(57)【要約】【課題】クランクジャーナルを冷却したオイルがミスト化してブローバイガスが増えたりオイル密度が低下したりすることを防止する。【解決手段】クランクジャーナル８，９は、コロ軸受け２２を介してシリンダブロック１と軸受けキャップ４とで回転自在に保持されている。コロ軸受け２２の外周には冷却用環状溝２４が形成されており、冷却用環状溝２４には、シリンダブロック１に設けた送油通路２５からオイルが供給される。オイルは上排出通路２６とサイド排出通路２７とを通ってオイルパン７に流下する。サイド排出通路２７のオイル出口２７ａは、クランクアーム１０の回転エリア２８の外側に位置している。オイルがクランクアーム１０に衝突したり、クランクアーム１０によってオイルに運動エネルギが付与されたりすることはない。このためオイルのミスト化を防止できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸が軸受けを介して機関本体の軸受け部に回転自在に保持されており、前記軸受けの外周面に、前記機関本体に設けた送油通路から冷却用オイルが供給される構成であって、
前記機関本体には、前記軸受けを冷却したオイルを逃がすオイル排出通路が形成されており、前記排出通路のオイル出口を、クランク軸の軸方向から見てクランクアームの回転エリアの外側に位置させている、
内燃機関。
【請求項２】
前記機関本体は、前記クランク軸のクランクジャーナルが半周だけ嵌まる半円状の軸受けが形成されたシリンダブロックと、前記クランクジャーナルの残り半周が嵌まる軸受けキャップとを有しており、前記軸受けキャップは、軸心を挟んだ両側において前記シリンダブロックにボルトで固定されており、かつ、前記シリンダブロックと軸受けキャップとの合わせ面に、前記オイル排出通路が、前記軸受けを挟んだ両側に延びるように形成されており、前記ボルトは前記排出通路の箇所を通っている、
請求項１に記載した内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、クランク軸の支持構造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】
クランク軸のクランクジャーナルは、転がり軸受け又は滑り軸受け（メタル軸受け）を介してシリンダブロック及び軸受けキャップで回転自在に保持されているが、クランク軸の回転によって軸受けが発熱し、甚だしい場合は軸受けの焼き付けを生じるおそれがある。
【０００３】
そこで、軸受けをオイルで強制的に冷却することが提案されており、その例として特許文献１には、軸受けキャップに設けたオイル通路から軸受けの外周に冷却用オイルを供給することが開示されている。この特許文献１では、軸受けを冷却したオイルは、軸受けの外周面を通って外部に流出するようになっている。すなわち、軸受けと軸受け部との隙間からクランク室（或いはオイルパン）に流れ落ちるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０６−７４２３０号のＣＤ−ＲＯＭ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、クランク軸はクランクアームを備えており、このクランクアームがクランク軸の軸心回りに回転しているため、クランク室に落下したオイルは、クランクアームに衝突してミスト化したり、クランクアームによって運動エネルギを付与されてクランク室の内面に衝突してミスト化したりする現象が見られる。クランク室の内部にバランスウエイトを配置している場合は、このバランスウエイトもオイルのミスト化の原因になっている。
【０００６】
このため、特許文献１のように軸受けの端からオイルをクランク軸に流出させる構造では、流出したオイルがクランクアームの攪拌作用によってミスト化する現象が生じる可能性が高く、すると、シリンダボアとピストンとの間から燃焼室に侵入するブローバイガスの量が増えてオイル消費量が増える問題や、オイルミストに気泡が混入することにより、オイルパンに戻ってからオイルポンプで再び各部位に送られて潤滑等の仕事をするにおいて、潤滑不良を招いたりオイル密度低下によるポンプ効率悪化を招いたりする問題が懸念される。
【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（請求項１の発明）の内燃機関は、クランク軸が軸受けを介して機関本体の軸受け部に回転自在に保持されており、前記軸受けの外周面に、前記機関本体に設けた送油通路から冷却用オイルが供給される構成において、前記機関本体には、前記軸受けを冷却したオイルを逃がすオイル排出通路が形成されており、前記排出通路のオイル出口を、クランク軸の軸方向から見てクランクアームの回転エリアの外側に位置させている。
【０００９】
本願発明は請求項２の構成も含んでいる。この請求項２の発明は、請求項１において、前記機関本体は、前記機関本体は、前記クランク軸のクランクジャーナルが半周だけ嵌まる半円状の軸受けが形成されたシリンダブロックと、前記クランクジャーナルの残り半周が嵌まる軸受けキャップとを有しており、前記軸受けキャップは、軸心を挟んだ両側において前記シリンダブロックにボルトで固定されており、かつ、前記シリンダブロックと軸受けキャップとの合わせ面に、前記オイル排出通路が、前記軸受けを挟んだ両側に延びるように形成されており、前記ボルトは前記排出通路の箇所を通っている。なお、「ボルトは前記排出通路の箇所を通っている」とは、ボルトがオイルに触れずに排出通路の近くに位置している場合と、ボルトが排出通路を貫通している場合との両方を含んでいる（ボルトはオイルに触れないのが好ましいと言える。）。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によると、軸受けを冷却したオイルは排出通路を通ってクランク室等に排出されるが、軸方向から見てクランクアームの回転エリアの外側に位置しているため、排出されたオイルがクランクアームに衝突したり、クランクアームによって運動エネルギを付与されたりすることを防止又は著しく抑制して、冷却用オイルのミスト化を防止又は著しく抑制できる。その結果、オイルの消費量を抑制できると共に、気泡の大量混入による潤滑不良やポンプ効率悪化を防止できる。
【００１１】
なお、バランスウエイトがクランク室に配置されている場合、バランスウエイトの回転エリアはクランクアームの回転エリアと殆ど同じであるため、本願発明は、バランスウエイトの悪影響も回避できる。
【００１２】
シリンダブロックは一般に鋳物である一方、軸受けキャップはダイキャスト品又は鋳物であることが殆どであるため、請求項２のように、オイルをシリンダブロックと軸受けキャップとの合わせ面に形成すると、排出通路をシリンダブロックに形成するにしても軸受けキャップに形成するにしても、それらシリンダブロック又は軸受けキャップと同時に排出通路を形成し得るため、加工の手間を抑制できる。
【００１３】
また、軸受けキャップは軸心を挟んだ両側がボルトでシリンダブロックに固定されているが、請求項２の発明によると両方のボルトをオイルで均等に冷却できるため、一方のボルトと他方のボルトとの熱膨張の程度が異なって軸受けがクランクジャーナルに片当たりするような現象を防止でき、その結果、クランクジャーナルを滑らかに支持して回転抵抗増大を回避できる。これにより、燃費向上と機関の耐久性向上とに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】内燃機関の縦断正面図である。
【図２】図１のII-II 視断面図である。
【図３】図３の分離図である。
【図４】（Ａ）は図１の IVA-IVA視概略断面図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ視断面図である。
【図５】（Ａ）は図３（Ａ）の VA-VA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】
【００１５】
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、軸受けキャップ４を介してクランク軸５が回転自在に保持されている。このため、シリンダブロック１には、軸受けキャップ４が下方から嵌まるキャップ保持凹部６を形成している。シリンダブロック１と軸受けキャップ４とは機関本体を構成している。図２に示すように、シリンダブロック１の下面にはオイルパン７が固定されている。
【００１６】
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５は、一端と他端との側に位置したメインジャーナル８と、両者の間に位置した中間ジャーナル９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８と中間ジャーナル９との間にそれぞれ一対ずつのクランクアーム１０が配置され、クランクアーム１０の対は、ジャーナル８，９の軸心から偏心したクランクピン１１で一体に繋がっている。
【００１７】
クランクピン１０とピストン３とは連接棒１３で連結されている。連接棒１３は、本体とこれにボルトで固定されたキャップ１４とからなっており、クランクピン１１は半割り式の滑り軸受け（メタル軸受け）１５で抱持されている。本実施形態のクランク軸５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。
【００１８】
各ジャーナル８，９は、シリンダブロック１に形成した半円形の軸受け部１７と軸受けキャップ４の半円状凹所１８との間に配置されており、軸受け部１７と軸受けキャップ４との間に、転がり軸受けの一例として、インナーレース１９とアウターレース２０との間に多数本のコロ２１を配置したコロ軸受け２２が介在している。図４（Ｃ）に示すように、コロ軸受け２２は、シリンダブロック１の軸受け部１７に嵌まるものと軸受けキャップ４の凹所１８に嵌まるものとの半割り方式になっている。軸受けキャップ４は、ジャーナル８，９の軸心を挟んだ両側の部位が、それぞれ１本ずつのボルト２２でシリンダブロック１に固定されている。
【００１９】
図４（Ｃ）に示すように、コロ軸受け２２におけるアウターレース２０の外周面には、冷却用環状溝２４が全周にわたって形成されている一方、シリンダブロック１には、アウターレース２０の冷却用環状溝２４にオイルを供給する送油通路２５が形成されている。送油通路２５は、クランク軸５の軸方向から見てシリンダボア２の軸線に対して傾斜した姿勢になっている。
【００２０】
更に、軸受けキャップ４のうちシリンダブロック１と重なる面に、溝状の上排出通路２６が半円状凹所１８を挟んだ両側に延びるように形成されており、シリンダブロック１には、上排出通路２６の外端に連通してサイド排出通路２７が形成されている。サイド排出通路２７は、シリンダブロック１を鋳造するに際して一体に形成されており（ドリル加工で形成することも可能である。）、下端に行くに従ってクランク軸５から遠ざかるように傾斜している。なお、図２，３，４（Ａ）ではサイド排出通路２７は模式的に表示しており、実際の穴径よりも小径に表示している（もとより、サイド排出通路２７を図２，３，４（Ａ）で表示している程度の径に設定することも可能である。）。
【００２１】
図５（Ａ）に示すように、上排出通路２６はボルト２２を挟んだ両側に２本ずつ位置しており、２本の上排出通路２６が、それぞれコロ軸受け２２の冷却用環状溝２４とシリンダブロック１のサイド排出通路２７とに連通している。なお、図１の IVA-IVA視断面図である図４（Ａ）では、正確には、ボルト２２は実線で表示されても上排出通路２６は点線で表示されるべきであるが、図５（Ａ）では、便宜的に上排出通路２６も実線で表示している。図５（Ｂ）では上排出通路２６を逆台形状に表示しているが、長方形や正方形、半円形、Ｖ形など各種の形状に設定できる。
【００２２】
上排出通路２６のうちコロ軸受け２２に連通した２つの始端部２６ａは、ボルト２２に近づくに従って互いの間隔が広がるようにハの字形に傾斜しており、両始端部２６ａにボルト２２を挟んだ外側において平行に延びる第１ストレート部２６ｂが接続され、更に、第１ストレート部２６ｂに、当該第１ストレート部２６ｂよりも内側に位置した第２ストレート部２６ｄが接続され、第２ストレート部２６ｄに、互いの間隔を狭めるように傾斜した姿勢でサイド排出通路２７に連通した終端部２６ｃが接続されている。
【００２３】
なお、上排出通路２６はボルト２２の片側を通る１本とすることも可能であり、また、ボルト２２の軸心を通るように１本とすることも可能である。ボルト２２の軸心を通るように形成すると、ボルト２２にオイルが直接当たることになる。基本的には１本で、ボルト２２の周囲の箇所だけ環状に形成して、オイルがボルト２２に触れないようにすることも可能である。
【００２４】
本実施形態では、２本の上排出通路２６とサイド排出通路２７とで排出通路が構成されている。そして、図２及び図４（Ａ）に示すように、クランク軸５の軸方向から見て、クランクアーム１０の回転エリアの外延を符号２８の一点鎖線で示しており、一点鎖線２８で囲われた範囲がクランクアーム１０の回転エリアであるが、サイド排出通路２７の下端のオイル出口２７ａは、クランクアーム１０の回転エリアの外側に位置している。
【００２５】
送油通路２５から送られた冷却用のオイルは、コロ軸受け２２の外周の冷却用環状溝２４に流れ込むことでコロ軸受け２２を冷却し、それから上排出通路２６及びサイド排出通路２７を通り、オイル出口２７ａからオイルパン７に流下する。そして、サイド排出通路２７の下端のオイル出口２７ａは、クランクアーム１０の回転エリアの外側に位置しているため、オイルを大量に供給してもこれがクランクアーム１０の回転によってミスト化することはない。従って、コロ軸受け２２を的確に冷却しつつ、オイルのミスト化を防止して、消費量を抑制できると共に気泡の混入にる弊害を防止できる。
【００２６】
本実施形態では、コロ軸受け２２の冷却手段としてアウターレース２０の外周面に冷却用環状溝２４を形成しているが、シリンダブロック１の軸受け部１７と軸受けキャップ４の半円状凹所１８とに冷却の溝を形成することも可能である。また、上排出通路２６はシリンダブロック１に形成することも可能である（シリンダブロック１と軸受けキャップ４との両方に形成してもよい。）。また、本願発明では、オイルによる冷却手段は、複数のジャーナルのうち少なくとも１つの部位に設けたらよい。更に、軸受けとしては、ボールベアリング（球軸受け）やメタル軸受けなども使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
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】
【００２８】
１  機関本体を構成するシリンダブロック
２  シリンダボア
３  ピストン
４  機関本体を構成する軸受けキャップ
５  クランク軸
６  キャップ保持凹部
７  オイルパン
８，９  クランクジャーナル
１０  クランクアーム
１１  クランクピン
１９  インナーレース
１７  シリンダブロックの軸受け部
１８  軸受けキャップ４の半円状凹所
２０  アウターレース
２１  コロ
２２  転がり軸受けの一例としてのコロ軸受け
２３  ボルト
２４  冷却用環状溝
２５  送油通路
２６  排出通路の一部である上排出通路
２７  排出通路の一部であるサイド排出通路
２７ａ  オイル出口
２８  上排出通路の回転エリアの外延
【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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