JP2004197897A - 内燃機関のクランクシャフト構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関のフリクション増加の抑制と、オイル回収機能を両立する。
【解決手段】内燃機関１のクランクシャフト１１に形成されるカウンターウェイト１４を、オイルパン５の片側（例えば前側）に設けられるオイル溜り５ａ側に面した側面１４ａの外縁部を、回転進行方向ほど厚さが薄くなるように斜めに面取りする構成とし、これにより、オイル攪拌抵抗を低減してフリクションの増加を抑制しつつオイルを前記面取りの傾斜面による作用でオイル溜り５ａ側に運搬させ、オイル回収性を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のクランクシャフトの構造に関し、特に、クランクシャフトによる潤滑油（以下オイルという）搬送機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のクランクシャフトはクランクケース内を高速で回転しており、その最外径部分に設けられるカウンターウエイトは、周速が最大となる。クランクケース内は各部の潤滑、冷却に使用したオイルが飛散しており、この中を高速で回転するカウンターウエイトはオイルの攪拌抵抗を受ける。この攪拌抵抗は機関回転速度が高く、またオイルの循環量が多い高回転域で特に大きく、フリクション増加による機関トルクの低下が問題となる。
【０００３】
一方、クランクケース内のオイルの回収に対し、ドライサンプ機関（オイル溜りをオイルパン以外の箇所に設けてポンプでオイルを運搬する）を備えたものにおいて、クランクシャフトのカウンターウエイトに軸線に対し傾斜した穴を開けることで、オイルの運搬を助ける技術が公開されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平6−１７８１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記カウンターウエイトに穴を開けた形状では、従来のカウンターウェイトのオイル攪拌機能に加え、オイルを運ぶ機能を追加する構成になっていたため、クランクシャフトのフリクションは増加する。上記特許文献１のようにドライサンプ機関に適用した場合は、オイル運搬用のスカベンジングポンプの駆動損失が低減できるメリットがあるが、オイルをオイルパンのオイル溜りに溜めておくウエットサンプ機関ではこの効果が得られずフリクションは増加すると予測される。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、オイル攪拌抵抗によるフリクションの増加を抑制しつつオイルをオイル溜りへ運搬するようにした
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、オイルパンの片側にオイル溜りが形成されたウエットサンプ機関において、クランクシャフトのカウンターウェイトのオイル溜り側に面した側面の外縁部を、回転進行方向ほど厚さが薄くなるように形成した構成とした。
【０００８】
これにより、カウンターウエイト外縁部の回転進行方向先端部が鋭角化されることによりオイルの攪拌抵抗を低減できると共に、オイル溜り側に設けた面取りの回転進行方向に対する傾斜により、オイルをスムースにオイル溜り側に運搬することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるクランクシャフト構造を有する内燃機関の概要を示す。
【００１０】
内燃機関１のピストン２には、コネクティングロッド３の上端部が連結され、該コネクティングロッド３の下端部がクランクシャフト１１のクランクピン１２に連結される。
【００１１】
クランクシャフト１１は、クランクジャーナル１３がシリンダブロック４に軸受けされ、ピストン２の上下動によりコネクティングロッド３と連結されるクランクピン１２がクランクジャーナル１３を中心として公転し、クランクシャフト１１が１方向に回転する。
【００１２】
前記クランクシャフト１１のクランクジャーナル１３とクランクピン１２との間にカウンターウエイト１４が形成される。
上記クランクシャフト１１の下方には、シリンダブロック４下端に連結されたオイルパン５が配置され、その前後方向一方、例えば前側にオイル溜り５ａが形成されている。
【００１３】
前記カウンターウエイト１４の前記オイル溜り５ａ側に面した側面１４ａの外縁部を、クランクシャフト１１の回転進行方向ほど厚さが薄くなるように斜めに面取りする。なお、機関の後側にオイル溜りのある機関においては後側を面取りする。
【００１４】
このようにすれば、クランクシャフト１１が回転するクランクケース内は各部から飛散されたオイルが多く存在しており、カウンターウエイト１４による攪拌抵抗はフリクションとなって機関出力トルクを低下させることになるが、本実施形態ではカウンターウエイト１４外縁部の回転進行方向先端部が鋭角化されることによりオイルの攪拌抵抗を低減できる。
【００１５】
また、かかる面取りをオイル溜り５ａ側のみに設け、該面取りの回転進行方向に対する傾斜により、図４に示すように、オイルをオイル溜り５ａ側に寄せる分力が作用するので、オイルがスムースにオイル溜り５ａに運搬され、オイルの回収性が向上する。
【００１６】
このように前記特許文献１のようなカウンターウエイトに穴をあけた場合のオイル攪拌抵抗の増加に対し、本発明ではカウンターウエイト外縁部の先端を鋭角化して攪拌抵抗を低減し、下げきれない残りの攪拌抵抗を使ってオイルの運搬を行なう構成としているので、フリクションを増加させることなく、オイル運転機能を得ることができる。特に、高回転域ではオイル運搬機能も高められるのでオイル回収不良による油圧の低下等を防止できる。
【００１７】
図５及び図６は、第２の実施形態を示す。
この実施形態では、第１の実施形態と同様にクランクシャフト１１のカウンターウエイト１４外縁部の側面１４ｂを回転進行方向先端部から後端部の全縁にわたって徐々に厚さが変化するように面取りを施している。
【００１８】
このようにすれば、面取りの傾斜角を可能な限り緩やかにすることができ、より攪拌抵抗を低減することができ、特に、高速域での攪拌抵抗低減によるフリクション低減効果が大きい。
【００１９】
図７は、第３の実施形態を示す。
このものでは、カウンターウェイト１４の下方に、前記カウンターウェイト１４外縁部に沿って一定のクリアランスを有するように円弧状に形成されたバッフルプレート６を設ける。
【００２０】
このようにすれば、バッフルプレート６上に溜まるオイルにカウンターウェイト１４の外縁部が効率よく接触してオイル溜りへの運搬効率をより高めることができオイル回収性、ひいては高速域での油圧低下防止効果がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるクランクシャフト構造を有する内燃機関の概要を示す図。
【図２】同上実施形態のクランクシャフトのカウンターウエイト形状を示す斜視図。
【図３】同じくカウンターウエイト形状を示す正面図。
【図４】同じくカウンターウエイト形状によるオイル運搬機能を説明するための図。
【図５】第２の実施形態のクランクシャフトのカウンターウエイト形状を示す斜視図。
【図６】同じくカウンターウエイト形状を示す正面図。
【図７】第３の実施形態のカウンターウエイト周辺部を示す図。
【符号の説明】
１ 内燃機関
５ オイルパン
５ａ オイル溜り
６ バッフルプレート
１１ クランクシャフト
１４ カウンターウエイト
１４ａ カウンターウエイトの側面
１４ｂ カウンターウエイトの側面

Claims (4)

1. クランクシャフト下方に装着されたオイルパンのクランクシャフト軸方向の一方にオイル溜りが形成された内燃機関のクランクシャフト構造であって、
   クランクシャフトに形成されるカウンターウェイトの前記オイル溜り側に面した側面の外縁部を、回転進行方向ほど厚さが薄くなるように形成したことを特徴とする内燃機関のクランクシャフト構造。
2. 前記外縁部を、斜めに面取りして回転進行方向ほど厚さが薄くなるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のクランクシャフト構造。
3. 前記面取りが、前記カウンターウェイト外縁部の回転進行方向先端部から後端部にわたって徐々に厚さが変化するようになされていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のクランクシャフト構造。
4. 前記カウンターウェイトの下方に、前記カウンターウェイト外縁部に沿って円弧状に形成されたバッフルプレートが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関のクランクシャフト構造。

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