(57)【要約】【課題】本発明は、据付性に優れる、一つのジェットノズルで、ピストン裏面、シリンダ内面へのオイルの噴射を可能とした内燃機関のオイルジェット装置を提供する。【解決手段】本発明は、オイルを噴射する噴射向きが可変可能に形成されたジェットノズル１７と、ジェットノズル１７のオイル噴射向きを、内燃機関の温度にしたがい、内燃機関のピストン５の裏面へ向かう方向とシリンダ３の内面へ向かう方向とに変える変更部２７とを備えるものとした。同構成により、据付性に優れる、一つのジェットノズル構造で、高温時のピストン冷却、冷態時のスカッフィング抑制の両方が行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルを噴射する噴射向きが可変可能に形成されたジェットノズルと、
前記ジェットノズルのオイル噴射向きを、内燃機関の温度にしたがい、内燃機関のピストンの裏面へ向かう方向とシリンダの内面へ向かう方向とに変える変更部と、
を具備することを特徴とする内燃機関のオイルジェット装置。
【請求項２】
前記ジェットノズルは、可撓性を有するノズル部材を有し、
前記変更部は、前記内燃機関の温度変化に伴う変形により、前記ノズル部材の姿勢を変更させる変形部材を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のオイルジェット装置。
【請求項３】
前記変形部材は、形状記憶部材であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のオイルジェット装置。
【請求項４】
前記ジェットノズルは、可撓性を有するノズル部材を有し、
前記変更部は、
前記ノズル部材を姿勢変更が可能に支持する支持部材と、
前記内燃機関の温度にしたがい前記支持部材を操作するアクチュエータ部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のオイルジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルをピストンの裏面やシリンダの内面へ向け噴射するオイルジェット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車（車両）に搭載されるエンジン（内燃機関）では、高温時のピストンを冷却するために、特許文献１，３にも開示されているようにピストンの下方にオイルジェット装置を配置して、エンジンのオイルギャラリからのオイルをピストンの裏面へ噴射することが行われている。
またエンジンでは、エンジン冷態時におけるシリンダ内面のスカッフィングを防ぐために、オイルジェット装置を用いて、オイルをシリンダの内面へ噴射することが行われている。
【０００３】
ところで、エンジンでは、両方の機能が求められることがある。
しかし、ピストン冷却とスカッフィング抑制とでは、オイルの吐出方向が異なる。そのため、両方の機能を確保するのには、二種類のオイルジェット装置を装備したり、特許文献２に開示されているような二種類のジェットノズルを使い分ける構造、すなわちピストン冷却用ジェットノズルとスカッフィング抑制用ジェットノズルとを用い、これら両ジェットノズルをノズル切換機構で、エンジン温度にしたがい切り換える構造が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０３９０５号公報
【特許文献２】特開２００６−１３８３０７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６２９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前者の二基のオイルジェット装置を用いる構造は、二基分のスペースを要するため、シリンダ下側の限られた部位には、簡単に据付けることはできない。また後者の二種類のジェットノズルを用いる構造についても、複数のジェットノズルの採用によりノズル全体は過大となるため、限られたシリンダ下側の部位に、簡単に据付けることは難しい。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、据付性に優れる、一つのジェットノズルで、ピストン裏面、シリンダ内面へのオイルの噴射を可能とした内燃機関のオイルジェット装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様は、オイルを噴射する噴射向きが可変可能に形成されたジェットノズルと、ジェットノズルのオイル噴射向きを、内燃機関の温度にしたがい、内燃機関のピストンの裏面へ向かう方向とシリンダの内面へ向かう方向とに変える変更部とを備えるものとした（請求項１）。
好ましくは、ジェットノズルは、可撓性を有するノズル部材を有し、変更部は、内燃機関の温度変化に伴う変形により、ノズル部材の姿勢を変更させる変形部材を有するものとした（請求項２）。
【０００８】
好ましくは、変形部材は、形状記憶部材であるものとした（請求項３）。
好ましくは、ジェットノズルは、可撓性を有するノズル部材を有し、可変部は、ノズル部材を姿勢変更が可能に支持する支持部材と、内燃機関の温度にしたがい支持部材を操作するアクチュエータ部とを有するものとした（請求項４）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ジェットノズルの噴射向きを可変する構造により、据付性に優れる、一つのジェットノズルを用いたオイルジェット装置で、オイルをピストン裏面、シリンダ内面へ噴射することができる。つまり、一つのジェットノズルの流用で、高温時のピストン冷却、冷態時のスカッフィング抑制ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る態様となる内燃機関のオイルジェット装置を示す断面図。
【図２】シリンダ内面へオイルを噴射しているオイルジェット装置を示す図。
【図３】ピストン裏面へオイルを噴射しているオイルジェット装置を示す図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る態様の要部となるオイルジェット装置を示す断面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る態様の要部となるオイルジェット装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図１から図３に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は、本発明を適用したエンジン（内面機関）のオイルジェット装置を示し、図２（ａ），（ｂ）は、オイルがシリンダ内面へ噴射される状態を示し、図３（ａ），（ｂ）は、オイルがピストン裏面へ噴射される状態を示している。
図１中１は、本発明を適用したレシプロエンジン（以下、単にエンジンという：内燃機関）のシリンダブロックを示している。シリンダブロック１には、図２および図３に示されるようにシリンダ３が設けられている。またシリンダ３内には、ピストン５が往復動可能に収められている。ピストン５は、ピストンピン６およびコンロッド７を介して、クランクシャフト（図示しない）に連結される。そして、ピストン５の動きがもたらす、例えば吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程といった燃料の燃焼サイクルにより、シリンダ３内で熱エネルギーを発生させ、同熱エネルギーを運動エネルギーに変換して、クランクシャフトへ出力されるようにしている。
【００１２】
また図１〜図３にも示されるようにシリンダブロック１のうち、シリンダ３の下方、例えばシリンダ３端が開口している端壁面１ａには、シリンダ３の近くに位置して、オイルジェット装置９が据え付けられている。このオイルジェット装置９には、一つのジェットノズル１７を用いて、ピストン裏面（ピストン冠面裏）、シリンダ内面へオイルを噴射可能とした構造が用いられている。
【００１３】
このオイルジェット装置９の各部について説明すると、同装置９は、端壁面１ａに据え付く例えば短柱状の取付部１５と、この取付部１５の外周面からシリンダ３内へ向かって突き出たジェットノズル１７とを有している。
このうち取付部１５は、シリンダブロック１内に形成されたオイルギャラリ、例えばメインオイルギャラリ（図示しない）のオイルをジェットノズル１７の基端（入口）へ導く通路１９、逆止弁２１などを有している。むろん、メインオイルギャラリから取付部１５における通路１９の入口までは、メインオイルギャラリから延びる中継路２３が形成される。
【００１４】
ジェットノズル１７は、可撓性を有するノズル部材から構成される。例えばジェットノズル１７は、合成樹脂製で、中間部の外周部分には、多数の環状溝でなる蛇腹部２５が形成されている。蛇腹部２５は、ジェットノズル１７を中間部から弯曲変形しやすくする部位で、この蛇腹部２５のもたらす可撓性にて、ジェットノズル先端に形成される噴射口１７ａの向きを可変可能としている。このジェットノズル１７には、オイル噴射向きを変える変更部であるところの、エンジンの温度で変形する変形部材、例えばコイル形の形状記憶合金部材２７（形状記憶部材に相当）が組み付けられている。
【００１５】
具体的には、形状記憶合金部材２７は、例えば直線形のコイル形状（図２：低温時）が用いられている。この形状記憶合金部材２７が、蛇腹部２５の外周面に巻き付けられている。このときの形状記憶合金部材２７の剛性により、蛇腹部２５を真っ直ぐな姿勢に保持し、ジェットノズル１７のノズル端（噴射口１７ａ）がシリンダ３の内面に向くようにしている。
【００１６】
コイル形の形状記憶合金部材２７には、予め円弧形のコイル形状（図３）が記憶されている。この記憶した円弧形は、ピストン５が高温となるエンジンの温度が上昇したときに表れ出る。この表れ出る円弧形にて蛇腹部２５を曲成し、ジェットノズル１７を中間部から弯曲させて、ジェットノズル１７のノズル端（噴射口１７ａ）がピストン裏面へ向くようにしている。
【００１７】
つまり、形状記憶合金部材２７により、ジェットノズル１７のオイル噴射向きが、エンジンの温度にしたがい、ピストン５の裏面（ピストン冠面裏）、シリンダ３の内面に向く方向に変わるようにしている。
このジェットノズル１７の挙動を説明すると、エンジンの冷態時（低温時）、ジェットノズル１７は、図２に示されるように直線形の形状記憶合金部材２７によって、噴射口１７ａがシリンダ３の内面に向く姿勢に保持される。つまり、オイル噴射向きはシリンダ内面に定められる。
【００１８】
すると、メインオイルギャラリからのオイルは、通路１９、逆止弁２１を経て、ジェットノズル１７内を通り、噴射口１７ａからシリンダ内面へ噴射される。これより、シリンダ３の内面に付着したオイルにより、シリンダ内面とピストン５との間が潤滑され、スカッフィングが抑えられる。
またエンジンの運転より、エンジンの温度が上昇すると、形状記憶合金部材２７は、図３に示されるように直線形から円弧形に変形（変態）する。すると、蛇腹部２５は、形状記憶合金部材２７にならい円弧形に曲成し、ジェットノズル１７を中間部から弯曲させる。これにより、ジェットノズル１７は、シリンダ内面に向く姿勢から、噴射口１７ａがピストン５の裏面へ向く姿勢に変わる。すると、メインオイルギャラリからのオイルは、今度は、ピストン裏面（ピストン冠面裏）へ噴射され、高温となるピストン５の頂部（冠面）が冷却される。
【００１９】
このようにオイルジェット装置９は、ジェットノズル１７の噴射向きを変える構造により、一つのジェットノズル１７で、オイルをピストン裏面、シリンダ内面へ噴射することができる。つまり、一つのジェットノズル１７で、高温時におけるピストン冷却、冷態時におけるスカッフィング抑制が実現できる。しかも、ジェットノズル１７は、一つでよく、ノズル全体が過大になることが抑えられるから、図２および図３に示されるようなシリンダ下側の限られた部位にオイルジェット装置９の据付けが求められる場合でも、優れた据付性により、容易に据付けることができる。
【００２０】
しかも、ジェットノズル１７のオイル噴射向きを変える構造は、可撓性を有するノズル部材に形状記憶部材２７（変形部材）を組み合わせただけなので、簡単、かつコンパクトな構造ですむ。特に形状記憶部材２７を用いると、ノズル端の向きの変更がしやすい。そのうえ、蛇腹部２５にコイル形の形状記憶部材２７を巻装したことで、ノズル端の向きの変更が容易となるだけでなく、コイル形の形状記憶合金部材２７が、低下した蛇腹部２５の剛性を補う（補強）ので、信頼性に優れたオイルジェット装置９が実現できる。
【００２１】
図４は、本発明の第２の実施形態を示す。
本実施形態は、形状記憶合金部材の代わりにバイメタル部材を用いたものである。
具体的には、例えば、円弧を描いて曲がる蛇腹部２５の内周部分と外周部分とに、蛇腹部２５の軸方向に延びた帯板形のバイメタル部材３１ａ，３１ｂ（変形部材）を添わせて設け、バイメタル部材３１ａ，３１ｂの挙動を利用して、エンジンの温度が低いとき（冷態時）は、噴射口１７ａをシリンダ内面へ向かわせ、エンジンの温度が高くなると、噴射口１７ａをピストン裏面へ向かわせるようにしたものである。
【００２２】
このようにバイメタル部材３１ａ，３１ｂ（変形部材）を用いる構造でも、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
図５は、本発明の第３の実施形態を示す。
本実施形態は、第１，２の実施形態のような自己制御で噴射向きを変えるものではなく、外部制御で噴射向きを変えるようにしたものである。
【００２３】
同構造には、ノズル部材を、支持部材により姿勢変更が可能に支持する支持構造３５と、支持部材を操作するアクチュエータ部３７とを組み合わせた構造が用いられている。例えば、支持構造３５は、円弧を描いて曲がる蛇腹部２５の内周部分と外周部分とに、支持部材となる一対のワイヤ部材３９を添わせて、ジェットノズル１７（ノズル部材）の基端側まで延ばす。ちなみに、ジェットノズル１７の外周面には、ワイヤ部材３９を案内するワイヤガイド３９ａが設けてある。ワイヤ部材３９の先端は、ジェットノズル１７の先端部と蛇腹部２５との間のノズル部分に支持され、ジェットノズル１７を弯曲可能に支持している。すなわち、一対のワイヤ部材３９の押し引きすると、ジェットノズル１７が蛇腹部２５から弯曲（曲成）され、ノズル端の向きが変わる（姿勢変更）。
【００２４】
アクチュエータ部３７は、一対のワイヤ部材３９の延出端間に介装される操作機構、例えばソレノイド４１で構成される。すなわち、ソレノイド４１のプランジャ４１ａの各端（両端）は、一対のワイヤ部材３９端に接続されている。これにより、プランジャ４１ａが一方側へ変位すると、ワイヤ部材３９の押し引きにより、ジェットノズル１７が弯曲し、噴射口１７ａがピストン裏面に向く。またプランジャ４１ａが他方側へ変位すると、同様にワイヤ部材３９の押し引きにより、ジェットノズル１７は弯曲した状態から真っ直ぐの姿勢に戻り、噴射口１７ａがシリンダ内面に向く。
【００２５】
ソレノイド４１には、制御部４３を介してエンジンの温度を検出する温度センサ４５が接続されている。そして、制御部４３に予め設定された制御情報により、エンジンの温度が低いときは（冷態時）、ソレノイド４１が、噴射口１７ａをシリンダ内面へ向かわせる方向に駆動され。エンジンの温度が高温になると、ソレノイド４１が、噴射口１７ａをシリンダ内面へ向かわせる方向に駆動されるようにしている。
【００２６】
このようにアクチュエータ部３７を用いて、エンジンの温度にしたがい、ジェットノズル１７の向きを変えるようにしても、第１，２の実施形態と同様の効果を奏する。
但し、図４および図５において、第１の実施形態と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略した。
なお、上述した各実施形態における各構成およびそれの組合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であることはいうまでもない。また本発明は、実施形態によって限定されることはなく、「特許請求の範囲」によってのみ限定されることはいうまでもない。例えば上述の実施形態では、形状記憶合金部材やバイメタル部材やアクチュエータ部を用いて、自己制御、外部制御により、ジェットノズルのオイル噴射向きを可変したが、これに限らず、他の構造を用いて、ジェットノズルのオイル噴射向きを可変するようにしてもよい。むろん、ピストンは、クーリングチャンネルが付いている構造でも構わない、この場合、ノズル端は、クーリングチャンネルの入口に向く。
【符号の説明】
【００２７】
１  シリンダブロック
３  シリンダ
５  ピストン
１７  ジェットノズル
２７、３１ａ，３１ｂ  形状記憶合金部材，バイメタル部材（変更部、変形部材）
３９  ワイヤ部材（支持部材）
４１  ソレノイド（アクチェータ部）
【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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