JP4716775B2 - ピストン冷却用オイルジェット - Google Patents

Description

本発明は自動車等のエンジンに使用されるピストン冷却用オイルジェットに関するものである。

自動車等のエンジンにおける燃費向上の必要性は、地球温暖化防止や排ガス規制等の環境行政からの要請だけでなく、自然環境との調和を目指す自動車業界全体の技術的使命でもある。

効率よく燃費向上をはかるには、燃焼ガス温度をより高温にすることが有効であるが、そのためには燃焼室を取り巻く各部材の耐熱性を確保することが技術的な課題になっている。

特に、シリンダ１とピストン２の隙間をシールするピストンリング３等の耐熱性に関して、ピストン２をエンジンオイルで常時、効果的に冷却することが大きな効果を導くことが知られており、この目的でピストン冷却用オイルジェットが採用されている。（図１）

現行のオイルジェットの部品構成はバルブ機能を構成するボディ４、ボール５、バネ６、ボールストッパ７とオイル噴出機能のノズル８から成り立っている。

バルブ機能としては、ボディ４上部開口部のオイル圧力に応じてボール５がシート面４−ａから離れることにより所定の流量を得ている。

またバネ６はボール５を保持し、オイル圧力が減少した場合にボール５がシート面４−ａに戻ることを助ける。

ボールストッパ７は、ボール５が規定位置より下がらないためのボール受け座面７−ａとバネ６の座りを安定させるためのバネ受け座面７−ｂを有し、またバネ６の倒れ込みを防止する役目も担っている。

組み付け特徴としては、ボディ４に加工した横穴にノズル８をロウ付けすること、ボディ４とボールストッパ７をカシメることである。（図２）
特開２００３−９０２１７

従来技術の弱点は、ボディ４とノズル８の組み付けに関してロウ付け加工を用いている点である（例えば上記特許文献１の段落０００２参照）。

すなわちロウ付け加工は、加工時間が長く、かつ加工時に必要な諸経費が高いので量産時の問題工程となっている。

加えて、エンジンの多気筒化に対して全面的にオイルジェットを採用するとオイルジェット使用数が多くなることも課題となっている。

第一の発明は、エンジン内に設けられて、加圧されたオイルが流入する流路に形成されたシート面４−ａと、このシート面４−ａに着座可能なボール弁５と、前記シート面４−ａの着座方向にこのボール弁５を付勢するバネ６と、を有し、前記オイルの圧力が前記バネ６の付勢力を超えると、前記シート面４−ａから前記ボール弁５が離座して所定流量のオイルがピストン２に向けて噴出するピストン冷却用オイルジェットにおいて、一端側に前記流路および前記シート面４−ａが形成されるとともに前記ボール弁５および前記バネ６のボール弁側を収容可能な筒状のボディ４と、前記バネ６の反ボール弁側が当接可能な有底７−ｂの筒状で、開口部９−ａが前記ボディ４の他端側に圧入可能に形成され、前記所定流量のオイルを２方向に分配可能な突出開口部９−ｃが筒状壁から２箇所にＴ字形状に突出して形成されてこの突出開口部９−ｃの形成位置が圧入深さを決定するＴ型ノズルガイド９と、前記突出開口部９−ｃに圧入されて前記所定流量のオイルをピストン２に向けて２方向に噴出可能な２本のノズル８と、を備えることを特徴とする。

次に、第二の発明は、前記Ｔ型ノズルガイド９の前記開口部９−ａには、離座方向に移動した前記ボール弁５のボール受け座面７−ａと、このボール受け座面７−ａに前記ボール弁５が着座しても前記加圧されたオイルが流通可能なオイル逃がし隙間９−ｂと、が形成されることを特徴とする。

一方、第三の発明は、エンジン内に設けられて、加圧されたオイルが流入する流路に形成されたシート面４−ａと、このシート面４−ａに着座可能なボール弁５と、前記シート面４−ａの着座方向にこのボール弁５を付勢するバネ６と、を有し、前記オイルの圧力が前記バネ６の付勢力を超えると、前記シート面４−ａから前記ボール弁５が離座して所定流量のオイルがピストン２に向けて噴出するピストン冷却用オイルジェットにおいて、前記流路および前記シート面４−ａが形成されるシート部材１４と、前記バネ６の反ボール弁側が当接可能な有底７−ｂの筒状に形成され、前記所定流量のオイルを２方向に分配可能な突出開口部９−ｃを筒状壁から２箇所にＴ字形状に突出して形成され、筒状の開口部９−ａが前記シート部材１４のシート面側を圧入可能かつ圧入深さを決定する段部９−ｄを有して形成されるＴ型ノズルガイド９と、前記突出開口部９−ｃに圧入されて前記所定流量のオイルをピストン２に向けて２方向に噴出可能な２本のノズル８と、を備えることを特徴とする。

また、第四の発明は、前記Ｔ型ノズルガイドの内周壁には、離座方向に移動した前記ボール弁５のボール受け座面７−ａと、このボール受け座面７−ａに前記ボール弁５が着座しても前記加圧されたオイルが流通可能なオイル逃がし隙間９−ｂと、が形成されることを特徴とする。

最後に、第五の発明は、エンジン内にあって、バルブ機能を内蔵し、かつピストン２を冷却するためにエンジンオイルを供給するオイルジェットにおいて、開口部につながるシート面４−ａを有するボディ４、またはシート部材１４と、バネ６を固定する部位７−ｂとオイルを２方向に分配する部位９−ｃを一体化したＴ型ノズルガイド９と、オイルを噴出する２本のノズル８から構成され、Ｔ型ノズルガイド９をボディ４に圧入、またはシート部材１４をＴ型ノズルガイド９に圧入し、かつノズル２本をＴ型ノズルガイド９に圧入することで、ノズル８のロウ付け加工をなくし、１つのバルブ機能で２方向にオイルの噴出供給を可能とすることを特徴とする。

Ｔ型ノズルガイド９により２本のノズル８を圧入取り付け可能としたことで、従来のノズル全周をロウ付けしていた工数とそれに伴う諸経費を省く効果を得た。

またボディ４に対してＴ型ノズルガイド９を圧入、またはシート部材１４をＴ型ノズルガイド９に圧入することで、１つのバルブ機能から２方向へオイルを噴出可能とする構造を与えている。

Ｔ型ノズルガイド９の開口部９−ａや内周壁には、離座方向に移動したボール弁５のボール受け座面７−ａと、このボール受け座面７−ａにボール弁５が着座しても加圧されたオイルが流通可能なオイル逃がし隙間９−ｂと、が形成される。これにより、ボール弁５の移動範囲が規制されるとともに、ボール弁５の着座してもオイルの流通を確保することができるので、バルブ機能を安定させることができる。

本発明品であるＴ型ノズルガイド９の形態を実施例にもとづき図３、図４を参照して説明する。

このＴ型ノズルガイド９の上部開口部９−ａは、バルブ機能を安定化させるためにボール受け、及びバネの倒れ込み防止とボディ４内径部への圧入部位としての役割を担っている。

その際、ボール受け座面７−ａでボール５を受け、内径部でバネ６の倒れ込みを抑制し、ボディ４に対し、圧入しろと圧入長さを確保することで組み付けを可能とする。
但し、ボディ４とＴ型ノズルガイド９の抜け荷重の不足が懸念される場合はボディ下部の開口端をかしめても構わない。

また、上部開口部９−ａを異形に成形することで、ボール５がボール受け座面７−ａと接触してもオイル逃がし隙間９−ｂから所定のオイルが流れる仕組みとしてある。

バネ受け座面７−ｂは、バネ６の座り位置を安定化させる部位であり、外底面はボディ４とＴ型ノズルガイド９を圧入する際の押し付け面に使用することができる。

左右開口部９−ｃの内径部はノズル８を圧入する部位であり、ノズル８に対し、圧入しろと圧入長さを確保することで組み付け可能とする。

図５は、本発明の他の実施例におけるＴ型ノズルガイド９の上部開口部９−ａ形状を示している。

この実施例では、上部開口部９−ａ形状は必ずしも等方対称でなくても良い例を呈示している。

すなわちボール受け座面７−ａの位置が、ボール５の直径よりも小さければよく、ボール５がシート面４−ａから離れる際に安定したボールストッパの役割を果たすことが保証されれば良い。

また同時に、ボール５がボール受け座面７−ａと接触してもオイル逃がし隙間９−ｂから所定のオイルが流れる仕組みとしてあれば良い。

図６は、本発明の更に別の実施例におけるＴ型ノズルガイド９の形状を示している。
上述までの本発明品は、ボディ４の内径にＴ型ノズルガイド９を圧入するとしてきたが、本図のようにＴ型ノズルガイド９の肉厚を厚くし、ボディストッパ９−ｄを設けることで、高さ及び外径を小さくしたシート部材１４をＴ型ノズルガイド９に圧入する構成も可能である。

オイルジェットの配置を表わすエンジンの一部断面図である。 従来のオイルジェットの構成図である。 本発明のオイルジェットの構成図である。 オイルジェットの構成部品であるＴ型ノズルガイドの形状を示す図である。 他の実施例におけるＴ型ノズルガイドの上部開口部形状を示す図である。 他の実施例におけるＴ型ノズルガイドを示す図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ ピストン
３ ピストンリング
４ ボディ
４−ａ シート面
５ ボール（ボール弁）
６ バネ
７ ボールストッパ
７−ａ ボール受け座面
７−ｂ バネ受け座面
８ ノズル
９ Ｔ型ノズルガイド
９−ａ 上部開口部（開口部）
９−ｂ オイル逃がし隙間
９−ｃ 左右開口部（突出開口部）
９−ｄ ボディストッパ（段部）
１０ コンロッド
１１ クランク軸
１２ エンジンルーム
１３ ブラケット
１４ シート部材

Claims (5)

1. エンジン内に設けられて、加圧されたオイルが流入する流路に形成されたシート面と、このシート面に着座可能なボール弁と、前記シート面の着座方向にこのボール弁を付勢するバネと、を有し、前記オイルの圧力が前記バネの付勢力を超えると、前記シート面から前記ボール弁が離座して所定流量のオイルがピストンに向けて噴出するピストン冷却用オイルジェットにおいて、
   一端側に前記流路および前記シート面が形成されるとともに前記ボール弁および前記バネのボール弁側を収容可能な筒状のボディと、
   前記バネの反ボール弁側が当接可能な有底の筒状で、開口部が前記ボディの他端側に圧入可能に形成され、前記所定流量のオイルを２方向に分配可能な突出開口部が筒状壁から２箇所にＴ字形状に突出して形成されて、前記ボディの他端側に当接するこの突出開口部の形成位置が圧入深さを決定するＴ型ノズルガイドと、
   前記突出開口部に圧入されて前記所定流量のオイルを前記ピストンに向けて２方向に噴出可能な２本のノズルと、
   を備えることを特徴とするピストン冷却用オイルジェット。
2. 前記Ｔ型ノズルガイドの前記開口部には、離座方向に移動した前記ボール弁のボール受け座面と、このボール受け座面に前記ボール弁が着座しても前記加圧されたオイルが流通可能なオイル逃がし隙間と、が形成されることを特徴とする請求項１記載のピストン冷却用オイルジェット。
3. エンジン内に設けられて、加圧されたオイルが流入する流路に形成されたシート面と、このシート面に着座可能なボール弁と、前記シート面の着座方向にこのボール弁を付勢するバネと、を有し、前記オイルの圧力が前記バネの付勢力を超えると、前記シート面から前記ボール弁が離座して所定流量のオイルがピストンに向けて噴出するピストン冷却用オイルジェットにおいて、
   前記流路および前記シート面が形成されるシート部材と、
   前記バネの反ボール弁側が当接可能な有底の筒状に形成され、前記所定流量のオイルを２方向に分配可能な突出開口部を筒状壁から２箇所にＴ字形状に突出して形成され、筒状の開口部が前記シート部材のシート面側を圧入可能かつ圧入深さを決定する段部を内周壁に有して形成されるＴ型ノズルガイドと、
   前記突出開口部に圧入されて前記所定流量のオイルを前記ピストンに向けて２方向に噴出可能な２本のノズルと、
   を備えることを特徴とするピストン冷却用オイルジェット。
4. 前記Ｔ型ノズルガイドの内周壁には、離座方向に移動した前記ボール弁のボール受け座面と、このボール受け座面に前記ボール弁が着座しても前記加圧されたオイルが流通可能なオイル逃がし隙間と、が形成されることを特徴とする請求項３記載のピストン冷却用オイルジェット。
5. エンジン内にあって、バルブ機能を内蔵し、かつピストンを冷却するためにエンジンオイルを供給するオイルジェットにおいて、開口部につながるシート面を有するボディ、またはシート部材と、バネを固定する部位とオイルを２方向に分配する部位を一体化したＴ型ノズルガイドと、オイルを噴出する２本のノズルから構成され、Ｔ型ノズルガイドをボディに圧入、またはシート部材をＴ型ノズルガイドに圧入し、かつノズル２本をＴ型ノズルガイドに圧入することで、ノズルのロウ付け加工をなくし、１つのバルブ機能で２方向にオイルの噴出供給を可能とすることを特徴とするピストン冷却用オイルジェット。

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