JPH09287429A - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

内燃機関の潤滑装置

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JPH09287429A
JPH09287429A JP9656896A JP9656896A JPH09287429A JP H09287429 A JPH09287429 A JP H09287429A JP 9656896 A JP9656896 A JP 9656896A JP 9656896 A JP9656896 A JP 9656896A JP H09287429 A JPH09287429 A JP H09287429A
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JP
Japan
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crankshaft
hole
oil
main journal
internal combustion
Prior art date
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Withdrawn
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JP9656896A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoya Kato
直也 加藤
Toru Saito
徹 斉藤
Yoshimasa Kodama
好正 児玉
Toru Yoshinaga
融 吉永
Tokio Kohama
時男 小浜
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑条件が厳しくなるときにクランクシャフ
ト下方のクランクシャフトとメインジャーナルとの間に
潤滑油を大量に供給することにより、摩擦抵抗の低減と
摩擦熱の冷却を図るようにした内燃機関の潤滑装置を提
供すること。 【解決手段】 キャップ4下部とメインジャーナル8に
は、潤滑条件が厳しいときに、クランクシャフト3と気
筒ピン5内の軸方向断面を貫通するV穴12を介して、
メインジャーナル油路1と連通するリリーフ孔9が穿設
されている。クランクシャフト3の回転によりクランク
シャフト3がメインジャーナル8の下方に押し付けられ
て潤滑条件が厳しくなると、メインジャーナル油路1、
V穴12、リリーフ孔9は連通するため潤滑部に大量の
潤滑油が供給され、しかもその前後にも慣性力により潤
滑油が供給されるので、潤滑部の摩擦抵抗の低減と摩擦
熱の冷却を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑条件が厳しく
なるときに、クランクシャフト下方のクランクシャフト
とメインジャーナル間に潤滑油を大量に給油して摩擦抵
抗の低減と摩擦熱の冷却を図るようにした内燃機関の潤
滑装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来における内燃機関の潤滑装置を図6
(a),(b)に示す。図において、潤滑油は、オイル
ポンプ50によってオイルパン51からストレーナ52
を経て吸い上げられ、リリーフ53により調圧されて、
メインホール54に送られる。該メインホール54から
は、各潤滑部への油路、例えば、動弁系油路55やメイ
ンジャーナル油路56が分岐している。クランクシャフ
ト57の潤滑部への潤滑油は、メインジャーナル油路5
6からまずメインジャーナル58に送られ、クランクシ
ャフト57内を通ってピンジャーナル部まで貫通するピ
ンジャーナル油路59を通ってピンジャーナル部に送ら
れる。そして、潤滑油は、メインジャーナル58および
ピンジャーナルとクランクシャフト57とのクリアラン
スから、オイルパン51にリリーフされる。尚、ピンジ
ャーナルの潤滑油は、ピンジャーナルとクランクシャフ
ト57のクリアランスからのリリーフと、オイルジェッ
トを通過し、ピストン潤滑を行った後のオイルパン51
へのリリーフとがある。
【0003】米国特許第3,416,633号明細書に
記載された従来の潤滑装置は、リリーフ孔を通じて潤滑
油を回収するようにしているが、リリーフ通路が軸方向
で軸受の外に設定されている。また、米国特許第2,8
27,342号明細書に記載された潤滑装置は、軸受の
円周方向で同じ位置に、給油孔とリリーフ孔を設けてい
る。これでは、給油の低圧損化は、可能であるが、潤滑
油本来の目的である、潤滑部の摩擦抵抗の低減や冷却機
能を果たす前に、リリーフ孔に回収されてしまうため
に、潤滑装置としては、優れていると言えない。
【0004】また、従来の内燃機関の潤滑装置はジャー
ナルを横長の卵型に形成している。すると、クランクシ
ャフト57とジャーナルは両側のクリアランスが大きく
なって、そこをオイルクリアランスと称して、オイルパ
ンへのリリーフを行っている。このような内燃機関にお
いて、メインジャーナル油路56の潤滑油供給挙動とメ
インジャーナル58におけるクランクシャフト57の挙
動(軸心軌跡)を調査した(図8参照)。その結果、メ
インジャーナル58への潤滑油供給は、図7に示すよう
に、クランクシャフト57に設けたV穴63がメインジ
ャーナル油路56と連通されたときに増加していること
が明らかになった。さらに連通時間の後にも潤滑油の慣
性により、潤滑油供給が継続していることも判明した。
また、クランクシャフト57はピストンの摺動方向に大
きく変動しており(図8参照)、特に、図7に示すよう
に、潤滑条件は、クランクシャフトの回転角度90°C
Aから厳しくなり始め、180°CA近傍で最も厳しく
なる。即ち、ピストンの爆発力と慣性力が同時に加わる
ピストンの下死点方向の変動が大きくなり潤滑条件も最
も厳しくなることが判明した。潤滑油は、摺動部の潤滑
はもとより、冷却、清浄機能を兼ねており、従って、摩
擦条件が厳しいとき、一般には、クランクシャフト57
がピストンの下死点方向にあるときに多く供給されるの
が望ましい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の潤滑
装置は、潤滑条件が厳しくなる下死点位置におけるメイ
ンジャーナルへの潤滑油供給が充分に行われないために
最悪の場合には、摺動面の焼き付きを惹起し易いという
問題点を有する。また、ジャーナル部のクリアランスが
小さいために、圧損が高くなってしまい潤滑油の供給が
少ないと同時に高出力のオイルポンプを必要としてい
た。
【0006】本発明は、叙上の問題点に鑑みて創出され
たものであり、その目的とするところは、内燃機関のメ
インジャーナルのクランクシャフト内にV穴を有する潤
滑装置において、クランクシャフトがメインジャーナル
の下方に押し付けられて潤滑条件が厳しくなるときに、
クランクシャフト下方のクランクシャフトとメインジャ
ーナルとの間に潤滑油を大量に供給することにより、摩
擦抵抗の低減と摩擦熱の冷却を図るようにした内燃機関
の潤滑装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1記載の手段を採用することができる。この手
段によると、クランクシャフトが時計方向に回転し、ク
ランクシャフトがメインジャーナル下方に押し付けられ
て潤滑条件が厳しくなるときに、クランクシャフトとメ
インジャーナル間にリリーフ孔を通して大量の潤滑油が
供給され、その時間前後も慣性力により潤滑油が従来の
潤滑装置に比して更に多く供給されるため、潤滑油増加
領域を拡大させることができ、クランクシャフトとメイ
ンジャーナル間の摩擦抵抗の低減と摩擦熱の冷却を促進
させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図面に基
づいて説明する。図1は本発明の内燃機関の潤滑装置の
要部を示す断面図であり、図1(a)はピストンが下死
点近傍にあるときの断面図であり、図1(b)はピスト
ンが上死点近傍にあるときの断面図である。図におい
て、メインジャーナル油路1を有するエンジンブロック
2の半円形孔と該エンジンブロック2の下部に設けられ
たキャップ4の半円形孔にはメインジャーナル10を介
して、クランクシャフト3が回転自在に嵌装されてい
る。そして、クランクシャフト3の中心を回転中心とし
て回転する気筒ピン5がクランクシャフト3に連結され
ている。コンロッド6の基底部は上記気筒ピン5を軸受
するピンジャーナル7で構成されている。従って、クラ
ンクシャフト3の回転運動は気筒ピン5を介してコンロ
ッド6の直線往復運動に変換されるようになっている。
潤滑装置の下側に配置されたオイルパン上部に対向する
キャップ4下部とメインジャーナル8には、クランクシ
ャフト3と気筒ピン5内の軸方向断面を貫通するV穴1
2を介してメインジャーナル油路1と連通するリリーフ
孔9が穿設されている。本実施形態はメインジャーナル
油路1とV穴12とリリーフ孔9は略一直線上に連通す
るように潤滑油供給油路が形成されている。そして、メ
インジャーナル油路1とV穴12とリリーフ孔9が連通
したときは、リリーフ孔9からクランクシャフト3とメ
インジャーナル8との間に大量の潤滑油が供給されるよ
うになっている。また、メインジャーナル油路1の上方
にはメインホール(図示せず)が形成されている。ピン
ジャーナル7のコンロッド6左側近傍には、オイルジェ
ット油穴10が穿設されており、メインジャーナル油路
1とV穴12と該オイルジェット油穴10が連通したと
きは、オイルジェット油穴10から潤滑油が供給されて
ピストンを潤滑するようになっている。
【0009】次に、本実施形態の作用を図1及び図2に
基づいて説明する。まず、クランクシャフト3の回転に
より気筒ピン5が第1気筒の上死点(FTDC)近傍か
ら時計方向に回転し、クランク角度が180°CA近傍
になり、メインジャーナル油路1とV穴12とリリーフ
孔9が連通する前から潤滑油の慣性により、潤滑油の供
給が増加し始める。そして、メインジャーナル油路1と
V穴12とリリーフ孔とが連通すると給油通路の圧損は
大幅に低減されるため、連通時間中は大量の潤滑油が潤
滑部に供給され(図2参照)、潤滑部の摩擦抵抗の低減
と摩擦熱の冷却を促進させることができる。気筒ピン5
が更に回転し、リリーフ孔9とV穴12との連通が遮断
これても、図2に示すように、潤滑油の残量が慣性力に
より供給される。
【0010】本発明は、ピストンの下死点であるクラン
ク角度180°CA、540°CA近傍において、即
ち、クランクシャフト3がメインジャーナル8に下方に
押し付けられて潤滑条件が厳しくなるときにメインジャ
ーナル油路1とV穴とリリーフ孔9とが連通するため、
クランクシャフト3の下方のクランクシャフト3とメイ
ンジャーナル8間に大量の潤滑油が供給され、しかも連
通時間前後も慣性力により潤滑油が従来の潤滑装置に比
して更に多く供給されるため、油量増加領域を拡大させ
ることができ、潤滑部の摩擦抵抗の低減と摩擦熱の冷却
を促進させることができる。
【0011】図3に本発明の第2実施形態を示す。第1
実施形態においては、クランクシャフト3と気筒ピン5
内の軸方向断面をV穴12にて貫通させていたが、本実
施形態においては、クランクシャフト3と気筒ピン5内
の軸方向断面をH穴15にて貫通させている。そして、
クランク角度120°CAと300°CAのとき、即
ち、潤滑条件が厳しくなるときに、メインジャーナル油
路1とH穴15とリリーフ孔9が連通するように、該リ
リーフ孔9はメインジャーナル8とキャップ4を貫通し
てオイルパン上部に開口するように穿設されている。従
って、本実施形態においては、クランクシャフト3が1
回転する間に、リリーフ孔9はメインジャーナル油路1
とH穴15と2回連通するので、図4に示すように、潤
滑条件が厳しくなりつつある時期に、クランクシャフト
3とメインジャーナル8間に大量の潤滑油が供給され、
しかも連通時間前後も慣性力により従来の潤滑装置に比
して更に多く供給されるため、油量増加領域を間断なく
拡大させることができ、潤滑部の摩擦抵抗の低減と摩擦
熱の冷却をより効果的に促進させることができる。
【0012】図5は本発明の第3実施形態を示す。第1
実施形態においては、メインジャーナル油路1とV穴1
2とリリーフ孔9とは略一直線上で連通していたが、必
ずしも一直線上で連通する必要はなく、本実施形態のよ
うに各通路が折れ曲りながら連通させてもよい。図5
(a)は、キャップ4へのリリーフ孔9の加工を容易に
するためにリリーフ孔9の方向を変更した実施形態の断
面図であり、図5(b)は、潤滑条件が厳しくなる直前
に潤滑油供給を増加させるためにクランクシャフト3の
油穴12の位置を変更した実施形態の断面図である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関の潤滑装置の第1実施形態の
要部を示す断面図であり、図1(a)はピストンが下死
点近傍にあるときの断面図であり、図1(b)はピスト
ンが上死点近傍にあるときの断面図である。
【図2】第1実施形態の潤滑装置の油量波形である。
【図3】本発明の第2実施形態の要部を示す断面図であ
り、図3(a)はクランク角度が0°CAのときの断面
図、図3(b)はクランク角度が120°CAのときの
断面図、図3(c)はクランク角度が180°CAのと
きの断面図、図3(d)はクランク角度が300°CA
のときの断面図である。
【図4】第2実施形態の潤滑装置の油量波形である。
【図5】本発明の第3実施形態の要部を示す断面図であ
り、図5(a)は、キャップへのリリーフ孔の加工を容
易にするためにリリーフ孔の方向を変更した実施形態の
断面図であり、図5(b)は、潤滑条件が厳しくなる直
前に潤滑油供給を増加させるためにクランクシャフトの
油穴の位置を変更した実施形態の断面図である。
【図6】従来の内燃機関の潤滑装置を示す説明図であ
り、図6(a)は、潤滑装置の斜視図であり、図6
(b)は潤滑装置の要部を示す断面図である。
【図7】従来の潤滑装置の油量波形である。
【図8】従来の潤滑装置のメインジャーナル部における
クランクシャフト挙動を示す説明図である。
【符号の説明】
1…メインジャーナル油路 2…エンジンブロック 3…クランクシャフト 4…キャップ 5…(#1)気筒ピン 6…コンロッド 7…ピンジャーナル 8…メインジャーナル 9…リリーフ孔 10…オイルジェット油穴 12…油穴 13…メインホール 15…H穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 融 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 小浜 時男 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の潤滑装置において、クランク
    シャフトを軸受するメインジャーナルとエンジンブロッ
    クの下部に設置されたキャップを貫通し、内燃機関の下
    側に設置されたオイルパン上部に開口するリリーフ孔を
    潤滑条件の厳しい位置に穿設したことを特徴とする内燃
    機関の潤滑装置。
  2. 【請求項2】 上記リリーフ孔は上記エンジンブロック
    に形成されたメインジャーナル油路と、上記クランクシ
    ャフトに形成された油穴と連通してメインジャーナル油
    路、油穴、リリーフ孔により潤滑油供給油路が形成され
    る位置に穿設されていることを特徴とする請求項1記載
    の内燃機関の潤滑装置。
  3. 【請求項3】 上記メインジャーナル油路と上記油穴と
    上記リリーフ孔は略一直線上に連通することを特徴とす
    る請求項2記載の内燃機関の潤滑装置。
  4. 【請求項4】 上記クランクシャフトと気筒ピン内の軸
    方向断面をH穴にて貫通し、メインジャーナル油路と上
    記リリーフ孔とがクランクシャフト1回転に対して上記
    H穴を介して2回連通することを特徴とする請求項2記
    載の内燃機関の潤滑装置。
  5. 【請求項5】 上記メインジャーナル油路と上記クラン
    クシャフト内の油穴と上記リリーフ孔とは折れ曲って連
    通することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の潤滑
    装置。
JP9656896A 1996-04-18 1996-04-18 内燃機関の潤滑装置 Withdrawn JPH09287429A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010116822A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Toyota Motor Corp 動弁機構の潤滑装置
CN113898725A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 潍柴动力股份有限公司 一种曲轴油道结构、发动机及车辆
CN114542233A (zh) * 2022-02-21 2022-05-27 重庆长安汽车股份有限公司 一种低流阻的发动机缸体润滑油道布置结构

Cited By (4)

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Effective date: 20030701