JP4917056B2 - オイルジェット装置 - Google Patents

Description

本発明は、加圧オイル供給源から供給される加圧オイルを外部に供給するためのオイルジェット装置に関する。

近年、ガゾリンエンジンや、ディーゼルエンジンの高出力、高性能化が行われており、エンジンのピストンに発生する熱を冷却することが重要となってきている。

このために、例えば、ピストンの裏側を冷却するために、オイルジェット装置が使用されている。オイルジェット装置は、加圧されたオイル（加圧オイル）をピストンの裏側に対して供給することにより、ピストンを冷却することができる。

一方、ピストンには、オイルによる冷却効果を向上するために、その裏側にオイルを一時的に格納することのできる冷却チャネルが設けられたものがある。

このようなピストンに対してオイルを供給するオイルジェット装置においては、冷却チャネルの入口により高精度にオイルを供給（噴出）することが要求されている。

このようなオイルジェット装置においては、所定の圧力以上の加圧オイルが供給されていない場合には、オイルを供給しないようにするために、弁が設けられている。弁としては、ボールを弁体として用いているボール弁や、プランジャを弁体として用いるプランジャ弁が知られている。

ボール弁を用いたオイルジェット装置においては、加圧オイルがボールを押すことによって、加圧オイルがオイルジェット装置内部に流入し、オイルをピストンに供給することとなる。この場合には、ボールが横方向に揺動することによって加圧オイルに乱流が発生しやすく、その結果、オイルを安定してピストンに供給することができず、冷却チャネルの入口に捕集される確率（捕集率）を向上することができない。

このような問題に対して、ボール弁を用いたオイルジェット装置において、弁体の揺動を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

一方、プランジャ弁を用いたオイルジェット装置においては、一般には、プランジャが移動した際に、ピストンへオイルを供給することができるようにするために、オイルが流入される流入孔の近傍にピストンへオイルを供給するための横方向にまっすぐ伸びる横孔が設けられる。

このプランジャ弁においては、プランジャを流入孔に付勢しておくための弾性部材を設けておく必要がある。このため、オイルジェット装置は、プランジャの下側に弾性部材を格納しておく部分を備えておく必要がある。このため、オイルジェット装置の横孔よりも下の部分の長さが長くなってしまい、装置サイズが大きくなり、コスト高を招く。また、オイルジェット装置は、エンジンブロックに取り付けられるので、このように横孔よりも下の部分が長いと、エンジンブロック外に出ている部分が長くなってしまい、エンジンの組込みに悪影響を及ぼすおそれがある。

特表２００７−５０５２８１号公報

オイルジェット装置により供給されるオイルが安定するか否かによって、冷却チャネルの入口に捕集される確率（捕集率）が大きく変動してしまう。したがって、オイルをできるだけ安定して供給することが要請される。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、加圧オイルをより高精度に目標位置に供給することのできる技術を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の一観点に係るオイルジェット装置は、加圧オイル供給源から供給される前記加圧オイルを外部に供給するためのオイルジェット装置において、内部に所定方向に伸びる空間を形成する側壁を有する弁胴と、前記弁胴の前記空間に前記所定方向へ移動可能に収容され、前記所定方向への移動によって、前記オイル供給源から前記外部への前記加圧オイルの供給を調整する弁部材とを有し、前記弁胴は、前記所定方向の一端側に設けられ、前記加圧オイル供給源から前記空間内に加圧オイルが供給される供給孔が形成された供給孔部と、前記所定方向の他端側近傍に設けられ、前記空間内から前記外部に前記加圧オイルを排出させる排出孔が形成された排出孔部と、前記所定方向の一部の範囲のみに伸びて前記側壁に設けられ、前記弁部材の外側面と接触して前記所定方向への移動を案内する案内部と、を有し、前記案内部は、前記所定方向に垂直な面内における前記側壁の内側面と前記弁部材の外側面との間の一部分のみを占めるように形成されている。

係るオイルジェット装置によると、案内部により弁部材の所定方向の移動を適切に案内することができるとともに、供給孔から供給された加圧オイルを弁部材と側壁との間の案内部以外の空間を通って排出孔へ流すことができる。また、案内部が、前記所定方向の一部の範囲のみに設けられているだけなので、案内部が伸びていない範囲は、より多くの加圧オイルを存在させることができる空間となる。このため、当該空間によって加圧オイルの流れの乱れを抑えて外部に供給することができ、加圧オイルをより高精度に目標位置に供給することができる。

また、上記オイルジェット装置において、所定方向の一部の範囲は、一端側から始まる範囲であってもよい。係る構成によると、案内部よりも一端側における部分の加工が必要なく、加工が容易になる。

また、上記オイルジェット装置において、所定方向の一部の範囲は、弁部材の移動可能距離よりも長い範囲であってもよい。係るオイルジェット装置によると、弁部材を移動時に適切に案内することができる。

また、上記オイルジェット装置において、所定方向の一部の範囲は、供給される加圧オイルの圧力の想定範囲内での前記弁部材の移動範囲内において常に弁部材に接触できる範囲であってもよい。係るオイルジェット装置によると、加圧オイルが想定範囲内の圧力である場合において、常に弁部材を適切に案内することができる。

また、上記オイルジェット装置において、所定方向の一部の範囲は、他端側近傍以外の範囲であってもよい。係るオイルジェット装置によると、他端側近傍に案内部が存在しないので、他端側近傍の加圧オイルが存在できる空間を広くすることができる。このため、当該空間によって加圧オイルの流れの乱れを抑えて外部に供給することができ、加圧オイルをより高精度に目標位置に供給することができる。

また、上記オイルジェット装置において、排出孔部に接続され、加圧オイルを外部の所定の目標位置に供給するためのノズルを更に有するようにしてもよい。係るオイルジェット装置によると、ノズルにより外部の所定の目標位置に加圧オイルを適切に供給することができる。

また、上記オイルジェット装置において、排出孔は、弁胴の他端側近傍の側壁に、排出孔の中心軸が弁胴の空間の中心軸と距離を隔てて形成され、排出孔が側壁の内側面上に位置するようにしてもよい。

係るオイルジェット装置によると、排出孔の弁胴の内部空間への開口面積を大きくとることができ、加圧オイルへの乱流の発生を適切に防止することができる。また、このため、例えば、ノズルによる目標位置への供給の精度を向上させることができる。

また、上記オイルジェット装置において、所定の方向に垂直な面での側壁の内側面の断面円に対する接線と略一致するように、排出孔が伸びて形成されていてもよい。

係るオイルジェット装置によると、排出孔の弁胴の内部空間への開口面積をより大きくとることができ、加圧オイルへの乱流の発生をより効果的に防止することができる。また、このため、例えば、ノズルによる目標位置への供給の精度をより向上させることができる。

また、上記オイルジェット装置において、弁胴の側壁と、供給孔部とは、一体成形され、弁胴の側壁は、他端側が空間を開放された形状をしており、弁部材を供給孔に付勢するための付勢部と、付勢部を支持するための台座部とを更に有し、台座部は、弁胴の側壁の他端側に装着されていてもよい。

係るオイルジェット装置によると、エンジンブロックに装着される供給孔側においては、弁部材等を組み込む際による変形等が発生しないために、エンジンブロックに容易に装着することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、本発明の一実施形態に係るオイルジェット装置について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るオイルジェット装置の一部断面構成図である。

オイルジェット装置１は、弁胴２と、取付部１１とを有する。取付部１１には、図示しないエンジンブロックにオイルジェット装置１を装着するためのボルトを通す取付孔１１ａが形成されている。

弁胴２は、内部に略円柱状の空間Ｃが形成された側壁３と、加圧オイル供給源からの加圧オイルが供給される供給孔４ａが形成されている供給孔部４と、加圧オイルを外部に排出する排出孔５ａが形成された排出孔部５と、弁部材の一例としてのプランジャ７の中心軸Ｘに平行な方向の移動を案内する案内部１２とを有する。弁胴２は、空間Ｃが図面下方に開放するように形成され、弁胴２の下方端においては、台座部９をはめ込むための段差が形成されたはめ込み部６が備えられている。本実施形態では、例えば、側壁部３、供給孔部４、排出孔部５、取付部６、及び案内部１２がダイカストにより一体成形されている。

案内部１２は、弁胴２の側壁３に、中心軸Ｘと平行な方向の一部の範囲のみに伸びて設けられている。本実施形態では、案内部１２が設けられている範囲は、供給孔部４の下面位置から、弁胴２の下方に接続される台座部９までの長さｌより短く、弁胴２内でプランジャ７が移動可能な距離（ストローク）ｎよりも長い長さｍの範囲である。このため、弁胴２内におけるプランジャ７の軸Ｘ方向の移動を適切に案内することができる。

また、案内部１２が設けられている範囲は、台座部９の近傍ではなく、排出孔部５の排出孔５ａよりも上方の範囲となっている。このため、台座部９近傍や、排出孔部５の排出孔５ａの近傍においては、案内部１２が存在しないので、加圧オイルが一時的に存在し得る空間を広くとることができる。これにより、当該空間によって加圧オイルの流れの乱れを抑えて外部に供給することができ、加圧オイルをより高精度に目標位置に供給することができる。

弁胴２の空間Ｃには、プランジャ７が収容される。

プランジャ７は、台座部９の凸部９ａに支持されている付勢部の一例のばね８により図面上方の供給孔４ａを塞ぐように付勢されている。

弁胴２にプランジャ７を収容する際には、台座部９の凸部９ａにばね８を支持させ、そのばね８をプランジャ７の下方側から挿入した後に、弁胴２の空間Ｃに対して図面下方からこれらを押し込めて、台座部９が弁胴２のはめ込み部６にはめ込まれるようにし、その後、弁胴２の周囲をかしめて、台座部９を弁胴２に固定するようにしている。

このような構成により、加圧オイル供給源からの加圧オイルが所定の圧力以下であれば、プランジャ７は、ばね８による付勢により供給孔４ａを塞ぐ位置（閉弁位置）に位置し、加圧オイルが所定の圧力を超えれば、ばね８による付勢が加圧オイルの圧力に屈することとなり、プランジャ７は、図面下方の位置（開弁位置）に移動することとなる。

弁胴２の排出孔部５には、外部の目標位置、例えば、ピストンの裏側の冷却チャネル入口に加圧オイルを供給（噴出）させるためのノズル１０が接続される。

図２は、本発明の一実施形態に係るオイルジェット装置における弁胴内部の状態及び排出孔の状態を示す図である。同図は、オイルジェット装置１の下面図であり、弁胴２内部の説明上、オイルジェット装置１の一部の構成については、取り除いている。

弁胴２の側壁３の内側面３ａは、弁胴２のはめ込み部６の内側面６ａより内側に位置する。

弁胴２の側壁３の内側には、プランジャ７が収容される。プランジャ７は、略円筒状の壁部７ｂと、供給孔４ａ側に向いた平面部７ａとを有しており、平面部７ａは、供給孔４ａの範囲４ｂを完全に覆うことができるようになっている。

さらに、弁胴２の側壁３の内側には、プランジャ７の外側面との間の一部分のみを占めるように、複数（例えば、８個）の案内部１２が形成されている。案内部１２の内面（軸Ｘ側に向く面）は、プランジャ７の外周面に沿う曲面に形成されている。したがって、プランジャ７は、案内部１２に案内されて、軸Ｘの方向に移動することができる。

弁胴２の側壁３とプランジャ７との間においては、案内部１２は一部分のみを占めるので、案内部１２以外の部分は、供給孔４ａ側から下方へと連通する流路１３が形成されることとなる。

このような構成により、プランジャ７が閉弁位置に位置する場合には、プランジャの供給孔４ａ側の面により供給孔４ａが完全に塞がれることとなる。一方、プランジャ７が開弁位置に位置する場合には、プランジャ７の外側の流路１３、すなわち、弁胴２の側壁３とプランジャ７との間の案内部１２以外の部分を、供給孔４ａから供給された加圧オイルが排出孔５ａへと流れることとなる。

排出孔部５は、排出孔５ａの中心軸Ｙが側壁３の内部の空間Ｃの中心軸Ｘと距離が隔てられるように形成され、排出孔５ａは、側壁３の面上に形成されている。本実施形態では、排出孔部４は、軸Ｘに垂直な面での側壁３の内側面６ａの断面円に対する接線と略一致するように排出孔５ａが伸びて形成されている。これによって、弁胴２の空間Ｃ側に対する排出孔５ａの開口面積を、排出孔５ａの中心軸Ｙが中心軸Ｘに向いている場合における弁胴２の空間側に対する排出孔の開口面積より大きくすることができる。このように、空間に対する排出孔５ａの開口面積を大きくすることができるので、空間Ｃ側から排出孔５ａに加圧オイルが流れやすくなり、加圧オイルへの乱流の発生を低減することができる。

このようなオイルジェット装置１では、加圧オイル供給源から供給される加圧オイルが所定の圧力以下の場合には、プランジャ７は、ばね８による付勢により供給孔４ａを塞ぐ閉弁位置に位置し、ノズル１０から外部の目標位置に加圧オイルが供給されることがない。一方、加圧オイル供給源から供給される加圧オイルが所定の圧力を超えた場合には、ばね８による付勢が加圧オイルの圧力に屈してプランジャ７が開弁位置に移動することとなり、加圧オイルが供給孔４ａから弁胴２の内部に流入し、プランジャ７の外側の案内部１２以外の空間を通って、排出孔５ａへ進み、排出孔５ａからノズル１０を流れて、目標位置に加圧オイルが供給される。

この際、上述のように加圧オイルへの乱流の発生が低減されるので、ノズル１０から目標位置に加圧オイルが安定して供給される。この結果、目標位置における加圧オイルの捕集率が向上することとなる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られず、他の様々な態様に適用可能である。

例えば、上記実施形態では、弁部材としてプランジャ７を用いたオイルジェット装置を例に説明したが、本願発明はこれに限られず、例えば、弁部材をボールとしたオイルジェット装置にも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、プランジャ７の移動可能範囲の長さよりも長い範囲に、案内部１２を設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、移動可能範囲よりも短い範囲に案内部を設けるようにしてもよく、例えば、供給される加圧オイルの想定圧力範囲内での弁部材が移動する可能性のある範囲において常に案内することができるような長さであればよい。

また、上記実施形態では、案内部を供給孔と同じ高さ位置から所定方向に伸びるように設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、供給孔の高さより下方の位置から所定方向に伸びるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、オイルジェット装置を、弁胴２内部に、弁胴２の供給孔４ａと反対側の開口からプランジャ７を挿入し、台座部９を装着する構成としていたが、本発明はこれに限られず、台座部９を側壁３と一体的に構成し、側壁３の供給孔４ａとなる側に開口を形成しておき、当該開口からプランジャ７等を挿入し、その後、開口に供給孔部４を装着するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、他のボルトによりエンジンブロックに装着されるオイルジェット装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られず、弁胴自体をボルト形状にしたオイルジェット装置にも本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態に係るオイルジェット装置の一部断面構成図である。 本発明の一実施形態に係るオイルジェット装置における弁胴の状態及び排出孔の状態を示す図である。

符号の説明

１ オイルジェット装置、２ 弁胴、３ 側壁、３ａ 内側面、４ 供給孔部、４ａ 供給孔、５ 排出孔部、５ａ 排出孔、６ はめ込み部、７ プランジャ、７ａ 平面部、７ｂ 壁部、８ ばね、９ 台座部、９ａ 凸部、１０ ノズル、１１ 取付部、１１ａ 取付孔、１２ 案内部、１３ 流路。

Claims (2)

1. 加圧オイル供給源から供給される前記加圧オイルを外部に供給するためのオイルジェット装置において、
   内部に所定方向に伸びる空間を形成する側壁を有する弁胴と、
   前記弁胴の前記空間に前記所定方向へ移動可能に収容され、前記所定方向への移動によって、前記オイル供給源から前記外部への前記加圧オイルの供給を調整する弁部材とを有し、
   前記弁胴は、
   前記所定方向の一端側に設けられ、前記加圧オイル供給源から前記空間内に加圧オイルが供給される供給孔が形成された供給孔部と、
   前記所定方向の他端側近傍に設けられ、前記空間内から前記外部に前記加圧オイルを排出させる排出孔が形成された排出孔部と、
   前記所定方向の一部の範囲のみに伸びて前記側壁に設けられ、前記弁部材の外側面と接触した状態で前記所定方向への移動を案内する案内部と、を有し、
   前記案内部は、前記所定方向に垂直な面内における前記側壁の内側面と前記弁部材の外側面との間の一部分のみを占めるように形成され、
   前記所定方向の一部の範囲は、前記供給孔の位置よりも前記他端側にある位置から前記他端側へ伸びた、前記排出孔よりも前記一端側の範囲であって、前記供給される加圧オイルの圧力の想定範囲内での前記弁部材の移動範囲内において常に前記弁部材に接触できる、前記弁部材の移動可能距離よりも短い範囲であり、
   前記排出孔は、前記弁胴の前記他端側近傍の側壁に、前記排出孔の中心軸が前記弁胴の前記空間の中心軸と距離を隔て、前記所定の方向に垂直な面での前記側壁の内側面の断面円に対する接線と略一致するように前記排出孔が伸び、前記排出孔が前記側壁の内側面上に位置する
   オイルジェット装置。
2. 加圧オイル供給源から供給される前記加圧オイルを外部に供給するためのオイルジェット装置において、
   内部に所定方向に伸びる空間を形成する側壁を有する弁胴と、
   前記弁胴の前記空間に前記所定方向へ移動可能に収容され、前記所定方向への移動によって、前記オイル供給源から前記外部への前記加圧オイルの供給を調整する弁部材とを有し、
   前記弁胴は、
   前記所定方向の一端側に設けられ、前記加圧オイル供給源から前記空間内に加圧オイルが供給される供給孔が形成された供給孔部と、
   前記所定方向の他端側近傍に設けられ、前記空間内から前記外部に前記加圧オイルを排出させる排出孔が形成された排出孔部と、
   前記所定方向の一部の範囲のみに伸びて前記側壁に設けられ、前記弁部材の外側面と接触した状態で前記所定方向への移動を案内する案内部と、を有し、
   前記案内部は、前記所定方向に垂直な面内における前記側壁の内側面と前記弁部材の外側面との間の一部分のみを占めるように形成され、
   前記所定方向の一部の範囲は、前記供給孔の位置よりも前記他端側にある位置から前記他端側に伸びた、前記排出孔よりも前記一端側の範囲であって、前記供給される加圧オイルの圧力の想定範囲内での前記弁部材の移動範囲内において常に前記弁部材に接触できる、前記弁部材の移動可能距離よりも短い範囲である
   オイルジェット装置。
   
   

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