JPH03242410A - エンジンの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの潤滑装置に関する。

（従来の技術） 従来、自動車用エンジンに備えられるクランクシャフト
の潤滑経路は、オイルポンプから圧送される潤滑油をク
ランクシャフトのメインジャーナルに供給した後、この
メインツヤ−ナルに供給された潤滑油の一部をクランク
シャフトの内部に形成されたオイルギヤラリ等を通して
各クランクピンに導く構造が広く用いられている（例え
ば、実開昭６２−２２３１８号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、クランクシャフトのメインジャーナルを
経てクランクピンに導かれる潤滑油は、メインツヤ−ナ
ルの摺動部から摩擦熱等を与えられるため、比較的に高
温となり、潤滑油の粘度低下から摩耗の増加、潤滑油の
劣化等を招きやすいという問題点があった。

この対策として、潤滑経路の途中に潤滑油を冷却するオ
イルクーラを設けてクランクピンに導かれる潤滑油温度
を適正にすることが行われるが、この場合、クランクシ
ャフトのメインジャーナルに導かれる潤滑油の温度が過
剰に低くなって、潤滑油の粘度増大により７リクシ３ン
が大きくなるという問題点が生じた。

本発明は、こうした従来の問題、包を解決することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明では、エンジンブロック
に支承されるメインツヤ−ナルと、フンロ／ドを支承す
るクランクピンとを有するクランクシャフトを備え、オ
イルポンプから圧送される潤滑油をメインジャーナルに
供給するオイル通路と、同じくオイルポンプから圧送さ
れる潤滑油をクランクピンに供給するオイル通路とを並
列に設け、クランクピンに潤滑油を供給する一方のオイ
ル通路の途中に潤滑油を冷却するオイルクーラを設けた
。

（作用） 上記構成に基づき、メインツヤ−ナルに灯してはオイル
クーラを通らない潤滑油が導かれ、潤滑油ｌの粘度が低
く保たれる一方、クランクピンに対してはオイルクーラ
を通って冷却された潤滑油が導かれる。

したがって、クランクピンに導かれる潤滑油はメインジ
ャーナル等の摺動部を流れる過程で与えられる熱量を予
めオイルクーラによって冷却することにより、メインツ
ヤ−ナルとクランクピンにそれぞれ導かれる潤滑油温度
を適正に保つことが可能となり、メインジャーナルにお
ける７リクシヨン低減とクランクピンにおける潤滑性能
を両立できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、４ス筒エンジンに備えられるクラ
ンクシャフト１は、各コンロ７ドを支承する４つのクラ
ンクピン２と、シリングブロック６にクランクシャフト
１を軸受メタル４を介して支承する５つのメインジャー
ナル３等から構成される。シリングブロック６には各メ
インツヤ−ナル３を支承するベアリングキャップ５が連
結される。

シリングブロック６には各メインジャーナル３にメイン
ギヤラリ１０からの潤滑油を導くオイル通路１１，１２
，１３，１４，１５．１６が形成される。

第２図、第３図にも示すように、中央に位置する＃３メ
インジャーナル３に潤滑油を導く２本のオイル通路１３
．１４は、軸受メタル４の外周面に形成された半周状の
オイル＄１７．１８および軸受メタル４に開口する複数
のオイル孔１９．２０を介してメインツヤ−ナル３の軸
受部に連通ずる。

シリングブロック６には２本のオイル通路１３゜１４の
闇に１本のオイル通路２１が形成され、軸受メタル４に
開口する単一のオイル孔２２と、軸受メタル４の内周に
環状に形成されるオイル溝２３と、メイン）ヤーナル３
に開口するオイル孔２９を介して、クランクシャフト１
の内部に形成されるオイルギヤラリ２４に連通し、この
オイルギヤラリ２４から各クランクピン２に開口するオ
イル孔２５，２６，２７．２８が形成される。

第４図に６示すように、オイルパン３１に溜められた潤
滑油は、ストレーナ３２を介してオイルポンプ３３で吸
い上げられ、フィルター３４を通過した後シリングブロ
ック６のメインギヤラリ１０に入るとともに、シリング
へラド３５の潤滑系に分流される。

メインギヤラリ１０の潤滑油を各り２ンクビン２に導く
オイル通路２１の途中にはオイルクーラ３６が設けられ
、このオイルクーラ３６はこれを通過する潤滑油から外
スあるいは冷却水に放熱を促進する熱交換器である。

オイルクーラ３６を迂回して潤滑油を導くバイパス通路
３８が設けられ、このバイパス通路３８とオイルクーラ
３６は制御バルブ３７を介して選択的にＷ／４閉される
。

バイパス通路３８の下流側には温度センサ３９が設（す
られ、フントロールユニット４０はこの温度センサ３９
の検出値が所定値以下のエンジン冷闇時にステップモー
タ４１を介してバルブ３７を駆動してバイパス通路３８
を開通させる一方、この検出値が所定値を越えるエンジ
ンの暖機後にステップモータ４１を介してパルプ３７を
駆動してオイルクーラ３６１１を開弁率を調節し、オイ
ル通路２１から導かれる潤滑油温度を設定値にフィード
バック制御する。

このエンジン暖？９！後における制御動作を第５図に示
す７０−チャートに従って説明すると、ステップ１で検
出された油温と設定値下との偏差が所定値εより小さい
が否かを判定し、所定値ε以上の場合ステップ２に進ん
で検出された油温が設定値下より大きいか否かを判定し
、設定値下より小さい低油温時と判定された場合、ステ
ップ３，４に進んでステップモータ４１を所定角度θｊ
°だけ順方向に回転してバルブ３７によるバイパス通路
３８の開口面積を増大させる一方、ステップ２で設定値
下以上の高油温時と判定された場合、ステップ６．７に
進んでステップモータ４１を所定角度θ１°だけ逆方向
に回転してバルブ３７によるバイパス通路３８の開口面
積を減少させた後、ステップ５で再び検出された油温と
設定値下との偏差が所定値Ｃより小さいか否かを判定し
、所定値ε以上の場合ステップ２に進み、設定値下より
小さい場合は一連の制御動作を終了して、エンジン運転
中にこの制御ルーチンが繰り返されることにより、オイ
ルクーラ３６およびバイパス通路３８を経てオイル通路
２１から導かれる潤滑油温度を所定範囲に保つ。

次に作用について説明する。

エンジンを循環する潤滑油は、シリングブロック６やシ
リングへラド３５の壁を通して伝わる熱や、各部の摺動
により発生する摩擦熱、さらには燃焼〃スにさらされて
高熱となり、この熱の一部はシリングブロック６の外壁
やオイルパン３１の外壁から外部に放熱するので、油温
は所定の範囲で平衡となる。

これにより、シリングブロック６のメインギヤラリ１０
から各オイル通路１１，１２，１３，１４゜１５．１６
を循環する潤滑油は、所定の温度状態で各メインジャー
ナル３に導かれる。

これに対して、オイル通路２１を経て制御バルブ３７を
介してオイルクーラ３６およびバイパス通路３８を通過
した潤滑油は、所定の範囲内で積極的に冷却されること
により、比較的に低温に保たれた状態でクランクシャフ
ト１のオイルギヤフリ２４に流入し、これを通って各ク
ランクピン２の摺動部に導かれる。

この結果、各メインジャーナル３と各軸受メタル４の摺
動部に形成される潤滑油膜の粘度を低く保って７リクシ
ヨンを低減することと、このメインツヤ−ナル３を経て
クランクピン２とフンロッドの摺動部に形ｒ＆される潤
滑油膜の粘度が過剰に低下することなく焼き付き等を防
止することとを両立できる。

次に、第６図に示す他の実施例は、各クランクピン２に
潤滑油を供給するオイル通路４５は、メインギヤフリ１
０の上流側です岐して５つのメインジャーナル３のうち
中央の＃３メインジャーナル３を介して配設され、この
オイル通路４５の途中にオイルクーラ３６とバイパス通
路３８が制御バルブ３７を介して設けられる。

この場合、オイルフィルタ３４直後にオイル通路２１を
設けたため油通路長が短くなり圧力損失が少なくなる利
点がある。

次に、第７図に示す他の実施例は、メインギヤラリ１０
の上流側から分岐して中央のメインジャーナル３を介し
て各クランクピン２に潤滑油を供給するオイル通路４５
の途中にオイルクーラ３６とこれを迂回するバイパス通
路３８とを設け、このオイルクーラ３６とバイパス通路
３８の開度を調節する２つのサーモバルブ４６．４７が
設ケられる。

２つのサーモバルブ４６．４７はそれぞれ感温材を介し
て流量を自動的に調節し、一方のサーモバルブ４６は所
定開度に達する設定温度が比較的に低く設定されるとと
もに、全開時にバイパス通路３８を連断することがなく
、オイルクーラ３６側の開口面積はバイパス通路３８に
対して所定の比率で小さく設定されており、２つのサー
モバルブ４６，４７が協動してオイル通路４５から導か
れる潤滑油温度を所定の範囲に保つようになっている。

次に、第８図に示す他の実施例は、オイルクーラ３６を
通過した潤滑油を各クランクピン２に導く２本のオイル
通路５１と５２が＃２と＃４の各メインツヤ−ナル３に
それぞれ接続され、クランクシャフト１の内部に＃２メ
インツヤーナル３から＃１と＃２の各クランクピン２に
潤滑油を導くオイルギヤラリ５３と、＃４メインツヤー
ナル３から＃３と＃４の各クランクピン２に潤滑油を導
くオイルギヤラリ５４とが形成される。

この場合も、各メインジャーナル３にメインギヤラリ１
０がら比較的に高温の潤滑油を供給するオイル通路５５
，５６，５７，５８，５９，６０．６１が設けられる。

犬に、第９図に示す他の実施例１よ、クランクシャフト
１の各メインツヤ−ナル３を支承するベアリングビーム
６４を一体的に形成し、このベアリングビーム６４の内
部にオイルクーラ３６を通過した潤滑油を各クランクピ
ン２に導くオイル通路６５が形成される。このオイル通
路６５は中央の井３ツインツヤーナル３に接続し、クラ
ンクシャフト１の内部に形成されるオイルギヤラリ２４
を介して各クランクピン２に潤滑油を供給するようにな
っている。

シリングブロック６にはメインギヤラリ１０からの潤滑
油を各メインツヤ−ナル３に導くオイル通路１１，１２
，１３，１４，１５．１６が形１！に、される。

第１０図にも示すように、中央に位置する＃３メインツ
ヤーナル３に接続する２本のオイル通路１３．１４は、
軸受メタル４の外周面に形成された半周状のオイル溝１
７．１８および軸受メタル４に開口する複数のオイル孔
１９．２０を介してメインツヤ−ナル３の軸受部に連通
する。

ベアｌ／フグビーム６４に形成されるオイル通路６５は
軸受メタル４に開口する単一のオイル孔６６と、軸受メ
タル４の内周に環状に形ｆｔ、されるオイル溝２３と、
メインツヤ−ナル３に開口するオイル孔２９とをそれぞ
れ介して、クランクシャフト１の内部に形成されるオイ
ルギヤラリ２４に連通ずる。

次に、第１１図に示す他の実施例は、オイルクーラ３６
を通過した潤滑油を導くオイル通路６７がベアリングビ
ーム６４を介して＃２と＃４の各メインジャーナル３に
それぞれ接続され、クランクシャフト１の内部に＃２メ
インツヤーナル３を介して＃１と＃２の各クランクピン
２に潤滑油を導くオイルギヤラリ５３と、＃４／インツ
ヤーナル３から＃３と＃４の各クランクピン２に潤滑油
を導くオイルギヤラリ５４とがそれぞれ形ｒ＆される。

この場合も、各メインジャーナル３にメインギヤラリ１
０から比較的に高温の潤滑油を供給するオイル通路５５
，５６，５７，５８，５９，６０．６１が設けられる。

次に、第１２図に示す他の実施例は、シリングブロック
６にはオイルクーラ３６を通過した潤滑油を各クランク
ピン２に導く２本のオイル通路６８と６９が形成され、
各オイル通路６８と６９が＃１と＃５の各メインジャー
ナル３【こそれぞれリング状のシールリング７０．７１
を介して接続される。

第１３図にも示すように、一方のシールリング７０は軸
受メタル４に隣接して介装され、他方のシールリング７
１との闇に環状溝７２が画成される。

クランクシャフト１の内部に＃１メインジャーナル３か
ら＃１と＃２の各クランクピン２に潤滑油を導くオイル
ギヤラリ７３と、＃５ツインツヤーナル３から＃３と＃
４の各クランクピン２に潤滑油を導くオイルギヤラリ７
４とがそれぞれ形成される。

各メインジャーナル３にメインギヤラリ１０から比較的
に高温の潤滑油を供給するオイル通路７５．７６．７　
？、７８．７９がそれぞれ設けられる。

この場合、各クランクピン２に導かれる潤滑油が受ける
メインツヤ−ナル３の摩擦熱を低減し、温度上昇を抑え
られる。

次に、第１４図、第１５図、第１６図に示す他の実施例
は、クランクシ＋７ト１の７工プ側面８１とクランクピ
ン２を結ぶオイル孔８２を介してオイルクーラ３６から
の潤滑油を導くものである。

この実施例ではオイルクーラ３６に連通するオイル通路
８５がシリングブロック６の＃２と＃４メインベアリン
グ部に設けられ、クランクシャフト１には各オイル通路
８５に連通して各クランクピン２に潤滑油を導く４本の
オイル孔８２が設けられる。

クランクシャフト１のウェブ側面８１とシリングブロッ
ク６およびベアリングキャップ５の開に２本のシールリ
ング８３が介装され、これらを介して自戒される環状溝
８４と、シリングブロック６内に形成されるオイル通路
８５とによりオイルクーラ３６からの潤滑油が各オイル
孔８２に導かれる。なお、シールリング８３は自己潤滑
性を有する高分子材料によって形ｒ＆される。

この場合も、各メインジャーナル３にメインギヤラリ１
０から比較的に高瓜の潤滑油を供給するオイル通路８６
がそれぞれ設けられる。各オイル通路８６からの潤滑油
は上側軸受／タル４に形ｒ＆された半周状の溝８７を介
してフィンジャーナル３の摺動部に供給され、この摺動
部から潤滑油をオイルパン１こ逃がすため１こベアリン
グキャップ５には複数の溝８８とオイル孔８９が形成さ
れる。

次に、第１７図に示す他の実施例は、オイルクーラ３６
に連通ずるオイル通路８５を中央に位置するシリングブ
ロック６の＃３メインベアリング部に設け、クランクシ
ャフト１の内部にはこのオイル通路８５にウェブ側面８
１１の各環状溝８４を介して接続する２本のオイルギヤ
フリ９０が設けられ、各オイルギヤラリ９０から各クラ
ンクピン２にオイルクーラ３６を通って冷却された潤滑
油を供給するようになっている。

次に、第１８図に示す他の実施例は、クランクシャフト
１の各メインツヤ−ナル３を支承するベアリングビーム
９１を一体的に形成し、このベアリングビーム９１の内
部にオイルクーラ３６を通過した潤滑油を各クランクピ
ン２に導くオイル通路９２が形１１！される。このオイ
ル通路９２は中央に位置するシリングブロック６の＃３
メインベアリング部に設け、クランクシャフト１の内部
にはこのオイル通路９１にウェブ側面８１側の各環状ｆ
ｆ８４を介して接続する２本のオイルギヤラリ９０が設
けられ、各オイルギヤラリ９０から各クランクピン２に
オイルクーラ３６を通って冷却された潤滑油を供給する
ようになっている。

第１９図にも示すように、クランクシャフト１のウェブ
側面８１とシリングブロック６およびベアリングビーム
９１の闇に２本の環状シールリング８３が介装され、こ
れらを介して自戒される環状溝８４と、ベアリングビー
ム９１内に形成されるオイル通路９２からの潤滑油がク
ランクシャフト１内に形ｒ＆された各オイルギヤラリ９
０に導かれる。

この場合も、各フィンジャーナル３にメインギヤラリ１
０から比較的に高温の潤滑油を供給するオイル通路８６
がそれぞれ設けられる。各オイル通路８６からの潤滑油
は上側軸受メタル４に形成された半周状の溝８７を介し
てメインツヤ−ナル３の摺動部に供給され、この摺動部
から潤滑油を逃がすためにベアリングビーム９１には複
数の溝９３とオイル孔９４が形成される。

次に、第２０図に示す他の実施例は、ベアリングビーム
９１にはオイルクーラ３６に連通するオイル通路９２が
＃２と＃４の各ベアリング部にそれぞれ接続され、ラン
クシャフト１には各オイル通路９２に連通して各クラン
クピン２に潤滑油を導く４本のオイル孔８２が設けられ
ている。

（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、クランクシャフト＜７）　
／　インＥ／ヤーナルに潤滑油を供給するオイル通路と
、クランクピンに潤滑油を供給するオイル通路を並列に
設け、一方のオイル通路にクランクピンに導かれる潤滑
油のみを冷却するオイルクーラを設けたため、メインジ
ャーナルに形成される潤滑油膜の粘度を低く保って７リ
クシタンを低減することと、クランクピンとコンロフト
の摺動部に形成される潤滑油膜の粘度を確保することと
を両立し、エンジンの燃費性能を改善するとと６に、焼
き付き等を起こすことや潤滑油の劣化を有効に防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は要部
縦断面図、第３図は要部横断面図、第４図は構成図、第
５図は制御内容を示す７０−チャートである。第６図、
第７図はそれぞれ他の実施例を示す構成図である。第８
図はさらに他の実施例を示す縦断面図である。第９図は
さらに他の実施例を示す縦断面図、第１０図は同じく要
部縦断面図である。第１１図はさらに他の実施例を示す
縦断面図である。第１２図はさらに他の実施例を示す縦
断面図、第１３図は同じく要部縦断面図である。第１４
図はさらに地の実施例を示す［断面図、第１５図は要部
ｌｌｌｌｌＩｒ面図、第１６図は要部横断面図である。 第１７図はさらに他の実施例を示す縦断面図である。第
１８図はさらに他の実施例を示す縦断面図、第１９図は
同じく要部縦断面図である。第２０図はさらに他の実施
例を示す縦断面図である。 ■・・・クランクンヤ７ト、２・・・クランクピン、３
・・・メインジャーナル、４・・・軸受メタル、６・・
・シリングブロック、１０・・・メインギヤラリ、１１
〜１６・・・オイル通路、２１−・・オイル通路、２４
・・・オイルギヤラリ、３３・・・オイルポンプ、３６
・・・オイルクーラ、３７・・・制御バルブ、３８・・
・バイパス通路。 ＋ｒ　；す 吹ン；喋 史酸よ 第４図 第２図 第３ 図 ０ 第５図 第６ 図 ５ 第７図 第１０図 メインギヤラリより オイルク フ より メインギヤラリより 第１９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンブロックに支承されるメインジャーナルと、コ
   ンロッドを支承するクランクピンとを有するクランクシ
   ャフトを備え、オイルポンプから圧送される潤滑油をメ
   インジャーナルに供給するオイル通路と、同じくオイル
   ポンプから圧送される潤滑油をクランクピンに供給する
   オイル通路とを並列に設け、クランクピンに潤滑油を供
   給する一方のオイル通路の途中に潤滑油を冷却するオイ
   ルクーラを設けたことを特徴とするエンジンの潤滑装置
   。