WO2013150827A1 - オイルジェット - Google Patents

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WO2013150827A1
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cylinder
valve
piston valve
piston
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PCT/JP2013/054495
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暁拡 本田
村上 元一
賢大 川原
由貴 山口
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
大豊工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/06Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/08Cooling of piston exterior only, e.g. by jets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/06Arrangements for cooling pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P2003/006Liquid cooling the liquid being oil

Definitions

  • the present invention relates to an oil jet used for cooling a piston of an 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.
  • the oil jet described in Patent Document 1 below also has a 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.
  • an oil jet having a mechanism for opening and closing the valve according to the oil temperature has also been proposed.
  • the oil jet described in the following Patent Document 2 has a first mechanism for opening and closing a valve with a normal spring and a second mechanism for opening and closing a valve with a spring made of a shape memory alloy.
  • the first mechanism having a normal spring the valve element opens when the force received from the hydraulic pressure exceeds the force of the spring.
  • the second mechanism having a spring made of a shape memory alloy the valve is closed when the spring is cold, and the valve is opened when the spring is restored and extended when it is warm. According to such a mechanism, both valves are opened and oil is injected only when the hydraulic pressure is high and the temperature of the oil is high.
  • Patent Document 3 As another, for example, an oil jet described in the following Patent Document 3 that can electrically control injection and stop of oil by driving a valve body by a solenoid has been proposed.
  • the oil jets described in Patent Documents 1 and 2 are configured such that their operating states change not only with oil pressure but also with 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.
  • valve opening pressure when the valve opens according to the oil temperature.
  • 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, problems such as those occurring in the oil jets described in Patent Documents 1 and 2 do not occur.
  • the valve opening pressure is mechanically automatically adjusted instead of electrically operating the opening and closing of the valve as in the oil jet described in Patent Document 3. This is because it is advantageous in terms of reliability and cost.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an oil jet in which the valve opening pressure is mechanically automatically adjusted according to the oil temperature.
  • the oil jet according to the present invention includes at least a body, a piston valve, and a 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 is open to the side surface of the cylinder, and an oil injection nozzle that adjusts the direction of oil injection can also be connected.
  • the piston valve is accommodated in the cylinder to form a closed compartment in the cylinder.
  • the piston valve is formed with an orifice that allows the closed section to communicate with the oil supply port.
  • the spring urges the piston valve to a position that closes the oil injection port.
  • the body is formed with a leak hole through which oil leaks from the closed section in the cylinder to the outside of the
  • the oil injection port is opened and closed by the piston valve.
  • the pressure of the oil flowing through the oil passage in the cylinder block acts, and at the same time, the pressure of the oil in the closed compartment and the biasing force of the spring act in the opposite direction.
  • the piston valve is supplied from the oil passage when the force received by the piston valve from the oil pressure in the oil passage is larger than the resultant force of the force received by the piston valve from the oil pressure in the closed compartment and the biasing force by the spring. Moves from the position where it is pushed by oil and closes the oil injection port. As a result, the piston valve is opened, the oil injection port and the oil supply port communicate with each other, and oil is supplied to the oil injection port to achieve oil injection.
  • the hydraulic 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.
  • the orifice and the leak hole are different in factors that determine the flow rate.
  • 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.
  • the oil viscosity affects the flow rate.
  • 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.
  • the sensitivity to oil temperature differs greatly between oil density and oil viscosity.
  • the oil density can be regarded as almost constant in the normal temperature range of the oil in the internal combustion engine.
  • the change in oil viscosity with respect to the change in oil temperature is extremely large.
  • the oil viscosity during cold is 10 times or more higher than the oil viscosity after warm-up.
  • the valve opening pressure is determined by the oil pressure in the closed compartment.
  • 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.
  • 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.
  • various shapes can be adopted as the shape of the leak hole.
  • the oil jet has a columnar stopper that is inserted into the closed compartment from the bottom of the cylinder and restricts the range of movement of the piston valve, it is between the hole formed in the body and the side of the stopper.
  • a leak hole can be formed by the gap that can be formed.
  • the shape of the leak hole in that case can be an annular gap surrounding the stopper.
  • long pores that lead from the top surface or side surface of the stopper to the outer surface of the body can be formed as leak holes.
  • 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.
  • the valve opening pressure can be mechanically automatically adjusted according to the oil temperature.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line BB in FIG.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the state at the time of valve closing of the oil jet which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the state at the time of valve opening of the oil jet which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 9 is a view corresponding to the cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 8 showing a modification example of the number of leak holes.
  • FIG. 9 is a view corresponding to the cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 8 showing a modification of the shape of the leak hole. It is a figure corresponding to FIG. 8 which shows the modification of the position which forms a leak hole. It is a figure corresponding to FIG. 8 which shows the modification of the position which forms a leak hole.
  • Embodiment 1 FIG. Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • an oil jet 100 includes a body 2 attached to a cylinder block 60 of an internal combustion engine.
  • the body 2 is attached to the cylinder block 60 via the plate 64.
  • 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.
  • the body 2 is formed with a cylinder 4 having an oil supply port 6 as an inlet.
  • the diameter of the cylinder 4 is smaller than the diameter of the oil supply port 6.
  • 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.
  • the piston 4 and the spring 14 are accommodated in the cylinder 4.
  • a ring-shaped collar 12 for sealing the piston valve 20 and the spring 14 in the cylinder 4 is attached to the inlet of the cylinder 4.
  • the diameter of the collar 12 is substantially the same as the diameter of the oil supply port 6, and the collar 12 is embedded up to the inlet of the cylinder 4 by press-fitting.
  • the spring 14 is a coiled compression spring and is disposed between the piston valve 20 and the bottom surface of the cylinder 4. The length of the spring 14 is adjusted so that the piston valve 20 is positioned to close the oil injection port 10 in a state where no hydraulic pressure is applied to the piston valve 20.
  • 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.
  • a closed section 8 surrounded by the piston valve 20 and the side surface and bottom of the cylinder 4 is formed.
  • 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. For this reason, when the oil jet 100 is attached to the cylinder block 60, the closed section 8 is filled with oil through the orifice 22.
  • 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 configuration described below.
  • the closed section 8 is referred to as a differential pressure chamber.
  • 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. 2, 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.
  • this annular gap is referred to as a leak hole 42.
  • an oil discharge chamber 44 for discharging oil leaking from the leak hole 42 to the outside is formed between the holder 40 and the plug 30, an oil discharge chamber 44 for discharging oil leaking from the leak hole 42 to the outside is formed.
  • 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.
  • the oil pressure of the oil flowing through the oil passage 62 acts on the piston valve 20 from the oil supply port 6 side.
  • the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 and the urging force of the spring 14 act on the piston valve 20 from opposite directions.
  • the former acts as a force in the valve opening direction on the piston valve 20, and the latter acts as a force in the valve closing direction. Therefore, if the resultant force of the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 and the urging force of the spring 14 is equal to or greater than the hydraulic pressure in the oil passage 62, as shown in the schematic diagram of FIG.
  • the oil injection port 10 is held at a position for closing. That is, the piston valve 20 is maintained in a closed state.
  • the hydraulic pressure in the oil passage 62 required to open the piston valve 20 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.
  • 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 ⁇ . / Inversely proportional to the square.
  • C is a flow coefficient
  • A is a flow path cross-sectional area of the orifice 22.
  • 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 ⁇ .
  • B is a coefficient.
  • 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. Specifically, there is almost no change in the oil density with respect to the change in the oil temperature, and the oil density is substantially constant in the temperature range from cold to completion of warm-up. On the other hand, the change of the oil viscosity with respect to the change of the oil temperature is extremely large, and the oil viscosity in the cold state is about 20 times higher than the oil viscosity after the warm-up.
  • the flow rate of the oil flowing into the differential pressure chamber 8 from the orifice 22 does not change greatly depending on the oil temperature, but the flow rate of the oil leaking from the leak hole 42 is the oil flow rate. It increases with increasing temperature. As the flow rate of oil leaking from the leak hole 42 increases, the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 decreases, and the hydraulic pressure in the oil passage 62 necessary for opening the piston valve 20, that is, the valve opening pressure decreases. 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.
  • the valve opening pressure-oil temperature characteristic of the oil jet 100 according to the present embodiment is represented by a graph in which the vertical axis indicates the hydraulic pressure and the horizontal axis indicates the oil temperature.
  • the valve opening pressure is mechanically automatically adjusted such that the higher the oil temperature, the lower the oil temperature, and the higher the oil temperature.
  • the operating region of the oil jet 100 is divided into four regions depending on the oil temperature and the oil pressure.
  • the operating area (1) is a low oil temperature and low oil pressure area. Since the hydraulic pressure changes in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine, it can be said that the operation region (1) is a low oil temperature low rotation region. Since the oil viscosity is high when the oil temperature is low, the oil that has flowed into the differential pressure chamber 8 through the orifice 22 is unlikely to leak from the leak hole 42. Accordingly, the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 increases and the valve opening pressure of the piston valve 20 increases. Then, the piston valve 20 does not open in the low rotation range where the oil pressure in the oil passage 62 is low, and oil injection by the oil jet 100 is not performed. When the internal combustion engine is in the operating region (1), cooling with oil is not required because the piston temperature of the internal combustion engine is low. Rather, piston overcooling can be prevented by stopping oil injection.
  • the operating region (2) is a low oil temperature high hydraulic pressure region, that is, a low oil temperature high rotation region. A situation where a cold internal combustion engine is operated at a high rotation speed corresponds to this region, and the temperature of the piston rises to a level that requires cooling.
  • the piston valve 20 in this operation region (2), the piston valve 20 is opened when the oil pressure in the oil passage 62 exceeds the valve opening pressure, and the oil injection by the oil jet 100 is performed. Is done. Thereby, the piston which became high temperature can be cooled effectively.
  • the operating region (3) is a high oil temperature and low oil pressure region, that is, a high oil temperature and low rotation region. Since the oil viscosity is low at a high oil temperature, the oil that has flowed into the differential pressure chamber 8 through the orifice 22 tends to leak from the leak hole 42. Accordingly, the hydraulic pressure in the differential pressure chamber 8 is lowered, and the valve opening pressure of the piston valve 20 is lowered. However, since the hydraulic pressure in the oil passage 62 is low in the low rotation range, the piston valve 20 does not open and oil injection by the oil jet 100 is not performed. When the internal combustion engine is in the operating region (3), although the oil temperature is high, the temperature of the piston does not increase so much because the rotational speed is low. Therefore, it is not necessary to cool the piston with oil, but rather, the piston can be prevented from being overcooled by stopping the oil injection.
  • the operating region (4) is a high oil temperature high hydraulic pressure region, that is, a high oil temperature high rotation region.
  • the oil pressure in the oil passage 62 is increased, while oil is liable to leak from the leak hole 42 due to a decrease in oil viscosity, and the valve opening pressure of the piston valve 20 is decreased.
  • the piston valve 20 is easily opened and oil injection is performed by the oil jet 100, and the piston that has reached a high temperature is effectively cooled.
  • the oil injection is reliably performed in the operation region where the piston of the internal combustion engine needs to be cooled, and the oil injection is performed in the operation region where the piston does not need to be cooled. It can be stopped reliably. Furthermore, according to the oil jet 100 according to the present embodiment, even if a failure occurs, specifically, even when the spring 14 that operates the piston valve 20 is broken, the necessary oil injection is ensured. Can be done. Since the spring 14 urges the piston valve 20 in a direction to prevent the valve from opening, when the spring 14 is broken, the urging force is lost, and the piston valve 20 is opened by a lower hydraulic pressure. According to this, since the oil is reliably injected to the piston, it is possible to prevent a malfunction such as seizure of the piston due to the failure of the oil jet 100.
  • the configuration of the oil jet 200 according to Embodiment 2 of the present invention can be described with reference to FIGS. 8 and 9, elements having the same configuration or function as those of the oil jet 100 according to Embodiment 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • the difference between the oil jet 200 according to the present embodiment and the oil jet 100 according to the first embodiment is the shape of a leak hole that leaks oil from the differential pressure chamber 8 to the outside of the body 2.
  • long pores that lead from the bottom surface of the cylinder 4 to the outer surface of the body 2 are formed, and these function as the leak holes 80. ing.
  • the flow passage cross-sectional area of the leak hole 80 is significantly smaller than the cross-sectional area of the differential pressure chamber 8.
  • the flow rate of the oil leaking from the leak hole 80 formed in this way is inversely proportional to the oil viscosity as expressed by the above-described equation 2.
  • the plug 70 integrated with the stopper 72 is fitted into the outlet of the cylinder 4 formed in the body 2, and the bottom of the cylinder 4 is formed by the plug 70.
  • the flow rate of oil leaking from the leak hole 80 which is a long pore, is small when the oil temperature is low and increases when the oil temperature is high. For this reason, the lower the oil temperature, the higher the oil pressure in the differential pressure chamber 8 and the higher the valve opening pressure, and the higher the oil temperature, the lower the oil pressure in the differential pressure chamber 8 and the lower the valve opening pressure. That is, according to the oil jet 200 according to the present embodiment, the valve opening pressure is mechanically and automatically adjusted according to the oil temperature, as in the first embodiment.
  • the number of leak holes 80 that are long pores is not limited to one.
  • two leak holes 80 may be formed as shown in FIG. 10, or a larger number of leak holes 80 may be formed.
  • the number of leak holes 80 may be determined so that a desired valve opening pressure-oil temperature characteristic can be obtained based on the cross-sectional area of the orifice 22 and the volume of the differential pressure chamber 8.
  • the shape of the leak hole in Embodiment 2 can be changed from a long hole to a slit. That is, the slit as shown in FIG. Even in such a slit-like leak hole 82, the flow rate of oil leaking from the leak hole 82 can be adjusted as appropriate by setting the slit length and width as appropriate. In addition, a plurality of slit-like leak holes 82 can be formed in the same manner as the long pore-like leak holes.
  • the position of the leak hole in the second embodiment can be moved from the bottom surface of the cylinder 4 to another position.
  • a leak hole 84 leading from the top surface of the stopper 72 to the outer surface of the body 2 can be formed.
  • the shape of the leak hole 84 is preferably a long hole.
  • a leak hole 86 that communicates from the side surface of the cylinder 4 to the outer surface of the body 2 can be formed.
  • the shape of the leak hole 86 may be a long hole or a slit.
  • Oil injection port 8 Differential pressure chamber (closed compartment) 10 Oil injection port 12 Collar 14 Spring 20 Piston valve 22 Orifice 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 70 Plug 72 Stopper 80, 84, 86 Leak hole (long pore) 82 Leak hole (slit) 100, 200, 300, 400 Oil jet

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Abstract

 オイルジェット(100)のボディー(2)には、内燃機関のシリンダブロック(60)内のオイル通路(62)に開口するオイル供給ポート(6)と、一方の端部がオイル供給ポート(6)に連通し他方の端部は閉塞されたシリンダ(4)と、シリンダ(4)の側面に開口するオイル噴射ポート(10)とが設けられる。シリンダ(4)にはピストン弁(20)が収容される。ピストン弁(20)はシリンダ(4)内に閉区画である差圧室(8)を形成する。また、ピストン弁(20)には差圧室(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)が形成される。ピストン弁(20)はバネ(14)によってオイル噴射ポート(10)を塞ぐ位置に付勢される。さらに、ボディー(2)には、差圧室(8)からボディー(2)の外へオイルを漏出させるリーク孔(42)が形成される。

Description

オイルジェット
 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。
 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。
 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仕組みを備えている。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。
 また、油圧に応じて弁を開閉させる仕組みに加えて油温に応じて弁を開閉させる仕組みを備えたオイルジェットも提案されている。以下の特許文献2に記載されたオイルジェットは、通常のバネで弁を開閉させる第1の機構と形状記憶合金でできたバネで弁を開閉させる第2の機構とを有している。通常のバネを有する第1の機構では、弁体が油圧から受ける力がバネの力を上回ったときに開弁する。一方、形状記憶合金でできたバネを有する第2の機構では、冷間時にはバネが縮まることで閉弁状態になり、温間時にはバネが復元して伸長することで開弁状態になる。このような仕組みによれば、油圧が高くかつオイルの温度が高温の場合にのみ両方の弁が開いてオイルの噴射が行われる。
 その他としては、例えば以下の特許文献3に記載されたオイルジェットのように、ソレノイドによって弁体を駆動することによりオイルの噴射と停止を電気的に制御できるものも提案されている。
特開2011-064155号公報 特開2011-012650号公報 特開平06-042346号公報
 特許文献1,2に記載の各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。
 しかしながら、特許文献1,2に記載の各オイルジェットには次に述べるような問題がある。
 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。よって、その圧力損失の分だけ、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。
 特許文献2に記載のオイルジェットは、通常のバネで弁を開閉させる第1の機構と形状記憶合金でできたバネで弁を開閉させる第2の機構の両方において弁が開くまではオイルは噴射されない。このため、油温は低いが油圧は高い場合、例えば、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、ピストン温度が上昇して熱的に厳しい状況になっているにもかかわらずオイルを噴射することができない。
 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1,2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、特許文献3に記載のオイルジェットのように弁の開閉を電気的に操作するのではなく、開弁圧が機械的に自動調整されることが好ましい。そのほうが信頼性とコストの面において有利だからである。
 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。
 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、及びバネを備えている。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おり、オイルの噴射の向きを調整するオイル噴射ノズルを接続することもできる。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する。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。バネはオイル噴射ポートを塞ぐ位置にピストン弁を付勢している。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。
 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。これによりピストン弁は開弁状態になって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。
 閉区画内の油圧は、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。
 バネの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。
 なお、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。また、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をリーク孔として形成することもできる。さらに、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。
 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。
本発明の実施の形態1に係るオイルジェットの構成を示す縦断面図である。 図1のA-A線断面図である。 図1のB-B線断面図である。 本発明の実施の形態1に係るオイルジェットの閉弁時の状態を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施の形態1に係るオイルジェットの開弁時の状態を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施の形態1に係るオイルジェットの油温に対する開弁圧の特性を示す図である。 図6中の各領域における作動状態についてまとめて示す表である。 本発明の実施の形態2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。 図8のC-C線断面図である。 リーク孔の本数の変形例を示す図8のC-C線断面図に対応する図である。 リーク孔の形状の変形例を示す図8のC-C線断面図に対応する図である。 リーク孔を形成する位置の変形例を示す図8に対応する図である。 リーク孔を形成する位置の変形例を示す図8に対応する図である。
実施の形態1.
 以下、本発明の実施の形態1について図を参照して説明する。
 本発明の実施の形態1に係るオイルジェットの構成は図1-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。ボディー2のシリンダブロック60への取り付けはプレート64を介して行われる。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。
 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の径はオイル供給ポート6の径よりも小さくされている。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。
 シリンダ4にはピストン弁20とバネ14が収容されている。シリンダ4の入口にはピストン弁20とバネ14をシリンダ4内に封入するためのリング状のカラー12が取り付けられている。カラー12の径はオイル供給ポート6の径とほぼ同径であり、カラー12は圧入によってシリンダ4の入口まで埋め込まれている。バネ14はコイル状の圧縮バネであってピストン弁20とシリンダ4の底面との間に配置されている。バネ14の長さは、ピストン弁20に油圧が作用していない状態において、ピストン弁20がオイル噴射ポート10を塞ぐ位置にくるように調整されている。
 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。
 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。このため、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、次に述べる構成によりオイル通路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。
 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2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。
 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。図2と図3の比較から分かるように、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。
 次に、本実施の形態に係るオイルジェット100の動作について図4及び図5を用いて説明する。
 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にはオイル通路62を流れるオイルの油圧がオイル供給ポート6側から作用する。そして、それと同時に、差圧室8内の油圧とバネ14による付勢力とが逆方向からピストン弁20に作用する。前者はピストン弁20に対して開弁方向の力として作用し、後者は閉弁方向の力として作用する。よって、差圧室8内の油圧による力とバネ14の付勢力との合力がオイル通路62内の油圧による力以上になっていれば、図4の模式図に示すように、ピストン弁20はオイル噴射ポート10を塞ぐ位置に保持される。つまり、ピストン弁20は閉弁状態に維持される。
 一方、オイル通路62内の油圧による力が差圧室8内の油圧による力とバネ14の付勢力との合力よりも大きくなった場合には、図5の模式図に示すように、ピストン弁20はオイル通路62から供給されるオイルに押されてオイル噴射ポート10を塞ぐ位置から移動する。これによりピストン弁20は開弁状態となってオイル噴射ポート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噴射ノズル50からのオイル噴射が達成される。なお、図4及び図5には、オイルジェット100内のオイルの流れを矢印線で示している。
 ピストン弁20の位置が一定の場合にはバネ14の付勢力は一定であることから、ピストン弁20を開弁させるのに必要なオイル通路62内の油圧は差圧室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 JPOXMLDOC01-appb-M000001
 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 JPOXMLDOC01-appb-M000002
 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。具体的には、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。一方、油温の変化に対するオイル粘度の変化は極めて大きく、冷間時のオイル粘度は暖機後のオイル粘度よりも20倍ほど高い。
 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を開弁させ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。
 図6では、本実施の形態に係るオイルジェット100の開弁圧-油温特性が縦軸に油圧をとり横軸に油温をとったグラフで表されている。このグラフに示すように、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。なお、図6のグラフでは、オイルジェット100の作動領域が油温と油圧とによって4つの領域に分けられている。以下、各作動領域におけるオイルジェット100の動作とそれによる効果について図7の表を参照して説明する。
 作動領域(1)は低油温低油圧領域である。油圧は内燃機関の回転数に応じて変化することから、作動領域(1)は低油温低回転領域とも言える。低油温時はオイル粘度が高いため、オリフィス22を通過して差圧室8に流入したオイルはリーク孔42から漏れにくい。したがって、差圧室8の油圧が高くなってピストン弁20の開弁圧は高くなる。すると、オイル通路62内の油圧が低い低回転域ではピストン弁20が開弁せず、オイルジェット100によるオイル噴射は行われない。内燃機関が作動領域(1)にある場合、内燃機関のピストンの温度は低いためにオイルによる冷却は必要としない。むしろ、オイル噴射の停止によってピストンの過冷却を防止することができる。
 作動領域(2)は低油温高油圧領域、すなわち、低油温高回転領域である。冷間状態の内燃機関が高回転で運転される状況がこの領域に該当し、ピストンの温度は冷却が必要な程度まで上昇する。本実施の形態に係るオイルジェット100によれば、この作動領域(2)では、オイル通路62内の油圧が開弁圧を上回ったときにピストン弁20が開弁し、オイルジェット100によるオイル噴射が行われる。これにより、高温になったピストンを効果的に冷却することができる。
 作動領域(3)は高油温低油圧領域、すなわち、高油温低回転領域である。高油温時はオイル粘度が低いため、オリフィス22を通過して差圧室8に流入したオイルはリーク孔42から漏れやすい。したがって、差圧室8の油圧が低くなってピストン弁20の開弁圧は低くなる。しかし、低回転域ではオイル通路62内の油圧も低いためにピストン弁20は開弁せず、オイルジェット100によるオイル噴射は行われない。内燃機関が作動領域(3)にある場合、油温は高いものの、回転数が低いためにピストンの温度はあまり上昇しない。よって、オイルによるピストンの冷却は必要とせず、むしろ、オイル噴射の停止によってピストンの過冷却を防止することができる。
 作動領域(4)は高油温高油圧領域、すなわち、高油温高回転領域である。この作動領域(4)では、オイル通路62内の油圧は高くなる一方、オイル粘度の低下によりリーク孔42からオイルが漏れやすくなってピストン弁20の開弁圧は低くなる。このため、ピストン弁20は容易に開弁してオイルジェット100によるオイル噴射が行われ、高温になったピストンは効果的に冷却される。
 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、内燃機関のピストンの冷却が必要な作動領域ではオイル噴射を確実に実行し、ピストンの冷却が不要な作動領域ではオイル噴射を確実に停止することができる。さらに、本実施の形態に係るオイルジェット100によれば、万が一故障が生じたときでも、具体的にはピストン弁20を動作させるバネ14が壊れた場合であっても、必要なオイル噴射は確実に行うことができる。バネ14は開弁を防ぐ方向にピストン弁20を付勢しているので、バネ14が壊れた場合にはその付勢力がなくなり、ピストン弁20はより低い油圧によって開弁するようになる。これによればピストンに対するオイルの噴射は確実に行われるので、オイルジェット100の故障によってピストンの焼つきなどの不具合が発生することは防止される。
実施の形態2.
 次に、本発明の実施の形態2について図を参照して説明する。
 本発明の実施の形態2に係るオイルジェット200の構成は図8及び図9を用いて説明することができる。図8及び図9では、図1に示す実施の形態1に係るオイルジェット100と同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。本実施の形態に係るオイルジェット200と実施の形態1に係るオイルジェット100との相違点は差圧室8からボディー2の外へオイルを漏出させるリーク孔の形状である。本実施の形態に係るオイルジェット200では、図8及び図9に示すように、シリンダ4の底面からボディー2の外面に通じる長細孔が形成され、それがリーク孔80として機能するようになっている。リーク孔80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。このように形成されたリーク孔80から漏出するオイルの流量は、前述の式2で表されるようにオイル粘度に反比例する。なお、本実施の形態に係るオイルジェット200では、ストッパ72が一体化されたプラグ70がボディー2に形成されたシリンダ4の出口に嵌め込まれ、プラグ70によってシリンダ4の底部が形成されている。
 長細孔であるリーク孔80から漏出するオイルの流量は油温が低いときには少なく、油温が高いときには多くなる。このため、油温が低いほど差圧室8内の油圧は高くなって開弁圧も高くなり、油温が高いほど差圧室8内の油圧は低くなって開弁圧も低くなる。つまり、本実施の形態に係るオイルジェット200によれば、実施の形態1と同様に、開弁圧は油温に応じて機械的に自動調整される。
その他.
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、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、次のように変形して実施することができる。
 実施の形態2において、長細孔であるリーク孔80の本数は1本には限定されない。例えば図10に示すようにリーク孔80を2本形成してもよいし、より多くの本数のリーク孔80を形成してもよい。リーク孔80の本数は、オリフィス22の流路断面積や差圧室8の容積などを踏まえて所望の開弁圧-油温特性が得られる本数に決定すればよい。
 実施の形態2におけるリーク孔の形状は長細孔からスリットに変更することもできる。つまり、図11に示すようなスリットをリーク孔82とすることもできる。このようなスリット状のリーク孔82であっても、そのスリット長や幅を適宜に設定することによってリーク孔82から漏出するオイルの流量を適宜に調整することができる。また、長細孔状のリーク孔と同様、スリット状のリーク孔82も複数形成することができる。
 さらに、実施の形態2におけるリーク孔の位置はシリンダ4の底面から別の位置に移すこともできる。例えば図12に示すオイルジェット300のように、ストッパ72の頂面からボディー2の外面に通じるリーク孔84を形成することができる。この場合のリーク孔84の形状は長細孔であることが好ましい。また、図13に示すオイルジェット400のように、シリンダ4の側面からボディー2の外面に通じるリーク孔86を形成することもできる。この場合のリーク孔86の形状は長細孔でもよいしスリットでもよい。
2 ボディー
4 シリンダ
6 オイル供給ポート
8 差圧室(閉区画)
10 オイル噴射ポート
12 カラー
14 バネ
20 ピストン弁
22 オリフィス
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
70 プラグ
72 ストッパ
80,84,86 リーク孔(長細孔)
82 リーク孔(スリット)
100,200,300,400 オイルジェット

Claims (6)

  1.  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し、且つ、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を備えるピストン弁と、
     前記オイル噴射ポートを塞ぐ位置に前記ピストン弁を付勢するバネとを備え、
     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ていることを特徴とするオイルジェット。
  2.  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に記載のオイルジェット。
  3.  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2に記載のオイルジェット。
  4.  前記リーク孔は前記シリンダの底面或いは側面から前記ボディーの外面に通じる長細孔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。
  5.  前記シリンダの底部から前記閉区画内に突き出して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ストッパの頂面から前記ボディーの外面に通じる長細孔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。
  6.  前記リーク孔は前記シリンダの底面或いは側面から前記ボディーの外面に通じるスリット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。
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