圧力波送油式シリンダ注油装置
【課題】低コストである機械式の利点を生かしつつピストンの通過に伴うシリンダ内の圧力上昇下であっても注油を十分に行い得るシリンダ注油装置を提供する。
【解決手段】ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部１に設けられた注油ノズル２に潤滑油Ｕを導きシリンダ室３内に噴射させるシリンダ注油装置であって、エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出器11と、この油送出器から送り出された潤滑油を注油ノズルに供給する潤滑油供給管12と、逆止弁機能を有し且つ上記油送出器から送り出された潤滑油を加圧し圧力波を発生させて潤滑油供給管に送り出す油加圧器13と、注油ノズルの手前に配置され且つ逆止弁機能を有するとともに潤滑油供給管を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部である整流用穴部を有して圧力波の脈動を整流する油整流器14とを具備したものである。
【解決手段】ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部１に設けられた注油ノズル２に潤滑油Ｕを導きシリンダ室３内に噴射させるシリンダ注油装置であって、エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出器11と、この油送出器から送り出された潤滑油を注油ノズルに供給する潤滑油供給管12と、逆止弁機能を有し且つ上記油送出器から送り出された潤滑油を加圧し圧力波を発生させて潤滑油供給管に送り出す油加圧器13と、注油ノズルの手前に配置され且つ逆止弁機能を有するとともに潤滑油供給管を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部である整流用穴部を有して圧力波の脈動を整流する油整流器14とを具備したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディーゼルエンジンにおける潤滑油の注油装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、舶用等の大型ディーゼルエンジンにおいては、エンジンのシリンダ側壁部に形成された注油口からピストンのピストンリング部に潤滑油（シリンダ油ともいう）が供給されており、この種の注油装置として機械式のものがある。
【０００３】
この機械式の注油装置は、図１１に示すように、潤滑油タンクから潤滑油をシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルに導く潤滑油供給路５１途中に、プランジャ室５３に出退自在に設けられたプランジャ５４を有するプランジャ式ポンプ５２が設けられるとともに、上記プランジャ５４をロッカーアーム５５を介して、エンジンに連動して回転されるカム５６により駆動するようにしたもので、また上記潤滑油供給路５１には一対の逆止弁５７，５８が設けられるとともに、これら両逆止弁５７，５８の間の潤滑油供給路５１に上記ポンプ５２が接続されている（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。なお、ロッカーアーム５５の一方の端部には、ストロークを調節する調節ねじ５９が設けられている。
【０００４】
ところで、プランジャ５４を作動させるのに、上述したようなカムを用いた機械式ではなく、電気油圧式のものがある。
この電気油圧式のものは、カムによりプランジャを出退させる代わりに、シリンダ室への油圧の供給および排出により、プランジャを高速にて出退させるようにしたものである（例えば、非特許文献１参照）。したがって、この電気油圧式のものは高圧でもって潤滑油を供給することができる。
【特許文献１】特開昭５９−１８５８１２号公報
【非特許文献１】日本マリンエンジニアリング学会誌 第３７巻 第２号（２００２−２）；新しいシリンダ注油方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
注油装置においては、エンジンのピストンリングが通過中または通過前のタイミングで潤滑油を注油することが好ましいが、機械式の場合、エンジンのシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルから噴出される潤滑油量は、ピストンの通過に伴うシリンダ内の圧力上昇により低下し、所定位置での注油を十分にできないという問題があった。
【０００６】
一方、電気油圧式の場合には、ピストンの通過に伴うシリンダ内の圧力上昇下においても、潤滑油量を低下させることなく注油することができる反面、油圧発生装置や電子制御回路などの新たな装置の追加や電気的なトラブルへの対策が必要となり、注油装置のコストが高くなるという問題があった。
【０００７】
さらに、電気油圧式の場合、１回あたりの潤滑油の注油量は、機械式に比べて多くなるため、注油量を時間的に制御（制限）する必要があり、例えば注油回数を間引くこと等で対応せざるを得なくなり、したがって注油が行われないサイクルが発生し、シリンダ内壁面での潤滑油膜を十分に形成できないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、低コストである機械式の利点を生かしつつピストンの通過に伴うシリンダ内の圧力上昇下であっても注油を十分に行うことができ、また１回あたりの潤滑油の注油量を少なくして注油回数を間引くことなく注油し得る圧力波送油式シリンダ注油装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルに潤滑油を導きシリンダ室内に噴射させるシリンダ注油装置であって、
エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出部と、この油送出部から送り出された潤滑油を上記注油ノズルに供給する潤滑油供給路と、逆止弁機能を有し且つ上記油送出部から送り出された潤滑油を加圧し圧力波を発生させて上記潤滑油供給路に送り出す油加圧部と、上記注油ノズルの手前に配置され且つ逆止弁機能を有するとともに上記潤滑油供給路を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部を有して圧力波の脈動を整流する油整流部とを具備したものである。
【００１０】
また、請求項２に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項１に記載の注油装置における油加圧部を、油送出部からの潤滑油を導く大径の第１油通路およびこの第１油通路に連通する小径の第２油通路が形成された加圧部本体と、上記第２油通路側に配置されて上記第１油通路の開口部を開閉自在な第１弁体および当該第１弁体を第１油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第１付勢部材とから構成し、
油整流部を、潤滑油供給路からの潤滑油を導く小径の第３油通路およびこの第３油通路に連通する大径の第４油通路が形成された整流部本体と、上記第４油通路側に配置されて上記第３油通路の開口部を開閉自在な第２弁体および当該第２弁体を第３油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第２付勢部材とから構成したものである。
【００１１】
また、請求項３に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２に記載の注油装置における第１弁体の大きさを、当該第１弁体の油通路横断面に対する投影面積が、第１弁体が開閉する開口部面積の略５倍となるようにしたものである。
【００１２】
また、請求項４に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２または３に記載の注油装置における第１弁体を磁性材料で構成するとともに、当該第１弁体を第１付勢部材による付勢方向と同一方向に付勢し得る電磁石を加圧部本体に設けたものである。
【００１３】
また、請求項５に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２乃至４のいずれかに記載の注油装置における注油ノズルに設けられる注油用穴部の内径を先端に行くにしたがって順次小さくしたものである。
【００１４】
さらに、請求項６に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２乃至５のいずれかに記載の注油装置における注油ノズルの先端に形成される噴出口を、その噴出方向がシリンダ室の内壁面に且つ円周方向に沿うような方向でもって形成したものである。
【発明の効果】
【００１５】
上記圧力波送油式シリンダ注油装置の構成によると、油送出部と潤滑油供給路との間に、潤滑油を潤滑油供給路に送り出す際に、逆止弁機能を有して圧力波を発生させ得る油加圧部を設けたので、高圧にて潤滑油を注油ノズルに供給することができ、したがって所定のタイミングで確実にシリンダ内に潤滑油を噴出、すなわち注油を行うことができる。
【００１６】
また、油加圧部は、逆止弁機能を有しており、つまり、電気油圧式ではなく機械式のものであるため、簡単で且つ安価な構成でもって、電気油圧式のものと同等の機能を発揮することができる。
【００１７】
また、潤滑油供給路を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部を有して圧力波の脈動を整流する油整流部を設けたので、注油ノズル側から逆流する圧力波、すなわち反射圧力波を潤滑油供給路側に伝わるのを阻止することができ、したがって油加圧部と油整流部との間の圧力を安定させることができるので、油加圧部からの圧力波を確実に注油ノズル側に導くことができる。
【００１８】
また、第１弁体を吸引し得る電磁石を設けることにより、高速回転時などの弁体の開閉応答性が要求される場合には、ばね体の付勢力と電磁石による電磁力とを組み合わせることで、注油タイミングを精度良く制御することが可能となる。
【００１９】
さらに、油整流部より下流側の潤滑油供給路を徐々に絞ることにより、潤滑油の圧力を、一層、増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る圧力波送油式注油装置を、図１〜図８に基づき説明する。
この圧力波送油式注油装置は、図１に示すように、ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部１に設けられた注油ノズル２に潤滑油Ｕを導き、その先端に設けられた小さい噴出口（後述する）からシリンダ室３内に噴射させるものである。
【００２１】
すなわち、この圧力波送油式注油装置には、大きく分けて、エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出器（油送出部）１１と、この油送出器１１にて送り出された潤滑油を上記注油ノズル２に供給する潤滑油供給管（潤滑油供給路）１２と、上記油送出器１１にて送り出された潤滑油を所定圧力に加圧し圧力波を発生させて潤滑油供給管１２に送り出す油加圧器（油加圧部）１３と、この油加圧器１３にて発生された潤滑油の圧力波が上記注油ノズル２に到りその注油用穴部（後述する）の内壁面で反射した反射圧力波を上記油加圧器１３側に伝わるのを阻止し得る油整流器（油整流部）１４とが具備されている。
【００２２】
上記油送出器１１は、図２に示すように、潤滑油Ｕを貯溜する貯溜タンク２１の側壁部２１ａに設けられるとともに一端部が側壁部２１ａに形成された穴部２１ｂを介して貯溜タンク２１内に連通されるとともに他端部が外部に開口された潤滑油通路すなわち油送出用穴部２２ａが形成されたブロック体２２と、このブロック体２２の油送出用穴部２２ａの途中にそれぞれ一対ずつ設けられた吸込側逆止弁２３（２３Ａ，２３Ｂ）および吐出側逆止弁２４（２４Ａ，２４Ｂ）と、これら両逆止弁２３，２４間の油送出用穴部２２ａに連通・接続された油供給器２５とから構成されている。
【００２３】
この油供給器２５は、中心にプランジャ室（穴部でもある）２６ａを有するとともに先端側が側壁部２１ａに挿通するように接続された筒状部材２６と、この筒状部材２６のプランジャ室２６ａに挿入されたプランジャ（ピストン部材でもある）２７と、このプランジャ２７の頭部２７ａと筒状部材２６の外周との間に亘って設けられて当該プランジャ２７をプランジャ室２６ａから突出する方向に付勢するプランジャ用コイルばね２８とから構成されている。
【００２４】
そして、上記貯溜タンク２１内には、支持軸３１を介してロッカーアーム（アーム部材）３２が当該支持軸３１回りに揺動自在に且つその一端部がプランジャ２７の頭部２７ａに当接し得るように設けられるとともに、エンジンのクランク軸に連動連結されて上記プランジャ２７の頭部２７ａをプランジャ用コイルばね２８の付勢力に抗して押し込むカム３３が設けられている。なお、ロッカーアーム３２の他端側に対応する位置で貯溜タンク２１側には、ロッカーアーム３２の揺動量すなわち注油量を調節するねじ部材３４が設けられている。
【００２５】
上記油加圧器１３は、図２に示すように、一端部が油送出器１１の油送出用穴部２２ａに連通された大径の第１油用穴部（第１油通路）４１ａが形成されるとともに他端側にこの第１油用穴部４１ａに細い径の連通穴部４１ｂを介して連通された小径の第２油用穴部（第２油通路）４１ｃが形成された加圧器本体（加圧部本体の一例）４１と、上記第２油用穴部４１ｃ内に配置されるとともに上記連通穴部４１ｂを開閉し得る球状の第１弁体４２と、この第１弁体４２に保持材４３を介して当該第１弁体４２を連通穴部４１ｂを閉鎖する方向に付勢する第１コイルばね（第１付勢部材の一例）４４とから構成されている。つまり、この第１弁体４２および第１コイルばね４４により逆止弁機能が発揮され、この意味で逆止弁と呼ぶこともできる。
【００２６】
そして、図３に示すように、上記連通穴部４１ｂの断面積Ｓ１は第１弁体４２の投影面積Ｓ２の略１／５程度（Ｓ１／Ｓ２＝１／５または１／５に近い値）にされている。すなわち、第１弁体４２の着座面積が非常に大きくされているとともに、その質量も大きくされている。言い換えれば、少し程度の圧力では弁が開かないようにされていることを意味している。ちなみに、通常の逆止弁は、その着座面積ができるだけ小さくされるとともに質量も小さくされているため、少しの圧力で弁が開いてしまう。
【００２７】
上述したように、本実施の形態に係る逆止弁機能を有する第１弁体４２については、通常の逆止弁とは異なり、敢えて、着座面積を受圧面積（連通穴部４１ｂの開口面積である）よりも非常に大きくするとともに、その質量も大きくすることにより、少しの圧力では弁が開かないようにされている。
【００２８】
したがって、油送出器１１から送り出された潤滑油は、通常の逆止弁と同様に、入口側圧力つまり受圧面積に作用する力が第１コイルばね４４の付勢力を上回る圧力（この圧力を啓開圧と呼ぶ）に達するまで、主に、第１油用穴部４１ａ内に堰き止められて蓄圧状態になっているが（この意味で、第１油用穴部４１ａを蓄圧部または蓄圧室と呼ぶことができる）、その油圧が啓開圧を超えて潤滑油が第２油用穴部４１ｃに流れ出すと、受圧面積だけでなく着座面積にも油圧が作用して啓開圧が急激に低下（所謂、なだれ現象である）する。このとき、蓄圧されていた潤滑油の一回当たりの噴出量（注油量）は、開いた第１弁体４２が再び閉じるまでの間に一気に加速されて高速で送り出され、したがって蓄圧された油圧も瞬時に降下する。この作用は、プランジャを高速で作動させたことと同一であり、言い換えれば、電子注油システムにおいて油圧によりプランジャを作動させるもの、つまり電気油圧式のものと同一である。このように、潤滑油の圧力を高めた状態で、高速でもって第１弁体４２を開くようにしたので、圧力波を発生させ得るとともに圧力波でもって潤滑油を潤滑油供給管１２内に送り出すことができる。
【００２９】
次に、注油ノズル２および油整流器１４について説明する。
図１および図４に示すように、油整流器１４と注油ノズル２とは一体的に組み合わされてシリンダ側壁部１に取り付けられている。
【００３０】
この注油ノズル２のノズル本体部２ａは円柱状に形成されるとともに、このノズル本体部２ａの先端側には小径穴部（注油用穴部の一例）２ｂが形成されるとともにその基端側には大径穴部（注油用穴部の一例）２ｃが形成されており、またノズル本体部２ａの尖端部の両側には潤滑油を噴出し得る非常に小さい径の噴出口２ｄが形成されている。なお、図５に示すように、この噴出口２ｄの方向は、シリンダ室３の中心ではなく、両側の内壁面に向かって［正確には、シリンダ側壁部１に形成された傾斜溝部（先端が浅くなるような溝部）１ａに沿うように］噴出し得るように円周方向にされている。
【００３１】
また、油整流器１４は、図４に示すように、潤滑油供給管１２側である一端側に小径の油導入用穴部５１ａが形成されるとともに注油ノズル２側である他端側に大径の整流用穴部（閉込用空間部の一例）５１ｂが形成された整流器本体（整流部本体の一例）５１と、上記整流用穴部５１ｂ内に配置された球状の第２弁体５２と、この第２弁体５２を油導入用穴部５１ａ側に付勢する第２コイルばね（第２付勢部材の一例）５３とから構成されている。したがって、この第２弁体５２および第２コイルばね５３により、油加圧器１３における第１弁体４２および第１コイルばね４４と同様に、逆止弁機能を発揮し得るものである。
【００３２】
この油整流器１４において、油加圧器１３にて発生された圧力波が油導入用穴部５１ａおよび第２弁体５２を通過し、注油ノズル２側に到り噴出口２ｄからシリンダ室３内に噴出される。
【００３３】
ところで、潤滑油の一部は注油ノズル２の大径穴部２ｃの内壁面で反射して再び油整流器１４側に戻ることになるが、第２弁体５２による逆止弁機能により、潤滑油供給管２側に戻るのが阻止される。つまり、圧力波の「密」として到達した慣性エネルギーを持った油を、瞬時に注油ノズル２近傍の空間部すなわち整流用穴部５１ｂ内および大径穴部２ｃ内に、特に整流用穴部５１ｂ内に閉じ込めることができる。言い換えれば、圧力波として高速で送り出された潤滑油を、その初速を殺さずに慣性力を用いて注油ノズル２から高速でもって噴出させることができる。なお、上記整流用穴部５１ｂについては、潤滑油を閉じ込め得る閉込用空間部と呼ぶことができ、さらに、広い意味で、この整流用穴部５１ｂと注油ノズル２側の穴部２ｂ，２ｃも一緒にして、閉込用空間部と呼ぶこともできる。
【００３４】
上記構成において、エンジンが回転するとカム３３が回転し、ロッカーアーム３２を介してプランジャ２７が所定ストロークでもって出退される。勿論、プランジャ２７の戻り動作は、コイルばね２８の付勢力により行われる。
【００３５】
このように、プランジャ２７が所定ストロークでもって出退すると、その容積分の潤滑油Ｕが、吸込側逆止弁２３から吸い込まれた後、吐出側逆止弁２４を介して油加圧器１３に送り出される。
【００３６】
油加圧器１３に潤滑油Ｕが送り出されると、入口側の受圧面積に作用する力がコイルばね２８の付勢力を上回るまで、第１油用穴部４１ａに堰き止められて蓄圧されることになるが、その油圧が啓開圧を超えて潤滑油Ｕが流れ出すと、受圧面積だけでなく着座面積にも油圧が作用することにより啓開圧が急激に低下する。このとき、蓄圧された油は、一旦開いた第１弁体４２が再び閉じるまでの間に一気に加速され高速で流出してしまうため、蓄圧された油圧も瞬時に降下する。この効果は、プランジャを高速に作動させた効果と同じであり、言い換えれば、電子注油システムのように、油圧を用いて、すなわち電磁切換弁を用いてプランジャを高速で作動させることと同じである。したがって、機械式の構成でありながら、電気油圧式と同じように、潤滑油を高速でもって注油ノズル２に供給する（導く）ことができる。この意味で、油加圧器１３をパルスコンバータと言うことができる。
【００３７】
なお、図６に、油加圧器１３で発生した潤滑油圧力Ａおよび注油ノズル２に到達した潤滑油圧力Ｂの波形図を示す。図６から、油加圧器１３を設けることでプランジャ２７から送り出される油が一旦せきとめられて、油加圧器１３側の潤滑油圧力はカム３３のリフト特性に比例してＡの波形のように頭打ちすることなく、啓開圧まで上昇していることがわかる。
【００３８】
そして、潤滑油の圧力がコイルばね２８の付勢力つまり設定圧を超えると連通穴部４１ｂが開放され、高圧の圧力波が潤滑油供給管１２を介して注油ノズル２へ向かって進む。このときの管内流速は、油加圧器１３で増圧されているため、通常の機械式における管内流速より早くなる。つまり、注油ノズル２に達した圧力波は、油の噴出速度を高める方向に寄与するため、圧力が速度に効率よく変換される。
【００３９】
上述したように、油加圧器１３にて非常に高速な圧力波が発生し、注油ノズル２まで瞬時に伝播するため、機械式で問題となっていた注油量や注油タイミングのバラツキを解消できる。また、圧力波の伝播速度が非常に高速であるため、シリンダの注油箇所に応じて潤滑油供給管１２の長さが異なる場合などの悪影響も少なくなる。
【００４０】
また、図７に、本実施の形態における注油圧力Ｃ、機械式における注油圧力Ｄおよび電気油圧式における注油機側圧力Ｅの波形図を示す。図７から、明らかに油加圧器１３を設けた方が高い圧力波が発生していることがわかる。従来の機械式では、０．５ＭＰａ程度の低い圧力であり、また電気油圧式では、２ＭＰａ程度の圧力であるのに対して、本実施の形態によるものでは、３〜７ＭＰａの高圧化が可能である。
【００４１】
また、上述したように、油整流器１４と注油ノズル２とを離して配置するとともに、両者の間に適切な容積部分（空間部である）を設けることにより、油加圧器１３にて発生した圧力波をこの容積部分に瞬時に閉じ込めることができる。
【００４２】
すなわち、容積部分がない場合には、図８（ｂ）に示すように、反射波が発生すると注油ノズル２付近で高周波のノイズ（二点鎖線Ｆにて示す）が発生するため、注油ノズル２から噴出される油、つまり噴出状態が不安定となるが、本実施の形態のように、油整流器１４を設けることで、図８（ａ）に示すように、高周波のノイズ分が押さえられて（つまり、ノイズＦがなくなっている）噴出される油も安定し、不要な反射波が抑制されていることがわかる。なお、図８は周波数スペクトラムを示す。
【００４３】
さらに、本実施の形態の構成によると、電気油圧式のように高圧を発生させるための新たな駆動装置が不要となる。
上記圧力波送油式シリンダ注油装置の構成によると、油送出器１１と潤滑油供給管１２との間に、潤滑油を潤滑油供給管１２に送り出す際に、逆止弁機能を有して圧力波を発生させ得る油加圧器１３を設けるとともに、潤滑油供給管１２を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る整流用穴部５１ｂを有して圧力波の脈動を整流する油整流器１４を設けたので、高圧にて潤滑油を注油ノズル２に供給できるため、所定のタイミングで確実にシリンダ内に潤滑油を噴出させ、すなわち注油することができる。
【００４４】
また、油加圧器１３は、逆止弁機能を有しており、つまり、電気油圧式ではなく機械式のものであるため、簡単で且つ安価な構成でもって、電気油圧式のものと同等の機能を発揮することができる。
【００４５】
さらに、注油ノズル２の手前に整流用穴部５１ｂを有する油整流器１４を設けたので、注油ノズル２側から逆流する圧力波、すなわち反射圧力波を潤滑油供給管１２側に伝わるのを阻止することができるので、油加圧器１３と油整流器１４との間における圧力を安定させることができ、したがって油加圧器１３からの圧力波を確実に注油ノズル２側に導くことができる。
【００４６】
ところで、図９に示すように、上記実施の形態にて説明した油加圧器１３において、第１弁体４２として鋼製（つまり、強磁性材料よりなる）のものを用いるとともに、加圧器本体４１側にこの第１弁体４２に磁力線を作用させる電磁石６１を配置してもよい。
【００４７】
このように電磁石を設けて保持電流をオン・オフさせることにより、つまり電磁力の強弱により、開弁タイミングを精度良く制御することができる。
さらに、図１０に示すように、注油ノズル２の大径穴部２ｃの内径を先端に行くにしたがって順次小さくしてもよい。
【００４８】
このように、油整流器１４より下流側の潤滑油路を徐々に絞ることにより、潤滑油の圧力を、さらに増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る注油装置の概略全体構成の配置図である。
【図２】同注油装置における油送出器および油加圧器の構成を示す断面図である。
【図３】同油加圧器の要部構成を示す断面図である。
【図４】同注油装置における油整流器および注油ノズルの構成を示す断面図である。
【図５】同注油装置における注油ノズルの噴出部分を示す要部断面図である。
【図６】同油加圧器で発生する圧力および注油ノズル側で発生する圧力を示す波形図である。
【図７】同油加圧器で発生する圧力と機械式注油装置にて発生する圧力とを比較する波形図である。
【図８】同油整流器で発生する圧力波の波形図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る油加圧器の要部構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係る注油ノズルを示す断面図である。
【図１１】従来例に係る注油装置の概略全体構成の配置図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ シリンダ側壁部
２ 注油ノズル
３ シリンダ室
１１ 油送出器
１２ 潤滑油供給管
１３ 油加圧器
１４ 油整流器
２１ 貯溜タンク
２１ａ 側壁部
２１ｂ 穴部
２２ ブロック体
２２ａ 油送出用穴部
２３ 吸込側逆止弁
２４ 吐出側逆止弁
２５ 油供給器
２６ 筒状部材
３２ ロッカーアーム
３３ カム
４１ 加圧器本体
４１ａ 第１油用穴部
４１ｂ 連通穴部
４１ｃ 第２油用穴部
４２ 第１弁体
４４ コイルばね
５１ 整流器本体
５１ａ 油導入用穴部
５１ｂ 整流用穴部
５２ 第２弁体
５３ コイルばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディーゼルエンジンにおける潤滑油の注油装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、舶用等の大型ディーゼルエンジンにおいては、エンジンのシリンダ側壁部に形成された注油口からピストンのピストンリング部に潤滑油（シリンダ油ともいう）が供給されており、この種の注油装置として機械式のものがある。
【０００３】
この機械式の注油装置は、図１１に示すように、潤滑油タンクから潤滑油をシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルに導く潤滑油供給路５１途中に、プランジャ室５３に出退自在に設けられたプランジャ５４を有するプランジャ式ポンプ５２が設けられるとともに、上記プランジャ５４をロッカーアーム５５を介して、エンジンに連動して回転されるカム５６により駆動するようにしたもので、また上記潤滑油供給路５１には一対の逆止弁５７，５８が設けられるとともに、これら両逆止弁５７，５８の間の潤滑油供給路５１に上記ポンプ５２が接続されている（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。なお、ロッカーアーム５５の一方の端部には、ストロークを調節する調節ねじ５９が設けられている。
【０００４】
ところで、プランジャ５４を作動させるのに、上述したようなカムを用いた機械式ではなく、電気油圧式のものがある。
この電気油圧式のものは、カムによりプランジャを出退させる代わりに、シリンダ室への油圧の供給および排出により、プランジャを高速にて出退させるようにしたものである（例えば、非特許文献１参照）。したがって、この電気油圧式のものは高圧でもって潤滑油を供給することができる。
【特許文献１】特開昭５９−１８５８１２号公報
【非特許文献１】日本マリンエンジニアリング学会誌 第３７巻 第２号（２００２−２）；新しいシリンダ注油方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
注油装置においては、エンジンのピストンリングが通過中または通過前のタイミングで潤滑油を注油することが好ましいが、機械式の場合、エンジンのシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルから噴出される潤滑油量は、ピストンの通過に伴うシリンダ内の圧力上昇により低下し、所定位置での注油を十分にできないという問題があった。
【０００６】
一方、電気油圧式の場合には、ピストンの通過に伴うシリンダ内の圧力上昇下においても、潤滑油量を低下させることなく注油することができる反面、油圧発生装置や電子制御回路などの新たな装置の追加や電気的なトラブルへの対策が必要となり、注油装置のコストが高くなるという問題があった。
【０００７】
さらに、電気油圧式の場合、１回あたりの潤滑油の注油量は、機械式に比べて多くなるため、注油量を時間的に制御（制限）する必要があり、例えば注油回数を間引くこと等で対応せざるを得なくなり、したがって注油が行われないサイクルが発生し、シリンダ内壁面での潤滑油膜を十分に形成できないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、低コストである機械式の利点を生かしつつピストンの通過に伴うシリンダ内の圧力上昇下であっても注油を十分に行うことができ、また１回あたりの潤滑油の注油量を少なくして注油回数を間引くことなく注油し得る圧力波送油式シリンダ注油装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルに潤滑油を導きシリンダ室内に噴射させるシリンダ注油装置であって、
エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出部と、この油送出部から送り出された潤滑油を上記注油ノズルに供給する潤滑油供給路と、逆止弁機能を有し且つ上記油送出部から送り出された潤滑油を加圧し圧力波を発生させて上記潤滑油供給路に送り出す油加圧部と、上記注油ノズルの手前に配置され且つ逆止弁機能を有するとともに上記潤滑油供給路を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部を有して圧力波の脈動を整流する油整流部とを具備したものである。
【００１０】
また、請求項２に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項１に記載の注油装置における油加圧部を、油送出部からの潤滑油を導く大径の第１油通路およびこの第１油通路に連通する小径の第２油通路が形成された加圧部本体と、上記第２油通路側に配置されて上記第１油通路の開口部を開閉自在な第１弁体および当該第１弁体を第１油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第１付勢部材とから構成し、
油整流部を、潤滑油供給路からの潤滑油を導く小径の第３油通路およびこの第３油通路に連通する大径の第４油通路が形成された整流部本体と、上記第４油通路側に配置されて上記第３油通路の開口部を開閉自在な第２弁体および当該第２弁体を第３油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第２付勢部材とから構成したものである。
【００１１】
また、請求項３に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２に記載の注油装置における第１弁体の大きさを、当該第１弁体の油通路横断面に対する投影面積が、第１弁体が開閉する開口部面積の略５倍となるようにしたものである。
【００１２】
また、請求項４に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２または３に記載の注油装置における第１弁体を磁性材料で構成するとともに、当該第１弁体を第１付勢部材による付勢方向と同一方向に付勢し得る電磁石を加圧部本体に設けたものである。
【００１３】
また、請求項５に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２乃至４のいずれかに記載の注油装置における注油ノズルに設けられる注油用穴部の内径を先端に行くにしたがって順次小さくしたものである。
【００１４】
さらに、請求項６に係る圧力波送油式シリンダ注油装置は、請求項２乃至５のいずれかに記載の注油装置における注油ノズルの先端に形成される噴出口を、その噴出方向がシリンダ室の内壁面に且つ円周方向に沿うような方向でもって形成したものである。
【発明の効果】
【００１５】
上記圧力波送油式シリンダ注油装置の構成によると、油送出部と潤滑油供給路との間に、潤滑油を潤滑油供給路に送り出す際に、逆止弁機能を有して圧力波を発生させ得る油加圧部を設けたので、高圧にて潤滑油を注油ノズルに供給することができ、したがって所定のタイミングで確実にシリンダ内に潤滑油を噴出、すなわち注油を行うことができる。
【００１６】
また、油加圧部は、逆止弁機能を有しており、つまり、電気油圧式ではなく機械式のものであるため、簡単で且つ安価な構成でもって、電気油圧式のものと同等の機能を発揮することができる。
【００１７】
また、潤滑油供給路を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部を有して圧力波の脈動を整流する油整流部を設けたので、注油ノズル側から逆流する圧力波、すなわち反射圧力波を潤滑油供給路側に伝わるのを阻止することができ、したがって油加圧部と油整流部との間の圧力を安定させることができるので、油加圧部からの圧力波を確実に注油ノズル側に導くことができる。
【００１８】
また、第１弁体を吸引し得る電磁石を設けることにより、高速回転時などの弁体の開閉応答性が要求される場合には、ばね体の付勢力と電磁石による電磁力とを組み合わせることで、注油タイミングを精度良く制御することが可能となる。
【００１９】
さらに、油整流部より下流側の潤滑油供給路を徐々に絞ることにより、潤滑油の圧力を、一層、増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る圧力波送油式注油装置を、図１〜図８に基づき説明する。
この圧力波送油式注油装置は、図１に示すように、ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部１に設けられた注油ノズル２に潤滑油Ｕを導き、その先端に設けられた小さい噴出口（後述する）からシリンダ室３内に噴射させるものである。
【００２１】
すなわち、この圧力波送油式注油装置には、大きく分けて、エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出器（油送出部）１１と、この油送出器１１にて送り出された潤滑油を上記注油ノズル２に供給する潤滑油供給管（潤滑油供給路）１２と、上記油送出器１１にて送り出された潤滑油を所定圧力に加圧し圧力波を発生させて潤滑油供給管１２に送り出す油加圧器（油加圧部）１３と、この油加圧器１３にて発生された潤滑油の圧力波が上記注油ノズル２に到りその注油用穴部（後述する）の内壁面で反射した反射圧力波を上記油加圧器１３側に伝わるのを阻止し得る油整流器（油整流部）１４とが具備されている。
【００２２】
上記油送出器１１は、図２に示すように、潤滑油Ｕを貯溜する貯溜タンク２１の側壁部２１ａに設けられるとともに一端部が側壁部２１ａに形成された穴部２１ｂを介して貯溜タンク２１内に連通されるとともに他端部が外部に開口された潤滑油通路すなわち油送出用穴部２２ａが形成されたブロック体２２と、このブロック体２２の油送出用穴部２２ａの途中にそれぞれ一対ずつ設けられた吸込側逆止弁２３（２３Ａ，２３Ｂ）および吐出側逆止弁２４（２４Ａ，２４Ｂ）と、これら両逆止弁２３，２４間の油送出用穴部２２ａに連通・接続された油供給器２５とから構成されている。
【００２３】
この油供給器２５は、中心にプランジャ室（穴部でもある）２６ａを有するとともに先端側が側壁部２１ａに挿通するように接続された筒状部材２６と、この筒状部材２６のプランジャ室２６ａに挿入されたプランジャ（ピストン部材でもある）２７と、このプランジャ２７の頭部２７ａと筒状部材２６の外周との間に亘って設けられて当該プランジャ２７をプランジャ室２６ａから突出する方向に付勢するプランジャ用コイルばね２８とから構成されている。
【００２４】
そして、上記貯溜タンク２１内には、支持軸３１を介してロッカーアーム（アーム部材）３２が当該支持軸３１回りに揺動自在に且つその一端部がプランジャ２７の頭部２７ａに当接し得るように設けられるとともに、エンジンのクランク軸に連動連結されて上記プランジャ２７の頭部２７ａをプランジャ用コイルばね２８の付勢力に抗して押し込むカム３３が設けられている。なお、ロッカーアーム３２の他端側に対応する位置で貯溜タンク２１側には、ロッカーアーム３２の揺動量すなわち注油量を調節するねじ部材３４が設けられている。
【００２５】
上記油加圧器１３は、図２に示すように、一端部が油送出器１１の油送出用穴部２２ａに連通された大径の第１油用穴部（第１油通路）４１ａが形成されるとともに他端側にこの第１油用穴部４１ａに細い径の連通穴部４１ｂを介して連通された小径の第２油用穴部（第２油通路）４１ｃが形成された加圧器本体（加圧部本体の一例）４１と、上記第２油用穴部４１ｃ内に配置されるとともに上記連通穴部４１ｂを開閉し得る球状の第１弁体４２と、この第１弁体４２に保持材４３を介して当該第１弁体４２を連通穴部４１ｂを閉鎖する方向に付勢する第１コイルばね（第１付勢部材の一例）４４とから構成されている。つまり、この第１弁体４２および第１コイルばね４４により逆止弁機能が発揮され、この意味で逆止弁と呼ぶこともできる。
【００２６】
そして、図３に示すように、上記連通穴部４１ｂの断面積Ｓ１は第１弁体４２の投影面積Ｓ２の略１／５程度（Ｓ１／Ｓ２＝１／５または１／５に近い値）にされている。すなわち、第１弁体４２の着座面積が非常に大きくされているとともに、その質量も大きくされている。言い換えれば、少し程度の圧力では弁が開かないようにされていることを意味している。ちなみに、通常の逆止弁は、その着座面積ができるだけ小さくされるとともに質量も小さくされているため、少しの圧力で弁が開いてしまう。
【００２７】
上述したように、本実施の形態に係る逆止弁機能を有する第１弁体４２については、通常の逆止弁とは異なり、敢えて、着座面積を受圧面積（連通穴部４１ｂの開口面積である）よりも非常に大きくするとともに、その質量も大きくすることにより、少しの圧力では弁が開かないようにされている。
【００２８】
したがって、油送出器１１から送り出された潤滑油は、通常の逆止弁と同様に、入口側圧力つまり受圧面積に作用する力が第１コイルばね４４の付勢力を上回る圧力（この圧力を啓開圧と呼ぶ）に達するまで、主に、第１油用穴部４１ａ内に堰き止められて蓄圧状態になっているが（この意味で、第１油用穴部４１ａを蓄圧部または蓄圧室と呼ぶことができる）、その油圧が啓開圧を超えて潤滑油が第２油用穴部４１ｃに流れ出すと、受圧面積だけでなく着座面積にも油圧が作用して啓開圧が急激に低下（所謂、なだれ現象である）する。このとき、蓄圧されていた潤滑油の一回当たりの噴出量（注油量）は、開いた第１弁体４２が再び閉じるまでの間に一気に加速されて高速で送り出され、したがって蓄圧された油圧も瞬時に降下する。この作用は、プランジャを高速で作動させたことと同一であり、言い換えれば、電子注油システムにおいて油圧によりプランジャを作動させるもの、つまり電気油圧式のものと同一である。このように、潤滑油の圧力を高めた状態で、高速でもって第１弁体４２を開くようにしたので、圧力波を発生させ得るとともに圧力波でもって潤滑油を潤滑油供給管１２内に送り出すことができる。
【００２９】
次に、注油ノズル２および油整流器１４について説明する。
図１および図４に示すように、油整流器１４と注油ノズル２とは一体的に組み合わされてシリンダ側壁部１に取り付けられている。
【００３０】
この注油ノズル２のノズル本体部２ａは円柱状に形成されるとともに、このノズル本体部２ａの先端側には小径穴部（注油用穴部の一例）２ｂが形成されるとともにその基端側には大径穴部（注油用穴部の一例）２ｃが形成されており、またノズル本体部２ａの尖端部の両側には潤滑油を噴出し得る非常に小さい径の噴出口２ｄが形成されている。なお、図５に示すように、この噴出口２ｄの方向は、シリンダ室３の中心ではなく、両側の内壁面に向かって［正確には、シリンダ側壁部１に形成された傾斜溝部（先端が浅くなるような溝部）１ａに沿うように］噴出し得るように円周方向にされている。
【００３１】
また、油整流器１４は、図４に示すように、潤滑油供給管１２側である一端側に小径の油導入用穴部５１ａが形成されるとともに注油ノズル２側である他端側に大径の整流用穴部（閉込用空間部の一例）５１ｂが形成された整流器本体（整流部本体の一例）５１と、上記整流用穴部５１ｂ内に配置された球状の第２弁体５２と、この第２弁体５２を油導入用穴部５１ａ側に付勢する第２コイルばね（第２付勢部材の一例）５３とから構成されている。したがって、この第２弁体５２および第２コイルばね５３により、油加圧器１３における第１弁体４２および第１コイルばね４４と同様に、逆止弁機能を発揮し得るものである。
【００３２】
この油整流器１４において、油加圧器１３にて発生された圧力波が油導入用穴部５１ａおよび第２弁体５２を通過し、注油ノズル２側に到り噴出口２ｄからシリンダ室３内に噴出される。
【００３３】
ところで、潤滑油の一部は注油ノズル２の大径穴部２ｃの内壁面で反射して再び油整流器１４側に戻ることになるが、第２弁体５２による逆止弁機能により、潤滑油供給管２側に戻るのが阻止される。つまり、圧力波の「密」として到達した慣性エネルギーを持った油を、瞬時に注油ノズル２近傍の空間部すなわち整流用穴部５１ｂ内および大径穴部２ｃ内に、特に整流用穴部５１ｂ内に閉じ込めることができる。言い換えれば、圧力波として高速で送り出された潤滑油を、その初速を殺さずに慣性力を用いて注油ノズル２から高速でもって噴出させることができる。なお、上記整流用穴部５１ｂについては、潤滑油を閉じ込め得る閉込用空間部と呼ぶことができ、さらに、広い意味で、この整流用穴部５１ｂと注油ノズル２側の穴部２ｂ，２ｃも一緒にして、閉込用空間部と呼ぶこともできる。
【００３４】
上記構成において、エンジンが回転するとカム３３が回転し、ロッカーアーム３２を介してプランジャ２７が所定ストロークでもって出退される。勿論、プランジャ２７の戻り動作は、コイルばね２８の付勢力により行われる。
【００３５】
このように、プランジャ２７が所定ストロークでもって出退すると、その容積分の潤滑油Ｕが、吸込側逆止弁２３から吸い込まれた後、吐出側逆止弁２４を介して油加圧器１３に送り出される。
【００３６】
油加圧器１３に潤滑油Ｕが送り出されると、入口側の受圧面積に作用する力がコイルばね２８の付勢力を上回るまで、第１油用穴部４１ａに堰き止められて蓄圧されることになるが、その油圧が啓開圧を超えて潤滑油Ｕが流れ出すと、受圧面積だけでなく着座面積にも油圧が作用することにより啓開圧が急激に低下する。このとき、蓄圧された油は、一旦開いた第１弁体４２が再び閉じるまでの間に一気に加速され高速で流出してしまうため、蓄圧された油圧も瞬時に降下する。この効果は、プランジャを高速に作動させた効果と同じであり、言い換えれば、電子注油システムのように、油圧を用いて、すなわち電磁切換弁を用いてプランジャを高速で作動させることと同じである。したがって、機械式の構成でありながら、電気油圧式と同じように、潤滑油を高速でもって注油ノズル２に供給する（導く）ことができる。この意味で、油加圧器１３をパルスコンバータと言うことができる。
【００３７】
なお、図６に、油加圧器１３で発生した潤滑油圧力Ａおよび注油ノズル２に到達した潤滑油圧力Ｂの波形図を示す。図６から、油加圧器１３を設けることでプランジャ２７から送り出される油が一旦せきとめられて、油加圧器１３側の潤滑油圧力はカム３３のリフト特性に比例してＡの波形のように頭打ちすることなく、啓開圧まで上昇していることがわかる。
【００３８】
そして、潤滑油の圧力がコイルばね２８の付勢力つまり設定圧を超えると連通穴部４１ｂが開放され、高圧の圧力波が潤滑油供給管１２を介して注油ノズル２へ向かって進む。このときの管内流速は、油加圧器１３で増圧されているため、通常の機械式における管内流速より早くなる。つまり、注油ノズル２に達した圧力波は、油の噴出速度を高める方向に寄与するため、圧力が速度に効率よく変換される。
【００３９】
上述したように、油加圧器１３にて非常に高速な圧力波が発生し、注油ノズル２まで瞬時に伝播するため、機械式で問題となっていた注油量や注油タイミングのバラツキを解消できる。また、圧力波の伝播速度が非常に高速であるため、シリンダの注油箇所に応じて潤滑油供給管１２の長さが異なる場合などの悪影響も少なくなる。
【００４０】
また、図７に、本実施の形態における注油圧力Ｃ、機械式における注油圧力Ｄおよび電気油圧式における注油機側圧力Ｅの波形図を示す。図７から、明らかに油加圧器１３を設けた方が高い圧力波が発生していることがわかる。従来の機械式では、０．５ＭＰａ程度の低い圧力であり、また電気油圧式では、２ＭＰａ程度の圧力であるのに対して、本実施の形態によるものでは、３〜７ＭＰａの高圧化が可能である。
【００４１】
また、上述したように、油整流器１４と注油ノズル２とを離して配置するとともに、両者の間に適切な容積部分（空間部である）を設けることにより、油加圧器１３にて発生した圧力波をこの容積部分に瞬時に閉じ込めることができる。
【００４２】
すなわち、容積部分がない場合には、図８（ｂ）に示すように、反射波が発生すると注油ノズル２付近で高周波のノイズ（二点鎖線Ｆにて示す）が発生するため、注油ノズル２から噴出される油、つまり噴出状態が不安定となるが、本実施の形態のように、油整流器１４を設けることで、図８（ａ）に示すように、高周波のノイズ分が押さえられて（つまり、ノイズＦがなくなっている）噴出される油も安定し、不要な反射波が抑制されていることがわかる。なお、図８は周波数スペクトラムを示す。
【００４３】
さらに、本実施の形態の構成によると、電気油圧式のように高圧を発生させるための新たな駆動装置が不要となる。
上記圧力波送油式シリンダ注油装置の構成によると、油送出器１１と潤滑油供給管１２との間に、潤滑油を潤滑油供給管１２に送り出す際に、逆止弁機能を有して圧力波を発生させ得る油加圧器１３を設けるとともに、潤滑油供給管１２を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る整流用穴部５１ｂを有して圧力波の脈動を整流する油整流器１４を設けたので、高圧にて潤滑油を注油ノズル２に供給できるため、所定のタイミングで確実にシリンダ内に潤滑油を噴出させ、すなわち注油することができる。
【００４４】
また、油加圧器１３は、逆止弁機能を有しており、つまり、電気油圧式ではなく機械式のものであるため、簡単で且つ安価な構成でもって、電気油圧式のものと同等の機能を発揮することができる。
【００４５】
さらに、注油ノズル２の手前に整流用穴部５１ｂを有する油整流器１４を設けたので、注油ノズル２側から逆流する圧力波、すなわち反射圧力波を潤滑油供給管１２側に伝わるのを阻止することができるので、油加圧器１３と油整流器１４との間における圧力を安定させることができ、したがって油加圧器１３からの圧力波を確実に注油ノズル２側に導くことができる。
【００４６】
ところで、図９に示すように、上記実施の形態にて説明した油加圧器１３において、第１弁体４２として鋼製（つまり、強磁性材料よりなる）のものを用いるとともに、加圧器本体４１側にこの第１弁体４２に磁力線を作用させる電磁石６１を配置してもよい。
【００４７】
このように電磁石を設けて保持電流をオン・オフさせることにより、つまり電磁力の強弱により、開弁タイミングを精度良く制御することができる。
さらに、図１０に示すように、注油ノズル２の大径穴部２ｃの内径を先端に行くにしたがって順次小さくしてもよい。
【００４８】
このように、油整流器１４より下流側の潤滑油路を徐々に絞ることにより、潤滑油の圧力を、さらに増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る注油装置の概略全体構成の配置図である。
【図２】同注油装置における油送出器および油加圧器の構成を示す断面図である。
【図３】同油加圧器の要部構成を示す断面図である。
【図４】同注油装置における油整流器および注油ノズルの構成を示す断面図である。
【図５】同注油装置における注油ノズルの噴出部分を示す要部断面図である。
【図６】同油加圧器で発生する圧力および注油ノズル側で発生する圧力を示す波形図である。
【図７】同油加圧器で発生する圧力と機械式注油装置にて発生する圧力とを比較する波形図である。
【図８】同油整流器で発生する圧力波の波形図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る油加圧器の要部構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係る注油ノズルを示す断面図である。
【図１１】従来例に係る注油装置の概略全体構成の配置図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ シリンダ側壁部
２ 注油ノズル
３ シリンダ室
１１ 油送出器
１２ 潤滑油供給管
１３ 油加圧器
１４ 油整流器
２１ 貯溜タンク
２１ａ 側壁部
２１ｂ 穴部
２２ ブロック体
２２ａ 油送出用穴部
２３ 吸込側逆止弁
２４ 吐出側逆止弁
２５ 油供給器
２６ 筒状部材
３２ ロッカーアーム
３３ カム
４１ 加圧器本体
４１ａ 第１油用穴部
４１ｂ 連通穴部
４１ｃ 第２油用穴部
４２ 第１弁体
４４ コイルばね
５１ 整流器本体
５１ａ 油導入用穴部
５１ｂ 整流用穴部
５２ 第２弁体
５３ コイルばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルに潤滑油を導きシリンダ室内に噴射させるシリンダ注油装置であって、
エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出部と、この油送出部から送り出された潤滑油を上記注油ノズルに供給する潤滑油供給路と、逆止弁機能を有し且つ上記油送出部から送り出された潤滑油を加圧し圧力波を発生させて上記潤滑油供給路に送り出す油加圧部と、上記注油ノズルの手前に配置され且つ逆止弁機能を有するとともに上記潤滑油供給路を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部を有して圧力波の脈動を整流する油整流部とを具備したことを特徴とする圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項２】
油加圧部を、油送出部からの潤滑油を導く大径の第１油通路およびこの第１油通路に連通する小径の第２油通路が形成された加圧部本体と、上記第２油通路側に配置されて上記第１油通路の開口部を開閉自在な第１弁体および当該第１弁体を第１油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第１付勢部材とから構成し、
油整流部を、潤滑油供給路からの潤滑油を導く小径の第３油通路およびこの第３油通路に連通する大径の第４油通路が形成された整流部本体と、上記第４油通路側に配置されて上記第３油通路の開口部を開閉自在な第２弁体および当該第２弁体を第３油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第２付勢部材とから構成したことを特徴とする請求項１に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項３】
第１弁体の大きさを、当該第１弁体の油通路横断面に対する投影面積が、第１弁体が開閉する開口部面積の略５倍となるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項４】
第１弁体を磁性材料で構成するとともに、当該第１弁体を第１付勢部材による付勢方向と同一方向に付勢し得る電磁石を加圧部本体に設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項５】
注油ノズルに設けられる注油用穴部の内径を先端に行くにしたがって順次小さくしたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項６】
注油ノズルの先端に形成される噴出口を、その噴出方向がシリンダ室の内壁面に且つ円周方向に沿うような方向でもって形成したことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項１】
ディーゼルエンジンのシリンダ側壁部に設けられた注油ノズルに潤滑油を導きシリンダ室内に噴射させるシリンダ注油装置であって、
エンジンの回転に同期して所定量の潤滑油を送り出す油送出部と、この油送出部から送り出された潤滑油を上記注油ノズルに供給する潤滑油供給路と、逆止弁機能を有し且つ上記油送出部から送り出された潤滑油を加圧し圧力波を発生させて上記潤滑油供給路に送り出す油加圧部と、上記注油ノズルの手前に配置され且つ逆止弁機能を有するとともに上記潤滑油供給路を介して導かれた潤滑油の圧力反射波を閉じ込め得る閉込用空間部を有して圧力波の脈動を整流する油整流部とを具備したことを特徴とする圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項２】
油加圧部を、油送出部からの潤滑油を導く大径の第１油通路およびこの第１油通路に連通する小径の第２油通路が形成された加圧部本体と、上記第２油通路側に配置されて上記第１油通路の開口部を開閉自在な第１弁体および当該第１弁体を第１油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第１付勢部材とから構成し、
油整流部を、潤滑油供給路からの潤滑油を導く小径の第３油通路およびこの第３油通路に連通する大径の第４油通路が形成された整流部本体と、上記第４油通路側に配置されて上記第３油通路の開口部を開閉自在な第２弁体および当該第２弁体を第３油通路側に付勢して上記開口部を閉鎖し得る第２付勢部材とから構成したことを特徴とする請求項１に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項３】
第１弁体の大きさを、当該第１弁体の油通路横断面に対する投影面積が、第１弁体が開閉する開口部面積の略５倍となるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項４】
第１弁体を磁性材料で構成するとともに、当該第１弁体を第１付勢部材による付勢方向と同一方向に付勢し得る電磁石を加圧部本体に設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項５】
注油ノズルに設けられる注油用穴部の内径を先端に行くにしたがって順次小さくしたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【請求項６】
注油ノズルの先端に形成される噴出口を、その噴出方向がシリンダ室の内壁面に且つ円周方向に沿うような方向でもって形成したことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の圧力波送油式シリンダ注油装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２５０６８（Ｐ２０１０−２５０６８Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９０３６０（Ｐ２００８−１９０３６０）
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（５９３１９６８３８）日正汽船株式会社 (4)
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（５９３１９６８３８）日正汽船株式会社 (4)
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【Ｆターム（参考）】
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