JP2006266122A - エンジンのクランクシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】 大型のポンプを使用せずともクランクシャフト内のオイル通路をオイルが通流しやすいように構成され、また、これに加えて複数のオイル通路を形成しやすいクランクシャフトを提供する。
【解決手段】 オイル通路４７の入口４７Ａは、クランクジャーナル５１の軸芯Ｃ₁およびクランクピン５２の軸芯Ｃ₂の双方を含む平面Ｐとクランクジャーナル５１の周面との交差箇所のうち、軸芯Ｃ₁を基準としてクランクピン５２側とは反対側に位置するジャーナル側交差箇所６０からクランクジャーナル５１の周方向へ離隔してその周部に形成され、出口４７Ｂは、平面Ｐとクランクピン５２の周面との交差箇所のうち、軸芯Ｃ₂を基準としてクランクジャーナル５２側とは反対側に位置するピン側交差箇所６１に形成され、オイル通路４７は、軸芯Ｃ₁方向に沿って見た場合に、軸芯Ｃ₁から離隔して形成されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、エンジン内に備えられてオイル通路が形成されたクランクシャフトに関する。

エンジンには、４サイクルエンジンのように、内部でオイルを循環させて各所を潤滑及び冷却するものがある。即ち、エンジン内にはオイル通路が形成され、オイルは、クランクシャフトと連動回転するオイルポンプによって、前記オイル通路を通じて各所へ圧送される。このようなエンジンでは、クランクケース内に収容されたクランクシャフトに関しても、クランクジャーナルとジャーナル軸受部との間の摺接部分や、クランクピンとコネクティングロッドのビッグエンドとの間の摺接部分にもオイルが供給され、当該部分の潤滑及び冷却が行われる。

クランクシャフトに関する上記各摺接部分へオイルを供給する構成としては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。この構成によれば、クランクシャフト（１０）の回転軸芯に対して斜め方向へ、クランクジャーナル（１２）の軸芯位置とクランクピン（１６）の軸芯位置とを結ぶようにしてオイル通路（２２）が形成されている（特許文献１の図２参照）。より詳しくは、オイル通路（２２）は、クランクジャーナル（１２）からクランクウェブ（１４）を経由してクランクピン（１６）へ延び、更にもう一方のクランクウェブ（１４）を貫通して開口し、この開口には盲栓（４０）が設けられている（特許文献１の図１参照）。

そして、クランクジャーナル（１２）には、その径方向へ延びて該クランクジャーナル（１２）を貫通する通路（２０）が、オイル通路（２２）に連通するように形成されている。また、クランクピン（１６）には、その径方向へ延びて該クランクピン（１６）を貫通する別の通路（２４）が、オイル通路（２２）に連通するように形成されている。

このようなクランクシャフト（１０）を備えるエンジンの場合、ジャーナル軸受部（３４）とクランクジャーナル（１２）との隙間に供給されたオイルは、一部がジャーナル軸受部（３４）とクランクジャーナル（１２）との摺接部分へ供給され、残りは一方の通路（２０）を通ってクランクジャーナル（１２）内へ流入し、オイル通路（２２）を通ってクランクピン（１６）側へ送られる。更にこのオイルは、クランクピン（１６）内の他方の通路（２４）を通ってクランクピン（１６）の外周面へ送られ、クランクピン（１６）とコネクティングロッドのビッグエンドとの摺接部分へ供給されるようになっている。
実開昭６１−５８７３０号公報

ところで、エンジン内を循環するオイルは、クランクシャフトと連動回転するオイルポンプによって圧送され、一般にオイルの圧力は概ねオイルポンプの容量及びエンジンの回転数によって定められる。そして、クランクシャフト内のオイル通路を通ってクランクピンへ供給するオイルを考慮すると、エンジンの回転数が高くなるほど、換言すれば、クランクシャフトの回転数が高くなるほど、この回転数の約２乗に比例して、要求されるオイルの圧力は高くなる。

即ち、上述したようなオイル通路（２２）及び通路（２０，２４）を有するクランクシャフト（１０）の場合、はじめにオイルは通路（２０）を通り、クランクジャーナル（１２）の外周部から径方向に沿って、オイル通路（２２）と連通するクランクジャーナル（１２）の軸芯位置へ送られる。従って、クランクシャフト（１２）の回転中は通路（２０）内のオイルに、通流方向とは逆向きの遠心力が作用する。この遠心力はクランクシャフト（１０）が高回転であればあるほど大きな値となって、オイルの通流を妨げる。

このような状況から、特許文献１に開示されたエンジンにおいて、高速回転中に適切にオイルを各所へ供給するためには、より大型のオイルポンプを備えてより高いオイルの圧力を確保する必要がある。しかしながら、オイルポンプが大型になると機械損失も大きくなる。

他方、上記特許文献１に示す構成の場合、オイル通路（２２）と通路（２０，２４）とが、互いに異なる方向へ延設されている。従って、穿孔時に穿孔装置又はクランクシャフト（１０）の向きの変更及び固定等の作業が必要であり、穿孔作業の容易化が困難である。

そこで本発明は、大型のオイルポンプを使用せずとも、クランクシャフト内のオイル通路をオイルが通流し易いように構成されたクランクシャフトを提供することを目的とする。また、これに加えて、オイル通路を比較的容易に形成することができるクランクシャフトを提供することを目的とする。

本発明は上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、エンジン内に備えられ、クランクジャーナル側からクランクピン側へオイルを導くオイル通路を有するクランクシャフトであって、前記オイル通路の入口は、前記クランクジャーナルの軸芯および前記クランクピンの軸芯の双方を含む平面と前記クランクジャーナルの周面との交差箇所のうち、前記クランクジャーナルの軸芯を基準として前記クランクピン側とは反対側に位置する交差箇所であるジャーナル側交差箇所から、前記クランクジャーナルの周方向へ離隔して、該クランクジャーナルの周部に形成され、前記オイル通路の出口は、前記平面と前記クランクピンの周面との交差箇所のうち、前記クランクピンの軸芯を基準として前記クランクジャーナル側とは反対側に位置する交差箇所であるピン側交差箇所に形成され、前記オイル通路は、前記クランクジャーナルの軸芯方向に沿って見た場合に、該クランクジャーナルの軸芯から離隔して形成されている。

このような構成とすることにより、オイル通路内を流れるオイルは、クランクジャーナルの軸芯へは向かわない。従って、クランクシャフトの回転中にオイルに作用する遠心力は低減され、クランクシャフト内のオイル通路をオイルが通流し易くなる。また、オイル通路の両開口が入口と出口とを構成することとなるため、盲栓を付ける必要もない。

更に、クランクピンとコネクティングロッドとの摺接部分へ好適にオイルを供給することができる。即ち、エンジンの燃焼室での爆発に伴って、クランクピンの周部の特定箇所に、大きな荷重（最大爆発荷重）が加わる。この特定箇所（最大爆発荷重点）とは、上記ピン側交差箇所からクランクシャフトの回転方向とは反対側へ向かった近傍に位置している。従って、上述したようにオイル通路の出口がクランクピンのピン側交差箇所に形成されることにより、エンジンの回転中、クランクピンの周部の最大爆発荷重点へオイルを適切に供給することができ、この部分を好適に潤滑及び冷却することができる。

また、前記オイル通路は、前記入口から前記出口へ至る間を直線通路状に形成してもよい。このような構成とすることにより、穿孔作業が容易化する。

また、前記オイル通路の入口は、前記ジャーナル側交差箇所に対し、前記クランクジャーナルの回転方向とは反対の周方向へ離隔して設けられ、クランクジャーナルの拡径方向に対して前記回転方向側へ向いて開口していてもよい。このような構成とすることにより、クランクシャフトの回転中、クランクジャーナルとジャーナル軸受部との間のオイルは、オイル通路の入口部分によってすくい上げられるようにしてオイル通路内へ導かれるため、オイルをオイル通路内へ供給しやすくなる。

また、前記オイル通路は、前記クランクジャーナルと、該クランクジャーナルを挟んで設けられた２つのクランクピンの夫々との間に設けられ、夫々のオイル通路は略平行に形成してもよい。このような構成とすることにより、複数のオイル通路が略平行に存在するため、オイル通路を形成するための穿孔作業が容易に行える。

本発明によれば、大型のオイルポンプを使用せずとも、クランクシャフト内のオイル通路をオイルが通流し易いように構成されたクランクシャフトを提供することができる。また、これに加えて、オイル通路を比較的容易に形成することができるクランクシャフトを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るエンジンのクランクシャフトについて、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、ロードスポーツタイプの自動二輪車の左側面図である。以下の説明で用いる方向の概念は、図１に示す自動二輪車１に搭乗したライダー（図示せず）から見た方向の概念と一致するものとする。

図１に示すように、自動二輪車１は前輪２及び後輪３を備え、前輪２は上下方向に延びるフロントフォーク５の下部にて回転自在に支持され、該フロントフォーク５の上部にはバー型のステアリングハンドル４が取り付けられている。フロントフォーク５は、これと平行に設けられたステアリングシャフト（図示せず）に支持されており、該ステアリングシャフトはヘッドパイプ６によって回転自在に支持されている。従って、ライダーがステアリングシャフト４を時計回り又は反時計回りに回動操作することにより、前輪２を所望の方向へ転向させることができる。

ヘッドパイプ６からは、車体の骨格を構成する左右一対のメインフレーム７（図１では左側のメインフレーム７のみを示している）が後方へ延設されており、該メインフレーム７の後部からは、ピボットフレーム（スイングアームブラケットともいう）８が下方へ延設されている。このピボットフレーム８に設けられたピボット９には、スイングアーム１０の前端部が軸支されており、該スイングアーム１０の後端部には後輪３が回転自在に支持されている。

メインフレーム７の上方であってステアリングハンドル４の後方には燃料タンク１２が設けられ、該燃料タンク１２の後方には騎乗用のシート１３が設けられている。また、左右のメインフレーム７間の下方にはエンジンＥが搭載されている。このエンジンＥは４気筒の４サイクルエンジンであり、後述するクランクシャフト５０が車体の左右方向に一致するようにして設けられている。また、該エンジンＥ内には、後述するようにオイルを導く通路４０〜４８（図２参照）が形成されており、該通路４０〜４８を通じて潤滑用のオイルが各所へ供給される。このエンジンＥの出力は、チェーン１４を介して後輪３へ伝えられ、該後輪３が回転駆動することによって自動二輪車１に推進力が付与される。

自動二輪車１の前側部分、即ち、フロントフォーク５の上部、及びエンジンＥの側方部分を覆うようにして、一体的に形成されたカウリング１５が設けられている。ライダーは、シート１３に跨って自動二輪車１に搭乗し、ステアリングハンドル４の端部に設けられたグリップ４Ａを握り、且つエンジンＥの後部近傍に設けられたステップに足を載せて走行する。

図２は、図１に示すエンジンＥが備えるオイルの供給システムを示す模式図である。図２に示すようにエンジンＥは、クランクケース２０に一体に形成されて各気筒２１，２１，…を区分けするバルクヘッド２０Ａを備えている。各バルクヘッド２０Ａには中心を一致させて左右方向へ貫通する穴が形成され、該穴には筒状のメタル２２が配されてジャーナル軸受２３を構成している。そして、エンジンＥが備えるクランクシャフト５０は、そのクランクジャーナル５１が上記ジャーナル軸受２３によって回転自在に支持されている。なお、図２に示すクランクシャフト５０は、４気筒のうち端から順に第１気筒２１（２１１）及び第２気筒２１（２１２）の２気筒分のみを表している。

一方、エンジンＥは、クランクケース２０の下方に潤滑用のオイルを蓄えるオイルパン２５を備えている。また、オイルパン２５の内底部の近傍にはストレーナ２６が配設され、該ストレーナ２６からはオイルポンプ２７の入口へ至る通路４０が延設されている。従って、オイルパン２５内のオイルは、ストレーナ２６から通路４０を通じてオイルポンプ２７へ吸い上げられるようになっている。

オイルポンプ２７の出口からは、別の通路４１がオイルフィルタ２８の入口まで延設されており、オイルポンプ２７から圧送されたオイルは該オイルフィルタ２８にて異物を除去される。オイルフィルタ２８の出口は、更に別の通路４２を介してメインギャラリ４３に通じている。該メインギャラリ４３は、エンジンＥが備えるオイル供給システムの大動脈を構成するものであってクランクケース２０の壁部内を左右方向へ延設され、ここからエンジンＥ内の各方面へ適宜オイルが配送される。

即ち、メインギャラリ４３の途中から通路４４が分岐して設けられ、この通路４４を通じて分配される一部のオイルはトランスミッション（図示せず）へ送られる。トランスミッションへ送られたオイルは、図示しないメインシャフト及びカウンターシャフトの支持部分や各ギヤの噛合部分を潤滑する。また、メインギャラリ４３の左右の端部からは、クランクケース２０の外壁部内を通る通路４５（図２では左右の通路４５のうち一方を示している）が延設されている。該通路４５はクランクケース２０の外壁部に沿って上方へ延びて、クランクケース２０の上方に配置されたシリンダヘッド（図示せず）まで達しており、メインギャラリ４３からの一部のオイルは、シリンダヘッドの上部に備えられた図示しないカムシャフト等へ、これらを潤滑するために送られる。

更に、メインギャラリ４３の途中からは、別の通路４６がバルクヘッド２０Ａ内を通ってジャーナル軸受２３まで延設されている。ジャーナル軸受２３を構成するメタル２２は、その内周壁に周回溝２２Ａを有すると共に、該周回溝２２Ａにてメタル２２の内外を貫通する複数の貫通孔（図示せず）を有している。この貫通孔は前記通路４６に連通し、該通路４６を通じてメインギャラリ４３から供給されたオイルは、貫通孔を通じてメタル２２の周回溝２２Ａ及びその周辺部分へ供給される。メタル２２の周回溝２２Ａから漏れ出るオイルは、クランクジャーナル５１とジャーナル軸受２３との間の摺接部分を潤滑する。

後述するように、クランクシャフト５０にはオイル通路４７が形成されており、該オイル通路４７は、クランクジャーナル５１からクランクピン５２へ向けて延設されている。即ち、図２においては、第１気筒２１１と第２気筒２１２とを区分けするバルクヘッド２０Ａに設けられたジャーナル軸受２３に支持されるクランクジャーナル５１から、第１気筒２１（２１１）内に位置するクランクピン５２（５２１）へ延びるオイル通路４７（４７１）と、第２気筒２１（２１２）内に位置するクランクピン５２（５２２）へ延びるオイル通路４７（４７２）とが設けられている。なお、本実施の形態においては、第１気筒２１１及び第２気筒２１２と、第３気筒及び第４気筒とは、互いに左右対称に構成されている。

これらのオイル通路４７（４７１，４７２）は、クランクジャーナル５１の周部にて開口する入口４７Ａを有し、該入口４７Ａを介してジャーナル軸受２３のメタル２２に形成された周回溝２２Ａとクランクジャーナル５１の周部との間に形成された隙間に連通している。一方、クランクピン５２には、上部にピストン５４が連結されたコネクティングロッド５３のビッグエンド５３Ａが回転自在に連結されている。そして、オイル通路４７は、クランクピン５２の周部にて開口する出口４７Ｂを有し、該出口４７Ｂを介してクランクピン５２の周部とコネクティングロッド５３のビッグエンド５３Ａの内周部との隙間に連通している。また、ビッグエンド５３Ａには、内周部と外部とを連通する通路４８が貫通して形成されている。

従って、メインギャラリ４３から通路４６を通じてジャーナル軸受２３の周回溝２２Ａへ供給されたオイルは、オイル通路４７内を入口４７Ａから出口４７Ｂへと送られ、コネクティングロッド５３のビッグエンド５３Ａとクランクピン５２との摺接箇所を潤滑する。更に、オイル通路４７の出口４７Ｂから排出されたオイルは、コネクティングロッド５３のビッグエンド５３Ａに形成された通路４８を通り、ピストン５４の裏面へ噴射される。

図３は、図２に示すクランクシャフト５０の全体構成を示す正面図であり、図４は、図３のIV矢視方向に沿って見たクランクシャフト５０の平面図である。また、図５は、図３に示すクランクシャフト５０をV-V矢視線によって切断したときの構成を示す断面図であり、便宜上、最も手前に存在するクランクピン５２２を実線で、その紙面裏側に存在するクランクジャーナル５１２を破線で、該クランクジャーナル５１２の更に紙面裏側に存在するクランクピン５２１を二点鎖線で示している。

既に一部を説明したが、図３及び図４に示すように、４気筒のエンジンＥに備えられるクランクシャフト５０は、一側方から他側方へ向かって５箇所にクランクジャーナル５１（５１１〜５１５）を有し、隣り合う各クランクジャーナル５１，５１間には、第１〜第４気筒に対応してクランクピン５２（５２１〜５２４）が配設されている。そして、隣り合うクランクジャーナル５１，５１と、その間に配設されたクランクピン５２とは、クランクウェイト５４が一体に形成されたクランクウェブ５５によって接続されている。また、図５に示すように、エンジンＥ（図１参照）が駆動している間にクランクシャフト５０は、図３のV-V矢視方向へ向いて見た場合にその軸芯Ｃ₁を中心として時計回りに回転する。

このクランクシャフト５０には、４本のオイル通路４７（４７１〜４７４）が形成されている。即ち、第１気筒２１１及び第２気筒２１２（図２参照）に対応するクランクピン５２（５２１，５２２）の夫々と、その間に位置するクランクジャーナル５１（５１２）との間には、オイル通路４７（４７１，４７２）が形成され、第２気筒及び第３気筒（図示せず）に対応するクランクピン５２（５２３，５２４）の夫々と、その間に位置するクランクジャーナル５１（５１４）との間には、オイル通路４７（４７３，４７４）が形成されている。これらのオイル通路４７１，４７２とオイル通路４７３，４７４とは、クランクシャフト５０の長手方向の中央位置を通ってクランクシャフト５０の軸芯（即ち、クランクジャーナル５１の軸芯）Ｃ₁に直交する線分を基準として互いに対称（本実施の形態においては左右対称）に形成されている。従って、重複した説明を避けるため、以下ではオイル通路４７１，４７２について詳細に説明する。

図３及び図４に示すように、オイル通路４７１は直線的な通路形状に構成され、クランクジャーナル５１２からクランクピン５２１へ向かって延設されている。そして、オイル通路４７１の入口４７Ａ（４７１Ａ）は、クランクジャーナル５１２の周部における特定の位置に形成され、出口４７Ｂ（４７１Ｂ）は、クランクピン５２１の周部における特定の位置に形成されている。

即ち、図５に示すように、クランクジャーナル５１２の軸芯Ｃ₁及びクランクピン５２１の軸芯Ｃ₂の双方を含む平面Ｐを想定する。該平面Ｐとクランクジャーナル５１２との交差箇所（線分）は該クランクジャーナル５１２の周面上に２つ存在し、そのうちクランクジャーナル５１２の軸芯Ｃ₁を基準としてクランクピン５２１側とは反対側に位置する交差箇所をジャーナル側交差箇所６０とする。すると、オイル通路４７１の入口４７１Ａは、クランクジャーナル５１２の周部において、ジャーナル側交差箇所６０から反時計回りの周方向（即ち、クランクジャーナル５１２の回転方向とは反対の周方向）へ離隔した位置に形成されている。更に、図５において、クランクジャーナル５１２の軸芯Ｃ₁及びジャーナル側交差箇所６０を結ぶ線分と、軸芯Ｃ₁及び入口４７１の開口中心を結ぶ線分とが間に形成する角度Ａは鋭角になっている。

また、平面Ｐとクランクピン５２１との交差箇所（線分）は該クランクピン５２１の周面上に２つ存在し、そのうちクランクピン５２１の軸芯Ｃ₂を基準としてクランクジャーナル５１２側とは反対側に位置する交差箇所をピン側交差箇所６１とする。すると、オイル通路４７１の出口４７１Ｂは、クランクピン５２１の周部においてピン側交差箇所６１に形成されている。より詳しくは、図５において、出口４７１Ｂの開口内に上記ピン側交差箇所６１を含むように該出口４７１Ｂは構成されている。

このような入口４７１Ａ及び出口４７１Ｂ間を結んで、オイル通路４７１は直線通路状に形成されているため、クランクジャーナル５１２の軸芯Ｃ₁に沿って見た場合、オイル通路４７１は該軸芯Ｃ₁から離隔した位置を通って延設されている。また、入口４７１Ａは、クランクジャーナル５１２の拡径方向に対し、該クランクジャーナル５１２の回転方向側へ傾斜して開口している。

他方、図３及び図４に示すように、オイル通路４７２も直線的な通路形状に構成され、クランクジャーナル５１２からクランクピン５２２へ向かって延設されている。このオイル通路４７２は、上述したオイル通路４７１と略平行にして形成されており、クランクジャーナル５１２の周部における特定の位置に入口４７２Ａを有し、クランクピン５２２の周部における特定の位置に出口４７２Ｂを有している。そして、入口４７２Ａ及び出口４７２Ｂの構成を含むオイル通路４７２の構成は、上述したオイル通路４７１の構成に関する説明において、クランクピン５２１をクランクピン５２２に置き換えることによって説明されるので、ここでは省略する。

図６は、上述したような構成のクランクシャフト５０が回転したときのオイルの流れを説明するための模式的図面であり、説明の便宜上から、主にオイル通路４７１を流れるオイルの説明に関連する構成を示している。図６に示すように、クランクシャフト５０が時計回りに回転すると、ジャーナル軸受２３（図２参照）が有するメタル２２の周回溝２２Ａとクランクジャーナル５１２の外周面との隙間に存在するオイルは、入口４７１Ａを通ってオイル通路４７１へ流入する。

ここで、上述したように入口４７１Ａは、クランクジャーナル５１２の拡径方向に対して該クランクジャーナル５１２の回転方向側へ傾いて開口しているため、オイルが流入しやすくなっている。即ち、図７に示すように、入口４７１Ａの近傍に位置し、単位体積を有する密度ρのオイルＸ₁（図７中では黒丸で示している）に着目すると、このオイルＸ₁には自身の圧力に起因して全方位へ向く力ｆ_Pが作用している。また、クランクジャーナル５１２の回転により、入口４７１Ａに対してオイルＸ₁は相対速度ｖで接近する。すると、入口４７１Ａの開口方向（即ち、オイル通路４７１の延設方向）と相対速度ｖの方向とが形成する角を角度αと置くと、単位体積を有するオイルＸ₁に生じる入口４７１Ａの開口方向の運動量ｐ₁は、
ｐ₁＝ｆ_P・Δｔ＋ρ・ｖ・ｃｏｓα …（１）
となる。

一方、仮に入口４７１Ａが傾斜せずにクランクジャーナル５１２の拡径方向へ向いて開口していた場合、単位体積を有するオイルに生じる入口４７１Ａの開口方向の運動量ｐ₂は、上記（１）式における右辺第１項のみで表される。従ってｐ₁とｐ₂とを比較するとｐ₁＞ｐ₂であり、本実施の形態に係るオイル通路４７１の入口４７１Ａは、オイルが流れ込みやすい構成になっていることが分かる。

次に、入口４７１Ａから流入したオイルは、オイル通路４７１を通ってその出口４７１Ｂへ向かう。この途中、オイル通路４７１がクランクジャーナル５１２の軸芯Ｃ₁から離隔した構成になっているため、オイルは出口４７１Ｂ側へ通流しやすくなっている。即ち、図８に示すように、オイル通路４７１の全長のうち、入口４７１Ａから、クランクジャーナル５１２の軸芯Ｃ₁に最近接する地点までの領域４７１Ｃ（図８中では濃い網掛けをしてその領域を示している）に存在するオイルに着目すると、クランクジャーナル５１２の回転中、この領域４７１Ｃのオイルにはクランクジャーナル５１２の拡径方向へ向く遠心力Ｆ₁が作用する。そして、この遠心力Ｆ₁のうち、オイルの通流方向成分をＦ₂とすると、
Ｆ₂＝Ｆ₁・ｃｏｓβ …（２）
である。ここでβは、遠心力Ｆ₁の方向とオイルの通流方向（オイル通路４７１の延設方向）とが形成する鋭角である。このように本実施の形態に係るオイル通路４７１の場合、領域４７１Ｃ内のオイルには、拡径方向への遠心力Ｆ₁のうちの分力Ｆ₂（＜Ｆ₁）のみが作用するため、遠心力に起因する通流抵抗を低減することができ、オイルが出口４７１Ｂへ向かって流れやすい構成になっている。なお、オイル通路４７１において領域４７１Ｃよりも出口４７１Ｂ寄りに位置するオイルには、出口４７１Ｂへ向かう遠心力が作用している。

図６に示すように、オイル通路４７１内を通流したオイルは、クランクピン５２１の周部におけるピン側交差箇所６１にて開口する出口４７１Ｂから排出される。排出されたオイルは、クランクピン５２１とコネクティングロッド５３のビッグエンド５３Ａとの隙間を満たす。出口４７１Ｂから排出されたオイルはクランクピン５２１の回転に伴い、出口４７１Ｂから、クランクピン５２１の回転方向とは反対方向へと流れやすい。従って、クランクピン５２１の周上であって、出口４７１Ｂからクランクピン５２１の回転方向とは反対方向の近傍に位置する部分６２には、特に十分な量のオイルが供給される。

この部分６２には十分にオイルを供給することが好ましく、上述したクランクシャフト５０はこの点においても好適な構成になっている。詳説すると、エンジンＥは各気筒の燃焼室（図示せず）内で適切な爆発が生じることによって駆動する。図２に示す第１気筒２１１を例にすると、第１気筒２１１の燃焼室（図示せず）内で適切な爆発が生じると、燃料ガスの膨張に伴ってピストン５４は下降する。ピストン５４の下降によりコネクティングロッド５３は押し下げられ、そのビッグエンド５３Ａはクランクシャフト５０のクランクピン５２１に強く接触する。この接触荷重のうち最大値を有するのが最大爆発荷重であり、この最大爆発荷重が加わるクランクピン５２１の周上の位置は、上述した部分６２（図６参照）と概ね一致し、ピン側交差箇所６１からクランクピン５２１の回転反対方向へ向かって近傍に位置している。従って、本実施の形態に係るクランクシャフト５０の場合、クランクピン５２１の周上において、最大爆発荷重が加わる部分６２に十分な量のオイルが供給されるため、適切に潤滑が行われるという顕著な効果を得ることができる。

上述したように、本実施の形態に係るクランクシャフト５０は、オイル通路４７１をオイルが通流しやすいため、オイルポンプ２７の大型化を抑制しつつクランクピン５２１側へ十分にオイルを供給することができる。また、供給されたオイルは、クランクピン５２１の周上において最大爆発荷重が加わる部分６２を適切に潤滑可能である。これらの作用及び効果は、オイル通路４７１及びクランクピン５２１のみならず、他のオイル通路４７２〜４７４及びクランクピン５２２〜５２４についても同様に生じる。

更に、オイル通路４７１，４７２は互いに略平行に構成されているため、クランクシャフト５０にオイル通路４７１，４７２を穿孔する作業も容易に行える。即ち、オイル通路４７１，４７２が互いに略平行であるため、一方の通路を穿孔した後に他方の通路を穿孔する際、穿孔装置の向きを変更したり、クランクシャフト５０の向きを変えて固定し直したりする必要がない。オイル通路４７３，４７４に関しても同様である。

本実施の形態では、ロードスポーツタイプの自動二輪車１に搭載した直列４気筒のエンジンＥを例にして説明したが、これに限られない。例えば、他のタイプの自動二輪車や、四輪車に搭載したエンジンのクランクシャフトに適用してもよく、直列４気筒に換えて並列多気筒やＶ型多気筒エンジンのクランクシャフトに適用してもよい。

本発明に係るクランクシャフトは、クランクピンへより適切にオイルを供給する必要のあるクランクシャフトに適用することができる。また、これに加えて本発明は、オイル通路を比較的容易に形成しようとするクランクシャフトに適用することができる。

本発明の実施の形態に係るクランクシャフトを備えるエンジンを搭載した自動二輪車の左側面図である。 図１に示すエンジンが備えるオイルの供給システムを示す模式図である。 図２に示すクランクシャフトの全体構成を示す正面図である。 図３のIV矢視方向に沿って見たクランクシャフトの平面図である。 図３に示すクランクシャフトをV-V矢視線によって切断したときの構成を示す断面図である。 本実施の形態に係るクランクシャフトが回転したときのオイルの流れを説明するための模式的図面である。 図６に示すクランクシャフトのオイル通路内及びその入口近傍に存在するオイルに生じる通流方向の力を説明するための模式的図面である。 図６に示すクランクシャフトのオイル通路内のオイルに生じる遠心力を説明するための模式的図面である。

符号の説明

４０〜４８ 通路
４３ メインギャラリ
４７，４７１〜４７４ オイル通路
４７Ａ，４７１Ａ，４７２Ａ 入口
４７Ｂ，４７１Ｂ，４７２Ｂ 出口
５０ クランクシャフト
５１，５１１〜５１５ クランクジャーナル
５２，５２１〜５２４ クランクピン
６０ ジャーナル側交差箇所
６１ ピン側交差箇所
Ｃ₁ 軸芯（クランクジャーナルの軸芯）
Ｃ₂ 軸芯（クランクピンの軸芯）
Ｅ エンジン

Claims (4)

1. エンジン内に備えられ、クランクジャーナル側からクランクピン側へオイルを導くオイル通路を有するクランクシャフトであって、
   前記オイル通路の入口は、前記クランクジャーナルの軸芯および前記クランクピンの軸芯の双方を含む平面と前記クランクジャーナルの周面との交差箇所のうち、前記クランクジャーナルの軸芯を基準として前記クランクピン側とは反対側に位置する交差箇所であるジャーナル側交差箇所から、前記クランクジャーナルの周方向へ離隔して、該クランクジャーナルの周部に形成され、
   前記オイル通路の出口は、前記平面と前記クランクピンの周面との交差箇所のうち、前記クランクピンの軸芯を基準として前記クランクジャーナル側とは反対側に位置する交差箇所であるピン側交差箇所に形成され、
   前記オイル通路は、前記クランクジャーナルの軸芯方向に沿って見た場合に、該クランクジャーナルの軸芯から離隔して形成されていることを特徴とするクランクシャフト。
2. 前記オイル通路は、前記入口から前記出口へ至る間が直線通路状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフト。
3. 前記オイル通路の入口は、前記ジャーナル側交差箇所に対し、前記クランクジャーナルの回転方向とは反対の周方向へ離隔して設けられ、クランクジャーナルの拡径方向に対して前記回転方向側へ向いて開口していることを特徴とする請求項１又は２に記載のクランクシャフト。
4. 前記オイル通路は、前記クランクジャーナルと、該クランクジャーナルを挟んで設けられた２つのクランクピンの夫々との間に設けられ、夫々のオイル通路は略平行に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のクランクシャフト。

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