JPH09264115A - エンジンの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オイルをクランク軸のジャ−ナル部を介してク
ランクピン部等へ十分供給できるようにする。 【解決手段】クランク軸１のジャ−ナル部２が、軸受メ
タル１１を介して主軸受に支承される。軸受メタル１１
の内面には、その周方向略半周に渡って伸びるオイル溝
１２が形成され、その途中には、オイル供給通路１３、
１４が常時開口されている。オイル溝１２の深さは、供
給通路１３、１４よりもクランク軸１の回転方向進み側
となるリ−ディング側の方が、遅れ側となるトレ−リン
グ側よりも浅くされている。供給通路１３、１４を、オ
イル溝１２のトレ−リング側端部１２ｂに開口するよう
に１本のみ設けるようにしてもよい。オイル溝１２内の
オイルは、クランク軸１内に形成された連通路１５、１
６、１７を介して、クランクピン部３へ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの潤滑構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クランク軸のジャ−ナル部に対する潤滑
を行うため、ジャ−ナル部を支承する主軸受内面にオイ
ル溝が形成され、このオイル溝に対してオイル供給通路
が常時開口されている。そして、ジャ−ナル部を潤滑し
たオイルでもってさらに他の位置位置の潤滑、例えばク
ランクピン部の潤滑を行うために、クランク軸内に、ジ
ャ−ナル部外周に開口されると共に上記所定位置に開口
される連通路が形成される（例えば特開平６−３４６７
１７号公報参照）。

【０００３】前記オイル溝は、通常、周方向部分的に形
成、例えば略１８０度程度の長さをもって形成されてお
り、オイル供給通路は、オイル溝の周方向途中位置にお
いて当該オイル溝に開口されている。そして、従来、オ
イル溝の深さは、その全長に渡って同一となるように形
成されている（ただし、端部のみはオイル溝の存在しな
い部分と滑らかに連続するように傾斜斜面とされている
こともある）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】前述のように、ジャ−ナル部を潤滑したオ
イルでもってさらに別の所定位置の潤滑を行う場合、ク
ランク軸内に形成された連通路に対していかに多量のオ
イルを供給できるようにするかが重要となる。この連通
路に対するオイル供給は、オイル溝を介して行われるた
め、結局のところ、オイル溝内において多量にオイルを
通過させることが重要となる。

【０００６】このため、オイル溝へのオイル供給圧力を
高めることが考えられるが、この場合は、燃費の悪化と
なり好ましくない。勿論、ジャ−ナル部そのものへの十
分なオイル供給の観点からも、オイル溝を通過するオイ
ル量を十分に確保することが望まれるものとなる。

【０００７】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、同じオイル供給圧力であれ
ば、オイル溝内にオイルをより十分に流すことのできる
ようにしたエンジンの潤滑構造を提供することにある。

【０００８】前記目的を達成するため、本発明はその第
１の構成として次のようにしてある。すなわち、クラン
ク軸のジャ−ナル部を支承する主軸受内面に、周方向部
分的にオイル溝が形成され、クランク軸内に、前記ジャ
−ナル部外周に開口されると共に前記ジャ−ナル部以外
の他の所定位置に開口される連通路が形成され、前記オ
イル溝にオイルを供給するオイル供給通路が、該オイル
溝の周方向途中位置において該オイル溝に開口され、前
記オイル溝の深さが、クランク軸の回転方向において、
前記オイル供給通路よりもリ−ディング側の方がトレ−
リング側よりも浅く形成されている、ような構成として
ある。上記構成を前提とした好ましい態様は、特許請求
の範囲における請求項２〜請求項５、請求項７、請求項
８に記載のとおりである。

【０００９】オイル溝内において、オイル供給通路より
もリ−ディング側は、クランク軸の回転による引きずり
効果によってその圧力が高められる、つまりオイルがよ
り多量に流れ易い状態となり、圧力上昇の度合はオイル
溝が浅いほど大きくなる。これに対して、トレ−リング
側においては圧力低下されてオイルが流れにくい状態と
なり、圧力低下の度合はオイル溝の深さが浅いほど大き
くなる。

【００１０】前記目的を達成するため、本発明はその第
２の構成として次のようにしてある。すなわち、クラン
ク軸のジャ−ナル部を支承する主軸受内面に、周方向部
分的にオイル溝が形成され、クランク軸内に、前記ジャ
−ナル部外周に開口されると共に前記ジャ−ナル部以外
の他の所定位置に開口される連通路が形成され、前記オ
イル溝にオイルを供給するオイル供給通路が、１本のみ
設けられ、前記オイル供給通路の前記オイル溝に対する
開口位置が、クランク軸の回転方向において、トレ−リ
ング側端部とされている、ような構成としてある。上記
構成を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲にお
ける請求項７、請求項８に記載のとおりである。

【００１１】上記第２の構成によれば、オイル溝内のオ
イルは、その全長に渡ってクランク軸による引きずり効
果が得られることになる。

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、オ
イル溝内において、リ−ディング側の圧力を高めてオイ
ルが流れ易い状態となり、またトレ−リング側の圧力低
下の度合を低くしてオイルの流れが阻害されにくしてあ
り、同じオイル供給圧力でもって、全体としてより多量
のオイルをオイル溝内に流すことができる。また、ジャ
−ナル部の潤滑を十分行う上でも好ましいものとなる。

【００１２】請求項２に記載したような構成とすること
により、オイル溝内での圧力変化を滑らかにして、スム
−ズにオイルを流す上で好ましいものとなる。

【００１３】請求項３に記載したような構成とすること
により、リ−ディング側の圧力をより高める上で好まし
いものとなり、またオイル溝の周方向での圧力変化を滑
らかにする上でも好ましいものとなる。

【００１４】請求項４に記載したような構成とすること
により、オイル供給上好ましいリ−ディング側を長く確
保する上で好ましいものとなる。

【００１５】請求項５に記載したような構成とすること
により、オイル供給通路を不用に多くすることなく、リ
−ディング側の長さを十分確保する上で好ましいものと
なる。

【００１６】請求項６に記載された発明によれば、オイ
ル溝をその全長に渡ってリ−ディング側として、オイル
溝内を多量のオイルを流す上で好ましいものとなる。ま
た、ジャ−ナル部の潤滑を十分行う上でも好ましいもの
となる。

【００１７】請求項７に記載したような構成とすること
により、クランクピン部に多量のオイルを供給して、そ
の潤滑を十分に行う上で好ましいものとなる。

【００１８】請求項８に記載したような構成とすること
により、連通路を常にオイル溝内に連通させておく上で
好ましいものとなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１、図２において、１はクラン
ク軸、２はそのジャ−ナル部、３はクランクピン部であ
る。また、４はシリンダブロック、５は軸受キャップで
あり、軸受キャップ５はボルト６によってシリンダブロ
ック４に固定されている。

【００２０】ジャ−ナル部２は、軸受メタル１１を介し
て、シリンダブロック４と軸受キャップ５とによって回
転自在に支承され、このシリンダブロック４と軸受キャ
ップ５と軸受メタル１１とが主軸受を構成する。なお、
軸受メタル１１は、それぞれ半円形とされた１１ａと１
１１ｂとの上下２分割構成とされている。

【００２１】図３、図４に示すように、軸受メタル１１
の内面には、オイル溝１２が形成されている。このオイ
ル溝１２は、軸受メタル１１の周方向において１８０度
よりも若干長く形成されており、その形成位置は、上側
部分とされている（軸受メタル１１の下側部分１８０度
弱についてはオイル溝１２が存在しない）。

【００２２】軸受メタル１１（１１ａ）にはオイル溝１
２に常時開口する連通口１３が形成されている。また、
シリンダブロック３には、そのメインオイル通路から分
岐された分岐通路１４が形成され、この分岐通路１４が
上記連通口１３に常時連通されて、当該１３と１４とに
よって、オイル供給通路が構成されている。

【００２３】前記連通口１３の形成位置は、オイル溝１
２の周方向途中位置とされている。より具体的には、連
通口１３よりもクランク軸１の回転方向（実施例では図
３において半時計回り）進み側がリ−ディング側とな
り、遅れ側がトレ−リング側となるが、連通口１３は、
オイル溝１２の周方向中間位置よりもトレ−リング側に
片寄った位置とされて、リ−ディング側の長さがトレ−
リング側の長さよりも十分長くなるような位置とされて
いる。

【００２４】クランク軸１内には、図２にも示すよう
に、連通路１５が形成されている。この連通路１５は、
オイル溝１２内のオイルを、ジャ−ナル部以外の他の所
定位置としてのクランクピン部３外周に供給して、当該
クランクピン部３に連結されるコンロッド（の大端部）
に対するオイル供給用とされている。より具体的には、
連通路１５は、ジャ−ナル部２においてその直径方向全
長に渡って伸びる第１通路１６と、該第１通路１６とク
ランクピン部３外周とを連通する第２通路１７とから構
成されている。

【００２５】前記第１通路１６は、その両端開口１６
ａ、１６ｂがそれぞれジャ−ナル部２の外周に開口され
ることになるが、クランク軸１の回転位置にかかわら
ず、開口１６ａ、１６ｂのうち少なくともそのいずれか
の一方が必ずオイル溝１２内に連通されることになる。
また、前記第２通路１７は、第１通路１６の中間位置か
ら斜めに伸びている。第１通路１６はドリル加工により
形成され、また第２通路１７は、クランクピン部３から
第１通路１６へ向けてドリル加工することにより形成さ
れている。

【００２６】オイル溝１２について、図３を参照しつ
つ、より詳細に説明する。まず、オイル溝１２のリ−デ
ィング側端部を１２ａし、トレ−リング側端部を１２ｂ
とする。そして、オイル溝１２の深さは、トレ−リング
側端部１２ｂからリ−ディング側端部１２ａに向けて、
徐々に浅くなるように形成されている（連続可変式に浅
くなる）。実施例では、オイル溝１２の周方向形状は、
円弧状とされているが、このようなオイル溝１２は、ク
ランク軸１の中心に対してオフセットされた位置を中心
として回動される刃物により機械加工されている。

【００２７】図５は、エンジン回転数とオイル溝１２の
周方向位置における圧力との関係を示すものである（オ
イル溝１２の深さは全長に渡って一定）。この図５から
明らかなように、連通口１３位置での圧力は、供給通路
１４からの供給圧力のままであり、この連通口１３より
リ−ディング側では、リ−ディング側に向うにつれて徐
々に圧力が高くなる（リ−ディング側端部１２ａでの堰
止め効果）。また、連通口１３よりもトレ−リング側で
は、トレ−リング側に向うにつれて徐々に圧力が低下さ
れる。このような傾向は、エンジン回転数にかかわらず
同じである。

【００２８】図６には、オイル溝１２の深さとその周方
向位置での圧力との関係を示してある（オイル溝１２の
深さは全長に渡って一定）。この図６から明らかなよう
に、オイル溝１２が浅いほど、リ−ディング側では圧力
がより高くなり、またトレ−リング側では圧力がより低
下される。

【００２９】本実施例では、オイル溝１２の深さが、ト
レ−リング側からリ−ディング側へ向けて徐々に浅くな
るように形成されているため、オイル溝１２の周方向に
おける圧力変化の状態は、図７実線で示すようになる。
すなわち、本実施例では、トレ−リング側での圧力低下
を抑制しつつ、リ−ディング側での圧力を十分高めるこ
とができる。これにより、ジャ−ナル部２の潤滑を十分
行う上で好ましいのは勿論のこと、、オイル溝１２から
連通路１５を介してクランクピン部３へ十分な量のオイ
ルを供給する上で好ましいものとなる。

【００３０】なお、オイル溝１２幅は、従来よりも大き
くすることが好ましいが、リ−ディング側の圧力をより
高めるために、図４に示すように、トレ−リング側から
リ−ディング側へ向けて徐々にオイル溝１２の幅を小さ
くすることができる（連続可変式に幅が狭くなる）。

【００３１】図８は、クランクピン部３における潤滑構
造の詳細を示すものである。すなわち、クランクピン部
３には、ジャ−ナル部２と同じよに、軸受メタル２１を
介して、コンロッド２２（の大端部）が嵌合されてい
る。そして、軸受メタル２１にはその内周面側と外周面
側とを連通させる連通口２３が形成され、こ連通口２３
に連通させて、コンロッド２２にはジェット２４が形成
されている。このジェット２４によって、ピストン２５
に対してオイルが噴射される。なお、クランクピン部３
には、ジャ−ナル部２と同様にその直径方向全長に渡っ
て伸びる第３通路２６が形成されて、連通路１５が、ジ
ャ−ナル部２に形成された第１通路１６と、クランクピ
ン部３に形成された上記第３通路２６と、両通路１６と
２６とを連通する第２通路２７とから構成されている。

【００３２】図８は、連通路１５（１６、２６、２７）
が、クランク軸方向からみたとき、Ｈ字型をしたもので
あるが、図９にはＩ型とされたものが示され、図１０に
はＶ型をしたものが示される。

【００３３】以上実施例について説明したが、本発明は
これに限らず、例えば次のような場合をも含むものであ
る。オイル溝１２の深さを連続可変式に変更する場合、
楕円弧状としたり、サイクロイド曲線状にする等適宜の
形状とすることができる。また、オイル溝１２の深さを
ステップ状に複数段階変更するようにしてもよく、オイ
ル供給通路としての連通口１３よりもトレ−リング側と
リ−ディング側とで２段階に深さを異ならせた場合につ
いて得られる特性を、図７一点鎖線で示してある。

【００３４】また、オイル供給通路としての連通口１３
を、図３の矢印αで示すように、トレ−リング側端部位
置として設定して、実質的にリ−ディング側のみが存在
するような構成とすることもできる。この場合、オイル
溝１２の深さは、リ−ディング側へ向けて徐々にあるい
は段階式に浅くなるようにすることもでき、あるいはオ
イル溝１２の全長に渡って同一深さとすることもでき
る。また、オイル溝１２が、下側の軸受メタル１１まで
伸びているときは、軸受キャップ５に対して、下側軸受
メタル１１ｂに形成された連通口１３とシリンダブロッ
ク４に形成された供給通路１４とを連通させる連通路を
形成しておけばよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたクランク軸の主軸受部分を
示す断面図。

【図２】本発明が適用されたクランク軸の主軸受部分と
クランクピン部とを示す一部断面側面図。

【図３】オイル溝の詳細を示す拡大断面図。

【図４】図３のＸ４−Ｘ４線相当断面図。

【図５】オイル溝の周方向位置の圧力とエンジン回転数
との関係を示す図。

【図６】オイル溝の周方向位置の圧力とその深さとの関
係を示す図。

【図７】本発明の効果を図式的に示す図。

【図８】ジャ−ナル部とクランクピン部との間でのオイ
ル通路関係を示す断面図。

【図９】ジャ−ナル部とクランクピン部との間でのオイ
ル通路関係の他の例をを示す断面図。

【図１０】ジャ−ナル部とクランクピン部との間でのオ
イル通路関係のさらに他の例を示す断面図。

【符号の説明】

１：クランク軸 ２：ジャ−ナル部 ３：クランクピン部 １１：軸受メタル（主軸受） １２：オイル溝 １２ａ：リ−ディング側端部 １２ｂ：トレ−リング側端部 １３：連通口（オイル供給通路） １４：供給通路（オイル供給通路） １５：連通路 α：オイル供給通路（別の実施例）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 浩司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク軸のジャ−ナル部を支承する主軸
   受内面に、周方向部分的にオイル溝が形成され、 クランク軸内に、前記ジャ−ナル部外周に開口されると
   共に前記ジャ−ナル部以外の他の所定位置に開口される
   連通路が形成され、 前記オイル溝にオイルを供給するオイル供給通路が、該
   オイル溝の周方向途中位置において該オイル溝に開口さ
   れ、 前記オイル溝の深さが、クランク軸の回転方向におい
   て、前記オイル供給通路よりもリ−ディング側の方がト
   レ−リング側よりも浅く形成されている、ことを特徴と
   するエンジンの潤滑構造。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記オイル溝の深さが、リ−ディング側へ向けて徐々に
   浅くなるように形成されている、ことを特徴とするエン
   ジンの潤滑構造。
3. 【請求項３】請求項１また請求項２において、 前記オイル溝の幅が、リ−ディング側へ向けて徐々に狭
   くされている、ことを特徴とするエンジンの潤滑構造。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   おいて、 前記オイル供給通路が、前記オイル溝の周方向中間位置
   よりもトレ−リング側に開口されている、ことを特徴と
   するエンジンの潤滑構造。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか１項に
   おいて、 前記オイル供給通路が、１本のみ設けられている、こと
   を特徴とするエンジンの潤滑構造。
6. 【請求項６】クランク軸のジャ−ナル部を支承する主軸
   受内面に、周方向部分的にオイル溝が形成され、 クランク軸内に、前記ジャ−ナル部外周に開口されると
   共に前記ジャ−ナル部以外の他の所定位置に開口される
   連通路が形成され、 前記オイル溝にオイルを供給するオイル供給通路が、１
   本のみ設けられ、 前記オイル供給通路の前記オイル溝に対する開口位置
   が、クランク軸の回転方向において、トレ−リング側端
   部とされている、ことを特徴とするエンジンの潤滑構
   造。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれか１項に
   おいて、 前記所定位置が、コンロッドの大端部が連結されるクラ
   ンクピン部の外周とされている、ことを特徴とするエン
   ジンの潤滑構造。
8. 【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれか１項に
   おいて、 前記オイル溝が、周方向１８０度よりも若干長く形成さ
   れ、 前記連通路が、クランク軸のジャ−ナル部において直径
   方向全長に渡って伸びて、該ジャ−ナル部の外周に１８
   ０間隔で２か所に開口されている、ことを特徴とするエ
   ンジンの潤滑構造。