JPH062521A - クランク軸の潤滑油供給構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、クランク軸の潤滑油供給構造に関
し、クランクシャフトの回転状態によらず、常に潤滑油
が良好な状態で供給されるようにした、クランク軸の潤
滑油供給構造を提供することを目的とする。 【構成】 メインジャーナル部２に形成された潤滑油導
入部３と、クランクピン部４に形成された潤滑油送出部
５と、潤滑油導入部３と潤滑油送出部５とを略直線的に
連絡するように穿設された潤滑油通路６とをそなえたク
ランク軸１の潤滑油供給構造において、潤滑油通路６を
クランク軸１の軸心線１Ａから離隔したクランク軸１の
表面近傍を通過するように配設して、潤滑油導入部３が
メインジャーナル部２で潤滑油導入部３に向かうオイル
流れ方向に対して鈍角になるように設定して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等のエンジンに
用いて好適の、クランク軸の潤滑油供給構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等のエンジンでは、エンジ
ンを円滑に作動させるために、潤滑装置を設けて、エン
ジンの回転部分や摺接部分に潤滑油を絶えず供給して、
このエンジン内の摩擦抵抗を減少させている。一般に、
潤滑油をエンジン内に供給する構造としては、エンジン
のクランク軸の回転により作動するオイルポンプによっ
て、オイルパン内に蓄えられていた潤滑油を各部に供給
するようになっている。そして、この後潤滑油は、フィ
ルタとしてのオイルエレメント内を通って再びオイルパ
ンに蓄えられ、このような動作を繰り返している。

【０００３】そして、図５，図６に示すように、エンジ
ンのクランクシャフト１内にも、この潤滑油が通るため
の潤滑油通路６′が設けられており、このクランクシャ
フト１の油路６′に送給された潤滑油は、潤滑油を送出
する穴部（潤滑油送出部）５から、コネクティングロッ
ド（図示省略）とクランクシャフト１との摺接部である
クランクピン部４に供給される。また、潤滑油は、メイ
ンジャーナル部２の潤滑油導入部３から潤滑油通路６′
に連続して送給されるので、クランクシャフト１の回転
に伴い、クランクピン部４には、潤滑油によって薄膜が
形成され、エンジンが滑らかに回転できるようになって
いる。

【０００４】また、この潤滑油には、摩擦抵抗の減少だ
けでなく、エンジン内の摺接部分が高温になった時にこ
れを冷却する冷却作用や、図示しないピストンリングと
シリンダ壁との隙間等の気密性を潤滑油の油膜により保
持するという気密性保持作用もある。そして、このクラ
ンクシャフト１内の潤滑油通路６′は、クランクピン部
４とクランクシャフト１のメインジャーナル部２とを直
線的に連絡しており、図５に示すように、クランクシャ
フト１の軸方向から見てクランクピン部４の外端点４Ａ
とクランクシャフト１の軸中心１Ａとを結んだ基準面１
Ｂに対して傾けて設けられており、この潤滑油通路６′
は基準面１Ｂと交叉している。

【０００５】このような潤滑油通路６′では、クランク
シャフト１の軸中心１Ａよりもクランクピン部４の外端
点４Ａ側（すなわち、図５中Ｂ部）の潤滑油は、クラン
クシャフト１の回転によって潤滑油通路６′内の潤滑油
が遠心力を受けることにより潤滑油送出部５から外側に
送出され、クランクピン部４に潤滑油が供給される。そ
して、この時に送出された潤滑油によって生じる潤滑油
通路６′内の圧力変化によって、潤滑油通路６′内で軸
中心１Ａよりも潤滑油導入部３側（図５中Ａ部）の潤滑
油が潤滑油送出部５側に移動する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５中Ａ部
の潤滑油は、潤滑油通路６′内の潤滑油が流れる方向と
は逆向きの遠心力を受けており、潤滑油は、この逆向き
の力に抗して潤滑油送出部５側に移動しているので、こ
のＡ部での遠心力は、潤滑油の供給経路上において大き
な抵抗となる。

【０００７】これにより、メインジャーナル部２での潤
滑油供給圧力がクランクシャフト１の回転速度によらず
一定のエンジンでは、クランクシャフト１が高回転にな
ると、Ａ部での遠心力が大きくなり、メインジャーナル
部２の油圧に抗して潤滑油が潤滑油通路６′内に流れな
くなることが考えられる。そして、このような状態で
は、潤滑油の供給能力が低下して、十分な潤滑が行なわ
れなくなる。

【０００８】したがって、メインジャーナル部２では、
Ａ部での遠心力に打ち勝つような高い油圧を確保して、
潤滑油導入部３に潤滑油を送給する必要がある。このた
め、クランクシャフト１の回転速度に応じて、メインジ
ャーナル部２の潤滑油供給圧力を高めることが考えられ
るが、このようにメインジャーナル部２の潤滑油供給圧
力をクランクシャフト１の回転速度に応じて調整しよう
とすると、エンジンの重量が増加し、コストも上昇して
しまう。

【０００９】そして、このような問題を解決するため
に、図７に示すようなクランク軸の潤滑油供給構造が考
えられた。この構造では、潤滑油通路６″が、図５に示
した従来の潤滑油通路６′に対して、軸中心１Ａから離
隔した位置に配設されている。これにより、クランクシ
ャフト１の回転に伴う遠心力が減少し、潤滑油の流れる
方向に対して逆向きに働く遠心力も低減する。なお、図
中符号８はバランスウェイト部を示し、矢印Ｄはクラン
クシャフト１の回転方向を示している。

【００１０】ところで、上述したような潤滑油通路６″
では、潤滑油通路６′に対して、軸中心１Ａよりも遠く
に設けられているので、クランクシャフト１の軸方向か
ら見て基準面１Ｂに対して大きく傾いて設けられてい
る。そして、メインジャーナル部２での潤滑油の流れる
方向に対して、潤滑油導入部３が鋭角になり、メインジ
ャーナル部２と潤滑油通路６″内とでは、潤滑油の流れ
る方向がほぼ逆方向になる。したがって、潤滑油通路
６″内に潤滑油が送給されにくいという課題がある。

【００１１】また、潤滑油中に空気が混入していると、
潤滑油通路６″内の圧力変化は、この潤滑油通路６″内
の空気の容積が膨脹することにより吸収されて、潤滑油
のＡ部からＢ部への移動がほとんど期待できなくなり、
十分な潤滑が行なわれなくなることがある。本発明は、
上述の課題に鑑み創案されたもので、クランクシャフト
の回転状態によらず、常に潤滑油が良好な状態で供給さ
れるようにした、クランク軸の潤滑油供給構造を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のクラ
ンク軸の潤滑油供給構造は、クランク軸のメインジャー
ナル部に形成された潤滑油導入部と、該クランク軸のク
ランクピン部に形成された潤滑油送出部と、該潤滑油導
入部と該潤滑油送出部とを略直線的に連絡するようにク
ランク軸に穿設された潤滑油通路とをそなえたクランク
軸の潤滑油供給構造において、上記潤滑油通路が上記ク
ランク軸の軸心線から離隔した該クランク軸の表面近傍
を通過するように配設されて、上記潤滑油導入部が上記
メインジャーナル部で該潤滑油導入部に向かうオイル流
れ方向に対して鈍角になるように設定されていることを
特徴としている。

【００１３】また、上記潤滑油導入部が上記メインジャ
ーナル部で該潤滑油導入部に向かうオイル流れ方向に対
して鈍角になるように、該潤滑油導入部が上記潤滑油通
路に対して屈曲形成された導入部用補助通路に設けられ
ていることを特徴としている。

【００１４】

【作用】上述の本発明のクランク軸の潤滑油供給構造で
は、遠心力の影響を受けにくいように潤滑油導入部がメ
インジャーナル部でオイル流れ方向に対して鈍角に設け
られているので、潤滑油がクランク軸のメインジャーナ
ル部の潤滑油導入部から円滑に送給され、この潤滑油は
潤滑油通路を通じて潤滑油送出部から送出されて、クラ
ンク軸の潤滑油の供給状態が常に良好に保たれる。

【００１５】

【実施例】以下、図面により、本発明の第１実施例とし
てのクランク軸の潤滑油供給構造について説明すると、
図１はその要部構造を示すクランクシャフト軸正面図、
図２はその要部構造を示すクランクシャフト軸側面図で
あって図１のＣ矢視図である。

【００１６】まず、図１に示すように、このクランクシ
ャフト１内には、潤滑油の供給経路として、潤滑油通路
６が設けられている。この潤滑油通路６は、このクラン
クピン部４のメインジャーナル部２から、コネクティン
グロッド（図示省略）とクランクシャフト１との摺接部
である、クランクピン部４まで延設されている。クラン
クシャフト１のメインジャーナル部２は、クランクシャ
フト１がシリンダブロック（図示省略）に支持されてい
る部位であって、通常は、このメインジャーナル部２と
シリンダブロックとの間に、ベアリングとしてのメタル
（メタルベアリング）１０が設けられている。また、ク
ランクシャフト１が回転すると、メタル１０とメインジ
ャーナル部２との間には潤滑油が供給されるように、メ
タルオイル溝１１が形成されており、これにより、この
メインジャーナル部２は、潤滑油の油膜によってシリン
ダブロックから浮き上がって回転駆動され、クランクシ
ャフト１とシリンダブロックとの摩擦が低減されるよう
になっている。

【００１７】そして、図１，図２に示すように、このメ
インジャーナル部２には、潤滑油導入部３が設けられて
いる。この潤滑油導入部３は、クランクシャフト１内の
潤滑油通路６に通じており、クランクシャフト１の外側
のメタルオイル溝１１から潤滑油通路６に潤滑油を送給
するための導入部になっている。すなわち、メタルオイ
ル溝１１からの潤滑油は、一部をメタル１０とメインジ
ャーナル部２との間に供給され、残りをクランクシャフ
ト１の回転に伴って潤滑油導入部３から潤滑油通路６に
送給されるようになっている。

【００１８】また、潤滑油通路６の出口側には、このク
ランクシャフト１のクランクピン部４の外周に開口した
潤滑油送出部５が設けられている。そして、潤滑油送出
部５からは、潤滑油導入部３から潤滑油通路６を通って
送給された潤滑油が、クランクシャフト１の回転時に遠
心力を受けることにより送出されるようになっており、
これにより、コネクティングロッドの軸受け部（図示省
略）とクランクシャフト１との間の隙間に潤滑油が送給
されて、これらのコネクティングロッドの軸受け部とク
ランクシャフト１との摩擦が低減されるようになってい
る。

【００１９】また、この潤滑油通路６は、クランクシャ
フト１の軸心線１Ａから離隔して設けられており、この
クランクシャフト１における表面から比較的浅い部分を
通過するように配設されている。これにより、クランク
シャフト１の回転によって潤滑油通路６内の潤滑油に生
じる遠心力が弱まって、潤滑油の流れに対する遠心力の
影響が低減されるようになっている。つまり、図１中、
潤滑油導入部３近傍における潤滑油は、潤滑油通路６内
で潤滑油が流れる方向とは逆向きの遠心力を受けるが、
このように潤滑油通路６をクランクシャフト１の軸心線
１Ａから遠ざけて配設することにより、この遠心力の影
響を低減するようになっている。

【００２０】したがって、この構造では遠心力は、潤滑
油の供給経路上においてあまり大きな抵抗とならずに、
潤滑油は、容易に潤滑油送出部５側に移動していくよう
になっている。そして、このクランク軸の潤滑油供給構
造では、メインジャーナル部２で潤滑油導入部３に向か
うメタルオイル溝１１内のオイル流れ方向に対して、潤
滑油導入部３がより鈍角（図１中の角度ａ）になるよう
に、潤滑油通路６に対して屈曲した導入部用補助通路７
が形成されている。

【００２１】つまり、例えば、図１中矢印Ｄ方向にクラ
ンクシャフト１が回転すると、メインジャーナル部２の
外周のメタルオイル溝１１において矢印ｂのような流れ
が生じるが、導入部用補助通路７に設けられた潤滑油導
入部３により、メタルオイル溝１１から流れを利用しつ
つ、潤滑油が導入される。そして、これにより、潤滑油
が潤滑油通路６に滑らかに送給されるようになってい
る。

【００２２】また、クランクシャフト１が高速で回転す
る程、潤滑油も多く必要であるが、このように、オイル
流れ方向に沿うように導入部用補助通路７を介して潤滑
油導入部３が設けられているので、潤滑油導入部３に導
かれる潤滑油は、クランクシャフト１が高速回転する程
増加して、クランクシャフト１の回転速度に応じて潤滑
油が供給されるようになっている。

【００２３】そして、図１，図２に示すように、このク
ランクシャフト１には、重量低減のための肉抜き穴９が
設けられている。この肉抜き穴９は、図１に示すよう
に、クランクシャフト１の軸方向から見てクランクピン
部４の外端点４Ａとクランクシャフト１の軸中心１Ａと
を結んだ基準面１Ｂ上に設けられている。また、この肉
抜き穴９は、クランクシャフト１の強度を損なわない範
囲で、極力大きく設けられることが望ましいが、このク
ランク軸の潤滑油供給構造では、潤滑油通路６がクラン
クシャフト１の軸心線１Ａから離隔して設けられている
ので、大型の肉抜き穴９を設けることができるようにな
っている。

【００２４】本発明の第１実施例としてのクランク軸の
潤滑油供給構造は、上述のように構成されているので、
クランクシャフト１が回転すると、メインジャーナル部
２のメタル１０とメインジャーナル部２との間に潤滑油
が供給される。これにより、クランクシャフト１が高速
で回転駆動されると、このメインジャーナル部２は、潤
滑油の油膜によってシリンダブロックから浮き上がって
回転駆動され、クランクシャフト１とシリンダブロック
との摩擦が低減される。

【００２５】そして、メタル１０とメインジャーナル部
２との間には、メタルオイル溝１１を通じてクランクシ
ャフト１が回転駆動している時も、潤滑油が供給され
る。また、メタルオイル溝１１からの潤滑油は、このメ
インジャーナル部２の潤滑油導入部３から潤滑油通路６
を通じてクランクピン部４とコネクティングロッドとの
摺接部へも送給される。

【００２６】この時、この潤滑油通路６は、クランクシ
ャフト１の軸心線１Ａから離隔して設けられているの
で、潤滑油が受けるクランクシャフト１の回転による遠
心力の影響が低減される。つまり、図１中、潤滑油導入
部３近傍における潤滑油は、潤滑油通路６内で潤滑油が
流れる方向とは逆向きの遠心力を受けるが、このように
潤滑油通路６をクランクシャフト１の軸心線１Ａから遠
ざけて配設することにより、潤滑油に生じる遠心力が小
さくなって、この遠心力の潤滑油流れへの影響を低減し
ている。

【００２７】そして、メインジャーナル部２において、
メタルオイル溝１１の流れに鈍角（図１中角度ａ）にな
るように、潤滑油通路６に対して屈曲した導入部用補助
通路７が設けられ、この導入部用補助通路７に潤滑油導
入部３が設けられているので、メタルオイル溝１１から
の潤滑油が潤滑油導入部３に滑らかに送給される。ま
た、クランクシャフト１が高速で回転する程、潤滑油も
多く必要であるが、このように、オイル流れ方向に導入
部用補助通路７が設けられていることにより、潤滑油導
入部３からは、クランクシャフト１の回転速度に応じて
潤滑油が供給される。

【００２８】そして、潤滑油送出部５からは、潤滑油導
入部３から潤滑油通路６を通って送給された潤滑油が十
分に送出される。これにより、コネクティングロッドの
軸受け部とクランクシャフト１との間の隙間に潤滑油が
送給されて、これらのコネクティングロッドの軸受け部
とクランクシャフト１との摩擦が低減される。また、図
１に示すように、潤滑油通路６をクランクシャフト１の
軸心線１Ａから離隔して設けることにより、大型の肉抜
き穴９を設けることができ、これにより、クランクシャ
フト１全体の重量を低減することができる。

【００２９】次に、本発明の第２実施例としてのクラン
ク軸の潤滑油供給構造について説明すると、図３はその
第２実施例の要部構造を示す模式図である。この第２実
施例では、第１実施例のクランク軸の潤滑油供給構造に
対して、潤滑油通路６の構造のみ異なっており、他の構
造については第１実施例と同一であるのでここでは説明
を省略する。

【００３０】このクランク軸の潤滑油供給構造でも、図
３に示すように、メインジャーナル部２で潤滑油導入部
３に向かうメタルオイル溝１１内のオイル流れ方向に対
して、潤滑油導入部３がより鈍角（図３中、角度ａ）に
なるように、潤滑油導入部３に導入部用補助通路７Ａが
形成されている。この実施例の導入部用補助通路７Ａ
は、潤滑油導入部３のオイル流れ方向の上流側の内壁の
みを面取りしたように切り欠いたものである。なお、潤
滑油導入部３の内壁のうち、オイル流れ方向の下流側
は、切り欠かれていない。そして、この導入部用補助通
路７Ａにより、潤滑油を抵抗なく導入することができる
ようになっている。

【００３１】また、この潤滑油通路６は、第１実施例と
同様に、クランクシャフト１の軸心線１Ａから離隔して
設けられており、クランクシャフト１の表面から比較的
浅い部分を通過するように配設されている。これによ
り、メインジャーナル部２で潤滑油導入部３に向かうメ
タルオイル溝１１内のオイル流れ方向に対して、潤滑油
導入部３が鈍角になるようになっている。

【００３２】本発明の第２実施例としてのクランク軸の
潤滑油供給構造は、上述のように構成されているので、
メインジャーナル部２で潤滑油導入部３に向かうオイル
流れ方向の上流側に設けられた導入部用補助通路７Ａに
より、潤滑油導入部３へより鈍角（図３中、角度ａ）に
潤滑油が導入され、潤滑油通路６に潤滑油が送給され
る。これにより、メタルオイル溝１１から滑油導入部３
へ円滑に潤滑油が流れて、潤滑油通路６に潤滑油が送給
される。

【００３３】したがって、第１実施例とほぼ同様な効果
が得られる。そして、この実施例の導入部用補助通路７
Ａは、潤滑油導入部３の開口部を僅かに加工するだけな
ので、クランクシャフトの加工の工数やコストをより低
減でき、本構造を容易に実現することができる。次に、
本発明の第３実施例としてのクランク軸の潤滑油供給構
造について説明すると、図４はその第３実施例の要部構
造を示す模式図である。

【００３４】この第３実施例は、第２実施例と同様に、
第１実施例のクランク軸の潤滑油供給構造に対して、潤
滑油通路６の構造のみ異なっており、他の構造について
は第１実施例と同一であるのでここでは説明を省略す
る。このクランク軸の潤滑油供給構造では、図４に示す
ように、潤滑油通路６が、メインジャーナル部２の潤滑
油を導入する潤滑油導入部３から潤滑油送出部５までを
屈曲することなく直線的に結んでいる。

【００３５】したがって、潤滑油導入部３は、上述した
第１実施例及び第２実施例のような、導入部用補助通路
７及び導入部用補助通路７Ａは設けられず、潤滑油通路
６の配設方向によって、オイル流れ方向に対して、潤滑
油導入部３が鈍角（図４中、角度ａ）になるように設定
されている。本発明の第３実施例としてのクランク軸の
潤滑油供給構造は、上述のように構成されているので、
潤滑油が潤滑油導入部３へ鈍角に導入される。そして、
メタルオイル溝１１から滑油導入部３へ円滑に潤滑油が
流れて、潤滑油通路６に潤滑油が送給される。

【００３６】したがって、第１及び第２実施例とほぼ同
様の効果に加えて、クランクシャフトの加工の工数やコ
ストをさらに低減でき、本構造を容易に実現できる利点
がある。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のクランク
軸の潤滑油供給構造によれば、クランク軸のメインジャ
ーナル部に形成された潤滑油導入部と、該クランク軸の
クランクピン部に形成された潤滑油送出部と、該潤滑油
導入部と該潤滑油送出部とを略直線的に連絡するように
クランク軸に穿設された潤滑油通路とをそなえたクラン
ク軸の潤滑油供給構造において、上記潤滑油通路が上記
クランク軸の軸心線から離隔した該クランク軸の表面近
傍を通過するように配設されて、上記潤滑油導入部が上
記メインジャーナル部で該潤滑油導入部に向かうオイル
流れ方向に対して鈍角になるように設定されるという構
成により、潤滑油が受けるクランク軸の回転による遠心
力の影響が低減されて、潤滑油がクランクシャフトの回
転状態によらず常に良好な状態で供給される。

【００３８】また、上記潤滑油導入部が上記メインジャ
ーナル部で該潤滑油導入部に向かうオイル流れ方向に対
して鈍角になるように、該潤滑油導入部が上記潤滑油通
路に対して屈曲形成された導入部用補助通路に設けられ
るという構成により、潤滑油が潤滑油導入部に滑らかに
送給される。また、潤滑油導入部からは、クランク軸の
回転速度に応じて潤滑油が供給される。

【００３９】また、潤滑油通路をクランクシャフトの軸
心線から離隔して設けることにより、大型の肉抜き穴を
設けることができ、これにより、クランクシャフト全体
の重量を低減することができる。そして、本発明はこの
ような簡単な構成により、低コストで本機構を実現する
ことができ、クランクシャフトの回転状態によらず、常
に潤滑油が良好な状態で供給される潤滑油供給構造を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのクランク軸の潤滑
油供給構造の要部構造を示すクランクシャフト軸正面図
である。

【図２】本発明の第１実施例としてのクランク軸の潤滑
油供給構造の要部構造を示すクランクシャフト軸側面図
であって、図１のＣ矢視図である。

【図３】本発明の第２実施例としてのクランク軸の潤滑
油供給構造の要部構造を示すクランクシャフト軸側面図
である。

【図４】本発明の第３実施例としてのクランク軸の潤滑
油供給構造の要部構造を示すクランクシャフト軸側面図
である。

【図５】従来のクランク軸の潤滑油供給構造を示す模式
的な構成図であって、図６におけるＥ矢視図である。

【図６】従来のクランク軸の潤滑油供給構造を示す模式
的な構成図である。

【図７】従来のクランク軸の潤滑油供給構造を示す模式
的な構成図であって、図６におけるＥ矢視図である。

【符号の説明】

１ クランクシャフト １Ａ クランククランクシャフト軸心線 １Ｂ クランククランクシャフト基準面 ２ メインジャーナル部 ３ 潤滑油導入部 ４ クランクピン部 ４Ａ クランクピン部外端点 ５ 潤滑油送出部 ６，６′，６″ 潤滑油通路 ７ 導入部用補助通路 ７Ａ 導入部用補助通路 ８ バランスウェイト部 ９ 肉抜き穴 １０ メタル １１ メタルオイル溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸のメインジャーナル部に形成
   された潤滑油導入部と、該クランク軸のクランクピン部
   に形成された潤滑油送出部と、該潤滑油導入部と該潤滑
   油送出部とを略直線的に連絡するようにクランク軸に穿
   設された潤滑油通路とをそなえたクランク軸の潤滑油供
   給構造において、上記潤滑油通路が上記クランク軸の軸
   心線から離隔した該クランク軸の表面近傍を通過するよ
   うに配設されて、上記潤滑油導入部が上記メインジャー
   ナル部で該潤滑油導入部に向かうオイル流れ方向に対し
   て鈍角になるように設定されていることを特徴とする、
   クランク軸の潤滑油供給構造。
2. 【請求項２】 上記潤滑油導入部が上記メインジャーナ
   ル部で該潤滑油導入部に向かうオイル流れ方向に対して
   鈍角になるように、該潤滑油導入部が上記潤滑油通路に
   対して屈曲形成された導入部用補助通路に設けられてい
   ることを特徴とする、請求項１記載のクランク軸の潤滑
   油供給構造。