JP2000080910A - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents
内燃機関の潤滑装置Info
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01M1/00—Pressure lubrication
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Abstract
ランクシャフト、クランクピンを経て、ピンジャーナル
のスプラッシュ油穴まで至る油穴が一本の油路として形
成されるように、各油穴の配置を設定することにより、
シリンダライナ内周面の潤滑性の向上と、ピストンスラ
ップの低減を図ること。 【解決手段】 スプラッシュ油穴15位置とクランクピ
ン5側の油穴13位置とが一致したときに、メインジャ
ーナル1側の油穴11位置とクランクシャフト4側の油
穴12位置とが一致し、かつ、前記スプラッシュ油穴1
5がシリンダライナ16内周面に指向する構成とする。
Description
置に関し、特に、シリンダライナ内周面の潤滑性の向上
を図る技術に関する。
イルポンプによってオイルパンからストレーナを介して
吸い上げられ、調圧装置によって調圧されて、メインギ
ヤラリに送られる。このメインギヤラリからは、各潤滑
部への油穴、例えば、動弁系への油穴やクランクシャフ
トへの油穴が分岐して形成される。
滑油は、メインギャラリから先ずメインジャーナルに送
られ、クランクシャフト及びクランクピン内を通ってピ
ンジャーナルまで至る油穴を通ってピンジャーナルに送
られる。そして、潤滑油は、メインジャーナルとクラン
クシャフトとのクリアランス、ピンジャーナルとクラン
クピンとのクリアランスからオイルパンにリリーフされ
る。又、ピンジャーナルに送られた潤滑油は、一端部が
ピンジャーナルのクランクピンを軸受する円形孔内周面
に開口し、他端部がコネクティングロッドの基部に潤滑
油噴孔として開口するスプラッシュ油穴を通過し、ピス
トン潤滑等を行った後にオイルパンにリリーフされる。
ドのスプラッシュ油穴の位置とクランクシャフト内を通
ってピンジャーナルまで至る油穴の位置が一致するとき
に、前記スプラッシュ油穴から吐出される潤滑油がシリ
ンダブロックのシリンダライナ内周面に向けて供給され
るように、各油穴の配置を設定したものがある(特開平
9−280027号公報参照)。
来技術にあっては、スプラッシュ油穴がシリンダライナ
内周面に指向したときに、該スプラッシュ油穴位置とピ
ンジャーナル油穴位置が一致する点のみを念頭におい
て、各油穴位置を検討した技術であるため、メインギャ
ラリと連通するメインジャーナル側の油穴の位置と、ク
ランクシャフトに形成される油穴の位置との関係は定め
られておらず、スプラッシュ油穴位置とピンジャーナル
油穴位置が一致したときに、メインギャラリと連通する
メインジャーナル側の油穴の位置と、クランクシャフト
に形成される油穴の位置とが一致するようにはなってい
ない。
ャーナル油穴位置が一致したときに、メインジャーナル
側の油穴から供給される潤滑油は、クランクシャフトと
メインジャーナルとの間のグルーブ部を介して、クラン
クシャフトに形成される油穴に導入される。このような
潤滑油の経路では、クランクシャフトとメインジャーナ
ルとの間のグルーブ部において潤滑油の圧力低下が大き
いため、クランクシャフトの油穴から、クランクピンの
油穴を経てスプラッシュ油穴から吐出される潤滑油量が
十分に確保できず、特に、冷機始動時にシリンダライナ
内周面の潤滑が不十分となり、ピストンスラップを抑止
する効果が十分に得られない。
点に鑑み、メインギヤラリから、メインジャーナル、ク
ランクシャフト、クランクピンを経て、ピンジャーナル
のスプラッシュ油穴まで至る油穴が一本の油路として形
成されるように、各油穴の配置を設定することにより、
シリンダライナ内周面の潤滑性の向上と、これによるピ
ストンスラップの低減を図ることを目的とする。
る発明は、クランクシャフトには、シリンダブロックに
設けられたメインギャラリと連通するメインジャーナル
側の油穴と連通可能な油穴が形成され、クランクシャフ
トに設けられてその中心を回転中心として回転するクラ
ンクピンには、前記クランクシャフト側の油穴と連通す
る油穴が形成される一方、コネクティングロッド基部の
ピンジャーナルには、前記クランクピン側の油穴と連通
可能な油穴であって、一端部が前記クランクピンを軸受
する円形孔内周面に開口し、他端部がコネクティングロ
ッドの基部に潤滑油噴孔として開口するスプラッシュ油
穴が形成されてなる内燃機関の潤滑装置であって、前記
スプラッシュ油穴位置とクランクピン側の油穴位置とが
一致したときに、前記メインジャーナル側の油穴位置と
クランクシャフト側の油穴位置とが一致し、かつ、前記
スプラッシュ油穴がシリンダライナ内周面に指向する構
成としたことを特徴とする。
側の油穴を、クランクピン側の油穴と互いに直線状をな
して連通する第1の油穴と、一端部が前記第1の油穴と
連通し、他端部が該クランクシャフト外周面に開口して
前記メインジャーナル側の油穴と連通する第2の油穴と
から構成したことを特徴とする。
中心とクランクピン中心とを結ぶ線のクランクピン側へ
の延長線からクランクピン中心とクランクピン側の油穴
のクランクピン外周面への開口部とを結ぶ線にクランク
シャフト回転方向に向かって両線がなす角度をα、コネ
クティングロッドの中心線からクランクピン中心とスプ
ラッシュ油穴のピンジャーナル内周面への開口部とを結
ぶ線にクランクシャフト回転方向と反対方向に向かって
両線がなす角度をβ、クランクシャフト中心とクランク
ピン中心とを結ぶ線からクランクシャフト中心とクラン
クシャフト側の油穴のクランクシャフト外周面への開口
部とを結ぶ線にクランクシャフト回転方向に向かって両
線がなす角度をγ、クランクシャフト中心とクランクピ
ン中心間距離をr、コネクティングロッドの両端の回転
中心間距離をl、メインジャーナル中心を通るシリンダ
ボア中心線からメインジャーナル中心とメインジャーナ
ル側の油穴のメインジャーナル内周面への開口部とを結
ぶ線にクランクシャフト回転方向に向かって両線がなす
角度をτ、としたとき、
求項1に係る発明において、クランクシャフトの油穴へ
の潤滑油供給は、メインギヤラリからメインジャーナル
の油穴を介して行われる。そして、クランクシャフト側
の油穴とクランクピン側の油穴とが連通されており、こ
れにより、クランクシャフトからクランクピンへの潤滑
油供給が行われる。
た潤滑油は、この油穴とピンジャーナルのスプラッシュ
油穴とが一致したときに、該スプラッシュ油穴から噴出
されるが、油穴とピンジャーナルのスプラッシュ油穴と
が一致したときに、スプラッシュ油穴がシリンダブロッ
クのシリンダライナ内周面に指向するように、スプラッ
シュ油穴位置を定めることにより、スプラッシュ油穴か
ら噴出された潤滑油がシリンダライナ内周面に向けて噴
出される。
ピン側の油穴位置とが一致したときに、メインジャーナ
ル側の油穴位置とクランクシャフト側の油穴位置とが一
致し、かつ、前記スプラッシュ油穴がシリンダライナ内
周面に指向する構成とすることにより、スプラッシュ油
穴位置とクランクピン側の油穴位置とが一致する時期
と、メインジャーナル側の油穴位置とクランクシャフト
側の油穴位置とが一致する時期とが一致し、これによ
り、メインギヤラリとスプラッシュ油穴とが直通した状
態となるため、スプラッシュ油穴にメインギヤラリの高
油圧が直接作用し、冷機・低回転時のスプラッシュ油穴
からの吐出潤滑油量が大幅に増量される。
ャフトの第2の油穴への潤滑油供給は、メインギヤラリ
からメインジャーナルの油穴、メインメタルの給油穴を
介して行われる。そして、クランクシャフト側の第2の
油穴と該クランクシャフト及びクランクピンを貫通する
油穴とが連通されており、これにより、第2の油穴から
クランクピンへの潤滑油供給が行われる。
ピン側の油穴位置とが一致する時期と、メインジャーナ
ル側の油穴位置とクランクシャフト側の第2の油穴位置
とが一致する時期とが一致し、これにより、メインギヤ
ラリとスプラッシュ油穴とが直通した状態となる。請求
項3に係る発明において、各油穴位置を前記γとα,
β,τ,l及びrの関係を定めた前記の式に基づいて決
定することによって、スプラッシュ油穴位置とクランク
ピン側の油穴位置とが一致する時期と、メインジャーナ
ル側の油穴位置とクランクシャフト側の油穴位置とが一
致する時期とが一致し、これにより、メインギヤラリと
スプラッシュ油穴とが直通した状態となる。
ャラリからメインジャーナル、クランクシャフト、クラ
ンクピンを通って、ピンジャーナルのスプラッシュ油穴
まで至る油穴が一本の油路として形成されるため、例え
ば、冷機・低回転時のスプラッシュ油穴からの吐出潤滑
油量が大幅に増量され、冷機始動時のピストンスラップ
抑止効果の大幅な改善が得られる。
簡単で、油穴の成形性にも優れるという利点を奏しつ
つ、冷機始動時のピストンスラップ抑止効果の大幅な改
善が得られる。請求項3に係る発明によれば、各油穴位
置を数式化して設定することにより、各油穴位置の最適
化を簡単に行うことができる。
本発明を詳述する。図1は、本発明の内燃機関の潤滑装
置の一実施形態の要部を示す断面図であり、ピストンが
上死点位置と下死点位置との間にあるときの断面図であ
る。この図において、メインジャーナル1の円形孔2に
はメインメタル3を介してクランクシャフト4が回転自
在に嵌装されている。このクランクシャフト4には、そ
の中心を回転中心として回転するクランクピン5が連結
されている。
クピン5をピンメタル7を介して軸受する円形孔8が形
成されたピンジャーナル9で構成されている。従って、
クランクシャフト4の回転運動はクランクピン5を介し
てコネクティングロッド6の直線往復運動に変換される
ようになっている。ここで、メインジャーナル1には、
シリンダブロックのメインギャラリ10と連通する油穴
11が形成されている。
ジャーナル1側の油穴11と前記メインメタル3に形成
された給油穴3aを介して連通可能な油穴12であっ
て、外周面の相反する2位置に開放する油穴12が、該
クランクシャフト1の中心軸近傍を通るように貫通形成
されている。更に、クランクピン5には、外周面の相反
する2位置に開放する油穴13が、該クランクピン5の
中心軸近傍を通るように貫通形成されている。
クシャフト4及びクランクピン5に形成された油穴14
を介して連通される。この場合、油穴14は、クランク
シャフト4側の油穴12の該クランクシャフト4の中心
軸近傍点から分岐して、クランクピン5側の油穴13の
該クランクピン5の中心軸近傍点に至る。
クピン5側の油穴13と連通可能な油穴15であって、
一端部がクランクピン5を軸受するピンメタル7に形成
された給油孔7aと連通し、他端部がコネクティングロ
ッド6の基部の上部面にシリンダブロックのシリンダラ
イナ16内周面に向けての潤滑油噴孔15aとして開口
するスプラッシュ油穴15が形成されている。
かかる構成において、クランクシャフト4の油穴12へ
の潤滑油供給は、メインギヤラリ10からメインジャー
ナル1の油穴11、メインメタル3の給油穴3aを介し
て行われる。そして、クランクシャフト4側の油穴12
とクランクピン5側の油穴13とが連通されており、こ
れにより、クランクシャフト4からクランクピン5への
潤滑油供給が行われる。
出された潤滑油は、この油穴13とピンジャーナル9の
スプラッシュ油穴15とが一致したときに、該スプラッ
シュ油穴15から噴出されるが、油穴13スプラッシュ
油穴15とが一致したときに、スプラッシュ油穴15が
シリンダブロックのシリンダライナ16内周面に指向す
るように、スプラッシュ油穴15位置を定めることによ
り、スプラッシュ油穴15から噴出された潤滑油がシリ
ンダライナ16内周面に向けて噴出される。
供給されることによって、該シリンダライナ16とピス
トン17との間に油膜が形成されて、スラップ音の低減
効果を奏する。ここで、本発明においては、クランクピ
ン5側の油穴13とピンジャーナル9のスプラッシュ油
穴15とが一致したときに、該スプラッシュ油穴15か
らシリンダブロックのシリンダライナ16に向けて噴出
される潤滑油の噴出量を十分に確保するべく、メインギ
ャラリ10からメインジャーナル1、クランクシャフト
4、クランクピン5を通って、ピンジャーナル9のスプ
ラッシュ油穴15まで至る油穴が一本の油路として形成
されるように、各油穴の形成位置を設定する。
クピン5側の油穴13位置とが一致したときに、メイン
ジャーナル1側の油穴11位置とクランクシャフト4側
の油穴12位置とが一致し、かつ、前記スプラッシュ油
穴15がシリンダライナ16内周面に指向する構成とす
る。尚、かかる油穴設定に際しては、油穴径同士のオー
バラップ角度を公差として容認しても差し支えない。
の設定は次のように行う。即ち、クランクシャフト中心
Aとクランクピン中心Bとを結ぶ線Cのクランクピン5
側への延長線C1からクランクピン中心Bとクランクピ
ン5側の油穴13のクランクピン5外周面への開口部と
を結ぶ線Dにクランクシャフト回転方向Eに向かって両
線C1,Dがなす角度をα、コネクティングロッド6の
中心線Fからクランクピン中心Bとスプラッシュ油穴1
5のピンジャーナル9内周面への開口部とを結ぶ線Gに
クランクシャフト回転方向Eと反対方向に向かって両線
F,Gがなす角度をβ、クランクシャフト中心Aとクラ
ンクピン中心Bとを結ぶ線Cからクランクシャフト中心
Aとクランクシャフト4側の油穴12のクランクシャフ
ト4外周面への開口部とを結ぶ線Hにクランクシャフト
回転方向Eに向かって両線C,Hがなす角度をγ、クラ
ンクシャフト中心Aとクランクピン中心B間距離をr、
コネクティングロッド6の両端の回転中心間距離をl、
メインジャーナル1中心(即ち、クランクシャフト中
心)Aを通るシリンダボア中心線Iからメインジャーナ
ル1中心(即ち、クランクシャフト中心)Aとメインジ
ャーナル1側の油穴11のメインジャーナル1内周面へ
の開口部とを結ぶ線Jにクランクシャフト回転方向Eに
向かって両線I,Jがなす角度をτ、としたとき、
ことによって、スプラッシュ油穴15位置とクランクピ
ン5側の油穴13位置とが一致する時期と、メインジャ
ーナル1側の油穴11位置とクランクシャフト4側の油
穴12位置とが一致する時期とが一致し、これにより、
メインギヤラリ10とスプラッシュ油穴15とが直通し
た状態となるため、スプラッシュ油穴15にメインギヤ
ラリ10の高油圧(例えば、約5kgf/cm2 )が直
接作用し、冷機・低回転時のスプラッシュ油穴15から
の吐出潤滑油量が大幅に増量され、冷機始動時のピスト
ンスラップ抑止効果の大幅な改善が得られる。
ることにより、各油穴位置の最適化を簡単に行うことが
できる。尚、かかる実施形態においては、クランクシャ
フト4側の油穴12とクランクピン5側の油穴13とを
互いに平行に配し、両油穴12,13の中間部を両油穴
と直交する油穴14で連通した構成のH形油穴構造のも
のに本願発明を適用した例について説明したが、クラン
クシャフト側の油穴を、クランクピン側の油穴と互いに
直線状をなして連通する第1の油穴と、一端部が前記第
1の油穴と連通し、他端部が該クランクシャフト外周面
に開口して前記メインジャーナル側の油穴と連通する第
2の油穴とから構成してなる斜め油穴構造としたものに
おいて、本発明を適用しても良い。
単で、油穴の成形性にも優れるという利点がある。この
斜め油穴構造の具体例を図2に基づいて説明すると、ク
ランクシャフト4とクランクピン5とに直線状に延びる
油穴18が、該クランクシャフト4の中心軸近傍とクラ
ンクピン5の中心軸近傍を通るように貫通形成されてお
り、この油穴18によって、前記クランクピン5側の油
穴とクランクシャフト4側の第1の油穴とが構成され
る。
記油穴18のクランクシャフト4外周面開口部に連通
し、他端部が該油穴18に対して斜めに延びて、クラン
クシャフト4外周面に開口してメインジャーナル1側の
油穴11と連通する第2の油穴19が形成される。かか
る構成においては、クランクシャフト4の第2の油穴1
9への潤滑油供給は、メインギヤラリ10からメインジ
ャーナル1の油穴11、図示しない、メインメタルの給
油穴を介して行われる。
穴19と該クランクシャフト4及びクランクピン5を貫
通する油穴18とが連通されており、これにより、第2
の油穴19からクランクピン5への潤滑油供給が行われ
る。そして、この斜め油穴構造においても、油穴18か
ら吐出された潤滑油は、この油穴18とピンジャーナル
9のスプラッシュ油穴15とが一致したときに、該スプ
ラッシュ油穴15から噴出されるが、油穴18とスプラ
ッシュ油穴15とが一致したときに、スプラッシュ油穴
15がシリンダライナ内周面に指向するように、スプラ
ッシュ油穴15位置を定めることにより、スプラッシュ
油穴15から噴出された潤滑油がシリンダライナ内周面
に向けて噴出される。
述したγとα,β,τ,l及びr(図3〜図5参照)の
関係を定めた前記の式に基づいて決定することによっ
て、スプラッシュ油穴15位置と油穴18位置とが一致
する時期と、メインジャーナル1側の油穴11位置とク
ランクシャフト4側の第2の油穴19位置とが一致する
時期とが一致し、これにより、メインギヤラリ10とス
プラッシュ油穴15とが直通した状態となり、上述の先
の実施形態と同様の作用・効果を奏する。
態を説明する断面図で、ピストンが上死点位置と下死点
位置との間にあるときの断面図
トとクランクピンを示す概略図
ロッドを示す概略図
クを示す概略図
側の第1の油穴) 19 第2の油穴
Claims (3)
- 【請求項1】クランクシャフトには、シリンダブロック
に設けられたメインギャラリと連通するメインジャーナ
ル側の油穴と連通可能な油穴が形成され、 クランクシャフトに設けられてその中心を回転中心とし
て回転するクランクピンには、前記クランクシャフト側
の油穴と連通する油穴が形成される一方、 コネクティングロッド基部のピンジャーナルには、前記
クランクピン側の油穴と連通可能な油穴であって、一端
部が前記クランクピンを軸受する円形孔内周面に開口
し、他端部がコネクティングロッドの基部に潤滑油噴孔
として開口するスプラッシュ油穴が形成されてなる内燃
機関の潤滑装置であって、 前記スプラッシュ油穴位置とクランクピン側の油穴位置
とが一致したときに、前記メインジャーナル側の油穴位
置とクランクシャフト側の油穴位置とが一致し、かつ、
前記スプラッシュ油穴がシリンダライナ内周面に指向す
る構成としたことを特徴とする内燃機関の潤滑装置。 - 【請求項2】クランクシャフト側の油穴を、クランクピ
ン側の油穴と互いに直線状をなして連通する第1の油穴
と、一端部が前記第1の油穴と連通し、他端部が該クラ
ンクシャフト外周面に開口して前記メインジャーナル側
の油穴と連通する第2の油穴とから構成したことを特徴
とする請求項1記載の内燃機関の潤滑装置。 - 【請求項3】クランクシャフト中心とクランクピン中心
とを結ぶ線のクランクピン側への延長線からクランクピ
ン中心とクランクピン側の油穴のクランクピン外周面へ
の開口部とを結ぶ線にクランクシャフト回転方向に向か
って両線がなす角度をα、 コネクティングロッドの中心線からクランクピン中心と
スプラッシュ油穴のピンジャーナル内周面への開口部と
を結ぶ線にクランクシャフト回転方向と反対方向に向か
って両線がなす角度をβ、 クランクシャフト中心とクランクピン中心とを結ぶ線か
らクランクシャフト中心とクランクシャフト側の油穴の
クランクシャフト外周面への開口部とを結ぶ線にクラン
クシャフト回転方向に向かって両線がなす角度をγ、 クランクシャフト中心とクランクピン中心間距離をr、 コネクティングロッドの両端の回転中心間距離をl、 メインジャーナル中心を通るシリンダボア中心線からメ
インジャーナル中心とメインジャーナル側の油穴のメイ
ンジャーナル内周面への開口部とを結ぶ線にクランクシ
ャフト回転方向に向かって両線がなす角度をτ、 としたとき、 【数1】
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JP25098698A JP3470609B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 内燃機関の潤滑装置 |
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