JP3487164B2 - クランク軸の潤滑装置 - Google Patents

クランク軸の潤滑装置

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JP3487164B2
JP3487164B2 JP07775998A JP7775998A JP3487164B2 JP 3487164 B2 JP3487164 B2 JP 3487164B2 JP 07775998 A JP07775998 A JP 07775998A JP 7775998 A JP7775998 A JP 7775998A JP 3487164 B2 JP3487164 B2 JP 3487164B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクランク軸の潤滑装
置、特に往復動式内燃機関のクランク軸の潤滑装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】往復動式内燃機関においてはピストンの
往復運動を回転運動に変換するためにクランク軸が使用
されている。このクランク軸の、メインジャーナルはベ
アリングを介してシリンダブロックにより支持され、ま
た、ピンジャーナルはベアリングを介してコネクティン
グロッドと連結されている。各メインジャーナルとベア
リングの間には潤滑油を供給しなければならないし、ま
た、各ピンジャーナルとベアリングの間にも潤滑油を供
給しなければならない。そして、ピンジャーナルへの潤
滑油の供給はメインジャーナルに供給した潤滑油を連通
油路を介しておこなわなければならない。
【0003】ここで、機関は通常偶数個の気筒を有し、
メインジャーナルは気筒数に1を加えた数とされて奇数
個である場合が多い。1個のピンジャーナルへは1個の
メインジャーナルからのみ潤滑油を供給するものとする
と、ある1つのメインジャーナルへ供給される潤滑油は
ピンジャーナルへ供給されないことになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、各ピンジャー
ナルへ隣接する両側のメインジャーナルから1系統づ
つ、合計2系統で潤滑油を供給するようにした潤滑装置
が公知である(特開平7−27127号公報参照)。と
ころが、上記公報の装置では、連通油路の径について配
慮されておらず、最外側のメインジャーナルへ供給され
る潤滑油は抵抗は大きく(ピンジャーナルへの連通油路
が1本しか連通されていない)、供給される潤滑油の量
が、他のメインジャーナルに比べて少なく、各メインジ
ャーナルの潤滑油量が均等にならない。そして、均等に
ならない場合は、最も流れが悪いところの流量が確保さ
れるように供給油圧が制御されるので、ポンプ負荷が増
大して、機関の燃費を悪化させ、また、余分に潤滑油が
供給されるところでは、潤滑油温が低下して、潤滑油の
粘度が増大して摩擦係数が増加し、なおさら、ポンプ負
荷を増大、燃費の悪化を将来する。
【0005】本発明は上記問題に鑑み、各メインジャー
ナルの潤滑部へ供給される潤滑油量を均等にすることの
できるクランク軸の潤滑装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、それぞれ軸受により支持されたメインジャーナル
と、クランクアームにより両側がメインジャーナルと結
合され各メインジャーナルの間に配置されたピンジャー
ナルを有するクランク軸と、メインジャーナルと軸受の
間のメインジャーナル潤滑部に潤滑油を供給する潤滑油
供給手段と、メインジャーナル潤滑部に供給された潤滑
油をピンジャーナルの外周のピンジャーナル潤滑部に導
く連通油路を具備し、連通油路が、最外側のピンジャー
ナルのピンジャーナル潤滑部に、その軸方向外側の最外
側のメインジャーナルのメインジャーナル潤滑部から潤
滑油を導く外側連通油路と、最外側にはないピンジャー
ナルのピンジャーナル潤滑部に、その両側に隣接配置さ
れているメインジャーナルのメインジャーナル潤滑部か
ら潤滑油を導く内側連通油路と、から成り、最外側のピ
ンジャーナルのピンジャーナル潤滑部に潤滑油を導く外
側連通油路の断面積を、最外側にはないピンジャーナル
のピンジャーナル潤滑部にに潤滑油を導く2つの内側連
通油路の断面積の和と等しくなるようにしたクランク軸
の潤滑装置が提供される。
【0007】この様に構成された、クランク軸の潤滑装
置では、最外側のピンジャーナルのピンジャーナル潤滑
部にはその軸方向外側の最外側のメインジャーナルのメ
インジャーナル潤滑部から潤滑油が外側連通油路を介し
て導かれ、最外側にはないピンジャーナルのピンジャー
ナル潤滑部にはその両側に隣接配置されているメインジ
ャーナルのメインジャーナル潤滑部から内側連通油路を
介して潤滑油が導かれ、最外側のピンジャーナルのピン
ジャーナル潤滑部に潤滑油を導く外側連通油路の断面積
を、最外側にはないピンジャーナルのピンジャーナル潤
滑部にに潤滑油を導く2つの内側連通油路の断面積の和
と等しくなるようにされているので各メインジャーナル
潤滑部に供給される潤滑油の量が均等化される。
【0008】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、メインジャーナルが奇数個であって、内側連
通油路の内、中心にあるメインジャーナルのメインジャ
ーナル潤滑部に連なる内側連通油路の径を、中心に無い
メインジャーナルのメインジャーナル潤滑部に連なる内
側連通油路の径よりも細くしたクランク軸の潤滑装置が
提供される。
【0009】この様に構成されたクランク軸の潤滑装置
では、メインジャーナルが奇数個であって、内側連通油
路の内、中心にあるメインジャーナルのメインジャーナ
ル潤滑部に連なる内側連通油路の径を、中心に無いメイ
ンジャーナルのメインジャーナル潤滑部に連なる内側連
通油路の径よりも細くされているので、中心にあるメイ
ンジャーナルの内部を通る内側連通油路の径が細いの
で、中心にあるメインジャーナルの強度の低下が少な
い。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図1は4気筒エンジンの場合の
本発明が適用されたクランク軸の潤滑装置の構造を模式
的に示した図である。クランク軸100は、第1メイン
ジャーナル110、第2メインジャーナル130、第3
メインジャーナル150、第4メインジャーナル17
0、第5メインジャーナル190の5個のメインジャー
ナルと、第1ピンジャーナル120、第2ピンジャーナ
ル140、第3ピンジャーナル160、第4ピンジャー
ナル180の4個のピンジャーナルを有する。
【0011】第1ピンジャーナル120は第1クランク
アーム115を介して第1メインジャーナル110と結
合され、第2クランクアーム125を介して第2メイン
ジャーナル130と結合され、第2ピンジャーナル14
0は第3クランクアーム135を介して第2メインジャ
ーナル130と結合され、第4クランクアーム145を
介して第3メインジャーナル150と結合され、第3ピ
ンジャーナル160は第5クランクアーム155を介し
て第3メインジャーナル150と結合され、第6クラン
クアーム165を介して第4メインジャーナル170と
結合され、第4ピンジャーナル180は第7クランクア
ーム175を介して第4メインジャーナル170と結合
され、第8クランクアーム185を介して第5メインジ
ャーナル190と結合され、ている。
【0012】第1〜第5メインジャーナル、110〜1
90は、それぞれ、第1〜第5メインベアリング31
0、330、350、370、390を介して、シリン
ダブロック10とベアリングキャップ20で挟持されて
いる。オイルポンプ400から圧送された潤滑油は、メ
インギャラリ405、および、第1〜第5ギャラリ、4
10、430、450、470、490および、第1〜
第5メインベアリング、310〜390に形成されてい
る穴315、335、355、375、395を通っ
て、第1〜第5メインジャーナル110〜190の外周
の第1〜第5ベアリング310〜390との間の潤滑部
に導入される。
【0013】第1〜第5ベアリング、310〜390の
内周面には、周知のように、溝311〜391が形成さ
れていて、潤滑油はその溝に沿って、各メインジャーナ
ルの全周に分布される。そして、第1〜第5メインジャ
ーナル、110〜190には、それぞれ、略対向する外
周面の間を貫通する内部貫通穴210、230、25
0、270、290が潤滑油の周方向の分布を良くする
ために形成されている。
【0014】そして、第1メインジャーナル110の貫
通穴210の一方の外周面上の出口から第1ピンジャー
ナル120の外周の潤滑部に達する連通油路215が形
成され、第2メインジャーナル130の一方の外周面上
の出口からは第2ピンジャーナル140の外周の潤滑部
に達する連通油路235が形成され、第3メインジャー
ナル150の一方の外周面上の出口からは第2ピンジャ
ーナル140の外周の潤滑部に達する連通油路245と
第3ピンジャーナル160の外周の潤滑部に達する連通
油路255が形成され、第4メインジャーナル170の
一方の外周面上の出口からは第3ピンジャーナル160
の外周の潤滑部に達する連通油路265が形成され、第
5メインジャーナル190の貫通穴290の一方の外周
面上の出口から第4ピンジャーナル180の外周の潤滑
部に達する連通油路285が形成されている。
【0015】その結果、第1ピンジャーナル120と第
4ピンジャーナル180の潤滑部には、第1メインジャ
ーナル210、第5メインジャーナル290の潤滑部へ
供給された潤滑油が、それぞれ一本の貫通油路215、
285を介して提供される。一方、第2ピンジャーナル
140の潤滑部には、第2メインジャーナル130の潤
滑部へ供給された潤滑油が、貫通油路235を介して提
供されると共に、第3メインジャーナル150の潤滑部
へ供給された潤滑油が、貫通油路245を介して提供さ
れ、同様に、第3ピンジャーナル160の潤滑部には、
第3メインジャーナル150の潤滑部へ供給された潤滑
油が、貫通油路255を介して提供されると共に、第4
メインジャーナル170の潤滑部へ供給された潤滑油
が、貫通油路265を介して提供される。
【0016】ここで、各メインジャーナルの潤滑部へ供
給された潤滑油の出口となる各連通油路の内、連通油路
215、285の径をφ1、連通油路235、265の
径をφ2、連通油路245、255の径をφ3とする
と、φ1=φ2+φ3の関係を満たすようにされてい
る。その結果、各メインジャーナルの潤滑部へ供給され
る潤滑油の量が均等になる。その結果、潤滑油の流れが
悪いメインジャーナルの潤滑部がなくなり、それを補う
ために、その流れの悪さを補うようにオイルポンプ40
0の供給圧を高める必要がなくなり、結果的にオイルポ
ンプ400の駆動力を減少し、燃費が向上する。
【0017】ここで、クランク軸100は両端に結合さ
れるカム駆動用のプーリ(図示せず)、フライホイール
(図示せず)による曲げ作用を受け、各メインジャーナ
ルはそれによる負荷を受けるがメインジャーナル150
はクランク軸の軸方向の中央部にあることによって、各
メインジャーナルの内でも最も大きな負荷がかかる。し
たがって、メインジャーナル150には最も大きな強度
が要求される。そこで、φ2>φ3として、メインジャ
ーナル150に形成される2本の連通油路245、25
5を細くして強度の低下を最小限に抑制している。
【0018】
【発明の効果】各請求項の発明によれば、各メインジャ
ーナルの潤滑部へ供給される潤滑油の量が均等にされ、
その結果、潤滑油の流れが悪いメインジャーナルがなく
なり、その流れの悪さを補うようにオイルポンプの供給
圧を高める必要がなくなり、結果的にオイルポンプの駆
動力が減少し、燃費が向上する。特に、請求項2のよう
にすれば、最も負荷が大きくなる中心のメインジャーナ
ルの強度の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】 110、130、150、170、190…メインジャ
ーナル 120、140、160、180…ピンジャーナル 215、235、255、275、295…連通油路 310、330、350、370、390…メインベア
リング 400…オイルポンプ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ軸受により支持されたメインジ
    ャーナルと、クランクアームにより両側がメインジャー
    ナルと結合され各メインジャーナルの間に配置されたピ
    ンジャーナルを有するクランク軸と、 メインジャーナルと軸受の間のメインジャーナル潤滑部
    に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、 メインジャーナル潤滑部に供給された潤滑油をピンジャ
    ーナルの外周のピンジャーナル潤滑部に導く連通油路を
    具備し、 連通油路が、最外側のピンジャーナルのピンジャーナル
    潤滑部に、その軸方向外側の最外側のメインジャーナル
    のメインジャーナル潤滑部から潤滑油を導く外側連通油
    路と、 最外側にはないピンジャーナルのピンジャーナル潤滑部
    に、その両側に隣接配置されているメインジャーナルの
    メインジャーナル潤滑部から潤滑油を導く内側連通油路
    と、から成り、 最外側のピンジャーナルのピンジャーナル潤滑部に潤滑
    油を導く外側連通油路の断面積を、最外側にはないピン
    ジャーナルのピンジャーナル潤滑部にに潤滑油を導く2
    つの内側連通油路の断面積の和と等しくなるようにした
    ことを特徴とするクランク軸の潤滑装置。
  2. 【請求項2】 メインジャーナルが奇数個であって、内
    側連通油路の内、中心にあるメインジャーナルのメイン
    ジャーナル潤滑部に連なる内側連通油路の径を、中心に
    無いメインジャーナルのメインジャーナル潤滑部に連な
    る内側連通油路の径よりも細くしたことを特徴とする請
    求項1に記載のクランク軸の潤滑装置。
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CN112177704B (zh) * 2019-07-01 2023-02-17 康明斯公司 用于润滑的曲轴油孔布置

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