(57)【要約】【課題】オイルジェット装置の駆動によってオイルの流れに脈動が発生することを抑制して、ノンキングセンサの誤作動等の不具合を防止する。【解決手段】シリンダブロック３の一側面３ａにチエンカバー４が固定されており、チエンカバー４には第１オイル通路６が形成されて、シリンダブロック３には第２オイル通路７が形成されている。オイルは噴出ノズル８からピストン１に向けて噴出する。シリンダブロック３とチエンカバー４との間に脈動阻止プレート９が挟み固定されている。脈動阻止プレート９には、中央に位置した第１通油穴１３と外側に位置した第２通油穴１４とが空いており、第１通油穴１３を通るオイルと第２通油穴１４を通るオイルとの圧力波の位相が異なることで、脈動を効果的に減衰できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが摺動自在に嵌まったシリンダボアを有する機関本体に、前記ピストンの裏側に向けてオイルを噴出させるオイルジェット装置が接続されたオイル通路を設けている構成であって、
前記オイル通路に、前記ピストンの往復動に連動して前記オイルジェット装置からオイルを間欠的に噴出させることによって発生する脈動を防止する脈動防止手段を備えており、前記脈動防止手段は、前記オイル通路の面積を狭める構成になっている、
内燃機関。
【請求項２】
前記脈動防止手段は前記オイル通路を遮るように配置されたプレートであって、前記プレートに、１つ又は複数の第１通油穴と、前記第１通油穴とは開口面積が異なる１つ又は複数の第２通油穴とが空いている、
請求項１に記載した内燃機関。
【請求項３】
前記プレートの中央部に１つの第１通油穴が空いていて、前記第１通油穴の周囲には、当該第１通油穴よりも小径の第２通油穴が周方向に飛び飛びで多数空けられている、
請求項２に記載した内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ピストン冷却用のオイルジェット装置を備えた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レシプロ式内燃機関において、ピストンの裏側にオイルジェット装置でオイルを噴出させて冷却することは広く行われている。その例として特許文献１には、オイルポンプからオイルが圧送されるオイル通路をシリンダブロックに設けて、オイル通路の端部にオイルジェット装置（ノズル）を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７４３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリンダブロックにオイルジェット用のオイル通路を形成すると、ホースやパイプで配管する場合に比べて構造を簡素化できる利点があるが、オイルジェット装置はピストンの往復動に連動して作動するため、オイルの流れに脈動が発生し、これが異音の原因になったりノッキングセンサの誤作動を引き起こしたりするおそれがあった。
【０００５】
本願発明は、かかる現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、ピストンが摺動自在に嵌まったシリンダボアを有する機関本体に、前記ピストンの裏側に向けてオイルを噴出させるオイルジェット装置が接続されたオイル通路を設けている構成の内燃機関を対象にしている。そして請求項１の発明では、前記オイル通路に、前記ピストンの往復動に連動して前記オイルジェット装置からオイルを間欠的に噴出させることによって発生する脈動を防止する脈動防止手段を備えており、前記脈動防止手段は、前記オイル通路の面積を狭める構成になっている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記脈動防止手段は前記オイル通路を遮るように配置されたプレートであって、前記プレートに、１つ又は複数の第１通油穴と、前記第１通油穴とは開口面積が異なる１つ又は複数の第２通油穴とが空いている。
請求項１に記載した内燃機関。
【０００８】
請求項３の発明は請求項２の発明を具体化したものであり、この発明では、前記プレートの中央部に１つの第１通油穴が空いていて、前記第１通油穴の周囲には、当該第１通油穴よりも小径の第２通油穴が周方向に飛び飛びで多数空けられている。
【０００９】
請求項３の場合、第２通油穴の形状は任意に設定することができるが、例えば周方向の間隔を略等しい矩形や馬蹄形に形成することにより、隣り合った第２通油穴の間の部位を放射方向外側に向けて間隔が広がるテーパ状に形成することが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
オイルの脈動はオイルの流れが停止・再開を繰り返すことによる圧力変化で生じるものであり、流れの停止・再開のタイミングが機関（シリンダブロック）やオイルポンプの固有振動数と一致すると共振によって脈動が増幅して現れる。また、脈動は流れ抵抗が少ないほど発生しやすい性質がある。
【００１１】
しかるに本願発明では、脈動防止手段としてオイル通路の面積を狭めているため、オイルジェット装置のＯＮ・ＯＦＦに伴うオイルの圧力変化が攪乱されて、脈動を防止又は著しく抑制できる。その結果、機関に異音が発生することやノッキングセンサが誤作動することを防止又は著しく抑制できる。
【００１２】
特に、請求項２のように脈動防止手段をプレートで構成して第１通油穴と第２通油穴との開口面積を異ならせると、第１通油穴を通るオイルの振動（圧力変化）と第２通油穴を通るオイルの振動（圧力変化）との位相がずれることで振動が打ち消し合うため、脈動の発生をより的確に防止又は抑制できる。
【００１３】
更に、請求項３の構成を採用すると、第１通油穴はプレートの中央にあって穴径が大きいため、異物の詰まりを的確に阻止できる利点がある。また、請求項３では、第２通油穴は第１通油穴を囲うように空けられているため、オイル通路を通るオイルにはいわば芯層とその周囲の層とに速度差が生じて振動を互いに打ち消し合う効果がより確実化される。このため、脈動防止機能がより一層的確に発揮される。
【００１４】
この請求項３の場合、第２通油穴の配置間隔（周方向のピッチ）を一定にしておくと、乱流の発生を防止できて特に好ましい。また、オイル通路を流れるオイルの流速を見ると、通路の内面に接している部分は抵抗によって流速が低下するため軸心部において流速が速くなっているが、上記のように、請求項３において隣り合った第２通油穴の間の部位を放射方向外側に向けて間隔が広がるテーパ状に形成しておくと、プレートの中央部ほど空隙率を大きくできるため、プレートに作用する流れ抵抗をできるだけ低減してプレートの耐久性を向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は内燃機関の部分的な断面図、（Ｂ）（Ｃ）はオイルジェット装置の別例を示す図である。
【図２】（Ａ）は図１の要部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図である。
【図３】他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１（Ａ）に示すように、内燃機関はピストン１が摺動自在に嵌まったシリンダボア２を有するシリンダブロック３と、シリンダブロック３の一側面３ａに固定されたチエンカバー４とを有しており、これらシリンダブロック３とチエンカバー４と図示しないシリンダヘッドとで機関本体が構成されている。チエンカバー４とシリンダブロック３との間にはタイミングチエンが配置される空間が空いているが、図１ではチエンカバー４の一部しか表示してないため、空間は現れていない。
【００１７】
チエンカバー４の側面のうち下部でかつクランク軸（図示せず）から水平方向にずれた部位に、オイルフィルター５が固定されている。チエンカバー４にはオイルフィルター５の吐出ポートに連通した第１オイル通路６が形成されて、シリンダブロック３には、第１オイル通路６に連通した第２オイル通路７が形成されており、第２オイル通路７の先端にオイルジェット装置の一例としての噴出ノズル８を装着している。
【００１８】
第１オイル通路６は、横長の上部及び下部とこれらを繋ぐ縦長部とでクランク状に形成されており、第２オイル通路７は水平状の姿勢になっている。なお、第１オイル通路６の縦長部をシリンダブロック３の一側面３ａに向けて開口した長溝として、シリンダブロック３に重ねることで通路を形成することも可能である。また、図１（Ａ）はシリンダボア２とオイルフィルター５とを同一面に表示しているが、実際には、シリンダボア２とオイルフィルター５とはクランク軸の軸線と直交した方向にずれており、従って、第１オイル通路６の縦長部は側面視では傾斜姿勢になっている。
【００１９】
図（Ａ）の噴出ノズル８はシリンダブロック３の内面から内側にはみ出ているが、オイルジェット装置の態様としては、図１（Ｂ）に示すようにノズル９をシリンダブロック３の肉厚部内に格納したり、図１（Ｃ）に示すように、第２オイル通路７の出口部を狭めることでノズル部８′と成すことも可能である。
【００２０】
第１オイル通路６と第２オイル通路７との境界部に、脈動防止手段としての脈動阻止プレート９を配置している。実施形態では脈動阻止プレート９は、図２のとおり、シリンダブロック３に形成した凹所１０にゴム製リム１１を介して嵌め込んでおり、チエンカバー４で押え固定している（凹所１０をチエンカバー４に形成して、チエンカバー４に脈動阻止プレート９を嵌め込むことも可能である。）。
【００２１】
リム１１は脈動阻止プレート９にインサート成形されており、固定強度を高めるため、オイル通路６，７に僅かにはみ出た内向き環状部１１ａを設けると共に、脈動阻止プレート９のうちリム１１で包まれた部分に係合穴１２を周方向に沿って飛び飛びで多数形成し、リム１１を係合穴１２に貫通させている。
【００２２】
脈動阻止プレート９は、ステンレス板ばね鋼、或いは鋼板のような金属板を材料として円形に形成されており、オイル通路６，７に露出した部分に、中心に位置した１つの第１通油穴１３と、その周囲に位置した周方向に等間隔で並んだ多数の第２通油穴１４とが空いている。
【００２３】
第１通油穴１３は円形（真円形）になっている一方、第２通油穴１４は、放射方向に延びる２つの内側面１４ａが平行で半径外側が円弧になった略台形になっている。このため、脈動阻止プレート９のうち隣り合った第２通油穴１４の間に位置した挟間部１５は、軸心から外側に向けた方向に間隔が広がるテーパ状（或いは、軸心方向に向いて間隔が狭まるテーパ状）になっている。
【００２４】
更に、個々の第２通油穴１４の開口面積は、第１通油穴１３の開口面積よりもかなり小さくなっている（例えば、第１通油穴１３の開口面積を第２通油穴１４の開口面積の１．５場合〜２倍程度に設定している。）。更に、第２オイル通路１４の配置ピッチを第２通油穴１４の溝幅よりも少し大きい程度に設定しており、このため、挟間部１５の横幅は第２通油穴１４の溝幅よりも遙かに小さい寸法（数分の１）になっている。第１通油穴１３と第２通油穴１４との間の内周部１６の幅寸法は、挟間部１５の幅寸法と同じ程度に設定している。
【００２５】
図示してないが、潤滑系には、ピストン１の動きに連動して噴出ノズル８からオイルを噴出させるための制御手段を設けている。制御手段は噴出ノズル８に設けてもよいし、潤滑通路の途中に配置してもよい。
【００２６】
(2).第１実施形態のまとめ
以上の構成において、オイル通路は脈動阻止プレート９の箇所で流路が狭められているため、第１オイル通路６から第２オイル通路７に向けて流れるオイルは、脈動阻止プレート９を通過するに際して流れ抵抗を受ける。また、オイルの流れ停止によって、衝撃波が噴出ノズルと８と反対側に向けて放射されるが、衝撃波も脈動阻止プレート９で著しく減衰する。このため、ピストン１の動きに連動してオイルの流れが間欠的にＯＮ・ＯＦＦされても、オイルの圧力変化は滑らかでなく不規則なものとなり、その結果、脈動の発生を防止又は著しく抑制できる。従って、脈動に起因した異音やノッキングセンサの誤作動を防止又は著しく抑制できる。
【００２７】
また、本実施形態のように第１通油穴１３の開口穴を第２通油穴１４よりも大きく開口させると、オイルの流速が最も速い箇所に第１通油穴１３が位置しているため、流れ抵抗をできるだけ抑制できると共に、速い流れに乗って運ばれた異物を支障なく通過させることができる（異物の詰まりを防止できる。）。
【００２８】
また、脈動阻止プレート９のうち隣り合った第２通油穴１４の間の挟間部１５は、第１通油穴１３に近付くに従って幅が小さくなったテーパ部になっているため、脈動阻止プレート９を全体としてみると、オイル通路６，７の中央部を流れるオイルの流れをできるだけ阻害しない構造になっており、このため、脈動阻止プレート９に大きな圧力が掛かる（応力が発生する）ことを防止できるのであり、その結果、脈動阻止プレート９の耐久性を向上できる。
【００２９】
更に、第１通油穴１３の箇所と第２通油穴１４の箇所とでオイルの流速が相違するため、オイルの流れのＯＮ・ＯＦＦによる振動（圧力波・衝撃波）の位相が互いにずれることになり、これにより、振動を打ち消し合って脈動を効果的に防止できる。
【００３０】
なお、オイルの温度が低いと粘度が高くなって脈動阻止プレート９に作用する押圧力が大きくなるが、脈動阻止プレート９はオイルの粘度が低くても十分に耐えるように、材質と厚さとを選択している。脈動阻止プレート９が弾性変形すると、オイルの流れのＯＮ・ＯＦＦに共振することが有り得るが、これは、脈動阻止プレート９に高い剛性を保持させることで防止できる。
【００３１】
実施形態のようにゴム製（樹脂製でもよい）のリム１１を併用すると、シール性に優れていると共に、振動を吸収して脈動をより的確に阻止できる利点である。また、実施形態のように脈動阻止プレート９をシリンダブロック３とチエンカバー４とで保持すると、面倒な加工や固定手段は不要であるため、構造を簡単化してコストを抑制できる利点がある。
【００３２】
(3).他の実施形態
図３では脈動阻止プレート９の他の形態を示している。このうち（Ａ）に示す例では、脈動阻止プレート９を格子状に形成しており、通油穴１７は、中央部に位置した４つの角形穴１７ａと、その周囲に配置された衛星穴１７ｂとで構成されている。（Ｂ）に示す例では、第１通油穴１３の外側に４つの第２通油穴１４を設けた場合において、第２通油穴１４を周方向に長い円弧状長穴に形成している。
【００３３】
（Ｃ）に示す例では、通油穴１７は扇形に形成されており、これが周方向に並んでいる。狭間部１５はストレート形状になっているが、一点鎖線で示すように中心に向けて幅が狭くなるテーパ状に形成することも可能である。（Ｄ）に示す例では、第１通油穴１３と第２通油穴１４を形成した場合において、第２通油穴１４の群が渦巻き状に並ぶように設定している。狭間部１５は、第１通穴１３に向けて幅が狭くなるテーパ状に形成されている。
【００３４】
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば脈動防止手段として脈動阻止プレートを使用する場合、例えば通油穴を水玉模様状に空けることも可能である。また、脈動防止手段としては、脈動阻止プレートの他に例えば金網のようなメッシュ体を使用することも可能である（その場合、目の粗さが異なるメッシュ体を若干の間隔を空けて配置するといったことも可能である。）。
【００３５】
更に、脈動防止手段としては、オイル通路の一部をオリフィス状に形成することも可能である。オイル通路をシリンダブロックのみに形成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本願発明は内燃機関に実際に適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ピストン
２  シリンダボア
３  シリンダブロック
４  チエンカバー
５  オイルフィルター
６  第１オイル通路
７  第２オイル通路
８  オイルジェット装置の一例としての噴出ノズル
９  脈動防止手段の一例としての脈動阻止プレート
１０  凹所
１１  ゴム製のリム
１３  第１通油穴
１４  第２通油穴
１５  隣り合った第２通油穴の間の挟間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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