JP5960504B2

JP5960504B2 - Oil injection device

Info

Publication number: JP5960504B2
Application number: JP2012116620A
Authority: JP
Inventors: 真宏柴田; 忠山田
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-05-22
Also published as: JP2013241913A

Description

本発明は、ピストンのクーリングギャラリーにオイルを噴射注入するためのオイル噴射装置に関するものである。 The present invention relates to an oil injection device for injecting and injecting oil into a cooling gallery of a piston.

図２に示す如く、自動車などにおける一般的なエンジンでは、シリンダ１内に収容されたピストン２がピストンピン３を介しコンロッド４の小端部４ａと連結され、該コンロッド４の大端部４ｂが図示しないクランクピンを介しクランクシャフトと連結されており、ピストン２の上下方向の往復運動がコンロッド４を介しクランクシャフトを回転する動力として作用するようになっている。 As shown in FIG. 2, in a general engine in an automobile or the like, a piston 2 accommodated in a cylinder 1 is connected to a small end 4 a of a connecting rod 4 via a piston pin 3, and a large end 4 b of the connecting rod 4 is The piston 2 is connected to a crankshaft via a crankpin (not shown), and the reciprocating motion of the piston 2 in the vertical direction acts as power for rotating the crankshaft via the connecting rod 4.

そして、前述した如きピストン２においては、その上側内部にクーリングギャラリー（図示せず）を環状に穿設したものがあり、この種のピストン２を冷却するに際しては、クーリングギャラリーの円周方向適宜位置に下向きに開口されているオイル入口に対し、シリンダ１下部に装備されたオイル噴射装置５からオイル６を上向きに噴射し、該オイル６を主にピストン２の下降時にクーリングギャラリー内へ注入して行き亘らせ、ピストン２の上下動による慣性力でシェーキングして効率良く熱交換させ、この熱交換によりピストン２から熱を奪って昇温したオイル６をクーリングギャラリーの円周方向適宜位置に下向きに開口されているオイル出口から流下させて回収するようにしている。 In the piston 2 as described above, a cooling gallery (not shown) is formed in an annular shape inside the upper side thereof, and when cooling this kind of piston 2, an appropriate position in the circumferential direction of the cooling gallery is provided. The oil 6 is injected upward from an oil injection device 5 provided at the lower part of the cylinder 1 to the oil inlet opened downward, and the oil 6 is mainly injected into the cooling gallery when the piston 2 is lowered. The oil 6 is shaken by the inertial force caused by the vertical movement of the piston 2 and efficiently exchanged heat, and the oil 6 heated by taking heat away from the piston 2 by this heat exchange is placed at an appropriate position in the circumferential direction of the cooling gallery. The oil is made to flow down from the oil outlet that opens downward and collected.

図３に示す如く、前記オイル噴射装置５は、先端に噴孔７ａを開口したオイル噴射パイプ７と、該オイル噴射パイプ７の基端を支持して上向きに延在せしめる本体部８と、該本体部８を貫通してシリンダ１下部に固定せしめるボルト９とを備え、前記ボルト９の前記本体部８との貫通部に環状流路１０が形成されるようになっており、この環状流路１０に前記ボルト９の内部を通してオイル６が供給され、更には、前記環状流路１０から前記オイル噴射パイプ７にオイル６が供給されて前記噴孔７ａからピストン２の裏面に噴射されるようになっている。 As shown in FIG. 3, the oil injection device 5 includes an oil injection pipe 7 having an injection hole 7a at the tip, a main body 8 that supports the base end of the oil injection pipe 7 and extends upward, A bolt 9 that passes through the main body portion 8 and is fixed to the lower portion of the cylinder 1 is provided. An annular flow path 10 is formed in a through portion of the bolt 9 with the main body portion 8. 10 is supplied through the inside of the bolt 9 to the oil, and further, the oil 6 is supplied from the annular flow path 10 to the oil injection pipe 7 and injected from the injection hole 7a to the back surface of the piston 2. It has become.

即ち、図４に前記ボルト９を単体で示している通り、このボルト９のロッド部９ａの先端側に雄ねじ９ｂが形成されていると共に、このロッド部９ａの基端側に括れ部９ｃが形成されており、図５に示す如く、斯かるロッド部９ａを本体部８に貫通せしめることで前記本体部８との貫通部に前記括れ部９ｃによる環状流路１０が形成されるようになっている。 That is, as the bolt 9 is shown as a single body in FIG. 4, a male thread 9b is formed on the distal end side of the rod portion 9a of the bolt 9, and a constricted portion 9c is formed on the proximal end side of the rod portion 9a. As shown in FIG. 5, an annular flow path 10 is formed by the constricted portion 9 c in the penetrating portion with the main body portion 8 by allowing the rod portion 9 a to penetrate the main body portion 8. Yes.

一方、前記ボルト９の内部には、ロッド部９ａの先端側に開口して軸心方向に延びる内部流路１１が形成されており、前記括れ部９ｃの周方向複数箇所（図示する例では直径方向に相対する二箇所）に開口された連通孔１２を介して前記内部流路１１と環状流路１０とが連通するようになっている。 On the other hand, inside the bolt 9, there are formed internal flow passages 11 that open to the distal end side of the rod portion 9a and extend in the axial direction, and a plurality of locations in the circumferential direction of the constricted portion 9c (diameter in the illustrated example). The internal flow path 11 and the annular flow path 10 communicate with each other through communication holes 12 opened at two locations facing each other in the direction.

そして、前記ボルト９が螺着されるシリンダ１下部のねじ孔は、オイル６を導く油通路１３（図３参照）を兼ねたものとなっており、この油通路１３から導かれたオイル６が前記ボルト９の内部流路１１を通って連通孔１２から環状流路１０に流出し、該環状流路１０から前記オイル噴射パイプ７にオイル６が供給されるようになっている。 The screw hole in the lower part of the cylinder 1 to which the bolt 9 is screwed also serves as an oil passage 13 (see FIG. 3) that guides the oil 6. The oil 6 guided from the oil passage 13 is The bolt 9 flows through the internal flow path 11 of the bolt 9 from the communication hole 12 to the annular flow path 10, and the oil 6 is supplied from the annular flow path 10 to the oil injection pipe 7.

また、先の図３では説明の便宜上から図示を省略しているが、図４に示してある通り、前記ボルト９の内部流路１１には、環状流路１０側から内部流路１１側へのオイル６の逆流を阻止する逆止弁１４が構成されており、この逆止弁１４は、内部流路１１の途中に形成された弁座１５に対しバネ１６により弁体１７を押圧して流路を閉塞するようになっているが、内部流路１１から環状流路１０に向かうオイル６の流れに対しては、前記バネ１６の弾撥力に抗して弁体１７が弁座１５から離間されることで内部流路１１と環状流路１０とが連通孔１２を介して開通するようになっている。 Although not shown in FIG. 3 for convenience of explanation, as shown in FIG. 4, the internal flow path 11 of the bolt 9 is connected to the internal flow path 11 side from the annular flow path 10 side. The check valve 14 is configured to block the back flow of the oil 6, and the check valve 14 presses the valve element 17 by a spring 16 against a valve seat 15 formed in the middle of the internal flow path 11. Although the flow path is closed, the valve body 17 is against the elastic force of the spring 16 against the flow of the oil 6 from the internal flow path 11 toward the annular flow path 10. The internal flow path 11 and the annular flow path 10 are opened via the communication hole 12 by being separated from each other.

尚、この種のオイル噴射装置に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。 Incidentally, as prior art document information related to this type of oil injection apparatus, there is the following Patent Document 1 and the like.

特開２００６−２９１９０４号公報JP 2006-291904 A

しかしながら、前述の如き従来のオイル噴射装置５においては、環状流路１０に対し前記ボルト９の内部流路１１を通して周方向二箇所の連通孔１２からオイル６を供給するようにしていたため、ボルト９の締め付け状態により連通孔１２の開口位置が周方向に異なり、該連通孔１２が周方向のどの位置に開口するかに応じてオイル噴射パイプ７へのオイル６の流れ状況が変化し、オイル噴射パイプ７の噴孔７ａから噴射されるオイル６の流量がばらつくという問題があった。 However, in the conventional oil injection device 5 as described above, the oil 6 is supplied from the two communication holes 12 in the circumferential direction through the internal flow path 11 of the bolt 9 to the annular flow path 10. Depending on the tightening state, the opening position of the communication hole 12 differs in the circumferential direction, and the flow state of the oil 6 to the oil injection pipe 7 changes depending on the position in the circumferential direction where the communication hole 12 opens. There has been a problem that the flow rate of the oil 6 injected from the injection hole 7a of the pipe 7 varies.

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ボルトの締め付け状態に拘わらずオイル噴射パイプの噴孔から噴射されるオイルの流量のばらつきを防止し得るオイル噴射装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an oil injection device capable of preventing variation in the flow rate of oil injected from the injection hole of the oil injection pipe regardless of the tightening state of the bolt. Yes.

本発明は、先端に噴孔を開口したオイル噴射パイプと、該オイル噴射パイプの基端を支持して上向きに延在せしめる本体部と、該本体部を貫通してシリンダ下部に固定せしめるボルトとを備え、該ボルトの前記本体部との貫通部にて前記ボルトの外周面と前記本体部の内周面との間に形成される環状流路に対し前記ボルトの内部を通してオイルを供給し且つ前記環状流路から前記オイル噴射パイプにオイルを供給して前記噴孔からピストンの裏面に噴射し得るように構成したオイル噴射装置であって、環状流路におけるオイル噴射パイプとの接続位置に半径方向外側に膨らむバッファ部を形成したことを特徴とするものである。 The present invention relates to an oil injection pipe having an injection hole at the tip, a main body part that supports the base end of the oil injection pipe and extends upward, and a bolt that penetrates the main body part and is fixed to the lower part of the cylinder. the provided, and supplies the oil through the interior of the bolt with respect to the annular passage formed between an outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the main body portion of the hand the bolt into the through portion of said main body portion of the bolt An oil injection device configured to supply oil from the annular flow path to the oil injection pipe and to inject the oil from the injection hole onto the back surface of the piston, and has a radius at a connection position with the oil injection pipe in the annular flow path. A buffer portion that swells outward in the direction is formed.

而して、このようにすれば、ボルトの締め付け状態に応じて該ボルトの内部から環状流路へのオイルの流入位置が周方向に変化しても、ボルトの内部から環状流路に供給されたオイルがバッファ部に一旦貯められてからオイル噴射パイプに送り出されることになるため、バッファ効果によりオイル噴射パイプの噴孔から噴射されるオイルの流量の変動が平準化される。 Thus, in this way, even if the inflow position of the oil from the inside of the bolt to the annular flow path changes in the circumferential direction according to the tightening state of the bolt, the oil is supplied from the inside of the bolt to the annular flow path. Since the oil is once stored in the buffer portion and then sent out to the oil injection pipe, the fluctuation of the flow rate of the oil injected from the injection hole of the oil injection pipe is leveled by the buffer effect.

上記した本発明のオイル噴射装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the oil injection device of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、ボルトの内部から環状流路に供給されたオイルをバッファ部に一旦貯めてからオイル噴射パイプに送り出すことによって、バッファ効果によりオイルの流量の変動を平準化してオイル噴射パイプの噴孔から噴射されるオイルの流量のばらつきを防止することができる。 (I) According to the invention described in claim 1 of the present invention, the oil supplied to the annular flow path from the inside of the bolt is temporarily stored in the buffer portion and then sent out to the oil injection pipe. It is possible to level the fluctuations in the flow rate and prevent variations in the flow rate of oil injected from the injection hole of the oil injection pipe.

本発明を実施する形態の一例を示す一部を切り欠いた平面図である。It is the top view which notched a part which shows an example of the form which implements this invention. 従来例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a prior art example. 図２のオイル噴射装置の固定状態を示す一部を切り欠いた斜視図である。It is the perspective view which notched a part which shows the fixed state of the oil injection apparatus of FIG. 図３のボルトを単体で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the volt | bolt of FIG. 3 alone. 従来例を示す一部を切り欠いた平面図である。It is the top view which notched a part which shows a prior art example.

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図２〜図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、図１中に符号の記載が無いものについては、先の図２〜図５を参照することとする。 FIG. 1 shows an example of an embodiment for carrying out the present invention. The parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 2 to 5 represent the same items, and those not described in FIG. Reference will be made to FIGS.

本形態例のオイル噴射装置１８においては、先の図２〜図５で説明したものと略同様に、先端に噴孔７ａ（図２参照）を開口したオイル噴射パイプ７と、該オイル噴射パイプ７の基端を支持して上向きに延在せしめる本体部８と、該本体部８を貫通してシリンダ１下部に固定せしめるボルト９とにより構成されているが、該ボルト９のロッド部９ａの基端側の括れ部９ｃにより前記本体部８との貫通部に形成される環状流路１０が、そのオイル噴射パイプ７との接続位置にて半径方向外側に膨らむバッファ部１９を有しており、しかも、オイル噴射パイプ７の基端の軸心７ｘが環状流路１０の接線方向に沿わせて配置されるようになっている。 In the oil injection device 18 of the present embodiment, the oil injection pipe 7 having an injection hole 7a (see FIG. 2) opened at the tip thereof, and the oil injection pipe, substantially as described with reference to FIGS. 7 includes a main body portion 8 that supports the base end of the cylinder 7 and extends upward, and a bolt 9 that passes through the main body portion 8 and is fixed to the lower portion of the cylinder 1. The annular flow path 10 formed in the penetrating portion with the main body portion 8 by the proximal end side constricted portion 9 c has a buffer portion 19 that swells radially outward at the connection position with the oil injection pipe 7. , moreover, the axis 7x of the base end of the oil injection pipe 7 is adapted to be arranged along the tangential direction of the annular channel 10.

ここで、前記オイル噴射パイプ７は、ピストン２（図２参照）の上側内部に環状に形成されたクーリングギャラリーのオイル入口へ向けオイル６を噴射注入し得るように設けられているが、近年においては、エンジンの馬力やトルクの向上に伴い熱負荷も増大する傾向にあり、クーリングギャラリーのオイル入口へオイル６を噴射注入するだけでなく、ピストン２に連結されるコンロッド４（図２参照）の小端部４ａや、その近傍のピストン２裏面なども同時にオイル６で冷却したいという要望が高まってきているため、本形態例においては、コンロッド４の小端部４ａ付近へもオイル６を噴射し得るようサブオイル噴射パイプ２０を備えた例としてある。 Here, the oil injection pipe 7 is provided so as to be able to inject and inject the oil 6 toward the oil inlet of the cooling gallery formed in an annular shape inside the upper side of the piston 2 (see FIG. 2). The thermal load tends to increase as the horsepower and torque of the engine increase, and not only the oil 6 is injected and injected into the oil inlet of the cooling gallery, but also the connecting rod 4 connected to the piston 2 (see FIG. 2). In the present embodiment, the oil 6 is also injected into the vicinity of the small end portion 4a of the connecting rod 4 because the demand for simultaneously cooling the small end portion 4a and the back surface of the piston 2 in the vicinity thereof with the oil 6 is increasing. As an example, the sub oil injection pipe 20 is provided.

また、オイル６の流路構成については、先の図２〜図５での説明と変わるところはなく、ボルト９が螺着されているシリンダ１下部の油通路１３（図３参照）から前記ボルト９の内部流路１１にオイル６が導かれ、前記ボルト９の括れ部９ｃの周方向複数箇所（図示する例では直径方向に相対する二箇所）に開口している連通孔１２を介し前記内部流路１１から環状流路１０へとオイル６が流入し、オイル噴射パイプ７とサブオイル噴射パイプ２０とに供給されて夫々の噴孔７ａからピストン２の裏面に向け噴射されるようになっている。 Further, the flow path configuration of the oil 6 is not different from the description in FIG. 2 to FIG. 5 described above, and the bolt is inserted from the oil passage 13 (see FIG. 3) below the cylinder 1 to which the bolt 9 is screwed. The oil 6 is introduced into the internal flow path 11 of the bolt 9, and the internal portion is connected through the communication holes 12 opened at a plurality of locations in the circumferential direction of the constricted portion 9c of the bolt 9 (in the illustrated example, two locations facing in the diameter direction). The oil 6 flows from the flow path 11 to the annular flow path 10 and is supplied to the oil injection pipe 7 and the sub oil injection pipe 20 so as to be injected toward the back surface of the piston 2 from the respective injection holes 7a. .

尚、ボルト９の内部流路１１には、前述と同様の逆止弁１４（図４参照）が構成されているが、これについては既に詳細に説明しているので、本形態例におけるボルト９の内部の逆止弁１４の機構についての説明は割愛する。 Incidentally, the check valve 14 (see FIG. 4) similar to the above is configured in the internal flow path 11 of the bolt 9, but since this has already been described in detail, the bolt 9 in the present embodiment example. The description of the mechanism of the check valve 14 in the interior of the is omitted.

而して、このようにすれば、ボルト９の締め付け状態により連通孔１２の開口位置が周方向に変わり、これによりボルト９の内部流路１１から環状流路１０へのオイル６の流入位置が周方向に変化しても、ボルト９の内部から環状流路１０に供給されたオイル６がバッファ部１９に一旦貯められてからオイル噴射パイプ７に送り出されることになるため、バッファ効果によりオイル噴射パイプ７の噴孔７ａから噴射されるオイル６の流量の変動が平準化される。 Thus, in this way, the opening position of the communication hole 12 changes in the circumferential direction depending on the tightening state of the bolt 9, whereby the inflow position of the oil 6 from the internal flow path 11 of the bolt 9 to the annular flow path 10 is changed. Even if it changes in the circumferential direction, the oil 6 supplied to the annular flow path 10 from the inside of the bolt 9 is temporarily stored in the buffer portion 19 and then sent out to the oil injection pipe 7. The fluctuation of the flow rate of the oil 6 injected from the injection hole 7a of the pipe 7 is leveled.

従って、上記形態例によれば、ボルト９の内部流路１１から環状流路１０に供給されたオイル６をバッファ部１９に一旦貯めてからオイル噴射パイプ７に送り出すことによって、バッファ効果によりオイル６の流量の変動を平準化してオイル噴射パイプ７の噴孔７ａから噴射されるオイル６の流量のばらつきを防止することができる。 Therefore, according to the above embodiment, the oil 6 supplied from the internal flow path 11 of the bolt 9 to the annular flow path 10 is temporarily stored in the buffer portion 19 and then sent out to the oil injection pipe 7, whereby the oil 6 is obtained due to the buffer effect. The fluctuations in the flow rate of the oil 6 injected from the injection holes 7a of the oil injection pipe 7 can be prevented.

また、特に本形態例においては、オイル噴射パイプ７の基端の軸心７ｘを環状流路１０の接線方向に沿わせて配置しているので、環状流路１０からオイル噴射パイプ７の基端へのオイル６の流れの抵抗を少なくすることができ、これにより流路損失が低減することでオイル６の噴射流量の増大を図ることができる。 Also, particularly in this embodiment, since the axis 7x of the base end of the oil injection pipe 7 are arranged along the tangential direction of the annular channel 10, the proximal end of the oil injection pipe 7 from the annular channel 10 The resistance of the flow of the oil 6 to the oil can be reduced, and the flow loss is thereby reduced, so that the injection flow rate of the oil 6 can be increased.

尚、本発明のオイル噴射装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、サブオイル噴射パイプは必要に応じて備えれば良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the oil injection device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the sub oil injection pipe may be provided as necessary, and various other modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, changes can be made.

１シリンダ
２ピストン
６オイル
７オイル噴射パイプ
７ａ噴孔
７ｘ軸心
８本体部
９ボルト
１０環状流路
１１内部流路
１８オイル噴射装置
１９バッファ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Piston 6 Oil 7 Oil injection pipe 7a Injection hole 7x Shaft center 8 Main body part 9 Bolt 10 Annular flow path 11 Internal flow path 18 Oil injection apparatus 19 Buffer part

Claims

An oil injection pipe having a nozzle hole at the tip, a main body portion supporting the base end of the oil injection pipe and extending upward, and a bolt passing through the main body portion and being fixed to the lower part of the cylinder, internal feed oil through to and the annular flow path of the bolt with respect to the annular flow path formed between the outer peripheral surface of the hand the bolt and the through portion and the inner peripheral surface of the body portion with the body portion of the bolt An oil injection device configured to supply oil to the oil injection pipe from the injection hole and to inject the oil into the back surface of the piston, and expands radially outward at a connection position with the oil injection pipe in the annular flow path An oil injection device characterized in that a buffer portion is formed.