JPH0643202U - クランク軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オイルポンプの吐出圧を低減可能なクランク
軸を提供する。 【構成】 ジャーナル部３に円周溝４が刻設され、主軸
受側から供給された潤滑油を円周溝４、クランク軸内油
路を介して大端部２に送給するように構成したクランク
軸１。 【効果】 クランク軸中心から円周溝までの半径が小さ
くなるので、遠心力が小さくなり、オイルポンプの吐出
圧を低減できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は潤滑油の流れ性を改良したクランク軸に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば特開昭６２−９３４１２号公報で内燃機関のクランクシャフト潤滑構造 の改良技術が提案され、それの第３図，第４図に示されるように、従来、クラン クシャフト２はクランクケース５およびベアリングキャップ６にて軸支されるジ ャーナル部３と連結杆（コネクテングロッド）７の大端８に回転自在に枢着され る大端部４とからなる。そして、ジャーナル部３を軸支するジャーナル軸受１０ の軸受分割部１０ａ（または１０ｂ）に給油溝１１が形成されている。

【０００３】 図示せぬオイルパンからオイルポンプで汲み上げられた潤滑油はクランクケー ス内潤滑油通路１２→前記給油溝１１→潤滑油通路（クランク軸内油路）１３→ 潤滑油通路（クランク軸内油路）１４→大端潤滑油通路１５の順路で大端８に送 られる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記したとおり、従来はジャーナル軸受１０に給油溝１１を形成していた。 クランクシャフト２は高速回転されるため、この遠心力に打ち勝つだけの圧力 で潤滑油を供給する必要がある。

【０００５】 しかし、近年エンジンの出力向上の要求からクランク軸の回転数はますます増 加し、このままではオイルポンプの吐出圧は限りなく増加する。 そこで、本考案の目的はオイルポンプの吐出圧を低減可能なクランク軸を提供 することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するために本考案は、ジャーナル部に円周溝を刻設し、主軸受 側から供給された潤滑油を円周溝、クランク軸内油路を介して大端部に送給する ように構成する。

【０００７】 また円周溝には、その潤滑油導入側に断面視略鋭角三角形状のガイド溝を付設 し、この略三角形状のガイド溝は回転方向に沿って断面積が増大し、三角形の一 方の斜辺が円周溝の底と同一円弧であり、他方の斜辺は全部もしくは一部がクラ ンク軸の径外方に凸な円弧であり、残った底辺がクランク軸中心を通る線に略平 行であり、この底辺と上記他方の斜辺との交点付近で前記クランク軸内油路に接 続する形状であることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

ジャーナル部に円周溝を設けたことにより、潤滑油に作用する遠心力が減少で きる。 又、ガイド溝は円周溝を流れる潤滑油の圧力を向上し、流れ方向をクランク軸 内油路に変える役割をする。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例を添付図面に基づいて以下に説明する。 図１は本考案に係るクランク軸の部分図であり、クランク軸１には大端部２， ２，２とジャーナル部３，３，３が適宜形成されている。 ジャーナル部３の略中央には円周溝４が刻設されている。

【００１０】 図２は図１の２−２線断面図であり、円周溝４は比較的浅い溝であり、この溝 ４から軸の中心に向って径方向油路５，６，７が開けられ、更に径方向油路５， ６の途中から別の油路８，９が大端部２まで開けられている。これら油路５〜９ を一括してクランク軸内油路という。 そして、円周溝４とクランク軸内油路５，６との接続部に各々ガイド溝１０， １０が刻設されている。

【００１１】 図３は本考案の円周溝およびガイド溝の拡大図であり、円周溝１０は、断面視 略鋭角三角形状を呈し、この略三角形はクランク軸１の回転方向に沿って断面積 が増大し、三角形の一方の斜辺１１が円周溝４の底４ａと同一円弧であり、他方 の斜辺１２は全部もしくは一部がクランク軸１の径外方に凸な円弧であり、残っ た底辺１３がクランク軸中心を通る線（例えば油路５の中心線）に略平行であり 、この底辺１３と上記他方の斜辺１２との交点付近でクランク軸内油路５に接続 する。

【００１２】 以上の構成からなるクランク軸の作用を次に説明する。 図４は本考案の円周溝およびガイド溝の作用説明図であり、図においてクラン ク軸１は必ず時計方向に回転する（矢印）。 するとクランクケース側から供給され、円周溝４を流れる潤滑油は相対的に矢 印向きに高速で流れる。ガイド溝１０に入ると流路面積が上々に増加するので 速度が低下し、その分だけ圧力が上がる（矢印）。動圧が静圧に変換されるか らである。 さらに、一部は円周溝４に進入する（矢印）ものの、かなりの部分が正面の 底辺１３に衝突し（矢印）、更に圧力を増すとともに矢印へ流れ方向を変え る。即ち、潤滑油はガイド部１０、特に底辺１３にて圧力が上り且つ方向が変え られたため、遠心力に打ち勝ってクランク軸内油路５に流入し、更に大端部２に 向うクランク軸内油路８に分岐する。

【００１３】 図５は本考案のクランク軸と従来のクランク軸の比較グラフであり、横軸はク ランク軸の１分間当りの回転数、縦軸はオイルポンプの吐出口での必要油圧であ り、この油圧を保つことでピストンピンの温度を許容値に抑えることが出来る。 比較例は従来のクランク軸のデータであり、実施例１は円周溝４を備えたクラ ンク軸を示す。

【００１４】 クランク軸回転数１４０００ＲＰＭで、比較例は必要油圧５．２ｋｇ／ｃｍ² であり、実施例１は４．６ｋｇ／ｃｍ²であり、０．６ｋｇ／ｃｍ²だけオイルポ ンプの吐出圧を下げることが出来る。 この理由は遠心力が半径に正比例するからであり、詳しくはクランク軸外のジ ャーナル軸受に給油溝を形成した比較例に対し、クランク軸内のジャーナル部３ に円周溝４を形成した本実施例では回転中心（クランク軸中心）から溝中心まで の半径が小さくなるからである。

【００１５】 更に、実施例２は円周溝４とガイド溝１０とを備えたクランク軸に関するデー タを示し、クランク軸回転数１４０００ＲＰＭで、比較例は必要油圧５．２ｋｇ ／ｃｍ²であり、実施例２は３．０ｋｇ／ｃｍ²であり、２．２ｋｇ／ｃｍ²もオ イルポンプの吐出圧を下げることが出来る。この理由は図４で説明したとおりに 、ガイド溝１０にて潤滑油の周方向流れが径方向流れに変換されたからである。

【００１６】 尚、ジャーナル軸受側には原則として給油溝若しくは円周溝を設けないものと する。

【００１７】

【考案の効果】

以上に述べたとおり本考案は、クランク軸のジャーナル部に円周溝を設けたの で、クランク軸中心から円周溝までの距離を短縮でき、潤滑油に係る遠心力を減 少でき、もってオイルポンプの吐出圧を下げることができる。

【００１８】 さらに、円周溝にガイド溝を付設すれば効果は著しくなり、オイルポンプの吐 出圧を大幅に下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るクランク軸の部分図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】本考案の円周溝およびガイド溝の拡大図

【図４】本考案の円周溝およびガイド溝の作用説明図

【図５】本考案のクランク軸と従来のクランク軸の比較
グラフ

【符号の説明】

１…クランク軸、２…大端部、３…ジャーナル部、４…
円周溝、５〜９…クランク軸内油路、１０…ガイド溝、
１１，１２…ガイド溝を構成する略三角形の斜辺、１３
…ガイド溝を構成する略三角形の底辺。

フロントページの続き (72)考案者 横井 貴史 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸受に当接するジャーナル部とコンロ
   ッドの大端を受ける大端部とを備えたクランク軸におい
   て、このクランク軸は前記ジャーナル部に円周溝が刻設
   され、主軸受側から供給された潤滑油を円周溝、クラン
   ク軸内油路を介して大端部に送給するように構成したこ
   とを特徴とするクランク軸。
2. 【請求項２】 前記円周溝には、その潤滑油導入側に断
   面視略鋭角三角形状のガイド溝を付設し、この略三角形
   状のガイド溝は回転方向に沿って断面積が増大し、三角
   形の一方の斜辺が円周溝の底と同一円弧であり、他方の
   斜辺は全部もしくは一部がクランク軸の径外方に凸な円
   弧であり、残った底辺がクランク軸中心を通る線に略平
   行であり、この底辺と上記他方の斜辺との交点付近で前
   記クランク軸内油路に接続する形状であることを特徴と
   した請求項１記載のクランク軸。