(57)【要約】【課題】クランク軸が無潤滑状態で始動されることによるクランク軸やメタル軸受けの偏磨耗を、簡単な構造で防止する。【解決手段】クランクキャップ５のうちクランク軸１の下方の部位にオイル溜まり空間１３を形成し、オイル溜まり空間１３に、クランク軸１に向けて開口したオイル出入り通路１８と、クランク室に向けて開口した空気抜き通路１９とを形成している。オイル溜まり空間１０には、機関の運転時にオイルが充満している。始動時には、負圧作用によってオイル溜まり空間１３からオイル出入り通路１８にオイルが吸い上げられて、オイルポンプによってオイル圧送される前の状態で循環される。これにより、クランク軸１やメタル軸受け３の磨耗（特に偏磨耗）を防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸のジャーナル部が軸受け部に回転自在に保持されており、前記軸受け部とジャーナル部との摺動面に潤滑オイルが供給されている構成であって、
前記軸受け部のうちジャーナル部の下方に位置した部位にオイル溜まり空間を形成しており、前記オイル溜まり空間に、前記ジャーナル部との摺動面に開口したオイル出入り通路と、クランク室に開口した空気抜き通路とが形成されている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、クランク軸の潤滑に特徴を有する内燃機関に関するものである。
【０００２】
内燃機関のクランク軸は、一般に、メタル軸受けを介して、シリンダブロック（クランクケース）に形成した上軸受け部とクランクキャップ（下軸受け）とで回転自在に保持されており、ジャーナル部とメタル軸受けとの摺動面には、シリンダブロックに形成したオイル通路から潤滑オイルが供給されている。
【０００３】
オイル通路は、クランク軸と平行に延びる部分を有するメインギャラリーと、メインギャラリーの箇所から各上軸受け部に分岐した枝通路とを有しており、潤滑オイルは、クランク軸で直接に又は間接的に駆動されるオイルポンプによってメインギャラリーに圧送されて、各枝通路から各摺動部に送られている。このような潤滑構造は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６４３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
潤滑オイルはオイルポンプで圧送されているが、機関が停止してからある程度の時間を経過すると、摺動面からオイルが抜け落ちてしまう。そして、始動時には、クランク軸はスタータモータによるクランキングによって即座に回転し始める一方、オイルポンプが駆動されてから実際に潤滑オイルが摺動部に到達するには若干の（数秒の）タイムラグがあり、このため、始動初期にクランク軸が無潤滑状態で回転することがある。
【０００６】
そして、無潤滑状態での回転が繰り返されると、メタル軸受けやジャーナル部が片減り（偏磨耗）して当該メタル軸受けやジャーナル部の真円度が低下し、抵抗が増大して燃費を悪化させたり、内燃機関の寿命低下を招来したりする問題がある。特に、荷物配達用車両に搭載した内燃機関のように、機関をある程度時間停止してから始動するということが頻繁に繰り返される場合は、上記した問題が顕著に現れやすい。
【０００７】
本願発明は、このような現状を改善すべくなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、
クランク軸のジャーナル部が軸受け部に回転自在に保持されており、前記軸受け部とジャーナル部との摺動面に潤滑オイルが供給されている構成であって、
前記軸受け部のうちジャーナル部の下方に位置した部位にオイル溜まり空間を形成しており、前記オイル溜まり空間に、前記ジャーナル部との摺動面に開口したオイル出入り通路と、クランク室に開口した空気抜き通路とが形成されている。
【０００９】
この場合、軸受け部は、シリングブロックに形成した上軸受け部と、下軸受け部としてのクランクキャップとから成っていてもよいが、通常は、上下の軸受け部との間に２つ割り式のメタル軸受けを介在させていることが多い。従って、請求項に記載した「軸受け部」は、軸受けが存在する場合も含んでいる。メタル軸受けを配置している場合は、オイル出入り通路はメタル軸受けにも貫通している。
【発明の効果】
【００１０】
オイル溜まり空間はジャーナル部の下方に配置されており、かつ、潤滑オイルはオイルポンプで摺動部に圧送されているため、内燃機関の運転時に潤滑オイルがオイル出入り通路からオイル溜まり空間に流れ落ちており、機関停止後も、オイル溜まり空間には潤滑オイルが充満している。
【００１１】
そして、スタータモータによる始動によってクランク軸が回転し始めると、摺動部に負圧効果が発生し、この負圧により、オイル溜まり空間から潤滑オイルを吸い上げる作用が生じ、かつ、空気抜き通路の存在により、オイル溜まり空間に負圧が発生することはないため、オイル溜まり空間から潤滑オイルがオイル出入り通路に吸い上げることが、抵抗無く行われる。
【００１２】
従って、本願発明では、クランキング開始と殆ど同時にジャーナル部と軸受け部との潤滑を行うことができる。その結果、ジャーナル部や軸受け部（特にメタル軸受け）の磨耗（特に偏磨耗）を防止又は著しく抑制して、ジャーナル部や軸受け部を高い真円度に維持して抵抗の増大を防止し、燃費の悪化や内燃機関の耐久性低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の縦断側面図である。
【図２】（Ａ）は図１のII-II 視断面図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ｂ）のIIIA-IIIA 視断面図、（Ｂ）は別例図である。
【図４】第２実施形態の縦断正面図である。
【図５】第３実施形態の縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜３に示す第１実施形態を説明する。以下では方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、クランク軸線方向を前後方向、クランク軸線と直交した水平方向（正確には、クランク軸線とシリンダボア軸線の両方と直交した方向）を左右方向としている。正面視は、クランク軸線方向である。
【００１５】
本実施形態の内燃機関は自動車用の３気筒内燃機関であり、このため、クランク軸１は前後方向に飛び飛びに配置された４つのジャーナル部２を有している。これらの各ジャーナル部２は、それぞれ、上下２つ割り方式のメタル軸受け３を介して、シリンダブロック（クランクケース）４に形成された半円状の上軸受け部５と、下部軸受け部としてのクランクキャップ６とによって回転自在に保持されている。正確には、メタル軸受け３も軸受け部を構成している。
【００１６】
敢えて述べるまでもないが、隣り合ったジャーナル部２の間には一対のクランクアーム７が配置されており、一対のクランクアーム７にクランクピン８が連結されている。なお、図２に示す符号９はヘッドボルトである。
【００１７】
シリンダブロック４の長手一側部には、オイルが圧送されるメインギャラリー１０が、クランク軸１と平行に延びるように形成されている。そして、メインギャラリー１０から、各上軸受け部５に向けて傾斜姿勢で延びる枝オイル通路１１が分岐している。上部のメタル軸受け３には、枝オイル通路１１と連通したオイル穴１２が空いている。
【００１８】
各クランクキャップ６は、左右一対のボルト１５でシリンダブロック４に固定されているが、各クランクキャップ６に、下向きに開口したオイル溜まり空間１３を形成してこれを蓋板１４で塞ぎ、蓋板１４とクランクキャップ６とをキャップボルト１５で共締めしている。従って、蓋板１４が脱落することはない。
【００１９】
オイル溜まり空間１３は、クランク軸１の軸心を挟んだ左右両側に広がっている。クランク軸１の軸心は、シリンダボア１６の軸心１７に対して左右方向に若干の寸ｅだけ偏心している。このため、クランク軸１は矢印Ａ方向に回転するが、オイル溜まり空間１３のうちクランク軸１の回転方向Ａに向かって前方の側に、上向きのオイル出入り通路１８を連通させている。オイル出入り通路１８は、メタル軸受け３を貫通してジャーナル部２と対向している。
【００２０】
オイル溜まり空間１３のうちクランク軸１の回転方向Ａに向かって後ろ側の端部に、空気抜き通路１９が連通している。空気抜き通路１９は、オイル溜まり空間１３から上向きに突出した起立部１９ａと、起立部１９ａの上端に連通した横向き部１９ｂとから成っており、横向き部１９ｂはクランクキャップ６の側面に開口している。従って、空気抜き通路１９はクランク室に開口している。
【００２１】
図３（Ｂ）に示すように、空気抜き通路１９は、下端がオイル溜まり空間１３に連通して、上端がクランクキャップ６の側面に開口するように、傾斜した直線状の形態とすることも可能である。この場合、空気抜き通路１９の上端は、オイル溜まり空間１３の上端よりも上に位置させる必要がある。下端は、オイル溜まり空間１３のできるだけ下部に連通させるのが好ましい。
【００２２】
また、オイル溜まり空間１３のうち左右中間部には、オイル溜まり空間１３の上面を伝って空気が移動することを阻止する下向き突起２０を設けている。下向き突起２０を設けることに代えて、オイル溜まり空間１３の上面を、正面視で下向き突の山形に形成してもよい。
【００２３】
以上の構成において、機関の運転中はオイルがクランク軸１とメタル軸受け３との摺動面に圧送されているため、オイル溜まり空間１３には、オイルがオイル出入り通路１８から流れ込む。この場合、空気抜き通路１９が存在するため、オイル溜まり空間１３に空気溜まりが生じることはなくて、オイル溜まり空間１３にオイルが充満した状態になる。
【００２４】
機関の運転がある程度の時間停止していると、クランク軸１とメタル軸受け３との摺動面からオイルが抜け落ちてしまうが、オイル溜まり空間１３はメタル軸受け３の下方に位置しているため、機関が停止しても、オイル溜まり空間１３にオイルが充満した状態が保持される。
【００２５】
そして、次の始動時には、オイルポンプが駆動されてオイルがクランク軸１の摺動面に到達するのに若干のタイムラグがあるが、本実施形態では、スタータモータによってクランク軸１が回転を開始すると、負圧による吸引作用によってオイル溜まり空間１３からオイルが摺動面に吸い上げられるため、始動と殆ど同時にクランク軸１とメタル軸受け３との摺動面を潤滑できる。従って、始動が頻繁に繰り返される内燃機関であっても、メタル軸受け３やクランク軸１の磨耗（特に偏磨耗）を防止できる。
【００２６】
この場合、空気抜き通路１９があるため、オイル溜まり空間１３の内部が負圧になることはなくて、オイルがオイル出入り通路１８から確実に吸い上げられる。また、実施形態のように下向き突起２０を設けておくと、空気だけが吸引される現象を防止して、オイルの吸い上げを確実化できる利点がある。
【００２７】
(2).他の実施形態
次に、図４，５に示す他の実施形態を説明する。図４に示す第２実施形態では、オイル溜まり空間１３は、クランクキャップ６に横からドリル穴２１を空けてから、ドリル穴２１をプラグ２２で塞ぐことによって形成している。ドリル穴２１はキャップボルト挿通穴２３を貫通しているので、キャップボルト挿通穴２３を挟んだ外側にもプラグ２２を配置して、クランクキャップ６の強度低下を防止している。
【００２８】
オイル出入り通路１８は、概ね左右中間部に傾斜姿勢で形成しているが、第１実施形態と同様に、オイル溜まり空間１３の端部から上向きに立ち上げてもよい。空気抜き通路１９は、第１実施形態と同様に、上下に貫通した起立部１９ａと、これに連通した横向き部１９ｂとから成っている。横向き部１９ｂは、クランクキャップ６の前後両面のうち片面に開口させてもよいし、前後両面に開口させてもよい。
【００２９】
オイル溜まり空間１３のうち、オイル出入り通路１８と空気抜き通路１９との間の部位に、第１実施形態の下向き突起２０と同様の空気止めを設けることも可能である。空気止めとしては、例えばリング板を使用して、これを強制嵌合によって嵌着することができる。
【００３０】
図５に示す第３実施形態では、オイル溜まり空間１３は、クランクキャップ６の左右中央部に円弧状の形態で形成されており、下部のメタル軸受け３で上面が塞がれている。オイル溜まり空間１３は、フライスカッターによる切削で形成されており、上端は、クランク軸１の下端よりも下に位置している（オイル出入り通路１８の下端が、クランク軸１の下端よりも下に位置していたらよい。）。
【００３１】
また、空気抜き通路１９は、オイル溜まり空間１３の左右中間部から下向きに突出した下向き部１９ｃと、下向き部１９ｃの下端に連通して斜め上向きに延びる傾斜部１９ｄとから成っており、傾斜部１９ｄの上端は、クランクキャップ６の前面又は後面に開口している。この実施形態では、傾斜部１９ｄの上端は、オイル出入り通路１８の上端よりも上に配置している。従って、オイルの液面はオイル出入り通路１８の上端になっており、その結果、クランク軸１の回転によるオイルの吸引作用を確実化できるといえる。
【００３２】
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は、他にも様々に具体化できる。例えば、クランク軸は複数のジャーナル部を有しているが、少なくとも１か所に本願発明を適用しいたらよい。また、オイル出入り通路を略左右中間部に設けて、空気抜き通路を左右両側の２か所に配置する、といったことも可能である（その逆も可能である。）。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本願発明は、実際に内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  クランク軸
２  ジャーナル部
３  メタル軸受け
４  シリンダブロック
５  上軸受け部
６  下軸受け部を構成するクランクキャップ
１３  オイル溜まり空間
１５  蓋板
１５  キャップボルト
１８  オイル出入り通路
１９  空気抜き通路
２０  下向き突起（空気止め）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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