説明

オイルジェット装置

【課題】オイルがオイルジェットノズルから必要以上に噴射されることを抑制することにより、オイルポンプが必要以上に駆動されることを抑制して、エンジンの燃費を向上させる。
【解決手段】エンジン1に取り付けられ、エンジン1のオイルギャラリ7に連通するオイル供給部11及びオイル供給部11からオイルが供給されるオイル導入部12を有するオイルジェット本体13と、オイルジェット本体13に接続され、オイル導入部12に供給されたオイルをエンジン1のピストン6に向けて噴射するオイルジェットノズル14と、オイルジェット本体13のオイル供給部11とオイル導入部12との間に介設されたオイルジェットバルブ15と、オイルの温度に応じてオイルジェットバルブ15を開閉弁させる開閉弁手段25とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンのピストンを冷却するために用いられるオイルジェット装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジンや、高出力ガソリンエンジンにおいては、ピストンを冷却するためにオイルジェット装置が用いられる。
【0003】
例えば図4に示すように、オイルジェット装置40は、エンジンのシリンダブロックに取り付けられ、エンジンのオイルギャラリに連通するオイル供給部41及びオイル供給部41からオイルが供給されるオイル導入部42を有するオイルジェット本体43と、オイルジェット本体43に接続され、オイル導入部42に供給されたオイルをエンジンのピストンに向けて噴射するオイルジェットノズル44と、オイルジェット本体43のオイル供給部41とオイル導入部42との間に介設されたオイルジェットバルブ45とを備えている。
【0004】
オイルジェットバルブ45は、例えば、オイルジェット本体43のオイル供給部41内に摺動可能に設けられたピストン46と、オイル供給部41内に配設され、ピストン46の移動を所定範囲に規制するストッパ47と、ピストン46によってオイル供給部41とは反対側に区画形成された背圧部50内に配設され、ピストン46を閉方向(ストッパ47側)に付勢するスプリング48とを有している。
【0005】
このようなオイルジェットバルブ45では、オイル供給部41内の油圧が所定圧力以上になると、ピストン46がスプリング48による付勢力に抗して開方向(図4中の下方向)に移動し、オイル供給部41とオイル導入部42とを連通する連通穴49が開かれる(開弁)。オイルジェットバルブ45が開弁すると、オイルがオイル供給部41からオイル導入部42に供給され、オイルがオイルジェットノズル44から噴射される。
【0006】
一方、オイル供給部41内の油圧が下がり所定圧力未満となると、ピストン46がスプリング48で押し上げられて閉方向(図4中の上方向)に移動し、オイル供給部41とオイル導入部42とを連通する連通穴49が閉じられる(閉弁)。オイルジェットバルブ45が閉弁すると、オイルはオイル供給部41からオイル導入部42に供給されず、オイルはオイルジェットノズル44から噴射されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009−203798号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上述のように、一般的に、油圧に応じて開閉弁するオイルジェットバルブ45がオイルジェット装置40に用いられている。
【0009】
オイルジェットバルブ45の開閉弁はオイル供給部41内の油圧(即ち、エンジンのオイルギャラリ内の油圧)で決まるが、オイル供給部41内の油圧はエンジン回転数に比例するため、オイルジェット装置40の作動線は図5(a)の実線L1で示されるようになる。即ち、オイルジェット装置40によるオイル噴射とオイル噴射停止とが、エンジン回転数に応じて切り替わるようになっている。
【0010】
しかしながら、エンジンのピストン温度は単位時間当たりの燃料流量(即ち、等馬力線)に比例するので、オイルジェット装置40の作動線は図5(b)の実線L2で示されるようになるのが好ましい。即ち、オイルジェット装置40によるオイル噴射とオイル噴射停止とが、単位時間当たりの燃料流量に応じて切り替わるようになることが好ましい。
【0011】
従って、図4に示されるオイルジェット装置40では、図5(c)の作動線L1とL2との間の範囲Aで無駄にオイルをオイルジェットノズル44から噴射することになる。そのため、エンジンのオイルギャラリにオイルを供給するオイルポンプとして可変流量オイルポンプを用いた場合、オイルポンプが図5(c)の範囲Aで無駄に仕事をし、エンジンの燃費が悪化する虞がある。
【0012】
そこで、本発明の目的は、オイルがオイルジェットノズルから必要以上に噴射されることを抑制することにより、オイルポンプが必要以上に駆動されることを抑制して、エンジンの燃費を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するために、本発明は、エンジンに取り付けられ、該エンジンのオイルギャラリに連通するオイル供給部及び該オイル供給部からオイルが供給されるオイル導入部を有するオイルジェット本体と、該オイルジェット本体に接続され、前記オイル導入部に供給されたオイルを前記エンジンのピストンに向けて噴射するオイルジェットノズルと、前記オイルジェット本体の前記オイル供給部と前記オイル導入部との間に介設されたオイルジェットバルブと、オイルの温度に応じて前記オイルジェットバルブを開閉弁させる開閉弁手段とを備えたものである。
【0014】
前記開閉弁手段は、ワックスペレットから構成されても良い。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、オイルがオイルジェットノズルから必要以上に噴射されることを抑制することにより、オイルポンプが必要以上に駆動されることを抑制して、エンジンの燃費を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】図1(a)は本発明の一実施形態に係るオイルジェット装置の側断面図であり、図1(b)は図1(a)のIb−Ib線断面図である。
【図2】図2(a)は低油温時におけるオイルジェット装置の側断面図であり、図2(b)は高油温時におけるオイルジェット装置の側断面図である。
【図3】図3は、オイルジェット装置が用いられるエンジンの概略図である。
【図4】図4は、従来のオイルジェット装置の側断面図である。
【図5】図5(a)〜図5(c)は、トルク−エンジン回転数線図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0018】
図3に示すように、本実施形態に係るオイルジェット装置10が用いられるエンジン1は、例えば、上部側に配設されるシリンダヘッド(図示せず)と、下部側に配設されるクランクケース(図示せず)と、シリンダヘッドとクランクケースとの間に配設されるシリンダブロック2とを備えている。シリンダブロック2の上部に形成されたシリンダボア3内には、クランクシャフト4にコンロッド5を介して連結されたピストン6が摺動可能に配設されている。また、シリンダブロック2には、図示しないオイルポンプ(本実施形態では、可変流量オイルポンプ)から供給されたオイルを貯留するオイルギャラリ7が形成されている。
【0019】
図1及び図3に示すように、本実施形態に係るオイルジェット装置10は、エンジン1のシリンダブロック2に取り付けられ、エンジン1のオイルギャラリ7に連通するオイル供給部11及びオイル供給部11からオイルが供給されるオイル導入部12を有するオイルジェット本体13と、オイルジェット本体13に接続され、オイル導入部12に供給されたオイルをエンジン1のピストン6に向けて噴射するオイルジェットノズル14と、オイルジェット本体13のオイル供給部11とオイル導入部12との間に介設されたオイルジェットバルブ15と、油温(オイルの温度)に応じてオイルジェットバルブ15を開閉弁させる開閉弁手段とを備えている。
【0020】
図1に示すように、本実施形態のオイルジェット本体13は、貫通穴16が形成された円環状の第一ボディ17と、第一ボディ17の貫通穴16に挿入された第二ボディ18とから構成されている。第二ボディ18は、先端部にネジ部分が形成されたロッド部19と、ロッド部19に一体に結合された頭部20とからなり、第一ボディ17(オイルジェット本体13)をエンジン1のシリンダブロック2に取り付けるボルトとしても機能する。
【0021】
第一ボディ17には、第一ボディ17の周方向に沿って延びる円環状の第一通路21が形成されている。第一ボディ17の貫通穴16に第二ボディ18が挿入されると、第一ボディ17の第一通路21と第二ボディ18のロッド部19とによって、上記のオイル導入部12が区画形成される。
【0022】
第二ボディ18には、ロッド部19先端から頭部20にかけて第二ボディ18の軸線方向に沿って延びる第二通路22と、ロッド部19中間部に第二ボディ18の軸線方向と直交して貫通形成された連通穴23と、頭部20に第二ボディ18の軸線方向に沿って貫通形成された背圧調整穴24とが形成されている。後述するワックスペレット25が第二ボディ18の第二通路22内に収容されると、第二通路22とワックスペレット25とによって、上記のオイル供給部11とオイル供給部11とは反対側の背圧部26とが区画形成される。
【0023】
本実施形態のオイルジェットノズル14は、パイプからなり、オイルジェット本体13(第一ボディ17)に複数(図示例では、二つ)接続されている。具体的には、各オイルジェットノズル14は、基端部14aがオイルジェット本体13(第一ボディ17)に固定され、先端部14bが上方へ延びるように形成されている(図3参照)。
【0024】
本実施形態では、上記の開閉弁手段は、ワックスペレット25から構成される。ワックスペレット25は、ワックス(図示せず)を収容するケース27と、ケース27内のワックスの膨張収縮に応じてケース27に対して出没するロッド28とから主に構成されている。
【0025】
本実施形態のオイルジェットバルブ15は、ロッド28がオイル供給部11側に臨んだ状態で第二ボディ18の第二通路22内に収容されたワックスペレット25と、オイル供給部11内に配設され、ワックスペレット25のロッド28をオイルジェット本体13(第二ボディ18)に対して固定するストッパ29と、背圧部26内に配設され、ワックスペレット25のケース27を閉方向(ストッパ29側)に付勢するスプリング30とから構成されている。
【0026】
ワックスペレット25のケース27をオイルジェットバルブ15の弁体として用いるために、ケース27は第二ボディ18の第二通路22内を摺動可能となっている。ストッパ29は、円盤状に形成されると共に、オイルの通過を許容する通過穴31が複数(図示例では、四つ)形成されている。
【0027】
次に、本実施形態の作用を図2を用いて説明する。
【0028】
低油温時、即ちオイル供給部11内の油温が所定温度未満のときには、ワックスペレット25のケース27内のワックスが固化(凝固)しているため、ワックスの体積が小さく、ケース27からのロッド28の飛び出し量(図2(a)に符号Plで示す)が小さい。そのため、図2(a)に示すように、ワックスペレット25のケース27がスプリング30によって押し上げられ、ケース27によってオイル供給部11とオイル導入部12とを連通する連通穴23が閉じられる(閉弁)。そのため、オイル供給部11からオイル導入部12へのオイルの供給が遮断されて、オイルがオイルジェットノズル14から噴射されない。
【0029】
一方、高油温時、即ちオイル供給部11内の油温が所定温度以上のときには、ワックスペレット25のケース27内のワックスが溶け、ワックスの体積が低油温時に比べて増える。その結果、図2(b)に示すように、ケース27からのロッド28の飛び出し量(図2(a)に符号Phで示す)が低油温時に比べて増え、ワックスペレット25のケース27がスプリング30による付勢力に抗して押し下げられ、オイル供給部11とオイル導入部12とを連通する連通穴23が開く(開弁)。そのため、オイルがオイル供給部11からオイル導入部12に供給されて、オイルがオイルジェットノズル14から噴射される。
【0030】
オイル供給部11内(オイルギャラリ7内)の油温は燃料流量に比例するので、本実施形態のオイルジェットバルブ15を用いれば、オイルジェット装置10の作動を図5の実線L2で示される作動とすることができる。即ち、オイルジェット装置10によるオイル噴射とオイル噴射停止とが、単位時間当たりの燃料流量(エンジン負荷)に応じて切り替わるようにすることができる。
【0031】
従って、本実施形態に係るオイルジェット装置10によれば、オイルがオイルジェットノズル14から必要以上に噴射されることがなく、オイルポンプが必要以上に駆動されることがないので、結果としてエンジン1の燃費を向上させることができる。
【0032】
また、何らかの原因でオイル供給部11内の油圧が極端に上がった場合は、オイル供給部11内の油温がたとえ低くても、ワックスペレット25のケース27が受ける油圧による荷重がスプリング30による付勢力に勝り、ワックスペレット25のケース27がスプリング30による付勢力に抗して押し下げられる。即ち、本実施形態のオイルジェットバルブ25は安全弁としても機能する。
【符号の説明】
【0033】
1 エンジン
6 ピストン
7 オイルギャラリ
10 オイルジェット装置
11 オイル供給部
12 オイル導入部
13 オイルジェット本体
14 オイルジェットノズル
15 オイルジェットバルブ
25 ワックスペレット(開閉弁手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンに取り付けられ、該エンジンのオイルギャラリに連通するオイル供給部及び該オイル供給部からオイルが供給されるオイル導入部を有するオイルジェット本体と、該オイルジェット本体に接続され、前記オイル導入部に供給されたオイルを前記エンジンのピストンに向けて噴射するオイルジェットノズルと、前記オイルジェット本体の前記オイル供給部と前記オイル導入部との間に介設されたオイルジェットバルブと、オイルの温度に応じて前記オイルジェットバルブを開閉弁させる開閉弁手段とを備えたことを特徴とするオイルジェット装置。
【請求項2】
前記開閉弁手段は、ワックスペレットから構成される請求項1に記載のオイルジェット装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−21510(P2012−21510A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−161935(P2010−161935)
【出願日】平成22年7月16日(2010.7.16)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】