジェットが設けられていてもよい。

図８および９は、直列４気筒において前側から１番、２番および３番目のピストンを示している。さらに、図８では、後側オイルジェット２１０のみを示している。ピストン１００は３本のピストンリング溝１５１，１５２，１５３を有し、ピストンリング溝１５１，１５２，１５３にはピストンリングが嵌め合わせられる。

図８で示すように、上死点と下死点では噴射領域２１１１，２１２１が異なる。これは、矢印２１１０，２１２０で示す方向がピストン１００の往復方向に対して傾斜しているからである。

図１０は、直列４気筒エンジンにおいて前から４番目にあるピストンの上死点と下死点での断面図である。図１１は、図１０中の矢印ＸＩで示す方向から見た上死点にあるピストンの底面図である。図１０および図１１を参照して、４番目のピストン、すなわち、直列４気筒型の最も後方にあるピストンでは、前側オイルジェット２２０が２つのノズルとしての前側ノズル２２１および後側ノズル２２２を有し、後側オイルジェット２１０が１つの前側ノズル２１１のみを有する。これは、４番目のピストンでは前側のボアが３番目のピストンと隣接し、この部分での溜まった熱を除去する必要があるためである。すなわち、３番目のボアと４番目のボアとの間の熱を除去するために図１１で示す前側ノズル２２１が設けられている。前側ノズル２２１から矢印２２１０で示された方向に噴射されたオイルはピストン１００の外周縁部に位置する噴射領域２２１１に照射される。この噴射領域は、隣り合う前から３番目のピストンとの間に近いため、３番目のボアと４番目のボアの間にある領域を冷却することができる。

図１２は、直列４気筒エンジンにおいて前から２番および３番目にあるピストンの上死点と下死点での断面図である。図中に記載された２つのピストンはそれぞれ上死点および下死点に位置するピストンを示している。図１３は、図１２中の矢印ＸＩＩＩで示す方向から見た下死点にあるピストンの底面図である。

図１２および図１３を参照して、前側オイルジェット２２０の前側ノズル２２１から矢印２２１０で示す方向にオイルが噴射される。上死点にピストン１００がある場合にはピンボス１２０近傍の噴射領域２２１１にオイルが噴射される。これに対し、下死点にある場合には前側ノズル２２１近くの噴射領域２２１１にオイルが噴射される。図１３で示すように、前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０からはピストン１００に向かって矢印２２１０，２１１０，２１２０で示す方向にオイルが噴射される。噴射されたオイルは噴射領域２２１１，２１１１，２１２１に照射されてこの部分を冷却および潤滑する。

図１４は、直列４気筒エンジンにおいて前から４番目にあるピストンの上死点と下死点とでの断面図である。図１５は、図１４中の矢印ＸＶで示す方向から見た下死点にあるピストンの底面図である。

図１４および図１５を参照して、前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０の前側ノズル２２１，後側ノズル２２２および前側ノズル２１１はそれぞれ矢印２２１０，２２２０，２１１０で示す方向にオイルを噴射する。これにより噴射領域２２１１，２２２１，２１１１にオイルが噴射されてこの領域が冷却および潤滑される。図１４で示すように、上死点および下死点にピストン１００があるときには噴射領域２１１１の位置が異なる。

図１６は、前から２番目にあるピストンの後側オイルジェットを拡大して示す斜視図である。図１６を参照して、後側オイルジェット２１０は二股に分かれて延びる前側ノズル２１１および後側ノズル２１２を有する。前側ノズル２１１および後側ノズル２１２にはオイルが供給されて各々のノズルがオイルを噴射することが可能である。ピストン１００が下死点に位置するときには、スカート１１０を挟んでスカート１１０の内側のスカート内領域１１１および外側のスカート外領域１１２に前側ノズル２１１および後側ノズル２１２が配置される。前側ノズル２１１および後側ノズル２１２の長さは互いにほぼ等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。また、前側ノズル２１１および後側ノズル２１２の内径は一定であってもよく、先端部に近づくにつれて内径が小さくなっていてもよく、また先端部に近づくにつれて内径が大きくなっていてもよい。

図１７は、前から３番目にあるピストンの前側オイルジェットを拡大して示す斜視図である。図１７を参照して、前側オイルジェット２２０は前側ノズル２２１を有する。前側ノズル２２１から噴出されたオイルはスカート外領域１１２に照射される。この照射されたオイルはピストン１００を冷却するとともに、ピストン１００とボアとの間に介在してピストン１００を潤滑する。さらに、ピンボスにもオイルが照射されることで、ピンボス内で動くコネクティングロッドの動きを円滑にする。

図１８は、複数のオイルジェットの斜視図である。図１８を参照して、ピストン１００の下側に前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０が配置される。前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０はクランクシャフト１４０上側でかつピストン１００下側に配置される。この実施の形態では同じ高さに前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０が設けられているが、異なる高さに前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０が設けられていてもよい。このとき、前側オイルジェット２２０および後側オイルジェット２１０のいずれか一方が高い位置に設けられ、他方が低い位置に設けられる。スカート１１０は円筒部分と平坦部分を有し、平坦部分にピンボスが設けられる。円筒部分はボア壁に沿った形状とされる。平坦部分ではピンボスが設けられるためにスカート１１０の厚みが厚くされている。

図１９および図２０は前から４番目のピストンにオイルを供給するオイルジェットを拡大して示す斜視図である。図１９および図２０を参照して、前から４番目のピストンは前から３番目のピストンと隣接しているため、これらのピストン間を冷却するために前側ノズル２２１が設けられる。前側ノズル２２１から噴射されたオイルはスカート外領域１１２に照射されてボアを冷却するとともにピストン１００を潤滑する。

図２１および図２２は、前から４番目のピストンの後側オイルジェットを拡大して示す斜視図である。図２１および図２２を参照して、前側ノズル２１１はスカート内領域１１１にオイルを噴射する。前側ノズル２１１はクランクシャフト１４０およびコネクティングロッド１３０と接触しない位置に配置される。

（実施の形態３）
図２３は、実施の形態３に従った内燃機関の底面図である。図２３を参照して、実施の形態３に従ったエンジン１では、後側オイルジェット２１０と前側オイルジェット３２１０とがピストン１００の中心１００Ｃに対して点対称に配置されている。前側オイルジェット３２１０は前側ノズル３２１１と後側ノズル３２１２とを有し、それぞれのノズルが矢印３１１０，３１２０で示す方向にオイルを噴射し、噴射領域３１１１，３１２１にオイルが噴射される。

このようなエンジン１では、より均一に内部を冷却することができる。
（実施の形態４）
図２４から図２７は、実施の形態４に従った内燃機関を構成するシリンダブロックの底面図である。図２４では、前から１〜３番目のボア２１には前側ノズル２２１を有する前側オイルジェット２２０と、前側ノズル２１１と後側ノズル２１２を有する後側オイルジェット２１０とが設けられる。前から４番目のボア２１には前側ノズル２２１と後側ノズル２２２とを有する前側オイルジェット２２０が設けられる。

図２５では、前から１番目のボア２１には前側ノズル２１１と後側ノズル２１２とを有する後側オイルジェット２１０が設けられる。前から２〜３番目のボア２１には前側ノズル２２１を有する前側オイルジェット２２０と、前側ノズル２１１と後側ノズル２１２を有する後側オイルジェット２１０とが設けられる。前から４番目のボア２１には前側ノズル２２１と後側ノズル２２２とを有する前側オイルジェット２２０が設けられる。

図２６では、前から１番目のボア２１には前側ノズル２１１と後側ノズル２１２とを有する後側オイルジェット２１０が設けられる。前から２〜３番目のボア２１には前側ノズル２２１と後側ノズル２２２とを有する前側オイルジェット２２０と、後側ノズル２１２を有する後側オイルジェット２１０とが設けられる。前から４番目のボア２１には前側ノズル２２１と後側ノズル２２２とを有する前側オイルジェット２２０が設けられる。

図２７では、前から１〜４番目のボア２１には前側ノズル２２１を有する前側オイルジェット２２０と、前側ノズル２１１と後側ノズル２１２を有する後側オイルジェット２１０とが設けられる。

このように構成されたエンジン１でも、実施の形態１から３に従ったエンジン１と同様の効果がある。

（実施の形態５）
図２８は、この発明の実施の形態５に従った内燃機関におけるピストンおよびオイルジェットの底面図である。図２８を参照して、この発明の実施の形態５に従った内燃機関としてのエンジン１では、３本のオイルジェットが設けられている。オイルジェット３１０Ａ，３２０Ｂ，３３０Ｃはそれぞれ互いに所定の間隔を隔ててシリンダブロックに取付けられており、各々のオイルジェット３１０Ａ，３２０Ｂおよび３３０Ｃはノズル３１１，３２１，３３１を有する。ノズル３１１，３３１は、スカート外領域１１２へオイルを噴射し、ノズル３２１はスカート内領域１１１に向かってオイルを噴射する。ノズル３１１から噴射されたオイルは矢印４１１０で示す方向に進行して噴射領域４１１１に到達する。オイル照射点としての噴射領域４１１１はピストン１００の外周の縁部に位置する。また、噴射領域４１１１はシリンダブロック端部側に存在する。

噴射領域４２１１は、スカート内領域１１１に存在しており、ピストン１００のうちで、特に温度が高くなる領域である。ノズル３２１から噴射されたオイルは矢印４２１０で示す方向に進行して噴射領域４２１１に到達する。

噴射領域３３１１は、ピストン１００の外周部に存在するが、噴射領域４１１１と異なり、シリンダブロック端部に位置しておらず、ボア間領域に存在している。ノズル３３１から噴射されたオイルは矢印３３１０で示す方向に進行して噴射領域３３１１に到達する。

すなわち、図２８で示すピストン１００は、シリンダブロックの端部に位置する、１気筒目のピストンであり、噴射領域４１１１の近傍にシリンダブロック端部が存在している。

ピストン頂面にオイルを噴射するためのオイルジェット３２０Ｂは、早期に冷却が必要なために、その開弁圧（オイルジェット３２０Ｂがオイルの噴射を開始するために必要な最低の油圧）はオイルジェット３１０Ｂ，３３０Ｃに比べて低めに設定されている。

これに対し、オイルジェット３１０Ａ，３３０Ｃでは、各々のオイルジェット３１０Ａ，３３０Ｃの開弁圧（オイル噴射を開始するために最低限必要なオイル圧力）は中央のオイルジェット３２０Ｂの開弁圧より高い。オイルジェット３１０Ａ，３３０Ｃがボア間にオイルを噴射する場合には、例えばボア間温度低減のために最大トルク点以上でオイルを噴射すればよい。オイルジェット３１０Ａ，３３０Ｃがシリンダブロック端部に向かってオイルを噴射する場合、これらの端部におけるボア温度は低いため、例えば最高出力点でのみオイル噴射をすればよいため、ボア間にオイルを噴射する場合よりも開弁圧をさらに高く設定することができる。図２８で示すように、オイルジェット３１０Ａはシリンダブロック端部にオイルを噴射し、オイルジェット３３０Ｃはボア間にオイルを噴射する場合には、オイルジェット３１０Ａの開弁圧が最も高く、その次にオイルジェット３３０Ｃの開弁圧が高く、オイルジェット３２０Ｂの開弁圧が一番低い。

図２９は別の局面に従った内燃機関におけるピストンおよびオイルジェットの底面図である。図２９を参照して、オイルジェット３２０Ｂのノズルを二手に分けて２つのノズル３２１Ａ，３２１Ｂを有するように構成してもよい。この場合、オイルジェット３２０Ｂの開弁圧はオイルジェット３１０Ａの開弁圧よりも低くなる。これにより、ノズル３２１Ａからオイルが噴射されやすくなり、ノズル３１１からオイルが噴射されるよりも早くノズル３２１Ａからオイルが噴射される。

ノズル３２１Ｂから噴射されたオイルは矢印３２１０Ｂで示す方向に進行して噴射領域３２１１Ｂに到達する。ノズル３２１Ａから噴射されたオイルは矢印３２１０Ａで示す方向に進行して噴射領域３２１１Ａに到達する。なお、図２９で示すピストン１００は、４気筒エンジンの場合の２番および３番気筒目（シリンダブロックの中央部分に位置するピストン）である。

図３０は、この発明の実施の形態５に従ったオイルジェットが取付けられたシリンダブロックの底面図である。図３０を参照して、たとえば直列４気筒型のエンジンにおいて、１番目のピストン（♯１）から４番目のピストン（♯４）までにおいて、オイルジェットの配置をさまざまに変更することが可能である。具体的には、１番目および４番目のピストンを冷却するためには、３種類のオイルジェット３１０Ａ，３２０Ｂ，３３０Ｃを用いる。これは、１番目のピストン１００と４番目のピストン１００においては、ピストン頂面にオイルを噴射するために開弁圧が最も低いオイルジェット３２０Ｂと、あまり温度が高くならないシリンダブロック端部を冷却するために用いられ、開弁圧が最も高いオイルジェット３１０Ａと、ボア間を冷却する、開弁圧が中程度のオイルジェット３３０Ｃとを併用するためである。

これに対して、２番目および３番目のピストンでは、ピストン頂部を冷却するために開弁圧が最も低いオイルジェット３２０Ｂと、ボア間を冷却するために開弁圧が中程度のオイルジェット３３０Ｃとを用いている。

なお、シリンダブロック端部を冷却するためのオイルジェット３１０Ａを必ずしも設ける必要はない。

なお、オイルジェット３２０Ｂの開弁圧を最も高くし、オイルジェット３１０Ａの開弁圧を最も低くし、オイルジェット３３０Ｃの開弁圧を中程度としてもよい。

図３１は、この発明の実施の形態５に従ったオイルジェットの平面図である。図３２は、図３１中のＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩ線に沿ったオイルジェットの断面図である。図３３は、図３１中のＸＸＸＩＩＩで示す方向から見たオイルジェットの側面図である。

図３１から図３３を参照して、オイルジェット３１０Ａは、ボデー３１２と、ボデー３１２に接続されたノズル３１１と、ボデー３１２をシリンダブロックに取付けるためのフランジ３１４とを有する。ボデー３１２には開口３１７が設けられており、さらにその開口３１７下にチェックバルブを構成するボール３１５が配置される。ボール３１５はスプリング３１６により付勢されており、開口３１７から矢印３１８で示す方向に入力しようとするオイルを止める役割を果たす。矢印３１８で示すオイルの圧力がスプリング３１６による押圧力に打ち勝つオイルは矢印３１８で示す方向から流入してオイル流路３１３を流れてノズル３１１の先端部から噴射される。スプリング３１６の強さをさまざまに変更することによって、オイルジェット３１０Ａがオイルの噴射を開始する圧力（開弁圧）へ変更することができる。

図３４は別の局面に従ったオイルジェットの平面図である。図３５は、図３４中のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶに沿ったオイルジェットの断面図である。図３６は、図３４中の矢印ＸＸＸＶＩで示す方向から見たオイルジェットの側面図である。図３４から図３６を参照して、この例では、ボデー３１２の上部に開口３１７が設けられ、下部にノズル３１１が接続されている点で、図３１から図３３で示すオイルジェットと異なる。この例でもボール３１５はスプリング３１６によって押圧されており、矢印３１８で示す方向に流入しようとするオイルをスプリング３１６が止めている。オイルの圧力がスプリング３１６の押圧力に打ち勝つとボール３１５が動いてオイルが開口３１７からノズル３１１内のオイル流路３１３へ向かって流れる。

図３７は、油圧とエンジン回転数の関係を示すグラフである。図３７を参照して、エンジンの回転数（横軸）が大きくなると、オイルポンプの回転数も増えるため油圧（図３７の縦軸）も大きくなる。ピストンジェット（オイルジェット）の開弁圧と、オイルポンプの第一開弁圧との関係をさまざまに設定することが可能である。図３７では、ピストンジェットの開弁圧がオイルポンプの第一開弁圧よりも低く設定している。これとは逆に、オイルジェットの開弁圧をオイルポンプの第一開弁圧よりも高くしてもよい。

低回転でオイルジェットからオイルを噴射させるためには、オイルジェットの開弁圧がオイルポンプの第一開弁圧以下となる必要がある。

また、低回転でオイルジェットを停止させるためには、オイルポンプの第一開弁圧がオイルジェットの開弁圧以下である必要がある。

例えば、ピストンＪＥＴ開弁圧付近をオイルジェット３２０Ｂの開弁圧とし、オイルポンプリリーフ圧より僅かに低い圧力をオイルジェット３１０Ａ，３３０Ｃの開弁圧とすることができる。

図３８は、油圧とエンジン回転数の関係を示すグラフである。図３８では、オイルポンプ出口の油圧、メインギャラリー（メインオイルホール）の油圧、可変バルブタイミングのオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）入口での油圧、排気バルブのハイドロラッシュアジャスター（ＥＸ−ＨＬＡ）油圧がエンジン回転数によりどのように変化するかを示している。オイルジェットに入るオイルの油圧は、メインギャラリーの油圧よりも少し低い圧力であり、エンジンの回転数とともに変化する。

すなわち、この発明の実施の形態５に従った内燃機関としてのエンジン１では、オイル供給部は、スカート内領域１１１にオイルを噴射する第一オイル供給部としてのオイルジェット３２０Ｂと、スカート外領域１１２にオイルを噴射する第二オイル供給部としてのオイルジェット３３０Ｃとを含む。さらに、オイル供給部は、スカート外領域１１２でボア間にオイルを噴射する第二オイル供給部としてのオイルジェット３３０Ｃと、シリンダブロック端部にオイルを噴射する第三オイル供給部としてのオイルジェット３１０Ａとを有する。オイルジェット３２０Ｂの開弁圧が最も低く、オイルジェット３１０Ａの開弁圧が最も高く、オイルジェット３３０Ｃの開弁圧が中程度である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１に従った内燃機関の油圧回路を説明するための図である。実施の形態１に従った内燃機関を構成するシリンダブロックの底面図である。ピストンが組込まれたシリンダブロックの底面図である。上死点でのピストンの模式図である。図４中の矢印Ｖで示す方向から見たピストンの底面図である。下死点でのピストンの模式図である。図６中の矢印ＶＩＩで示す方向から見たピストンの底面図である。実施の形態２に従った内燃機関において上死点と下死点にあるピストンを示す断面図である。図８中の矢印ＩＸで示す方向から見た上死点にあるピストンの底面図である。直列４気筒エンジンにおいて前から４番目にあるピストンの上死点と下死点での断面図である。図１０中の矢印ＸＩで示す方向から見た上死点にあるピストンの底面図である。直列４気筒エンジンにおいて前から２番および３番目にあるピストンの上死点と下死点での断面図である。図１２中の矢印ＸＩＩＩで示す方向から見た下死点にあるピストンの底面図である。直列４気筒エンジンにおいて前から４番目にあるピストンの上死点と下死点とでの断面図である。図１４中の矢印ＸＶで示す方向から見た下死点にあるピストンの底面図である。前から２番目にあるピストンの後側オイルジェットを拡大して示す斜視図である。前から３番目にあるピストンの前側オイルジェットを拡大して示す斜視図である。複数のオイルジェットの斜視図である。前から４番目のピストンにオイルを供給するオイルジェットを拡大して示す斜視図である。前から４番目のピストンにオイルを供給するオイルジェットを拡大して示す斜視図である。前から４番目のピストンの後側オイルジェットを拡大して示す斜視図である。前から４番目のピストンの後側オイルジェットを拡大して示す斜視図である。実施の形態３に従った内燃機関の底面図である。実施の形態４に従った内燃機関を構成するシリンダブロックの底面図である。実施の形態４に従った内燃機関を構成するシリンダブロックの底面図である。実施の形態４に従った内燃機関を構成するシリンダブロックの底面図である。実施の形態４に従った内燃機関を構成するシリンダブロックの底面図である。この発明の実施の形態５に従った内燃機関におけるピストンおよびオイルジェットの底面図である。別の局面に従った内燃機関におけるピストンおよびオイルジェットの底面図である。この発明の実施の形態５に従ったオイルジェットが取付けられたシリンダブロックの底面図である。この発明の実施の形態５に従ったオイルジェットの平面図である。図３１中のＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩ線に沿ったオイルジェットの断面図である。図３１中のＸＸＸＩＩＩで示す方向から見たオイルジェットの側面図である。別の局面に従ったオイルジェットの平面図である。図３４中のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶに沿ったオイルジェットの断面図である。図３４中の矢印ＸＸＸＶＩで示す方向から見たオイルジェットの側面図である。油圧とエンジン回転数の関係を示すグラフである。油圧とエンジン回転数の関係を示すグラフである。

符号の説明

１エンジン、２０シリンダブロック、２１ボア、１００ピストン、１１０スカート、１１１スカート内領域、１１２スカート外領域、１３０コネクティングロッド、１４０クランクシャフト、２１０後側オイルジェット、２２０前側オイルジェット。

Claims

シリンダブロックに設けられたボア内をピストンが往復し、ピストンに連結されたコネクティングロッドがクランクシャフトに動力を伝達する内燃機関であって、
前記ピストンのコネクティングロッド側から前記ピストンのスカート内とスカート外でボア間の前記ピストンの一部とに向けてオイルを噴射するオイル供給部を備えた、内燃機関。
前記ピストンはピストンピンが取付けられるピンボスを有し、前記オイル供給部は前記スカート外のピンボス上部にオイルを噴射する、請求項１に記載の内燃機関。
前記オイル供給部は前記ピンボス上部のピストンの周縁部にオイルを噴射する、請求項２に記載の内燃機関。
複数の前記オイル供給部がピストンの中心に対して点対称に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関。
前記オイル供給部は、前記スカート内にオイルを噴射する第一オイル供給部と、前記スカート外にオイルを噴射する第二オイル供給部とを含み、前記第一オイル供給部がオイル噴射を開始する第一開弁圧は、前記第二オイル供給部がオイル噴射を開始する第二開弁圧よりも小さい、請求項１に記載の内燃機関。
前記オイル供給部は、前記スカート外でボア間にオイルを噴射する前記第二オイル供給部と、前記スカート外でシリンダブロック端部にオイルを噴射する第三オイル供給部とを含み、前記第二オイル供給部がオイル噴射を開始する第二開弁圧は、前記第三オイル供給部がオイル噴射を開始する第三開弁圧より小さい、請求項５に記載の内燃機関。
シリンダブロックに設けられたボア内をピストンが往復し、ピストンに連結されたコネクティングロッドがクランクシャフトに動力を伝達する内燃機関であって、
前記ピストンのコネクティングロッド側から前記ピストンのスカート内とスカート外にオイルを噴射するオイル供給部を備え、
前記オイル供給部は、前記スカート内にオイルを噴射する第一オイル供給部と、前記スカート外にオイルを噴射する第二オイル供給部とを含み、前記第一オイル供給部がオイル噴射を開始する第一開弁圧は、前記第二オイル供給部がオイル噴射を開始する第二開弁圧よりも小さい、内燃機関。
前記オイル供給部は、前記スカート外でボア間にオイルを噴射する前記第二オイル供給部と、前記スカート外でシリンダブロック端部にオイルを噴射する第三オイル供給部とを含み、前記第二オイル供給部がオイル噴射を開始する第二開弁圧は、前記第三オイル供給部がオイル噴射を開始する第三開弁圧より小さい、請求項７に記載の内燃機関。