(57)【要約】【課題】エンジンの冷却装置に関し、クーリングチャンネル内のオイル充填率の向上、機関の摩擦損失低減、オイル使用量低減を図ることにある。【解決手段】シリンダブロック１内に形成され、一端をオイル供給機構２０に接続されると共に、他端にピストン３の外周面に臨む噴射口６が設けられた供給油路５と、ピストン３内に形成され、一端にシリンダ２の内周面に臨む導入口８が設けられると共に、他端がクーリングチャンネル７に接続された導入油路９と、を備え、噴射口６と導入口８との少なくとも一部が重なる時期に、オイル供給機構２０が供給油路５にオイルを供給して、導入油路９からクーリングチャンネル７にオイルを充填させることを特徴とするエンジンの冷却装置。【選択図】図１
2015090136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダ内に往復移動自在に収容されると共に内部に冷却油路が形成されたピストンと、少なくとも前記冷却油路にオイルを供給可能なオイル供給機構とを含むエンジンの冷却装置であって、
前記シリンダブロック内に形成され、一端を前記オイル供給機構に接続されると共に、他端に前記ピストンの外周面に臨む噴射口が設けられた第１の供給油路と、
前記ピストン内に形成され、一端に前記シリンダの内周面に臨む導入口が設けられると共に、他端が前記冷却油路に接続された第２の供給油路と、を備え、
前記噴射口と前記導入口との少なくとも一部が重なる時期に、前記オイル供給機構が前記第１の供給油路にオイルを供給して、前記第２の供給油路から前記冷却油路にオイルを充填させる
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記第１の供給油路が、前記オイル供給機構との接続端から前記噴射口に臨み軸方向上向きに傾斜して直線状に延設され、
前記第２の供給油路が、前記導入口から前記冷却油路に臨み軸方向上向きに傾斜して直線状に延設された
請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項３】
前記第１の供給油路が、前記オイル供給機構との接続端から前記噴射口に臨む軸方向下向きに傾斜して直線状に延設され、
前記第２の供給油路が、前記導入口から前記冷却油路に臨むＶ字状に屈曲形成された
請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンの冷却装置として、オイルジェットノズルから噴出したオイルをピストン下部のオイル導入口からピストン内部のクーリングチャンネルへ供給することでピストンを冷却するものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、オイルジェットから噴出されるオイルはピストン下部より供給するため、ピストンが上死点付近に位置する場合には、オイルジェットとピストンの位置が遠く、クーリングチャンネル（冷却油路）以外へオイルの飛散が生じることと、クランケース内の雰囲気気体の取り込みにより、クーリングチャンネル内のオイル充填率が低下する。
【０００５】
また、ピストンの往復運動に伴う慣性によりオイルがオイル導入路内で上下に動き回ることにより、クーリングチャンネル内のオイル充填率が低下する。
【０００６】
クーリングチャンネル内部のオイル充填率が低い場合、液体よりも気体の熱伝導率は低いため、十分にピストンを冷却することができないという問題や、エンジンの冷間始動時においてオイルジェットからの熱量が少ないと、オイル温度が低く粘度が増加するため、機関の潤滑部分における摩擦損失が増大してしまう等の問題が生じる。
【０００７】
その他、オイルジェットでオイルを高圧で噴射し続けるため、オイル使用量が増大するという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、ピストンのクーリングチャンネル内のオイル充填率の向上、機関の潤滑部分における摩擦損失低減、オイル使用量低減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のエンジンの冷却装置は、シリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダ内に往復移動自在に収容されると共に内部に冷却油路が形成されたピストンと、少なくとも前記冷却油路にオイルを供給可能なオイル供給機構とを含むエンジンの冷却装置であって、前記シリンダブロック内に形成され、一端を前記オイル供給機構に接続されると共に、他端に前記ピストンの外周面に臨む噴射口が設けられた第１の供給油路と、前記ピストン内に形成され、一端に前記シリンダの内周面に臨む導入口が設けられると共に、他端が前記冷却油路に接続された第２の供給油路と、を備え、前記噴射口と前記導入口との少なくとも一部が重なる時期に、前記オイル供給機構が前記第１の供給油路にオイルを供給して、前記第２の供給油路から前記冷却油路にオイルを充填させることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１の供給油路が、前記オイル供給機構との接続端から前記噴射口に臨み軸方向上向きに傾斜して直線状に延設され、前記第２の供給油路が、前記導入口から前記冷却油路に臨み軸方向上向きに傾斜して直線状に延設されていてもよい。
【００１１】
また、前記第１の供給油路が、前記オイル供給機構との接続端から前記噴射口に臨む軸方向下向きに傾斜して直線状に延設され、前記第２の供給油路が、前記導入口から前記冷却油路に臨むＶ字状に屈曲形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエンジンの冷却装置によれば、ピストンのクーリングチャンネル内のオイル充填率の向上、機関の潤滑部分における摩擦損失低減、オイル使用量低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの冷却装置を示す模式的な部分断面図である。
【図２】本実施形態のエンジンの冷却装置によるオイル供給時期を示すタイムチャートである。
【図３】他の実施形態に係るエンジンの冷却装置を示す模式的な部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図に基づいて、本発明の一実施形態に係るエンジンの冷却装置について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態における２サイクルエンジンの全体構成を示す図である。同図における符号１０は、エンジン本体であり、シリンダ２を有するシリンダブロック１と、クランク機構３０に連結されて、シリンダ２の内周面２ａに沿って往復運動するピストン３とを備えている。なお、図１中の符号４０は、シリンダヘッド、符号４１は吸排気バルブを示している。
【００１６】
ピストン３は、複数のピストンリング溝３ａを有しており、ピストンリング溝３ａに装着される図示しないピストンリングが、シリンダ２の内周面２ａに沿って摺動する構成となっている。
【００１７】
シリンダブロック１は、注油ポート４、供給油路５及び、ピストン外周面に臨む噴射口６を有している。なお、本実施形態の注油ポート４、及び供給油路５は、本発明の第１の供給油路を構成する。
【００１８】
注油ポート４は、シリンダブロック１の下側（軸方向の下側）に形成され、供給油路５は、シリンダブロック１のシリンダ２の内周面２ａ側に形成されて、これら注油ポート４と供給油路５とは互いに接続されている。
【００１９】
供給油路５は、注油ポート４からシリンダ２の内周面２ａ側に向かって軸方向上向きになるように直線状に傾斜して形成され、注油ポート４と噴射口６とを連通させる。
【００２０】
噴射口６は、供給油路５のシリンダ２の内周面２ａに形成されている。噴射口６は、ピストンリング溝３ａ（軸方向における一番下側のピストンリング溝）よりも下方の空間に開口している。なお、この噴射口６を設ける位置の高さは、ピストンリング溝３ａ（軸方向における一番下側のピストンリング溝）の位置よりも下方であれば、その位置を自由に設定できる。
【００２１】
オイル供給機構２０は、オイルポンプ２１、ポンプ接続用配管２２、オイルパン２３（又はオイルタンク２４）、注油ポート接続用配管２５、制御装置（注油期間調整装置）２６、制御バルブ２７とを備えている。
【００２２】
オイルポンプ２１は、ポンプ接続用配管２２を介してオイルパン２３（又はオイルタンク２４）と接続するとともに、注油ポート接続用配管２５を介して注油ポート４と接続し、オイルパン２３（又はオイルタンク２４）のオイルを注油ポート４に圧送する。
【００２３】
注油ポート４に接続された注油ポート接続用配管２５には、制御装置（注油期間調整装置）２６から入力される指示信号に応じて開閉する制御バルブ２７が設けられている。すなわち、制御バルブ２７は、制御装置（注油期間調整装置）２６からの指令を受け、注油ポート４へのオイルの供給、供給停止を行う構成となっている。
【００２４】
制御装置２６は、クランク角度を検出するクランク角センサ２８と電気的に接続されている。
【００２５】
クランク角センサ２８は、図示しないクランク軸と一体に回転するクランクプレートの回転に応じてパルス信号を制御装置２６に出力する。
【００２６】
ピストン３内部にはクーリングチャンネル（冷却油路）７が設けられる。クーリングチャンネル７は、ピストン３と同心で且つピストン３全周に亘る中空のリング状に形成される。このクーリングチャンネル７には冷却媒体としてのオイルが流通ないし循環される。
【００２７】
ピストン３外周面にはオイルの導入口８と図示しない排出口とが設けられており、導入口８から接続される導入油路９がクーリングチャンネル７と接続している。なお、本実施形態の導入油路９は、本発明の第２の供給油路を構成する。
【００２８】
導入口８は、シリンダ２の内周面２ａの噴射口６からオイルが噴出される位置に形成されている。導入油路９は、導入口８からクーリングチャンネル７に向かって、軸方向上向きになるように直線状に傾斜して形成されている。
【００２９】
次に実施形態におけるエンジンの冷却装置の制御を図２に基づいて説明する。
【００３０】
なお、図２（ａ）は、ピストンの吸入行程、圧縮行程、燃焼・膨張行程、排気行程におけるピストンの軸方向位置を示し、図２（ｂ）は、（ａ）の燃焼・膨張行程においてピストンが下死点近傍に位置する時に制御装置２６から制御バルブ２７のソレノイドに印加されるパルス信号（電流）を示している。
【００３１】
本実施形態のエンジンの冷却装置は、燃焼・膨張行程においてピストン３が下死点近傍に位置（図２（ａ）の太線参照）する時に、クランク角センサ２８から制御装置２６に信号を出力し、制御装置２６は制御バルブ２７を開く指令を与える。オイルポンプ２１によりオイルパン２３（又はオイルタンク２４）のオイルが注油ポート４に圧送された後、供給油路５を通してシリンダ２内周面２ａにある噴射口６からピストン３側に所定期間（図２（ｂ）参照）噴射し、噴射されたオイルがピストン３の導入口８から導入油路９を通りクーリングチャンネル７内に供給され、クーリングチャンネル７内を循環された後、排出口からクランク機構３０に排出されることで、ピストン３の熱を奪い去る構成となっている。
【００３２】
次に、本実施形態に係るエンジンの冷却装置の作用効果について説明する。
【００３３】
本実施形態のエンジンの冷却装置では、オイル供給機構２０によりオイルが注油ポート４に供給された後、供給油路５を通してシリンダ２内周面２ａにある噴射口６からピストン３側に噴射し、噴射されたオイルが導入口８から導入油路９を通りクーリングチャンネル７内に供給される形態となっており、シリンダ２内周面２ａにある噴射口６とピストン３側のオイル導入口１３との距離が近い。
【００３４】
これにより、クーリングチャンネル７以外へオイルの飛散が生じることや、クランケース内の雰囲気気体の取り込みが生じにくくなる。
【００３５】
したがって、クーリングチャンネル７に真下からオイルを供給する場合と比べ、クーリングチャンネル内のオイル充填率の低下を抑制することができる。
【００３６】
また、供給油路５及び導入油路９は、オイル供給方向に対して軸方向が上向きになるように直線状に傾斜して形成されている。
【００３７】
このことから、オイルがクーリングチャンネル７内に供給油路５及び導入油路９を介して供給されると、シリンダ２内周面２ａが導入口８を閉鎖することから、ピストンの往復運動に伴う慣性によりオイルがオイル導入油路９内で上下に動き回ることにより生じるオイルの降下を生じにくくなる。
【００３８】
したがって、クーリングチャンネル７の真下からオイルを供給する場合と比べ、クーリングチャンネル７内のオイル充填率の低下を抑制できる。
【００３９】
さらに、オイル供給機構２０には、各注油ポート４に接続された注油ポート接続用配管２５に設けられた制御バルブ２７を有しているため、オイルを高圧で噴射し続ける必要がなく、また、ピストン下死点近傍でのみ一定期間オイルを噴射すればよい。
【００４０】
したがって、オイル噴射量をコントロールすることが可能となり、オイル使用量を低減させ、オイルポンプ２１の駆動力を低くすることができる。
【００４１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００４２】
例えば図３に示すように、供給油路５を、注油ポート４からシリンダ２の内周面に臨む軸方向下向きに直線状に傾斜させ、ピストン３における導入油路９を、導入口８からクーリングチャンネル７に臨むＶ字状に屈曲形成させてもよい。
【００４３】
この場合も、オイル噴射量をコントロールでき、オイル使用量を低減することができる。
【００４４】
また、制御バルブ２７を開弁する期間（オイルを供給する期間）は、ピストン３が下死点近傍に位置する期間に限定されず、噴射口６と導入口８とが互いに対向して、少なくともその一部が違いに重なる期間であれば、例えば上死点等、これら噴射口６や導入口８が形成される位置に応じて適宜最適な時期に設定することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  シリンダブロック
２  シリンダ
２ａ  シリンダ内周面
３  ピストン
３ａ  ピストンリング溝
４  注油ポート
５  供給油路
６  噴射口
７  クーリングチャンネル
８  導入口
９  導入油路
１０  エンジン本体
２０  オイル供給機構
２１  オイルポンプ
２２  ポンプ接続用配管
２３  オイルパン
２４  オイルタンク
２５  注油ポート接続用配管
２６  制御装置（注油期間調整装置）
２７  制御バルブ
２８  クランク角センサ
【図１】
2015090136.tif 000003
【図２】
2015090136.tif 000004
【図３】
2015090136.tif 000005