内燃机的机油喷射装置 |
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| 申请号 | CN201380068441.9 | 申请日 | 2013-08-28 | 公开(公告)号 | CN104884757B | 公开(公告)日 | 2017-07-14 |
| 申请人 | 丰田自动车株式会社; 爱信精机株式会社; | 发明人 | 高崎真也; 池田晃浩; 宫地永治; | ||||
| 摘要 | 本 发明 具备 阀 外壳 ，所述阀外壳被插入到在相对于油路的延长方向而大致 正交 的方向上延伸的插入孔中且被设为沿着该插入孔的延长方向而移动自如。在机油喷射切换阀的闭阀时，由于受到来自施 力 单元的施力从而阀外壳的顶端部被朝向油路的内壁面按压。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种内燃机的机油喷射装置，其具有对与机油喷射机构连通的油路进行开闭的机油喷射切换阀， |
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| 说明书全文 | 内燃机的机油喷射装置技术领域[0001] 本发明涉及一种内燃机的机油喷射装置。尤其是，本发明涉及一种对机油喷射的执行与停止进行切换的机构的改良。 背景技术[0002] 一直以来，例如像专利文献1以及专利文献2中所公开的那样，在发动机(内燃机)中设置有用于向被润滑部分与被冷却部分供给发动机机油(润滑油)的机油供给系统。此外，在该机油供给系统上连接有机油喷射装置。而且，从油泵喷出的发动机机油的一部分被供给至机油喷射装置中并向活塞背面侧喷射(以下，将该机油喷吐称为“机油喷射”)。通过该机油喷射，从而能够使活塞冷却，进而能够防止例如爆震的产生。 [0003] 此外，在所述公报所公开的机油喷射装置中，设置有用于调整机油喷射的量或对机油喷射的执行与停止进行切换的阀机构。具体而言，在该阀机构中，设置有朝向与机油喷射喷嘴连接的油路而进退移动自如的阀体。在该阀体上被施加有来自弹簧的施力，并通过对电磁螺线管的激磁以及非激磁进行切换来调整阀体的位置从而改变油路的开口面积。 [0004] 在先技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开平9-209733号公报 [0007] 专利文献2：日本特开2010-236438号公报 发明内容[0008] 发明所要解决的课题 [0009] 另外，作为具备改变所述油路的开口面积的阀体的阀机构而考虑到如下结构，即，在相对于油路的延长方向而大致正交的方向上设置移动自如的阀体，并且在油路中预先设置对该阀体的移动进行引导的阀外壳。在该情况下，在阀外壳的侧面上形成有与油路连通的开口，并通过使阀体在该阀外壳的内部进行进退移动，从而对所述开口的开放与封闭实施切换。例如，能够列举如下结构，即，通过对电磁螺线管的激磁以及非激磁进行切换，而对在阀外壳的内部使阀体进行前进移动而封闭所述开口由此截断油路的状态(闭阀状态)、与使阀体进行后退移动而开放所述开口由此连通油路的状态(开阀状态)进行切换。在该情况下，阀外壳通过压入或螺丝结合固定等方法而被固定在油路上。 [0010] 然而，在该结构中，有可能会由于阀外壳的加工误差或安装误差等原因，而在阀外壳的顶端面与油路的内壁面之间产生间隙，从而使机油从该间隙向机油喷射喷嘴侧漏出。即，即使在使阀体进行了前进移动的所述闭阀状态下(即使在通过阀体而封闭了所述开口的状态下)，机油也可能向机油喷射喷嘴侧漏出。图7B为表示在阀外壳a的顶端面a1与油路b的内壁面b1之间产生了间隙c的情况下的闭阀状态的剖视图。在像这样于阀外壳a的顶端面a1与油路b的内壁面b1之间产成了间隙c的情况下，即使通过阀体d而将阀外壳a的开口a2封闭了，机油也会从所述间隙c向机油喷射喷嘴侧漏出(参照附图中虚线所示的箭头标记)。 [0011] 本发明提供一种能够防止闭阀状态下的机油向机油喷射喷嘴侧泄漏的内燃机的机油喷射装置。 [0012] 用于解决课题的方法 [0013] 本发明以具有机油喷射切换阀的内燃机的机油喷射装置为对象，其中，所述机油喷射切换阀对与机油喷射机构连通的油路进行开闭。而且，内燃机的机油喷射装置成为如下结构，即，所述机油喷射切换阀具备阀外壳，所述阀外壳被插入到在相对于所述油路的延长方向而大致正交的方向上延伸的插入孔中且被设为沿着该插入孔的延长方向而移动自如。此外，内燃机的机油喷射装置成为如下结构，即，在所述机油喷射切换阀的闭阀时，由于受到来自施力单元的施力从而所述阀外壳的顶端部被朝向所述油路的内壁面按压。 [0014] 根据该结构，在所述机油喷射切换阀的闭阀时，阀外壳受到来自施力单元的施力，从而该阀外壳的顶端部被朝向所述油路的内壁面按压。即，本发明中并非将阀外壳固定为不能移动，而是将阀外壳设为移动自如，并利用来自施力单元的施力而将阀外壳的顶端部朝向油路的内壁面按压。因此，在机油喷射切换阀的闭阀时，不会在阀外壳的顶端部与油路的内壁面之间产生间隙。因此，能够良好地确保这两者之间的密封性，从而能够防止机油向机油喷射机构侧漏出。 [0015] 作为一个示例，也可以为，在所述油路上形成有凹陷部，所述阀外壳的顶端部嵌入所述凹陷部。 [0016] 如果采用这种方式，则在阀外壳的顶端部受到来自施力单元的施力而被朝向所述油路的内壁面按压了的状态下，该阀外壳的顶端部将嵌入油路的凹陷部。因此，能够更高地获得阀外壳的顶端部与油路的内壁面之间的密封性。 [0017] 此外，作为一个示例也可以采用如下结构，即，在所述阀外壳的内部以进退移动自如的方式而插入有阀主体，通过该阀主体进行前进移动从而将形成在所述阀外壳上的开口封闭而将油路截断，而通过所述阀主体进行后退移动从而开放所述开口而使油路连通。而且，也可以采用如下结构，即，在通过所述施力单元而对所述阀主体施加了朝向前进移动方向的施力并且该阀主体进行了前进移动时，通过该阀主体与所述阀外壳的内表面的一部分抵接，从而将来自所述施力单元的施力施加于阀外壳上。 [0018] 如果采用这种方式，则仅在通过使阀主体进行前进移动而实施的机油喷射切换阀的闭阀时，向阀外壳施加来自施力单元的施力，从而将该阀外壳的顶端部朝向油路的内壁面按压。即，与机油喷射切换阀的闭阀动作连动，从而将阀外壳的顶端部朝向油路的内壁面按压。因此，能够将向阀外壳施加施力的期间仅设定在必要期间内，并且能够在机油喷射切换阀的闭阀时，切实地将阀外壳的顶端部朝向油路的内壁面按压。 [0019] 此外，作为一个示例，也可以为，在所述插入孔的内壁面上，形成有在沿着该插入孔的轴心的方向上具有预定长度尺寸的凹部，而在所述阀外壳的外壁面上设置有突起，所述突起位于所述凹部内且在与该凹部的内表面之间具有沿着所述轴心的方向上的间隙。即，也可以为，将所述阀外壳设为，在所述插入孔的内部以所述间隙的尺寸而沿着所述轴心移动自如。 [0020] 根据该结构，能够防止阀外壳从所述插入孔中脱落的情况。此外，能够限制该阀外壳的移动范围。因此，能够避免阀外壳移动所需以上程度从而阻碍油路中的机油流动的情况。 [0021] 此外，作为一个示例也可以采用如下结构。设置有控制阀，所述控制阀对用于使插入到所述阀外壳的内部的阀主体进行进退移动的液压实施切换。该控制阀具备第一端口以及第二端口。第一端口与将从机油泵喷出的机油朝向机油喷射机构进行供给的主机油通道连通。第二端口与所述阀主体的背压空间连通。而且，在所述控制阀处于使第一端口与第二端口连通的切换状态的情况下，由于来自主机油通道的液压作用于所述背压空间从而所述阀主体进行前进移动并将形成在所述阀外壳上的开口封闭进而将油路截断。另一方面，在所述控制阀处于将第一端口与第二端口截断的切换状态的情况下，由于作用于所述背压空间的液压被解除从而所述阀主体进行后退移动并开放所述开口进而使油路连通。 [0022] 根据该结构，当控制阀的第一端口与第二端口连通时，主机油通道的油压经由第一端口以及第二端口而被导入阀主体的背压空间。阀主体通过导入该背压空间的油压以及所述施力单元的施力的作用而进行前进移动从而封闭油路。其结果为，使朝向机油喷射机构的机油的供给停止。另一方面，当控制阀的第一端口与第二端口被截断时，主机油通道的油压未导入阀主体的背压空间，从而阀主体进行后退移动进而使油路开放。其结果为，将朝向机油喷射机构供给机油。由于以此方式以与控制阀的切换动作连动地对作用于阀主体的油压进行切换从而实施阀主体的进退移动，因此作为控制阀的功能只要具备油路的切换功能即可，从而能够实现比较小型的控制阀。因此，即使为机油消耗量较多的机油喷射装置，也能够实现其小型化。 [0023] 此外，作为一个示例，也可以为，在所述控制阀中设置有排油端口，在所述控制阀处于将所述第一端口与第二端口截断的切换状态的情况下，所述排油端口与所述第二端口连通并将所述背压空间的机油排出。 [0024] 由此，能够在将第一端口与第二端口截断并使阀主体后退移动时，使该阀主体的背压空间的油压下降。因此，大致在与将第一端口和第二端口截断的同时使阀主体的后退移动开始，从而使控制性较为良好。 [0025] 发明效果 [0026] 在本发明中，在机油喷射切换阀的闭阀时，将阀外壳的顶端部朝向油路的内壁面按压。因此，能够良好地确保阀外壳的顶端部与油路的内壁面之间的密封性，从而能够防止机油向机油喷射机构侧漏出。 附图说明[0027] 图1为表示实施方式所涉及的发动机的机油供给系统的概要结构的图。 [0028] 图2为机油喷射装置及其周边的剖视图，且为表示机油喷射切换阀以及单向球阀机构的封闭状态的图。 [0029] 图3为机油喷射装置及其周边的剖视图，且为表示机油喷射切换阀以及单向球阀机构的开放状态的图。 [0030] 图4为机油喷射切换阀的分解立体图。 [0031] 图5为表示OSV的控制系统的框图。 [0032] 图6为表示将发动机转速以及发动机负载作为参数的机油喷射执行映射图的图。 [0033] 图7A为将实施方式所涉及的机油喷射切换阀的顶端部分放大了的剖视图，且为表示机油喷射切换阀的封闭状态的图。 [0034] 图7B为将比较例中的机油喷射切换阀的顶端部分放大了的剖视图，且为表示机油喷射切换阀的封闭状态的图。 [0035] 图8为将改变例中的机油喷射切换阀的顶端部分放大了的剖视图。 具体实施方式[0037] -发动机的机油供给系统- [0038] 图1为表示本实施方式所涉及的发动机(内燃机)1的机油供给系统的概要结构的图。如该图1所示，发动机1具备：气缸盖11以及气缸体12，其构成发动机主体；油底壳13，其被安装于该气缸体12的下端部；机油供给系统2，其使用于发动机1的内部润滑或内部冷却等的发动机机油(以下，有时仅称为“机油”)在发动机1内循环。 [0040] 在所述气缸体12中形成有四个气缸。这些气缸横跨气缸排列方向(图中左右方向)而配置。在气缸的内部以能够在图中上下方向上进行往复移动的方式而收纳有所述活塞14。 [0041] 机油供给系统2被构成为，将贮留于油底壳13中的机油从该油底壳13抽吸出来并向所述各个被润滑部件或被冷却部件供给，并且能够从这些被润滑部件或被冷却部件中回流到油底壳13内。 [0042] 在油底壳13内的底部附近处配置有机油粗滤器31，所述机油粗滤器31具有用于将贮留于该油底壳13的内部的机油吸入的吸入口31a。该机油粗滤器31经由粗滤器流道31b而与被设置于气缸体12上的油泵32连接。 [0043] 所述油泵32由公知的旋转泵构成。油泵32的转子32a以与曲轴15一起旋转的方式而与该曲轴15机械性地结合在一起。该油泵32经由机油输送通道34而与被设置于气缸体12的外部的机油滤清器33的机油入口连接。此外，机油滤清器33的机油出口与作为朝向被润滑部件或被冷却部件的机油流道而设置的机油供给通道35连接。另外，作为油泵32也可以为电动油泵。 [0044] 在下文中，对经由所述机油供给通道35而被供给机油的机油供给系统2的具体结构进行说明。 [0045] 该机油供给系统2通过油泵32而将从油底壳13经由机油粗滤器31而汲取上来的机油向各个被润滑部件进行供给而作为润滑油来利用、或向活塞14等的被冷却部件进行供给而作为冷却油来利用、或向油压工作机器进行供给而作为工作油来利用。 [0046] 具体而言，从油泵32被压送出的机油在经过机油滤清器33滤清后，被送至沿着气缸列方向而延伸的主注油孔(主通道；主机油通道)21中。在该主注油孔21的一端侧以及另一端侧，分别连通有从气缸体12起跨越气缸盖11而向上方延伸的机油通道22、23。 [0048] 被供给至链条张力器侧通道24中的机油作为用于对正时链条的张力进行调节的链条张力器41的工作油而被利用。另一方面，被供给至VVT侧通道25的机油经由OCV(Oil Control Valve：油压控制阀)用机油过滤器42a而作为VVT用OCV42b以及可变阀正时机构42、43的工作油而被利用。 [0049] 另一方面，与主注油孔21的另一端侧(图1中的右侧)连通的机油通道23被分支为气门间隙调节器侧通道26与喷淋管侧通道27。 [0050] 气门间隙调节器侧通道26进一步分支为进气侧通道26a与排气侧通道26b。进气侧通道26a与以对应于各个气缸的进气阀的方式而配置的气门间隙调节器44、44、…的供油通道连通，从而使经由该供油通道的机油作为气门间隙调节器44的工作油而被利用。同样地，排气侧通道26b与以对应于各个气缸的排气阀的方式而配置的气门间隙调节器45、45、…的供油通道连通，从而使经由该供油通道的机油作为气门间隙调节器45的工作油而被利用。 [0052] 喷淋管侧通道27也被分支为进气侧通道27a与排气侧通道27b。进气侧通道27a上以对应于进气凸轮轴的凸轮凸角的方式形成有未图示的机油散布孔。由此，流过进气侧通道27a的机油将从机油散布孔中朝向进气凸轮轴的凸轮凸角与摇臂的辊部的接触部分被散布，从而有助于两者之间的润滑。同样地，在排气侧通道27b上以对应于排气凸轮轴的凸轮凸角的方式而形成有未图示的机油散布孔。由此，流过排气侧通道27b机油将从机油散布孔中向排气凸轮轴的凸轮凸角实施散布，从而有助于该两者之间的润滑。 [0053] -机油喷射装置- [0054] 在所述机油供给系统2中具备有用于对活塞14进行冷却的机油喷射装置5。以下，对该机油喷射装置5进行说明。 [0055] 图2为机油喷射装置5及其周围的剖视图。该图2表示后文所述的机油喷射切换阀8封闭了的状态(关于机油喷射切换阀8开放着的状态、参照图3)。另外，为了便于说明，在图2以及图3中，将后文所述的OSV7配置在水平方向(使轴线方向为水平方向)上，并将油压传感器105配置在铅直方向(使轴线方向为铅直方向)上。 [0056] 如图2所示那样，机油喷射装置5具备机油喷射机构51与设置于该机油喷射机构51的上游侧的机油喷射切换机构52。 [0057] 所述机油喷射机构51具备以对应于各个气缸的方式而配置的多个(本实施方式中为四个)活塞喷嘴(机油喷射喷嘴)6、6、…、以及在所述机油喷射切换机构52的机油喷射切换阀8处于开放状态时将从所述主注油孔21流入的机油朝向活塞喷嘴6进行供给的机油喷射廊道(油路)53。 [0058] 另一方面，机油喷射切换机构52具备：与所述主注油孔21连通的机油喷射流道54、与该机油喷射流道54连接的OSV(Oil Switching Valve；控制阀)7、以及机油喷射切换阀8。 [0059] 以下，分别对机油喷射机构51以及机油喷射切换机构52的具体结构进行说明。 [0060] (机油喷射机构) [0061] 所述机油喷射廊道53被形成在所述气缸体12的内部。该机油喷射廊道53的上游端能够经由所述机油喷射切换机构52而与主注油孔21连通。此外，该机油喷射廊道53的下游侧以对应于各个气缸的方式而被分支。在该被分支出的油路其各自的下游端附近处配置有所述活塞喷嘴6。由此，在所述机油喷射切换机构52的机油喷射切换阀8处于开放状态时(参照图3)，从所述主注油孔21起经由机油喷射切换机构52而朝向机油喷射廊道53供给有机油(关于机油喷射切换机构52中的机油喷射切换阀8的开闭动作，将在后文进行叙述)。 [0062] 活塞喷嘴6具备主体部61与被安装在该主体部61上的管状的喷嘴62。 [0063] 在所述主体部61的内部收纳有单向球阀机构(单向阀机构)63。作为该单向球阀机构63的结构，具体而言为，在所述主体部61的内部形成有在上下方向上贯穿的贯穿孔61a。该贯穿孔61a的上端开口与所述机油喷射廊道53连通。此外，作为该贯穿孔61a的内径尺寸，上侧部分被设为小径(以下，称为“小径部分”)、下侧部分被设为大径(以下，称为“大径部分”)。而且，该小径部分的下端成为阀座61b。 [0064] 在该贯穿孔61a的内部收纳有能够与所述阀座61b抵接的单向球阀63a、与将该单向球阀63a朝向阀座61b按压的由压缩螺旋弹簧形成的弹簧63b。单向球阀63a的外径尺寸被设定为，大于所述贯穿孔61a的小径部分的内径尺寸且小于大径部分的内径尺寸。而且，在主体部61的下端处安装有对所述贯穿孔61a的下端开口进行封闭并且被弹簧63b的下端所抵接的塞柱63c。由此，弹簧63b被压缩在所述阀座61b与塞柱63c之间。 [0065] 另一方面，所述喷嘴62的内部空间与所述主体部61的贯穿孔61a的大径部分连通。此外，喷嘴62在从所述主体部61起而向大致水平方向延伸之后，向大致铅直上方延伸，并且在其上端部处形成有朝向所述活塞14的背面的喷射孔。 [0066] 根据该结构，在从所述机油喷射廊道53作用于所述贯穿孔61a的上端开口的油压不足预定压力的情况下，通过所述弹簧63b的施力而使单向球阀63a与所述阀座61b抵接。由此，所述贯穿孔61a被封闭(单向球阀机构63的封闭状态；参照图2)。在该情况下，不执行从喷嘴62的喷射孔进行喷射的机油喷射。 [0067] 另一方面，当从所述机油喷射廊道53作用于所述贯穿孔61a的上端开口的油压达到预定压力以上时，克服所述弹簧63b的施力而使单向球阀63a从所述阀座61b脱离。由此，所述贯穿孔61a被开放(单向球阀机构63的开放状态；参照图3)。在该情况下，从机油喷射廊道53流入到贯穿孔61a中的机油将流入喷嘴62。由此，流入喷嘴62的机油朝向活塞14的背面而被喷射。活塞14通过该机油喷射而被冷却，从而例如能够抑制缸内温度的过度上升，进而能够防止爆震的产生。另外，单向球阀机构63开放的油压的值是通过适当设定所述弹簧63b的弹性系数而被调节的。 [0068] (机油喷射切换机构) [0069] 所述机油喷射切换机构52的机油喷射流道54被形成在所述气缸体12的内部，且其上游端与所述主注油孔21连通。此外，该机油喷射流道54的下游侧被分支为下游端与OSV7连接的引导流道54a、和被配置为与所述机油喷射廊道53大致同轴的机油喷射导入油路54b。 [0070] 所述机油喷射切换阀8被收纳于所述气缸体12的内部所形成的阀插入孔81中。该阀插入孔81向相对于所述机油喷射廊道53以及机油喷射导入油路54b的延长方向而大致正交的方向延伸，并且其一端侧(图中的上端侧)与所述OSV7的内部空间连通，另一端侧(图中的下端侧)与所述机油喷射廊道53以及机油喷射导入油路54b连通。 [0071] 如图4(机油喷射切换阀8的分解立体图)所示那样，该阀插入孔81中所收纳的机油喷射切换阀8具备阀外壳82、阀主体83、套管84、弹簧(施力单元)85。以下，分别对这些部件进行说明。 [0072] ＜阀外壳＞ [0073] 阀外壳82为插入所述阀插入孔81的大致圆筒形状的部件。该阀外壳82的外径尺寸与阀插入孔81的内径尺寸大致一致。因此，该阀外壳82在阀插入孔81的内部于沿着其轴心的方向(图2中的上下方向)上移动自如。此外，该阀外壳82的长度尺寸(沿着轴心的方向上的长度尺寸)被设定为，稍短于所述阀插入孔81的长度尺寸(沿着轴心的方向上的长度尺寸)与所述机油喷射导入油路54b的内径尺寸之和。 [0074] 此外，在该阀外壳82的顶端部附近的侧面上形成有隔着该阀外壳82的轴心而对置的机油导入口82a以及机油导出口(开口)82b。机油导入口82a朝向所述机油喷射导入油路54b开口。此外，该机油导入口82a的轴心相对于阀外壳82的轴心而正交。另一方面，机油导出口82b朝向所述机油喷射廊道53开口。此外，该机油导出口82b的轴心也相对于阀外壳82的轴心而正交。此外，该机油导出口82b的开口面积被设定为与所述机油导入口82a的开口面积相比而稍小。此外，该机油导出口82b的轴心位于与所述机油导入口82a的轴心相比而稍靠上侧处(参照图7A)。 [0075] 此外，在所述阀插入孔81的内表面的附图中的上端附近位置处，形成有圆环状的凹部81a。该凹部81a的形成位置、高度尺寸以及外径尺寸被适当设定。 [0076] 另一方面，在所述阀外壳82的外周面处，形成有插入所述凹部81a的圆环状的突起82c。该突起82c的厚度尺寸(图2中的上下方向上的尺寸)与所述凹部81a的高度尺寸(图中的上下方向上的尺寸)相比而稍短。即，在该突起82c与凹部81a之间于附图中的上下方向上具有间隙C。因此，阀外壳82在阀插入孔81的内部以该间隙C的尺寸而在沿着轴心的方向(图中的上下方向)上移动自如。 [0077] 此外，在所述机油喷射导入油路54b与所述机油喷射廊道53的边界部分的油路的底部(内壁面)上，形成有与所述阀外壳82的顶端部分(下端部分)的形状大致一致的形状的凹陷部55。该凹陷部55为大致圆柱形状。该凹陷部55的内径尺寸被设定为，与所述阀外壳82的顶端部分的外径尺寸大致一致、或者稍大于该外径尺寸。因此，在如前文所述的于上下方向上移动自如的阀外壳82朝向下侧而进行移动的情况下，该阀外壳82的顶端部分将嵌入凹陷部55。此外被构成为，在阀外壳82的顶端部分嵌入到该凹陷部55中的状态下，所述阀外壳82的突起82c的下表面与所述阀插入孔81的凹部81a的底面抵接、或者在该两者之间存在些许间隙。即，所述突起82c以及凹部81a被形成为具有所述间隙C，在阀外壳82朝向下侧而进行移动时，所述间隙C容许阀外壳82的移动直到该阀外壳82的顶端部分嵌入到凹陷部55中的位置。 [0078] 而且，如图7A所示，在阀外壳82的顶端部上形成有开口82d。在该开口82d的内周缘处形成有朝向内周侧而突出的突部86、87。被设置于所述机油导出口82b侧的突部87的高度尺寸(图中的t1)被设定为，稍长于被设置于所述机油导入口82a侧的突部86的高度尺寸(图中的t2)。此外，在被设置于该机油导出口82b侧的突部87的内缘上端部上形成有倾斜面87a。在后文所述的阀主体83的封闭状态下，该倾斜面87a与阀主体83的顶端部抵接。另外，作为所述机油导出口82b侧的突部87的形成范围，而设定为相对于阀外壳82的整周的1/3～ 1/4左右的范围。该范围并不限定于此，只要为如后文所述那样能够确保使弹簧85的施力经由阀主体83而切实地传递至阀外壳82的面积(所述倾斜面87a的面积)的范围即可。 [0079] ＜阀主体＞ [0080] 阀主体83为插入所述阀外壳82的内部的部件，且如图7A所示那样，成为具有圆筒形状的筒部83a和被一体形成在该筒部83a的下端上的阀部83b的有底圆筒形状。筒部83a的外径尺寸与所述阀外壳82的内径尺寸大致一致。因此，该阀主体83在阀外壳82的内部于沿着该轴心的方向(图中的上下方向)上移动自如。此外，作为所述阀部83b的结构而具备基部83c和与该基部83c的下端连接且与该基部83c相比而为小径的顶端部83d，其中，所述基部 83c具有与所述筒部83a的外径尺寸一致的外径。此外，该顶端部83d的外径尺寸与形成于所述阀外壳82的顶端部的所述开口82d的内径尺寸相比而成为大径。而且，如前文所述，在阀主体83的封闭状态下，该阀部83b的顶端部83d成为与所述阀外壳82中的被设置于机油导出口82b侧的突部87的倾斜面87a抵接的结构。此外，在该阀部83b的顶端部83d与所述倾斜面 87a抵接了的状态下，在阀部83b的顶端部83d与所述机油导入口82a侧的突部86之间产生有间隙。由此，成为所述主注油孔21以及机油喷射导入油路54b的油压作用于该阀部83b的顶端部83d的结构。该油压作用在相对于阀部83b的顶端部83d的垂直方向上，从而作为使所述阀主体83后退移动(向图中的上方移动)的力而发挥作用。 [0081] ＜套管＞ [0082] 套管84为插入到所述阀外壳82的内部的圆筒形状的部件。该套管84的外径尺寸与阀外壳82的内径尺寸大致一致。此外，在该套管84的下端部上形成有所述弹簧85的上端缘所抵接的弹簧座84a。此外，该套管84的上端面与所述OSV7的壳体71抵接。 [0083] ＜弹簧＞ [0084] 弹簧85由压缩螺旋弹簧形成，并以被压缩的状态而被收纳在所述阀主体83的阀部83b的上表面与套管84的弹簧座84a之间。因此，在阀主体83上被施加有附图中朝下的施力。 即，施加有使该阀主体83朝向所述机油喷射导入油路54b与机油喷射廊道53的边界部分前进的方向的施力。因此，在阀主体83的背压与机油喷射导入油路54b的内压(作用于阀部83b的顶端部83d的油压)成为大致相同的情况下，将由于该弹簧85的施力而使阀主体83向机油喷射导入油路54b侧前进移动，从而将阀外壳82的机油导出口82b封闭。由此，机油喷射导入油路54b与机油喷射廊道53之间将被截断(机油喷射切换阀8的封闭状态；参照图2的状态)。 另一方面，在机油喷射导入油路54b的内压(作用于阀部83b的顶端部83d的油压)高于阀主体83的背压与弹簧85的施力之和的情况下，阀主体83将克服该弹簧85的施力而向从机油喷射导入油路54b后退的方向移动(被引入阀插入孔81的内部)，从而使阀外壳82的机油导出口82b开放。由此，使机油喷射导入油路54b与机油喷射廊道53之间连通(机油喷射切换阀8的开放状态；参照图3的状态)。 [0085] ＜OSV＞ [0086] 在所述OSV7中，柱塞72以能够进行往复移动的方式而被收纳于壳体71内。该OSV7通过随着电磁螺线管77的通电/非通电而实施的柱塞72的往复移动来对机油的流道进行切换。 [0087] 具体而言，在所述壳体71中形成有油压导入端口(第一端口)71a、阀压力端口(第二端口)71b、以及排油端口71c。所述油压导入端口71a被设置在壳体71的顶端面上，且与所述引导流道54a连通。阀压力端口71b被设置在壳体71的侧面(图2中的下表面)上，且与所述阀插入孔81(阀主体83的背压空间)连通。排油端口71c被设置在与所述阀压力端口71b的形成位置相比而靠基端侧(电磁螺线管77侧)的壳体71的侧面上，且与连接于未图示的曲轴箱上的排油油路12a连通。 [0088] 此外，在该壳体71内的与所述油压导入端口71a以及阀压力端口71b相对应的位置处，收纳有单向球阀73。该单向球阀73根据其位置而能够在阀关闭位置(参照图2的状态)与阀开启位置(参照图3的状态)之间移动，所述阀关闭位置为，使所述油压导入端口71a与阀压力端口71b连通且从排油端口71c上将该油压导入端口71a以及阀压力端口71b截断的位置，所述阀开启位置为，使所述阀压力端口71b与排油端口71c连通且从油压导入端口71a上将该阀压力端口71b以及排油端口71c截断的位置。 [0089] 具体而言，相对于单向球阀73的收纳位置而在油压导入端口71a侧固定有挡块74。该挡块74具有使所述油压导入端口71a与壳体71的内部(单向球阀73的收纳空间)连通的油压导入孔74a。该油压导入孔74a的内径尺寸被设定为小于所述单向球阀73的外径尺寸。因此，在单向球阀73处于从挡块74后退了的位置上的情况下，如图2所示，所述油压导入孔74a被开放，从而使所述油压导入端口71a与阀压力端口71b连通。另一方面，在单向球阀73朝向挡块74移动并与挡块74抵接了的情况下，如图3所示，所述油压导入孔74a被封闭，从而使所述油压导入端口71a与阀压力端口71b被截断。 [0090] 此外，相对于单向球阀73的收纳位置而在排油端口71c侧固定有阀座75。该阀座75具有使所述排油端口71c与壳体71的内部(单向球阀73的收纳空间)连通的排油孔75a。该排油孔75a的内径尺寸被设定为小于所述单向球阀73的外径尺寸。因此，在单向球阀73处于从阀座75后退了的位置上的情况下，如图3所示，所述排油孔75a被开放，从而使所述阀压力端口71b与排油端口71c连通。另一方面，在单向球阀73朝向阀座75进行移动并与阀座75抵接了的情况下，如图2所示，所述排油孔75a被封闭，从而使所述阀压力端口71b与排油端口71c被截断。 [0091] 此外，所述柱塞72通过由压缩螺旋弹簧形成的弹簧76而被施加有朝向所述单向球阀73侧的施力，并且通过电磁螺线管77而被驱动。即，在未对电磁螺线管77施加有电压时，如图3所示，由于所述弹簧76的施力而使柱塞72在壳体71内向图中左侧前进移动。该状态为OSV7的关闭(OFF)状态。另一方面，在对电磁螺线管77施加了电压时，如图2所示，柱塞72克服所述弹簧76的施力而在壳体71内向图中右侧后退移动。该状态为OSV7的开启(ON)状态。向电磁螺线管77的电压的施加以及不施加通过ECU100(参照图5)而被控制。 [0092] 在所述OSV7的开启状态下，如图2所示，柱塞72未按压单向球阀73。该单向球阀73处于由于受到来自所述引导流道54a的油压而从挡块74后退从而与阀座75抵接的位置。由此，所述油压导入端口71a与阀压力端口71b连通。因此，从所述主注油孔21经由引导流道54a的油压被导入至阀插入孔81中。在该情况下，由于分别在机油喷射切换阀8的阀主体83的顶端面以及背面上作用有来自主注油孔21的油压，因此该阀主体83通过被设置于其背面侧的弹簧85的施力而朝向机油喷射导入油路54b侧移动(向图中的下侧移动)。随着该阀主体83的移动，该阀主体83将封闭阀外壳82的机油导出口82b，并且该阀主体83的顶端部83d的外缘部将与阀外壳82的机油导出口82b侧的突部87的倾斜面87a抵接。通过该抵接，使得阀外壳82也受到来自所述弹簧85的施力，从而使阀外壳82朝向所述凹陷部55进行前进移动，并如图7A所示那样，阀外壳82的顶端部嵌入到凹陷部55中。由此，机油喷射导入油路54b的下游端成为被机油喷射切换阀8封闭了的状态，从而在机油喷射机构51的机油喷射廊道 53中将没有机油供给，机油喷射停止。 [0093] 另一方面，当所述OSV7成为关闭(OFF)状态时，如图3所示，柱塞72受到所述弹簧76的施力而进行前进移动并对单向球阀73进行按压。由此，单向球阀73处于从阀座75后退并与挡块74抵接的位置。由此，所述阀压力端口71b与排油端口71c连通。因此，阀插入孔81的机油从阀压力端口71b以及排油端口71c经由排油油路12a而被排放到曲轴箱内。由此，阀插入孔81的油压会急速下降。此外，由于在机油喷射切换阀8的阀主体83的顶端面上作用有来自主注油孔21的油压，因此该机油喷射切换阀8将克服被设置于其背面侧的弹簧85的施力而朝向阀插入孔81的内部移动(向图中的上侧移动)。随着该阀主体83的移动，该阀主体83使阀外壳82的机油导出口82b开放，从而使所述机油喷射导入油路54b与机油喷射廊道53连通，进而使机油被供给至机油喷射机构51的机油喷射廊道53中。而且，当随着发动机转速的上升等而使被供给至该机油喷射廊道53中的机油的油压达到了预定值时，所述活塞喷嘴6的单向球阀机构63将开放，并执行机油喷射从而使活塞14冷却。 [0094] 以此方式，在机油喷射切换机构52中，以与OSV7的切换动作连动的方式而对阀插入孔81内部的油压进行切换从而实施机油喷射切换阀8的开闭。因此，该OSV7仅具备供油通道的切换作用即可，从而能够较小型地实现。由此，能够实现机油喷射切换机构52的小型化。此外，在使机油喷射切换阀8后退移动时，将使阀插入孔81的油压下降。因此，通过与OSV7的切换的大致同时地开始实施机油喷射切换阀8的后退移动，从而使控制性变为较良好。 [0095] 该活塞14的冷却的主要目的在于，防止发动机1的燃烧行程中的爆震的产生。因此，基本上，在发动机1的暖机中等对活塞14进行冷却的要求较低，而在发动机1的暖机结束后(特别是，暖机结束后的高负载运转区域或高旋转区域)对活塞14进行冷却的要求则较高。因此，例如在发动机1的冷启动初期时，由于冷却水温度比较低，因此对活塞14进行冷却的要求较低，所述OSV7为开启(ON)状态，并停止机油喷射。此外，在发动机1的暖机结束后的预定运转区域(高负载运转区域或高旋转区域)，所述OSV7为关闭(OFF)状态，并且发动机机油被供给至机油喷射廊道53，且发动机机油从各个活塞喷嘴6、6、…中朝向活塞14、14、…的背面侧实施喷射。 [0096] -OSV的控制系统- [0097] 图5为表示所述OSV7所涉及的控制系统的框图。ECU100为执行发动机1的运转控制等的电子控制装置。ECU100具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)，RAM(Random Access Memory：随机存储器)以及后备RAM等。 [0098] 在ROM中，存储有各种控制程序与执行这些各种控制程序时所参照的映射图等。CPU根据存储于ROM中的各种控制程序与映射图来执行运算处理。此外，RAM为对CPU的运算结果与从各个传感器输入的数据等进行临时性存储的存储器。此外，后备RAM为对在发动机 1停止时等应保存的数据等进行存储的非易失性的存储器。 [0099] 在所述OSV7所涉及的控制系统中，ECU100与多个传感器连接。具体而言，ECU100与如下传感器连接，即，针对作为发动机1的输出轴的曲轴15每旋转预定角度便发送脉冲信号的曲轴位置传感器101、对吸入空气量进行检测的空气流量计102、对作为加速踏板的踩踏量的加速器开度进行检测的加速器开度传感器103、对发动机冷却水的温度进行检测的水温传感器104、以及对所述主注油孔21的内部的油压进行检测的油压传感器105等。来自这些传感器101～105的信号被输入到ECU100中。如图1以及图2所示，所述油压传感器105被安装在所述主注油孔21上，并对该主注油孔21内部的油压进行检测。 [0100] 另外，该ECU100除了所述各个传感器之外，还与作为公知的油温传感器、节气门开度传感器、车轮速度传感器、档位传感器、制动踏板传感器、进气温度传感器、A/F传感器、O2传感器、凸轮位置传感器等(均省略图示)连接，并且来自这些传感器的信号也被输入到所述ECU100中。 [0102] 而且，作为由所述机油喷射装置5实施的机油喷射的切换控制，而在预定的机油喷射停止条件成立期间中，将所述OSV7设为开启并使机油喷射停止。该机油喷射停止条件例如为发动机转速在预定速度以下且发动机负载在预定值以下的情况下成立。 [0103] 图6表示存储于所述ECU100的ROM中的机油喷射执行映射图。在该机油喷射执行映射图中，将发动机转速以及发动机负载作为参数而设定了机油喷射执行区域与机油喷射停止区域。即，在发动机转速为图中的Ne1以下且发动机负载为图中的KL1以下的情况下，发动机运转区域将处于机油喷射停止区域，从而从ECU100输出机油喷射停止信号，并将所述OSV7设为开启且停止机油喷射。与此相对，在发动机转速超出图中的Ne1的情况下、或发动机负载超出图中的KL1的情况下，发动机运转区域处于机油喷射执行区域，从而将从ECU100输出机油喷射执行信号，并将所述OSV7设为关闭且执行机油喷射。 [0104] 另外，作为所述发动机转速Ne1以及发动机负载KL1的值，能够通过实验或仿真而被设定。例如，以在发动机1的燃烧行程中在未产生爆震的范围内且活塞14的温度被适当地维持(不至使活塞14过于冷却)的方式来设定各个值。 [0105] 而且，在预定的机油喷射停止条件成立并从ECU100输出了机油喷射停止信号的情况下，如前文所述，所述OSV7被设为开启，并且如图7A所示，阀主体83由于弹簧85的施力而朝向机油喷射导入油路54b侧移动(向图中的下侧进行移动)。随着该阀主体83的移动，该阀主体83将封闭阀外壳82的机油导出口82b并且该阀主体83的顶端部83d的外缘部将与阀外壳82的机油导出口82b侧的突部87的倾斜面87a抵接。通过该抵接，阀外壳82也受到来自所述弹簧85的施力，从而使阀外壳82朝向所述凹陷部55进行前进移动。而且，阀外壳82的顶端部朝向凹陷部55的底面而被按压。因此，该阀外壳82的顶端面与凹陷部55的底面之间的密封性被确保为良好，从而能够防止机油从该阀外壳82的顶端面与凹陷部55的底面之间向活塞喷嘴6侧漏出的情况。 [0106] 以此方式，能够在机油喷射切换阀8的闭阀状态下防止机油向活塞喷嘴6侧泄漏，从而能够实现机油消耗量的削减。此外，通过禁止来从活塞喷嘴6的多余的机油喷射，从而能够抑制由机油所导致的燃料稀释，并且能够抑制将活塞14冷却至所需以上程度从而实现PN(Particle Number：粒子数；烟)的降低。 [0107] 此外，在本实施方式中，采用了在阀主体83进行前进移动时经由该阀主体83而将弹簧85的施力施加在阀外壳82上的结构。因此，能够将向阀外壳82施加施力的期间仅设定在必要期间，并且能够在机油喷射切换阀8的闭阀时切实地将阀外壳82的顶端部朝向凹陷部55的底面而进行按压。 [0108] 而且，由于阀外壳82以所述间隙C(突起82c与凹部81a之间的间隙C)而在沿着轴心的方向上移动自如，因此不仅能够实现阻止该阀外壳82的脱离，而且还能够限制该阀外壳82的移动范围。因此，能够避免阀外壳82移动所需以上程度而妨碍了油路的机油流动的情况。 [0109] -改变例- [0110] 接下来对改变例进行说明。该改变例的阀外壳82的结构与所述实施方式中的结构有所不同。由于其他结构以及动作与所述实施方式相同，因此在此仅对阀外壳82的结构进行说明。 [0111] 如图8所示，在本改变例所涉及的机油喷射切换阀8中，采用了在所述阀外壳82的顶端面上安装有密封部件88的结构。该密封部件88通过从阀外壳82的顶端面起以遍及该阀外壳82的顶端部分的侧面而粘贴等的方法而被安装。另外，该密封部件88为橡胶制或树脂制，且只要为具有弹性的部件即可，其材质并未被特别限定。 [0112] 通过以此方式而安装有密封部件88，从而在阀外壳82受到所述弹簧85的施力而向下方移动的状态下，密封部件88将介于该阀外壳82的顶端面与所述凹陷部55之间。因此，能够切实地对阀外壳82的顶端面与凹陷部55之间实施密封从而防止机油向活塞喷嘴6侧漏出。 [0113] -其他的实施方式- [0114] 虽然在上文中根据附图而对本发明的实施方式以及改变例进行了详细说明，但归根到底只是一个实施方式，本发明能够基于本领域技术人员的知识而以施加了各种改变、改良的方式来实施。 [0115] 此外，在所述实施方式以及改变例中，对将本发明应用于直列四气缸汽油发动机中的情况进行了说明。本发明中的气缸数或发动机的形式(V型或水平对置型等)并未被特别限定。此外，本发明也能够应用在柴油发动机中。 [0116] 此外，在所述实施方式以及改变例中，在机油喷射切换机构52中设置了OSV7。本发明并不限定于此，也可以设置能够调节开度的OCV(Oil Control Valve)。 [0117] 此外，虽然在所述实施方式以及改变例中对将本发明应用于常规车辆(作为驱动力源而仅搭载了发动机1的车辆)的情况进行了说明，但本发明也可应用于混合动力车辆(作为驱动力源而搭载了发动机以及电动电机的车辆)。 [0118] 此外，虽然在所述实施方式以及各个改变例中，对将本发明应用于用于对活塞14进行冷却的机油喷射装置5中的情况进行了说明，但本发明也能够应用于用于对气缸内壁面进行冷却的机油喷射装置中。 [0119] 此外，在所述实施方式中，作为对发动机机油的供给与非供给进行切换的设备而列举了机油喷射装置5为示例而进行了说明。本发明并不限定于此，也能够应用于针对凸轮油浴或正时链喷射而对发动机机油的供给与非供给进行切换的装置中。即，也能够应用于对针对于所述喷淋管侧通道27的发动机机油的供给与非供给进行切换的情况、或对针对于未图示的正时链喷射的发动机机油的供给与非供给进行切换的情况。这些设备为，在发动机转速为预定转速以下并且无法实施由发动机机油的飞散所实现的润滑的状况下，将OSV设为关闭(OFF)并开放机油喷射切换阀，由此进行发动机机油供给的这样的设备。 [0120] 另外，虽未一一列举示例，但本发明能够在不脱离于其主旨的范围内被施加各种改变而实施。 [0121] 本申请要求基于2012年12月27日于日本申请的特愿2012-285945号申请的优先权。上述申请中的全部内容以援引的方式被引入至本申请中。 [0122] 产业上的可利用性 [0123] 本发明能够应用于在机油喷射装置中对机油喷射的执行与停止进行切换的机构的封闭结构中。 [0124] 符号说明 [0125] 1、发动机(内燃机)； [0126] 21、主注油孔(主机油通道)； [0127] 32、油泵； [0128] 5、机油喷射装置； [0129] 51、机油喷射机构； [0130] 53、机油喷射通道(油路)； [0131] 54b、机油喷射导入油路(油路)； [0132] 55、凹陷部； [0133] 6、活塞喷嘴(机油喷射喷嘴)； [0134] 7、OSV(控制阀)； [0135] 71a、油压导入端口(第一端口)； [0136] 71b、阀压力端口(第二端口)； [0137] 71c、排油端口； [0138] 8、机油喷射切换阀； [0139] 81、阀插入孔(背压空间)； [0140] 81a、凹部； [0141] 82、阀外壳； [0142] 82a、机油导入口； [0143] 82b、机油导出口(开口)； [0144] 82c、突起； [0145] 83、阀主体； [0146] 83d、顶端部； [0147] 85、弹簧(施力单元)； [0148] 87、突部； [0149] 87a、锥面； [0150] C、间隙。 |
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