JPS5924281B2 - クランク軸の潤滑装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 １０この発明は、エンジンにおけるクランク軸、とくに
クランクピンとコンロツドの大端部の接触面を潤滑する
クランク軸の潤滑装置に関する。

従来から、この部分を潤滑するため、オイルポンプで潤
滑油をクランクケース軸受け部に圧送し、１５その軸受
部の軸受面に設けられた環状溝を経て、摺動面側に同様
の環状溝を備えその環状溝への潤滑油の供給用透孔を有
する平軸受を介して、クランク軸の潤滑油通路開口部を
面せしめ、潤滑油をクランク軸内を経て、クランクピン
表面に導びく２θ ものがある。そして、それらの潤滑
油のクランク軸への入口、出口の位置はクランク主軸、
クランクピンにおける負荷の分布状況にもとずき適当な
開口位置が決められるが、従来からピン上端と主軸下端
に開口するのは望ましくないものとされて２５おり、前
記の位置を避けて潤滑油通路とされる貫通孔を設ける加
工においては、最も加工の容易な位置が選択されるので
、その貫通孔はおのずと回転中心軸を経るようにされて
いる。そして、このような場合で、クランク軸の剛性３
０を増すためにとくにクランク主軸を大径のものとした
場合、そのクランク主軸内を経る潤滑油通路内に満たさ
れている潤滑油自体にもクランク軸の回転に伴なつて遠
心力が作用するが、クランク主軸が大径であるがために
、クランク軸内の潤滑油３５通路の油性に作用する遠心
力は極めて大である。

そのため前記油性の回転中心軸部分は油性の遠心力によ
つて減圧状態となり、潤滑油自体からの気泡の発生ある
いは外気の吸引により前記油柱をたちきる事態を生じる
。これは、すなわちクランクピン部分への潤滑油の供給
を中断することを意味するもので、クランクピンとコン
ロツドの大端部の間の焼着きの原因となる。従来は、こ
のように油柱が遠心力によつて切れるような場合にも遠
心力に対抗しうるような油圧で潤滑油を圧送することに
よつて潤滑していたため、高油圧で潤滑油を供給するオ
イルポンプが必要であつた。

この発明は前記の問題点に対し、クランク軸内に設ける
潤滑油通路を改良することにより本質的に前記現象の発
生を抑制し、比較的小さな油圧によつても当該部分の潤
滑の達成することができるクランク軸の潤滑装置を提供
することを目的としている。

次に、この発明の実施例を図面により説明するが、この
実施例は自動二輪車のエンジンにおけるものであり、図
示しないピストンの往復動がコンロツドを介してタラン
ク軸８を回転駆動し、チェーン３０、中間軸４０を経て
、傘歯車を有する出力軸５０を回転駆動するようになつ
ている。

以下に、この実施例における潤滑系の概略を第１図によ
り説明すると、クランクケース１内の底部のオイルパン
２に蓄えられた潤滑油はオイルポンプ３の作動によりス
トレーナ４およびオイルクリーナ５を経て、図示のよう
にエンジン各部に圧送されるようになつている。すなわ
ち、オイルクリーナ５から出た潤滑油は、クランク軸関
係部分を潤滑するものがまず主潤滑油通路から分岐され
、その後その他の所要潤滑部分（図示の例ではカム部分
、中間軸軸受部分等）に導びかれている。そして、各々
の所要潤滑部分を潤滑した油は滴下してクランクケース
１の底部のオイルパン２内にもどるようになつている。
この発明はクランク軸部分の潤滑を主題とするものであ
るので、この実施例の該当部分を第２〜４図で以下に詳
しく説明する。

６は、上下分割型に構成されたクランクケースの軸受部
で、その軸受面には先にもすこし触れた従来のものと同
様に環状溝６１が設けられその環状溝６１にはそれぞれ
潤滑油通路が開口し、オイルポンプ３により圧送される
潤滑油が供給されるようになつている。

この軸受部６には、メタル７ノを介してクランク軸８の
クランク主軸９が受けられている。

メタル７は、上下２分割型式の平軸受で、その内周面に
は環状溝７１が設けられ、この環状溝７１には後述する
ようにクランク軸の潤滑油入口が面するようになつてお
り、前述の環状溝６１とこの環状溝７１を連通するため
の透孔７２が設けられている。なお、図中１２はコンロ
ツドで、平軸受を介して次に詳しく説明するクランク軸
８のクランクピン１０に装着されている。タランク軸８
は、クランク主軸９、クランクピン１０、クランクアー
ム１１を主要部分として鍛造によソー体に構成されたも
ので、その両端部にはスプロケット、タイミングスプロ
ケットが設けられている。そして、クランクピン１０に
は各々コンロツド１２が平軸受を介して回動できるよう
に取付けられており、またクランク軸８は、前述のクラ
ンクケースの軸受部６に装着したメタル７を介して回動
自在となるようにクランク主軸９が該軸受部６に取付け
られており、図示しないピストンの往復動がクランク軸
８を回転駆動するようになつている。なお、以上は公知
のものと同様である。１３は潤滑油入口、１７は潤滑油
出口である。

潤滑油入口１３はクランク軸の回転時においても常に前
述のメタル７に設けられた環状溝７１に面するようにな
つており、この環状溝７１から潤滑油が供給されるもの
であり、この潤滑油出口１７から排出され、クランクピ
ン１０とコンロツド１２の接触面（この実施例ではクラ
ンクピン１０とコンロツド１２は平軸受を介して接触し
ており、平軸受とクランクピン１０との間において摺動
するようにないているので、平軸受とクランクピン１０
との間の接触面）を潤滑する。この潤滑油入口１３から
潤滑油出口１７までの、クランク軸８内における、潤滑
油通路については、第３図で説明する。

なお、第３〜８図において、０−０軸、０点はクランク
軸８の回転中心軸を示すものでありＭ点はクランク軸内
の潤滑油通路における、クランク軸８の回転中心軸に最
も近い位置を指すものである。

第３図からあきらかなように、この実施例におけるクラ
ンク軸内の潤滑油通路は流入路１４連絡路１５、流出路
１６で構成されている。

流入路１４は潤滑油入口１３から０−０軸に直交する方
向に設けた盲穴で、流出路１６はクランクピン１０の中
心軸に直交する方向に設けた透孔で、その両端開口部は
それぞれ潤滑油出口１７となつている。そして連絡路１
５は前記流入路１４および流出路１６を連通するように
設けた穴である。そして、この連絡路１５は０−０軸と
交錯してできるだけ０−０軸から離れた位置となるよう
に設けられている。なお１８は鋼製のボールで、クラン
クアーム１１側の開口端を密閉している。

ここで、以上説明した実施例のクランク軸内における潤
滑油の動きと、作用を説明する。

潤滑油入口１３から入つた油は、クランク軸の回転によ
る遠心力に抗しながら流入路１４、連絡路１５、流出路
１６を経て、潤滑油出口１７に達する。

この際、この実施例では潤滑油通路は０一０軸を経ない
ようにされているので、従来の０−０軸を経る潤滑油通
路の場合と比べて潤滑油が打ち勝つべき遠心力は小さい
ものである。すなわち、この実施例では、０−０軸を経
る潤滑油通路の場合よりＭ点における遠心力に相当する
分だけ小さい油圧であつても流通することになる。

このように潤滑油が潤滑油通路を流通している状態で、
さらに回転数が増し、クランク軸の潤滑油通路の油柱内
に前記と同様にして気泡が生じる場合を考えると、クラ
ンク軸内の油柱に作用する遠心力が０−０軸を経るもの
に比べて小さいから、油柱に減圧部分が生じにくく、気
泡を生じにくい。

また、たとえ気泡が生じたとしても、気泡は遠心力によ
つて０点に集まることになるので、ある程度の気泡が潤
滑油通路内に生じても潤滑油の流通は確保される。（従
来例では０−０軸部分で気泡が生じれば、それが潤滑油
の流通をそのまま阻止する）第４図Ａ，ｂはこの実施例
に適合できる流入路１４についての説明図である。

なお、同図では図面の繁雑を避けるためクランク主軸９
のハンチングを省略し、図中矢印Ａ，Ｂはともにクラン
ク主軸９の回転方向を指すものである。まず第４図ａに
よつてクランク主軸９の回転方向について説明する。

クランク主軸９が矢印Ａ方向に回転する場合、環状溝７
１内の潤滑油は相対的に実線の小矢印方向に流れている
ものとみなされる。ここでクランク主軸９が矢印Ｂ方向
に回転している場合、潤滑油はほぼＵターンしてクラン
ク主軸内に入るのに対し、矢印Ａ方向の回転ではＳ字状
に流れてクランク主軸内を進む。このためこの実施例で
は矢印Ａ方向に回転する方が望ましい。第４図ｂは、こ
の考えをさらに進めたＡ方向回転に適する流入路１４の
説明図で、クランク主軸９の接線方向と連絡路１５に対
し流入路１４が直角より大きな角をなすようにして潤滑
油の流入の抵抗を減少せしめたもので、潤滑油のクラン
クピン部分への到達が容易となる。

次に、このクランク軸８内における潤滑油の流路のいく
つかの別の実施例を第５〜７図で説明する。

第５図に示す実施例は最も単純な形式のもので、クラン
ク主軸９、クランクアーム１１、クランクピン１０を貫
通するように連絡路１５を設け、その両端開口部をその
ままそれぞれ潤滑油入口１３、および潤滑油出口１７と
したもので、０−０軸と交錯して設けられている。

そのため潤滑油通路内の油柱自体の受ける遠心力も０−
０軸を経る従来例の場合より小さく油柱内に気泡が生じ
にくい。第６図に示す実施例は、第３図で説明したとほ
ぼ同様の実施例であり、流入路１４が０−０軸と直交す
る方向に貫通して設けられ、その両端開口部がそれぞれ
潤滑油入口１３，１３′として設けられたものである。
この場合、流入路１４が０−０軸に貫通する透孔とされ
ており、両側の潤滑油入口１３，１３を連通しているの
で、低回転時には両人口１３，１３から潤滑油が連絡路
１５に流入するが（前述と同様の理由から入口１３から
入る量の方が多い）、高回転時に油柱に気泡が生じても
０−０軸部分に生じるので、入口１３から連絡路１５へ
の経路が気泡により閉ざされるが入口１３からの経路の
開口は維持される。

また、第３図で説明した実施例に比べて、流入路１４を
ドリル加工で構成する場合、盲穴状のものはその底部に
切りくずが残る場合が多く、その除去に手間どるもので
あるが、透孔で構成しているのでその点有利である。以
上説明した実施例では、後述する第７図に示す実施例に
比して次の点で有利である。

０−０軸に対して大きな傾きをなす連絡路１５を構成す
るので、連絡路１５を加工する際その加エ工具の扱いが
しやすい（たとえば連絡路１５をドリルカ旺で行う場合
、チャック等が隣りのクランクアーム等に触れにくい）
。

また、連絡路１４の傾きを大きくできることから、連絡
路１４内の潤滑油の受ける遠心力を、潤滑油のクランク
ピン方向への供給力として有効に利用できる。第７図に
示す実施例は前述の３つの実施例と連絡路１５の設け方
が異なる場合で、０−０軸を含む平面内になるべく０−
０軸に沿うように連絡路１５を設け、この連絡路１５が
０−０軸と交差する前の位置において流入路１４と連通
するようにしたものであり、０−０軸とＭ点がある距離
を隔てた位置となつているので気泡が生じにくく、Ｍ点
における遠心力に該当する分だけ低い油圧でクランクピ
ン部分の潤滑が行えるものである。

．次にこの発明の効果を説明する。この発明は以上説明
したように、クランクケースの軸受部の環状溝に潤滑油
を圧送供給し、前記環状溝に面するクランク主軸に潤滑
油入口を、またクランクピンに潤滑油出口を設けて、こ
れら潤滑油入口と潤滑油出口を連通するクランク軸内の
潤滑油通路を経てクランクピン部分を潤滑するようにし
たクランク軸の潤滑装置において、クランク軸内におけ
る潤滑油通路をクランク軸の回転中心軸部分をさけて構
成したものであるので、クランク軸内の潤滑油通路にお
ける油柱に気泡を生じにくく、比較的小さな油圧によつ
て当該部分の潤滑を達成することができるクランク軸の
潤滑装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】 図面はこの発明の実施例に関し、第１図は全体概略説明
図、第２図はクランク軸部分の説明図、第３図はクラン
ク軸に設けた潤滑油通路説明図、第４図Ａ，ｂは流入路
説明図、第５，６，７図はクランク軸に設ける他の形式
の潤滑油通路の説明図である。 １：クランクケース、６二軸受部、７１：環状溝、８：
クランク軸、９：クランク主軸、１０：クランクピン、
１１：クランクアーム、１３：潤滑油入口、１４．流入
路、１５連絡路、１６：流出路、１７潤滑油出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランクケース１の軸受部６の環状溝７１に潤滑油
   を圧送供給し、前記環状溝７１に面する潤滑油入口１３
   をクランク主軸９表面に、また潤滑油出口１７をクラン
   クピン１０表面に有するとともに、前記潤滑油入口１３
   と潤滑油出口１７をクランク軸８内で連通する潤滑油通
   路を経てクランクピン１０を潤滑するようにしたクラン
   ク軸の潤滑装置において、クランク軸８内における潤滑
   油通路をクランク軸の回転中心軸部分を避けて連通する
   ように構成することを特徴とするクランク軸の潤滑装置
   。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のクランク軸の潤滑装置
   において、クランク軸８の回転中心軸に交錯する連通路
   １５を有する潤滑油通路を備えたもの。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のクランク軸の潤滑装置
   において、クランクアーム１１を貫通する穴として設け
   られた連絡路１５のクランクアーム１１側開口部を密閉
   し、前記連絡路１５と潤滑油出口１７を連通する流出路
   １６を備えたもの。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のクランク軸の潤滑装置
   において、潤滑油入口１３と連絡路１５を連通する流入
   路１４を有するもの。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のクランク軸の潤滑装置
   において、クランク軸８の回転中心軸を含む面内に連絡
   路１５を有し、前記連絡路１５が回転中心軸に達する前
   に、潤滑油入口１３と連絡路１５とを流入路１４を介し
   て連通するもの。 ６ 特許請求の範囲第５項記載のクランク軸の潤滑装置
   において、クランクアーム１１を貫通する穴として設け
   られた連絡路１５のクランクアーム１１側開口部を密閉
   し、前記連絡路１５と潤滑油出口１７を連通する流出路
   １６を有するもの。