(57)【要約】【課題】クランクウェブからシリンダへのオイルの飛散量を増加させて、シリンダの潤滑状態を向上させることができる内燃機関のシリンダへのオイル供給機構を提供する。【解決手段】内燃機関のシリンダへのオイル供給機構５０は、クランクウェブ１１を有するクランクシャフト６と、クランクシャフトのクランク主軸１０を軸支する軸受２０と、を有する内燃機関１のシリンダ２へオイルを供給する機構であって、クランク主軸と軸受との間から漏出したオイルが流入するオイル溝５１をクランクウェブの側面におけるクランク主軸の周囲の部分に備えるとともに、クランクウェブのオイル溝とクランクウェブの外周面とを連通するオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃを１個以上備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクウェブを有するクランクシャフトと、前記クランクシャフトのクランク主軸を軸支する軸受と、を有する内燃機関のシリンダへオイルを供給する機構であって、
前記クランク主軸と前記軸受との間から漏出したオイルが流入するオイル溝を前記クランクウェブの側面における前記クランク主軸の周囲の部分に備えるとともに、
前記クランクウェブの前記オイル溝と前記クランクウェブの外周面とを連通するオイル孔を１個以上備えることを特徴とする内燃機関のシリンダへのオイル供給機構。
【請求項２】
前記クランク主軸の周囲の部分に設けられた前記オイル溝は、前記クランク主軸の全周を囲むように、環状に設けられている請求項１記載の内燃機関のシリンダへのオイル供給機構。
【請求項３】
前記クランクウェブに接続したクランクピンの中心軸と前記クランクウェブの回転中心とを結ぶ線に垂直な面であり且つ前記クランクウェブの前記回転中心を含む面である仮想面で、前記クランクウェブを前記クランクピンが接続している側と前記クランクピンが接続していない側に仮想的に２分割した場合に、
前記オイル孔は、前記クランクウェブの前記クランクピンが接続している側に設けられている請求項１又は２に記載の内燃機関のシリンダへのオイル供給機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダへのオイル供給機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のクランクシャフトとして、クランクアームとカウンターウェイトとが一体化したクランクウェブを有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、一般に、このようなクランクシャフトを有する内燃機関において、クランクシャフトのクランク主軸を軸支する軸受には、潤滑用のオイルが供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３９１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような内燃機関において、シリンダへオイルを供給するオイル供給機構として、クランク主軸を軸支する軸受に供給されたオイルをクランクウェブ経由でシリンダへ供給する機構を採用することがある。具体的には、このオイル供給機構は、クランク主軸の軸受に供給されたオイルをクランク主軸と軸受との間の部分から漏出させて、クランクウェブの側面（クランク主軸を法線とする面）に付着させる。従来のクランクウェブの側面は平坦であるので、このクランクウェブの側面に付着したオイルは、クランクウェブの回転時の遠心力によって、クランクウェブの側面に全体的に薄く分散する。このクランクウェブの側面に薄く分散したオイルは、クランクウェブの外周縁から飛散して、シリンダに付着する。
【０００５】
しかしながら、上述したオイル供給機構では、クランクウェブの側面に厚いオイル膜を形成できる構造になっていないので、クランクウェブからシリンダへ多量のオイルを飛散させることは困難である。
【０００６】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、クランクウェブからシリンダへのオイルの飛散量を増加させて、シリンダの潤滑状態を向上させることができる内燃機関のシリンダへのオイル供給機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る内燃機関のシリンダへのオイル供給機構は、クランクウェブを有するクランクシャフトと、前記クランクシャフトのクランク主軸を軸支する軸受と、を有する内燃機関のシリンダへオイルを供給する機構であって、前記クランク主軸と前記軸受との間から漏出したオイルが流入するオイル溝を前記クランクウェブの側面における前記クランク主軸の周囲の部分に備えるとともに、前記クランクウェブの前記オイル溝と前記クランクウェブの外周面とを連通するオイル孔を１個以上備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クランク主軸と軸受との間から漏出したオイルを、クランクウェブの側面に設けられた上記のオイル溝に流入させて、クランクウェブの側面のオイル溝に厚いオイル膜を形成させることができる。これにより、小さな遠心力でもオイル溝のオイルを、オイル孔を通過させてクランクウェブの外周面から飛散させてシリンダへ付着させるこ
とができるので、クランクウェブからシリンダへのオイルの飛散量を増加させることができる。この結果、シリンダの潤滑状態を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は実施形態に係る内燃機関の内部構造を示す模式図である。図１（ｂ）はクランクシャフトとその周辺構成を説明するための模式図である。
【図２】クランク主軸を軸支する軸受を模式的に示す斜視図である。
【図３】オイル供給機構の詳細を説明するための模式図である。
【図４】図３の短手方向端部の近傍を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る内燃機関のシリンダへのオイル供給機構５０（以下、オイル供給機構５０と略称する）について図面を参照しつつ説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように模式的に図示しており、各部材の板厚や幅や長さなどの比率は必ずしも実際の製品の比率と一致しているとは限らない。
【００１１】
まず、オイル供給機構５０が適用された内燃機関１の概略構成について説明し、次いでオイル供給機構５０の詳細について説明する。図１（ａ）は本実施形態に係る内燃機関１の内部構造を示す模式図である。本実施形態に係る内燃機関１は、シリンダブロックに複数個のシリンダ２が形成された多気筒型の内燃機関であるが、図１（ａ）では複数個のシリンダ２のうち１個のシリンダ２に対応する箇所の内部構造が模式的に図示されている。内燃機関１は、シリンダ２の他に、ピストン３と、コンロッド４と、クランクケース５と、クランクシャフト６とを備えている。
【００１２】
ピストン３はシリンダ２の内部に配置されて、シリンダ２の内部を上下方向（Ｚ軸に沿った方向）に摺動する。コンロッド４は、ピストン３とクランクシャフト６とを連結している。クランクケース５は、その内部にクランクシャフト６を収容している。クランクケース５はシリンダ２の下部に接続されている。
【００１３】
図１（ｂ）はクランクシャフト６とその周辺構成を説明するための模式図である。クランクシャフト６は、クランク主軸１０と、クランクウェブ１１と、クランクピン１２とを備えている。また内燃機関１は、クランク主軸１０を軸支する軸受２０を備えている。なお図１（ｂ）では、クランクシャフト６と軸受２０との位置関係を理解し易くするため、クランクシャフト６はその外観が図示され、軸受２０はその断面が図示されている。
【００１４】
クランクシャフト６は、そのクランク主軸１０を軸受２０によって軸支されて、クランク主軸１０の軸線（中心軸）を中心として回転する。本実施形態に係るシリンダ２は、一例として、＃１〜＃４の合計４個設けられているので、クランクピン１２も、＃１〜＃４のシリンダ２に対応するように、４個設けられている。各々のクランクピン１２には、コンロッド４のピストン接続側とは反対側の端部（大端部）が接続される。これにより、各々のクランクピン１２は、コンロッド４を介して、各々のシリンダ２に配置されたピストン３と接続されている。
【００１５】
クランクウェブ１１は、クランクアーム（クランク主軸１０とクランクピン１２とを接続する部材）と、カウンターウェイトとが一体化した部材である。クランクウェブ１１は、クランク主軸１０を中心として回転する。また、各々のクランクウェブ１１は、各々のシリンダ２の下方に配置されている。
【００１６】
図２はクランク主軸１０を軸支する軸受２０を模式的に示す斜視図である。なお、図２においてクランク主軸１０及び軸受２０は二点鎖線によって図示されている。図１（ｂ）
及び図２を参照して、本実施形態に係る軸受２０は、クランク主軸１０を上方側から軸支する上部軸受２１と、クランク主軸１０を下方側から軸支する下部軸受２２とによって構成されている。
【００１７】
また、図２に例示するように、オイルを圧送するオイルポンプから軸受２０に供給されたオイルは、クランク主軸１０と軸受２０との間、具体的にはクランク主軸１０の外周面と軸受２０の内周面との間の隙間から漏出する。なお図２では、クランク主軸１０と軸受２０との間から−Ｙ方向に向かってオイルが漏出する様子が例示されているが、オイルは−Ｙ方向のみならず、クランク主軸１０と軸受２０との間からＹ方向へも漏出する。
【００１８】
図３は、オイル供給機構５０の詳細を説明するための模式図であり、具体的には図１（ｂ）においてＡ−Ａ線で切断した断面（Ａ−Ａ線断面図）を示している。なお、図３において、軸受２０の図示は省略されている。また、図３のクランクウェブ１１は、＃１のシリンダ２のピストン３が上死点位置にある場合のクランクウェブ１１の側面を正面から視認した図となっている。
【００１９】
クランクウェブ１１の側面の具体的な形状は特に限定されるものではないが、本実施形態に係るクランクウェブ１１の側面の外周縁は、一例として、クランク主軸１０からの径方向距離（径方向の距離）が相対的に長い長手方向端部１３ａ及び長手方向端部１３ｂと、相対的に短い短手方向端部１４ａ及び短手方向端部１４ｂとを有する形状となっている。
【００２０】
また、図３に図示されている仮想面１００は、クランクウェブ１１に接続したクランクピン１２の中心軸とクランクウェブ１１の回転中心（これはクランク主軸１０の中心軸でもある）とを結ぶ線に垂直な面であり、且つクランクウェブ１１の回転中心を含む面である。なお、図３においては、仮想面１００を横方向から視認しているため、仮想面１００は線（二点鎖線）によって図示されている。
【００２１】
長手方向端部１３ａと長手方向端部１３ｂのうち、長手方向端部１３ａはクランクピン１２に近い側の端部（換言するとクランクピン１２が接続している側の端部）であり、長手方向端部１３ｂはクランクピン１２から遠い側の端部（換言するとクランクピン１２が接続していない側の端部又はカウンターウェイト側の端部）である。また、長手方向端部１３ａの方が長手方向端部１３ｂよりもクランク主軸１０からの径方向距離が長い。また、本実施形態においては、短手方向端部１４ａ及び短手方向端部１４ｂのクランク主軸１０からの径方向距離は同じである。
【００２２】
オイル供給機構５０は、クランク主軸１０と軸受２０との間から漏出したオイルが流入するオイル溝５１を、クランクウェブ１１の側面（クランク主軸１０を法線とする面）に備えている。具体的にはクランクウェブ１１は、クランクピン１２が接続している側の側面と、クランク主軸１０が接続している側の側面とを有しているところ、本実施形態に係るオイル溝５１は、クランクウェブ１１の両側面のうち、クランク主軸１０が接続している側の側面において、クランク主軸１０の周囲の部分に設けられている。またオイル溝５１は、クランク主軸１０の全周を囲むように環状に設けられている。
【００２３】
またオイル供給機構５０は、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃをさらに備えている。オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、オイル溝５１とクランクウェブ１１の外周面とを連通するようにクランクウェブ１１に設けられている。具体的には、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、オイル溝５１の溝壁面からクランクウェブ１１の外周面に至るように貫通した孔によって構成されている。なお、本実施形態においては、１つのクランクウェブ１１に形成されているオイル孔の個数は３個であるが、オイル孔の個数は１個以上であればよく、３個に限定されるものではない。
【００２４】
また、図３に示すように、仮想面１００でクランクウェブ１１を、クランクピン１２が接続している側（図３では長手方向端部１３ａのある側）とクランクピン１２が接続していない側（図３では長手方向端部１３ｂのある側、すなわちカウンターウェイト側）とに仮想的に２分割した場合に、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、クランクウェブ１１のクランクピン１２が接続している側に設けられている。
【００２５】
具体的には、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、それぞれのオイル出口（下流側端部）が、仮想面１００で仮想的に２分割された部分のうち、クランクピン１２が接続している側の部分に形成されるように、オイル溝５１からクランクウェブ１１の外周面にかけて直線的に設けられている。またオイル孔５２ａは仮想面１００に対して垂直に延在している。オイル孔５２ｂ及びオイル孔５２ｃは、仮想面１００とのなす角が４５度以上且つ９０度より小さい範囲内の角度になるように延在している。
【００２６】
なお、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃの具体的な寸法形状は特に限定されるものではないが、本実施形態に係るオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃの径（ｄ）は、１ｍｍ以上である。また本実施形態に係るオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃの径は同じ値に設定されているが、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃの径は互いに異なる値であってもよい。
【００２７】
図４は図３の短手方向端部１４ｂの近傍を拡大した拡大図である。オイル溝５１の具体的な寸法形状は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、オイル溝５１におけるクランク主軸１０の周囲の部分の径（Ｄ２）は、クランク主軸１０の径（Ｄ１）に比較して１ｍｍ以上大きくなるように設定されている。
【００２８】
図４に例示するように、オイル溝５１のオイルは、このオイルの粘性によって、クランクウェブ１１の回転方向（これはクランクシャフト６の回転方向でもある）と同じ方向に循環する循環流となる。そして、このように循環流となったオイルは、クランクウェブ１１の回転時の遠心力を利用してオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃを通過して、クランクウェブ１１の外周面から飛散し、シリンダ２の内周面に付着する。
【００２９】
続いて本実施形態の作用効果について説明する。まず、図３で説明したように、本実施形態に係るオイル供給機構５０は、クランク主軸１０と軸受２０との間から漏出したオイルが流入するオイル溝５１をクランクウェブ１１の側面におけるクランク主軸１０の周囲の部分に備えるとともに、オイル溝５１とクランクウェブ１１の外周面とを連通するオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃを１個以上（本実施形態では一例として１つのクランクウェブ１１に対して３個）備えている。
【００３０】
ここで、仮にクランクウェブ１１の側面にオイル溝５１が形成されておらず（この場合クランクウェブ１１の側面は平坦である）、この結果、クランクウェブ１１にオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃも形成されていない場合、クランク主軸１０と軸受２０との間から漏出したオイルの一部は、クランクウェブ１１の平坦な側面に付着して、クランクウェブ１１の側面に全体的に薄く分散してしまう。すなわち、この場合、クランクウェブ１１の側面には、薄いオイル膜を形成することはできるが、厚いオイル膜を形成することは困難である。このクランクウェブ１１の側面に全体的に薄く分散したオイルをクランクウェブ１１の回転時の遠心力でクランクウェブ１１の外周側に飛散させるためには、大きな遠心力が必要となる。そのため、このような内燃機関では、クランクウェブ１１からシリンダ２へ多量のオイルを飛散させることは困難である。
【００３１】
これに対して、本実施形態によれば、クランク主軸１０と軸受２０との間から漏出した
オイルを、クランクウェブ１１の側面に設けられた上記のオイル溝５１に流入させることができるので、オイルがクランクウェブ１１の側面に全体的に薄く分散することを抑制して、クランクウェブ１１の側面のオイル溝５１に厚いオイル膜を形成することができる。これにより、小さな遠心力でもオイル溝５１のオイルをオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃを通過させて飛散させることができるので、クランクウェブ１１からシリンダ２へのオイルの飛散量を増加させることができる。この結果、シリンダ２の潤滑状態を向上させることができる。これにより、シリンダ２内を摺動するピストン３の潤滑状態も向上させることができる。
【００３２】
なお、図４で前述したように、オイル溝５１のオイルは、クランクウェブ１１の回転方向に循環する循環流となっているので、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、オイル溝５１の任意の箇所に設けることができる。そのため、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃの形成箇所は図３に示す箇所に限定されるものではない。
【００３３】
但し、図３で説明したように、本実施形態のように、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃが、仮想面１００で仮想的に２分割された部分のうちクランクピン１２が接続されている側に設けられていることにより、ピストン３が上死点近傍にある場合に、オイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃからシリンダ２に向けてオイルを噴射することができる。ここで、ピストン３が下死点近傍にある場合よりも上死点近傍にある場合の方が、クランクウェブ１１から噴射されたオイルが付着可能なシリンダ２の領域が大きくなる。そのため、本実施形態のようにピストン３が上死点近傍にある場合にオイル孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃからシリンダ２に向けてオイルが噴射されることによって、シリンダ２に多量のオイルを容易に付着させることができる。これにより、シリンダ２の潤滑状態をより効果的に向上させることができる。
【００３４】
また本実施形態によれば、クランク主軸１０の周囲の部分に設けられたオイル溝５１は、クランク主軸１０の全周を囲むように環状に設けられているので、クランク主軸１０と軸受２０との間から漏出したオイルを効率的にオイル溝５１に蓄積することができる。これにより、クランクウェブ１１からシリンダ２へのオイルの飛散量を効果的に増加させることができる。
【００３５】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  内燃機関
２  シリンダ
６  クランクシャフト
１０  クランク主軸
１１  クランクウェブ
１２  クランクピン
２０  軸受
５０  内燃機関のシリンダへのオイル供給機構
５１  オイル溝
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ  オイル孔
１００  仮想面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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