JP6965702B2 - Oil supply mechanism - Google Patents
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Description
本開示はエンジンのシリンダ内にオイルを供給するオイル供給機構に関する。 The present disclosure relates to an oil supply mechanism that supplies oil into the cylinder of an engine.
エンジンのシリンダ内ではピストンがシリンダ内面に沿って摺動する。このため、エンジンには、シリンダ内面にオイルを供給するための機構等が設けられる。例えば、シリンダ内面にオイルを供給する機構としては、クランクシャフトにクランクピンに通じる油路を形成し、この油路に潤沢にオイルを供給するものがある。かかる機構によれば、クランクピンを潤滑した後のオイルをクランクシャフトの回転で跳ね上げてシリンダ内面に供給することができる。 In the cylinder of the engine, the piston slides along the inner surface of the cylinder. Therefore, the engine is provided with a mechanism or the like for supplying oil to the inner surface of the cylinder. For example, as a mechanism for supplying oil to the inner surface of a cylinder, there is a mechanism in which an oil passage leading to a crankpin is formed in a crankshaft and abundant oil is supplied to this oil passage. According to such a mechanism, the oil after lubricating the crankpin can be flipped up by the rotation of the crankshaft and supplied to the inner surface of the cylinder.
しかしながら、オイルをクランクシャフトの回転で跳ね上げる機構では、シリンダ内面に十分な量のオイルを供給できない場合も考えられる。 However, it is possible that a mechanism that flips up oil by the rotation of the crankshaft may not be able to supply a sufficient amount of oil to the inner surface of the cylinder.
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、シリンダ内面へのオイル供給量を増加させることができるオイル供給機構を提供することにある。 Therefore, the present disclosure was devised in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an oil supply mechanism capable of increasing the amount of oil supplied to the inner surface of the cylinder.
本発明の一の態様によれば、
コネクティングロッドの大端部と重なるクランクウェブの内側面に前記クランクピンと同軸の環状に形成され、前記クランクピンからのオイルを受け入れるオイル溝と、
前記クランクウェブに形成され、前記オイル溝内のオイルをシリンダ内面に向けて噴出させるためのオイル噴出穴と、
前記大端部に設けられ、前記オイル溝内に突起される突起部とを備え、
前記突起部は、前記オイル噴出穴の出口が前記シリンダの方向に向いたとき、前記オイル噴出穴の入口に接近するように配置された
ことを特徴とするオイル供給機構が提供される。
According to one aspect of the invention
An oil groove formed on the inner surface of the crank web that overlaps the large end of the connecting rod in an annular shape coaxial with the crank pin and receives oil from the crank pin.
An oil ejection hole formed in the crank web and for ejecting the oil in the oil groove toward the inner surface of the cylinder.
It is provided with a protrusion provided at the large end and projected into the oil groove.
An oil supply mechanism is provided in which the protrusion is arranged so as to approach the inlet of the oil ejection hole when the outlet of the oil ejection hole faces the direction of the cylinder.
好ましくは、前記オイル噴出穴は、前記クランクウェブの先端部に形成されるとよい。 Preferably, the oil ejection hole is formed at the tip of the crank web.
好ましくは、前記オイル噴出穴の入口は、前記オイル溝の外周面に形成されるとよい。 Preferably, the inlet of the oil ejection hole is formed on the outer peripheral surface of the oil groove.
好ましくは、前記オイル噴出穴の入口部は、前記クランクウェブの回転方向とは反対方向に傾斜されるとよい。 Preferably, the inlet portion of the oil ejection hole is inclined in a direction opposite to the rotation direction of the crank web.
また、前記オイル噴出穴の出口には、流路を絞る絞り部が形成されてもよい。 Further, a throttle portion for narrowing the flow path may be formed at the outlet of the oil ejection hole.
また、前記オイル溝には、前記オイル噴出穴内の圧力を高めるべく前記オイル溝を堰き止めるゲート部材が開閉自在に設けられてもよい。 Further, the oil groove may be provided with a gate member that blocks the oil groove so as to increase the pressure in the oil ejection hole so as to be openable and closable.
本開示によれば、シリンダ内面へのオイル供給量を増加させることができる。 According to the present disclosure, the amount of oil supplied to the inner surface of the cylinder can be increased.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態においては説明の便宜上、圧縮行程時のピストンの移動方向を上方とし、反対方向を下方とする。また、図1における紙面左方を前方とし、紙面右方を後方とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the embodiment described later, for convenience of explanation, the moving direction of the piston during the compression stroke is upward, and the opposite direction is downward. Further, the left side of the paper surface in FIG. 1 is the front side, and the right side of the paper surface is the rear side.
図1は、本実施形態に係るオイル供給機構が適用されるエンジンの要部を模式的に表した要部模式図である。図2は、オイル供給機構を示すクランクシャフト及びコンロッドの断面図であり、上死点の状態を示す。エンジン(内燃機関)Eは、車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、すなわちディーゼルエンジンである。図示例は直列4気筒エンジンを示すが、エンジンのシリンダ配置形式、気筒数等は任意である。また、エンジンEはガソリンエンジンであってもよい。 FIG. 1 is a schematic view of a main part of an engine to which the oil supply mechanism according to the present embodiment is applied. FIG. 2 is a cross-sectional view of a crankshaft and a connecting rod showing an oil supply mechanism, and shows a state of top dead center. The engine (internal combustion engine) E is a multi-cylinder compression ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle, that is, a diesel engine. The illustrated example shows an in-line 4-cylinder engine, but the cylinder arrangement type, the number of cylinders, and the like of the engine are arbitrary. Further, the engine E may be a gasoline engine.
まず、本実施形態に係るオイル供給機構が適用されるエンジンについて説明する。 First, an engine to which the oil supply mechanism according to the present embodiment is applied will be described.
エンジンEは、シリンダ1が形成されたシリンダブロック2と、シリンダブロック2にジャーナル軸受3を介して回転自在に支持されるクランクシャフト4と、クランクシャフト4のクランクピン5に下端部を回転自在に連結されるコネクティングロッド6と、コネクティングロッド6の上端部に回転自在に連結されると共にシリンダ1内に収容されるピストン7とを備える。
The engine E has a
クランクシャフト4は、ジャーナル軸受3に回転自在に支持されると共に軸方向に間隔を隔てて配置される複数のジャーナル8と、それぞれのジャーナル8の端部に径方向に延びて設けられるクランクウェブ9と、対向するクランクウェブ9間にジャーナル8に対して偏心して設けられるクランクピン5と、クランクウェブ9にクランクウェブ9とは反対方向に延びて設けられるカウンターウェイト10とを備える。
The
コネクティングロッド6は、下端部に形成されクランクピン5に回転自在に連結される大端部11と、上端部に形成されピストン7に回転自在に連結される小端部12と、大端部11及び小端部12間に形成されるロッド状のロッド本体部13とを備える。
The connecting
シリンダブロック2はエンジンEの外殻を構成する。シリンダブロック2には、メインギャラリ14が形成されると共に、メインギャラリ14からジャーナル軸受3にオイルを供給するための第1油路15が形成される。メインギャラリ14にはポンプPが接続される。ポンプPは、オイルパン16からのオイルをメインギャラリ14に供給するものであり、クランクシャフト4からの動力で駆動される。なお、ポンプPは、モーター等の駆動装置で駆動されるものであってもよい。
The
クランクシャフト4には、第1油路15からのオイルをクランクピン5に導くための第2油路17が形成される。
The
次に、本実施形態に係るオイル供給機構について説明する。 Next, the oil supply mechanism according to this embodiment will be described.
図2及び図3に示すように、オイル供給機構18は、クランクシャフト4のクランクウェブ9に形成されクランクピン5からのオイルを受け入れるオイル溝19と、クランクウェブ9に形成されオイル溝19内のオイルをシリンダ1(図1参照)の内面に向けて噴出させるためのオイル噴出穴20と、コネクティングロッド6の大端部11に設けられオイル溝19内に突起される突起部21とを備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
オイル溝19は、大端部11と重なるクランクウェブ9の内側面9aに形成されると共に、クランクピン5と同軸の環状に形成される。また、オイル溝19は断面矩形に形成される。なお、オイル溝19の断面形状はこれに限るものではない。例えばオイル溝19は断面半円状に形成されてもよい。
The
図2及び図5に示すように、オイル噴出穴20は、クランクウェブ9の先端部9bに形成される。ここで、クランクウェブ9の先端部9bとは、クランクピン5に臨むクランクウェブ9のうちジャーナル8の回転中心からの距離がクランクピン5の中心より遠い部分をいう。また、オイル噴出穴20の入口20aは、クランクウェブ先端部9bのオイル溝19内に形成されると共に、オイル溝19の外周面19aに形成される。また特に、オイル噴出穴20の入口部20b、すなわち、オイル溝19から分岐される部分のオイル噴出穴20は、クランクウェブ9の回転方向Rとは反対方向に傾斜される。これにより、オイル溝19に対して相対的に回転する突起部21の回転方向にオイル噴出穴20が傾斜されることとなる。このため、突起部21によって押されるオイルがオイル噴出穴20からクランクウェブ9外に効率よく噴出される。また、オイル噴出穴20の出口20cは、クランクウェブ9の先端部外面に開口して形成される。なお、オイル噴出穴20は、全体が入口部20bと同じ方向に延びるものを図示するが、これに限るものではない。入口部20bより下流のオイル噴出穴20は、入口部20bとは異なる方向に延びてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
図4及び図5に示すように、突起部21は、オイル溝19内のオイルをオイル溝19の周方向に押すためのものであり、大端部11からクランクピン5の軸方向に突起される。また、突起部21は、オイル溝19に遊嵌する円柱状に形成される。突起部21は、オイル溝19の外周面19a、内周面19b及び底面19cに微小な隙間を隔てて接近され、オイル溝19内を周方向に仕切る。また特に、突起部21は、オイル噴出穴20の出口20cがシリンダ1の方向、すなわち上方に向いたときオイル噴出穴20の入口20aに接近するように配置される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
本実施の形態の作用について説明する。 The operation of this embodiment will be described.
図5は、図2のA−A線矢視断面図であり、上死点における突起部21及びオイル噴出穴20の位置関係を示す。図6は、図5の状態からクランクシャフト4が90°回転された状態を示す。図7は、図6の状態からクランクシャフト4が180°回転された状態を示す。図8は、図7の状態からクランクシャフトがさらに90°未満の角度回転されて突起部21がオイル噴出穴20の入口20aに接近された上死点直前の状態を示す。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2, showing the positional relationship between the
図1に示すように、クランクシャフト4が回転されると、ポンプPが駆動される。ポンプPはオイルパン16からオイルを吸い上げ、そのオイルをメインギャラリ14に供給する。メインギャラリ14に供給されたオイルは、第1油路15、ジャーナル軸受3及び第2油路17を介してクランクピン5の表面に供給される。図2に示すように、オイルは、第2油路17からクランクピン5の表面に連続的かつ潤沢に供給され、クランクピン5の全周に行き渡ると共に、クランクピン5の両端に向かって流れる。これにより、クランクピン5及び大端部11間が潤滑される。クランクピン5の両端に至ったオイルは、クランクウェブ9及び大端部11間の隙間に沿ってクランクピン5の径方向外方に拡がる。これにより、オイルがクランクウェブ9及び大端部11間に行き渡ると共にオイル溝19内に溜まる。そして、オイル溝19内に溜まったオイルのごく一部は、径方向外方に溢れ、オイル溝19より外周側のクランクウェブ9及び大端部11間に行き渡る。
As shown in FIG. 1, when the
また図5及び図6に示すように、クランクシャフト4が回転されることにより、クランクピン5はジャーナル8を中心として回転される。これにより、クランクピン5と同軸に配置されるオイル溝19もジャーナル8を中心として回転される。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
コネクティングロッド6は、小端部12の運動方向をピストン7及びシリンダ1によって上下方向のみに規制される。このため、コネクティングロッド6は、大端部11側をジャーナル8を中心として回転されつつも起立した姿勢を維持する。これにより、大端部11はクランクピン5及びクランクウェブ9に対して相対的に回転されることとなり、大端部11に設けられた突起部21もクランクウェブ9に形成されたオイル溝19に対してその周方向に沿うように相対的に回転される。
In the connecting
突起部21は、オイル溝19に対して相対回転することで回転方向前方のオイルを押す。このとき、オイルはオイル溝19内に連続的かつ潤沢に供給されている。そして、オイルは、比較的高粘度であり、突起部21はオイル溝19に対し比較的高速で相対回転される。このため、突起部21の回転方向前方のオイルは回転方向後方のオイルより高い圧力となる。
The
図7及び図8に示すように、この状態で突起部21がオイル噴出穴20の入口20aに接近すると、オイル噴出穴20の入口20aの油圧は急激に上昇し、オイル噴出穴20の出口20cから比較的に大量のオイルが勢いよく噴出される。このとき、オイル噴出穴20の入口部20bは、クランクウェブ9の回転方向とは反対方向に傾斜されるため、オイルは突起部21に押される方向に対して浅い角度でオイル溝19からオイル噴出穴20に分岐される。このため、突起部21に押されたオイルは円滑にオイル噴出穴20内に導入される。また、図8に示すように、オイル噴出穴20は出口20cを上方に向けた姿勢となっており、ピストン7は上死点近傍にある。このため、オイル噴出穴20の出口20cから噴出されたオイルは上方に飛び、ピストン7より下方のシリンダ1内面に潤沢に供給される。
As shown in FIGS. 7 and 8, when the
この後、突起部21がオイル噴出穴20の入口20aを通過すると、オイル噴出穴入口20aの油圧は急激に落ち、オイルの噴出は一時的に停止又は減少する。
After that, when the
以後、ピストン7が上死点に接近する度にオイル噴出穴20の出口20cから大量のオイルが勢いよく噴出され、これ以外のタイミングではオイル噴出穴20の出口20cからのオイル噴出が停止又は減少されるという動作を繰り返す。
After that, every time the
このように、オイル供給機構18は、クランクウェブ9に環状に形成されクランクピン5からのオイルを受け入れるオイル溝19と、クランクウェブ9に形成されオイル溝19内のオイルをシリンダ1の内面に向けて噴出させるためのオイル噴出穴20と、大端部11に設けられオイル溝19内に突起される突起部21とを備え、突起部21は、オイル噴出穴20の出口20cがシリンダ1の方向に向いたとき、オイル噴出穴20の入口20aに接近するように配置される。このため、オイル溝19内に供給されるオイルをクランクシャフト4の回転と同期させてオイル噴出穴20からシリンダ1に向けて噴出させることができ、シリンダ1内へのオイル供給量を増加させることができる。
As described above, the
また、オイル噴出穴20は、クランクウェブ9の先端部9bに形成される。このため、ピストン7が上死点近傍に位置されたときオイル噴出穴20からオイルを噴出させることができ、シリンダ1内面に確実にオイルを供給できる。
Further, the
また、オイル噴出穴20の入口20aは、オイル溝19の外周面19aに形成される。このため、クランクウェブ9が回転することによって遠心力を受けるオイルをオイル噴出穴20から容易に噴出させることができる。
Further, the
また、オイル噴出穴20の入口部20bは、クランクウェブ9の回転方向とは反対方向に傾斜される。このため、突起部21がオイルを押す方向に、オイル噴出穴20の入口部20bの方向を近づけることができ、オイル溝19内のオイルをオイル噴出穴20内に円滑に導くことができる。
Further, the
以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明は以下のような他の実施形態も可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention can also have other embodiments as follows.
(1)図9に示すように、オイル噴出穴20の出口20cには、流路を絞る絞り部30が形成されてもよい。これによれば、オイル噴出穴20から噴出されるオイルの勢いを強めることができ、シリンダ1の内面にオイルをより確実に到達させることができる。
(1) As shown in FIG. 9, a
(2)図10に示すように、オイル溝19には、オイル噴出穴20内の圧力を高めるべくオイル溝19を堰き止めるゲート部材31が開閉自在に設けられてもよい。この場合、ゲート部材31は、オイル噴出穴20の入口20aより突起部21の相対回転方向側のオイル溝19内に配置されるとよい。また、ゲート部材31はオイル溝19を区画するクランクウェブ9に突起部21の相対回転方向側に傾倒可能に枢支されるとよい。そして、オイル溝19を区画するクランクウェブ9には、ゲート部材31を起立方向、すなわち、オイル溝19を塞ぐ方向に付勢するスプリング32が設けられるとよい。
(2) As shown in FIG. 10, the
またさらに、クランクウェブ9には、倒れたゲート部材31を収容し突起部の通過を許容するための凹部33が形成されるとよい。また、スプリング32は、突起部21がオイル噴出穴20の位置に重なったときの圧力ではゲート部材31が倒れない程度のバネ強さに設定されるとよい。これによれば、突起部21がオイル噴出穴20の位置に重なるまでは相対回転方向前方の圧力を高め続けることができ、オイル噴出穴20から噴出されるオイルの勢いを強めることができる。そして、シリンダ1の内面にオイルをより確実に到達させることができる。また、突起部21がオイル噴出穴20の位置を越えた後は、突起部21がゲート部材31に当たり、あるいは、突起部21の相対移動方向前方の圧力がゲート部材31に作用し、ゲート部材31が開く。
Further, it is preferable that the
前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The configurations of each of the above embodiments can be combined partially or wholly, unless otherwise inconsistent. The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and all modifications, applications, and equivalents included in the idea of the present invention defined by the claims are included in the present invention. Therefore, the present invention should not be construed in a limited manner and can be applied to any other technique belonging within the scope of the idea of the present invention.
1 シリンダ
5 クランクピン
6 コネクティングロッド
9 クランクウェブ
9a 内側面
11 大端部
18 オイル供給機構
19 オイル溝
20 オイル噴出穴
20a 入口
20c 出口
21 突起部
1
Claims (6)
前記クランクウェブに形成され、前記オイル溝内のオイルをシリンダに向けて噴出させるためのオイル噴出穴と、
前記大端部に設けられ、前記オイル溝内に突起される突起部とを備え、
前記突起部は、前記オイル噴出穴の出口が前記シリンダの方向に向いたとき、前記オイル噴出穴の入口に接近するように配置された
ことを特徴とするオイル供給機構。 An oil groove formed on the inner surface of the crank web that overlaps the large end of the connecting rod in a ring shape coaxial with the crank pin and receives oil from the crank pin.
An oil ejection hole formed in the crank web and for ejecting the oil in the oil groove toward the cylinder,
It is provided with a protrusion provided at the large end and projected into the oil groove.
The oil supply mechanism is characterized in that the protrusion is arranged so as to approach the inlet of the oil ejection hole when the outlet of the oil ejection hole faces the direction of the cylinder.
ことを特徴とする請求項1に記載のオイル供給機構。 The oil ejection hole was formed at the tip of the crank web.
The oil supply mechanism according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のオイル供給装置。 The oil supply device according to claim 1 or 2, wherein the inlet of the oil ejection hole is formed on the outer peripheral surface of the oil groove.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のオイル供給機構。 The oil supply mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the inlet portion of the oil ejection hole is inclined in a direction opposite to the rotation direction of the crank web.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のオイル供給機構。 The oil supply mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein a throttle portion for narrowing the flow path is formed at the outlet of the oil ejection hole.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のオイル供給機構。 The oil supply according to any one of claims 1 to 5, wherein a gate member for blocking the oil groove is provided in the oil groove so as to increase the pressure in the oil ejection hole so as to be openable and closable. mechanism.
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