JP4366590B2 - Engine oil passage structure - Google Patents

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Description

本発明はエンジンの油路構造に係り、詳しくはシリンダブロック側からの潤滑油をクランクジャーナル及びクランクピンの軸受部に供給する油路構造に関するものである。   The present invention relates to an oil passage structure of an engine, and more particularly to an oil passage structure for supplying lubricating oil from a cylinder block side to a bearing portion of a crank journal and a crank pin.

シリンダブロックに対してクランク軸のクランクジャーナルを回転可能に支持するメインベアリング、及びクランク軸のクランクピンに対してコンロッドの大端部を揺動可能に連結するコンロッドベアリングは、ピストンが受ける燃焼圧に耐えながらクランク軸に回転力を伝達する役割を果たすことから、十分な潤滑及び冷却が必要とされている。このためメインベアリング及びコンロッドベアリングにシリンダブロック側から潤滑油を供給して潤滑及び冷却を図っている(例えば、特許文献1参照)。   The main bearing that rotatably supports the crank journal of the crankshaft with respect to the cylinder block and the connecting rod bearing that pivotally connects the large end of the connecting rod to the crankpin of the crankshaft are subject to the combustion pressure received by the piston. Sufficient lubrication and cooling is required because it plays the role of transmitting rotational force to the crankshaft while withstanding. For this reason, lubricating oil is supplied to the main bearing and the connecting rod bearing from the cylinder block side for lubrication and cooling (for example, see Patent Document 1).

当該特許文献1に開示された油路構造では、クランクピンに貫設したピン側貫通油路を、隣合う何れか一方のクランクジャーナルに貫設したジャーナル側貫通油路に対し接続油路を介して連通させて構成され、シリンダブロック側からメインベアリングの油溝内に潤滑油を供給してクランクジャーナルとメインベアリングとの間に油膜を形成すると共に、供給された潤滑油の一部をジャーナル側貫通油路、接続油路、ピン側貫通油路を介してコンロッドベアリング側に供給している。   In the oil passage structure disclosed in Patent Document 1, a pin-side through oil passage penetrating a crank pin is connected to a journal-side through oil passage penetrating one of adjacent crank journals via a connecting oil passage. The lubricating oil is supplied from the cylinder block side into the oil groove of the main bearing to form an oil film between the crank journal and the main bearing, and a part of the supplied lubricating oil is supplied to the journal side. It is supplied to the connecting rod bearing side through the through oil passage, the connecting oil passage, and the pin side through oil passage.

ところで、メインベアリング及びコンロッドベアリングは半円状のメタルを上下から結合して形成され、メタル間の当接箇所であるメタル割面から潤滑油を漏らしながら、油膜を形成する潤滑油を適度に循環させて良好な潤滑及び冷却を図っている。しかしながら、メインベアリング側には下流の油路やコンロッドベアリング等の圧損が作用することから、メタル割面から潤滑及び冷却に要する以上に潤滑油が漏れてしまう傾向があり、その対策としてオイルポンプの容量を増大する必要が生じて、必然的にエンジン出力の低下や燃費悪化等を引き起こすという問題が生じた。   By the way, the main bearing and the connecting rod bearing are formed by joining semicircular metals from above and below, and appropriately circulate the lubricating oil that forms an oil film while leaking the lubricating oil from the metal split surface that is the contact point between the metals. Good lubrication and cooling. However, pressure loss of downstream oil passages and connecting rod bearings acts on the main bearing side, so there is a tendency for lubricating oil to leak from the metal split surface more than necessary for lubrication and cooling. A problem arises in that it is necessary to increase the capacity, which inevitably causes a decrease in engine output and a deterioration in fuel consumption.

そこで、油溝内を流れる潤滑油をメタル割面近傍で圧損させて、メタル割面からの潤滑油の漏れを抑制する対策が実施されている。図5,6に示すように、当該対策では上記特許文献1と同じくクランクピン2のピン側貫通油路12を隣合う一方のクランクジャーナル101のジャーナル側貫通油路101aに対し接続油路13を介して連通させた上で、メインベアリング4のアッパメタル4aの油溝6を下方に従って次第に浅くなるように形成している。尚、図5図中の14は、接続油路13の開口端を閉塞するプラグボールである。このような形状設定により油溝6のメタル割面5近傍は絞り部8として機能して内部を流れる潤滑油の圧損を急増させ、これによりメタル割面5からの潤滑油の漏れを抑制して上記不具合を解消している。
特開2000−186519号公報
In view of this, measures are taken to suppress the leakage of the lubricating oil from the metal split surface by causing pressure loss of the lubricant flowing in the oil groove in the vicinity of the metal split surface. As shown in FIGS. 5 and 6, in this measure, the connecting oil passage 13 is connected to the journal side through oil passage 101 a of one crank journal 101 adjacent to the pin side through oil passage 12 of the crankpin 2 as in the above-mentioned Patent Document 1. The oil groove 6 of the upper metal 4a of the main bearing 4 is formed so as to become gradually shallower downward. In addition, 14 in FIG. 5 is a plug ball which closes the opening end of the connection oil path 13. By such a shape setting, the vicinity of the metal split surface 5 of the oil groove 6 functions as the throttle portion 8 to rapidly increase the pressure loss of the lubricating oil flowing inside, thereby suppressing leakage of the lubricating oil from the metal split surface 5. The above problems have been resolved.
JP 2000-186519 A

しかしながら、図6に示すようにクランク軸の回転に伴ってクランクジャーナル101に貫設したジャーナル側貫通油路101aが水平角度になったときには、ジャーナル側貫通油路101aの両端が油溝6の絞り部8に対して同時に対応するため、絞り部8の圧損によりジャーナル側貫通油路101aへの潤滑油の供給が一時的に急減してしまう。結果としてコンロッドベアリング側への潤滑油の供給は間欠的なものとなってしまい、例えば高回転高負荷域を多用する高性能エンジン等では、コンロッドベアリングの潤滑不足によりエンジンを破損させてしまう可能性があった。   However, as shown in FIG. 6, when the journal side through oil passage 101 a penetrating the crank journal 101 becomes a horizontal angle as the crankshaft rotates, both ends of the journal side through oil passage 101 a are restricted by the oil groove 6. In order to cope with the part 8 at the same time, the supply of the lubricating oil to the journal side through oil passage 101a is suddenly reduced temporarily due to the pressure loss of the throttle part 8. As a result, the supply of lubricating oil to the connecting rod bearing becomes intermittent. For example, in a high-performance engine that makes heavy use of a high rotation and high load range, there is a possibility that the engine will be damaged due to insufficient lubrication of the connecting rod bearing. was there.

本発明の目的は、メインベアリングのメタル割面での過剰な潤滑油の漏れを抑制した上で、コンロッドベアリング側に途切れることなく連続的に潤滑油を供給して良好な潤滑状態を実現することができるエンジンの油路構造を提供することにある。   The object of the present invention is to suppress the leakage of excessive lubricating oil at the metal split surface of the main bearing, and continuously supply the lubricating oil to the connecting rod bearing side without interruption to realize a good lubricating state. It is an object to provide an oil passage structure of an engine that can perform the above-mentioned.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、シリンダブロックの軸受部にクランク軸のクランクジャーナルを回転可能に支持して、クランク軸のクランクピンにコンロッドを連結し、軸受部の内周に油溝を形成してシリンダブロック側から油溝に潤滑油を供給すると共に、油溝に供給された潤滑油をクランク軸に形成した油路を介してクランクジャーナルからクランクピンに供給するエンジンの油路構造において、軸受部の油溝に、周方向の特定箇所に潤滑油の圧損を増大させる絞り部が形成され、油路が、クランクピンの両側に位置するクランクジャーナルに相互に略平行となるように貫設された貫通油路、及び両貫通油路をそれぞれクランクピン側と連通する接続油路を有し、貫通油路及び接続油路を介してクランクピンとクランクピンの両側に位置するクランクジャーナルとをそれぞれ連通して、両クランクジャーナルを支持する軸受部の油溝からそれぞれクランクピンに潤滑油を供給すると共に、両貫通油路がそれぞれのクランクジャーナルの中心に対して反対側に偏心して、両クランクジャーナルの外周面に開口した貫通油路がそれぞれの油溝の絞り部に対して異なるクランク角で対応するものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that a crank journal of a crankshaft is rotatably supported by a bearing portion of a cylinder block, a connecting rod is connected to a crankpin of the crankshaft, and an inner periphery of the bearing portion is provided. Engine oil that forms an oil groove and supplies lubricating oil from the cylinder block side to the oil groove, and supplies the lubricating oil supplied to the oil groove from the crank journal to the crank pin through an oil passage formed in the crankshaft. In the road structure, a throttle portion that increases the pressure loss of the lubricating oil is formed at a specific location in the circumferential direction in the oil groove of the bearing portion, and the oil passage is substantially parallel to the crank journals located on both sides of the crankpin. penetrated by a through oil passage as, and both through oil passages, respectively have a connecting oil passage communicating with the crank pin side, the crank pin through the through oil passage and the connection oil passage and Kurankupi And of the crank journal located on both sides each communicating supplies the lubricating oil to the crank pin respectively from the oil groove of the bearing portion for supporting the both crank journal, both through oil passage with respect to the center of each crank journal The through oil passages that are eccentric to the opposite sides and open on the outer peripheral surfaces of both crank journals correspond to the throttle portions of the respective oil grooves at different crank angles.

従って、軸受部の油溝にはシリンダブロック側から潤滑油が供給され、供給された潤滑油はクランク軸の油路を介してクランクピンに供給される。油溝の周方向の特定箇所では絞り部により潤滑油の圧損が増大し、例えば軸受部のアッパメタルとロアメタルとが当接するメタル割面の近傍が特定箇所として設定されて、圧損の増大によりメタル割面からの過剰な潤滑油の漏れが抑制される。   Accordingly, the lubricating oil is supplied to the oil groove of the bearing portion from the cylinder block side, and the supplied lubricating oil is supplied to the crankpin through the oil passage of the crankshaft. At a specific location in the circumferential direction of the oil groove, the pressure loss of the lubricating oil increases due to the throttle portion.For example, the vicinity of the metal split surface where the upper metal and the lower metal of the bearing abut is set as the specific location. Excessive lubricant leakage from the surface is suppressed.

そして、クランク軸の回転に伴ってクランクジャーナルの外周面に開口した油路が油溝の絞り部と対応すると、圧損の増大に伴ってクランクピンに供給される潤滑油が減少するが、クランクピンは両側のクランクジャーナルから油路を介して潤滑油を供給され、且つ、両クランクジャーナルに貫設された貫通油路が、相互に略平行で且つクランクジャーナルの中心に対して反対側に偏心し、クランク軸の回転に伴って両貫通油路の両端がそれぞれの油溝の絞り部に対して異なるクランク角で対応するため、一方の貫通油路から供給される潤滑油が急減しても他方の貫通油路から十分に潤滑油が供給され、結果としてクランクピンには途切れることなく連続的に潤滑油が供給される。 When the oil passage opened on the outer peripheral surface of the crank journal with the rotation of the crankshaft corresponds to the throttle portion of the oil groove, the lubricating oil supplied to the crankpin decreases with an increase in pressure loss. Is supplied with lubricating oil from the crank journals on both sides through the oil passages, and the through oil passages penetrating the crank journals are substantially parallel to each other and eccentric to the opposite side with respect to the center of the crank journal. As the crankshaft rotates, both ends of both through oil passages correspond to the throttle portions of the respective oil grooves at different crank angles, so that even if the lubricating oil supplied from one through oil passage suddenly decreases, the other Lubricating oil is sufficiently supplied from the through oil passage, and as a result, the lubricating oil is continuously supplied to the crank pin without interruption.

以上説明したように請求項1の発明のエンジンの油路構造によれば、クランクピンに両側のクランクジャーナルから油路を介して潤滑油を供給し、且つ、両クランクジャーナルの外周面の油路がそれぞれの油溝の絞り部に対して異なるクランク角で対応するため、絞り部により潤滑油が圧損して一方の油路から供給される潤滑油が減少しても他方の油路から十分に潤滑油が供給され、結果としてクランクピンに途切れることなく連続的に潤滑油を供給して良好な潤滑状態を実現することができる。 As described above, according to the oil passage structure of the engine of the first aspect of the present invention, the lubricating oil is supplied to the crank pins from the crank journals on both sides via the oil passages, and the oil passages on the outer peripheral surfaces of both crank journals are provided. However, even if the lubricating oil pressure is lost by the throttle portion and the lubricating oil supplied from one oil passage is reduced, the oil portion is sufficiently removed from the other oil passage. Lubricating oil is supplied, and as a result, the lubricating oil can be continuously supplied without interruption to the crankpin to achieve a good lubricating state.

以下、本発明を具体化したエンジンの油路構造の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のエンジンの油路構造が適用されたクランク軸の断面図、図2はクランク軸に形成されたジャーナル側貫通油路とピン側貫通油路との接続状態を示す断面図、図3はメインベアリングの油溝と対応したときのクランク軸のジャーナル側貫通油路を示す図1のIII−III線断面図、図4はメインベアリングの油溝と対応しないときのクランク軸のジャーナル側貫通油路を示す図1のIV−IV線断面図である。尚、図2は図3と同一箇所の全体的な断面を示している。
Hereinafter, an embodiment of an oil passage structure of an engine embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a crankshaft to which an oil passage structure of an engine of the present embodiment is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a connection state between a journal side through oil passage and a pin side through oil passage formed in the crankshaft. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 showing the journal side through oil passage of the crankshaft when corresponding to the oil groove of the main bearing, and FIG. 4 is a view of the crankshaft when not corresponding to the oil groove of the main bearing. It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. FIG. 2 shows an overall cross section of the same location as FIG.

本実施形態のエンジンは直列4気筒5ベアリングのガソリン機関として構成され、図1に示すようにクランク軸には5箇所にクランクジャーナル1a,1bが形成されると共に、各クランクジャーナル1a,1b間の4箇所にクランクウェブ3を介して各気筒のクランクピン2が形成されている。エンジンは180°CA毎に等間隔爆発する仕様のため、#1及び#4気筒のクランクピン2と#2及び#3気筒のクランクピン2とは、クランクジャーナル1a,1bを中心として反対側(図1の上下方向)に偏心し、相互に180°CA位相を相違させている。   The engine of this embodiment is configured as an in-line four-cylinder five-bearing gasoline engine. As shown in FIG. 1, crank journals 1a and 1b are formed at five locations on the crankshaft, and between the crank journals 1a and 1b. Crank pins 2 for each cylinder are formed at four locations via crank webs 3. Since the engine is designed to explode at equal intervals of 180 ° CA, the crankpins 2 of the # 1 and # 4 cylinders and the crankpin 2 of the # 2 and # 3 cylinders are opposite to each other centering on the crank journals 1a and 1b ( They are decentered in the vertical direction of FIG. 1 and have 180 ° CA phases different from each other.

クランク軸の各クランクジャーナル1a,1bは、図示しないシリンダブロックに形成されたクランク支持部とこのクランク支持部に下方よりボルト締結されるクランクキャップとの間で回転可能に支持されている。詳しくは、図3,4に示すようにクランク支持部には下方に開口する半円状のアッパメタル4aが嵌め込まれ、クランクキャップには上方に開口する半円状のロアメタル4bが嵌め込まれ、これらのアッパメタル4a及びロアメタル4bにより環状のメインベアリング4(軸受部)が形成され、このメインベアリング4内にクランク軸のクランクジャーナル1a,1bが所定のオイルクリアランスを形成した状態で保持されている。以下の説明では、アッパメタル4aとロアメタル4bとの当接箇所をメタル割面5と称する。   The crank journals 1a and 1b of the crankshaft are rotatably supported between a crank support portion formed in a cylinder block (not shown) and a crank cap bolted to the crank support portion from below. Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, a semicircular upper metal 4a that opens downward is fitted into the crank support portion, and a semicircular lower metal 4b that opens upward is fitted into the crank cap. An annular main bearing 4 (bearing portion) is formed by the upper metal 4a and the lower metal 4b, and the crank journals 1a and 1b of the crankshaft are held in the main bearing 4 in a state where a predetermined oil clearance is formed. In the following description, the contact portion between the upper metal 4a and the lower metal 4b is referred to as a metal split surface 5.

アッパメタル4aの内周には周方向全体に1条の油溝6が形成され、油溝6の一側はアッパメタル4aを貫通する油孔7を介してシリンダブロック側の図示しないメインギャラリと連通し、オイルポンプからの潤滑油がメインギャラリから油孔7を経て油溝6内に供給される。アッパメタル4aの油溝6は、アッパメタル4aの最上部において最も深く、下方に従って次第に浅くなり、最下部のメタル割面5近傍が最も浅くなっている。このため、油溝6の断面積はメタル割面5近傍で急激に縮小し、当該箇所は内部を流れる潤滑油に圧損を生じさせる絞り部8として機能する。尚、このように油溝6が形成されたアッパメタル4aに対して、ロアメタル4bの内周は油溝が形成されずに平坦に形成されている。   A single oil groove 6 is formed on the entire inner circumference of the upper metal 4a in the circumferential direction, and one side of the oil groove 6 communicates with a main gallery (not shown) on the cylinder block side through an oil hole 7 that penetrates the upper metal 4a. The lubricating oil from the oil pump is supplied from the main gallery through the oil hole 7 into the oil groove 6. The oil groove 6 of the upper metal 4a is deepest at the uppermost part of the upper metal 4a, gradually becomes shallower downward, and the vicinity of the lowermost metal split surface 5 is shallowest. For this reason, the cross-sectional area of the oil groove 6 is abruptly reduced in the vicinity of the metal split surface 5, and this portion functions as a throttle portion 8 that causes pressure loss in the lubricating oil flowing inside. In contrast to the upper metal 4a in which the oil groove 6 is formed in this way, the inner periphery of the lower metal 4b is formed flat without forming an oil groove.

クランク軸の各クランクジャーナル1a,1b及び各クランクピン2には、クランクジャーナル1a,1bに対するクランクピン2の偏心方向(図1の上下方向)と直交する方向(図1の紙面と直交する方向)にそれぞれ油路が貫設され、以下、クランクジャーナル1a,1bの油路をジャーナル側貫通油路11a,11bと称し、クランクピン2の油路をピン側貫通油路12と称する。クランク軸の各クランクウェブ3には接続油路13が斜状に穿設され、隣合うジャーナル側貫通油路11a,11bとピン側貫通油路12とは接続油路13を介して相互に連通し、図2に示すように各油路11a,11b,12,13は全体として略H状をなしている。尚、各接続油路13がクランクウェブ3に開口している箇所はプラグボール14が圧入されて閉塞されている。   In each crank journal 1a, 1b and each crankpin 2 of the crankshaft, a direction perpendicular to the eccentric direction (vertical direction in FIG. 1) of the crankpin 2 with respect to the crank journal 1a, 1b (direction perpendicular to the plane of FIG. 1). The oil passages of the crank journals 1a and 1b are hereinafter referred to as journal side through oil passages 11a and 11b, and the oil passage of the crank pin 2 is hereinafter referred to as pin side through oil passage 12. Each crank web 3 of the crankshaft is provided with a connecting oil passage 13 obliquely, and the adjacent journal side through oil passages 11a and 11b and the pin side through oil passage 12 communicate with each other through the connection oil passage 13. As shown in FIG. 2, the oil passages 11a, 11b, 12, and 13 are substantially H-shaped as a whole. In addition, the plug ball 14 is press-fitted and blocked at a location where each connecting oil passage 13 is open to the crank web 3.

ここで、図5,6に示す従来技術のピン側貫通油路12が接続油路13を介して隣合う両側のジャーナル側貫通油路101aの何れか一方のみと連通しているのに対し、本実施形態のピン側貫通油路12は両側に位置するジャーナル側貫通油路11a,11bの何れに対しても接続油路13を介して連通している。そして、図1に示すようにクランクジャーナル1aとクランクジャーナル1bとはクランク軸の長手方向に交互に配列され、クランクジャージャーナル1aに形成されたジャーナル側貫通油路11aとクランクジャーナル1bに形成されたジャーナル側貫通油路11bとは、相互に平行で且つ反対側に偏心している。   Here, the pin side through oil passage 12 of the prior art shown in FIGS. 5 and 6 communicates with only one of the adjacent journal side through oil passages 101a via the connection oil passage 13, whereas The pin side through oil passage 12 of the present embodiment communicates with both the journal side through oil passages 11a and 11b on both sides via a connection oil passage 13. As shown in FIG. 1, the crank journal 1a and the crank journal 1b are alternately arranged in the longitudinal direction of the crankshaft, and are formed in the journal side through oil passage 11a and the crank journal 1b formed in the crank jar journal 1a. The journal side through oil passages 11b are parallel to each other and eccentric to the opposite side.

即ち、図1に示すクランク軸の配置状態において、図3に示すようにジャーナル側貫通油路11aはクランクジャーナル1aの中心に対してオフセット量Lだけ上方に偏心し、図4に示すようにジャーナル側貫通油路11bはクランクジャーナル1bの中心に対してオフセット量Lだけ下方に偏心している。従って、各ピン側貫通油路12の両側に位置するジャーナル側貫通油路11a,11bはクランクジャーナル1a,1bの中心に対して相互に反対側に偏心し、これらのジャーナル側貫通油路11a,11bが共通のピン側貫通油路12と連通していることになる。   That is, in the arrangement state of the crankshaft shown in FIG. 1, the journal side through oil passage 11a is eccentric upward by an offset amount L with respect to the center of the crank journal 1a as shown in FIG. The side through oil passage 11b is eccentric downward by an offset amount L with respect to the center of the crank journal 1b. Therefore, the journal side through oil passages 11a, 11b located on both sides of each pin side through oil passage 12 are eccentric to the opposite sides with respect to the centers of the crank journals 1a, 1b, and these journal side through oil passages 11a, 11b, 11 b communicates with the common pin side through oil passage 12.

尚、このようにジャーナル側貫通油路11a,11bが偏心して形成されたクランクジャーナル1a,1bに対して、ピン側貫通油路12はクランクピン2の中心と一致するように形成されている。
一方、詳細は説明しないが、クランク軸の各クランクピン2には各気筒のコンロッドの大端部がそれぞれ連結され、コンロッドの大端部は、上記メインベアリング4と同様の構成のコンロッドベアリングを介してクランクピン2に対して揺動し得るようになっている。
The pin side through oil passage 12 is formed so as to coincide with the center of the crank pin 2 with respect to the crank journals 1a and 1b formed in such a manner that the journal side through oil passages 11a and 11b are eccentric.
On the other hand, although not described in detail, each crankpin 2 of the crankshaft is connected to a large end portion of a connecting rod of each cylinder, and the large end portion of the connecting rod is connected via a connecting rod bearing having the same configuration as the main bearing 4. Thus, it can swing with respect to the crankpin 2.

次に、以上のように構成された本実施形態のエンジンの油路構造において、エンジン運転中の潤滑油の供給状況を説明する。
エンジンの運転中において、各気筒のピストンは順次燃焼圧を受けてコンロッドを介してクランクピン2を上方から押圧し、これによりクランク軸に回転力が付与されて回転駆動される。そして、このときのクランク軸のクランクジャーナル1a,1bはメインベアリング4内で回転し、クランク軸のクランクピン2はコンロッドベアリング内で回転する。
Next, a description will be given of the state of supply of lubricating oil during engine operation in the engine oil passage structure of the present embodiment configured as described above.
During the operation of the engine, the pistons of the respective cylinders sequentially receive the combustion pressure and press the crankpin 2 from above via the connecting rod, whereby rotational force is applied to the crankshaft and rotational driving is performed. At this time, the crank journals 1a and 1b of the crankshaft rotate in the main bearing 4, and the crankpin 2 of the crankshaft rotates in the connecting rod bearing.

一方、エンジンの運転に伴ってオイルポンプからは潤滑油が吐出されてメインギャラリに供給され、潤滑油の一部はメインギャラリから各メインベアリング4のアッパメタル4aの油孔7を経て油溝6内に供給される。供給された潤滑油は各メインベアリング4の内周とクランク軸のクランクジャーナル1a,1bの外周との間で油膜を形成して潤滑及び冷却作用を奏すると共に、潤滑油の一部はアッパメタル4aとロアメタル4bとのメタル割面5の微小な間隙を介して外部、即ちシリンダブロック内に漏れてオイルパンに回収される。このようにメタル割面5からの漏れにより油膜を形成する潤滑油は適度に循環するため、常に温度の低い潤滑油により良好な潤滑及び冷却作用が奏される。   On the other hand, with the operation of the engine, lubricating oil is discharged from the oil pump and supplied to the main gallery, and a part of the lubricating oil passes through the oil holes 7 of the upper metal 4a of each main bearing 4 from the main gallery and enters the oil groove 6. To be supplied. The supplied lubricating oil forms an oil film between the inner periphery of each main bearing 4 and the outer periphery of the crank journals 1a and 1b of the crankshaft, thereby providing lubrication and cooling action, and part of the lubricating oil is separated from the upper metal 4a. It leaks to the outside, that is, into the cylinder block through a minute gap between the metal split surface 5 and the lower metal 4b, and is collected in the oil pan. Thus, the lubricating oil that forms an oil film due to leakage from the metal split surface 5 circulates appropriately, so that the lubricating oil having a low temperature always exhibits good lubrication and cooling action.

又、メタル割面5から漏れなかった残りの潤滑油はクランクジャーナル1a,1bのジャーナル側貫通油路11a,11b内に導入され、更に接続油路13を経てピン側貫通油路12からクランクピン2の外周に供給される。メインベアリング4の場合と同じく、供給された潤滑油はクランクピン2の外周とコンロッドベアリングの内周との間で油膜を形成して潤滑及び冷却に供された後に、コンロッドベアリングのメタル割面から外部に漏れる。   The remaining lubricating oil that has not leaked from the metal split surface 5 is introduced into the journal side through oil passages 11a and 11b of the crank journals 1a and 1b, and further from the pin side through oil passage 12 through the connection oil passage 13 to the crankpin. 2 is supplied to the outer periphery. As in the case of the main bearing 4, the supplied lubricating oil forms an oil film between the outer periphery of the crankpin 2 and the inner periphery of the connecting rod bearing, and is used for lubrication and cooling. Leak outside.

ここで、メインベアリング4には下流側の各油路11a,11b,12,13やコンロッドベアリングにより発生した圧損が作用することから、コンロッドベアリング側に比較してメインベアリング4のメタル割面5からは潤滑及び冷却に要する以上に潤滑油が漏れる傾向がある。しかしながら、上記のように本実施形態ではアッパメタル4aの油溝6のメタル割面5近傍に絞り部8を設けて潤滑油に圧損を生じさせているため、必然的にメタル割面5からの過剰な潤滑油の漏れが抑制されることになり、結果として潤滑油の漏れ対策としてオイルポンプの容量を増大する必要がなくなって、これによるエンジン出力の低下や燃費悪化を未然に回避できる。   Here, since the pressure loss generated by the downstream oil passages 11a, 11b, 12, 13 and the connecting rod bearing acts on the main bearing 4, the metal dividing surface 5 of the main bearing 4 is compared with the connecting rod bearing side. Tends to leak more than needed for lubrication and cooling. However, as described above, in this embodiment, the throttle portion 8 is provided in the vicinity of the metal split surface 5 of the oil groove 6 of the upper metal 4a to cause pressure loss in the lubricating oil. As a result, it is not necessary to increase the capacity of the oil pump as a countermeasure against the leakage of the lubricating oil, and a decrease in engine output and a deterioration in fuel consumption due to this can be avoided.

そして、本実施形態では、各クランクピン2のピン側貫通油路12が両側に位置するジャーナル側貫通油路11a,11bの何れに対しても接続油路13を介して連通すると共に、両側に位置するジャーナル側貫通油路11a,11bがクランクジャーナル1a,1bの中心に対して互いに反対側に偏心していることから、メインベアリング4側からコンロッドベアリング側への潤滑油の供給は、以下に述べるように行われる。   In the present embodiment, the pin-side through oil passages 12 of each crank pin 2 communicate with both of the journal-side through oil passages 11a and 11b on both sides via the connection oil passage 13 and on both sides. Since the located journal side through oil passages 11a and 11b are eccentric to the opposite sides with respect to the centers of the crank journals 1a and 1b, the supply of lubricating oil from the main bearing 4 side to the connecting rod bearing side will be described below. To be done.

例えば、クランク軸の回転に伴って、クランクピン2の両側に位置する一方のジャーナル側貫通油路11aが図3に実線で示すようにクランクジャーナル1aの中心より上側に位置しているとき、他方のジャーナル側貫通油路11bは図4に実線で示すようにクランクジャーナル1bの中心より下側に位置する。このとき、他方のジャーナル側貫通油路11bの両端はロアメタル4bと対応して油溝6から直接的に潤滑油が供給されなくなるものの、一方のジャーナル側貫通油路11aの両端はアッパメタル4aの油溝6と対応し、しかも、クランクジャーナル1aの中心から上方に偏心することで絞り部8から離間しているため、絞り部8による圧損の影響を受けることなく油溝6から十分な量の潤滑油を供給される。   For example, when one of the journal side through oil passages 11a located on both sides of the crankpin 2 is positioned above the center of the crank journal 1a as shown by the solid line in FIG. The journal side through oil passage 11b is positioned below the center of the crank journal 1b as shown by the solid line in FIG. At this time, although both ends of the other journal side through oil passage 11b correspond to the lower metal 4b, no lubricating oil is directly supplied from the oil groove 6, but both ends of the one journal side through oil passage 11a are oil of the upper metal 4a. Corresponding to the groove 6 and being offset from the center of the crank journal 1a so as to be separated from the throttle portion 8, a sufficient amount of lubrication from the oil groove 6 without being affected by pressure loss due to the throttle portion 8 Supplied with oil.

又、上記角度からクランク軸が図3の白抜きの矢印方向に更に回転すると、破線で示すように一方のジャーナル側貫通油路11aの一端は下方に移動するため、ロアメタル4と対応して潤滑油が供給されなくなるものの、ジャーナル側貫通油路11aの他端は上方に移動して油溝6の更に深い箇所と対応するため、一方のジャーナル側貫通油路11aには継続して十分な量の潤滑油が供給される。   Further, when the crankshaft further rotates in the direction of the white arrow in FIG. 3 from the above angle, one end of one journal side through oil passage 11a moves downward as indicated by a broken line, so that lubrication corresponding to the lower metal 4 is performed. Although the oil is not supplied, the other end of the journal side through oil passage 11a moves upward to correspond to a deeper portion of the oil groove 6, so that a sufficient amount continues in one journal side through oil passage 11a. Of lubricating oil is supplied.

一方、説明当初の角度からクランク軸が180°CA相当回転した時点では、図3,4に示す両ジャーナル側貫通油路11a,11bの位置関係が逆転するため、一方のジャーナル側貫通油路11aの両端はロアメタル4bと対応して潤滑油が供給されなくなるものの、他方のジャーナル側貫通油路11bの両端は絞り部8から離間して圧損に影響されることなく油溝6から十分な量の潤滑油を供給される。   On the other hand, when the crankshaft rotates by 180 ° CA from the initial angle, the positional relationship between both journal side through oil passages 11a and 11b shown in FIGS. However, both ends of the other journal side through oil passage 11b are separated from the throttle portion 8 and are not affected by the pressure loss, so that a sufficient amount from the oil groove 6 is obtained. Lubricant is supplied.

以上のように両ジャーナル側貫通油路11a,11bの両端は、クランク軸の回転に伴ってそれぞれの油溝6の絞り部8に対して異なるクランク角(クランク軸の回転角度)で対応する。換言すれば、クランク角に関わらず、何れかのジャーナル側貫通油路11a,11bの少なくとも一方の端部は常に絞り部8から離間してアッパメタル4aの油溝6と対応し、この対応したジャーナル側貫通油路11a,11bを介してコンロッドベアリングへの潤滑油の供給が行われる。   As described above, both ends of the journal side through oil passages 11a and 11b correspond to the throttle portions 8 of the respective oil grooves 6 with different crank angles (crankshaft rotation angles) as the crankshaft rotates. In other words, regardless of the crank angle, at least one end of one of the journal side through oil passages 11a, 11b is always spaced from the throttle 8 and corresponds to the oil groove 6 of the upper metal 4a. Lubricating oil is supplied to the connecting rod bearing through the side through oil passages 11a and 11b.

即ち、ジャーナル側貫通油路101aの両端が同時に油溝6の絞り部8と対応する図5,6の従来技術のように、潤滑油の供給が間欠的になってしまう虞は一切なく、コンロッドベアリングに途切れることなく連続的に潤滑油を供給して良好な潤滑状態を実現できる。よって、譬え高回転高負荷域を多用する高性能エンジンに適用した場合でも、コンロッドベアリングの潤滑不足に起因するエンジンの破損を未然に回避することができる。   That is, there is no possibility that the supply of the lubricating oil becomes intermittent as in the prior art of FIGS. 5 and 6 in which both ends of the journal side through oil passage 101a simultaneously correspond to the throttle portion 8 of the oil groove 6. The lubrication oil can be continuously supplied to the bearing without interruption to achieve a good lubrication state. Therefore, even when applied to a high-performance engine that frequently uses a high rotation and high load range, engine breakage due to insufficient lubrication of the connecting rod bearing can be avoided.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、直列4気筒5ベアリングのガソリン機関としてエンジンを構成したが、適用するエンジンの形式はこれに限らず種々に変更可能であり、例えば気筒数や気筒配列を変更したり、ディーゼルエンジンに適用したりしてもよい。
又、上記実施形態では、ピン側貫通油路12の両側のジャーナル側貫通油路11a,11bを相互に平行で且つ反対側に偏心させたが、これに限ることはなく、例えば両ジャーナル側貫通油路11a,11bを偏心させることなくクランクジャーナル1a,1bの中心に一致させた上で、相互に異なる角度に形成してもよい。この場合でもクランク軸の回転に伴って、両ジャーナル側貫通油路11a,11bの両端は異なるクランク角で油溝6の絞り部8と対応するため、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the engine is configured as an in-line four-cylinder five-bearing gasoline engine, but the type of engine to be applied is not limited to this, and can be variously changed. For example, the number of cylinders or the cylinder arrangement can be changed, diesel It may be applied to the engine.
In the above embodiment, the journal side through oil passages 11a and 11b on both sides of the pin side through oil passage 12 are parallel to each other and eccentric to the opposite side. However, the present invention is not limited to this. The oil passages 11a and 11b may be formed at different angles after being aligned with the centers of the crank journals 1a and 1b without being eccentric. Even in this case, since both ends of both journal side through oil passages 11a and 11b correspond to the narrowed portion 8 of the oil groove 6 at different crank angles as the crankshaft rotates, the same effect as the above embodiment can be obtained. Can do.

実施形態のエンジンの油路構造が適用されたクランク軸の断面図である。It is sectional drawing of the crankshaft to which the oil path structure of the engine of embodiment was applied. クランク軸に形成されたジャーナル側貫通油路とピン側貫通油路との接続状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the connection state of the journal side through oil path and pin side through oil path which were formed in the crankshaft. メインベアリングの油溝と対応したときのクランク軸のジャーナル側貫通油路を示す図1のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 showing a journal side through oil passage of a crankshaft when corresponding to an oil groove of a main bearing. メインベアリングの油溝と対応しないときのクランク軸のジャーナル側貫通油路を示す図1のIV−IV線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1 showing a journal-side through oil passage of the crankshaft when not corresponding to the oil groove of the main bearing. 従来技術のエンジンの油路構造が適用されたクランク軸の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the crankshaft to which the oil passage structure of the engine of the prior art was applied. メインベアリングの油溝の絞り部と対応したときのクランク軸のジャーナル側貫通油路を示す図5のVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5 showing a journal-side through oil passage of the crankshaft when corresponding to the throttle portion of the oil groove of the main bearing.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b クランクジャーナル
2 クランクピン
4 メインベアリング(軸受部)
6 油溝
8 絞り部
11a,11b ジャーナル側貫通油路(油路)
12 ピン側貫通油路(油路)
13 接続油路(油路)
1a, 1b Crank journal 2 Crank pin 4 Main bearing (bearing part)
6 Oil groove 8 Restricted portion 11a, 11b Journal side through oil passage (oil passage)
12 pin side through oil passage (oil passage)
13 Connection oil passage (oil passage)

Claims (1)

シリンダブロックの軸受部にクランク軸のクランクジャーナルを回転可能に支持して、該クランク軸のクランクピンにコンロッドを連結し、上記軸受部の内周に油溝を形成して上記シリンダブロック側から該油溝に潤滑油を供給すると共に、該油溝に供給された潤滑油を上記クランク軸に形成した油路を介して上記クランクジャーナルから上記クランクピンに供給するエンジンの油路構造において、
上記軸受部の油溝は、周方向の特定箇所に潤滑油の圧損を増大させる絞り部が形成され、
上記油路は、上記クランクピンの両側に位置する上記クランクジャーナルに相互に略平行となるように貫設された貫通油路、及び両貫通油路をそれぞれ上記クランクピン側と連通する接続油路を有し、該貫通油路及び接続油路を介して上記クランクピンと両側のクランクジャーナルとをそれぞれ連通して、両クランクジャーナルを支持する上記軸受部の油溝からそれぞれ上記クランクピンに潤滑油を供給すると共に、上記両貫通油路がそれぞれの上記クランクジャーナルの中心に対して反対側に偏心して、上記両クランクジャーナルの外周面に開口した貫通油路がそれぞれの上記油溝の絞り部に対して異なるクランク角で対応することを特徴とするエンジンの油路構造。
A crank journal of the crankshaft is rotatably supported on the bearing portion of the cylinder block, a connecting rod is connected to the crankpin of the crankshaft, an oil groove is formed on the inner periphery of the bearing portion, and the cylinder block side In the oil passage structure of the engine that supplies the lubricating oil to the oil groove and supplies the lubricating oil supplied to the oil groove from the crank journal to the crankpin through an oil passage formed in the crankshaft.
The oil groove of the bearing portion is formed with a throttle portion that increases the pressure loss of the lubricating oil at a specific location in the circumferential direction.
The oil passage includes a through oil passage penetrating through the crank journal located on both sides of the crankpin so as to be substantially parallel to each other, and a connecting oil passage communicating the both through oil passages with the crankpin side. The crank pin and the crank journals on both sides are communicated with each other through the through oil passage and the connection oil passage, respectively, and lubricating oil is supplied to the crank pin from the oil groove of the bearing portion supporting both crank journals. And the through oil passages are eccentric to the opposite sides with respect to the centers of the crank journals, and the through oil passages opened on the outer peripheral surfaces of the crank journals are in contact with the throttle portions of the oil grooves. The oil passage structure of the engine is characterized by being able to handle different crank angles.
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