(57)【要約】【課題】従来のオイルジェットに比べて、構成部品点数を少なくすることができ、かつ製造工程ないしは加工工程を簡素化することができ、ひいては製造コストを低減することができるオイルジェット又はその製造方法を提供する。【解決手段】オイルジェット３０は、本体部３１、円管状のノズル３２、球形の弁体３３（ボールバルブ）及びコイル状のスプリング３４の４つの部品で構成されている。本体部３１は鉄系の金属材料で形成され、この本体部３１には、エンジンオイルの通路となる略円柱形の貫通中空部３５と、オイルジェット３０をシリンダブロック２にボルト締結するための円柱形のボルト穴３６とが形成されている。鍔部４０は、本体部３１の下部にかしめ加工を施すことにより形成された、貫通中空部３５の内周面から中空部中心側に膨出する膨出部４２によって本体部３１に固定されている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの背面にオイルを噴射する内燃機関用のオイルジェットであって、
貫通中空部を有する本体部と、
上記貫通中空部の内周面に形成された弁座に対して着座又は離反することにより、上記貫通中空部を閉止又は導通させる球形の弁体と、
上記弁体を、上記弁座に着座させる方向に付勢するばねと、
管状に形成され、管長手方向に関して第１の端部の近傍に鍔部が設けられる一方、第２の端部にオイル噴射口が設けられているノズルとを備えていて、
上記ばねが上記鍔部によって支持され、
上記ノズルの上記第１の端部近傍部が上記鍔部とともに上記貫通中空部に収容され、上記鍔部が、かしめ結合により上記本体部に固定されていることを特徴とするオイルジェット。
【請求項２】
ピストンの背面にオイルを噴射する内燃機関用のオイルジェットであって、
貫通中空部を有する本体部と、
上記貫通中空部の内周面に形成された弁座に対して着座又は離反することにより、上記貫通中空部を閉止又は導通させる球形の弁体と、
上記弁体を、上記弁座に着座させる方向に付勢するばねと、
管状に形成され、管長手方向に関して第１の端部の近傍に鍔部が設けられる一方、第２の端部にオイル噴射口が設けられているノズルとを備えていて、
上記ばねが上記鍔部によって支持され、
上記ノズルの上記第１の端部近傍部が上記鍔部とともに上記貫通中空部に収容され、上記貫通中空部の内周面から中空部中心側に膨出する膨出部により、上記鍔部が上記本体部に固定されていることを特徴とするオイルジェット。
【請求項３】
上記ばねがコイルスプリングであり、かつ、上記ノズルの上記鍔部より上記第１の端部側の部分は上記貫通中空部より小径であって、
上記コイルスプリングの一端の近傍部を、上記ノズルの、上記鍔部より上記第１の端部側の部分の外周面に外嵌することにより、上記コイルスプリングが位置決めされていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のオイルジェット。
【請求項４】
上記鍔部が、上記ノズルと上記本体部との間を封止していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のオイルジェット。
【請求項５】
上記ばねが記憶形状合金で形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載のオイルジェット。
【請求項６】
上記ばねの温度が上記記憶形状合金の変態温度以下のときには、上記ばねが上記弁体によって最大限に圧縮されて円筒状となることを特徴とする、請求項５に記載のオイルジェット。
【請求項７】
上記ばねの温度が上記記憶形状合金の変態温度以下のときには、上記弁体が上記ノズルのオイル流入口を閉止するようになっていることを特徴とする、請求項５に記載のオイルジェット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のオイルジェットを製造する方法であって、
本体部のノズル側の端部に、貫通中空部と連通し鍔部の外径と同一の内径を有する穴部を形成し、
上記穴部に、上記ノズルの上記第１の端部近傍部を上記鍔部とともに挿入し、
上記本体部のノズル側の端部にかしめ加工を施し、上記穴部の内周部を貫通中空部中心側に膨出させて膨出部を形成し、該膨出部により上記鍔部を上記本体部に固定することを特徴とするオイルジェットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンにオイルを噴射して該ピストンを冷却する内燃機関用のオイルジェット及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レシプロ式の内燃機関（エンジン）では、ピストンが過加熱状態になると、ノッキングが発生しやすくなり、また熱膨張によりピストンとシリンダ内壁のクリアランスが無くなり摩擦抵抗が増大するといった問題が生じる。さらには、過加熱と冷却の繰り返しによりピストン冠部に損傷が生じることもある。このため、内燃機関には、一般に、ピストンの背面にエンジンオイルを噴射して該ピストンを冷却するオイルジェット（ピストン冷却装置）が設けられる。そして、オイルジェット内のオイル通路には、エンジンオイルの圧力（油圧）に応じてオイル通路を開閉するバルブ機構が設けられる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
以下、図１〜図４を参照しつつ、従来の内燃機関用のオイルジェットの構造及び機能を説明する。図１に示すように、一般的なレシプロ式の内燃機関１においては、シリンダブロック２の上部にシリンダ３が形成され、シリンダ３内にピストン４が嵌入されている。ピストン４は、コネクチングロッド５及びクランクピン６を備えた連結機構を介してクランクシャフト７に連結されている。また、シリンダブロック２には、主オイル通路８（メインギヤラリ）と、該主オイル通路８と連通する連通口９とが設けられている。そして、図２及び図３に示すような構造を備えたオイルジェット１０が、図４に示すような形態で、ボルト締結によりシリンダブロック２に取り付けられている。オイルジェット１０には、主オイル通路８からエンジンオイルが供給される。
【０００４】
一般に、オイルジェット１０は、貫通中空部１１を備えた本体部１２と、本体部１２にロウ付け接合により結合された管状のノズル１３と、本体部１２内に配設されたバルブ機構とを備えている。バルブ機構は、本体部１２の貫通中空部１１に形成された弁座１４と、弁座１４を開閉する球形の弁体１５と、弁体１５を弁座１４に着座っせる方向に付勢するスプリング１６と、スプリング１６の一端を支持するとともに貫通中空部１１の一端を閉止するプラグ１７（蓋部材）とを備えている。
【０００５】
かくして、エンジン１においては、主オイル通路８の油圧が所定圧力以上になると、スプリング１６が圧縮され、弁体１５が開弁する。その結果、主オイル通路８内のエンジンオイルが、ノズル１３の先端から噴射される。噴射されたエンジンオイルはピストン４の背面に吹きつけられ、これによりピストン４が冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−３２６５３５号公報
【特許文献２】実開昭５９−１８６４１６号公報
【特許文献３】特開２００６−２９１８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば図２及び図３に示す従来のオイルジェット１０は、本体部１２、ノズル１３、弁体１５、スプリング１６及びプラグ１７の５個の部品を必要とし、構成部品点数が比較的多いので、その製造コストが高くなるといった問題がある。なお、図５及び図６に示すように、特許文献１に開示されたオイルジェットでは、オイルジェット本体１８、ノズル１９、ボールバルブ２０、スプリング２１、スプリング固定プラグ２２、バルブ動作制御装置２３等の多くの部品を必要とする。また、図７に示すように、特許文献２に開示されたオイルジェットでも、オイルジェットボデー２４、パイプ２５、チェックボール２６、スプリング２７、チェックボールシート２８、スペーサ２９等の多くの部品を必要とする。
【０００８】
また、従来のオイルジェットでは、ノズルを本体部にロウ付け接合により結合しなければならないので、製造工程ないしは加工工程が複雑となり、これによっても製造コストが高くなるといった問題がある。本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、従来のオイルジェットに比べて、構成部品点数を少なくすることができ、かつ製造工程ないしは加工工程を簡素化することができ、ひいては製造コストを低減することを可能にするオイルジェット又はその製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明の第１の態様に係る、ピストンの背面にオイルを噴射する内燃機関用のオイルジェットは、本体部と、球形の弁体と、ばね（スプリング）と、ノズルとを備えている。本体部は、該本体部を貫通する貫通中空部を有する。弁体は、貫通中空部の内周面に一体形成された弁座に着座し又は弁座から離反することにより、上記貫通中空部を閉止し又は導通させる。ばねは、弁体を、弁座に着座させる方向に付勢する。ノズルは、管状に形成され、管長手方向に関して第１の端部（後端部）の近傍に鍔部（フランジ部）が設けられる一方、第２の端部（先端部）にオイル噴射口が設けられている。ここで、ばねは鍔部によって支持されている。また、ノズルの第１の端部近傍部（後端近傍部）は、鍔部とともに貫通中空部に収容されている。そして、鍔部は、かしめ結合により本体部に固定されている。
【００１０】
本発明の第２の態様に係るオイルジェットは、本発明の第１の態様に係るオイルジェットと同様の本体部と弁体とばねとノズルとを備えている。ここで、鍔部は、貫通中空部の内周面から中空部中心側に膨出する膨出部により本体部に固定されている。
【００１１】
本発明の第１又は第２の態様に係るオイルジェットにおいては、ばねは、コイルスプリングであり、かつ、ノズルの鍔部より第１の端部（後端）側の部分は貫通中空部より小径であるのが好ましい。この場合、コイルスプリングの一端（下端）の近傍部を、ノズルの、鍔部より第１の端部（後端）側の部分の外周面に外嵌することにより、コイルスプリングが位置決めされているのが好ましい。また、鍔部は、ノズルと本体部との間を封止しているのが好ましい。
【００１２】
本発明の第１又は第２の態様に係るオイルジェットにおいては、ばねが記憶形状合金で形成されているのが好ましい。この場合、ばねの温度が記憶形状合金の変態温度以下のときには、該ばねが弁体によって最大限に圧縮されて円筒状となるように構成されているのが好ましい。また、ばねの温度が記憶形状合金の変態温度以下のときには、弁体がノズルのオイル流入口を閉止するようになっているのも好ましい。
【００１３】
本発明の第１又は第２の態様に係るオイルジェットを製造する方法は、次の各工程を有すことを特徴とする。
（１）  本体部のノズル側の端部（下端部）に、貫通中空部と連通し鍔部の外径と同一の内径を有する穴部を形成する工程。
（２）  穴部に、ノズルの第１の端部（後端）近傍部を鍔部とともに挿入する工程。
（３）  本体部のノズル側の端部（下端部）近傍部にかしめ加工を施し、穴部の内周部を貫通中空部中心側に膨出させて膨出部を形成し、該膨出部により鍔部ひいてはノズルを本体部に固定する工程。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るオイルジェットは、本体部、弁体、ばね及びノズルの４つの部品で構成されている。したがって、本発明に係るオイルジェット又はその製造方法によれば、５つあるいはこれより多くの部品を必要とする従来のオイルジェットに比べて、オイルジェットの構成部品点数を少なくすることができる。また、ノズルを本体部にロウ付けする工程を必要としないので、オイルジェットの製造工程ないしは加工工程を簡素化することができる。これらにより、オイルジェットの製造コストを低減することができる。また、ばねを記憶形状合金で形成すれば、別途に格別の部材を設けることなく、すなわち構成部品点数を増加させることなく、内燃機関の冷間時におけるピストンの過冷却を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】内燃機関のシリンダブロック及びピストンの一部断面立面図である。
【図２】従来のオイルジェットの側面断面図である。
【図３】従来のオイルジェットの斜視図である。
【図４】従来のオイルジェットを備えた、内燃機関のシリンダブロック及びピストンの一部断面立面図である。
【図５】特許文献１に開示されたオイルジェットの側面断面図である。
【図６】特許文献１に開示されたオイルジェットの側面断面図である。
【図７】特許文献２に開示されたオイルジェットの側面断面図である。
【図８】本発明に係るオイルジェットの斜視図である。
【図９】図８に示すオイルジェットの分解斜視図である。
【図１０】図８に示すオイルジェットの側面断面図である。
【図１１】（ａ）はかしめ加工を行う前におけるオイルジェットの要部の側面断面図であり、（ｂ）はかしめ加工を行った後におけるオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図１２】長円形の鍔部を備えているノズル及び長円形の鍔部挿入穴を備えている本体部の斜視図である。
【図１３】星形の鍔部を備えているノズル及び星形の鍔部収容穴を備えている本体部の斜視図である。
【図１４】内燃機関の冷間始動直後におけるオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図１５】内燃機関の冷間時におけるオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図１６】内燃機関の温間時における油圧が低いときのオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図１７】内燃機関の温間時における油圧が高いときのオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図１８】内燃機関の冷間始動直後におけるオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図１９】内燃機関の冷間時におけるオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図２０】内燃機関の温間時における油圧が低いときのオイルジェットの要部の側面断面図である。
【図２１】内燃機関の温間時における油圧が高いときのオイルジェットの要部の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、基本的には図８〜図２１を参照しつつ、本発明を実施するための形態（実施形態）を具体的に説明する。なお、本発明の実施形態に係るオイルジェットが装着される内燃機関（エンジン）は、図１に示す従来の内燃機関と実質的に同一であるので、内燃機関のオイルジェット以外の部分については、適宜図１を参照する。
【００１７】
図８〜図１０に示すように、本発明に係るオイルジェット３０は、本体部３１、オイル通路を備えた円管状のノズル３２、球形の弁体３３（ボールバルブ）及びコイル状のスプリング３４の４つの部品で構成されている。本体部３１は鉄系の金属材料で形成され、この本体部３１には、エンジンオイルの通路となる略円柱形の貫通中空部３５と、オイルジェット３０をシリンダブロック２にボルト締結するための円柱形のボルト穴３６とが形成されている。
【００１８】
なお、以下では便宜上、本体部３１における位置関係に関して、貫通中空部３５の中心軸線の伸びる方向にみて、エンジンオイルが流入する側を「上」といい、これと反対側を「下」という（図１０中の位置関係においては、それぞれ、上側及び下側。）。また、ノズル３２における位置に関して、エンジンオイルが流入する側を「後」といい、エンジンオイルが流出する側を「前」という（図１０中の位置関係においては、それぞれ、おおむね右側及び左側。）。
【００１９】
本体部３１の貫通中空部３５は、本体部３１を上下方向に貫通するように形成され、その円柱形の上端部近傍の開口部３５ａは、円柱形の中間部３５ｂに比べて小径となっている。ここで、開口部３５ａと中間部３５ｂの境界部には、テーパ状の弁座３７（バルブシート）が形成されている。球形の弁体３３（ボールバルブ）は中間部３５ｂ内に配置されている。弁体３３の直径は、開口部３５ａの直径よりは大きく、中間部３５ｂの直径より小さい範囲内で、好ましく設定されている。したがって、弁体３３は、基本的には中間部３５ｂ内で上下方向に移動することができる。また、スプリング３４は、弁体３３より下側において、中間部３５ｂ内に配置されている。
【００２０】
円管状のノズル３２は、その前端部に位置するオイル噴射口３８と、オイル噴射口３８の後側に位置する筒状部３９と、筒状部３９の後端部近傍に形成された円板状の鍔部４０（フランジ部）とで構成されている。オイル噴射口３８と筒状部３９と鍔部４０とは、鉄系の金属材料で一体形成されている。ここで、鍔部４０は、管状の筒状部３９に据え込み成形加工を施すことにより形成される。このため、鍔部４０と対応する位置において筒状部３９の内壁には、据え込み成形時に生じる折り返し（図１１中にＡで示す部分）が存在する。そして、筒状部３９の後端部近傍部は鍔部４０とともに、貫通中空部３５の中間部３５ｂの下部に収容されている。後で詳しく説明するとおり、鍔部４０ひいてはノズル３２は、かしめ加工（かしめ結合）により本体部３１に固定されている。また、鍔部４０は、本体部３１とノズル３２との間を確実に封止（シール）している。したがって、鍔部４０は本体部３１の下部の蓋として機能する。
【００２１】
スプリング３４の下端部は鍔部４０の環形の上面によって支持されている。また、コイル状のスプリング３４の下部は、鍔部４０より後側の筒状部３９の外周面に外嵌され、これによりスプリング３４は、上下方向と垂直な方向（水平方向）に位置決めされ、この方向にずれが生じないようになっている。かくして、スプリング３４は、中間部３５ｂと同心状に保持されている。他方、スプリング３４の上端部は弁体３３と当接し、弁体３３を常時上向きに、すなわち弁体３３が弁座３７に着座する向きに付勢している。なお、弁体３３とスプリング３４と弁座３７とでオイルジェット３０のバルブ機構を構成している。
【００２２】
かくして、内燃機関１の通常の運転時すなわち温間時においては、主オイル通路８内のエンジンオイルの圧力（油圧）が所定の設定圧以下であるときには、スプリング３４の付勢力により弁体３３が弁座３７に押し付けられ、弁座３７に着座させられる。このとき、開口部３５ａ（主オイル通路８）と中間部３５ｂとの間の連通は弁体３３によって完全に遮断される。このため、オイルジェット３０のバルブ機構は閉弁状態となり、ノズル３２からピストン４へのエンジンオイルの噴射は行われない。
【００２３】
他方、主オイル通路８内の油圧が設定圧を超えているときには、この油圧により、スプリング３４の付勢力に抗して、弁体３３が下向きに適度に移動させられて弁座３７から離反させられる。このとき、開口部３５ａ（主オイル通路８）と中間部３５ｂとが連通する。このため、オイルジェット３０のバルブ機構は開弁状態となり、ノズル３２からピストン４の背面に向かってエンジンオイルが噴射され、ピストン４が冷却される。これにより、ピストン４の過加熱が防止され、ノッキング、ピストン４とシリンダ３の内壁との間の摩擦抵抗の増加、あるいはピストン４の冠部の損傷などといった不具合の発生が防止される。
【００２４】
このように、オイルジェット３０においては、ノズル３２は、エンジンオイルをピストン４に噴射するオイル通路としての機能を有する他、スプリング３４を支持するスプリング支持部材としても機能し、かつ貫通中空部３５内のエンジンオイルの漏出を防止するプラグ（蓋）としても機能する。つまり、ノズル３２は、例えば図２及び図３に示す従来のオイルジェットにおけるノズル１３及びプラグ１７を兼ねた部材である。
【００２５】
前記のとおり、鍔部４０は、かしめ加工により本体部３１に固定されている。すなわち、鍔部４０は、本体部３１の下部にかしめ加工を施すことにより形成された、貫通中空部３５の内周面から中空部中心側に膨出する膨出部４２によって本体部３１に固定されている。以下、このようなかしめ加工ないしはかしめ接合の具体的な手法を説明する。
【００２６】
図１１に示すように、本体部３１にかしめ加工を施す前に、本体部３１の下端部近傍に、貫通中空部３５の中間部３５ｂの下端部と連通し、中間部３５ｂよりも直径が大きい円柱形の鍔部挿入穴４４を形成する（図１１（ａ））。この鍔部挿入穴４４は、その内直径が、鍔部４０の外直径と同一となるように、又は若干小さい値となるように形成する。次に、鍔部４０を、その上面が鍔部挿入穴４４と中間部３５ｂとの境界の環状の段差部４５に当接ないしは密接するように、鍔部挿入穴４４に挿入又は圧入する。ここで、鍔部４０の外周部は鍔部挿入穴４４の内周面に当接ないしは密接する。また、鍔部４０の上面は上下方向と垂直な方向に広がり、環状の段差部４５も上下方向と垂直な方向に広がっている。このため、ノズル３２（筒状部３９）の後端近傍部は、貫通中空部３５に対して傾斜することなく、貫通中空部３５と同心状に配置される。
【００２７】
この後、本体部３１の下端部４６にかしめ加工を施し、本体部３１を形成している金属材料を塑性流動させ、鍔部挿入穴４４の内周部から中空部中心側に膨出する膨出部４２を形成し、該膨出部４２により鍔部４０ひいてはノズル３２を本体部３１に固定する（図１１（ｂ））。これにより、オイルジェット３０が完成する。
【００２８】
このオイルジェット３０は、本体部３１、ノズル３２、弁体３３及びスプリング３４の４つの部品を用いて製造される。したがって、５つあるいはこれより多い部品を必要とする従来のオイルジェットに比べて、構成部品点数を少なくすることができる。また、作業が容易なかしめ加工によりノズル３２を本体部３１に結合させることができ、ロウ付けを必要としないので、オイルジェット３０の製造工程ないしは加工工程を簡素化することができる。これらにより、オイルジェット３０の製造コストを低減することができる。
【００２９】
図８〜図１１に示す前記の実施形態では、ノズル３２の鍔部４０の外周部及び該鍔部４０が挿入又は圧入される鍔部挿入穴４４の内周部は、いずれも円形である。しかしながら、鍔部４０の外周部と鍔部挿入穴４４の内周部とを、互いに対応又は嵌合可能な異形形状に形成し、ノズル３２と本体部３１との回転方向の結合強度を高め、ノズル３２が本体部３１内で回転するのを確実に防止するようにしてもよい。
【００３０】
例えば、図１２に示すように、鍔部４０の外周部と鍔部挿入穴４４の内周部とを、互いに対応する長円形又は楕円形に形成してもよい。また、図１３に示すように、鍔部４０の外周部と鍔部挿入穴４４の内周部とを、互いに対応する、周方向に交互に凹凸を繰り返す形状、例えば星形ないしは歯車形に形成してもよい。
【００３１】
ところで、一般に、内燃機関のオイルジェットは、内燃機関の冷間時（冷機時）、すなわち内燃機関の温度が低いときでも、油圧が所定圧を超えて上昇すればピストンに向けてオイルを噴射する構造となっている。このため、内燃機関の冷間時には、ピストンが過冷却状態となるおそれがある。そして、ピストンが過冷却されると、ピストンの熱膨張が不十分であることに起因するピストンとシリンダ内壁との間のクリアランスの増加により、騒音が発生したり、振動が増加したりするといった問題が生じる。また、ピストンが過冷却されると、燃焼室内の温度が低下し、燃料の燃焼が不完全となったり、排気ガス温度が排気ガス浄化に必要な反応温度に到達しなかったりするといった問題が生じる。
【００３２】
かくして、例えば特許文献１に開示されたオイルジェットでは、ピストンの過冷却を防止するために、雰囲気温度が所定の温度未満のときにボールバルブ２０に直接接触してバルブ機構を閉弁状態に固定するバルブ動作制御装置２３が設けられている（図５、図６参照）。また、特許文献２に開示されたオイルジェットでは、ピストンの過冷却を防止するために、雰囲気温度が高いときに軸方向の長さが縮小する形状記憶合金からなるスペーサ２９が設けられている（図７参照）。しかしながら、例えば特許文献１、２に開示された従来のオイルジェットは、ピストンの過冷却を防止するために別途に格別の部材を必要とするので、構成部品点数が多くなり、かつ内部構造が複雑となり、その製造コストが非常に高くなるといった問題がある。
【００３３】
そこで、図８〜図１１に示す本発明に係る内燃機関１のオイルジェット３０において、スプリング３４を形状記憶合金（ＳＭＡ）で形成ないしは作製すれば、例えば特許文献１、２に開示されているオイルジェットのように格別の部材を設けることなく、内燃機関の冷間時におけるピストンの過冷却を有効に防止することができる。以下、図１４〜図１７を参照しつつ、スプリング３４を形状記憶合金で形成した場合におけるオイルジェット３０の具体的な構成及び動作を説明する。なお、図１４及び図１５は冷間時におけるオイルジェット３０の状態を示し、図１６及び図１７は温間時におけるオイルジェット３０の状態を示している。
【００３４】
図１４は、冷間時において内燃機関１の始動開始直後のオイルジェット３０の状態を示している。この状態においては、後で説明するようにスプリング３４の付勢力が小さいので、主オイル通路８内のエンジンオイルの油圧により弁体３３が容易に下方に移動し、主オイル通路８から本体部３１の貫通中空部３５内に、低温かつ高粘度のエンジンオイルが流入する。このとき、スプリング３４もまた低温状態にある。そして、スプリング３４を形成している形状記憶合金は、所定温度（以下「変態温度」という。）以下ではマルテンサイト相であり、このためスプリング３４は、その横弾性係数及び降伏硬度が低いので、圧縮されやすい状態にある。すなわち、スプリング３４は、弁体３３に対する付勢力が小さい状態にある。また、エンジンオイルの通過により弁体３３とノズル３２の後端部との間に生じる低圧により弁体３３には下向きの力が作用する。このため、弁体３３はノズルの後端部に引き寄せられ、容易に下方に移動する。
【００３５】
その結果、図１５に示すように、スプリング３４は下方に最大限に圧縮され、上下に並ぶ各コイルが上下方向に完全に密着した、コイル間に間隙が存在しない円筒の状態となる。そして、このとき、円筒状態となったスプリング３４は、その上端が弁体３３によって閉止され、下端近傍部がノズル３２の筒状部３９の外周面と密接している。したがって、ノズル３２（筒状部３９）の後端の開口部は、弁体３３とスプリング３４とによって完全に閉止された状態となり、ノズル３２にエンジンオイルは供給されない。かくして、エンジンオイルないしはスプリング３４の温度が変態温度を超えるまでは、横弾性係数及び降伏硬度が低い状態にあり、かつノズル３２の筒状部３９内は貫通中空部３５内より低圧であるので、ノズル３２の後端の開口部が閉止された状態が維持される。このため、内燃機関１の冷間時には、ノズル３２からピストン４の背面にエンジンオイルは噴射されず、ピストン４の過冷却が防止される。
【００３６】
他方、内燃機関１の温度の上昇に伴ってスプリング３４の温度が上昇し、変態温度より高くなると、スプリング３４を形成している形状記憶合金はオーステナイト相となり、このためスプリング３４は、その横弾性係数及び降伏硬度が高くなり、圧縮されにくい状態となる。すなわち、スプリング３４は、弁体３３に対する付勢力が大きい状態となり、通常の運転時用の所定のばね定数をもつ復元された状態となる。したがって、内燃機関１の温間時、すなわち内燃機関１の温度が普通の運転状態まで上昇しているときには、スプリング３４は、通常の運転時用の所定のばね定数をもつ状態を維持する。
【００３７】
図１６は、内燃機関１の温間時において、主オイル通路８内の油圧が所定圧以下の場合のオイルジェット３０の状態を示している。このように、油圧が低いときには、復元したスプリング３４の通常の付勢力により弁体３３が弁座３７に着座させられ、主オイル通路８からオイルジェット３０へのエンジンオイルの供給は停止される。
【００３８】
図１７は、内燃機関１の温間時において、主オイル通路８内の油圧が所定圧を超えている場合のオイルジェット３０の状態を示している。このように、油圧が高いときには、復元したスプリング３４の通常の付勢力に抗して、油圧により弁体３３が弁座３７から適度に離反させられる。その結果、主オイル通路８からオイルジェット３０にエンジンオイルが供給され、このエンジンオイルはノズル３２を介してピストン４の背面に噴射され、ピストン４が冷却される。
【００３９】
以下、図１８〜図２１を参照しつつ、スプリング３４を形状記憶合金で形成したもう１つのオイルジェット３０の構造及び動作を説明する。なお、図１８及び図１９は冷間時におけるオイルジェット３０の状態を示し、図２０及び図２１は温間時におけるオイルジェット３０の状態を示している。このオイルジェット３０は、図１４〜図１７に示すオイルジェット３０に比べて、ノズル３２の筒状部３９の後端部が、貫通中空部３５の中間部３５ｂ内において上側に延長されている。このため、内燃機関１の冷間時において、弁体３３が下方に移動させられたときには、スプリング３４が下方に最大限に圧縮される前に、弁体３３がノズル３２（筒状部３９）の後端開口部を閉止し、ノズル３２へのエンジンオイルの供給を停止する点に特徴がある。その他の点については、図１４〜図１７に示すオイルジェット３０と同様である。
【００４０】
図１８は、冷間時において内燃機関１が始動した直後のオイルジェット３０の状態を示している。この状態においては、スプリング３４の付勢力が小さいので、主オイル通路８内のエンジンオイルの油圧により弁体３３が容易に下方に移動する。そして、エンジンオイルの通過により弁体３３とノズル３２の後端部との間に生じる低圧により弁体３３に下向きの力が作用し、弁体３３はノズル３２（筒状部３９）の後端部に引き寄せられ、下方に移動する。
【００４１】
その結果、図１９に示すように、弁体３３はノズル３２の筒状部３９の後端開口部に当接して、該後端開口部を閉止する。したがって、ノズル３２にエンジンオイルは供給されない。かくして、エンジンオイルないしはスプリング３４の温度が変態温度を超えるまでは、横弾性係数及び降伏硬度が低い状態にあり、かつノズル３２内は貫通中空部３５内より低圧であるので、ノズル３２の後端の開口部が閉止された状態が維持される。このため、内燃機関１の冷間時には、ノズル３２からピストン４の背面にエンジンオイルは噴射されず、ピストン４の過冷却が防止される。なお、このとき、弁体３３はこれ以上下方へは移動しないので、スプリング３４はこれ以上圧縮されない。つまり、図１４〜図１７に示すオイルジェット３０に比べて、冷間時におけるスプリング３４の変形量ないしは変形ひずみが小さいので、スプリング３４の作動繰り返しに起因する復元性の低下を抑制することができる。すなわち、スプリング３４を繰り返し作動させても復元性は低下しない。
【００４２】
他方、内燃機関１の温度の上昇に伴ってスプリング３４の温度が上昇し、変態温度より高くなると、その横弾性係数及び降伏硬度が高くなり、圧縮されにくい状態となる。すなわち、スプリング３４は、弁体３３に対する付勢力が大きい状態となり、通常の運転時用の所定のばね定数をもつ復元された状態となる。したがって、内燃機関１の温間時には、スプリング３４は、通常の運転時用の所定のばね定数をもつ状態を維持する。
【００４３】
図２０は、内燃機関１の温間時において、主オイル通路８内の油圧が所定圧以下の場合のオイルジェット３０の状態を示している。このように、油圧が低いときには、復元したスプリング３４の通常の付勢力により弁体３３が弁座３７に着座させられ、主オイル通路８からオイルジェット３０へのエンジンオイルの供給は停止される。
【００４４】
図２１は、内燃機関１の温間時において、主オイル通路８内の油圧が所定圧を超えている場合のオイルジェット３０の状態を示している。このように、油圧が高いときには、復元したスプリング３４の通常の付勢力に抗して、油圧により弁体３３が弁座３７から適度に離反させられる。その結果、主オイル通路８からオイルジェット３０にエンジンオイルが供給され、このエンジンオイルはノズル３２を介してピストン４の背面に噴射され、ピストン４が冷却される。
【００４５】
このように、図１４〜図２１に示すオイルジェット３０によれば、いずれも、用いられる部品を４個に維持しつつ、内燃機関１の冷間時におけるピストン４の過冷却を有効に防止することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  内燃機関（エンジン）、２  シリンダブロック、３  シリンダ、４  ピストン、５  コネクチングロッド、６  クランクピン、７  クランクシャフト、８  主オイル通路（メインギャラリ）、９  連通口、１０  オイルジェット、１１  貫通中空部、１２  本体部、１３  ノズル、１４  弁座（バルブシート）、１５  弁体（ボールバルブ）、１６  スプリング、１７  プラグ、１８  オイルジェット本体、１９  ノズル、２０  ボールバルブ、２１  スプリング、２２  スプリング固定プラグ、２３  バルブ動作制御装置、２４  オイルジェットボデー、２５  パイプ、２６  チェックボール、２７  スプリング、２８  チェックボールシート、２９  スペーサ、３０オイルジェット、３１  本体部、３２  ノズル、３３  弁体（ボールバルブ）、３４  スプリング（ばね）、３５  貫通中空部、３５ａ  開口部、３５ｂ  中間部、３６  ボルト穴、３７  弁座（バルブシート）、３８  オイル噴射口、３９  筒状部、４０  鍔部（フランジ部）、４２  膨出部、４４  鍔部挿入穴、４５  段差部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月19日(2010.1.19)
【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】
貫通中空部を有する本体部と、上記貫通中空部の内周面に形成された弁座に対して着座又は離反することにより上記貫通中空部を閉止又は導通させる球形の弁体と、上記弁体を上記弁座に着座させる方向に付勢するばねと、管状に形成され管長手方向に関して第１の端部の近傍に鍔部が設けられる一方第２の端部にオイル噴射口が設けられているノズルとを備えていて、上記ばねが上記鍔部によって支持され、上記ノズルの上記第１の端部近傍部が上記鍔部とともに上記貫通中空部に収容され、上記貫通中空部の内周面から中空部中心側に膨出する膨出部により上記鍔部が上記本体部に固定されている、ピストンの背面にオイルを噴射する内燃機関用のオイルジェットを製造する方法であって、
形成途上のノズルの第１の端部の近傍に据え込み成形加工を施すことにより鍔部を形成し、
形成途上の本体部のノズル側の端部に、該本体部の貫通中空部と連通し、該貫通中空部の内径よりは大きくかつ上記鍔部の外径と同一である内径を有する穴部を形成して、該穴部と上記貫通中空部との境界に段差部を形成し、
上記穴部に、上記ノズルの上記第１の端部近傍部を上記鍔部とともに、上記鍔部が上記段差部と当接するように挿入し、
上記本体部のノズル側の端部にかしめ加工を施し、上記穴部の内周部を貫通中空部中心側に膨出させて膨出部を形成し、該膨出部により上記鍔部を上記本体部に固定することを特徴とする方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【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】
貫通中空部を有する本体部と、上記貫通中空部の内周面に形成された弁座に対して着座又は離反することにより上記貫通中空部を閉止又は導通させる球形の弁体と、上記弁体を上記弁座に着座させる方向に付勢するばねと、管状に形成され管長手方向に関して第１の端部の近傍に鍔部が設けられる一方第２の端部にオイル噴射口が設けられているノズルとを備えていて、上記ばねが上記鍔部によって支持され、上記ノズルの上記第１の端部近傍部が上記鍔部とともに上記貫通中空部に収容され、上記貫通中空部の内周面から中空部中心側に膨出する膨出部により上記鍔部が上記本体部に固定されている、ピストンの背面にオイルを噴射する内燃機関用のオイルジェットを製造する方法であって、
形成途上のノズルの第１の端部の近傍に据え込み成形加工を施すことにより、長円形、楕円形又は周方向に交互に凹凸を繰り返す形状の鍔部を形成し、
形成途上の本体部のノズル側の端部に、該本体部の貫通中空部と連通し、該貫通中空部の内径よりは大きくかつ上記鍔部の外径と同一である内径を有するとともに、上記鍔部の形状に対応する形状を有する穴部を形成して、該穴部と上記貫通中空部との境界に段差部を形成し、
上記穴部に、上記ノズルの上記第１の端部近傍部を上記鍔部とともに、上記鍔部が上記段差部と当接するように挿入し、
上記本体部のノズル側の端部にかしめ加工を施し、上記穴部の内周部を貫通中空部中心側に膨出させて膨出部を形成し、該膨出部により上記鍔部を上記本体部に固定することを特徴とする方法。