特許 6722063 オイル噴射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6722063

(24)【登録日】2020年6月23日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】オイル噴射装置

(51)【国際特許分類】

   F01P 3/08 20060101AFI20200706BHJP

   F02F 3/22 20060101ALI20200706BHJP

   F01M 1/08 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   F01P3/08 K

   F02F3/22 A

   F01M1/08 B

   F01M1/08 E

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-151488(P2016-151488)

(22)【出願日】2016年8月1日

(65)【公開番号】特開2018-21462(P2018-21462A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2019年7月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】598086110

【氏名又は名称】株式会社大安工業所

(74)【代理人】

【識別番号】110000512

【氏名又は名称】特許業務法人山田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田賀 文浩

(72)【発明者】

【氏名】山田 忠

【審査官】 北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２４１９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３７３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２１８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９７６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−７５７１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｐ ３／０８

Ｆ０１Ｍ １／０８

Ｆ０２Ｆ ３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端に噴孔を開口したオイル噴射パイプと、該オイル噴射パイプの基端を支持して上向きに延在せしめる本体部と、該本体部を貫通してシリンダ下部に固定せしめるボルトとを備え、該ボルトの軸心方向に延びる内部流路から供給されるオイルを前記オイル噴射パイプの前記噴孔からピストンの裏面に噴射し得るように構成したオイル噴射装置であって、
前記本体部の内周面と、前記ボルトの貫通部の外周面との間に、前記内部流路を取り巻くように環状流路を形成し、該環状流路と前記内部流路とを、前記貫通部に点対称に配置された偶数個の連通孔で連通させると共に、
前記環状流路の直径方向に相対するよう配した二箇所の流路端部にて前記環状流路と連通して該環状流路の径方向外側を半周取り巻き、且つ前記両流路端部から等距離の中間部において前記オイル噴射パイプに連通する調整流路を形成したことを特徴とするオイル噴射装置。

【請求項2】

二個の前記連通孔が前記ボルトの前記貫通部に直径方向に相対するように配されていることを特徴とする請求項１に記載のオイル噴射装置。

【請求項3】

前記内部流路におけるオイルの圧力が所定の大きさに達した場合に前記内部流路と前記連通孔とを連通させる弁を前記ボルトに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のオイル噴射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストンのクーリングギャラリーにオイルを噴射注入するためのオイル噴射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図８（Ａ）に示す如く、自動車等における一般的なエンジンでは、シリンダ１内に収容されたピストン２がピストンピン３を介しコンロッド４の小端部４ａと連結され、該コンロッド４の大端部４ｂが図示しないクランクピンを介しクランクシャフトと連結されており、ピストン２の上下方向の往復運動がコンロッド４を介しクランクシャフトを回転する動力として作用するようになっている。

【0003】

こうしたピストン２には、図８（Ｂ）に示す如く、その上側内部にクーリングギャラリー２ａを環状に穿設したものがあり、この種のピストン２を冷却するに際しては、クーリングギャラリー２ａの円周方向適宜位置に下向きに開口されているオイル入口孔２ｂに対し、シリンダ１下部に装備されたオイル噴射装置５からオイル６を上向きに噴射し、該オイル６を主にピストン２の下降時にクーリングギャラリー２ａ内へ注入して行き亘らせ、ピストン２の上下動による慣性力でシェーキングして効率良く熱交換させ、この熱交換によりピストン２から熱を奪って昇温したオイル６をクーリングギャラリー２ａの円周方向適宜位置に下向きに開口されているオイル出口孔２ｃから流下させて回収するようにしている。

【0004】

図９に示す如く、前記オイル噴射装置５は、先端に噴孔７ａを開口したオイル噴射パイプ７と、該オイル噴射パイプ７の基端を支持して上向きに延在せしめる本体部８と、該本体部８を貫通してシリンダ１下部に固定せしめるボルト９とを備え、その貫通箇所には、前記本体部８の内周面と、前記ボルト９の外周面との間に環状流路１０が形成されるようになっており、この環状流路１０に前記ボルト９の内部を通してオイル６が供給され、更には、前記環状流路１０から前記オイル噴射パイプ７にオイル６が供給されて前記噴孔７ａからピストン２の裏面に噴射されるようになっている。

【0005】

図１０には前記ボルト９の構成を単体で示している。このボルト９の軸部９ａは、先端側にシリンダ１の雌ねじ１ａと対応する雄ねじ９ｂが形成されていると共に、基端側は前記本体部８を貫通する貫通部９ｃとして構成されている。内部には、先端側に開口して軸心方向に延びる内部流路１１が形成されている。また、貫通部９ｃには、周方向複数箇所に、前記内部流路１１から前記貫通部９ｃの外周面に向かって開口する連通孔１２（図示する例では環状流路１０の直径方向に相対するように配された二個の連通孔１２ａ，１２ｂ）が設けられている。

【0006】

そして、図１１に示す如く、斯かる軸部９ａの基端側の貫通部９ｃを本体部８に貫通せしめることで、該貫通部９ｃの外周面と、本体部８の内周面との間に前記環状流路１０が形成され、内部流路１１と環状流路１０とが連通孔１２により連通するようになっている。

【0007】

ここで、前記ボルト９が螺着されるシリンダ１下部のねじ孔は、オイル６を導く油通路１３（図９参照）を兼ねたものとなっている。この油通路１３から導かれたオイル６が前記ボルト９の内部流路１１を通って連通孔１２ａ，１２ｂから環状流路１０に流出し、該環状流路１０から前記オイル噴射パイプ７にオイル６が供給されるようになっている。

【0008】

尚、この種のオイル噴射装置に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１３−２４１９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

こうしたオイル噴射装置においては、一定以上の冷却性能を確保するためにクーリングギャラリーにある程度の量のオイルを到達させる必要がある一方で、オイル噴射装置からのオイルの吐出量を最小限に抑えることも省燃費化の観点から重要である。このためには、オイル噴射装置から吐出されるオイルのうち、クーリングギャラリーに到達するオイルの割合、即ち捕捉率をなるべく高く一定に保つことが必要である。

【0011】

ここで、上述の如き従来のオイル噴射装置５においては、環状流路１０に対し前記ボルト９の内部流路１１を通して周方向二箇所の連通孔１２ａ，１２ｂからオイル６を供給するようにしているが、この連通孔１２ａ，１２ｂの環状流路１０に対する向きを一定にすることは困難である。即ち、通常の管理工程において、シリンダ１における雌ねじ１ａの位相や、ボルト９における雄ねじ９ｂの位相は管理されておらず、個々の部品によって異なる。このため、例えばボルト９をシリンダ１に対し一定の角度だけ締め付けるようにしても、連通孔１２ａ，１２ｂの向きは、シリンダ１やボルトの組み合わせ毎に異なってしまう。そして、連通孔１２ａ，１２ｂの向きによっては、オイル噴射パイプ７へ流れるオイル６の流れが偏ることでオイル噴射パイプ７内に旋回流が生じ、オイル噴射パイプ７の噴孔７ａから噴射されるオイル６の噴流が拡散してしまう。これにより、クーリングギャラリー２ａに到達するオイル６の量が減少し、捕捉率が低下する結果となる。このように、シリンダ１とボルト９の組み合わせによってはオイル６の捕捉率が低下する場合があり、捕捉率を一定に保つことが難しいという問題があった。

【0012】

こうした問題を解決する方策の一例として、例えば環状流路１０におけるボルト９とオイル噴射パイプ７の間の位置にシムを挟み込むことで、組み付け時の連通孔１２の位置を調整することが挙げられる。しかしながら、このためにはボルト９や本体部８の寸法毎に種々の板厚のシムを用意し、ボルト９の締め付けにあたって適切な板厚のものを選択する必要があり、組み付け工数が増大してしまう欠点がある。

【0013】

また、連通孔１２が規定した向きになるよう、塑性域角度法によってボルト９を締め付けることも考えられるが、締め付け作業自体の工程と、その管理のための工程が発生し、やはり工数が増大してしまう問題がある。また、ボルト９内に弁等の装置を装備する場合には、ボルト９の塑性変形により装置の一部部品が締まり嵌め状態となり、噴射不能に陥ってしまう懸念もある。

【0014】

本発明は、斯かる実情に鑑み、簡単な構成でオイルの捕捉率のばらつきを低減し得るオイル噴射装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、先端に噴孔を開口したオイル噴射パイプと、該オイル噴射パイプの基端を支持して上向きに延在せしめる本体部と、該本体部を貫通してシリンダ下部に固定せしめるボルトとを備え、該ボルトの軸心方向に延びる内部流路から供給されるオイルを前記オイル噴射パイプの前記噴孔からピストンの裏面に噴射し得るように構成したオイル噴射装置であって、前記本体部の内周面と、前記ボルトの貫通部の外周面との間に、前記内部流路を取り巻くように環状流路を形成し、該環状流路と前記内部流路とを、前記貫通部に点対称に配置された偶数個の連通孔で連通させると共に、前記環状流路の直径方向に相対するよう配した二箇所の流路端部にて前記環状流路と連通して該環状流路の径方向外側を半周取り巻き、且つ前記両流路端部から等距離の中間部において前記オイル噴射パイプに連通する調整流路を形成したことを特徴とするオイル噴射装置にかかるものである。

【0016】

而して、このようにすれば、ボルトの貫通部に偶数個の連通孔を対称に備え、また、調整流路の両流路端部を環状流路の直径方向に相対するよう対称な位置に備えているので、各連通孔と両流路端部との位置関係が点対称となり、各連通孔から一方の流路端部までの流路の長さと、各連通孔から他方の流路端部までの流路の長さとがボルトの締め付け角度にかかわらず等しくなる。且つ、両流路端部からオイル噴射パイプまでの流路の長さも等しいので、一方の流路端部側からオイル噴射パイプへのオイルの流れと、他方の流路端部側からオイル噴射パイプへのオイルの流れの流量が略等しくなる。

【0017】

本発明のオイル噴射装置を具体的に実施するにあたっては、二個の前記連通孔が前記ボルトの前記貫通部に直径方向に相対するように配されていることが好ましく、このようにすれば、オイル噴射パイプに流入するオイルの流れの対称性を保つにあたり、ボルトの構造を単純なものとすることができる。

【0018】

また、本発明のオイル噴射装置においては、前記内部流路におけるオイルの圧力が所定の大きさに達した場合に前記内部流路と前記連通孔とを連通させる弁を前記ボルトに備えることが好ましく、このようにすれば、エンジンの回転数が高い場合に限ってピストンにオイルを供給することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明のオイル噴射装置によれば、以下の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【0020】

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、調整流路の一方の流路端部側からオイル噴射パイプへのオイルの流れと、調整流路の他方の流路端部側からオイル噴射パイプへのオイルの流れの流量を略等しくし、オイル噴射パイプへ流入するオイルの流れの対称性を保つことができる。これにより、オイル噴射パイプ内での旋回流の発生が抑えられ、噴流の拡散を抑制することができる。したがって、簡単な構成でオイルの捕捉率のばらつきを低減し得る。

【0021】

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、単純な構造でオイル噴射パイプに流入するオイルの流れの対称性を保つことができる。

【0022】

（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、ピストンの熱負荷が高い場合に限ってピストンにオイルが供給されるので、オイルの消費量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例を示す図であり、（Ａ）は一部を切り欠いた平面図、（Ｂ）は一部を切り欠いた縦断面図である。

【図2】本発明の実施例におけるオイルの流れを説明する模式図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各々ボルトの締め付け角度を所定の値とした場合のオイルの流れを示している。

【図3】本発明の第一参考例におけるオイルの流れを説明する模式図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各々ボルトの締め付け角度を所定の値とした場合のオイルの流れを示している。

【図4】本発明の第二参考例におけるオイルの流れを説明する模式図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各々ボルトの締め付け角度を所定の値とした場合のオイルの流れを示している。

【図5】本発明の作用効果を検証する実験の方法及び結果を示す図であり、（Ａ）は本発明の実施例及び第一、第二参考例におけるボルトの締め付け角度とオイル噴射パイプ内でのオイルの角速度の関係を示すグラフ、（Ｂ）はオイルの捕捉率を測定する実験を説明する模式図、（Ｃ）は各例におけるボルトの締め付け角度とオイルの捕捉率の関係を示すグラフである。

【図6】本発明の第三参考例を示す一部を切り欠いた平面図である。

【図7】本発明の実施例の別の形態を示す一部を切り欠いた平面図である。

【図8】従来例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は一部を切り欠いた断面図（ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ矢視相当図）である。

【図9】図８のオイル噴射装置の固定状態を示す一部を切り欠いた斜視図である。

【図10】図９のボルトを単体で示す断面図である。

【図11】従来例を示す一部を切り欠いた平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【0025】

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図８〜図１１と同一の符号を付した部分は同一物を表しており、図１中に符号の記載が無いものについては、先の図８〜図１１を参照することとする。

【0026】

本実施例のオイル噴射装置１８は、先の図８〜図１１で説明した従来例と略同様に、先端に噴孔７ａ（図９参照）を開口したオイル噴射パイプ７と、該オイル噴射パイプ７の基端を支持して上向きに延在せしめる本体部８と、該本体部８を貫通してシリンダ１下部に固定せしめるボルト９を備えており、該ボルト９の軸心方向に延びる内部流路１１から供給されるオイル６をオイル噴射パイプ７の噴孔７ａからピストン２の裏面、ないしクーリングギャラリー２ａのオイル入口孔２ｂに噴射するよう構成されている（図８参照）。

【0027】

本体部８の内周面と、前記ボルト９の貫通部９ｃの外周面との間には、内部流路１１を取り巻くように環状流路１０が形成され、該環状流路１０は、ボルト９の貫通部９ｃに直径方向に相対するように配された二個の連通孔１２（１２ａ，１２ｂ）を介して前記内部流路１１と連通するようになっている。

【0028】

また、本実施例の場合、図１（Ｂ）に示す如く、前記ボルト９の内部流路１１に、該内部流路１１におけるオイル６の圧力に応じて流路を開閉する弁１４が装備されている（先の図１では説明の便宜から図示を省略している）。内部流路１１の途中には弁座１５が形成され、該弁座１５の基端側は弁体１７を嵌合する嵌合部１１ａとなっており、該嵌合部１１ａに備えたバネ１６の弾発力により弁体１７が弁座１５に対して付勢されるようになっている。そして、バネ１６が弁体１７を弁座１５に押圧することで流路を閉塞するようになっているが、内部流路１１におけるオイル６の圧力が所定以上の大きさに達すると、前記バネ１６が圧縮されて弁体１７がボルト９の基端側へ移動し、内部流路１１と連通孔１２ａ，１２ｂとが連通するようになっている。ここで、内部流路１１における弁体１７との嵌合部１１ａの内周面と、弁体１７との外周面の間には、弁体１７が円滑に動作するよう、適当なクリアランスを備えることが望ましい。尚、ここでいう「所定以上」の圧力については後に詳述するが、バネ１６の仕様により適宜設定することができる。

【0029】

そして、本実施例のオイル噴射装置１８の場合、環状流路１０の径方向外側の本体部８に、該環状流路１０を半周する調整流路１９を備えている。

【0030】

この調整流路１９は、環状流路１０の直径方向に相対するよう配した二箇所の流路端部１９ａ，１９ｂにて環状流路１０と連通しており、両流路端部１９ａ，１９ｂから環状流路１０の外側を回り込むように延びつつ互いに合流し、環状流路１０の径方向外側を半周取り巻くように形成されている。更に、調整流路１９は両流路端部１９ａ，１９ｂから等距離の中間部１９ｃにおいてオイル噴射パイプ７と連通し、流路端部１９ａ，１９ｂから流入するオイル６をここでオイル噴射パイプ７に供給するようにしている。

【0031】

このように、本実施例のオイル噴射装置１８においては、本体部８における環状流路１０と調整流路１９の間の部材が環状流路１０とオイル噴射パイプ７の間を隔てる隔壁２０をなしており、オイル６は環状流路１０から直接オイル噴射パイプ７に流れ込むことはなく、必ず隔壁２０の両端部を回り込んで調整流路１９に流れ、該調整流路１９の中間部１９ｃからオイル噴射パイプ７へと流れ込むようになっている。

【0032】

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

【0033】

図２〜図４は本発明の実施例、及びその第一、第二参考例によるオイル噴射装置に関し、オイル６の流れを模式的に示した図である。尚、ここでは説明の都合上、連通孔１２や環状流路１０、調整流路１９といった流路の太さを強調して図示している。

【0034】

図２（Ａ）〜（Ｄ）は、上記した本実施例のオイル噴射装置１８（図１参照）におけるオイル６の流れを、ボルト９の締め付け角度を種々に変えて示している。本実施例の場合、ボルト９の貫通部９ｃに連通孔１２ａ，１２ｂを直径方向に相対する二箇所に備えているので、便宜上、この連通孔１２ａ，１２ｂ同士を結ぶ仮想上の直線をＬ１とし、また、環状流路１０の中心と、調整流路１９とオイル噴射パイプ７との接続位置とを結ぶ仮想上の直線をＬ２と定義する。そして、直線Ｌ１と直線Ｌ２が互いになす角度をθ_１（０°≦θ_１≦９０°）と定義し、この角度θ_１をもってボルト９の締め付け角度を表すものとする。

【0035】

図２（Ａ）はθ_１＝９０°の場合を示している。この場合、環状流路１０における二つの連通孔１２ａ，１２ｂの位置と、流路端部１９ａ，１９ｂの位置が互いに一致しているので、内部流路１１から連通孔１２ａ，１２ｂを介して流れ出るオイル６は、各々ほぼ全量がそのまま流路端部１９ａ，１９ｂから調整流路１９へと流れ込む。このとき、連通孔１２ａから流路端部１９ａを介して調整流路１９に流れ、オイル噴射パイプ７へ至るオイル６の流れ６ａと、連通孔１２ｂから流路端部１９ｂを介して調整流路１９に流れ、オイル噴射パイプ７へ至るオイル６の流れ６ｂとは流路の長さが等しいため、流れ６ａと流れ６ｂとは流量が略等しくなり、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称となる。

【0036】

図２（Ｂ）はθ_１＝０°の場合を示している。この場合、オイル６は連通孔１２ａ，１２ｂから流れ出た後、それぞれ二手に分かれて環状流路１０を流れ、流路端部１９ａ，１９ｂから調整流路１９に流れ込む。この際、連通孔１２ａから環状流路１０を図中時計回りに流れて流路端部１９ａに流れ込むオイル６の流れ６ｃと、連通孔１２ａから環状流路１０を図中反時計回りに流れて流路端部１９ｂに流れ込むオイル６の流れ６ｄと、連通孔１２ｂから環状流路１０を図中時計回りに流れて流路端部１９ｂに流れ込むオイル６の流れ６ｅと、連通孔１２ｂから環状流路１０を図中反時計回りに流れて流路端部１９ａに流れ込むオイル６の流れ６ｆとは、流路の長さが等しい。また、流路端部１９ａ，１９ｂからオイル噴射パイプ７へ至る流路の長さも互いに等しいので、流路端部１９ａ側からオイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流量（流れ６ｃと流れ６ｆの合計）と、流路端部１９ｂ側からオイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流量（流れ６ｄと流れ６ｅの合計）が略等しくなり、やはりオイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称となる。

【0037】

さらに、図２（Ｃ）にθ_１＝４５°の場合を示す。この場合は、連通孔１２ａから環状流路１０を時計回りに流れて流路端部１９ａに至るオイル６の流れ６ｃと、連通孔１２ｂから環状流路１０を時計回りに流れて流路端部１９ｂに至るオイル６の流れ６ｅの流路の長さが等しく、また、連通孔１２ａから環状流路１０を反時計回りに流れて流路端部１９ｂに至るオイル６の流れ６ｄと、連通孔１２ｂから環状流路１０を反時計回りに流れて流路端部１９ａに至るオイル６の流れ６ｆの流路の長さが等しい。したがって、流路端部１９ａ側からオイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流量（流れ６ｃと流れ６ｆの合計）と、流路端部１９ｂ側からオイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流量（流れ６ｄと流れ６ｅの合計）が略等しくなり、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称となる。

【0038】

図２（Ｄ）にはθ_１＝２２．５°の場合を示しているが、このときも図２（Ｃ）の場合と同様、流れ６ｃと流れ６ｅ、流れ６ｄと流れ６ｆの流路の長さがそれぞれ互いに等しいので、流れ６ｃと流れ６ｅ、流れ６ｄと流れ６ｆの流量が略等しく、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称となる。

【0039】

このように、本実施例のオイル噴射装置１８によれば、ボルト９の締め付け角度にかかわらず、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れの対称性を保つことができる。要するに、本実施例の場合、ボルト９に連通孔１２を１２ａ，１２ｂの二箇所、互いに環状流路１０の直径方向に相対するよう対称に備えたうえ、調整流路１９の流路端部１９ａ，１９ｂも同様に対称に配置しているので、各連通孔１２ａ，１２ｂと両流路端部１９ａ，１９ｂとの位置関係が、ボルト９の締め付け角度によらず点対称になる。したがって、連通孔１２ａから流路端部１９ａまでの流路の長さと、連通孔１２ｂから流路端部１９ｂまでの流路の長さは必ず等しくなり、また、連通孔１２ａから流路端部１９ｂまでの流路の長さと、連通孔１２ｂから流路端部１９ａまでの流路の長さも必ず等しくなる。且つ、両流路端部１９ａ，１９ｂからオイル噴射パイプ７までの流路の長さも等しく設定されているため、流路端部１９ａ側からオイル噴射パイプ７へのオイル６の流れと、流路端部１９ｂ側からオイル噴射パイプ７へのオイル６の流れの流量が略等しくなる。これにより、連通孔１２ａ，１２ｂの向きによらず、オイル噴射パイプ７へ流入するオイル６の流れの対称性を保つことができる。

【0040】

また、本実施例の場合、ボルト９内部に弁１４を備えており、この弁１４は、上述の如く内部流路１１におけるオイル６の圧力が所定の大きさに達した場合にのみ内部流路１１を連通孔１２ａ，１２ｂを介して環状流路１０と連通させる。オイル６の圧力はオイルポンプの回転数によって変化し、該オイルポンプはエンジンによって駆動されるので、エンジンの回転数が高い場合、即ちピストン２（図８参照）の熱負荷が高く、冷却の必要がある時に限り、ピストン２にオイル６が供給されることになる。エンジンの回転数が低く、ピストン２の熱負荷が低い間はオイル６の供給を停止するため、オイル６の消費量を低減することができる。

【0041】

ここで、流路が開通される圧力の閾値としての「所定の大きさ」は、上述の如くバネ１６の仕様により設定することができるが、この設定に際しては、内部流路１１におけるオイル６の圧力とエンジンないしオイルポンプの回転数との関係、及びエンジンの回転数とピストン２への熱負荷の関係といった種々の条件を考慮して適宜判断すれば良い。

【0042】

図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第一の参考例として、上記した従来例のオイル噴射装置５（図１１参照）におけるオイル６の流れを、ボルト９の締め付け角度を種々に変えて示している。本第一参考例では、連通孔１２ａ，１２ｂ同士を結ぶ仮想上の直線をＬ１とし、環状流路１０の中心と、該環状流路１０とオイル噴射パイプ７との接続位置とを結ぶ仮想上の直線をＬ２と定義する。また、直線Ｌ１と直線Ｌ２が互いになす角度を、ボルト９の締め付け角度を表す角度θ_１（０°≦θ_１≦９０°）と定義する。

【0043】

図３（Ａ）はθ_１＝９０°の場合を示している。この場合、二つの連通孔１２ａ，１２ｂは、互いに環状流路１０のオイル噴射パイプ７との接続部から等しい距離に位置している。このため、連通孔１２ａから環状流路１０を通ってオイル噴射パイプ７へ至るオイル６の流れ６ｇと、連通孔１２ｂから環状流路１０を通ってオイル噴射パイプ７へ至るオイル６の流れ６ｈとは流路の長さが等しく、流量が略等しくなる。したがって、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称となる。

【0044】

図３（Ｂ）はθ_１＝０°の場合を示している。この場合、一方の連通孔１２ａの位置は環状流路１０におけるオイル噴射パイプ７との接続部の位置と一致し、他方の連通孔１２ｂはオイル噴射パイプ７との接続部とは正反対の位置にある。したがって、連通孔１２ａからのオイル６の流れ６ｉは大半がそのままオイル噴射パイプ７に流入する。一方、連通孔１２ｂからのオイル６の流れは、図中時計回りに流れてオイル噴射パイプ７に至る流れ６ｊと、反時計回りに流れオイル噴射パイプ７に至る流れ６ｋとに分かれてオイル噴射パイプ７に流入するが、流れ６ｊと流れ６ｋとは流路の長さが互いに等しい。この場合も、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称となる。

【0045】

さらに、図３（Ｃ）はθ_１＝４５°の場合を示している。この場合、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称とはならない。即ち、連通孔１２ａから時計回りに流れてオイル噴射パイプ７に至るオイル６の流れ６ｌの流路が最も短く、次に短いのが連通孔１２ｂから反時計回りに流れてオイル噴射パイプ７に至るオイル６の流れ６ｍの流路である。したがって、多くのオイル６が流れ６ｌとして時計回りの方向からオイル噴射パイプ７に流入し、流れ６ｌより少ない量の流れ６ｍが反時計回りの方向からオイル噴射パイプ７に流入する。このため、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れが左右非対称となってしまう。

【0046】

このように、本第一参考例の如き流路構成では、角度θ_１が０°又は９０°からずれていれば、オイル噴射パイプ７に流入するオイル６の流れが非対称になってしまう。

【0047】

図４（Ａ）〜（Ｃ）には、本発明の別の参考例（第二参考例）として、ボルト９に連通孔１２を一個だけ備えた構成のオイル噴射装置２１におけるオイル６の流れを示している。本第二参考例では、環状流路１０の中心から連通孔１２へ向かう仮想上の半直線をＬ３とし、環状流路１０の中心から、該環状流路１０とオイル噴射パイプ７との接続位置へ向かう仮想上の半直線をＬ４と定義する。また、半直線Ｌ３が半直線Ｌ４に対してなす角度を、ボルト９の締め付け角度を表す角度θ_２（０°≦θ_２≦１８０°）と定義する。

【0048】

図４（Ａ）はθ_２＝０°の場合を示している。この場合、連通孔１２の位置は環状流路１０のオイル噴射パイプ７との接続部と一致しているので、連通孔１２からのオイル６の流れは略全量がそのままオイル噴射パイプ７に流入し、オイル噴射パイプ７におけるオイル６の流れは対称となる。

【0049】

図４（Ｂ）はθ_２＝１８０°の場合を示している。この場合、連通孔１２からのオイル６の流れは、図中時計回りに流れる流れ６ｎと、反時計回りに流れる流れ６ｏとに分かれてオイル噴射パイプ７に流入するが、流れ６ｎと流れ６ｏとは流路の長さが等しいので、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは対称となる。

【0050】

図４（Ｃ）はθ_２＝９０°の場合を示している。この場合、連通孔１２から時計回りに流れてオイル噴射パイプ７に至るオイル６の流れ６ｐの流路が、連通孔１２から反時計回りに流れてオイル噴射パイプ７に至るオイル６の流れ６ｑの流路より短いので、流れ６ｐの流量が流れ６ｑの流量より多くなり、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れは非対称となる。

【0051】

このように、本第二参考例の如き流路構成の場合、角度θ_２が０°又は１８０°からずれていれば、オイル噴射パイプ７に流入するオイル６の流れが非対称になってしまう。

【0052】

図５（Ａ）は、上述の実施例及び第一、第二参考例におけるボルト９の角度（角度θ_１、θ_２）と、オイル噴射パイプ７内における旋回流の発生の関係を解析した結果を示している。各例において、角度θ_１又はθ_２を種々に変更しつつ、オイル噴射パイプ７の噴孔７ａ付近における中心軸周りのオイル６の角運動量を測定した。第一参考例（図１１、図３参照）では、角度θ_１が０°または９０°からずれた場合に角運動量が大きく、第二参考例（図４参照）では角度θ_２が０°または１８０°からずれた場合に角運動量が大きくなっており、オイル噴射パイプ７内で旋回流が発生していることが確認された。実施例（図１、図２参照）では、角度θ_１の値にかかわらず角運動量が小さく保たれていた。

【0053】

さらに、上述の各例において角度θ_１、θ_２とオイル捕捉率の関係を計測する実験を行った。図５（Ｂ）は測定の方法を説明する模式図である。オイル噴射パイプ７先端の噴孔７ａの直上に、クーリングギャラリー２ａ（図８参照）のオイル入口孔２ｂを想定した油孔２４を設置した。この油孔２４の位置は平面視で噴孔７ａの中心軸と一致しており、噴孔７ａからの高さはピストン２が上死点にある時のオイル入口孔２ｂと等しく設定されている。そして、内部流路１１（図１、図３、図４参照）におけるオイル６の圧力が所定の値となるよう調整して噴孔７ａからオイル６を噴射し、油孔２４に流入した量を吐出量で除した値をオイル捕捉率として算出した。

【0054】

図５（Ｃ）はその結果を示すグラフである。縦軸は角度θ_１、θ_２が０°の時のオイル捕捉率を基準とした相対値を示す。第一参考例（図１１、図３参照）では角度θ_１が０°または９０°からずれた場合に捕捉率が低下し、第二参考例（図４参照）では角度θ_２が０°または１８０°からずれた場合に捕捉率が低下することが観察されたが、上記実施例（図１、図２参照）では角度θ_１の値にかかわらず捕捉率が高く保たれていた。

【0055】

以上より、第一、第二参考例（図３、図４参照）では、ボルト９の締め付け角度によってオイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れが非対称となる結果、オイル噴射パイプ７内におけるオイル６の流れに旋回が生じて噴孔７ａから噴射されるオイル６の噴流が拡散し、ピストン２のクーリングギャラリー２ａ（図８参照）へ到達するオイルの量が減少し、捕捉率が低下することが確認された。そして、上記実施例（図１参照）では、オイル噴射パイプ７へ流れ込むオイル６の流れをボルト９の締め付け角度によらず対称とすることで、オイル捕捉率を高く保つことができるのである。

【0056】

尚、上記第二参考例（図４参照）の如く連通孔１２を一個だけ備えたオイル噴射装置２１の場合、仮にここに上記実施例（図１参照）と同様の調整流路１９を設けたとしても（第三参考例のオイル噴射装置２２として図６に示す）、オイル６の流れの偏りは是正されない。ボルト９の締め付け角度によって、連通孔１２から一方の流路端部１９ａに至る流路と、連通孔１２から他方の流路端部１９ｂに至る流路の長さが異なってくるからである。

【0057】

また、上では連通孔１２を二個備えたオイル噴射装置１８について説明したが、連通孔１２の数はこれに限定されるものではない。ボルト９の貫通部９ｃに連通孔１２を偶数個備え、且つそれらの連通孔１２が点対称に配置されていれば、理論上、調整流路１９の設置により上記実施例のオイル噴射装置１８と同様の作用でオイル６の流れを是正することができる。

【0058】

図７には、本発明の実施例において連通孔１２の数を二個から変更した場合を例示している。ここに示したオイル噴射装置２３では、貫通部９ｃに連通孔１２を１２ａ〜１２ｄの四個備えており、これら四つの連通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのうち、連通孔１２ａと連通孔１２ｂ、連通孔１２ｃと連通孔１２ｄがそれぞれ環状流路１０の直径方向に相対するように位置している。このように各連通孔１２を配置すれば、ボルト９の締め付け角度によらず、連通孔１２ａ，１２ｃの流路端部１９ａ，１９ｂに対する位置関係と、連通孔１２ｂ，１２ｄの流路端部１９ａ、１９ｂに対する位置関係が対称になり、オイル噴射パイプ７に流入するオイル６の流れを対称にすることができる。尚、ここでは連通孔１２ａ，１２ｂを結ぶ仮想線と連通孔１２ｃ，１２ｄを結ぶ仮想線が直角に交わる配置とした場合を例示しているが、この角度は直角である必要はなく、両仮想線が斜めに交わるような配置としても良い。連通孔１２ａ〜１２ｄの配置が点対称となっていれば、同様にオイル６の流れを対称にする作用効果を発揮することができる。

【0059】

また、連通孔１２の数は偶数であれば何個でも良く、六個以上備えることも可能である。ただし、連通孔１２の数は最少の二個とするのがボルト９に連通孔１２を形成する上で最も単純であり、連通孔１２や内部流路１１、環状流路１０からなる流路構成の精度を確保してオイル噴射パイプ７に流入するオイル６の流れの対称性を保つのに特に適していると考えられる。

【0060】

以上のように、上記本実施例においては、先端に噴孔７ａを開口したオイル噴射パイプ７と、該オイル噴射パイプ７の基端を支持して上向きに延在せしめる本体部８と、該本体部８を貫通してシリンダ１下部に固定せしめるボルト９とを備え、該ボルト９の軸心方向に延びる内部流路１１から供給されるオイル６をオイル噴射パイプ７の噴孔７ａからピストン２の裏面に噴射し得るように構成したオイル噴射装置１８及びオイル噴射装置２３に関し、本体部８の内周面と、ボルト９の貫通部９ｃの外周面との間に、内部流路１１を取り巻くように環状流路１０を形成し、該環状流路１０と内部流路１１とを、貫通部９ｃに点対称に配置された偶数個の連通孔１２（１２ａ，１２ｂないし１２ｃ，１２ｄ）で連通させると共に、環状流路１０の直径方向に相対するよう配した二箇所の流路端部１９ａ，１９ｂにて環状流路１０と連通して該環状流路１０の径方向外側を半周取り巻き、且つ両流路端部１９ａ，１９ｂから等距離の中間部１９ｃにおいてオイル噴射パイプ７に連通する調整流路１９を形成している。このようにすれば、ボルト９の貫通部９ｃに偶数個の連通孔１２（１２ａ，１２ｂないし１２ｃ，１２ｄ）を対称に備え、また、調整流路１９の両流路端部１９ａ，１９ｂを環状流路１０の直径方向に相対するよう対称な位置に備えているので、各連通孔１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と両流路端部１９ａ，１９ｂとの位置関係が点対称となり、各連通孔１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）から一方の流路端部１９ａまでの流路の長さと、各連通孔１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）から他方の流路端部１９ｂまでの流路の長さとがボルト９の締め付け角度にかかわらず等しくなる。且つ、両流路端部１９ａ，１９ｂからオイル噴射パイプ７までの流路の長さも等しいので、一方の流路端部１９ａ側からオイル噴射パイプ７へのオイル６の流れと、他方の流路端部１９ｂ側からオイル噴射パイプ７へのオイル６の流れの流量が略等しくなる。これにより、オイル噴射パイプ７へ流入するオイル６の流れの対称性を保つことができる。こうして、オイル噴射パイプ７内での旋回流の発生が抑えられ、噴流の拡散を抑制することができる。

【0061】

この際、二個の前記連通孔１２（１２ａ，１２ｂ）をボルト９の貫通部９ｃに直径方向に相対するように配すると、オイル噴射パイプ７に流入するオイル６の流れの対称性を保つにあたり、ボルト９の構造を単純なものとすることができる。

【0062】

また、上記本実施例においては、内部流路１１におけるオイル６の圧力が所定の大きさに達した場合に内部流路１１と連通孔１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）とを連通させる弁１４をボルト９に備えているので、エンジンの回転数が高く、ピストン２の熱負荷が高い場合に限ってピストン２にオイル６を供給することができ、オイル６の消費量を低減することができる。

【0063】

したがって、上記本実施例によれば、簡単な構成でオイルの捕捉率のばらつきを低減し得る。

【0064】

尚、本発明のオイル噴射装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0065】

２ ピストン
６ オイル
７ オイル噴射パイプ
７ａ 噴孔
８ 本体部
９ ボルト
９ｃ 貫通部
１０ 環状流路
１１ 内部流路
１２ 連通孔
１２ａ 連通孔
１２ｂ 連通孔
１２ｃ 連通孔
１２ｄ 連通孔
１４ 弁
１８ オイル噴射装置
１９ 調整流路
１９ａ 流路端部
１９ｂ 流路端部
１９ｃ 中間部
２３ オイル噴射装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】