JP7140042B2 - クランクシャフト - Google Patents

Description

本発明は、クランクシャフトに関する。

特許文献１には、クランクアームを介してクランクジャーナルとクランクピンとが連なっており、クランクジャーナルに第１内部油路である第１潤滑油路が設けられ、クランクジャーナルとクランクアームとクランクピンとに、第１潤滑油路と連通する第２内部油路である第２潤滑油路が設けられたクランクシャフトが開示されている。このクランクシャフトは、半円筒状であって内周面に周方向にわたって油溝が設けられた上部軸受メタルと、半円筒状の下部軸受メタルと、によりリング状に構成された軸受メタルによって、クランクジャーナルが回転可能に軸支されている。クランクジャーナルの第１潤滑油路は、両端がクランクジャーナルの外周面に開口した直線状であり、クランクジャーナルの中心の傍を通るように設けられている。上部軸受メタルの油溝から第１潤滑油路に供給された潤滑油は、クランクジャーナルの回転に伴い、クランクジャーナルの径方向で外周側から中心側に向かって第１潤滑油路を流れて第２潤滑油路に供給される。

特開２００５－０４８７６０号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたクランクシャフトでは、第１潤滑油路から第２潤滑油路に潤滑油が流れる際に、クランクジャーナルの回転によって生じる遠心力に逆らう大きな力が必要であるため、その分、過剰な油圧を設定して第１潤滑油路に潤滑油を供給することになる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、クランクジャーナルの第１内部油路を潤滑油が流れる際に、クランクジャーナルの回転によって生じる遠心力に逆らう力を低減させることができるクランクシャフトを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るクランクシャフトは、クランクアームを介してクランクジャーナルとクランクピンとが連なっており、前記クランクジャーナルに第１内部油路が設けられ、前記クランクジャーナルと前記クランクアームと前記クランクピンとに、前記第１内部油路と連通する第２内部油路が設けられており、半円筒状であって内周面に断面積が周方向で中心から端部にかけて徐々に小さくなるように油溝が設けられた第１軸受部材と、半円筒状の第２軸受部材と、により構成された軸受によって、前記クランクジャーナルが回転可能に軸支されるクランクシャフトであって、前記クランクジャーナルの外周面には、前記油溝に供給された潤滑油を受け入れ可能であり、前記第２内部油路とは別に前記第１内部油路と連通した３つ以上の入口油孔が設けられており、前記クランクジャーナルの周方向で隣り合う前記入口油孔同士を繋げるように、前記クランクジャーナル内の径方向外側に前記第１内部油路を設けたことを特徴とするものである。

また、上記において、前記第１内部油路は、隣り合う前記入口油孔同士を繋ぐ複数の油路部によって構成されており、前記入口油孔から延びる前記油路部の軸線は、該入口油孔における接線の法線に対して前記クランクジャーナルの回転方向で上流側に傾いていてもよい。

これにより、入口油孔の油圧を上げることができ、クランクジャーナルの回転によって生じる遠心力に逆らう力をより効果的に低減させることができる。

また、上記において、前記油路部が直線状であってもよい。

これにより、クランクジャーナルに複数の油路部によって構成された第１潤滑油路を形成するための加工を行い易くすることができる。

また、上記において、前記第１内部油路は、前記クランクシャフトの軸線と直交する方向の断面形状または前記クランクシャフトの軸線方向から見た投影形状が多角形状であってもよい。

これにより、クランクジャーナルの径方向で外周側から中心側に極力向かわないで潤滑剤が第１内部油路を流れるようにすることができる。

また、上記において、前記第１内部油路は、前記クランクシャフトの軸線と直交する方向の断面形状または前記クランクシャフトの軸線方向から見た投影形状が円形状であってもよい。

これにより、クランクジャーナルの径方向で外周側から中心側に極力向かわない油路構成とすることができる。

本発明に係るクランクシャフトにおいては、隣り合う入口油孔を第１内部油路によって繋ぐことにより、クランクジャーナルの径方向で外周側から中心側に極力向かわないで、潤滑剤が入口油孔から第２潤滑油路に向かって第１潤滑油路を流れることが可能となる。これにより、本発明に係るクランクシャフトは、クランクジャーナルの第１内部油路を潤滑油が流れる際に、クランクジャーナルの回転によって生じる遠心力に逆らう力を低減させることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るクランクシャフトの模式図である。 図２は、実施形態１に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。 図３は、比較例に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示す断面図である。 図４は、実施形態２に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。 図５は、クランクジャーナルの入口油孔近傍の拡大断面図である。 図６は、面取り部が設けられた入口油孔近傍の拡大断面図である。 図７は、実施形態２の変形例１に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。 図８は、実施形態２の変形例２に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。 図９は、実施形態２の変形例３に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。 図１０は、実施形態２の変形例４に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。 図１１は、実施形態３に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。 図１２は、実施形態４に係るクランクジャーナル周辺の断面構造を示した断面図である。

（実施形態１）
以下に、本発明に係るクランクシャフトの実施形態１について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態１に係るクランクシャフト１の模式図である。クランクシャフト１は、内燃機関のクランクケース内に支持される。クランクシャフト１は、内燃機関のピストンに与えられた燃焼による爆発力を往復運動から回転運動に変換するものであり、ピストンの往復運動はコネクティングロッドによりクランクシャフト１に伝達される。

クランクシャフト１は、クランクジャーナル１０と、クランクアーム１２と、クランクピン１４とを備えている。図１に示すように、隣り合うクランクジャーナル１０とクランクピン１４とはクランクアーム１２を介して連なっている。なお、本実施形態では、クランクシャフト１が、５つのクランクジャーナル１０と、８つのクランクアーム１２と、４つのクランクピン１４とを備えている。

クランクジャーナル１０は、不図示のクランクケースに設けられた後述するクランクベアリング３０（図２参照）に回転可能に軸支される部位である。クランクピン１４は、不図示のコネクティングロッドの大端部が取り付けられる部位であり、コネクティングロッドを介して不図示のシリンダ内を往復運動する不図示のピストンに連結される。クランクアーム１２は、クランクジャーナル１０とクランクピン１４とを繋げている。

クランクジャーナル１０は、クランクシャフト１の軸線ＡＸ１に一致する中心を有する。これに対して、クランクピン１４は、クランクシャフト１の回転軸Ａからピストン行程の半分ずれた位置に設けられ、クランクケースに取り付けられた状態でクランクシャフト１が軸線ＡＸ１周りに回転するとき、クランクシャフト１の軸線ＡＸ１を中心として同一軌道上を回る。

図２は、実施形態１に係るクランクジャーナル１０周辺の断面構造を示した断面図である。クランクケースには、軸線ＡＸ１を中心として回転方向Ｒに回転可能にクランクジャーナル１０を軸支するクランクベアリング３０が設けられている。クランクベアリング３０は、クランクケース内のクランク室を複数の室に区画する隔壁２０に取り付けられた半円筒状の第１軸受部材であるアッパベアリング３１と、不図示のボルトを通じて隔壁２０に組み付けされたクランクキャップ２２に取り付けられた半円筒状の第２軸受部材であるロアベアリング３２と、に分割された半割型のすべり軸受として構成されている。また、隔壁２０とクランクキャップ２２との合わせ面と、アッパベアリング３１とロアベアリング３２との合わせ面とが実質的に同一の平面上に存在するように、アッパベアリング３１及びロアベアリング３２が隔壁２０及びクランクキャップ２２に取り付けられている。

隔壁２０には、クランクケースに設けられたメインギャラリーからの潤滑油を、クランクジャーナル１０とアッパベアリング３１との間に供給するための連通油路２０１が設けられている。アッパベアリング３１には、連通油路２０１と連通する半径方向に貫通した連通孔３１１が設けられている。また、アッパベアリング３１の内周面には、周方向に油溝３１２が設けられている。油溝３１２の深さ（断面積）は、周方向で中心から端部にかけて徐々に小さくなっている。これにより、アッパベアリング３１とロアベアリング３２との合わせ面から油溝３１２内の潤滑油が漏れ出るのを抑制することができる。なお、アッパベアリング３１の内周面における周方向の端部まで油溝３１２を到達させないようにしてもよい。これにより、アッパベアリング３１とロアベアリング３２との合わせ面から潤滑油が漏れ出るのを、より効果的に抑制することができる。なお、ロアベアリング３２には、アッパベアリング３１の連通孔３１１及び油溝３１２と同様な連通孔及び油溝のいずれもが設けられていない。

クランクジャーナル１０の外周面には、周方向に９０度で等間隔に４つの入口油孔１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄが設けられている。なお、以下の説明において、４つの入口油孔１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１ともいう。４つの入口油孔１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄは、アッパベアリング３１の油溝３１２を経て供給される潤滑油を、クランクジャーナル１０の回転位置にかかわらず少なくとも１つの入口油孔１０１から受け入れることが可能なように、クランクジャーナル１０の外周面で開口している。

クランクジャーナル１０内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が円形状の第１内部油路である第１潤滑油路１０３が設けられている。なお、クランクジャーナル１０内に円形状の第１潤滑油路１０３を設ける方法としては、例えば、鋳造や３Ｄプリンタなどを用いればよい。第１潤滑油路１０３と４つの入口油孔１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄとは、それぞれ連通しており、４つの入口油孔１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄのうちの隣り合う入口油孔１０１同士が第１潤滑油路１０３によって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１ａと入口油孔１０１ｂとが、第１潤滑油路１０３の円弧状の油路部１０３ａによって繋がっている。また、入口油孔１０１ｂと入口油孔１０１ｃとが、第１潤滑油路１０３の円弧状の油路部１０３ｂによって繋がっている。また、入口油孔１０１ｃと入口油孔１０１ｄとが、第１潤滑油路１０３の円弧状の油路部１０３ｃによって繋がっている。また、入口油孔１０１ｄと入口油孔１０１ａとが、第１潤滑油路１０３の円弧状の油路部１０３ｄによって繋がっている。

第２内部油路である第２潤滑油路４００は、第１潤滑油路１０３からの潤滑油を、コネクティングロッドの大端部とクランクピン１４との間に供給するために、クランクジャーナル１０、クランクアーム１２及びクランクピン１４に直線状に延びるようにして設けられている。第２潤滑油路４００の一端は第１潤滑油路１０３と連通しており、第２潤滑油路４００の他端はクランクピン１４の外周面で開口している。

実施形態１に係るクランクジャーナル１０においては、上述したように隣り合う入口油孔１０１同士を第１潤滑油路１０３によって繋げている。これにより、クランクジャーナル１０の回転に伴って油溝３１２と連通する入口油孔１０１が変わっても、第１潤滑油路１０３から第２潤滑油路４００、ひいてはコネクティングロッドの大端部とクランクピン１４との間への供給油量の変化を抑制することができる。

図３は、比較例に係るクランクジャーナル１０Ａ周辺の断面構造を示す断面図である。図３に示した比較例に係るクランクジャーナル１０Ａでは、両端がクランクジャーナル１０Ａの外周面に開口した直線状の第１潤滑油路１０３Ａが、クランクジャーナル１０Ａの中心（軸線ＡＸ１）の傍を通るように設けられている。そして、油溝３１２と連通した入口油孔１０１Ａから第１潤滑油路１０３Ａに供給された潤滑油は、クランクジャーナル１０の径方向で外周側から中心側に向かって第１潤滑油路１０３Ａを潤滑油が流れて第２潤滑油路４００に供給される。

ここで、入口油孔１０１Ａから第２潤滑油路４００に向かって潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ａを流れる際には、クランクジャーナル１０Ａが回転することによって生じる遠心力に逆らう力が必要となる。そして、前記逆らう力としては、クランクジャーナル１０Ａの径方向で外周側から中心側に向かうほど大きな力が必要となる。そのため、その分、過剰な油圧を設定する必要があり、燃費の悪化を招くおそれがある。

これに対して、実施形態１に係るクランクジャーナル１０では、円形状の第１潤滑油路１０３が、隣り合う入口油孔１０１同士を繋げるようにクランクジャーナル１０の径方向外周側に設けられている。そのため、入口油孔１０１から第２潤滑油路４００に向かって潤滑油が第１潤滑油路１０３を流れる際には、クランクジャーナル１０の径方向で外周側から中心側に極力向かわないで潤滑剤が第１潤滑油路１０３を流れる。これにより、入口油孔１０１から第２潤滑油路４００に向かって潤滑剤が第１潤滑油路１０３を流れる際に必要な、クランクジャーナル１０が回転することによって生じる遠心力に逆らう力を低減させることができる。よって、その分、過剰な油圧を設定して第１潤滑油路１０３に潤滑油を供給する必要がなく、燃費向上を図ることが可能となる。

また、クランクジャーナル１０の外周面に設ける入口油孔１０１の数としては、４つに限定されるものではなく、３つ以上であればよい。さらに、３つ以上の入口油孔１０１は、クランクジャーナル１０の周方向に等間隔で設けられていなくてもよい。

ここで、アッパベアリング３１の油溝３１２は、周方向で中心から端部にかけて徐々に小さくなっているため、油溝３１２の周方向の両端部、言い換えれば、アッパベアリング３１の内周面における周方向の両端部では、入口油孔１０１への潤滑油の供給がほとんど行われない。そのため、クランクジャーナル１０の外周面に、例えば、周方向に１８０度の間隔で２つの入口油孔１０１を設けた場合には、アッパベアリング３１の内周面における周方向の両端部に２つの入口油孔１０１が位置と、いずれの入口油孔１０１にも潤滑油がほとんど供給されず、間欠給油を招いてしまう。その結果、コネクティングロッドの大端部とクランクピン１４との間への供給油量が変化し、潤滑不良が生じるおそれがある。よって、３つ以上の入口油孔１０１は、間欠給油を防ぐことができるように、クランクジャーナル１０の外周面で周方向に１８０度未満毎に１つの入口油孔１０１を設けるようにすればよい。

また、実施形態１に係るクランクジャーナル１０においては、軸線ＡＸ１と直交する同一平面上に各入口油孔１０１が設けられている必要はなく、油溝３１２から潤滑油が供給可能な範囲であれば、軸線ＡＸ１と同方向に互いがずれた位置関係で各入口油孔１０１を設けてもよい。また、実施形態１に係るクランクジャーナル１０においては、第１潤滑油路１０３の各油路部も、軸線ＡＸ１と直交する同一平面上に設けられている必要はなく、軸線ＡＸ１と同方向に互いがずれた位置関係で各油路部を設けてもよい。

（実施形態２）
以下に、本発明に係るクランクシャフトの実施形態２について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。

図４は、実施形態２に係るクランクジャーナル１０Ｂ周辺の断面構造を示した断面図である。実施形態２に係るクランクジャーナル１０Ｂには、周方向に９０度で等間隔に４つの入口油孔１０１Ｂａ，１０１Ｂｂ，１０１Ｂｃ，１０１Ｂｄが設けられている。なお、以下の説明において、４つの入口油孔１０１Ｂａ，１０１Ｂｂ，１０１Ｂｃ，１０１Ｂｄを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１Ｂともいう。

また、図４に示すように、クランクジャーナル１０Ｂ内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が四角形状の第１潤滑油路１０３Ｂが設けられている。第１潤滑油路１０３Ｂと４つの入口油孔１０１Ｂａ，１０１Ｂｂ，１０１Ｂｃ，１０１Ｂｄとは、それぞれ連通しており、４つの入口油孔１０１Ｂａ，１０１Ｂｂ，１０１Ｂｃ，１０１Ｂｄのうちの隣り合う入口油孔１０１Ｂ同士が第１潤滑油路１０３Ｂによって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１Ｂａと入口油孔１０１Ｂｂとが、第１潤滑油路１０３Ｂの直線状の油路部１０３Ｂａによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｂｂと入口油孔１０１Ｂｃとが、第１潤滑油路１０３Ｂの直線状の油路部１０３Ｂｂによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｂｃと入口油孔１０１Ｂｄとが、第１潤滑油路１０３Ｂの直線状の油路部１０３Ｂｃによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｂｄと入口油孔１０１Ｂａとが、第１潤滑油路１０３Ｂの直線状の油路部１０３Ｂｄによって繋がっている。

このように、実施形態２に係るクランクジャーナル１０Ｂにおいては、隣り合う入口油孔１０１Ｂ同士を第１潤滑油路１０３Ｂによって繋げている。これにより、クランクジャーナル１０Ｂの回転に伴って油溝３１２と連通する入口油孔１０１Ｂが変わっても、第１潤滑油路１０３Ｂから第２潤滑油路４００、ひいてはコネクティングロッドの大端部とクランクピン１４との間への供給油量の変化を抑制することができる。

また、実施形態２に係るクランクジャーナル１０Ｂでは、四角形状の第１潤滑油路１０３Ｆを、直線状の油路部１０３Ｂａ，１０３Ｂｂ，１０３Ｂｃ，１０３Ｂｄを組み合わせて構成しているため、クランクジャーナル１０Ｂの外周面から容易にドリル加工にて、クランクジャーナル１０Ｂ内に第１潤滑油路１０３Ｂを製作可能である。また、このようにクランクジャーナル１０Ｂの外周面からドリル加工にて、クランクジャーナル１０Ｂ内に第１潤滑油路１０３Ｂを製作することによって、４つの油路部１０３Ｂａ，１０３Ｂｂ，１０３Ｂｃ，１０３Ｂｄを形成する際に、４つの入口油孔１０１Ｂａ，１０１Ｂｂ，１０１Ｂｃ，１０１Ｂｄも同時に形成することができる。

なお、４つの油路部１０３Ｂａ，１０３Ｂｂ，１０３Ｂｃ，１０３Ｂｄに対して、４つの入口油孔１０１Ｂａ，１０１Ｂｂ，１０１Ｂｃ，１０１Ｂｄは、それぞれ各油路部の長手方向でどの位置と連通していてもよく、例えば、各油路部の図４で連通している側の端部とは反対側の端部と各入口油孔１０１Ｂとを連通させてもよい。

また、実施形態２に係るクランクジャーナル１０Ｂでは、四角形状の第１潤滑油路１０３Ｂが、隣り合う入口油孔１０１Ｂ同士を繋げるようにクランクジャーナル１０Ｂの径方向外周側に設けられている。そのため、入口油孔１０１Ｂから第２潤滑油路４００に向かって潤滑油が第１潤滑油路１０３Ｂを流れる際には、クランクジャーナル１０Ｂの径方向で外周側から中心側に極力向かわないで潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ｂを流れる。これにより、入口油孔１０１Ｂから第２潤滑油路４００に向かって潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ｂを流れる際に必要な、クランクジャーナル１０が回転することによって生じる遠心力に逆らう力を低減させることができる。よって、その分、過剰な油圧を設定して第１潤滑油路１０３Ｂに潤滑油を供給する必要がなく、燃費向上を図ることが可能となる。

図５は、クランクジャーナル１０Ｂの入口油孔１０１Ｂｃ近傍の拡大断面図である。なお、実施形態２に係るクランクジャーナル１０Ｂにおいては、４つの入口油孔１０１近傍の構成は同様のため、ここでは代表して入口油孔１０１Ｂｃ近傍について説明する。

図５に示すように、実施形態２に係るクランクジャーナル１０Ｂでは、例えば、入口油孔１０１Ｂｃから延びる油路部１０３Ｂｃの軸線ＡＸ２は、入口油孔１０１Ｂｃにおける接線ＴＬの法線ＮＬに対して、クランクジャーナル１０Ｂの回転方向Ｒで上流側に傾いている。これにより、クランクジャーナル１０Ｂの回転に伴って油溝３１２の潤滑油を迎えに行くような角度をつけて、動圧効果を得ることで、入口油孔１０１Ｂｃでの油圧を上げることができ、前記遠心力に逆らう若干の油圧要求分を部分的または完全になくすことが可能となり、前記遠心力に逆らう力をより効果的に低減させることができる。

また、図６に示すように、入口油孔１０１Ｂｃのクランクジャーナル１０Ｂの回転方向Ｒで上流側に面取り部１０５Ｂｃを設けても良い。これにより、クランクジャーナル１０Ｂの回転に伴って油溝３１２から入口油孔１０１Ｂｃに潤滑油を供給させやすくすることができる。

（変形例１）
図７は、実施形態２の変形例１に係るクランクジャーナル１０Ｃ周辺の断面構造を示した断面図である。図７に示すように、変形例１に係るクランクジャーナル１０Ｃは、周方向に９０度で等間隔に４つの入口油孔１０１Ｃａ，１０１Ｃｂ，１０１Ｃｃ，１０１Ｃｄが設けられている。なお、以下の説明において、４つの入口油孔１０１Ｃａ，１０１Ｃｂ，１０１Ｃｃ，１０１Ｃｄを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１Ｃともいう。

また、図７に示すように、クランクジャーナル１０Ｃ内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が四角形状の第１潤滑油路１０３Ｃが設けられている。第１潤滑油路１０３Ｃと４つの入口油孔１０１Ｃａ，１０１Ｃｂ，１０１Ｃｃ，１０１Ｃｄとは、それぞれ連通しており、４つの入口油孔１０１Ｃａ，１０１Ｃｂ，１０１Ｃｃ，１０１Ｃｄのうちの隣り合う入口油孔１０１Ｃ同士が第１潤滑油路１０３Ｃによって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１Ｃａと入口油孔１０１Ｃｂとが、第１潤滑油路１０３Ｃの直線状の油路部１０３Ｃａによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｃｂと入口油孔１０１Ｃｃとが、第１潤滑油路１０３Ｃの直線状の油路部１０３Ｃｂによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｃｃと入口油孔１０１Ｃｄとが、第１潤滑油路１０３Ｃの直線状の油路部１０３Ｃｃによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｃｄと入口油孔１０１Ｃａとが、第１潤滑油路１０３Ｃの直線状の油路部１０３Ｃｄによって繋がっている。

さらに、比較例１に係るクランクジャーナル１０Ｃには、四角形状の第１潤滑油路１０３Ｃで対向する一対の角部を繋ぐ対角線上に、直線状のバイパス油路部１０３Ｃｅが設けられている。具体的には、四角形状の第１潤滑油路１０３Ｃにおいて、油路部１０３Ｃａと油路部１０３Ｃｄとでなす角部と、油路部１０３Ｃｂと油路部１０３Ｃｃとでなす角部とを繋ぐとともに、軸線ＡＸ１と交わるように、直線状のバイパス油路部１０３Ｃｅが設けられている。これにより、クランクピン１４への供給油量の増加を図ったり、第１潤滑油路１０３Ｃの油路径に対して潤滑油の流量が多い場合に油圧変化を低減させたりすることが可能となる。

（変形例２）
図８は、実施形態２の変形例２に係るクランクジャーナル１０Ｄ周辺の断面構造を示した断面図である。図８に示すように、変形例２に係るクランクジャーナル１０Ｄは、周方向に９０度で等間隔に４つの入口油孔１０１Ｄａ，１０１Ｄｂ，１０１Ｄｃ，１０１Ｄｄが設けられている。なお、以下の説明において、４つの入口油孔１０１Ｄａ，１０１Ｄｂ，１０１Ｄｃ，１０１Ｄｄを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１Ｄともいう。

また、図８に示すように、クランクジャーナル１０Ｄ内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が四角形状の第１潤滑油路１０３Ｄが設けられている。第１潤滑油路１０３Ｄと４つの入口油孔１０１Ｄａ，１０１Ｄｂ，１０１Ｄｃ，１０１Ｄｄとは、それぞれ連通しており、４つの入口油孔１０１Ｄａ，１０１Ｄｂ，１０１Ｄｃ，１０１Ｄｄのうちの隣り合う入口油孔１０１Ｄ同士が第１潤滑油路１０３Ｄによって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１Ｄａと入口油孔１０１Ｄｂとが、第１潤滑油路１０３Ｄの直線状の油路部１０３Ｄａによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｄｂと入口油孔１０１Ｄｃとが、第１潤滑油路１０３Ｄの直線状の油路部１０３Ｄｂによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｄｃと入口油孔１０１Ｄｄとが、第１潤滑油路１０３Ｄの直線状の油路部１０３Ｄｃによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｄｄと入口油孔１０１Ｄａとが、第１潤滑油路１０３Ｄの直線状の油路部１０３Ｄｄによって繋がっている。

さらに、変形例２に係るクランクジャーナル１０Ｄには、四角形状の第１潤滑油路１０３Ｃで対向する二対の角部をそれぞれ繋ぐ各対角線上に、直線状のバイパス油路部１０３Ｄｅ，１０３Ｄｆが設けられている。具体的には、油路部１０３Ｄａと油路部１０３Ｄｄとでなす角部と、油路部１０３Ｄｂと油路部１０３Ｄｃとでなす角部とを繋ぐとともに、軸線ＡＸ１と交わるように、直線状のバイパス油路部１０３Ｄｅが設けられている。また、油路部１０３Ｄａと油路部１０３Ｄｂとでなす角部と、油路部１０３Ｄｃと油路部１０３Ｄｄとでなす角部とを繋ぐとともに、軸線ＡＸ１と交わるように、直線状のバイパス油路部１０３Ｄｆが設けられている。これにより、クランクピン１４への供給油量の増加を図ったり、第１潤滑油路１０３Ｃの油路径に対して潤滑油の流量が多い場合に油圧変化を低減させたりすることが可能となる。

（変形例３）
図９は、実施形態２の変形例３に係るクランクジャーナル１０Ｅ周辺の断面構造を示した断面図である。図９に示すように、変形例３に係るクランクジャーナル１０Ｅは、周方向に９０度で等間隔に４つの入口油孔１０１Ｅａ，１０１Ｅｂ，１０１Ｅｃ，１０１Ｅｄが設けられている。なお、以下の説明において、４つの入口油孔１０１Ｅａ，１０１Ｅｂ，１０１Ｅｃ，１０１Ｅｄを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１Ｅともいう。

また、図９に示すように、クランクジャーナル１０Ｅ内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が四角形状の第１潤滑油路１０３Ｅが設けられている。第１潤滑油路１０３Ｅと４つの入口油孔１０１Ｅａ，１０１Ｅｂ，１０１Ｅｃ，１０１Ｅｄとは、それぞれ連通しており、４つの入口油孔１０１Ｅａ，１０１Ｅｂ，１０１Ｅｃ，１０１Ｅｄのうちの隣り合う入口油孔１０１Ｅ同士が第１潤滑油路１０３Ｅによって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１Ｅａと入口油孔１０１Ｅｂとが、第１潤滑油路１０３Ｅの直線状の油路部１０３Ｅａによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｅｂと入口油孔１０１Ｅｃとが、第１潤滑油路１０３Ｅの直線状の油路部１０３Ｅｂによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｅｃと入口油孔１０１Ｅｄとが、第１潤滑油路１０３Ｅの直線状の油路部１０３Ｅｃによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｅｄと入口油孔１０１Ｅａとが、第１潤滑油路１０３Ｅの直線状の油路部１０３Ｅｄによって繋がっている。

さらに、変形例３に係るクランクジャーナル１０Ｅには、四角形状の第１潤滑油路１０３Ｃの４つの油路部１０３Ｅａ，１０３Ｅｂ，１０３Ｅｃ，１０３Ｅｄのうち隣り合う油路部同士をそれぞれ繋ぐ、４つのバイパス油路部１０３Ｅｅ，１０３Ｅｆ，１０３Ｅｇ，１０３Ｅｈが設けられている。

具体的には、油路部１０３Ｅａと油路部１０３Ｅｄとを、クランクジャーナル１０Ｅの径方向内周側で繋ぐように、直線状のバイパス油路部１０３Ｅｅが設けられている。また、油路部１０３Ｅａと油路部１０３Ｅｂとを、クランクジャーナル１０Ｅの径方向内周側で繋ぐように、直線状のバイパス油路部１０３Ｅｆが設けられている。また、油路部１０３Ｅｂと油路部１０３Ｅｃとを、クランクジャーナル１０Ｅの径方向内周側で繋ぐように、直線状のバイパス油路部１０３Ｅｇが設けられている。また、油路部１０３Ｅｃと油路部１０３Ｅｄとを、クランクジャーナル１０Ｅの径方向内周側で繋ぐように、直線状のバイパス油路部１０３Ｅｈが設けられている。これにより、クランクピン１４への供給油量の増加を図ったり、第１潤滑油路１０３Ｅの油路径に対して潤滑油の流量が多い場合に油圧変化を低減させたりすることが可能となる。

（変形例４）
図１０は、実施形態２の変形例４に係るクランクジャーナル１０Ｆ周辺の断面構造を示した断面図である。図１０に示すように、変形例４に係るクランクジャーナル１０Ｆは、周方向に９０度で等間隔に４つの入口油孔１０１Ｆａ，１０１Ｆｂ，１０１Ｆｃ，１０１Ｆｄが設けられている。なお、以下の説明において、４つの入口油孔１０１Ｆａ，１０１Ｆｂ，１０１Ｆｃ，１０１Ｆｄを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１Ｆともいう。

また、図１０に示すように、クランクジャーナル１０Ｆ内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が四角形状の第１潤滑油路１０３Ｆが設けられている。四角形状の第１潤滑油路１０３Ｆは、直線状の油路部１０３Ｆａ，１０３Ｆｂ，１０３Ｆｃ，１０３Ｆｄによって各辺が構成されている。第１潤滑油路１０３Ｆと４つの入口油孔１０１Ｆａ，１０１Ｆｂ，１０１Ｆｃ，１０１Ｆｄとは、それぞれ第１潤滑油路１０３Ｆの各辺で連通している。

具体的には、第１潤滑油路１０３Ｆの油路部１０３Ｆａと入口油孔１０１Ｆａとが、油路部１０３Ｆａの長手方向中央部で連通している。また、第１潤滑油路１０３Ｆの油路部１０３Ｆｂと入口油孔１０１Ｆｂとが、油路部１０３Ｆｂの長手方向中央部で連通している。また、第１潤滑油路１０３Ｆの油路部１０３Ｆｃと入口油孔１０１Ｆｃとが、油路部１０３Ｆｃの長手方向中央部で連通している。また、第１潤滑油路１０３Ｆの油路部１０３Ｆｄと入口油孔１０１Ｆｄとが、油路部１０３Ｆｄの長手方向中央部で連通している。

また、図１０に示すように、クランクジャーナル１０Ｆでは、４つの入口油孔１０１Ｆａ，１０１Ｆｂ，１０１Ｆｃ，１０１Ｆｄのうちの隣り合う入口油孔１０１Ｆ同士が第１潤滑油路１０３Ｆによって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１Ｆａと入口油孔１０１Ｆｂとが、油路部１０３Ｆａと油路部１０３Ｆｂとによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｆｂと入口油孔１０１Ｆｃとが、油路部１０３Ｆｂと油路部１０３Ｆｃとによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｆｃと入口油孔１０１Ｆｄとが、油路部１０３Ｆｃと油路部１０３Ｆｄとによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｆｄと入口油孔１０１Ｆａとが、油路部１０３Ｆｄと油路部１０３Ｆａとによって繋がっている。

変形例４にクランクジャーナル１０Ｆでは、第１潤滑油路１０３Ｆの辺部と入口油孔１０１Ｆとが連通していることによって、図４に示したクランクジャーナル１０Ｂのように、第１潤滑油路１０３Ｂの角部と入口油孔１０１Ｂとが連通している場合よりも、入口油孔１０１Ｆから第１潤滑油路１０３Ｆにクランクジャーナル１０Ｆの径方向で外周側から中心側に向かって長い距離を潤滑油が流れることになる。一方で、図３に示した比較例に係るクランクジャーナル１０Ａに比べれば、クランクジャーナル１０Ｆの径方向で外周側から中心側に向かって潤滑剤が流れる距離が短い。そのため、入口油孔１０１Ｆから第２潤滑油路４００に向かって潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ｆを流れる際に必要な、クランクジャーナル１０Ｆが回転することによって生じる遠心力に逆らう力を、比較例に係るクランクジャーナル１０Ａよりも低減させることができる。よって、その分、過剰な油圧を設定して第１潤滑油路１０３Ｆに潤滑油を供給する必要がなく、燃費向上を図ることが可能となる。

（実施形態３）
以下に、本発明に係るクランクシャフトの実施形態３について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。

図１１は、実施形態３に係るクランクジャーナル１０Ｇ周辺の断面構造を示した断面図である。実施形態３に係るクランクジャーナル１０Ｇには、周方向に９０度で等間隔に４つの入口油孔１０１Ｇａ，１０１Ｇｂ，１０１Ｇｃ，１０１Ｇｄが設けられている。なお、以下の説明において、４つの入口油孔１０１Ｇａ，１０１Ｇｂ，１０１Ｇｃ，１０１Ｇｄを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１Ｇともいう。

また、図１１に示すように、クランクジャーナル１０Ｇ内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が八角形状の第１潤滑油路１０３Ｇが設けられている。八角形状の第１潤滑油路１０３Ｇは、クランクジャーナル１０Ｇの径方向で外周側に凸となった角部１０７Ｇａ，１０７Ｇｂ，１０７Ｇｃ，１０７Ｇｄをそれぞれ有する４つの折れ線状の油路部１０３Ｇａ，１０３Ｇｂ，１０３Ｇｃ，１０３Ｇｄによって各辺が構成されている。

第１潤滑油路１０３Ｇと４つの入口油孔１０１Ｇａ，１０１Ｇｂ，１０１ｇｃ，１０１Ｇｄとは、それぞれ連通しており、４つの入口油孔１０１Ｇａ，１０１Ｇｂ，１０１Ｇｃ，１０１Ｇｄのうちの隣り合う入口油孔１０１Ｇ同士が第１潤滑油路１０３Ｇによって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１Ｇａと入口油孔１０１Ｇｂとが、第１潤滑油路１０３Ｇの折れ線状の油路部１０３Ｇａによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｇｂと入口油孔１０１Ｇｃとが、第１潤滑油路１０３Ｇの折れ線状の油路部１０３Ｇｂによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｇｃと入口油孔１０１Ｇｄとが、第１潤滑油路１０３Ｇの折れ線状の油路部１０３Ｇｃによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｇｄと入口油孔１０１Ｇａとが、第１潤滑油路１０３Ｇの折れ線状の油路部１０３Ｇｄによって繋がっている。

実施形態３に係るクランクジャーナル１０Ｇでは、隣り合う入口油孔１０１Ｇ同士が、クランクジャーナル１０Ｇの径方向で外周側に凸となった角部１０７Ｇを有する折れ線状の油路部によって繋がっている。そのため、実施形態３に係るクランクジャーナル１０Ｇの第１潤滑油路１０３Ｇを流れる潤滑油は、図４に示したクランクジャーナル１０Ｂに設けられた四角形状の第１潤滑油路１０３Ｂよりも、図２に示したクランクジャーナル１０の円形状の第１潤滑油路１０３に近い経路を流れることになる。すなわち、入口油孔１０１Ｇから第２潤滑油路４００に向かって潤滑油が第１潤滑油路１０３Ｇを流れる際には、図４に示した四角形状の第１潤滑油路１０３Ｂが設けられたクランクジャーナル１０Ｂよりも、クランクジャーナル１０Ｇの径方向で外周側から中心側に向かうことなく潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ｇを流れる。そのため、入口油孔１０１Ｇから第２潤滑油路４００に向かって潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ｇを流れる際に必要な、クランクジャーナル１０Ｇが回転することによって生じる遠心力に逆らう力を、図４に示したクランクジャーナル１０Ｂよりも低減させることができる。よって、その分、過剰な油圧を設定して第１潤滑油路１０３Ｇに潤滑油を供給する必要がなく、燃費向上を図ることが可能となる。

また、実施形態３に係るクランクジャーナル１０Ｇでは、各入口油孔１０１Ｇから延びる第１潤滑油路１０３Ｇの各油路部の軸線が、各入口油孔１０１Ｇにおける接線の法線に対して、クランクジャーナル１０Ｇの回転方向Ｒで上流側に傾くように、第１潤滑油路１０３Ｇの各油路部を設けることが好ましい。これにより、クランクジャーナル１０Ｇの回転に伴って油溝３１２の潤滑油を迎えに行くような角度をつけて、動圧効果を得ることで、各入口油孔１０１Ｇでの油圧を上げることができ、前記遠心力に逆らう若干の油圧要求分を部分的または完全になくすことが可能となる。

また、各入口油孔１０１Ｇのクランクジャーナル１０Ｇの回転方向Ｒで上流側に面取り部を設けても良い。これにより、クランクジャーナル１０Ｇの回転に伴って油溝３１２から各入口油孔１０１Ｇに潤滑油を供給させやすくすることができる。

（実施形態４）
以下に、本発明に係るクランクシャフトの実施形態４について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。

図１２は、実施形態４に係るクランクジャーナル１０Ｈ周辺の断面構造を示した断面図である。実施形態４に係るクランクジャーナル１０Ｈには、周方向に１２０度で等間隔に３つの入口油孔１０１Ｈａ，１０１Ｈｂ，１０１Ｈｃが設けられている。なお、以下の説明において、３つの入口油孔１０１Ｈａ，１０１Ｈｂ，１０１Ｈｃを特に区別しないときには、単に入口油孔１０１Ｈともいう。

また、図１２に示すように、クランクジャーナル１０Ｈ内には、径方向外周側に軸線ＡＸ１と直交する方向の断面形状または軸線ＡＸ１方向から見た投影形状が三角形状の第１潤滑油路１０３Ｈが設けられている。第１潤滑油路１０３Ｈと３つの入口油孔１０１Ｈａ，１０１Ｈｂ，１０１Ｈｃとは、それぞれ連通しており、３つの入口油孔１０１Ｈａ，１０１Ｈｂ，１０１Ｈｃのうちの隣り合う入口油孔１０１Ｈ同士が第１潤滑油路１０３Ｈによって繋がっている。

具体的には、入口油孔１０１Ｈａと入口油孔１０１Ｈｂとが、第１潤滑油路１０３Ｈの直線状の油路部１０３Ｈａによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｈｂと入口油孔１０１Ｈｃとが、第１潤滑油路１０３Ｈの直線状の油路部１０３Ｈｂによって繋がっている。また、入口油孔１０１Ｈｃと入口油孔１０１Ｈａとが、第１潤滑油路１０３Ｈの直線状の油路部１０３Ｈｃによって繋がっている。

これにより、実施形態４に係るクランクジャーナル１０Ｈでは、入口油孔１０１Ｈから第２潤滑油路４００に向かって潤滑油が第１潤滑油路１０３Ｈを流れる際には、図３に示した比較例に係るクランクジャーナル１０Ａよりも、クランクジャーナル１０Ｈの径方向で外周側から中心側に向かうことなく潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ｈを流れる。そのため、入口油孔１０１Ｈから第２潤滑油路４００に向かって潤滑剤が第１潤滑油路１０３Ｈを流れる際に必要な、クランクジャーナル１０Ｈが回転することによって生じる遠心力に逆らう力を、図３に示した比較例に係るクランクジャーナル１０Ａよりも低減させることができる。よって、その分、過剰な油圧を設定して第１潤滑油路１０３Ｈに潤滑油を供給する必要がなく、燃費向上を図ることが可能となる。

また、実施形態４に係るクランクジャーナル１０Ｈでは、各入口油孔１０１Ｈから延びる第１潤滑油路１０３Ｈの各油路部の軸線が、各入口油孔１０１Ｈにおける接線の法線に対して、クランクジャーナル１０Ｈの回転方向Ｒで上流側に傾くように、第１潤滑油路１０３Ｈの各油路部を設けることが好ましい。これにより、クランクジャーナル１０Ｈの回転に伴って油溝３１２の潤滑油を迎えに行くような角度をつけて、動圧効果を得ることで、各入口油孔１０１Ｈでの油圧を上げることができ、前記遠心力に逆らう若干の油圧要求分を部分的または完全になくすことが可能となる。

また、各入口油孔１０１Ｈのクランクジャーナル１０Ｈの回転方向Ｒで上流側に面取り部を設けても良い。これにより、クランクジャーナル１０Ｈの回転に伴って油溝３１２から各入口油孔１０１Ｈに潤滑油を供給させやすくすることができる。

１ クランクシャフト
１０ クランクジャーナル
１２ クランクアーム
１４ クランクピン
２０ 隔壁
２２ クランクキャップ
３０ クランクベアリング
３１ アッパベアリング
３２ ロアベアリング
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ 入口油孔
１０３ 第１潤滑油路
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ 油路部
１０３Ａ 第１潤滑油路
１０３Ｂ 第１潤滑油路
１０３Ｂａ，１０３Ｂｂ，１０３Ｂｃ，１０３Ｂｄ 油路部
１０３Ｃ 第１潤滑油路
１０３Ｃａ，１０３Ｃｂ，１０３Ｃｃ，１０３Ｃｄ 油路部
１０３Ｃｅ バイパス油路部
１０３Ｄ 第１潤滑油路
１０３Ｄａ，１０３Ｄｂ，１０３Ｄｃ，１０３Ｄｄ 油路部
１０３Ｄｅ，１０３Ｄｆ バイパス油路部
１０３Ｅ 第１潤滑油路
１０３Ｅａ，１０３Ｅｂ，１０３Ｅｃ，１０３Ｅｄ 油路部
１０３Ｅｅ，１０３Ｅｆ，１０３Ｅｇ，１０３Ｅｈ バイパス油路部
１０３Ｆ 第１潤滑油路
１０３Ｆａ，１０３Ｆｂ，１０３Ｆｃ，１０３Ｆｄ 油路部
１０３Ｇ 第１潤滑油路
１０３Ｇａ，１０３Ｇｂ，１０３Ｇｃ，１０３Ｇｄ 油路部
１０３Ｈ 第１潤滑油路
１０３Ｈａ，１０３Ｈｂ，１０３Ｈｃ 油路部
１０５Ｂｃ 面取り部
１０７Ｇａ，１０７Ｇｂ，１０７Ｇｃ，１０７Ｇｄ 角部
２０１ 連通油路
３１１ 連通孔
３１２ 油溝
４００ 第２潤滑油路

Claims (5)

1. クランクアームを介してクランクジャーナルとクランクピンとが連なっており、
   前記クランクジャーナルに第１内部油路が設けられ、
   前記クランクジャーナルと前記クランクアームと前記クランクピンとに、前記第１内部油路と連通する第２内部油路が設けられており、
   半円筒状であって内周面に断面積が周方向で中心から端部にかけて徐々に小さくなるように油溝が設けられた第１軸受部材と、半円筒状の第２軸受部材と、により構成された軸受によって、前記クランクジャーナルが回転可能に軸支されるクランクシャフトであって、
   前記クランクジャーナルの外周面には、前記油溝に供給された潤滑油を受け入れ可能であり、前記第２内部油路とは別に前記第１内部油路と連通した３つ以上の入口油孔が設けられており、
   前記クランクジャーナルの周方向で隣り合う前記入口油孔同士を繋げるように、前記クランクジャーナル内の径方向外側に前記第１内部油路を設けたことを特徴とするクランクシャフト。
2. 前記第１内部油路は、隣り合う前記入口油孔同士を繋ぐ複数の油路部によって構成されており、
   前記入口油孔から延びる前記油路部の軸線は、該入口油孔における接線の法線に対して前記クランクジャーナルの回転方向で上流側に傾いていることを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフト。
3. 前記油路部が直線状であることを特徴とする請求項２に記載のクランクシャフト。
4. 前記第１内部油路は、前記クランクシャフトの軸線と直交する方向の断面形状または前記クランクシャフトの軸線方向から見た投影形状が多角形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のクランクシャフト。
5. 前記第１内部油路は、前記クランクシャフトの軸線と直交する方向の断面形状または前記クランクシャフトの軸線方向から見た投影形状が円形状であることを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフト。

Images