(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のオイル供給部から供給されたオイルを複数のピストンのうちの１つの前記ピストンのクーリングチャンネルのオイル流入口に向けて各々噴射する複数のオイルジェットを有する内燃機関のピストン冷却システムにおいて、
前記オイル供給部と複数の前記オイルジェットとを接続する円柱空洞部である接続部に配置されたオイルジェット分配器を備え、
前記オイルジェット分配器は、前記ピストンが上死点と下死点との間の中間点よりも前記下死点に近い範囲内から選択された所定の領域である下死点側所定領域にある場合に前記オイル供給部と前記オイルジェットとを連通状態にし、前記ピストンが前記下死点側所定領域以外の領域にある場合には前記オイル供給部と前記オイルジェットとを遮断状態にするように構成されており、
前記オイルジェット分配器は、
前記接続部の側面に円柱の軸方向に異なる位置に各々接続され、前記接続部と前記オイルジェットを連通する管である複数のオイルギャラリーと、
前記接続部の内部に回転できる程度のクリアランスで配置された管体であって、前記オイル供給部から供給された前記オイルが管内に流入するように構成され、前記内燃機関のクランクシャフトの回転動力が伝達されることで前記クランクシャフトと同期して回転する円筒管を備え、
前記円筒管は、
前記ピストンが前記下死点側所定領域以外の領域にある場合に、その前記ピストンに前記オイルを供給する前記オイルジェットに接続された前記オイルギャラリーと、前記オイル供給部とを遮断状態にする側面部を有するとともに、
前記ピストンが前記下死点側所定領域にある場合に、その前記ピストンに前記オイルを供給する前記オイルジェットに接続された前記オイルギャラリーと、前記オイル供給部とを連通するように前記側面部に前記円筒管の円筒の軸方向に異なる位置に複数設けられた複数の穴部を有し、
１つの前記オイルギャラリーは、前記下死点に位置するタイミングが同じ複数の前記ピストンに対応する複数の前記オイルジェットに接続されることを特徴とする内燃機関のピストン冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載のピストン冷却システムを備えることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のピストン冷却システム及びこれを備える内燃機関に関し、詳しくは、内燃機関のオイルジェット式のピストン冷却システム及びこれを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のピストン冷却システムとして、シリンダブロックのピストンよりも下方側の部分に配置されたオイルジェットからピストンに向けてオイルを吹き付けて、ピストンをオイルによって冷却するオイルジェット式のピストン冷却システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、従来のオイルジェットは、ピストンに設けられたクーリングチャンネル（オイル流路）のオイル流入口に向けて、オイルを噴射する。この噴射されたオイルは、オイル流入口からクーリングチャンネル内に流入して、クーリングチャンネル内を流動しながらピストンを冷却する。
【０００４】
また、オイルジェットはシリンダブロックのピストンよりも下方側の部分に配置されているので、ピストンの往復移動に伴ってピストンのオイル流入口との距離が変化する。具体的にはオイルジェットは、ピストンが上死点にある場合よりも下死点にある場合の方がピストンのオイル流入口とオイルジェットとの距離が短くなる。
【０００５】
また、オイルジェット用のオイルは、内燃機関のクランクシャフトの回転動力で駆動されるオイルポンプによって圧送されて、オイルジェットから噴射されている。そして、オイルジェットは、オイルポンプから圧送されたオイルを絞ることにより、流速を上昇させて、オイルをピストンのオイル流入口に向けて噴射している。
【０００６】
内燃機関が稼動してクランクシャフトが回転している間、オイルポンプは常時回転するので、従来のピストン冷却システムでは、内燃機関の稼動中、ピストンの位置にかかわらずにオイルジェットから常時オイルを噴射する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２０８７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のようにオイルジェットから常時オイルを噴射する場合には、ピストンが上死点と下死点との中間点よりも上死点に近い範囲内にある場合であっても、オイルジェットからオイルが噴射されることになる。しかしながら、この場合、ピストンの往復移動により、オイルジェットとピストンのオイル流入口との距離が相対的に長くなっている時期においてもオイルジェットからオイルが噴射されることになるので、オイルジェットから噴射されたオイルの噴霧が大きく広がった状態でピストンのオイル流入口に到達することになる。また、この場合、ピストンのオイル流入口に到達した時のオイルの噴流速度も低下してしまう。
【０００９】
そのため、従来の内燃機関のピストン冷却システムでは、オイルジェットから噴射されたオイルのうち、ピストンのオイル流入口によって捕集されるオイルの割合（すなわち、
ピストンのオイル流入口におけるオイル捕集率）は十分に高いとはいえなかった。したがって、ピストンのクーリングチャンネル内に流入するオイルの量も十分に多いとはいえないので、ピストンの冷却に使用するオイルを効率的に利用できているとはいえなかった。
【００１０】
また従来のようにオイルジェットがオイルを常時噴射する場合、オイルのトータルの噴射量が多くなるので、オイルポンプの負荷が大きくなり、その結果、このオイルポンプを駆動する内燃機関に対して、大きな駆動トルクが要求されることになる。この結果、内燃機関の燃料消費量が多くなるので、燃費が十分に良好であるとはいえなかった。
【００１１】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ピストンの冷却に使用するオイルを効率的に利用できるとともに、燃費を向上させることができる内燃機関のピストン冷却システム及び内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関のピストン冷却システムは、内燃機関のオイル供給部から供給されたオイルを複数のピストンのうちの１つの前記ピストンのクーリングチャンネルのオイル流入口に向けて各々噴射する複数のオイルジェットを有する内燃機関のピストン冷却システムにおいて、前記オイル供給部と複数の前記オイルジェットとを接続する円柱空洞部である接続部に配置されたオイルジェット分配器を備え、前記オイルジェット分配器は、前記ピストンが上死点と下死点との間の中間点よりも前記下死点に近い範囲内から選択された所定の領域である下死点側所定領域にある場合に前記オイル供給部と前記オイルジェットとを連通状態にし、前記ピストンが前記下死点側所定領域以外の領域にある場合には前記オイル供給部と前記オイルジェットとを遮断状態にするように構成されており、前記オイルジェット分配器は、前記接続部の側面に円柱の軸方向に異なる位置に各々接続され、前記接続部と前記オイルジェットを連通する管である複数のオイルギャラリーと、前記接続部の内部に回転できる程度のクリアランスで配置された管体であって、前記オイル供給部から供給された前記オイルが管内に流入するように構成され、前記内燃機関のクランクシャフトの回転動力が伝達されることで前記クランクシャフトと同期して回転する円筒管を備え、前記円筒管は、前記ピストンが前記下死点側所定領域以外の領域にある場合に、その前記ピストンに前記オイルを供給する前記オイルジェットに接続された前記オイルギャラリーと、前記オイル供給部とを遮断状態にする側面部を有するとともに、前記ピストンが前記下死点側所定領域にある場合に、その前記ピストンに前記オイルを供給する前記オイルジェットに接続された前記オイルギャラリーと、前記オイル供給部とを連通するように前記側面部に前記円筒管の円筒の軸方向に異なる位置に複数設けられた複数の穴部を有し、１つの前記オイルギャラリーは、前記下死点に位置するタイミングが同じ複数の前記ピストンに対応する複数の前記オイルジェットに接続されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る内燃機関のピストン冷却システムによれば、ピストンが下死点側所定領域にある場合にのみ、すなわちピストンのオイル流入口とオイルジェットとの距離が相対的に短い場合にのみ、オイルをオイルジェットからピストンのオイル流入口に向けて噴射させることができる。これにより、オイル流入口とオイルジェットとの距離が相対的に長く、オイルがオイル流入口に捕集され難い状態でのオイル噴射がなくなり、ピストンのオイル流入口によって捕集されるオイルの割合を上昇させることができるので、ピストンの冷却に使用するオイルを効率的に利用できる。
【００１４】
また、ピストンの位置にかかわらずにオイルジェットがオイルを常時噴射する場合に比較して、オイルジェットのトータルのオイル噴射量を低減させることができる。これにより、オイルを圧送するオイルポンプを駆動する内燃機関に要求される駆動トルク（オイルポンプの駆動トルク）を低減させることができるので、内燃機関の燃費を向上させることができる。
【００１５】
また、オイルジェットは、オイルを消費する内燃機関の部位の中で最も多くのオイル流量を必要とする部位の一つである。これに対して、本発明によれば、オイルジェットのトータルのオイル噴射量を低減させることができるので、内燃機関の油圧を全体的に高い値に維持することが容易にできるようになる。これにより、内燃機関の摺動部（例えばクランクシャフト用の滑り軸受等）における油圧を高い値に維持することが容易になり、摺動部に摩耗等の不具合が発生することを効果的に抑制することができる。
【００１７】
また上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、上記のピストン冷却システムを備えることを特徴とする。この本発明に係る内燃機関によれば、上記のピストン冷却システムを備えているので、上記と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の内燃機関のピストン冷却システム及び内燃機関によれば、ピストンの冷却に使用するオイルを効率的に利用できるとともに、内燃機関の燃費を向上させることができる。また、内燃機関の油圧を全体的に高く維持することが容易になり、内燃機関の摺動部における油圧を高く維持して、摺動部に摩耗等の不具合が発生することを効果的に抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は、実施形態に係る内燃機関の構成を模式的に示す概略図である。図１（ｂ）はピストンの内部構造とオイルジェットの構成とを説明するための模式図である。なお図１（ｂ）においてピストンは下死点にある。
【図２】実施形態に係るピストン冷却システムの全体構成を模式的に示す概略図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は実施形態に係るオイルジェット分配器の詳細を説明するための模式図である。
【図４】図４（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図４（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】比較例に係るピストン冷却システムを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関のピストン冷却システム２０、及びこれを備える内燃機関１について図面を参照しつつ説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように実際の製品から寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際の製品の比率と一致しているとは限らない。
【００２１】
図１（ａ）は、本実施形態に係る内燃機関１の構成を模式的に示す概略図である。内燃機関１の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例としてディーゼル機関を用いる。また、内燃機関１が搭載されている車両の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、バスやトラック等の大型車両を用いる。また図１（ａ）に図示されているＸ−Ｙ−Ｚの直交座標のうちＺ方向は紙面奥側から手前側に向かう方向である。
【００２２】
内燃機関１は、シリンダブロック１０、シリンダブロック１０の上部に配置されたシリンダヘッド１１、及びシリンダブロック１０の下部に配置されたオイルパン１２を備えている。また内燃機関１は、シリンダヘッド１１に形成された吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁１３及び排気弁１４を備えている。内燃機関１は、シリンダブロック１０に形成された気筒（シリンダ）内に、ピストン１５を備えている。なお、図１（ａ）においてピストン１５は上死点にある。また内燃機関１は、クランクシャフト１６を備えるとともに、クランクシャフト１６とピストン１５とを連結するコンロッド１７も備えている。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る内燃機関１は、気筒を複数個備えており、その結果、ピスト
ン１５も複数個備えている（後述する図２参照）。複数の気筒はクランクシャフト１６の軸線方向（Ｚ方向）に、列状に配置されている。複数の気筒の具体的な個数は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として４個である。なお、図１（ａ）においては、複数の気筒のうち１つの気筒の内部が模式的に断面図示されている。
【００２４】
内燃機関１のシリンダブロック１０及びシリンダヘッド１１には、それぞれ冷媒（冷却水）が通過する冷媒通路（図示せず）が設けられている。この冷媒通路を通過する冷媒によって、シリンダブロック１０及びシリンダヘッド１１は冷却されている。
【００２５】
内燃機関１のピストン冷却システム２０は、内燃機関１のピストン１５をオイルによって冷却するシステムである。具体的には、このピストン冷却システム２０は、オイルジェット２１を備えており、このオイルジェット２１から噴射されるオイルによってピストン１５を冷却する。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、ピストン１５には、ピストン１５を冷却するためのオイルが通過するクーリングチャンネル２３が形成されている。このクーリングチャンネル２３の具体的な形状は特に限定されるものではないが、本実施形態に係るクーリングチャンネル２３は、上面視で（−Ｙ方向から視認して）環状に形成されている。
【００２７】
また、ピストン１５には、クーリングチャンネル２３にオイルを流入させるためのオイル流入口２４が設けられている。本実施形態に係るオイル流入口２４は、ピストン１５の下面側から上方側に向かって延在している。
【００２８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、オイルジェット２１は、シリンダブロック１０のピストン１５よりも下方側の部分に配置されている。このため、オイルジェット２１は、ピストン１５が上死点にある場合よりも下死点にある場合の方がピストン１５のクーリングチャンネル２３のオイル流入口２４とオイルジェット２１との距離が短くなっている。そして、オイルジェット２１は、オイルを噴射するノズル２２を備えており、このノズル２２からオイルをオイル流入口２４に向けて噴射する。なお図１（ｂ）に示すように、本実施形態においては、ピストン１５が下死点にある場合にノズル２２の先端部がオイル流入口２４の入口部に挿入されるように、オイルジェット２１の位置が設定されている。
【００２９】
ノズル２２から噴射されてオイル流入口２４からクーリングチャンネル２３内に流入したオイルは、クーリングチャンネル２３内を流動しながらピストン１５の熱を奪うことでピストン１５を冷却する。なお、クーリングチャンネル２３内のオイルは、クーリングチャンネル２３に連通したオイル流出口（図示せず）から排出されるか、またはオイル流入口２４を逆流することでクーリングチャンネル２３から排出される。この排出されたオイルは、オイルパン１２によって捕集される。オイルパン１２によって捕集されたオイルは、オイルポンプによって汲み上げられて、再びオイルジェット２１に供給されてピストン１５の冷却に使用されたり、内燃機関１の摺動部（例えばクランクシャフト１６用の滑り軸受等）に供給されて摺動部の潤滑に使用されたりする。
【００３０】
なお、本実施形態において、オイルジェット２１から噴射されたオイルはピストン１５の冷却のみならず、ピストン１５の潤滑にも用いられている。この一例として、本実施形態のピストン１５には、ピストン１５の外周面（摺動面）の所定箇所（例えばピストンリングが嵌るリング溝の部分等）とクーリングチャンネル２３とを連通する連通孔（図示せず）が形成されており、クーリングチャンネル２３のオイルの一部はこの連通孔を通過してピストン１５の外周面にも供給されて、ピストン１５を潤滑している。
【００３１】
図２はピストン冷却システム２０の全体構成を模式的に示す概略図である。本実施形態の内燃機関１は、＃１〜＃４の合計４個のピストン１５を備えている。なお、各々のピストン１５の内部構造は前述した図１（ｂ）のようになっている。
【００３２】
図２に示すように、＃１及び＃４のピストン１５が上死点にあるときに、＃２及び＃３のピストン１５が下死点になるように、＃１〜＃４のピストン１５の位置は設定されている。
【００３３】
ピストン冷却システム２０は、前述したオイルジェット２１の他に、メインギャラリー２５と、円柱空洞部２６と、オイルギャラリー２７ａ，２７ｂと、オイルジェット分配器３０と、動力伝達機構４０とを備えている。メインギャラリー２５、円柱空洞部２６、及びオイルギャラリー２７ａ，２７ｂは、シリンダブロック１０に形成されている。メインギャラリー２５には、クランクシャフト１６の回転動力によって駆動されるオイルポンプ（図示せず）によって圧送されたオイルが流入する。円柱空洞部２６は、メインギャラリー２５の下流側端部に接続しており、円柱形状の空洞によって形成された部位である。オイルジェット分配器３０は、この円柱空洞部２６に回転可能に配置されている。
【００３４】
オイルギャラリー２７ａは、その上流側端部が円柱空洞部２６の側面部に接続し、その流路途中から分岐して＃１のピストン１５用のオイルジェット２１と、＃４のピストン１５用のオイルジェット２１とに接続している。オイルギャラリー２７ｂは、その上流側端部が円柱空洞部２６の側面部に接続し、その流路途中から分岐して＃２のピストン１５用のオイルジェット２１と、＃３のピストン１５用のオイルジェット２１とに接続している。
【００３５】
動力伝達機構４０は、クランクシャフト１６の回転動力をオイルジェット分配器３０に伝達する機構である。本実施形態においては、動力伝達機構４０の一例として、複数の歯車列からなる歯車動力伝達機構を用いている。具体的には動力伝達機構４０は、クランクシャフト１６の端部に接続されてクランクシャフト１６と一体となって回転する歯車４１ａと、オイルジェット分配器３０の円筒管３１（後述する図３等で説明する）の端部に接続して円筒管３１と一体となって回転する歯車４１ｂと、歯車４１ａ及び歯車４１ｂに噛み合うことで歯車４１ａの回転動力を歯車４１ｂに伝達する歯車４１ｃと、を備えている。但し、動力伝達機構４０の構成はこれに限定されるものではなく、例えば動力伝達機構４０の他の例として、クランクシャフト１６の回転動力をオイルジェット分配器３０にベルトやチェーン等を介して伝達する巻き掛け動力伝達機構等を用いることもできる。
【００３６】
なお、本実施形態に係るメインギャラリー２５は、オイル供給部の一例である。円柱空洞部２６は、オイル供給部とオイルジェット２１とを接続するとともにオイルジェット分配器３０が内部に配置された接続部の一例である。
【００３７】
続いて、図３及び図４を参照しつつ、オイルジェット分配器３０の詳細について説明する。具体的には図３（ａ）は、オイルギャラリー２７ａとメインギャラリー２５とが遮断状態となり、オイルギャラリー２７ｂとメインギャラリー２５とが連通状態となったときのオイルジェット分配器３０の周辺構成を模式的に図示している。また、図３（ｂ）は、オイルギャラリー２７ａとメインギャラリー２５とが連通状態となり、オイルギャラリー２７ｂとメインギャラリー２５とが遮断状態となったときのオイルジェット分配器３０の周辺構成を模式的に図示している。また、図４（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図４（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３８】
オイルジェット分配器３０は、メインギャラリー２５から供給されたオイルを、オイルギャラリー２７ａ及びオイルギャラリー２７ｂに分配するための部材である。具体的には
、本実施形態に係るオイルジェット分配器３０は、円柱空洞部２６の内部に配置された円筒管３１を備えている。円筒管３１の側面部３２と円柱空洞部２６の内壁面との間には、円筒管３１が円柱空洞部２６内を回転できる程度の微小なクリアランスが設けられている。なお図３（ａ）及び図３(ｂ）では、このクリアランスが実際よりも大きく図示されている。
【００３９】
円筒管３１の−Ｚ方向側の端部は動力伝達機構４０の歯車４１ｂに接続している。クランクシャフト１６の回転動力が動力伝達機構４０を介して円筒管３１に伝達されることで、円筒管３１は円柱空洞部２６内をクランクシャフト１６と同期して回転する。この結果、円筒管３１は気筒内におけるピストン１５の往復移動と連動して回転する。
【００４０】
円筒管３１の内部には、メインギャラリー２５を経由したオイルが流入する。また円筒管３１の側面部３２には、穴部３３ａ及び穴部３３ｂが形成されている。
【００４１】
具体的には、穴部３３ａは、＃１及び＃４のピストン１５が上死点と下死点との間の中間点よりも下死点に近い範囲内から選択された所定の領域である下死点側所定領域にある場合に、メインギャラリー２５とオイルギャラリー２７ａとを穴部３３ａによって連通するように（図３（ｂ））、側面部３２に形成されている。これにより、＃１及び＃４のピストン１５が下死点側所定領域にある場合に、メインギャラリー２５と＃１及び＃４のピストン１５用のオイルジェット２１とは連通状態になる。この結果、＃１及び＃４のピストン１５が下死点側所定領域にある場合に、メインギャラリー２５のオイルは、円筒管３１の穴部３３ａを通過して、オイルギャラリー２７ａに流入して、＃１及び＃４のピストン１５用のオイルジェット２１から＃１及び＃４のピストン１５のオイル流入口２４に向けて噴射される。
【００４２】
また穴部３３ｂは、＃２及び＃３のピストン１５が下死点側所定領域にある場合に、メインギャラリー２５とオイルギャラリー２７ｂとを穴部３３ｂによって連通するように（図３（ａ））、側面部３２に形成されている。これにより、＃２及び＃３のピストン１５が下死点側所定領域にある場合に、メインギャラリー２５と＃２及び＃３のピストン１５用のオイルジェット２１とは連通状態になる。この結果、＃２及び＃３のピストン１５が下死点側所定領域にある場合に、メインギャラリー２５のオイルは、円筒管３１の穴部３３ｂを通過して、オイルギャラリー２７ｂに流入して、＃２及び＃３のピストン１５用のオイルジェット２１から＃２及び＃３のピストン１５のオイル流入口２４に向けて噴射される。
【００４３】
また、円筒管３１の側面部３２（穴部３３ａ及び穴部３３ｂ以外の部分）は、＃１及び＃４のピストン１５が下死点側所定領域以外の領域にある場合には、メインギャラリー２５とオイルギャラリー２７ａとを側面部３２によって遮断することで（図３（ａ））、メインギャラリー２５と＃１及び＃４のピストン１５用のオイルジェット２１とを遮断状態にする。この場合、＃１及び＃４のピストン１５用のオイルジェット２１からのオイル噴射は行われない。
【００４４】
また、側面部３２は、＃２及び＃３のピストン１５が下死点側所定領域以外の領域にある場合には、メインギャラリー２５とオイルギャラリー２７ｂとを側面部３２によって遮断することで（図３（ｂ））、メインギャラリー２５と＃２及び＃３のピストン１５用のオイルジェット２１とを遮断状態にする。この場合、＃２及び＃３のピストン１５用のオイルジェット２１からのオイル噴射は行われない。
【００４５】
以上のように、＃１〜＃４のピストン１５用の各オイルジェット２１は、＃１〜＃４のピストン１５が下死点側所定領域にある場合のみオイルを噴射し、下死点側所定領域以外
の領域にある場合にはオイルを噴射しないように構成されている。
【００４６】
なお、上述した下死点側所定領域の具体的な範囲（クランク角）は、上死点と下死点との中間点よりも下死点に近い範囲内（すなわち下死点±９０度（クランク角）の範囲内）であれば特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、上死点と下死点との中間点よりも下死点に近い範囲全体（下死点±９０度の範囲全体）を用いている。すなわち、本実施形態に係るピストン冷却システム２０は、ピストン１５が下死点±９０度の範囲内にある場合にオイルジェット２１からオイルを噴射し、ピストン１５がこの範囲外にある場合にはオイルを噴射しないように構成されている。
【００４７】
但し、下死点側所定領域の具体的な範囲は上記構成に限定されるものではない。他の例を挙げると、下死点側所定領域の具体的な範囲として、下死点近傍（例えば下死点±４５度の範囲内）等を用いることもできる。
【００４８】
続いて本実施形態の作用効果について、図５に示す比較例に係る内燃機関のピストン冷却システム１００と比較しつつ説明する。具体的には図５は、ピストン１５が上死点と下死点との中間点よりも上死点に近い範囲内にある場合、より具体的にはピストン１５が上死点にある場合において、比較例に係るピストン冷却システム１００のオイルジェット１１０からオイルが噴射された様子を模式的に図示している。
【００４９】
この比較例に係るピストン冷却システム１００は、本実施形態に係るオイルジェット分配器３０を備えておらず、この結果、オイルジェット１１０が内燃機関の稼動中、ピストン１５の位置にかかわらずにオイルをピストン１５のオイル流入口２４に向けて常時噴射する構成となっている点において、本実施形態に係るピストン冷却システム２０と異なっている。具体的には、比較例に係るピストン冷却システム１００において、オイルジェット１１０のオイルは、クランクシャフト１６の回転動力によって駆動されるオイルポンプによって圧送されることで、常時、噴射されている。
【００５０】
ここで、ピストン１５が上死点と下死点との中間点よりも上死点に近い範囲内にある場合には、オイルジェット１１０とピストン１５のオイル流入口２４との距離が相対的に長くなるので、オイルジェット１１０から噴射されたオイルの噴霧が大きく広がった状態でオイル流入口２４内に到達する。また、この場合には、ピストン１５のオイル流入口２４に到達した時におけるオイルの噴流速度も低下してしまう。
【００５１】
これらの理由により、比較例に係るピストン冷却システム１００のように、ピストン１５が中間点よりも上死点に近い範囲内でオイルジェット１１０からオイルが噴射される場合、オイルジェット１１０から噴射されたオイルのうち、オイル流入口２４によって捕集されるオイルの割合（すなわち、オイル流入口２４におけるオイル捕集率）は十分に高いとはいえない。この結果、ピストン１５のクーリングチャンネル２３内に流入するオイルの量が十分に多いとはいえないので、ピストン１５の冷却に使用するオイルを効率的に利用できているとはいえない。
【００５２】
また比較例に係るピストン冷却システム１００のように、オイルジェット１１０からオイルを常時噴射する場合、オイルジェット１１０から噴射されるオイルのトータルの噴射量が多くなるので、オイルポンプの負荷が大きくなり、その結果、このオイルポンプを駆動する内燃機関に対して、大きな駆動トルクが要求されることになる。このため、比較例の場合、燃費が十分に良好であるとはいえない。
【００５３】
これに対して本実施形態によれば、ピストン冷却システム２０はオイルジェット分配器３０を備えており、このオイルジェット分配器３０は、ピストン１５が下死点側所定領域
にある場合にメインギャラリー２５とオイルジェット２１とを連通状態にし、ピストン１５が下死点側所定領域以外の領域にある場合にはメインギャラリー２５とオイルジェット２１とを遮断状態にするので、ピストン１５のオイル流入口２４とオイルジェット２１との距離が相対的に短い下死点側所定領域にある場合のみ、オイルをオイルジェット２１からオイル流入口２４に向けて噴射させることができる。
【００５４】
これにより本実施形態によれば、オイル流入口２４とオイルジェット２１との距離が相対的に長く、オイルがオイル流入口２４に捕集され難い状態でのオイル噴射がなくなり、ピストン１５のオイル流入口２４によって捕集されるオイルの割合を上昇させることができるので、ピストン１５の冷却に使用するオイルを効率的に利用することができる。
【００５５】
また本実施形態によれば、比較例に係るピストン冷却システム１００のように、ピストン１５の位置にかかわらずにオイルジェット１１０がオイルを常時噴射する場合に比較して、オイルジェット２１のトータルのオイル噴射量を低減させることができる。これにより、オイルポンプを駆動する内燃機関１に要求される駆動トルク（オイルポンプの駆動トルク）を低減させることができるので、内燃機関１の燃費を向上させることができる。
【００５６】
また、オイルジェット２１は、オイルを消費する内燃機関１の部位の中で最も多くのオイル流量を必要とする部位の一つである。これに対して、本実施形態によれば、オイルジェット２１のトータルのオイル噴射量を低減させることができるので、内燃機関１の油圧を全体的に高い値に維持することが容易にできる。これにより、内燃機関１の摺動部（例えばクランクシャフト１６用の滑り軸受等）における油圧を高い値に維持することが容易になり、摺動部に摩耗等の不具合が発生することを効果的に抑制することができる。
【００５７】
なお、本実施形態においてオイルジェット分配器３０として、穴部３３ａ及び穴部３３ｂを有する円筒管３１を用いているが、オイルジェット分配器３０の構成はこれに限定されるものではない。他の一例を挙げると、オイルジェット分配器３０として、ＥＣＵ等の制御装置によって制御される電磁バルブ等を用いることもできる。
【００５８】
しかしながら、このような電磁バルブ等を用いる場合、内燃機関１の一回転当たりに数回開閉を行うことが可能な、応答性の高い電磁バルブ等を用いることが必要となる。そのため、ピストン冷却システム２０のコストが大幅に増加する可能性がある。また、このような応答性の高い電磁バルブ等は信頼性や耐久性が高いとはいえない。これに対して、本実施形態のような円筒管３１を用いる場合、応答性の高い高価な電磁バルブ等を用いていないので、コストの大幅な上昇を抑制でき、且つ高い信頼性や耐久性を確保することができる。この点において、オイルジェット分配器３０として、本実施形態のような円筒管３１を用いることが好ましい。
【００５９】
またオイルジェット分配器３０として、本実施形態のような円筒管３１を用いる場合、１つの円筒管３１の複数箇所に穴部を設けるという簡単な構成で、複数個のオイルジェット２１に対してオイルの供給、停止を行うことができるので、ピストン冷却システム２０の構成を簡素化することができる。この点においても、本実施形態のような円筒管３１を用いることが好ましい。
【００６０】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  内燃機関
１５  ピストン
２０  ピストン冷却システム
２１  オイルジェット
２３  クーリングチャンネル
２４  オイル流入口
２５  メインギャラリー（オイル供給部）
２６  円柱空洞部（接続部）
３０  オイルジェット分配器
３１  円筒管
３２  側面部
３３ａ，３３ｂ  穴部
【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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