(57)【要約】【課題】加工の容易性を確保しつつクランクピンを的確に潤滑すると共に、クランク軸の強度低下も防止する。【解決手段】クランクジャーナル７，８は、軸受け１５を介して軸受け部１７，１８と軸受けキャップ４，５とで回転自在に保持されている。クランクアーム１０には、軸線と平行穴な第１給油通路２６と、軸線と直交した第２給油通路２７とが空いている。中間軸受け部１８の側面に円板状スラストメタル２３が装着されており、円板状スラストメタル２３に、第１給油通路２６に連通した環状溝２４と、環状溝２４と主送油通路２０，２１を連通させる通し穴２５とが空いている。給油通路２６，２７のドリル加工は容易であるため、加工性に優れている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のクランクジャーナルが機関本体の軸受け部で回転自在に保持されている一方、前記一対のクランクジャーナルにはそれぞれクランクアームが繋がっており、これらクランクアームに繋がったクランクピンに連接棒が接続されている構成であって、
前記クランクアームには、前記クランクピンの外周面にオイルを供給する給油通路が、前記クランクアームの側面に開口するように形成されている一方、前記機関本体の軸受け部には、前記クランクアームの側面に向いて開口した送油通路が形成されており、そして、
前記軸受け部又はクランクアームの側面に、前記クランクアームの回転を許容しつつ当該クランクアームと軸受け部との間をシールする円板状スラストメタルが、前記クランク軸の回転軸心と同心に配置されており、前記円板状スラストメタルに、前記クランクアームの給油油路と前記軸受け部の送油通路とを連通させる環状溝と貫通穴との対を形成するか、又は、
前記クランクアームを回転可能な状態で前記軸受け部の側面に密着させて、前記クランクアームの側面と軸受け部の側面のうちいずれか一方に、前記クランクアームにおける給油油路の入口と前記軸受け部における送油通路の出口とを連通させる環状溝を形成している、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、クランクピンの潤滑等に特徴を有する内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レシプロ式の内燃機関において、ピストンの往復動を回転運動に変換するクランク軸は、機関本体に回転自在に保持されるジャーナルと、連接棒が連結されたクランクピンとを有している。クランクピンと連接棒との間にはメタル式等の軸受けが介在しているが、連接棒はピストンに連結されていて揺動するので、クランクピンの軸受けの潤滑や冷却はクランクアームの方からの給油で行うことになる。
【０００３】
そして、このクランクピンの軸受けの潤滑手段として、例えば特許文献１には、ジャーナルの軸心を通る中心通路と、この中心通路に連通すると共にクランクピンの外周面に開口した傾斜状通路とを設けて、傾斜状通路から軸受けの内周面にオイルを供給することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６０−９３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、特許文献１の傾斜状通路はドリル加工によって形成することになるが、ドリル加工一般の問題として、ワークの加工面に対してドリルを斜めから当てるとドリルの刃先の滑り現象が生じるため、加工が非常に厄介であるという問題がある（ドリル先端の位置決め（芯出し）がしにくいと共に、ドリルの折損が多発する。）。特に、クランクピンは円形であって外周面に円弧の曲面になっているため、ドリルの刃先は一層滑りやすくなっており、しかも、クランク軸は特殊な素材からなっていて焼き入れ前の状態でも相当に硬いため、ドリル加工の厄介さが倍増することになる。また、クランク軸は穴を空けることで強度が低下する問題もある。
【０００６】
このドリル加工の厄介さは、中心通路に連通する中間通路を、クランクピンの軸心と直交した通路と平行な通路とで構成することで多少は緩和されるが、この場合は、ドリル加工の加工工程が増えるのみならず、中間通路の端を塞ぐため、中間通路の開口端部にタップ加工で雌ねじを形成してこれらにプラグをねじ込まねばならず、従って、加工の手間を大きく省くには至っていない。
【０００７】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の内燃機関は、一対のクランクジャーナルが機関本体の軸受け部で回転自在に保持されている一方、前記一対のクランクジャーナルにはそれぞれクランクアームが繋がっており、これらクランクアームに繋がったクランクピンに連接棒が接続されている構成において、まず、「前記クランクアームには、前記クランクピンの外周面にオイルを供給する給油通路が、前記クランクアームの側面に開口するように形成されている一方、前記機関本体の軸受け部には、前記クランクアームの側面に向いて開口した送油通路が形成されている」、という構成になっている。
【０００９】
そして、上記の構成に加えて、「前記軸受け部又はクランクアームの側面に、前記クランクアームの回転を許容しつつ当該クランクアームと軸受け部との間をシールする円板状スラストメタルが、前記クランク軸の回転軸心と同心に配置されており、前記円板状スラストメタルに、前記クランクアームの給油油路と前記軸受け部の送油通路とを連通させる環状溝と貫通穴との対を形成する」という構成になっているか、又は、「前記クランクアームを回転可能な状態で前記軸受け部の側面に密着させて、前記クランクアームの側面と軸受け部の側面のうちいずれか一方に、前記クランクアームにおける給油油路の入口と前記軸受け部における送油通路の出口とを連通させる環状溝を形成している」という構成になっている。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によると、クランクアームの給油通路はクランクピンの外周面とクランクアームの側面とに開口しているが、このうちクランクピンの外周に開口した通路は、クランクピンの軸心と直交した姿勢のドリルによって容易に空けることできる一方、クランクアームの側面に開口した通路も、当該クランクアームの側面に対して直交した姿勢のドリルで容易に空けることができる。そして、これら給油通路の開口部はオイルの出口と入口とを構成しているから、プラグで詰める必要は無くすか又はプラグの個数を抑制でき、これによって加工の容易性が一層助長される。
【００１１】
他方、機関本体の軸受け部に設けた送油通路は軸受け部の側面に開口しているため、当該軸受け部の側面と直交した姿勢のドリルによって容易に空けることができる（送油通路は機関本体（シリンダブロック）の鋳造に際して一体に設けることも可能であり、この場合は加工の手間は不要になる。）。
【００１２】
そして、本願発明は、円板状スラストメタル又は軸受け部若しくはクランクアームに形成した環状溝を利用して、送油通路から給油通路にオイルを供給するものであり、これにより、回転しているクランクアームに対して常にオイルを供給できる。また、環状溝は、円板状スラストメタルに設ける場合は旋盤加工やフライス加工等によって容易に形成できる一方、軸受け部又はクランクアームに形成する場合は、鋳造に際して一体に形成できるため、いずれにしても加工の手間が大幅に増えることはない。
【００１３】
このように、本願発明によると、部材の加工の容易性を確保しつつ、クランクピンを的確に潤滑（及び冷却）することができる。また、機関本体の軸受け部とクランク軸のクランクアームとが直接に又は円板状スラストメタルを介して密接（密着）しているため、クランク軸の軸方向の位置規制を正確に行える。更に、クランク軸のジャーナル部に穴を空ける必要はないため、クランク軸の強度アップにも貢献できる。
【００１４】
なお、円板状スラストメタルとクランクアームとの間の摺接面には環状溝が介在しているため、潤滑は良好に行われると共に、油膜自身のシール効果により、オイル漏れも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は内燃機関の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】（Ａ）は図２のIIIA-IIIA 視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、内燃機関はシリンダボア２が形成されたシリンダブロック１を備えおり、シリンダボア２にはピストン３が摺動自在に嵌まっている。シリンダブロック１の下面部には、ジャーナルキャップ４，５を介してクランク軸６が回転自在に保持されている。シリンダブロック１とジャーナルキャップ４，５は機関本体を構成している。図示していないが、シリンダブロック１の下面にはオイルパンが固定されている。
【００１７】
本実施形態の内燃機関は２気筒であり、このため、クランク軸６は、一端と他端との側に位置したメインジャーナル７と、両者の間に位置した中間ジャーナル８との３つのクランクジャーナルを有しており、メインジャーナル７と中間ジャーナル８との間にそれぞれ一対ずつのクランクアーム９が配置され、クランクアーム９の対は、ジャーナル７，８の軸心から偏心したクランクピン１０で一体に繋がっている。
【００１８】
クランクピン１０とピストン３とは連接棒１１で連結されている。連接棒１１は、本体１２とこれにボルト（図示せず）で固定されたピンキャップ１３とからなっており、クランクピン１０は半割り式の滑り軸受け（メタル軸受け）１４で抱持されている。本実施形態のクランク軸６は全体が一体に構成されているが、組み立て式を採用することも可能である。
【００１９】
メインジャーナル７は、半割り式のコロ軸受け１５を介してメインジャーナルキャップ４で下方から回転自在に保持されており、中間ジャーナル８も、半割り式のコロ軸受け１５を介して中間ジャーナルキャップ５で下方から回転自在に保持されている。両ジャーナルキャップ４，５はボルト１６でシリンダブロック１のメイン軸受け部１７及び中間軸受け部１８に固定されている。敢えて述べるまでもないが、図（Ａ）に示すように、コロ軸受け１５は、インナーレース１５ａと、アウターレース１５ｂと、両者の間に配置された多数本のコロ１５ｃとで構成されている（なお、図３ではコロ１５ｃは中心のピッチ円のみを表示して、形状は表示していない。）。
【００２０】
図２，３に示すように、シリンダブロック１の中間軸受け部１８には、コロ軸受け１５の外周面に開口した主送油通路２０が形成されていると共に、主送油通路２０に連通した状態で中間軸受け部１８の左右側面に開口した枝送油通路２１が形成されており、これら主送油通路２０と枝送油通路２１とにより、請求項に記載した送油通路が構成されている。
【００２１】
枝送油通路２１はクランクアーム９の外側面と対向する位置に形成されており、中間軸受け部１８と中間ジャーナルキャップ５との外側面に、枝送油通路２１が開口した側面視円形の凹所２２を形成し、この凹所２２に、円板状スラストメタル２３をずれ不能で離脱不能に嵌め込んでいる（円板状スラストメタル２３は、ビス等で固定してもよい。）。
【００２２】
正確に述べると、図３に示すように、凹所２２は、中間軸受け部１８に形成した下向き開口半円部２２ａと、中間ジャーナルキャップ５に形成した上向き開口半円部２２ｂとが合わさることで全体として円形になっており、円板状スラストメタル２３も、中間軸受け部１８の下向き開口半円部２２ａに嵌まる上半部２３ａと、中間ジャーナルキャップ５の上向き開口半円部２２ｂに嵌まる下半部２３ｂとにより、全体として円板形状が構成されている。
【００２３】
そして、円板状スラストメタル２３の外側面に環状溝２４を形成すると共に、円板状スラストメタル２３の上半部２３ａには、枝送油通路２１と環状溝２４とに連通する通し穴２５を空けている。
【００２４】
他方、クランクアーム９には、円板状スラストメタル２３の環状溝２４に連通するようにクランクアーム９の側面に開口した第１給油通路２６と、第１給油通路２６に連通すると共にクランクピン１０の外周面に開口した第２給油通路２７とが形成されている。敢えて述べるまでもないが、第１給油通路２６はクランクアーム９の側面と直交した姿勢になっており、第２給油通路２７はクランクピン１０の外周面に対して直交している。第１給油通路２６と第２給油通路２７とで請求項に記載した給油通路が構成されている。
【００２５】
一対のクランクアーム１０のうち片方のクランクアーム１０の第１給油通路２６はクランクアーム９を軸方向に貫通しており、シリンダブロック１の主軸受け部１７にも開口している。そして、この主軸受け部１７の開口部はプラグ２８で塞がれているが、第１給油通路２６を鋳造によって形成する場合は、クランクアーム９を貫通させる必要はないのでプラグ２８は不要である。また、主軸受け部１７に円板状スラストメタル２３を装着することも可能であり、この場合もプラグ２８は不要になる。
【００２６】
以上の構成において、オイルポンプからオイルギャラリーを介して主送油通路２０に送られたオイルは、中間ジャーナル８のコロ軸受け１５を冷却すると共に、枝送油通路２１からメインジャーナル７の環状溝２４に入る。そして、この環状溝２４からクランクアーム９の給油通路２６，２７に送られて、クランクピン１０と滑り軸受け１４との間の潤滑及び冷却が行われる。つまり、クランクアーム９はクランクピン１０の軸心回りに回転するが、主送油通路２０は常にメインジャーナル７の環状溝２４に向いて開口しているため、クランクアーム９が回転してもオイルは常に給油通路２６，２７に供給されるのであり、これにより、クランクピン１０を的確に潤滑及び冷却できるのである。潤滑に供されたオイルは隙間からクランク室に流下する。
【００２７】
そして、送油通路２０，２１は鋳造で容易に形成できると共に、枝送油通路２１を塞ぐプラグは不要であるため、シリンダブロック１の加工にはさほどの手間は要しない。他方、第１給油通路２６及び第２給油通路２７はドリル加工で形成されるが、いずれもドリルは加工面に対して直交するため、滑り現象を防止して容易に加工できる。特に、本実施形態では、２つのクランクアーム１０の第１主送給油通路２６を１回のドリル加工で一挙に形成できるため、作業性に優れている。また、プラグ２８は１個でよいため、さほどの手間にはならない。
【００２８】
本実施形態では、円板状スラストメタル２３のうちクランクアーム１０に摺接する面のみに環状溝２４を形成したが、環状溝２４を両面に形成することも可能である。この場合は、通し穴２５を枝送油通路２１に位置合わせする必要がないため、円板状スラストメタル２３を構成する２つの部材２３ａ，２３ｂの方向性がなくなり、その結果、組み付けを容易化できる（この場合は、通し穴２５を複数形成してもよい。）。
【００２９】
また、円板状スラストメタル２３はクランクアーム１０に装着することも可能である。或いは、軸受け部１８とクランクアーム９との両方に円板状スラストメタル２３を装着して、円板状スラストメタル２３同士を摺接させることも可能である。更に、円板状スラストメタル２３を使用せずに、軸受け部１８とクランクアーム１０とを直接に摺接させて、いずれかに環状溝２４を形成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本願発明は内燃機関に実際に適用できる。従って、産業上、利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  機関本体の主要部であるシリンダブロック
２  シリンダボア
３  ピストン
４  機関本体の一部を構成するメインジャーナルキャップ
５  機関本体の一部を構成する中間ジャーナルキャップ
６  クランク軸
７  メインジャーナル
８  中間ジャーナル
９  クランクアーム
１０  クランクピン
１１  連接棒
１４  滑り軸受け
１７  主軸受け部
１８  中間軸受け部
２０  主送油通路
２１  枝送油通路
２３  円板状スラストメタル
２４  環状溝
２５  通し穴
２６  第１給油通路
２７  第２給油通路
【図１】
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【図２】
2013113254.tif 000004
【図３】
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