特表 2023-522455 プラスチック製ツインジェットピストン冷却ノズル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-30

(54)【発明の名称】プラスチック製ツインジェットピストン冷却ノズル

(51)【国際特許分類】

   F01P 3/08 20060101AFI20230523BHJP

   F01M 1/08 20060101ALI20230523BHJP

【ＦＩ】

F01P3/08 B

F01M1/08 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022564433

(86)(22)【出願日】2021-04-21

(85)【翻訳文提出日】2022-12-16

(86)【国際出願番号】 FR2021050692

(87)【国際公開番号】W WO2021214411

(87)【国際公開日】2021-10-28

(31)【優先権主張番号】2003997

(32)【優先日】2020-04-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514062530

【氏名又は名称】ボンタズ・サントル・エール・アンド・デ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ステファーヌ・パスカル・ペロト

(72)【発明者】

【氏名】ジュリアン・シクスト

(72)【発明者】

【氏名】マキシム・ソラン

【テーマコード（参考）】

3G313

【Ｆターム（参考）】

3G313BA02

3G313CA01

3G313CA04

3G313CA06

3G313CA25

3G313FA02

(57)【要約】

特にエンジンピストン冷却流体用の流体ノズルであって、流体排出用の排出ポート（１７ａ、１７ｂ）を備えた排出端部を形成する自由端部（１５．２）を備えた導管構造（１５）に接続された中空供給体（１１）を含む。 供給本体、および導管構造は、単一のプラスチック材料ブロックを形成する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給本体（１１）を有する流体ノズル部材であって、前記供給本体（１１）は、取付面（１１ｂ）および前記取付面の反対側の支持面（１１ａ）と、前記取付面および前記支持面の間の軸方向通路（１２）とを含み、前記軸方向通路（１２）は、前記供給本体に設けられた横方向開口部（１３）に連通し、前記ノズルは、前記横方向開口部（１３）に連通する導管構造（１５）をさらに含み、前記導管構造は、第１の端部によって前記供給本体に接続され、前記導管構造は、前記供給本体に対して横方向に延在し、かつ流体を排出するための１または複数の排出ポート（１７ａ，１７ｂ）が取り付けられた排出端部を形成する自由端部（１５．２）を含み、
前記供給本体および前記導管構造は、プラスチック材料またはポリマー材料のブロックで形成されている、流体ノズル部材。

【請求項2】

前記軸方向通路（１２）内に収容された金属インサート（３０）をさらに備え、前記金属インサートは、前記供給本体の内壁（１２１）に当接する外面を含み、前記金属インサートには、前記横方向開口部（１３）と連通する貫通する側孔（３２）が設けられている、請求項１に記載の流体ノズル部材。

【請求項3】

前記金属インサート（３０）には、前記本体の位置決め部材、特に前記内壁の平坦なゾーン（１２１ａ）に配置されるよう構成された、特に平坦な、位置決め構造（３１）が取り付けられている、請求項２に記載の流体ノズル部材。

【請求項4】

金属材料および／または前記プラスチック材料よりも高い剛性で作られた取付プレート（５０）をさらに備え、前記取付プレート（５０）は、前記供給本体（１１）の前記取付面（１１ｂ）に組付けられる、請求項１～３のいずれか一項に記載の流体ノズル部材。

【請求項5】

前記導管構造（１５）は、前記横方向開口部（１３）に連通する一端部、および複数の流体排出ポート（１７ａ，１７ｂ）に連通する他端部を有する流体チャネル（１６）を含み、前記ポート（１７ａ，１７ｂ）は、異なる向きを有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の流体ノズル部材。

【請求項6】

前記１または複数の流体排出ポート（１７ａ，１７ｂ）が多角形の横断面、または閉じた輪郭を形成する一連の湾曲部分の形の断面を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の流体ノズル部材。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の流体ノズル部材と、
前記ノズルの前記供給本体（１１）を流体供給装置に取り付けるための少なくとも１つの取付部材（２０）と、
を備える流体ノズルアセンブリ。

【請求項8】

請求項１～６のいずれか一項に記載の流体ノズル部材と、
前記導管構造（１５）への流体アクセスを調整するための調整部材（２５）と、を備える、流体ノズル。

【請求項9】

請求項１～６のいずれか一項に記載の流体ノズル部材と、
前記軸方向通路（１２）内に収容されたフラップネジ（２０）と、
を備える、流体ノズル。

【請求項10】

前記フラップネジ（２０）には、金属材料および／または前記プラスチック材料よりも高い剛性で作られた取付プレート（５０）に当接するよう構成された肩部（２２３）が設けられ、前記取付プレート（５０）は、前記供給本体（１１）の前記取付面（１１ｂ）に組付けられる、請求項９に記載の流体ノズル。

【請求項11】

前記フラップネジ（２０）のヘッド（２１）および前記供給本体（１１）の前記支持面（１１ａ）の間に介在するシール（６０）をさらに備える、請求項９または１０に記載の流体ノズル。

【請求項12】

請求項８～１１のいずれか一項に記載の流体ノズルを備える内燃機関のピストン冷却装置。

【請求項13】

エンジンブロックおよび前記エンジンブロックに摺動可能に取り付けられたピストンと、
請求項１２に記載の冷却装置と、
を含む内燃機関。

【請求項14】

請求項１～６のいずれか一項に記載の流体ノズル部材の製造方法であって、前記プラスチック材料のブロックの成型ステップ、特に射出成型ステップを備える、方法。

【請求項15】

成型ステップは、前記取付面に接触する金属プレート（５０）に前記プラスチックブロックをオーバーモールドするように実行される、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記導管構造は、金型（１８０）、シャンク（１８２）、および１または複数のシャフト（１８１ａ，１８１ｂ）を備える成型装置を使用して、成型ステップ中に同時に形成されるチャネル（１６）および排出ポート（１７ａ，１７ｂ）を備える、請求項１４または１５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特にエンジン用の冷却装置における流体ノズルの分野に関し、改良されたノズルと、そのようなノズルを製造する方法とを提供する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関のピストン冷却ノズルにより、オイルなどの冷却流体をピストンの少なくとも１つの適切なゾーンに噴霧することができる。

【0003】

ピストン冷却ノズルは、通常、クランクケースに取り付けられ、冷却流体供給ポートと連通するインサートによって形成される。冷却ノズルの位置は、ピストントップの正確なゾーンまたはピストンギャラリ入口に向けられた冷却流体のジェットを提供するように正確に決定されている。

【0004】

出願人によって実施されたピストン冷却ノズルが図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示されている（２つの別個の平行な断面からの部品の図を示している）。

【0005】

それは、中空の金属供給本体１と、金属チューブ２とからなり、金属チューブ２は、典型的には鋼で作られ、中空体１に嵌合し、中空体１内に作られた流体通路４と連通する。チューブ２は、金属エンドキャップ３で終端する。エンドキャップ３には、油抜き用の穴６がある。

【0006】

供給本体１、チューブ２、およびエンドキャップ３は通常、鋼でできているため、機械加工が難しく、重量の問題が生じる可能性がある。

【0007】

通常、チューブ２は、はんだ付けによって中空体１に組み付けられる。エンドキャップ３も焼きばめされ、金属管２にハンダ付けで組み付けられる。

【0008】

ノズルのサイズと動作の均一性を確保するための組み立ての再現性には問題がある。また、はんだ付けによる組み立ては、高価になる可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上述の欠点の少なくとも１つに関して改善された新しいノズル構造を作るという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態は、流体ノズル部品または部材、特に冷却流体ノズルを提供し、前記部品または部材は、いわゆる「取付」面および取付面の反対側のいわゆる「支持」面、ならびに前記取付面と前記支持面との間の軸方向通路を備えた供給本体を含み、前記軸方向通路は、前記供給本体に設けられた横方向開口部と連通し、前記部材または前記部品は、前記横方向開口部と連通する導管構造をさらに含み、導管構造は、第１の端部によって前記供給本体に接続され、前記導管構造は、前記供給本体に対して横方向に延在し、前記流体を排出するための１つまたは複数の排出ポートが取り付けられた排出端を形成する自由端を含み、前記供給本体および前記導管構造は、前記プラスチック材料および／またはポリマーに基づく単一のブロックで形成される。

【0011】

このような部品は、機械的に溶接されたノズルと比較して、重量とコストが削減される。ノズルの組立部品点数を削減することができる。

【0012】

供給本体と導管構造をプラスチック材料の単一ブロックで作ることにより、特に正しい方向を制御する必要があるチューブに組み立てられ、ろう付けされたエンドキャップによって排出が保証されるノズルと比較して、部品の正確な寸法と、部品内の流体排出ポートの正確な位置決めを得ることができる。

【0013】

通常、流体ノズルは、エンジン、特に内燃エンジン用の冷却ノズルである。

【0014】

有利には、ノズルは、前記供給本体を流体供給装置に取り付けるように構成された少なくとも１つの取付部材をさらに備えることができる。

【0015】

ノズルには、バルブおよび／またはフラップなど、前記導管構造内の流体アクセスを調整するための調整部材を設けることができる。

【0016】

特に有利には、取付部材および調節部材は、前記軸方向通路に収容されたフラップネジによって達成される。

【0017】

１つの特定の実施形態によれば、フラップネジと前記供給本体との間に、前記軸方向通路に収容された金属インサートが設けられ、前記金属インサートは、前記供給本体の内壁に当接する外面を含み、前記金属インサートには、前記横方向開口部と連通する側面貫通孔が設けられている。

【0018】

１つの有利な実施形態によれば、金属インサートは、供給本体の内壁の位置決め部材上に配置されるように構成された位置決め構造、特に平坦部を備えていてもよい。位置決め部材は、インサートの位置決め構造と類似していてもよいし、インサートの位置決め構造を補完していてもよい。

【0019】

１つの可能な実施形態によれば、ノズルは、金属材料および／または前記プラスチック材料よりも高い剛性で作られた取付プレートを備えてもよく、前記取付プレートは、前記供給本体の前記取付面に配置される。

【0020】

取付部材、例えば、肩部が設けられた中空ネジまたはフラップネジを使用することができる。有利には、この肩部は、取付プレートに当接するように構成されている。

【0021】

ノズルの１つの可能な実施形態によれば、後者はさらに、前記フラップネジまたは中空ネジの頭部と前記供給本体の前記支持面との間に介在するシールを備えることができる。

【0022】

導管構造には、前記横方向開口部と連通する一端と、異なる向きを有するいくつかの流体排出ポートと連通する他端とを有する流体チャネルを設けることができる。

【0023】

導管構造をプラスチック材料で作ると、さまざまな形状のポートを簡単に実現することができ、これにより、流体ジェットの性能が向上し、特に有効な流量と噴霧精度が向上する。

【0024】

有利には、前記１つまたは複数の流体排出ポートは、多角形の横断面、または閉じた輪郭を形成する一連の湾曲部分の形の断面を有する。

【0025】

別の態様によれば、本発明は、先に定義した流体ノズルを備える内燃機関のピストン冷却装置に関する。

【0026】

別の態様によれば、本発明は、
－エンジンブロック、および前記エンジンブロックに摺動可能に取り付けられたピストンと、
－上記で定義した冷却装置と
を含む内燃機関に関する。

【0027】

別の態様によれば、本発明は、上記の流体ノズル部材を製造する方法に関し、この方法は、プラスチックおよび／またはポリマー材料の前記ブロックを成形するステップ、特に射出成形工程を含む。

【0028】

このような方法により、供給本体と導管を形成する部品の寸法再現性がよく、ノズルを迅速に製造することができ、機械的に溶接されたノズルと比較して組立作業の数を制限することができ、金属部品よりも流体出口をより複雑な形状にすることができる。

【0029】

１つの特定の実施形態によれば、成形は、前記取付面上の金属プレート上に前記プラスチックブロックをオーバーモールドするような方法で行うことができる。

【0030】

この方法の有利な態様によれば、成形ステップで使用される金型には、排出ポートおよび導管構造内のチャネルにそれぞれ相補的な形状のシャンクおよび１つまたは複数のシャフトが設けられる。

【0031】

別の態様によれば、本発明は、上で定義した流体ノズルを製造する方法に関する。

【0032】

本発明は、以下の説明および添付の図面を使用してよりよく理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1A】はんだ付けによって金属片を組み立てることによって形成された従来の金属ノズルの斜視図を示す。

【図1B】はんだ付けによって金属片を組み立てることによって形成された従来の金属ノズルの斜視図を示す。

【図1C】はんだ付けによって金属片を組み立てることによって形成された従来の金属ノズルの断面図を示す。

【図2A】本発明によるノズルの供給本体および排出導管を形成するプラスチック材料製の部品の斜視図を示す。

【図2B】本発明によるノズルの供給本体および排出導管を形成するプラスチック材料製の部品の底面図を示す。

【図3】プラスチック部にとフラップネジとの組立体の断面図である。

【図4A】金属インサートがプラスチック材料製の部品に取り付けられたノズルの特定の例示的な実施形態の斜視図を示す。

【図4B】金属インサートがプラスチック材料製の部品に取り付けられたノズルの特定の例示的な実施形態の底面図を示す。

【図4C】金属インサートの斜視図である。

【図5】取付部材のヘッドとプラスチック材料製の部品の面との間にシールが設けられたノズルの特定の例示的な実施形態の斜視図である。

【図6A】プラスチック部品が剛性取付プレート上にオーバーモールドされたノズルの例示的な実施形態の断面図を示す。

【図6B】プラスチック部品が剛性取付プレート上にオーバーモールドされたノズルの例示的な実施形態の取付プレートのみの斜視図を示す。

【図7A】ノズルの供給本体および排出導管を形成するプラスチック部品に設けられた流体排出ポートの異なる形状を示す。

【図7B】ノズルの供給本体および排出導管を形成するプラスチック部品に設けられた流体排出ポートの異なる形状を示す。

【図7C】ノズルの供給本体および排出導管を形成するプラスチック部品に設けられた流体排出ポートの異なる形状を示す。

【図7D】ノズルの供給本体および排出導管を形成するプラスチック部品に設けられた流体排出ポートの異なる形状を示す。

【図7E】ノズルの供給本体および排出導管を形成するプラスチック部品に設けられた流体排出ポートの異なる形状を示す。

【図8】ノズルプラスチック部品を成形するための装置の図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0034】

図をより読みやすくするために、図に示されているさまざまな部分は、必ずしも均一な縮尺で表されているわけではない。

【0035】

なお、以下の説明において、「前」、「上」、「後」、「下」、「側面」等の構造の向きに依存する用語は、構造が図に示す向きであると考えて適用される。

【0036】

図２Ａ～図２Ｂ（それぞれ３次元図および底面図を示す）には、本発明の一実施形態による流体ノズルの部品１０の例示的な実施形態が示されている。

【0037】

ノズルは、特に、オイルなどの冷却流体用のノズルであり、この流体を燃焼機関の１つまたは複数のピストンゾーンに噴霧することを意図している。

【0038】

部品１０は、流体供給装置（図示せず）に接続される、この例では「供給本体」と呼ばれる平行六面体形状の部分１１を含む。したがって、いわゆる「取付」面１１ｂを、この流体供給装置に対して、例えば冷却流体を送ることを意図したクランクケースに対して追加することができる。

【0039】

供給本体１１は中空であり、ここでは取付面１１ｂから取付面１１ｂとは反対側のいわゆる「支持」面１１ａまで延びる内側軸方向通路１２を含む。供給本体１０の少なくとも１つの内壁１２１によって区切られた軸方向通路１２は、この内壁１２１に作られた横方向開口部１３と連通している。流体は、供給本体１１の取付面１１ｂ側の部品１０に入り、軸方向通路１２を通過し、横方向開口部１３を通過する。

【0040】

部品１０には、「導管構造」と呼ばれる別の細長い、または長方形の部分１５が設けられ、第１の端部１５．１によって供給本体に接続され、供給本体の側面から流体排出を形成する自由端部１５．２まで延在する。流体は、導管構造の自由端部１５．２に設けられた少なくとも１つの流体排出ポートを通して排出される。

【0041】

部品１０は、単一部品で形成された導管構造および供給本体を備えた、一体型であるという特徴を有する。一体型設計は、いくつかの構成部材、通常は供給本体と流体チューブのアセンブリであり、それに排出エンドキャップが追加されるノズルに比べて、寸法および機能の再現性の点で利点がある。

【0042】

部品１０は、通常、少なくとも１つのプラスチック材料または少なくとも１つのポリマー材料から作られ、経済的であり、重量を節約し、例えば成形によるワンステップ生産を容易にする。ガラス繊維入りポリマーや補強材も使用することができる。

【0043】

好ましくは、プラスチック材料は、－４０℃から１４０℃の間の熱サイクルに耐えるように選択される。プラスチック材料は、例えば、ＰＡ６６またはＰＡ６－６Ｔなどのポリアミド、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）であり得る。

【0044】

もう１つの基準は、使用する流体との適合性である。例えば、この流体が冷却油の場合、この油に対して化学的に耐性のあるプラスチック材料が選択される。

【0045】

例えば、異なるプラスチック材料で作られた別のゾーンよりも柔らかいプラスチック材料で作られたゾーンを有する多材料プラスチック部品１０を提供することもできる。

【0046】

一体型のプラスチック部品１０を用いると、供給本体、流体管、および場合によっては排出エンドキャップを組み立てることによって従来技術に従ってノズルを製造する場合のような１回または複数回のはんだ付け作業がさらに回避される。

【0047】

部品１０のより良い耐久性を得るために、柔軟なプラスチック材料を使用できることが有利である。この場合、材質が無充填ガラス繊維ポリマーの場合がある。

【0048】

図示の例では、導管構造１５は、横方向開口部１３と連通し、いくつかの流体排出ポート１７ａ、１７ｂに通じるチャネル１６を含む。流体は、供給本体１１、横方向開口部１３を通過した後、チャネルを通過し、ポート１７ａ、１７ｂを通り部品１０から排出される。

【0049】

図２Ａに示される１つの可能な実施形態によれば、導管構造は、Ｙ１Ｙ２方向に延在し、９０°とは異なる角度α、例えば、通路１２の主軸Ｘ１Ｘ２に対して９０°より大きい角度αを形成する直線チャネル１６を備えることができる。軸Ｘ１Ｘ２は、この特定の例では取付面１１ｂに垂直である。

【0050】

ポート１７ａ、１７ｂは、有利には、互いに、およびチャネル１６に対して異なる向きを有する。これにより、流体を別々のターゲットに排出することができる。例えば冷却ノズルの場合、ピストン機構の各ゾーンを冷却することができる。ピストン冷却ノズルは、例えば、ピストンギャラリによるピストン冷却と、ピストン／連結ロッド軸への注油という２つの機能を発揮するように設計することができる。

【0051】

さらに、部品１０を作るためにプラスチック材料を使用することは、排出ポート１７ａ、１７ｂおよび／またはチャネル１６の異なる構成および形状を容易に提供する可能性を提供する。
取

【0052】

付部材（図２Ａ～図２Ｂには示されていない）は、軸方向通路１２に挿入されることが意図されている。例えば、中空ネジまたはフラップネジによって形成されるこの取付部材は、典型的には、軸方向通路１２から横方向開口部１３への流体の流れを可能にしながら、供給本体１１を流体供給装置（図示せず）に取り付けるように構成される。特に、取付部材は、部品１０の取付面１１ｂを流体供給装置（図示せず）に対して、または流体供給装置に対して配置されたブラケット自体に対して保持するために設けられてもよい。

【0053】

図３に示される特定の実施形態では、取付部材は、部品１０の支持面１１ｂに対して配置および接触するヘッド２１を含む中空ネジ２０である。ネジ２０は、ヘッド２１の延長部として、軸方向通路１２に収容された中空のネジ付きシャンク２２を含む。中空シャンク２２は、取付面１１ｂから突出する部分２２．１を含む。この部分２２．１は、たとえば、エンジンブロックのパイプまたは油受などの流体供給装置のボアに係合するように意図されている場合がある。この部分２２．１は、任意である。

【0054】

流体の通過を可能にするために、シャンク２２内に延在する少なくとも１つの軸方向キャビティ２４ａが、一端で流体供給装置に開口している。軸方向キャビティ２４ａの延長として、ネジ２０のシャンク２２は、部品１０の横方向開口部１３と連通する可能性のある半径方向キャビティ２４ｂを含む。

【0055】

図３に示される特定の例示的な実施形態では、部品１０の導管構造１５への流体のアクセスを調節する機能をさらに提供するフラップネジ２０が有利に使用される。部品１０の導管構造１５への流体アクセスを交互にブロックし、流体圧力に応じて部品１０の導管構造１５への流体アクセスを可能にするように構成された感圧遮断フラップ２５が、ここではネジ２０の中空部分に設けられている。

【0056】

図３に示される特定の例では、フラップ２５は、例えば軸方向キャビティ２２ａのセクションを閉じることができるボールの形態の少なくとも１つの閉鎖部材２５．１から形成され得る。閉鎖部材２５．１は、カバー２５．３を支持するバネ２５．２に対して配置され、軸方向キャビティ２２ａの別のセクションを閉鎖し、特に流体圧力が所定の圧力しきい値を下回る限り、部品１０の横方向開口部１３への流体通路を遮断するために設けられる。他のタイプのフラップネジ、たとえば、閉鎖部材としてピストンを含むフラップネジを使用することもできる。

【0057】

ノズルの動作は、次のようになる。特定の流体圧力下で、たとえばエンジンオイル圧力が所定のしきい値を超えると、ボール２５．１の変位によってバルブが開位置に移動する。流体は、部品１０の横方向開口部１３と連通する半径方向キャビティ２４ｂを通り、この部品１０の主チャネル１６に出て、最終的に、導管構造１５の自由端部１５．２にある出口ポート１７ａ、１７ｂを通って出る。

【0058】

図３は、導管構造１５内の流体の流れを防止するフラップの閉鎖位置を示すが、このフラップが開位置にある場合に採用される流体経路は、矢印Ｆ１で概略的に表されている。

【0059】

図３に示した例の代替として、一体化された閉鎖部材またはフラップを必ずしも設けることなく、流体が通過するように意図された中空ネジタイプの取付部材をノズルに設けることが可能である。この場合、導管構造１５内の流体入口の制御は、別の構造、たとえばネジと部品１０の外部にあるソレノイドバルブを介して、部品１０からオフセットすることができる。別法として、用途によっては、流体供給装置から導管構造１５への流体の流れを防止することができる閉鎖手段のないノズルを設けることができる。

【0060】

少なくとも部分的に金属製の取付部材によるプラスチック材料製の部品１０の取付を改善するために、例えば鋼製の金属インサート３０を内壁１２．１に対して通路１２に設けることができ、この内壁１２１と取付部材との間に配置される。インサート３０は、ネジ頭が中心にあり、ノズルが正しく配置されていることも保証する。

【0061】

取付部材のない部品１０の３次元図および底面図をそれぞれ示す図４Ａ～図４Ｂでは、金属インサート３０が軸方向通路１２内に収容されているのを見ることができる。この例では、インサートは、円筒形のチューブの外観をしている。チャネル１６への流体通路を可能にするために、軸方向通路に収容された金属インサート３０は、その壁を貫通し、横方向開口部１３と連通する側孔３２を含む。チャネル１６に通じる横方向開口部１３を有するインサート側孔３２の適切な向きを確保するために、インサート３０に位置決め構造を設けることができる。位置決め構造は、供給本体１１の内壁１２１の位置決め部材上に配置されてもよい。図示の例では、位置決め構造は、供給本体１１の内壁１２１の対応する平坦部１２１ａまたは対応する平面ゾーン１２１ａに対して配置された平坦部３１である。平坦部は、横方向開口部１３に対する孔３２の向きを確保する簡単な手段であり、したがって、孔３２と横方向開口部１３が完全に連通して、制御された直径のゾーン内の流体通路を確保する。代替として、軸Ｘ１Ｘ２に平行な軸に沿った溝または六角形の断面など、回転を防止できるようにする他の手段を設けてもよい。

【0062】

図４Ｃで分離して見ることができるインサート３０は、通常、プラスチック本体１１の通路１２に圧入される。

【0063】

部品１０の改良された取り付けを可能にする実施形態のさらなる例が、図５および図６Ａ～図６Ｂに示されている。

【0064】

部品１０が取り付けられる流体供給装置に取付部材によって加えられる接触圧力を制限するために、供給本体１１の取付面１０ｂに対して配置される剛性透かし彫り取付プレート５０を設けることができる。この取付プレート５０は、部品１０の構成材料より剛性の高い材料で作られている。典型的には、取付プレート５０は、金属、例えば鋼でできている。

【0065】

この場合、取付部材、特に、プレート５０の穴５１を通過するネジまたはフラップネジ２０には、取付プレート５０に当接するように構成された肩部２２３を設けることができる。その後、締め付け力は、流体供給装置またはエンジンブロックではなく、プレート５０に適用される。

【0066】

剛性のプレート５０はまた、ノズルの互換性を確保し、ノズルを流体供給装置の金属ブラケットに取り付けることを可能にするために、プラスチック部品１０に追加されてもよい。

【0067】

例えば、そのようなプレート５０は、金属ノズルが通常取り付けられるアルミニウム合金などの延性材料で作られたエンジンブロックにプラスチック部品１０を取り付けることを可能にすることができる。このような材質のエンジンブロックでは、ネジを締めたときの接触圧が高すぎると、ネジと接触する部分に避けるべき塑性変形が生じることがある。ネジ２０の肩部２２３とエンジンブロック（図示せず）の間に追加されたプレート５０により、締め付け力をより大きな表面積に分散させることが可能になり、接触圧力が減少し、最終的にエンジンにノズルを組み立てる際のエンジンブロックの変形が回避される。

【0068】

取付部材を通すための開口部に加えて、供給本体１１との組み立てをより頑丈にするために、プレート５０に少なくとも１つの穴またはピンなどの少なくとも１つの突出部材を設けることができ、供給本体には、対応するピンまたは対応する穴が設けられている。

【0069】

プレート５０には、流体供給装置またはエンジンブロックに対してノズルを正しく配向できるようにするために、少なくとも１つの穴またはピンなどの少なくとも１つの突出部材を設けることもできる。

【0070】

さらに、図５および図６Ａに示すように、組立てを改善するために、例えば平らな透かし彫りディスクの形態のシール６０を、ネジ２０のヘッド２１と本体１１の支持面１１ａとの間に設けることができる。シール６０は、例えばフルオロカーボンエラストマーであってもよい。

【0071】

ノズルが高い熱応力を受けると、シール６０は、プラスチック製の本体１１と、典型的には金属製のネジ２０との間の膨張の差を補償することもできる。これにより、流体チャネルの機能も果たす取付部材の正しい位置決めが保証される。シール６０で確実な気密性も確保できる。特に、ネジ２０のヘッドの下に追加されたシール６０により、ノズルの使用温度範囲全体にわたるシールを保証することができまる。

【0072】

図５および６Ａに示される特定の実施形態では、アセンブリは、取付プレート５０を備えているが、インサートを備えていないため、ノズルのコストを削減することができる。図６Ｂは、分離したプレート５０の図を示す。

【0073】

別の方法として、特に一定レベルの堅牢性を保証するために、上述の取付プレート５０と金属インサート３０の両方を備えたアセンブリを作成することができる。

【0074】

別の代替案によれば、図６Ａに示すように、取付プレート５０を使用せずに肩部２２３を含むネジを使用してアセンブリを作成することができる。

【0075】

プラスチック材料を使用して上述の導管構造を作成し、ノズルから流体を排出するための少なくとも１つの排出ポート１７ａを設けることにより、異なるポート形状を実現することも容易になる（図７Ａ～図７Ｅ）。

【0076】

図７Ａに示す円形断面１７５を有するポートとは別に、多角形の横断面またはいくつかの曲面を有するポートを設けることができる。この断面は、ノズル出口での望ましいジェット品質とジェット速度に影響する。また、冷却するピストンなどのターゲットゾーンに噴霧することを目的とした、有効流量とも呼ばれる、一定時間の流体の量に応じて調整することもできる。

【0077】

図７Ｂに示す例では、ポート１７ａの横断面１７１は、一連の湾曲部分、例えば円形によって形成され、閉じた輪郭を形成する。図７Ｃでは、ポート１７ａは、多角形、特に六角形の断面１７２を有し、一方、図７Ｄおよび図７Ｅに示される排出ポート１７ａには、三角形１７３または長方形１７４、特に正方形断面が設けられている。流体ジェットを加速するためのゾーンを作成するためのこのような形状が提供されてもよい。

【0078】

次に、本発明による流体ノズルを製造する例示的な方法について説明する。

【0079】

第１のステップでは、図２Ａ～図２Ｂに示される部品１０が、例えばプラスチックまたはポリマー材料の成形によって形成される。供給本体と導管構造は、単一部品で、1 回の動作で作成される。特に、射出成形法が実施される場合がある。

【0080】

例えばＰＡ６６、またはＰＡ６－６Ｔ、またはＰＰＡ、またはＰＰＳなどの少なくとも１つの熱成形可能なポリマーベースの材料を使用することができる。この材料を熱を加えて軟化させた後、金型に流し込み冷却する。例えば、図８に示すような金型１８０を使用することができる。

【0081】

部品１０の流体排出ポート１７ａ、１７ｂ、横方向開口部１３、およびチャネル１６を単一の動作で形成できるようにするために、金型には、特に、流体排出ポート１７ａ、１７ｂの形状に相補的な形状のシャフト１８１ａ、１８１ｂ、および構造化される材料に貫通する、チャネル１６の形状と相補的な形状のシャンク１８２を設けることができる。通路１２は通常、この同じ動作で作られる。

【0082】

有利なことに、いくつかのポリマーまたはプラスチック材料の成形を実行して、ノズル部品を作成することができる。

【0083】

ノズル１０に図６Ａおよび図６Ｂに示すような取付プレート５０が設けられている場合、部品１０は、成形作業中にこのプレート５０上にオーバーモールドすることができる。このように、プラスチック部品１０と、例えば鋼などの異なる材料で作られた取付プレートとの間で堅固な組立を達成することができる。

【0084】

部品１０が形成されると、図４Ａ～図４Ｂに示されるようなインサート６０が提供される場合、このインサートは、供給本体の通路１２に圧入される。

【0085】

次いで、流体供給装置へのノズルの組立ては、取付部材、典型的には中空ネジまたはフラップネジを通路１２に導入することによって達成される。

【0086】

先に示したように、プラスチック材料で作られた部品１０および上述の様々なアセンブリは、オイルなどの冷却流体をエンジンのピストン機構の１つまたは複数のターゲットゾーンに噴霧するためのエンジン冷却装置を形成することを特に意図している。

【0087】

このような部品およびこのようなアセンブリは、他のタイプの装置、例えば、自動車の油圧装置または空圧装置、特に内燃機関の油圧回路、または例えばチェーンに潤滑油をスプレーするため、または電気自動車の電気モーターの冷却ノズルのために用いることができる。

【符号の説明】

【0088】

１０ 部品
１１ 供給本体
１１ｂ 取付面
１１ａ 支持面
１２ 軸方向通路
１３ 横方向開口部
１５ 導管構造
１５．１ 第１の端部
１５．２自由端部
１６ 流体チャネル
１７ａ，１７ｂ 排出ポート
２０ 取付部材、フラップネジ、中空ネジ
２１ ヘッド
２２ シャンク
２４ａ 軸方向キャビティ
２４ｂ 半径方向キャビティ
２５ 調整部材、フラップ
２５．１ 閉鎖部材
２５．２ バネ
２５．３ カバー
３０ 金属インサート
３１ 位置決め構造
３２ 側孔
５０ 取付プレート
６０ シール
１２１ 内壁
１２１ａ 平坦なゾーン
２２３ 肩部

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2022-12-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給本体（１１）を有する流体ノズル部材であって、前記供給本体（１１）は、取付面（１１ｂ）および前記取付面の反対側の支持面（１１ａ）と、前記取付面および前記支持面の間の軸方向通路（１２）とを含み、前記軸方向通路（１２）は、前記供給本体に設けられた横方向開口部（１３）に連通し、前記ノズルは、前記横方向開口部（１３）に連通する導管構造（１５）をさらに含み、前記導管構造は、第１の端部によって前記供給本体に接続され、前記導管構造は、前記供給本体に対して横方向に延在し、かつ流体を排出するための１または複数の排出ポート（１７ａ，１７ｂ）が取り付けられた排出端部を形成する自由端部（１５．２）を含み、
前記供給本体および前記導管構造は、プラスチック材料またはポリマー材料のブロックで形成され、
前記流体ノズル部材は、金属材料および／または前記プラスチック材料よりも高い剛性で作られた取付プレート（５０）をさらに備え、前記取付プレート（５０）は、前記供給本体（１１）の前記取付面（１１ｂ）に組付けられる、流体ノズル部材。

【請求項2】

前記軸方向通路（１２）内に収容された金属インサート（３０）をさらに備え、前記金属インサートは、前記供給本体の内壁（１２１）に当接する外面を含み、前記金属インサートには、前記横方向開口部（１３）と連通する貫通する側孔（３２）が設けられている、請求項１に記載の流体ノズル部材。

【請求項3】

前記金属インサート（３０）には、前記本体の位置決め部材、特に前記内壁の平坦なゾーン（１２１ａ）に配置されるよう構成された、特に平坦な、位置決め構造（３１）が取り付けられている、請求項２に記載の流体ノズル部材。

【請求項4】

前記導管構造（１５）は、前記横方向開口部（１３）に連通する一端部、および複数の流体排出ポート（１７ａ，１７ｂ）に連通する他端部を有する流体チャネル（１６）を含み、前記ポート（１７ａ，１７ｂ）は、異なる向きを有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の流体ノズル部材。

【請求項5】

前記１または複数の流体排出ポート（１７ａ，１７ｂ）が多角形の横断面、または閉じた輪郭を形成する一連の湾曲部分の形の断面を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の流体ノズル部材。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の流体ノズル部材と、
前記ノズルの前記供給本体（１１）を流体供給装置に取り付けるための少なくとも１つの取付部材（２０）と、
を備える流体ノズルアセンブリ。

【請求項7】

請求項１～５のいずれか一項に記載の流体ノズル部材と、
前記導管構造（１５）への流体アクセスを調整するための調整部材（２５）と、を備える、流体ノズル。

【請求項8】

請求項１～５のいずれか一項に記載の流体ノズル部材と、
前記軸方向通路（１２）内に収容されたフラップネジ（２０）と、
を備える、流体ノズル。

【請求項9】

前記フラップネジ（２０）には、金属材料および／または前記プラスチック材料よりも高い剛性で作られた取付プレート（５０）に当接するよう構成された肩部（２２３）が設けられ、前記取付プレート（５０）は、前記供給本体（１１）の前記取付面（１１ｂ）に組付けられる、請求項８に記載の流体ノズル。

【請求項10】

前記フラップネジ（２０）のヘッド（２１）および前記供給本体（１１）の前記支持面（１１ａ）の間に介在するシール（６０）をさらに備える、請求項８または９に記載の流体ノズル。

【請求項11】

請求項７～１０のいずれか一項に記載の流体ノズルを備える内燃機関のピストン冷却装置。

【請求項12】

エンジンブロックおよび前記エンジンブロックに摺動可能に取り付けられたピストンと、
請求項１１に記載の冷却装置と、
を含む内燃機関。

【請求項13】

請求項１～５のいずれか一項に記載の流体ノズル部材の製造方法であって、前記プラスチック材料のブロックの成型ステップ、特に射出成型ステップを備える、方法。

【請求項14】

成型ステップは、前記取付面に接触する金属プレート（５０）に前記プラスチックブロックをオーバーモールドするように実行される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記導管構造は、金型（１８０）、シャンク（１８２）、および１または複数のシャフト（１８１ａ，１８１ｂ）を備える成型装置を使用して、成型ステップ中に同時に形成されるチャネル（１６）および排出ポート（１７ａ，１７ｂ）を備える、請求項１３または１４に記載の方法。

【請求項16】

供給本体（１１）を有する流体ノズル部材であって、前記供給本体（１１）は、取付面（１１ｂ）および前記取付面の反対側の支持面（１１ａ）と、前記取付面および前記支持面の間の軸方向通路（１２）とを含み、前記軸方向通路（１２）は、前記供給本体に設けられた横方向開口部（１３）に連通し、前記ノズルは、前記横方向開口部（１３）に連通する導管構造（１５）をさらに含み、前記導管構造は、第１の端部によって前記供給本体に接続され、前記導管構造は、前記供給本体に対して横方向に延在し、かつ流体を排出するための１または複数の排出ポート（１７ａ，１７ｂ）が取り付けられた排出端部を形成する自由端部（１５．２）を含み、
前記供給本体および前記導管構造は、プラスチック材料またはポリマー材料の単一のブロックで形成され、
前記１または複数の流体排出ポート（１７ａ，１７ｂ）が多角形の横断面、または閉じた輪郭を形成する一連の湾曲部分の形の断面を有する、流体ノズル部材。

【国際調査報告】