JPH11294444A - コンロッド及び往復動型機関 - Google Patents

コンロッド及び往復動型機関

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JPH11294444A
JPH11294444A JP9497198A JP9497198A JPH11294444A JP H11294444 A JPH11294444 A JP H11294444A JP 9497198 A JP9497198 A JP 9497198A JP 9497198 A JP9497198 A JP 9497198A JP H11294444 A JPH11294444 A JP H11294444A
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JP
Japan
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connecting rod
oil
hole
center
end hole
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Pending
Application number
JP9497198A
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English (en)
Inventor
Norimasa Oya
典正 大矢
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 跳ねかけ給油仕様のコンロッド大径部の軸受
け部において、油膜圧力が給油孔から逃げるのを防止し
て良好な潤滑特性を維持するとともに、同軸受け部に対
する潤滑油の給油特性を向上させる。 【解決手段】 コンロッド2の厚みtの中心面内のキャ
ップ2c側で、かつ大端穴4と小端穴との中心を結ぶコ
ンロッド中心軸C2を基準として前記大端穴4の中心D
から両側へ45度の範囲内に、給油孔3を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、跳ねかけ給油仕様
の往復動型機関、特に往復動型圧縮機に係り、特にコン
ロッド大径部の給油性能を向上させたコンロッドに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】往復動型(レシプロ式)機関には、たと
えば空気や冷媒などのガスを圧縮して送出する往復動型
圧縮機や、ガソリンなどの燃料が有する熱エネルギを回
転運動に変換して出力する往復動型内燃機関のようなも
のがある。また、このような往復動型機関には、回転す
るクランクシャフトとコンロッドとの間の潤滑方式から
跳ねかけ給油仕様と呼ばれているものがある。
【0003】ここで、従来の跳ねかけ給油仕様の往復動
型圧縮機について、そのコンロッド大径部の給油構造を
図5に基づいて簡単に説明する。図中の符号1はクラン
クシャフト、2はコンロッド、2aはコンロッド大径
部、2bは上部軸受け部、2cはキャップ、3は給油孔
であり、上部軸受け部2bと下部軸受け部となるキャッ
プ2cとにより大端穴4を形成している。クランクシャ
フト1は図示を省略した駆動源に連結されて回転するの
で、クランクシャフト1及びこれに軸支されたコンロッ
ド2がクランクケース内に溜まっている潤滑油を叩き、
潤滑油の一部をクランクケース内の各部分に跳ねかけ
る。こうして跳ねかけられた潤滑油は、その一部がコン
ロッド大径部2aの上部に設けてある給油孔3に入り、
コンロッド大径部2aの上部軸受け部2bに導かれて摺
動部の潤滑をするように構成されている。
【0004】このように給油孔3をコンロッド大径部2
aの上部に設けたことにより、跳ねかけられてコンロッ
ド2のウエブに付着した潤滑油が重力により下方へ流れ
るので、斜めの給油孔3によりこの潤滑油を受け入れて
クランクシャフト1と大端穴4との間の摺動部に給油す
ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来構造においては、上部軸受け部2b及びキャップ2c
により構成されるコンロッド大径部2aの軸受け部に
は、クランクシャフト1がコンロッド2を押し上げる圧
縮行程時において、紙面の上方向に向けてクランクシャ
フト1からの荷重が作用しており、上部軸受け部2bと
クランクシャフト1との間に油膜圧力が発生している。
したがって、このような油膜圧力が発生している圧縮行
程時には、摺動部内に給油された潤滑油の一部がコンロ
ッド大径部2aの荷重方向上側に設けられた給油孔3か
ら押し出されるようにして逃げてしまうことがある。こ
のような現象の結果として、上述した油膜圧力が低下
し、軸受け部内の油膜厚さが薄くなるので、軸受け部内
の潤滑特性が低下するという問題が生じてくる。
【0006】また、クランクケース内から跳ね上げられ
た潤滑油が往復動型圧縮機の各摺動部へ上がることによ
りクランクケース内の油面が下がり、跳ねかける潤滑油
の量が少なくなったような場合には、上述した従来構造
では給油孔3がコンロッド大径部2aの上部にあるた
め、潤滑油はより希薄なミスト状となって給油されるこ
とになる。したがって、極端な場合には給油不足となっ
てしまい、上部軸受け部2bに焼き付きが生じるという
危惧もある。
【0007】そこで本発明は、コンロッド大径部の軸受
けにおいて、潤滑油の供給能力を向上させるとともに潤
滑油が給油孔から逃げるのを防止して良好な潤滑特性を
維持するとともに、同軸受けに対する潤滑油の給油特性
を向上させることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては以下の手段を採用した。請求項1
に記載のコンロッドは、コンロッドの厚みの中心面内の
キャップ側で、かつ大端穴と小端穴との中心を結ぶコン
ロッド中心軸を基準として前記大端穴の中心から両側へ
45度の範囲内に給油孔を設けたことを特徴とするもの
である。
【0009】上述したコンロッドによれば、荷重方向の
油膜圧力が発生する領域とは逆の油膜圧力が発生しない
キャップ側の領域に給油孔が設けられるので、油膜圧力
が給油孔から逃げ出すのを防止できる。
【0010】請求項2に記載の往復動型機関は、コンロ
ッドの厚みの中心面内のキャップ側で、かつ大端穴と小
端穴との中心を結ぶコンロッド中心軸を基準として前記
大端穴の中心から両側へ45度の範囲内に給油孔を設け
たコンロッドと、該コンロッドの大端穴を軸支するクラ
ンクシャフトと、前記コンロッドの小端穴に軸支された
ピストンと、該ピストンが往復動するシリンダと、前記
コンロッド及び前記クランクシャフトを収納するクラン
クケースとを具備して構成したことを特徴とするもので
ある。
【0011】上述した往復動型機関によれば、荷重方向
の油膜圧力が発生する領域とは逆の油膜圧力が発生しな
いキャップ側の領域に給油孔が設けられるので、油膜圧
力が給油孔から逃げ出すのを防止でき、コンロッド大径
部の軸受けの潤滑特性が向上した往復動型機関となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図1は、跳ねかけ給油式の往復
動型圧縮機の構成を示す断面図であり、符号の1はクラ
ンクシャフト、2はコンロッド、3は給油孔、4はコン
ロッド2の大端穴、5はコンロッド2の小端穴、6はピ
ストンピン、7はピストン、8はシリンダ、9はクラン
クケース、10は潤滑油である。
【0013】クランクシャフト1は、一端がクランクケ
ース9を貫通し、図示を省略した電動機などの駆動源に
連結されている。このクランクシャフト1は、クランク
ケース9の内部でコンロッド2の大端穴4を軸支し、コ
ンロッド2を摺動可能に支持している。一方、コンロッ
ド2の小端穴5にはピストン7のピストンピン6が摺動
可能に貫通され、シリンダ8に沿って上下動するピスト
ン7を小端穴5により軸支している。図示の例は、ふた
つのシリンダ8を有する2気筒タイプのものであり、ク
ランクシャフト1には2組のコンロッド2及びピストン
7が支持されている。なお、図中の9aはケース本体、
9bはフロントカバー組立体、9cは底蓋である。
【0014】また、符号の11は軸受けカバーであっ
て、該軸受けカバー11を通るブローバイガス戻し通路
12には制御弁13が取り付けられている。ブローバイ
ガスはピストン7とシリンダ8との間の隙間を通ってク
ランクケース9に漏れだしたガスのことであり、図中に
矢印Bでその流れを示すように、クランクケース9から
ブローバイガス戻し通路12を通って図示省略の吸入キ
ャビティへ戻される。このようなブローバイガスの流れ
に対して、制御弁13は、クランクケース9内の圧力を
大気圧より高く維持するように戻りガスの流量を制御し
ている。こうしてクランクケース9内の圧力を大気圧よ
り高く保つことにより、クランクケース9内に外気が浸
入して摺動面に油切れが生じるのを防止している。
【0015】図2は、クランクシャフト1がコンロッド
2の大端穴4を軸支している部分の詳細を示す図で、
(a)は図1の要部拡大図、(b)は(a)のA−A断
面図である。コンロッド2の大端穴4は、コンロッド2
の大径部2aに設けられた上部軸受け部2bと、キャッ
プ(下部軸受け部)2cとを複数のボルト14で締結す
ることにより形成される。大端穴4がこのような分割構
造になっているのは、非直線形状のクランクシャフト1
にコンロッド2を軸支させるためである。
【0016】そして、キャップ2cには給油孔3が穿設
されている。この給油孔3は、その中心線がコンロッド
2の厚みtの中心面内、換言すれば図2(a)の中心線
C1を通る紙面に垂直な面内にある。さらにこの給油孔
3は、その中心線が大端穴4の中心Dと小端穴5の中心
とを結ぶコンロッド中心軸C2(図2(b)参照)上に
ある。すなわち、給油孔3の穿設位置は、コンロッド2
の厚み方向中央で、かつ上下方向がコンロッド中心軸C
2と一致するキャップ2c側(下側)となっている。ま
た、上述した給油孔3は、入り口部分の角部を適宜面取
りすることによって、その入り口面積を広げるようにし
てもよい。なお、図示の例では給油孔3を中心軸C2上
のキャップ2cに配設してあるが、この給油孔3は、コ
ンロッド2の厚みtの中心面内のキャップ2c側であれ
ば、図2(b)に示すように、大端穴4の中心Dを回転
中心として、中心軸C2を左右に45度回転させた範囲
内にあってもよい。
【0017】以下、上述した給油孔3が穿設されたコン
ロッド2を備えた往復動型圧縮機の作用を説明する。図
4は吸入行程と圧縮行程とで異なるクランクシャフト1
と大端穴4との位置関係を誇張して示した説明用の図で
あり、クランクシャフト1と大端穴4との間に形成され
るわずかな隙間(軸受け隙間)は、クランクシャフト1
の回転角度によってその位置が変わるものである。クラ
ンクケース9内に充填された潤滑油10は、回転するク
ランクシャフト1及びコンロッド2の大径部2aによっ
て跳ね上げられ、大端穴4を含む各摺動部に供給され
る。ピストン7が上死点(TDC)から下死点(BD
C)へ向かう運動をする吸入行程では、コンロッド2が
下向きに移動し、給油孔3が潤滑油10の油面下に突入
するので、給油孔3は潤滑油10で満たされる。この
時、クランクシャフト1は、図4の右側に示すように、
キャップ2cに押し付けられて給油孔3を塞いでいる
が、大端穴4の上部には軸受け隙間相当のわずかな隙間
が生じている。したがって、潤滑油10の量が十分であ
れば、この軸受け隙間から軸受け内へ潤滑油の供給がな
される。
【0018】一方、ピストン7が下死点から上死点へ向
かう運動をする圧縮行程では、給油孔3は潤滑油10か
ら後退していく。しかし、このような後退運動をする
時、図4に示すように、クランクシャフト1が大端穴4
を押し上げるため、給油孔3が穿設されているキャップ
2cとの間にわずかな隙間が形成される。したがって、
潤滑油10の量が十分であれば、吸入行程と同様に、こ
の軸受け隙間から軸受け内へ潤滑油の供給がなされる。
また、このような隙間が形成されると、大端穴4内に負
圧が生じ、これによるポンプ作用で給油孔3から潤滑油
が吸引されて軸受け内に浸入する。このようなポンプ作
用は、給油孔3が中心軸C2を左右に45度回転させた
範囲内に設けられていれば、充分可能である。また、給
油孔3をコンロッド2の厚みtの中心面内に設けるよう
にしたので、潤滑油10が厚み方向へ均等に供給される
ようになる。
【0019】このような圧縮行程の場合、コンロッド大
径部2aの軸受けでは荷重方向が上向きとなっており、
また、クランクケース9内の圧力が制御弁13によって
大気圧より高く保たれているので、図3に矢印で示す回
転方向(時計回り)を考慮した時、クランクシャフト1
と上部軸受け部2bとの間には図示のような油膜圧力分
布15が存在する。すなわち、ほぼ水平位置から回転方
向へ向けて油膜圧力が徐々に増加し、荷重の作用方向と
同様の上下方向で油膜圧力が最大となるように分布して
いる。
【0020】したがって、潤滑油10を取り込む給油孔
3は油膜圧力が発生する領域とは反対側に位置すること
になり、油膜圧力が給油孔3から押し出されて逃げると
いった問題は解消される。このため、大端穴4内の良好
な潤滑特性を保持することができ、しかも、油膜圧力が
発生しない位置で給油することになるので、スムーズな
給油が可能となって給油特性が向上する。また、給油孔
3の位置が低くなったので、潤滑油10の油面が低下し
た場合でも、より低い油面に下がるまでミスト状になる
ことなく有効な給油を行うことが可能になる。
【0021】以上の説明では、往復動型機関を圧縮機と
したが、クランクシャフト1及びコンロッド2などが同
様の構成となる跳ねかけ給油仕様の内燃機関に対しても
上述した本発明を適用可能なことはいうまでもない。
【0022】
【発明の効果】上述した本発明のコンロッド及び往復動
型機関によれば、大端穴に対する給油孔の位置をキャッ
プの下方に設けたので、荷重方向の油膜圧力が発生する
領域(上部軸受け部)とは逆の油膜圧力が発生しない領
域に給油孔が存在することになる。このため、油膜圧力
が給油孔から逃げるの防止でき、良好な潤滑性能を保持
することができる。また、油膜圧力が発生しない位置に
給油するようになるので、給油をスムーズに行うことが
でき、給油特性を向上させることもできる。さらに、給
油孔の位置が低くなったので、潤滑油の油面が低下した
場合であっても、より低い油面になるまで有効な給油が
可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す往復動型圧縮機の断
面図である。
【図2】図1の要部を示す図で、(a)はクランクシャ
フトがコンロッドの大端穴を軸支する部分の拡大図、
(b)は(a)のA−A断面図である。
【図3】圧縮行程時の軸受け内油膜圧力の分布を示す図
である。
【図4】本発明の作用を説明するための図である。
【図5】従来技術の跳ねかけ給油構造を示す要部拡大図
である。
【符号の説明】
1 クランクシャフト 2 コンロッド 2c キャップ 3 給油孔 4 大端穴 5 小端穴 7 ピストン 8 シリンダ 9 クランクケース 10 潤滑油 15 油膜圧力分布 t コンロッドの厚み C1 コンロッドの厚み方向中心線 C2 コンロッド中心軸 D 大端穴の中心

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンロッドの厚みの中心面内のキャップ
    側で、かつ大端穴と小端穴との中心を結ぶコンロッド中
    心軸を基準として前記大端穴の中心から両側へ45度の
    範囲内に給油孔を設けたことを特徴とするコンロッド。
  2. 【請求項2】 コンロッドの厚みの中心面内のキャップ
    側で、かつ大端穴と小端穴との中心を結ぶコンロッド中
    心軸を基準として前記大端穴の中心から両側へ45度の
    範囲内に給油孔を設けたコンロッドと、該コンロッドの
    大端穴を軸支するクランクシャフトと、前記コンロッド
    の小端穴に軸支されたピストンと、該ピストンが往復動
    するシリンダと、前記コンロッド及び前記クランクシャ
    フトを収納するクランクケースとを具備して構成したこ
    とを特徴とする往復動型機関。
JP9497198A 1998-04-07 1998-04-07 コンロッド及び往復動型機関 Pending JPH11294444A (ja)

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Cited By (2)

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