(57)【要約】【課題】転がり軸受で支持されるクランクシャフトのクランクピンに対して容易に潤滑油を供給できるクランクシャフトの給油構造を提供する。【解決手段】クランクアーム４にはころ軸受６の外輪９の一端部９ａが挿入可能な環状溝が形成されている。ころ軸受６は外輪９の一端部９ａが環状溝１０に挿入された状態でクランクジャーナル２に装着されている。ころ軸受６の外輪９にはその内部を経由して環状溝１０内に潤滑油を供給できる第１油通路１６が形成され、かつクランクピン３及びクランクアーム４には環状溝１０の内面１０ａ及びクランクピン３の外周面３ａにそれぞれ開口する第２油通路１７が形成されている。【選択図】図１
2009210051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクジャーナルと、クランクピンと、前記クランクジャーナルと前記クランクピンとを接続するクランクアームとを有し、前記クランクジャーナルに装着された転がり軸受にて支持されるクランクシャフトに適用されるクランクシャフトの給油構造であって、
前記クランクアームには前記転がり軸受の外輪の一端部が挿入可能な環状溝が形成され、前記転がり軸受は前記一端部が前記環状溝に挿入された状態で前記クランクジャーナルに装着され、前記転がり軸受の前記外輪にはその内部を経由して前記環状溝内に潤滑油を供給できる第１油通路が形成され、かつ前記クランクピン及び前記クランクアームには前記環状溝の内面及び前記クランクピンの外周面にそれぞれ開口する第２油通路が形成されている、ことを特徴とするクランクシャフトの給油構造。
【請求項２】
前記第１油通路は、前記外輪の外周面及び前記一端部のそれぞれに開口している請求項１に記載の給油構造。
【請求項３】
前記第１油通路は、前記外輪の内周面に開口している請求項２に記載の給油構造。
【請求項４】
前記クランクシャフトは、前記クランクアームと前記クランクジャーナルとの接続部分の反対側に設けられ、かつ前記外輪の他端部が挿入可能な他の環状溝が形成された他のクランクアームを有し、
前記転がり軸受は、前記外輪の前記他端部が前記他の環状溝に挿入された状態で前記クランクジャーナルに装着されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の給油構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受にて支持されるクランクシャフトの給油構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、クランクシャフトの支持をクランクジャーナルに装着される滑り軸受にて行うことが広く行われている。クランクシャフトを滑り軸受にて支持する場合はクランクジャーナルとの間に油膜が保持されるように所定の油圧で滑り軸受に潤滑油を供給する必要がある。そこで、クランクジャーナル及びクランクピンのそれぞれの外周面に開口する油通路をクランクシャフトの内部に形成し、その油通路に潤滑油を供給することによって滑り軸受の潤滑とクランクピンの潤滑とを同時に行うことが広く行われている。
【０００３】
クランクシャフトと軸受とのフリクションを低減する観点から、こうした滑り軸受の代わりに転がり軸受を利用してクランクシャフトを支持することが提案されている（例えば、特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９３８５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
転がり軸受はころや球等の転動体を保持する外輪や内輪を有しているので、滑り軸受の場合のようにクランクジャーナルの外周面とクランクピンの外周面とを油通路で単純に結んだだけでは外輪又は内輪によって潤滑油の流れが妨げられる。そのため、特許文献１に記載された内燃機関は、複数のクランクジャーナルの一部を滑り軸受で、残りを転がり軸受でそれぞれ支持するとともに、滑り軸受にて支持されるクランクジャーナルと複数のクランクピンとを一本の油通路で結ぶことによりクランクピンに対する潤滑油の供給を行っている。こうした事情から明らかなように、全てのクランクジャーナルを転がり軸受で支持する場合、滑り軸受による支持を前提とした給油構造の設計ではクランクピンに対する潤滑油の供給を十分に行うことが困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、転がり軸受で支持されるクランクシャフトのクランクピンに対して容易に潤滑油を供給できるクランクシャフトの給油構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のクランクシャフトの給油構造は、クランクジャーナルと、クランクピンと、前記クランクジャーナルと前記クランクピンとを接続するクランクアームとを有し、前記クランクジャーナルに装着された転がり軸受にて支持されるクランクシャフトに適用されるクランクシャフトの給油構造であって、前記クランクアームには前記転がり軸受の外輪の一端部が挿入可能な環状溝が形成され、前記転がり軸受は前記一端部が前記環状溝に挿入された状態で前記クランクジャーナルに装着され、前記転がり軸受の前記外輪にはその内部を経由して前記環状溝内に潤滑油を供給できる第１油通路が形成され、かつ前記クランクピン及び前記クランクアームには前記環状溝の内面及び前記クランクピンの外周面にそれぞれ開口する第２油通路が形成されていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００８】
この給油構造によれば、転がり軸受の外輪に形成された第１油通路とクランクピンの外周面に開口する第２油通路とが外輪の一端部が挿入される環状溝を介して連通するので、第１油通路へ供給された潤滑油をクランクピンへ容易に供給することができる。
【０００９】
第１油通路への潤滑油の供給はどのような態様でもよい。例えば、前記第１油通路は、前記外輪の外周面及び前記一端部のそれぞれに開口してもよい（請求項２）。この態様によれば外輪の外周面に第１油通路が開口するため、外輪の外周側から潤滑油を供給することができる。例えば、内燃機関ではクランクシャフトを支持する場合に転がり軸受の外輪がシリンダブロック（クランクケース）に固定されるので、シリンダブロックに形成された油供給通路をシリンダブロックと外輪とが接する部分に開口させることにより、第１油通路へ潤滑油を供給できる。
【００１０】
また、この態様においては、前記第１油通路が前記外輪の内周面に開口してもよい（請求項３）。この場合は、外輪の内周面に保持されるころや球等の転動体に対しても潤滑油を供給することが可能になる。
【００１１】
本発明の給油構造の一態様において、前記クランクシャフトは、前記クランクアームと前記クランクジャーナルとの接続部分の反対側に設けられ、かつ前記外輪の他端部が挿入可能な他の環状溝が形成された他のクランクアームを有し、前記転がり軸受は、前記外輪の前記他端部が前記他の環状溝に挿入された状態で前記クランクジャーナルに装着されてもよい（請求項４）。この場合、外輪の一端部が環状溝に、他端部が他の環状溝にそれぞれ挿入された状態でクランクジャーナルに装着される。つまり、外輪の両端部が二つの環状溝にて支持されることになるので外輪の偏りを防止できる。
【００１２】
なお、本発明に係る転がり軸受は外輪と内輪とを備えた形式の転がり軸受のみならず、内輪が省略された形式の転がり軸受をも含む概念である。また、本発明に係る転がり軸受には転動体としてころを有するころ軸受が含まれる他、転動体として球を有する玉軸受も含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、転がり軸受の外輪に形成された第１油通路とクランクピンの外周面に開口する第２油通路とが外輪の一端部が挿入される環状溝を介して連通するので、第１油通路へ供給された潤滑油をクランクピンへ容易に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る給油構造が適用された内燃機関のクランクシャフトの一部を拡大して示している。クランクシャフト１は直列４気筒型の内燃機関に組み込まれている。クランクシャフト１はシリンダブロック５に対して回転可能に支持されるクランクジャーナル２と、不図示のコンロッドに連結されるクランクピン３と、クランクジャーナル２とクランクピン３とを接続するクランクアーム４とを備えている。なお、図１に示されたクランクジャーナル２はクランクシャフト１の端部から２番目に位置するクランクジャーナルである。他のクランクジャーナル２やクランクアーム４も図示のものと略同一構造であるため説明を省略する。
【００１５】
クランクシャフト１はいわゆる組み立て型のクランクシャフトである。即ち、クランシャフト１はクランクジャーナル２やクランクピン３が圧入等の結合手段にてクランクアーム４に結合され各部品が一体化されることにより構成されている。クランクジャーナル２には転がり軸受としてのころ軸受６が装着されている。クランクシャフト１はころ軸受６を介在させた状態でクランクキャップ７がシリンダブロック５に取付けられることによりシリンダブロック３に対して回転自在に支持される。
【００１６】
ころ軸受６は内輪が省略された形式の軸受として構成されていて、クランクジャーナル２の外周面に配置された転動体としての複数のころ８と、これらのころ８を保持する外輪９とを有している。ころ軸受６の外輪９はその一端部９ａと他端部９ｂとのそれぞれがクランクアーム４に形成された環状溝１０に挿入された状態でクランクジャーナル２に装着されている。ころ軸受６は、クランクシャフト１の組み立て前つまりクランクジャーナル２とクランクアーム４とが結合される前にクランクジャーナル２の外周に配置され、その状態でクランクジャーナル２とクランクアーム４とが結合されることにより図１の位置に装着される。外輪９が挿入される環状溝１０はクランクジャーナル２を取り囲むように環状に延びている。環状溝１０は挿入された外輪９が自由に回転できる程度の寸法を持っている。換言すれば、外輪９と環状溝１０とはすきま嵌めの状態で嵌り合っている。本形態においては、図１の右側のクランクアーム４が本発明に係る他のクランクアームに、右側の環状溝１０が本発明に係る他の環状溝にそれぞれ相当する。
【００１７】
シリンダブロック５のクランク支持部５ａにはころ軸受６に向かって開口する油供給通路１５が形成されている。油供給通路１５は潤滑油が圧送される不図示のメインギャラリに通じており、それにより油供給通路１５には所定の圧力で潤滑油が供給される。ころ軸受６の外輪９にはその外周面９ｃ及び一端部９ａのそれぞれに開口する第１油通路１６が形成されている。外周面９ｃ側の第１油通路１６の開口部は油供給通路１５に通じている。更に第１油通路１６は内周面９ｄにも開口している。これにより、油供給通路１５に供給された潤滑油は図１の矢印で示すように第１油通路１６に導かれ、ころ軸受６の外輪９の内部を経由して環状溝１０内に供給される。これと同時に、ころ８に対しても潤滑油が供給される。クランクピン３及びクランクアーム４にはクランクピン３の外周面３ａ及び環状溝１０の内面１０ａにそれぞれ開口する第２油通路１７が形成されている。従って、第１油通路１６と第２油通路１７とは環状溝１０を介して連通する。これにより、第１油通路１６に供給された潤滑油は第２油通路１７を通じてクランクピン３に供給される。
【００１８】
以上説明した第１の形態によれば、ころ軸受６の外輪９に形成された第１油通路１６とクランクピン３の外周面３ａに開口する第２油通路１７とが外輪９の一端部９ａが挿入される環状溝１０を介して連通するので、第１油通路１６へ供給された潤滑油をクランクピン３へ容易に供給することができる。
【００１９】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図２を参照しながら説明する。第２の形態は第１の形態の変形例に相当し、ころ軸受６の装着形態を除き第１の形態と同一である。以下、第１の形態と共通する構成には図２に同一の参照符号を付して説明を省略する。図２は第２の形態に係る給油構造が適用された内燃機関のクランクシャフトの一部を拡大して示している。図２に示すように、この形態はクランクシャフト２１の一方のクランクアーム４のみに環状溝１０が形成されている。即ち、図２に示したころ軸受６は、その外輪９の一端部９ａのみが環状溝１０に挿入された状態でクランクジャーナル２に装着される。外輪９の他端部９ｂは拘束されていない。この形態においても、第１油通路１６と第２油通路１７とが環状溝１０を介して連通するので、第１の形態と同様の効果を奏する。
【００２０】
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図３及び図４を参照しながら説明する。以下、第１の形態と共通する構成には図３に同一の符号を付して説明を省略する。図３は第３の形態に係る給油構造が適用された内燃機関のクランクシャフトの一部を拡大して示し、図４は図３のころ軸受の詳細を示している。第３の形態は鋳造や鍛造等の加工によって一体に形成されたクランクシャフト３１に適用されている。クランクシャフト３１が一体物であるので、クランクジャーナル２に装着されるころ軸受３２はいわゆる分割型のころ軸受として構成されている。ころ軸受３２は転動体としての複数のころ３３と、それらのころ３３を保持する外輪３４とを有している。
【００２１】
図４に示すように、外輪３４は第１分割部３４Ａと第２分割３４Ｂとに分割されている。この形態では外輪３４の第１分割部３４Ａに第１油通路１６が形成されている。図３に示すように、ころ軸受３２は第２の形態と同様に、その一端部３４ａのみが環状溝１０に挿入された状態でクランクジャーナル２に装着されている。従って、外輪３４の他端部３４ｂは拘束されていない。なお、外輪３４の一端部３４ａを環状溝１０に挿入する都合上、他端部３４ｂとクランクアーム４との間には隙間Ｓが形成されるが、その隙間Ｓは例えばスペーサ（不図示）によって埋めることも可能である。第３の形態においても、ころ軸受３２の外輪３４に形成された第１油通路１６とクランクピン３の外周面３ａに開口する第２油通路１７とが外輪３４の一端部３４ａが挿入される環状溝１０を介して連通するので、第１油通路１６へ供給された潤滑油をクランクピン３へ容易に供給することができる。また、第１油通路１６は外輪３４の外周面３４ｃ及び内周面３４ｄのそれぞれに開口するため、クランクピン３への潤滑油の供給と同時にころ３３に対しても潤滑油を供給できる。
【００２２】
本発明は、上記の各形態に限定されることなく本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上記の各形態では転がり軸受としてころ軸受を用いたが、球を保持する玉軸受を使用して本発明を実施することもできる。また、内輪を備えた転がり軸受を使用して本発明を実施できる。第１油通路が外輪の内周面に開口することは必須ではない。従って、第１油通路を外輪の外周面のみに開口させるようにして本発明を実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一形態に係る給油構造が適用された内燃機関のクランクシャフトの一部を拡大して示した図。
【図２】第２の形態に係る給油構造が適用された内燃機関のクランクシャフトの一部を拡大して示した図。
【図３】第３の形態に係る給油構造が適用された内燃機関のクランクシャフトの一部を拡大して示した図。
【図４】図３のころ軸受の詳細を示した図。
【符号の説明】
【００２４】
１、２１、３１  クランクシャフト
２  クランクジャーナル
３  クランクピン
４  クランクアーム
６  ころ軸受（転がり軸受）
９  外輪
９ａ  一端部
９ｂ  他端部
９ｃ  外周面
９ｄ  内周面
１０  環状溝
１６  第１油通路
１７  第２油通路
３２  ころ軸受（転がり軸受）
３４  外輪
３４ａ  一端部
３４ｂ  他端部
３４ｃ  外周面
３４ｄ  内周面
【図１】
2009210051.tif 000003
【図２】
2009210051.tif 000004
【図３】
2009210051.tif 000005
【図４】
2009210051.tif 000006