(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトのウエブ一側面とこれに対面するジャーナル壁の間に遠心フィルタを設けてクランクシャフトに形成されている強制油路へ連通させるとともに、この遠心フィルタを形成するフィルタ板の基部外側をクランクシャフトの軸受内側面へ密接させたクランクシャフト潤滑装置において、
前記軸受内側面のうち、内周部を前記ウエブ側面に形成された軸受接触部へ直接接触させ、この軸受接触部より外周側の前記軸受内側面に前記フィルタ板の基部を密接させるとともに、
前記ウエブ側面の前記軸受接触部より外周側に、前記フィルタ板の基部を収容するため、前記フィルタ板の板厚よりも広い溝幅をなす基部収容部を形成し、この基部収容部内に収容した前記フィルタ板の基部と前記ウエブ側との間にクリアランスを形成したことを特徴とするクランクシャフト潤滑装置。
【請求項２】
前記フィルタ板を皿バネ状に構成し、自己の復元弾性により基部を前記軸受内側面へ密接させたことを特徴とする請求項１に記載したクランクシャフト潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遠心フィルタ付クランクシャフトに係り、特に軸受精度を高精度に維持できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は実公昭６０−６５７７号に記載された遠心フィルタ付クランクシャフトの構造を示し、クランクシャフト１はジャーナル２，ウエブ３及びクランクピン４からなり、ジャーナル２に設けた油路５，６及びクランクピン４に設けた油路７からなる強制油路を設け、オイルポンプＰから強制的にオイルを供給して、クランクピン４に設けた油穴４ａからコンロッド８の軸受部９等へ潤滑するようになっている。
【０００３】
また、ウエブ３の側面とこれに対面するジャーナル壁１４の間に強制油路へ連通する遠心フィルタ１０が設けられ、この遠心フィルタ１０を形成する壁部の一部を略コーン状のフィルタ板１１で構成している。フィルタ板１１の基部２０はウエブ３とボール軸受１２の間で圧接支持され、外周側端部は油路７の開口部を覆って、ウエブ３の外周側側面へ密接されている。ボール軸受１２はジャーナル２の外周面とジャーナル壁１４の双方へ圧入されている。なお、図中の符号１３は、ウエブ３を挟んだ他側の軸受、１５はシリンダブロック、１６はシリンダライナ、１７はピストンである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記のようにフィルタ板１１の基部をウエブ３とボール軸受１２の間で挟むことによって固定する形式では、フィルタ板１１の板厚のバラツキによってボール軸受１２の転動面ズレを生じることがある。この転動面ズレの発生原理を図４に示す。図４はフィルタ板１１の基部に対する支持構造を拡大して示し、図４のＡは、フィルタ板１１の板厚が厚い場合、図４のＢは薄い場合をそれぞれ誇張した寸法で示す。
【０００５】
すなわち、ボール軸受１２をジャーナル壁１４側へ圧入されるアウターレース２１、ジャーナル２上へ圧入されるインナーレース２２及びボール２３で構成し、ウエブ３の軸受位置規制部３ａとインナーレース２２の間にフィルタ板１１の基部２０を圧接固定するとき、ジャーナル２に対するインナーレース２２の固定位置はフィルタ板１１の板厚のバラツキによって影響を受ける。一方、アウターレース２１のジャーナル壁１４に対する固定位置は一定である。
【０００６】
したがって、図４のＡに示すようにフィルタ板１１の板厚が基準値よりも厚いと、インナーレース２２はそれだけ矢示方向すなわち図の右方向へずれ、インナーレース２２とアウターレース２１の間はそれぞれの中心線間にａなるズレが生じ、これがボール２３の内外の転動面間におけるズレである転動面ズレを生じる。一方、図４のＢに示すように、板厚が基準値より薄い場合にも、インナーレース２２がそれだけ矢示方向すなわち図の左方向へずれるため、インナーレース２２とアウターレース２１の間はそれぞれの中心線間が寸法ｂのようにずれて転動面ズレを生じる。
【０００７】
したがって、このようなフィルタ板１１の基部２０に対する支持構造では、遠心フィルタ１０自体の公差に加えて、フィルタ板１１の板厚公差も合計されることになり、しかも板厚のＪＩＳ規格公差は比較的大きなものに設定されているから、ボール軸受１２を利用してフィルタ板１１の基部２０を固定する構造を採用する限り、ボール軸受１２の転動面を高精度に維持することが困難になった。しかし高速回転するクランクシャフトの軸受は本来的に転動面を高精度に維持することが要求されている。そこで本願発明は遠心フィルタを設けるにもかかわらず、軸受の転動面を高精度に維持できるようにしたクランクシャフト潤滑装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明に係るクランクシャフト潤滑装置は、クランクシャフトのウエブ一側面とこれに対面するジャーナル壁の間に遠心フィルタを設けてクランクシャフトに形成されている強制油路へ連通させるとともに、この遠心フィルタを形成するフィルタ板の基部外側をクランクシャフトの軸受内側面へ密接させたクランクシャフト潤滑装置において、
前記軸受内側面のうち、内周部を前記ウエブ側面に形成された軸受接触部へ直接接触させ、この軸受接触部より外周側の前記軸受内側面に前記フィルタ板の基部を密接させるとともに、
前記ウエブ側面の前記軸受接触部より外周側に、前記フィルタ板の基部を収容するため、前記フィルタ板の板厚よりも広い溝幅をなす基部収容部を形成し、この基部収容部内に収容したフィルタ板の基部と前記ウエブ側との間にクリアランスを形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
本願発明によれば、軸受内側面のうち内周部をウエブ側面に形成された軸受接触部へ直接接触させるとともに、フィルタ板の基部をこの軸受接触部より外周側で軸受内側面へ密接させ、かつウエブ側面の軸受接触部より外周側に、フィルタ板の基部を収容するため、フィルタ板の板厚よりも広い溝幅をなす基部収容部を形成し、この基部収容部内に収容したフィルタ板の基部とウエブ側との間にクリアランスを形成したので、軸受の位置決めはウエブの軸受接触部によって行われ、フィルタ板の基部における板厚を軸受の位置決め精度に関与させないようにできる。したがてフィルタ板の板厚がばらついても軸受の転動面に影響せず、その結果、遠心フィルタを軸受に隣接して設けるにもかかわらず軸受の転動面ズレを防ぎ、転動面を高精度に維持できる。
【００１０】
また、フィルタ板を皿バネ状にすると、自己の復元弾性により基部を軸受へ密接させることができるので、強制油路の一部でもある遠心フィルタをフィルタ板で液密に覆うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１はクランクシャフトの軸受接触部分を拡大して示す図３に対応する図、図２はそのフィルタ板を軸受に密接する前の状態を示す部分拡大断面図である。なお、本実施例は前記従来例に対してフィルタ板の支持構造を変更している点が主要な相違点であるため、符号を共通に用いるとともに、フィルタ板及び軸受構造以外の部分については、原則として説明を省略し、前記従来例の説明を援用する。
【００１２】
図１において、ボール軸受１２はアウターレース２１をジャーナル壁１４へ圧入するとともに、インナーレース２２はジャーナル２上に形成された太径段部２４上へ緩く支持される。このボール軸受１２の位置決めはジャーナル２上のワッシャ３０及びギヤ３１を介して軸端のネジ部３２へナット３３を締結することにより、ワッシャ３０とウエブ３の側面との間で行われる。
【００１３】
フィルタ板１１は油路７の開口端を覆ってウエブ３の側面とこれに対面するジャーナル壁１４及びボール軸受１２の間に遠心フィルタ１０を区画する。なお、フィルタ板１１の詳細は後述する。
【００１４】
ウエブ３を挟んで他側に位置するジャーナル２のボール軸受１３は、アウターレース３４をジャーナル壁１４へ圧入し、インナーレース３５をジャーナル２の太径段部３７上へ圧入してある。符号３６はボールである。
【００１５】
図２はフィルタ板１１及びその取付構造の詳細を示し、フィルタ板１１は鉄等のバネ性がある適宜金属からなり、プレス成形等の適宜方法によって中心部がボール軸受１２方向へ凸となる略コーン状をなすように形成される。
【００１６】
その基部２０は、階段状に屈曲してボール軸受１２と接触しないフリー状態では太径段部２４の上へ張り出し、太径段部２４へボール軸受１２のインナーレース２２を外嵌した組み付け状態では、ボール軸受１２の内側面によってウエブ３の側面方向へ弾性変形して押し込まれる。
【００１７】
ウエブ３のインナーレース２２の内側面と対面する部分には環状凹部である基部収容部２６が形成され、この基部収容部２６とインナーレース２２の内側面との間に基部２０を収容する溝が形成され、この溝中にインナーレース２２の内側面によって押し込まれた基部２０が収容される。
【００１８】
ウエブ３の側面で基部収容部２６より内周側に軸受接触部２５が形成されている。軸受接触部２５は太径段部２４方向へ向かって基部収容部２６よりも一段外側位置に形成された環状の凹部として切削加工により形成される。軸受接触部２５はインナーレース２２の内側面が直接接触することによりその位置決めをする部分である。
【００１９】
軸受接触部２５と基部収容部２６は階段状に連続し、軸受接触部２５と基部収容部２６の間隔はすなわち基部２０を収容する基部収容部２６とインナーレース２２との間に形成される溝の幅ｄをなし、この幅ｄはフィルタ板１１の板厚ｔよりも若干大きくなっている。したがって、基部２０がこの部収容部２６とインナーレース２２との間に形成される溝内へ入るとクランクピン４側に若干のクリアランスを生じるようになっている。
【００２０】
フィルタ板１１の外周部はカール部２７をなし、ウエブ３の側面外周側に形成された環状凹曲面部２８へ密接される。カール部２７と環状凹曲面部２８の間は、ボール軸受１２のインナーレース２２が基部２０を弾性変形させてウエブ３側へ押し込むことにより液密になり、遠心フィルタ１０内のオイル漏れを防止している。
【００２１】
フィルタ板１１によって覆われた遠心フィルタ１０は、油路６及び７と連通し、クランクシャフト１が高速回転することにより、オイル中に混入する金属くず等Ｎ不純物を遠心力で外方へ分離するようになっている。このような不純物の除去されたオイルは遠心フィルタ１０から油路７へ送られ、さらに油穴４ａから軸受部９へ給油される。
【００２２】
次に、本実施例の作用を説明する。図２において、フィルタ板１１をジャーナル２の上へ嵌めてウエブ３の側面へ被せてから、予めクランクケースのジャーナル壁１４へ圧入固定されているボール軸受１２へジャーナル２の一端を押し込み、ボール軸受１２のインナーレース２２を太径段部２４上へ外嵌し、続いてジャーナル２へワッシャ３０及びギヤ３１を嵌め、軸端のネジ部３２へナット３３を締結する。
【００２３】
これにより、インナーレース２２は軸受接触部２５へ直接接触してワッシャ３０と軸受接触部２５の間に位置決め固定される。また、インナーレース２２の嵌装前の状態で軸受接触部２５から太径段部２４上へ若干寸法ｃだけ張り出していた基部２０はボール軸受１２のインナーレース２２内側面へ当接することにより、寸法ｃの分だけ弾性変形されてボール軸受１２のインナーレース２２と基部収容部２６の間に形成される溝内へ押し込まれる。
【００２４】
このときインナーレース２２と基部収容部２６の間に形成される溝幅ｄよりも基部２０の板厚ｔの方が小さいので、基部２０は基部収納部２６へ若干のクリアランスをもって収容される。同時に、自己の復元弾性によりボール軸受１２へ液密に接触するようになっている。このときフィルタ板１１の外周部はカール部２７が凹曲面部２８内へ液密に接触されるため、フィルタ板１１は遠心フィルタ１０を液密に密閉できる。
【００２５】
したがって、従来のように基部２０を介在することなく、インナーレース２２の位置決めが軸受接触部２５との直接接触で行われるので、フィルタ板１１における板厚のバラツキによる影響を排除でき、インナーレース２２の位置決めはそれ自体の精度と、軸受接触部２５の加工精度で決まることになる。しかも、軸受接触部２５は高い加工精度の切削加工で形成できるから、インナーレース２２の位置決めを正確にでき、ボール軸受１２の転動面ズレを防止して軸受精度を高精度に維持できるようになる。
【００２６】
そのうえ、フィルタ板１１を皿バネ状とし、基部２０をインナーレース２２の内側面を利用して弾性変形させながら固定するので、フィルタ板１１の復元弾性により基部２０をインナーレース２２の内側面へ液密に圧接させ、かつ外周側のカール部２７を凹曲面部２８内へ液密に圧接させることができ、その結果、遠心フィルタ１０を液密に密閉できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るクランクシャフトの拡大断面図
【図２】その遠心フィルタ板を固定する前の状態を示す部分拡大断面図
【図３】従来例のクランクシャフト部分を示す断面図
【図４】その軸受における転動面ズレの発生原理説明図
【符号の説明】
１：クランクシャフト、２：ジャーナル、３：ウエブ、４：クランクピン、
５：油路、６：油路、７：油路、９：コンロッド軸受部、１０：遠心フィルタ、１１：フィルタ板、１２：ボール軸受、１４：ジャーナル壁、２０：基部、２１：アウターレース、２３：ボール、２５：軸受接触部、２６：基部収容部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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