JP2023038980A - Crank shaft bearing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランクシャフト軸受構造に関し、特に奇数気筒のエンジンに適用されるクランクシャフト軸受構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crankshaft bearing structure, and more particularly to a crankshaft bearing structure applied to an odd-numbered cylinder engine.
車両のエンジンは、回転駆動力を出力するクランクシャフトを備える。クランクシャフトは、シリンダブロックにおける軸受部で軸支される。シリンダブロックの軸受部とクランクシャフトのクランクジャーナルとの間には、ジャーナルベアリングが介挿される。 A vehicle engine includes a crankshaft that outputs rotational driving force. The crankshaft is supported by bearings in the cylinder block. A journal bearing is interposed between the bearing portion of the cylinder block and the crank journal of the crankshaft.
特許文献1には、クランクシャフトの軸方向からの正面視で、それぞれが半円環形状を有する上ジャーナルベアリングとしたジャーナルベアリングとの組み合わせによりジャーナルベアリングが構成され、上ジャーナルベアリングには、オイルギャラリからのオイル供給口となる油孔に連続するように内周面に周方向に延びる周溝が形成されている。特許文献1に開示の構造では、オイルギャラリから供給されたオイルが周溝を案内路として下ジャーナルベアリングへと導かれる。また、上ジャーナルベアリングの内周面に設けられた周溝は、金属粉などの粒状異物を、クランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間から外部へと排出する際の案内路としても機能する。 In Patent Document 1, when viewed from the front in the axial direction of the crankshaft, a journal bearing is configured by combining with a journal bearing, each of which has a semi-annular shape. A circumferential groove extending in the circumferential direction is formed in the inner peripheral surface so as to be continuous with the oil hole serving as an oil supply port from the oil inlet. In the structure disclosed in Patent Document 1, oil supplied from an oil gallery is guided to a lower journal bearing using a circumferential groove as a guide path. In addition, the circumferential groove provided on the inner peripheral surface of the upper journal bearing also functions as a guide path for discharging particulate foreign matter such as metal powder from between the crank journal and the journal bearing to the outside.
また、クランクシャフトには、クランクジャーナルとクランクジャーナルとの間に形成されたクランクピンを有する。クランクピンは、ピストンに連結されたコネクティングロッドに対して、当該コネクティングロッドと回転可能な状態で連結される部位である。コネクティングロッドとクランクピンとの間にはコンロッドベアリングが介挿されるが、当該コンロッドベアリングを潤滑するための供給路として、隣接するクランクジャーナルからクランクピンに接続されたシャフト内油路が設けられる。クランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間に供給されたオイルの一部は、シャフト内油路を通りクランクピンに供給される。 Also, the crankshaft has a crank pin formed between crank journals. The crankpin is a part that is rotatably connected to a connecting rod that is connected to the piston. A connecting rod bearing is interposed between the connecting rod and the crankpin, and as a supply path for lubricating the connecting rod bearing, an in-shaft oil passage is provided that connects the adjacent crank journal to the crankpin. A part of the oil supplied between the crank journal and the journal bearing is supplied to the crankpin through the in-shaft oil passage.
車両には、直列の奇数気筒のエンジンが搭載される場合がある。直列の奇数気筒のエンジンでは、エンジンの駆動に伴ってクランクシャフトの軸両端に偶力が発生する。例えば、図8に示す直列5気筒のエンジンのクランクシャフト9は、6つのクランクジャーナル901~906と5つのクランクピン907~911とを有し、エンジンの駆動により軸心Ax9周りに回転する。そして、エンジンの駆動時には、燃焼室での燃焼に伴って、クランクピン907~911に対して所定の順で力が作用する。この場合に、奇数気筒のエンジンでは、燃焼圧によりクランクシャフトが受ける荷重にアンバランスが生じるため、クランクシャフト9における軸心Ax9に沿った方向の軸両端を上下方向に変位するような偶力F1,F2が発生する。
A vehicle may be equipped with an in-line, odd-numbered cylinder engine. In an engine with an odd number of cylinders in series, a couple of forces is generated at both ends of the crankshaft as the engine is driven. For example, a
そのため、従来技術に係るクランクシャフト軸受構造を奇数気筒のエンジンに適用する場合には、クランクシャフトの軸両端に位置するクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間からのオイルの漏れ量に関して改善の余地があった。即ち、図8に示したようにクランクシャフトの両端部に偶力F1,F2が発生することにより、クランクシャフトにおける両端部の振れが大きくなるために、軸両端のクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間からのオイルの漏れ量が多くなる。このため、軸両端でのクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間の潤滑が十分でなくなりエンジンの信頼性の観点で問題を有する。また、軸両端でのクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間からのオイルの漏れ量が多くなるためにオイルポンプの負荷が増大する。これにより、燃費の悪化も懸念される。このように、奇数気筒のエンジンにおいては、上記のような軸両端でのオイルの漏れ量を低減して、エンジンの信頼性向上と、オイルポンプの負荷の低減による燃費向上を図ることが必要となる。 Therefore, when applying the conventional crankshaft bearing structure to an odd-numbered cylinder engine, there is room for improvement in terms of the amount of oil leaked from between the journal bearings and the crank journals located at both ends of the crankshaft. rice field. That is, as shown in FIG. 8, when the couple of forces F1 and F2 is generated at both ends of the crankshaft, the runout at both ends of the crankshaft increases. more oil leaks from As a result, the lubrication between the crank journal and the journal bearing at both ends of the shaft becomes insufficient, which poses a problem in terms of reliability of the engine. In addition, the amount of oil leaking from between the crank journal and the journal bearing at both ends of the shaft increases, increasing the load on the oil pump. As a result, there is concern about deterioration in fuel consumption. Thus, in an odd-numbered cylinder engine, it is necessary to reduce the amount of oil leakage at both ends of the shaft as described above, improve engine reliability, and improve fuel efficiency by reducing the load on the oil pump. Become.
特に、近年では、エンジンの燃費向上を目的として低粘度オイルが用いられる場合があるが、エンジンの駆動により低粘度オイルが高温になった場合にはさらに粘度が低下するため、上記のような偶力が発生した場合における軸両端のクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間からのオイルの漏れ量が多くなる。 In recent years, in particular, low-viscosity oil has been used for the purpose of improving engine fuel efficiency. When force is generated, the amount of oil leaking from between the crank journals at both ends of the shaft and the journal bearings increases.
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、奇数気筒のエンジンに適用される場合においても、軸両端におけるクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間からのオイルの漏れ量の低減を図ることができるクランクシャフト軸受構造を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and even when applied to an odd-numbered cylinder engine, the amount of oil leaked from between the crank journal and the journal bearing at both ends of the shaft is It is an object of the present invention to provide a crankshaft bearing structure capable of reducing the
本発明の一態様に係るクランクシャフト軸受構造は、奇数気筒のエンジンに適用される。本態様に係るクランクシャフト軸受構造は、クランクシャフトと、シリンダブロックと、複数のジャーナルベアリングとを備える。前記クランクシャフトは、所定方向に延びるとともに、複数のクランクジャーナルを有する。前記複数のクランクジャーナルは、前記所定方向に互いに間隔を空けて配される。 A crankshaft bearing structure according to one aspect of the present invention is applied to an odd-numbered cylinder engine. A crankshaft bearing structure according to this aspect includes a crankshaft, a cylinder block, and a plurality of journal bearings. The crankshaft extends in a predetermined direction and has a plurality of crank journals. The plurality of crank journals are spaced apart from each other in the predetermined direction.
前記シリンダブロックは、前記複数のクランクジャーナルのそれぞれの径方向外側を囲むように配された複数の軸支部を有し、当該複数の軸支部で前記クランクシャフトを回転可能に軸支する。前記複数のジャーナルベアリングは、前記複数のクランクジャーナルのそれぞれと前記複数の軸支部のそれぞれとの間において、前記クランクシャフトが回転可能な状態で前記複数のクランクジャーナルのそれぞれに対して環装される。 The cylinder block has a plurality of shaft support portions arranged to surround radially outer sides of the plurality of crank journals, and the plurality of shaft support portions rotatably support the crankshaft. The plurality of journal bearings are annularly mounted on each of the plurality of crank journals between each of the plurality of crank journals and each of the plurality of shaft supports in a state in which the crankshaft is rotatable. .
本態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記シリンダブロックは、油路を有する。また、前記複数のジャーナルベアリングは、第1ジャーナルベアリングと、第2ジャーナルベアリングとを含む。前記第1ジャーナルベアリングは、前記複数のジャーナルベアリングの内の一部のクランクジャーナルに環装される。前記第2ジャーナルベアリングは、前記複数のジャーナルベアリングの内の前記一部のクランクジャーナルを除く他のクランクジャーナルに環装される。 In the crankshaft bearing structure according to this aspect, the cylinder block has an oil passage. Also, the plurality of journal bearings includes a first journal bearing and a second journal bearing. A said 1st journal bearing is ring-mounted by some crank journals of these journal bearings. The second journal bearing is mounted around other crank journals of the plurality of journal bearings except for the part of the crank journals.
前記第1ジャーナルベアリングは、油孔と、周溝とを有する。前記油孔は、上部で前記油路に繋がり、前記油路からのオイルを当該ジャーナルベアリングと前記クランクジャーナルとの間に供給する。前記周溝は、前記ジャーナルベアリングの内周面において前記油孔に接続された、周方向に延びる溝である。 The first journal bearing has an oil hole and a circumferential groove. The oil hole is connected to the oil passage at an upper portion, and supplies oil from the oil passage between the journal bearing and the crank journal. The circumferential groove is a circumferentially extending groove connected to the oil hole on the inner circumferential surface of the journal bearing.
前記第2ジャーナルベアリングは、内周面と、油孔とを有する。前記内周面は、前記所定方向に平行な直線を母線として生成された回転面で構成される。前記油孔は、上部で前記油路に繋がり、前記油路からのオイルを前記内周面と前記クランクシャフトとの間に供給する。 The second journal bearing has an inner peripheral surface and an oil hole. The inner peripheral surface is configured by a surface of revolution generated with a straight line parallel to the predetermined direction as a generatrix. The oil hole is connected to the oil passage at an upper portion, and supplies oil from the oil passage to a space between the inner peripheral surface and the crankshaft.
本態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記第2ジャーナルベアリングは、前記複数のクランクジャーナルの内の少なくとも前記所定方向の両端部に位置する前記クランクジャーナルに環装されている。 In the crankshaft bearing structure according to this aspect, the second journal bearing is attached to at least one of the plurality of crank journals located at both ends in the predetermined direction.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクシャフトにおける上記所定方向の両端部に位置するクランクジャーナルに対して、内周面が上記回転面で構成された(内周面に周溝を有さない)第2ジャーナルベアリングが環装される。このため、奇数気筒のエンジンにおいて、クランクシャフトに偶力が発生した場合にも上記両端部におけるクランクジャーナルと第2ジャーナルベアリングの内周面との間からのオイルの漏れ量を低減することができる。なお、仮に低粘度オイルを用い、当該低粘度オイルが高温になった場合にも、クランクシャフトにおける上記両端部のクランクジャーナルと第2ジャーナルベアリングとの間からのオイルの漏れ量を低減することができる。よって、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクシャフトの両端部に偶力が発生しても、当該両端部の振れによるオイルの漏れ量の低減により、上記両端部のクランクジャーナルと第2ジャーナルベアリングとの間の潤滑を維持してエンジンの高い信頼性を確保し、且つ、オイルポンプの負荷の増大を抑制して燃費向上を図ることができる。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the inner peripheral surfaces of the crank journals located at both ends of the crankshaft in the predetermined direction are formed of the rotating surfaces (the inner peripheral surfaces do not have circumferential grooves). ) The second journal bearing is encircled. Therefore, in an odd-numbered cylinder engine, it is possible to reduce the amount of oil leaking from between the crank journal and the inner peripheral surface of the second journal bearing at both ends even when a couple of forces is generated in the crankshaft. . Even if low-viscosity oil is used and the temperature of the low-viscosity oil is high, the amount of oil leaked from between the crank journals at both ends of the crankshaft and the second journal bearing can be reduced. can. Therefore, in the crankshaft bearing structure according to the above aspect, even if a couple of forces is generated at both ends of the crankshaft, the amount of oil leakage due to vibration of the both ends is reduced, so that the crank journals at both ends and the second journal It is possible to maintain high reliability of the engine by maintaining lubrication between the bearings, and to improve fuel efficiency by suppressing an increase in the load on the oil pump.
一方、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、複数のクランクジャーナルの内の上記一部のクランクジャーナルに対しては、内周面に周溝を有する第1ジャーナルベアリングを環装することとしているので、上記一部のクランクジャーナルと第1ジャーナルベアリングとの間に相対的に多くのオイルが供給される。また、第1ジャーナルベアリングは周溝を有するので、仮に金属粉などの粒状異物がクランクジャーナルと第1ジャーナルベアリングとの間に混入しても、当該粒状異物を周溝によりオイルとともに外部に排出するのに優位である。 On the other hand, in the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, the first journal bearing having the circumferential groove on the inner peripheral surface is mounted on some of the plurality of crank journals. , a relatively large amount of oil is supplied between the part of the crank journal and the first journal bearing. Also, since the first journal bearing has a circumferential groove, even if particulate foreign matter such as metal powder enters between the crank journal and the first journal bearing, the particulate foreign matter is discharged to the outside together with the oil through the circumferential groove. is superior to
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記複数のジャーナルベアリングのそれぞれは、前記所定方向からの正面視でそれぞれが半円環形状を有する上ジャーナルベアリングと下ジャーナルベアリングとにより構成されていてもよく、前記第1ジャーナルベアリングにおける前記周溝は、前記上ジャーナルベアリングにのみ設けられていてもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, each of the plurality of journal bearings may be composed of an upper journal bearing and a lower journal bearing each having a semi-annular shape in a front view from the predetermined direction. , The circumferential groove in the first journal bearing may be provided only in the upper journal bearing.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、上ジャーナルベアリングの内周面に周溝が設けられているので、上ジャーナルベアリングの油孔を通して供給されたオイルが下ジャーナルベアリングに向けて導かれる。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, since the inner peripheral surface of the upper journal bearing is provided with the circumferential groove, the oil supplied through the oil hole of the upper journal bearing is guided toward the lower journal bearing.
一方、下ジャーナルベアリングは周溝を有さないので、下ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間での適切な油圧を確保するのに優位である。 On the other hand, since the lower journal bearing does not have a circumferential groove, it is superior in ensuring proper oil pressure between the lower journal bearing and the crank journal.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記クランクシャフトは、前記所定方向における隣り合う前記クランクジャーナル同士の間に配されたクランクピンと、前記第1ジャーナルベアリングが環装される前記一部のクランクジャーナルのみから延びた油路であって、当該クランクジャーナルに隣り合う前記クランクピンにオイルを導くシャフト内油路とをさらに有してもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, the crankshaft includes a crankpin disposed between the adjacent crank journals in the predetermined direction, and the partial crank journal on which the first journal bearing is mounted. It may further have an in-shaft oil passage that extends from the chisel and guides oil to the crank pin adjacent to the crank journal.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、上記一部のクランクジャーナルには、シャフト内油路が形成されており、第1ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間に供給されたオイルの一部がクランクピンへと供給される。この場合においても、第1ジャーナルベアリングには周溝が設けられており、相対的に多くのオイルが第1ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間に供給されるので、オイルの一部がクランクピンへと供給されても第1ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間での適切な油圧を確保することができる。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the shaft internal oil passage is formed in the part of the crank journal, and a part of the oil supplied between the first journal bearing and the crank journal flows into the crank pin. supplied to Even in this case, since the first journal bearing is provided with a circumferential groove and a relatively large amount of oil is supplied between the first journal bearing and the crank journal, a portion of the oil flows to the crank pin. , it is possible to ensure an appropriate hydraulic pressure between the first journal bearing and the crank journal.
上記の各態様に係るクランクシャフト軸受構造では、奇数気筒のエンジンに適用される場合においても、軸両端におけるクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間からのオイルの漏れ量の低減を図ることができる。 In the crankshaft bearing structure according to each aspect described above, even when applied to an odd-numbered cylinder engine, it is possible to reduce the amount of oil leaked from between the crank journal and the journal bearing at both ends of the shaft.
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明を例示的に示すものであって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described, considering drawing into consideration. It should be noted that the embodiments described below are intended to exemplify the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments except for its essential configuration.
[第1実施形態]
1.クランクシャフト軸受構造100の概略構成
本発明の第1実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100の概略構成について、図1を用いて説明する。なお、図では、シリンダブロックなどの図示を省略している。このため、シリンダブロックに形成される軸支部も図示を省略している。また、図1では、クランクシャフト1に接続されるコネクティングロッドやコンロッドベアリングなどの図示も省略している。
[First embodiment]
1. Schematic Configuration of Crankshaft Bearing Structure 100 A schematic configuration of a
クランクシャフト軸受構造100は、5気筒(奇数気筒)のエンジンに適用される。図1に示すように、クランクシャフト軸受構造100は、クランクシャフト1と、シリンダブロック(図示を省略。)と、複数のジャーナルベアリング42~53とを備える。また、クランクシャフト軸受構造100は、シリンダブロック(図示を省略。)に形成されたオイルギャラリ(油路)54と、当該オイルギャラリ54にオイルを送るオイルポンプ55とを備える。
The
クランクシャフト1は、軸心Ax1に沿って延びる。本実施形態において、軸心Ax1が延びる方向は、エンジンの気筒列方向であって、「所定方向」に該当する。クランクシャフト1は、軸心Ax1に沿った方向に互いに間隔をあけて配された複数のクランクジャーナル11~16を有する。また、クランクシャフト1は、軸心Ax1に沿った方向において、隣り合うクランクジャーナル11~16同士の間に配されたクランクピン27~31を有する。
Crankshaft 1 extends along axis Ax1. In the present embodiment, the direction in which the axis Ax1 extends corresponds to the "predetermined direction", which is the cylinder row direction of the engine. The crankshaft 1 has a plurality of crank
クランクシャフト1において、軸心Ax1に沿った方向に隣り合うクランクジャーナル11~16とクランクピン27~31とは、軸心Ax1に交差する方向に延びるクランクウェブ17~26により接続されている。クランクピン27~31は、クランクウェブ17~26の先端部に接続され、中心軸が軸心Ax1に対して偏芯している。各クランクウェブ17~26の他端部には、カウンターウェイト32~41が各クランクウェブ17~26と一体形成されている。 In the crankshaft 1, the crank journals 11-16 and the crank pins 27-31 adjacent in the direction along the axis Ax1 are connected by crank webs 17-26 extending in the direction intersecting the axis Ax1. The crankpins 27-31 are connected to the distal ends of the crank webs 17-26, and their central axes are eccentric with respect to the axis Ax1. Counterweights 32-41 are integrally formed with the crank webs 17-26 at the other ends of the crank webs 17-26.
なお、本実施形態では、クランクジャーナル11を#1クランクジャーナル、クランクジャーナル12を#2クランクジャーナル、クランクジャーナル13を#3クランクジャーナル、クランクジャーナル14を#4クランクジャーナル、クランクジャーナル15を#5クランクジャーナル、クランクジャーナル16を#6クランクジャーナルと記載する場合がある。
In this embodiment, the
ジャーナルベアリング42~53は、シリンダブロックの軸支部(図示を省略。)とクランクジャーナル11~16との間に介挿される。ジャーナルベアリング42~53は、それぞれがクランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向からの正面視で半円環形状を有する。ジャーナルベアリング42~53は、金属材料を用いて形成された滑り軸受である。なお、ジャーナルベアリング42,44,46,48,50,52は、クランクジャーナル11~16に対して上側(四隣dなヘッド側)に配され、クランクジャーナル11~16の上半周を覆う「上ジャーナルベアリング」である。これに対して、ジャーナルベアリング43,45,47,49,51,53は、クランクジャーナル11~16に対して下側(オイルパン側)に配され、クランクジャーナル11~16の下半周を覆う「下ジャーナルベアリング」である。
The journal bearings 42-53 are interposed between the bearings (not shown) of the cylinder block and the crank journals 11-16. Each of the
上ジャーナルベアリング42と下ジャーナルベアリング43とは、#1クランクジャーナル11に環装され、上ジャーナルベアリング44と下ジャーナルベアリング45とは、#2クランクジャーナル12に環装され、上ジャーナルベアリング46と下ジャーナルベアリング47とは、#3クランクジャーナル13に環装され、上ジャーナルベアリング48と下ジャーナルベアリング49とは、#4クランクジャーナル14に環装され、上ジャーナルベアリング50と下ジャーナルベアリング51とは、#5クランクジャーナル15に環装され、上ジャーナルベアリング52と下ジャーナルベアリング53とは、#6クランクジャーナル16に環装される。なお、詳細については後述するが、クランクジャーナル12,13,15が「一部のクランクジャーナル」に該当し、ジャーナルベアリング44~47,50,51が「第1ジャーナルベアリング」に該当する。また、クランクジャーナル11,14,16が「他のクランクジャーナル」に該当し、ジャーナルベアリング42,43,48,49,52,53が「第2ジャーナルベアリング」に該当する。
An upper journal bearing 42 and a lower journal bearing 43 are attached to the #1
ジャーナルベアリング42~53とクランクジャーナル11~16との間は、クランクシャフト1が軸心Ax1周りに回転可能であって、オイルの油膜が形成される微細な隙間が空いた状態となる。この油膜形成のためのオイルの供給口として、上ジャーナルベアリング42,44,46,48,50,52のそれぞれには、オイルギャラリ54に接続される油孔が開けられている。即ち、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、全ての上ジャーナルベアリング42,44,46,48,50,52の油孔を通してジャーナルベアリング42~53とクランクジャーナル11~16との間にオイルが供給される。
Between the journal bearings 42-53 and the crank journals 11-16, the crankshaft 1 is rotatable around the axis Ax1, and a fine gap is formed in which an oil film is formed. Each of the
オイルギャラリ54は、図示を省略するシリンダブロックに形成されたオイルの通路である。オイルギャラリ54には、オイルパンに貯留されたオイルをオイルギャラリ54に供給するためのオイルポンプ55が接続されている。なお、本実施形態では、オイルとして、所謂、低粘度オイルが採用されている。具体的には、SAE(Society of Automotive Engineers, inc.)粘度において、0W-8~0W-30のオイルが採用されている。
The
2.クランクシャフト1のシャフト内油路56~62
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100のクランクシャフト1は、シャフト内に形成され、オイルの流通路であるシャフト内油路56~62を有する。クランクシャフト1に設けられたシャフト内油路56~62について、図2を用いて説明する。
2. Shaft
The crankshaft 1 of the
図2示すように、クランクシャフト1では、#1,#4,#6クランクジャーナル11,14,16の各外周面11a,14a,16aに開口が設けられていない。これに対して、#2,#3,#5クランクジャーナル12,13,15の各外周面12a,13a,15aには開口12b,13b,15bが設けられている。開口12bは、シャフト内油路56に対してオイルが入り込む入口である。開口13bは、シャフト内油路59にオイルが入り込む入口である。開口15bは、シャフト内油路60に対してオイルが入り込む入口である。
As shown in FIG. 2, in the crankshaft 1, the outer
シャフト内油路56は、クランクジャーナル12の外周面12aからクランクシャフト1の軸心Ax1に直交する方向に延びるように形成されている。そして、クランクシャフト1の内部において、シャフト内油路56には、2本のシャフト内油路57,58が接続されている。2本のシャフト内油路57,58は、クランクシャフト1の軸心Ax1に対して斜め方向に延びるように形成されている。
The in-
シャフト内油路57は、クランクピン27の外周面27aに設けられた開口27bを終端として形成されている。シャフト内油路58は、クランクピン28の外周面28aに設けられた開口28bを終端として形成されている。なお、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100においては、クランクシャフト1におけるクランクピン27の外周面27aからクランクジャーナル11に向けてのシャフト内油路は形成されておらず、クランクピン28の外周面28aからクランクジャーナル13に向けてのシャフト内油路は形成されていない。
The in-
シャフト内油路59は、クランクジャーナル13の外周面13aからクランクシャフト1の軸心Ax1に直交する方向に延び、クランクシャフト1の内部で斜め方向に進路を変えてクランクピン29の開口29bを終端として形成されている。なお、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100においては、クランクシャフト1におけるクランクピン29の外周面29aからクランクジャーナル14に向けてのシャフト内油路は形成されていない。
The in-
シャフト内油路60は、クランクジャーナル15の外周面15aからクランクシャフト1の軸心Ax1に直交する方向に延びるように形成されている。そして、クランクシャフト1の内部において、シャフト内油路60には、2本のシャフト内油路61,62が接続されている。2本のシャフト内油路61,62も、クランクシャフト1の軸心Ax1に対して斜め方向に延びるように形成されている。
The in-
シャフト内油路61は、クランクピン30の外周面30aに設けられた開口30bを終端として形成されている。シャフト内油路61は、クランクピン31の外周面31aに設けられた開口31bを終端として形成されている。なお、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100においては、クランクシャフト1におけるクランクピン30の外周面30aからクランクジャーナル14に向けてのシャフト内油路は形成されておらず、クランクピン31の外周面31aからクランクジャーナル16に向けてのシャフト内油路は形成されていない。
The in-
オイルギャラリ54からジャーナルベアリング44,45と#2クランクジャーナル12との間に供給されたオイルの一部は、矢印B1で示すようにシャフト内油路56へと導入される。そして、シャフト内油路56に導入されたオイルは、クランクシャフト1の内部でシャフト内油路56に接続されたシャフト内油路57とシャフト内油路58とに分配される。矢印B2,B3で示すように、各シャフト内油路57,58からクランクピン27,28の各開口27b,28bを通り、クランクピン27,28とコンロッドベアリング(図示を省略。)との間に供給される。
A portion of the oil supplied from the
なお、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、クランクピン27の外周面27aと#1クランクジャーナル11の外周面11aとの間には、シャフト内油路は形成されていないので、クランクシャフト1が矢印Aで示すように回転した場合にあっても、ジャーナルベアリング42,43と#1クランクジャーナル11との間に供給されたオイルがクランクピン27へと引かれることはない。
In the
オイルギャラリ54からジャーナルベアリング46,47と#3クランクジャーナル13との間に供給されたオイルの一部は、矢印B4で示すようにシャフト内油路59へと導入される。そして、シャフト内油路59に導入されたオイルは、矢印B5で示すように、クランクピン29の開口29bを通り、クランクピン29とコンロッドベアリング(図示を省略。)との間に供給される。
A part of the oil supplied between the
なお、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、上記同様に、クランクピン29の外周面29aと#4クランクジャーナル14の外周面14aとの間には、シャフト内油路は形成されていないので、クランクシャフト1が矢印Aで示すように回転した場合にあっても、ジャーナルベアリング48,49と#4クランクジャーナル14との間に供給されたオイルがクランクピン29へと引かれることはない。
In the
オイルギャラリ54からジャーナルベアリング50,51と#5クランクジャーナル15との間に供給されたオイルの一部は、矢印B6で示すようにシャフト内油路60へと導入される。そして、シャフト内油路60に導入されたオイルは、クランクシャフト1の内部でシャフト内油路60に接続されたシャフト内油路61とシャフト内油路62とに分配される。矢印B7,B8で示すように、各シャフト内油路61,62からクランクピン30,31の各開口30b,31bを通り、クランクピン30,31とコンロッドベアリング(図示を省略。)との間に供給される。
A part of the oil supplied from the
なお、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、上記同様に、クランクピン31の外周面31aと#6クランクジャーナル16の外周面16aとの間、およびクランクピン30の外周面30aと#4クランクジャーナル14の外周面14aとの間には、シャフト内油路は形成されていないので、クランクシャフト1が矢印Aで示すように回転した場合にあっても、ジャーナルベアリング48,49,51,53と#4,#6クランクジャーナル14,16との間に供給されたオイルがクランクピン30,31へと引かれることはない。
In addition, in the
3.ジャーナルベアリング42~53の詳細構造
ジャーナルベアリング42~53の詳細構造について、図3および図4を用いて説明する。
3. Detailed Structure of Journal Bearings 42-53 The detailed structure of the journal bearings 42-53 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、#2,#3,#5クランクジャーナル12,13,15に環装されるジャーナルベアリング44,45,46,47,50,51と、#1,#4,#6クランクジャーナル11,14,16に環装されるジャーナルベアリング42,43,48,49,52,53とでは、一部に構造的な差異を設けている。図3(a)、(b)には、#2,#3,#5クランクジャーナル12,13,15に環装されるジャーナルベアリング44,45,46,47,50,51の一例としてジャーナルベアリング42,43を図示し、図4(a)、(b)には、#1,#4,#6クランクジャーナル11,14,16に環装されるジャーナルベアリング42,43,48,49,52,53の一例としてジャーナルベアリング44,45を図示している。
In the
図3(a)に示すように、#1クランクジャーナル11に環装される上ジャーナルベアリング42および下ジャーナルベアリング43のそれぞれは、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向からの正面視で、半円環形状を有する。上ジャーナルベアリング42と下ジャーナルベアリング43とは、周方向端部同士を突き合せた状態で#1クランクジャーナル11に対して環装される。
As shown in FIG. 3A, each of the upper journal bearing 42 and the lower journal bearing 43 mounted on the #1
図3(a)、(b)に示すように、上ジャーナルベアリング42には、頂部の近傍に油孔42bが形成されている。図1を用いて説明したように、上ジャーナルベアリング42の油孔42bには、オイルギャラリ54が接続され、オイルギャラリ54からのオイルが油孔42bを通してジャーナルベアリング42,437と#1クランクジャーナル11との間に供給される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the upper journal bearing 42 is formed with an
上ジャーナルベアリング42および下ジャーナルベアリング43では、クランクシャフト1の軸心Ax1(図1,2を参照。)に平行な直線を母線として生成される回転面で内周面42a,43aが形成されている。即ち、上ジャーナルベアリング42および下ジャーナルベアリング43では、内周面42a,43aには周方向にのびる溝(周溝)は形成されておらず、滑らかな内周面42a,43aが形成されている。
In the upper journal bearing 42 and the lower journal bearing 43, inner
なお、ジャーナルベアリング48,49,52,53についても、ジャーナルベアリング42,43と同じ構造を有する。
The
図4(a)に示すように、#2クランクジャーナル12に環装される上ジャーナルベアリング44および下ジャーナルベアリング45のそれぞれも、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向からの正面視で、半円環形状を有する。上ジャーナルベアリング44と下ジャーナルベアリング45とは、周方向端部同士を突き合せた状態で#2クランクジャーナル12に対して環装される。
As shown in FIG. 4(a), each of the upper journal bearing 44 and the lower journal bearing 45 that are ring-mounted on the #2
図4(a)、(b)に示すように、上ジャーナルベアリング44にも、頂部の近傍に油孔44bが形成されている。図1を用いて説明したように、上ジャーナルベアリング44の油孔44bには、オイルギャラリ54が接続され、オイルギャラリ54からのオイルが油孔44bを通してジャーナルベアリング44,45と#2クランクジャーナル12との間に供給される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the upper journal bearing 44 also has an
上ジャーナルベアリング44および下ジャーナルベアリング45の内、下ジャーナルベアリング45は、クランクシャフト1の軸心Ax1(図1,2を参照。)に平行な直線を母線として生成される回転面で内周面45aが形成されている。即ち、下ジャーナルベアリング45では、内周面45aには周方向にのびる溝(周溝)は形成されておらず、滑らかな内周面45aが形成されている。
Among the upper journal bearing 44 and the lower journal bearing 45, the lower journal bearing 45 is a rotation surface generated with a straight line parallel to the axis Ax1 (see FIGS. 1 and 2) of the crankshaft 1 as a generatrix. 45a is formed. That is, the inner
一方、図4(a)、(b)に示すように、油孔44bが形成された上ジャーナルベアリング44には、内周面44aに周方向に延びる周溝44cが形成されている。周溝44cは、油孔44bに接続され、周方向の一端側からもう一歩側の端部まで形成されている。上ジャーナルベアリング44に形成された周溝44cは、油孔44bから供給されたオイルの案内路としての機能を有する。また、周溝44cは、上ジャーナルベアリング44の油孔44bからジャーナルベアリング44,45と#2クランクジャーナル12との間に金属粉などの粒状異物が混入した場合に、当該十条異物を外部に排出するための案内路としても機能する。
On the other hand, as shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the upper journal bearing 44 in which the
なお、ジャーナルベアリング46,47,50,51についても、ジャーナルベアリング44,45と同じ構造を有する。
The
4.ジャーナルベアリング42~53とクランクジャーナル11~16との間での油膜の確保
上述のように、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、#1,#4,#6クランクジャーナル11,14,16に対して、上下ともに周溝が形成されていないジャーナルベアリング42,43,48,49,52,53が環装され、#2,#3,#5クランクジャーナル12,13,15に対して、上ジャーナルクランク44,46,50に周溝44cが形成されたジャーナルベアリング44~47,50,51が環装されている。クランクジャーナル11,14,16とジャーナルベアリング42,43,48,49,52,53との間での油膜の確保について、図5(a)を用いて説明し、クランクジャーナル12,13,15とジャーナルベアリング44~47,50,51との間での油膜の確保について、図5(b)を用いて説明する。
4. Ensuring oil film between journal bearings 42-53 and crank journals 11-16 As described above, in the
なお、図5(a)では、クランクジャーナル11とジャーナルベアリング42とを一例として図示し、図5(b)では、クランクジャーナル12とジャーナルベアリング44とを一例として図示している。
5A shows the
図5(a)に示すように、ジャーナルベアリング42には周溝は形成されていないので、ジャーナルベアリング42の内周面42aとクランクジャーナル11の外周面11aとの間の隙間は、ジャーナルベアリング42の幅方向(クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向)の全域AR1で略同じとなる。このため、ジャーナルベアリング42の内周面42aとクランクジャーナル11の外周面11aとの間では、油孔42bから供給されたオイルが幅方向の外側に排出される(矢印C1)の抵抗が相対的に大きい。このため、ジャーナルベアリング42の内周面42aとクランクジャーナル11の外周面11aとの間から外部へと排出される際において、オイルと外部との圧力差が相対的に小さく、オイルの排出量が相対的に小さい。このため、クランクジャーナル11とジャーナルベアリング42,43との間での油膜が適切に確保される。
As shown in FIG. 5A, since the journal bearing 42 has no circumferential groove, the gap between the inner
なお、クランクジャーナル14,16とジャーナルベアリング48,49,52,53との間での油膜の確保についても同じである。
The same applies to ensuring oil films between the
図5(b)に示すように、ジャーナルベアリング44には周溝44cが形成されている。このため、ジャーナルベアリング44の内周面44aとクランクジャーナル12の外周面12aとの間の隙間は、周溝44cが設けられた領域AR2で広く、その他の領域AR3で狭い。このような領域AR2,AR3で隙間の広さに広狭を有する場合には、ジャーナルベアリング44の幅方向(クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向)において、領域AR2で相対的にオイルの流れに係る抵抗が小さく、領域AR3で抵抗が相対的に大きくなる。よって、ジャーナルベアリング44,45の内周面42a,43aとクランクジャーナル12の外周面12aとの間から幅方向の外側に向けてオイルが排出される際において(矢印C2)、オイルと外部との圧力差が相対的に大きく、オイルの排出量が相対的に大きくなる。なお、図示を省略しているが、ジャーナルベアリング44,45とクランクジャーナル12との間に供給されたオイルの一部は、シャフト内油路56にも導出される。
As shown in FIG. 5(b), the journal bearing 44 is formed with a
ただし、上ジャーナルベアリング44には周溝44cが形成されており、ジャーナルベアリング44,45とクランクジャーナル12との間に供給されるオイル量は相対的に多いため、ジャーナルベアリング44,45とクランクジャーナル12との間の油膜も確保される。
However, the upper journal bearing 44 is formed with a
なお、クランクジャーナル13,15とジャーナルベアリング46,47,50,51との間での油膜の確保についても同じである。
The same applies to ensuring oil films between the
5.効果
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、クランクシャフト1における#1,#6クランクジャーナル11,16に対して、内周面42a,43aに周溝を有さないジャーナルベアリング42,43,52,53が選択的に環装される。このため、5気筒(奇数気筒)のエンジンにおいて、クランクシャフト1の両端部に偶力が発生した場合にも当該両端部におけるクランクジャーナル11,16とジャーナルベアリング42,43,52,53の内周面42a,43aとの間からのオイルの漏れ量を低減することができる。そのため、仮に低粘度オイルを用い、当該低粘度オイルが高温になった場合にも、クランクシャフト1における上記両端部のクランクジャーナル11,16とジャーナルベアリング42,43,52,53との間からのオイルの漏れ量を低減することができる。よって、クランクシャフト1の両端部に偶力が発生しても、上記両端部でのオイルの漏れ量を低減することで、クランクジャーナル11,16とジャーナルベアリング42,43,52,53との間の潤滑を維持してエンジンの高い信頼性を確保し、且つ、オイルポンプ55の負荷の増大を抑制して燃費向上を図ることができる。
5. Effects In the
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、クランクシャフト1における#1,#6クランクジャーナル11,16に対して、内周面42a,43aに周溝を有さないジャーナルベアリング42,43,52,53が選択的に環装される。このため、5気筒(奇数気筒)のエンジンにおいて、クランクシャフト1における両端部に偶力が発生した場合にも当該両端部におけるクランクジャーナル11,16とジャーナルベアリング42,43,52,53の内周面42a,43aとの間で適切な油圧を確保することができる。なお、クランクシャフト軸受構造100では、低粘度オイルを用い、当該低粘度オイルが高温になった場合にも、クランクシャフト1における両端部のクランクジャーナル11,16にジャーナルベアリング42,43,52,53を選択的に環装する構成を採用することにより、偶力が発生してもクランクシャフト1における上記両端部のクランクジャーナル11,16とジャーナルベアリング42,43,52,53との間からのオイルの漏れ量を低減することができる。
In the
一方、クランクシャフト軸受構造100では、複数のクランクジャーナル11~16の内の#2,#3,#5クランクジャーナル12,13,15に対しては、内周面44aに周溝44cを有する上ジャーナルベアリング44,46,50と周溝を有さない下ジャーナルベアリング45,47,51とを環装することとしているので、クランクジャーナル12,13,15とジャーナルベアリング44~47,50,51との間に相対的に多くのオイルが供給される。また、上ジャーナルベアリング44,46,50は周溝44cを有するので、仮に金属粉などの粒状異物がクランクジャーナル12,13,15とジャーナルベアリング44~47,50,51との間に混入しても、当該粒状異物を周溝44cによりオイルとともに外部に排出するのに優位である。
On the other hand, in the
また、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、上ジャーナルベアリング44,46,50の内周面44aに周溝44cが設けられているので、上ジャーナルベアリング44,46.50の油孔44bを通して供給されたオイルが下ジャーナルベアリング45.47,51に向けて導かれる。
Further, in the
一方、下ジャーナルベアリング45,47,51は周溝を有さないので、下ジャーナルベアリング45,47,51とクランクジャーナル12,13.15との間での適切な油圧を確保するのに優位である。
On the other hand, since the
また、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、#2,#3,#5からは、隣接するクランクピン27~31に繋がるシャフト内油路56~62が形成されており、ジャーナルベアリング44~47,50,51とクランクジャーナル12,13,15との間に供給されたオイルの一部がクランクピン27~31へと供給される。この場合においても、上ジャーナルベアリング44,46,50には周溝44cが設けられており、相対的に多くのオイルがジャーナルベアリング44~47,50,51とクランクジャーナル12,13,15との間に供給されるので、オイルの一部がクランクピン27~31へと供給されてもジャーナルベアリング44~47,50,51とクランクジャーナル12,13,15との間の油圧を確保することができる。
Further, in the
以上のように、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、駆動時にクランクシャフト1の軸両端に偶力が発生する5気筒(奇数気筒)のエンジンに適用される場合においても、軸両端における#1,#6クランクジャーナル11,16とジャーナルベアリング42,43,52,53との間の油圧を確保できる。
As described above, in the
[第2実施形態]
1.クランクシャフト軸受構造100の概略構成
本発明の第2実施形態に係るクランクシャフト軸受構造200の概略構成について、図6を用いて説明する。なお、図6では、シリンダブロック、コネクティングロッド、およびコンロッドベアリングなどの図示も省略している。
[Second embodiment]
1. Schematic Configuration of Crankshaft Bearing Structure 100 A schematic configuration of a
クランクシャフト軸受構造200は、3気筒(奇数気筒)のエンジンに適用される。図6に示すように、クランクシャフト軸受構造200は、クランクシャフト2と、シリンダブロック(図示を省略。)と、複数のジャーナルベアリング142~149とを備える。また、クランクシャフト軸受構造200は、シリンダブロック(図示を省略。)に形成されたオイルギャラリ(油路)154と、当該オイルギャラリ154にオイルを送るオイルポンプ155とを備える。
The
クランクシャフト2は、軸心Ax2に沿って延びる。本実施形態においても、軸心Ax2が延びる方向は、エンジンの気筒列方向であって、「所定方向」に該当する。クランクシャフト2は、軸心Ax2に沿った方向に互いに間隔をあけて配された複数のクランクジャーナル111~114を有する。また、クランクシャフト2は、軸心Ax2に沿った方向において、隣り合うクランクジャーナル111~114同士の間に配されたクランクピン127~129を有する。
クランクシャフト2において、軸心Ax2に沿った方向に隣り合うクランクジャーナル111~114とクランクピン127~129とは、クランクウェブ117~122により接続されている。クランクシャフト2の軸心Ax2に直交する方向において、各クランクウェブ117~122の他端部には、カウンターウェイトが一体形成されている。
In the
なお、本実施形態では、クランクジャーナル111を#1クランクジャーナル、クランクジャーナル112を#2クランクジャーナル、クランクジャーナル113を#3クランクジャーナルと記載する場合がある。
In this embodiment, the
ジャーナルベアリング142~149は、シリンダブロックの軸支部(図示を省略。)とクランクジャーナル111~114との間に介挿される。ジャーナルベアリング142~149は、それぞれがクランクシャフト2の軸心Ax2に沿った方向からの正面視で半円環形状を有する。ジャーナルベアリング142~149は、金属材料を用いて形成された滑り軸受である。なお、本実施形態において、ジャーナルベアリング142,144,146は「上ジャーナルベアリング」に該当し、ジャーナルベアリング143,145,147は「下ジャーナルベアリング」に該当する。
The journal bearings 142-149 are interposed between the cylinder block bearings (not shown) and the crank journals 111-114. Each of the
上ジャーナルベアリング142と下ジャーナルベアリング143とは、#1クランクジャーナル111に環装され、上ジャーナルベアリング144と下ジャーナルベアリング145とは、#2クランクジャーナル112に環装され、上ジャーナルベアリング146と下ジャーナルベアリング147とは、#3クランクジャーナル113に環装される。
An upper journal bearing 142 and a lower journal bearing 143 are attached to the #1 crank
なお、本実施形態において、クランクジャーナル112,113が「一部のクランクジャーナル」に該当し、ジャーナルベアリング144~147が「第1ジャーナルベアリング」に該当する。また、クランクジャーナル11,114が「他のクランクジャーナル」に該当し、ジャーナルベアリング142,43,148,149が「第2ジャーナルベアリング」に該当する。
In this embodiment, the
ジャーナルベアリング142~149とクランクジャーナル11~14との間は、クランクシャフト2が軸心Ax2周りに回転可能であって、オイルの油膜が形成される微細な隙間が空いた状態となる。この油膜形成のためのオイルの供給口として、上ジャーナルベアリング142,144,146,148のそれぞれには、オイルギャラリ154に接続される油孔が開けられている。
Between the journal bearings 142-149 and the crank journals 11-14, the
オイルギャラリ154およびオイルポンプ15の構成5については、上記第1実施形態におけるオイルギャラリ54およびオイルポンプ55と同じである。なお、本実施形態でも、オイルとして、所謂、低粘度オイルが採用されている。
The configuration 5 of the
2.クランクシャフト2のシャフト内油路156~159
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造200のクランクシャフト2も、シャフト内に形成され、オイルの流通路であるシャフト内油路156~159を有する。クランクシャフト1に設けられたシャフト内油路56~62について、図7を用いて説明する。
2. Shaft
The
図7示すように、クランクシャフト1では、#1,#4クランクジャーナル111,114の各外周面111a,114aに開口が設けられていない。これに対して、#2,#3クランクジャーナル112,113の各外周面112a,113aには開口112b,113bが設けられている。
As shown in FIG. 7, in the crankshaft 1, openings are not provided in the outer
また、クランクピン127~129の各外周面127a~129aにも開口127b~129bが設けられている。そして、クランクシャフト2の内部には、クランクジャーナル112の開口112bとクランクピン127,128の開口127b,128bとを繋ぐシャフト内油路156~158が形成されている。また、クランクジャーナル113の開口113bとクランクピン129の開口129bとを繋ぐシャフト内油路159が設けられている。
なお、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造200においては、クランクピン127の外周面127aからクランクジャーナル111に向けてのシャフト内油路は形成されておらず、クランクピン129の外周面129aからクランクジャーナル114に向けてのシャフト内油路は形成されていない。
In the
オイルギャラリ154からジャーナルベアリング144,145と#2クランクジャーナル112との間に供給されたオイルの一部は、矢印E1で示すようにシャフト内油路156へと導入され、クランクシャフト2の内部でシャフト内油路157とシャフト内油路158とに分配される。矢印E2,E3で示すように、各シャフト内油路157,158からクランクピン127,128の各開口127b,128bを通り、クランクピン127,128とコンロッドベアリング(図示を省略。)との間に供給される。
A part of the oil supplied from the
また、オイルギャラリ154からジャーナルベアリング146,147と#3クランクジャーナル113との間に供給されたオイルの一部は、矢印E4で示すようにシャフト内油路159へと導入され、矢印E5で示すように、クランクピン129の開口129bを通り、クランクピン129とコンロッドベアリング(図示を省略。)との間に供給される。
Also, part of the oil supplied from the
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造200において、図3(a)、(b)を用いて説明したジャーナルベアリング42,43と同様に、ジャーナルベアリング142,143,148,149の内周面には周溝は設けられていない。
In the
一方、#2,#3クランクジャーナル112,113に乾燥されるジャーナルベアリング144~147の内の上ジャーナルベアリング144,146には、図4(a),(b)を用いて説明した上ジャーナルベアリング44と同様に、内周面に周溝が設けられている。
On the other hand, the
即ち、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造200でも、クランクシャフト2における軸心Ax2に沿った方向の両端部に位置する#1,#4クランクジャーナル111,114に対しては、内周面に周溝を有する上ジャーナルベアリング144,148と周溝を有さない下ジャーナルベアリング145,149とを選択的に環装することとしている。
That is, in the
以上の構成を備えるクランクシャフト軸受構造200においても、上記第1実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同様に、駆動時にクランクシャフト2の両端部に偶力が発生する場合においても、軸両端における#1,#4クランクジャーナル111,114とジャーナルベアリング142,143,148,149との間からのオイルの漏れ量を低く抑えることができる。よって、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造200でも、クランクシャフト2の両端部に偶力が発生しても、クランクシャフト2の両端部における#1,#4クランクジャーナル111,114とジャーナルベアリング142,143,148,149との間からのオイルの漏れ量を低減して、エンジンの高い信頼性の確保および燃費向上を図ることができる。
In the
[変形例]
上記第1実施形態では、5気筒のエンジンに適用されるクランクシャフト軸受構造100を一例とし、上記第2実施形態では、3気筒のエンジンに適用されるクランクシャフト軸受構造200を一例としたが、本発明では、7気筒以上の奇数気筒のエンジンに広く適用が可能である。
[Modification]
In the first embodiment, the
上記第1実施形態では、クランクシャフト1の#4クランクジャーナル14に対しても、内周面に周溝を有さないジャーナルベアリング48,49を環装することとしたが、本発明では、#4クランクジャーナルに対して、内周面に周溝を有するジャーナルベアリングを環装することも可能である。即ち、本発明では、少なくともクランクシャフトにおける軸方向の両端部に位置するクランクジャーナルに対して、内周面に周溝を有さないジャーナルベアリングを環装することとすれば足りる。
In the first embodiment, the #4
上記第1実施形態および上記第2実施形態では、クランクシャフト1,2にシャフト内油路56~62,156~159を形成することとしたが、本発明では、シャフト内油路を設けることは必須ではない。
In the first embodiment and the second embodiment, the shaft
上記第1実施形態では、上ジャーナルベアリング44,46,50の内周面44aに周溝44cを設け、下ジャーナルベアリング45,49,51の内周面45aには周溝を設けないこととしたが、本発明では、周溝が形成された上ジャーナルベアリングとともにクランクジャーナルに環装される下ジャーナルベアリングについても周溝を設けることとしてもよい。
In the first embodiment, the inner
上記第2実施形態でも、上ジャーナルベアリング144,146の内周面に周溝を設け、下ジャーナルベアリング145,147の内周面には周溝を設けないこととしたが、本発明では、周溝が形成された上ジャーナルベアリングとともにクランクジャーナルに環装される下ジャーナルベアリングについても周溝を設けることとしてもよい。
In the second embodiment as well, the inner peripheral surfaces of the
1,2 クランクシャフト
11~16,111~114 クランクジャーナル
12b,13b,15b,112b,113b 開口
27~31,127~129 クランクピン
27b,28b,29b,30b,31b,127b,128b,129b 開口
42,44,46,48,50,52,142,144,146,148 上ジャーナルベアリング
42b,44b 油孔
44c 周溝
43,45,47,49,51,53,143,145,147,149 下ジャーナルベアリング
54,154 オイルギャラリ(油路)
56~62,156~159 シャフト内油路
100,200 クランクシャフト軸受構造
1, 2 Crankshaft 11-16, 111-114
56-62, 156-159 Shaft
Claims (3)
所定方向に延び、当該所定方向に互いに間隔を空けて配された複数のクランクジャーナルを有するクランクシャフトと、
前記複数のクランクジャーナルのそれぞれの径方向外側を囲むように配された複数の軸支部を有し、当該複数の軸支部で前記クランクシャフトを回転可能に軸支するシリンダブロックと、
前記複数のクランクジャーナルのそれぞれと前記複数の軸支部のそれぞれとの間において、前記クランクシャフトが回転可能な状態で前記複数のクランクジャーナルのそれぞれに対して環装された複数のジャーナルベアリングと、
を備え、
前記シリンダブロックは、油路を有し、
前記複数のジャーナルベアリングは、前記複数のクランクジャーナルの内の一部のクランクジャーナルに環装される第1ジャーナルベアリングと、前記複数のジャーナルベアリングの内の前記一部のクランクジャーナルを除く他のクランクジャーナルに環装される第2ジャーナルベアリングとを含み、
前記第1ジャーナルベアリングは、上部で前記油路に繋がり、前記油路からのオイルを当該ジャーナルベアリングと前記クランクジャーナルとの間に供給する油孔と、当該ジャーナルベアリングの内周面において前記油孔に接続された、周方向に延びる周溝とを有し、
前記第2ジャーナルベアリングは、前記所定方向に平行な直線を母線として生成された回転面で構成された内周面と、上部で前記油路に繋がり、前記油路からのオイルを前記内周面と前記クランクシャフトとの間に供給する油孔とを有し、
前記第2ジャーナルベアリングは、前記複数のクランクジャーナルの内の少なくとも前記所定方向の両端部に位置する前記クランクジャーナルに環装されている、
クランクシャフト軸受構造。 A crankshaft bearing structure applied to an odd-numbered cylinder engine,
a crankshaft extending in a predetermined direction and having a plurality of crank journals spaced apart from each other in the predetermined direction;
a cylinder block having a plurality of shaft support portions arranged to surround the radial outer sides of the plurality of crank journals, the plurality of shaft support portions rotatably supporting the crankshaft;
a plurality of journal bearings mounted on each of the plurality of crank journals between each of the plurality of crank journals and each of the plurality of shaft supports in a state in which the crankshaft is rotatable;
with
The cylinder block has an oil passage,
The plurality of journal bearings include a first journal bearing mounted on a portion of the crank journal among the plurality of crank journals and another crank excluding the portion of the crank journal among the plurality of journal bearings. a second journal bearing encircled by the journal;
The first journal bearing has an oil hole that is connected to the oil passage at an upper portion and supplies oil from the oil passage between the journal bearing and the crank journal, and the oil hole on the inner peripheral surface of the journal bearing. a circumferentially extending circumferential groove connected to the
The second journal bearing has an inner peripheral surface formed by a rotating surface generated with a straight line parallel to the predetermined direction as a generatrix, and an upper part connected to the oil passage, and the oil from the oil passage is transferred to the inner peripheral surface. and an oil hole for supplying between the crankshaft,
The second journal bearing is attached to at least one of the plurality of crank journals located at both ends in the predetermined direction.
Crankshaft bearing structure.
前記複数のジャーナルベアリングのそれぞれは、前記所定方向からの正面視でそれぞれが半円環形状を有する上ジャーナルベアリングと下ジャーナルベアリングとにより構成されており、
前記第1ジャーナルベアリングにおける前記周溝は、前記上ジャーナルベアリングにのみ設けられている、
クランクシャフト軸受構造。 A crankshaft bearing structure according to claim 1, wherein
each of the plurality of journal bearings is composed of an upper journal bearing and a lower journal bearing each having a semi-annular shape in a front view from the predetermined direction;
The circumferential groove in the first journal bearing is provided only in the upper journal bearing,
Crankshaft bearing structure.
前記クランクシャフトは、前記所定方向における隣り合う前記クランクジャーナル同士の間に配されたクランクピンと、前記第1ジャーナルベアリングが環装される前記一部のクランクジャーナルのみから延びた油路であって、当該クランクジャーナルに隣り合う前記クランクピンにオイルを導くシャフト内油路とをさらに有する、
クランクシャフト軸受構造。 In the crankshaft bearing structure according to claim 1 or claim 2,
The crankshaft is an oil passage extending only from a crank pin arranged between the crank journals adjacent to each other in the predetermined direction and from the part of the crank journal to which the first journal bearing is mounted, an in-shaft oil passage for guiding oil to the crank pin adjacent to the crank journal;
Crankshaft bearing structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021145879A JP2023038980A (en) | 2021-09-08 | 2021-09-08 | Crank shaft bearing structure |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=85600618
Family Applications (1)
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JP2021145879A Pending JP2023038980A (en) | 2021-09-08 | 2021-09-08 | Crank shaft bearing structure |
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Country | Link |
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2021
- 2021-09-08 JP JP2021145879A patent/JP2023038980A/en active Pending
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