JP2007315489A - Crankshaft - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成によって軽量化と潤滑性能を確保しつつ、ベンチレーションを改善すること。
【解決手段】クランクシャフト10は、コンロッドに接続されるピンジャーナル部12と、シリンダブロックに軸受15を介して回転自在に支持されるメインジャーナル部11と、平衡錘としてのカウンターウェイト部13と、をそれぞれ複数備え一体的に構成され、一部のメインジャーナル部11(#2、#4)には呼吸穴20を備え、他のメインジャーナル部11(#1、#3、#5)およびすべてのピンジャーナル部12には、油路16,18を備えた。
【選択図】 図1[PROBLEMS] To improve ventilation while ensuring light weight and lubrication performance with a simple configuration.
A crankshaft includes a pin journal portion connected to a connecting rod, a main journal portion that is rotatably supported by a cylinder block via a bearing, a counterweight portion serving as a balance weight, Each main journal part 11 (# 2, # 4) is provided with a breathing hole 20, the other main journal parts 11 (# 1, # 3, # 5) and all The pin journal portion 12 is provided with oil passages 16 and 18.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、内燃機関(以下、「エンジン」と記す。)のピストンの受けた圧力をコンロッドを介して受け、往復運動を回転運動に変えるクランクシャフトに関し、更に詳しくは、簡易な構成によって軽量化と潤滑性能を確保しつつ、ベンチレーションを改善することができるクランクシャフトに関する。 The present invention relates to a crankshaft that receives pressure received by a piston of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an “engine”) via a connecting rod, and changes reciprocating motion to rotational motion. More specifically, the weight is reduced by a simple configuration. And a crankshaft that can improve ventilation while ensuring lubrication performance.
従来より、自動車の燃費向上等のために、エンジンの小型・軽量化が進められている。エンジンの構成部品であるクランクシャフトはその構成部品の中でも重い部品であり、自動車の燃費を向上させるためにもその軽量化が必要である。 Conventionally, the engine has been made smaller and lighter in order to improve the fuel efficiency of automobiles. The crankshaft, which is a component of the engine, is a heavy component among the components, and it is necessary to reduce its weight in order to improve the fuel efficiency of the automobile.
したがって、従来より、クランクシャフトを軽量化するために、クランクシャフトのジャーナル部等に空洞部(中空部)を設けたものが種々提案されている(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。
Therefore, conventionally, in order to reduce the weight of the crankshaft, various types in which a hollow portion (hollow portion) is provided in a journal portion or the like of the crankshaft have been proposed (see, for example,
エンジンの小型化は、オイルパンを圧迫するので、オイルパンを浅底化させる傾向にある。このオイルパンの浅底化により、クランクケース内におけるピストン下のベンチレーション(空気の流通)が悪化し易くなるため、エンジン高回転時(高速時)のフリクション悪化を招いてしまうという課題があった。 The downsizing of the engine presses the oil pan and tends to make the oil pan shallow. As the oil pan is made shallower, ventilation under the piston in the crankcase (air flow) is likely to be deteriorated, resulting in a problem of friction deterioration at high engine speed (high speed). .
一方、オイルパンを深底化する以外のベンチレーションの改善手段としては、クランクケース内の仕切壁であるバルクヘッドに呼吸穴を設けることも考えられるが、ブロック構造上の制約から、設けられる呼吸穴の大きさにも限界があり、呼吸穴に必要な断面積が確保できない。 On the other hand, as a means of improving ventilation other than deepening the oil pan, it is conceivable to provide a breathing hole in the bulkhead, which is the partition wall in the crankcase. There is a limit to the size of the hole, and the cross-sectional area required for the breathing hole cannot be secured.
また、上記ベンチレーションを改善しつつ、軽量化と各部の潤滑性能を簡易な構成にて確保する必要があり、これらの手段の提供に苦慮していた。 In addition, it is necessary to secure light weight and lubrication performance of each part with a simple configuration while improving the ventilation, and it has been difficult to provide these means.
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって軽量化と潤滑性能を確保しつつ、ベンチレーションを改善することができるクランクシャフトを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a crankshaft capable of improving ventilation while ensuring light weight and lubricating performance with a simple configuration.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項1に係るクランクシャフトは、コンロッドに接続されるピンジャーナル部と、シリンダブロックに回転自在に支持されるメインジャーナル部と、平衡錘としてのカウンターウェイト部と、をそれぞれ複数備え一体的に構成されたクランクシャフトにおいて、一部の前記メインジャーナル部には、空気を流通させるために軸方向に貫通させた呼吸穴を備え、他の前記メインジャーナル部およびすべてのピンジャーナル部であって、互いに隣接した当該メインジャーナル部およびピンジャーナル部には、潤滑油を流通させるために軸表面に開口を有し内部で連通した油路を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a crankshaft according to
また、この発明の請求項2に係るクランクシャフトは、請求項1に記載の発明において、前記呼吸穴を備えた前記メインジャーナル部は、当該呼吸穴を軸径方向に貫く貫通穴を備え、当該貫通穴には潤滑油を流通させる油路用パイプを備えたことを特徴とするものである。 A crankshaft according to a second aspect of the present invention is the crankshaft according to the first aspect, wherein the main journal portion including the breathing hole includes a through hole penetrating the breathing hole in an axial radial direction, The through-hole is provided with an oil passage pipe through which lubricating oil flows.
また、この発明の請求項3に係るクランクシャフトは、請求項1に記載の発明において、前記呼吸穴を備えた前記メインジャーナル部は、軸周方向の表面に環状油路を備えたことを特徴とするものである。 The crankshaft according to a third aspect of the present invention is the crankshaft according to the first aspect, wherein the main journal portion having the breathing hole has an annular oil passage on a surface in an axial circumferential direction. It is what.
また、この発明の請求項4に係るクランクシャフトは、請求項2に記載の発明において、前記呼吸穴を備えていない前記メインジャーナル部の軸心に中空部を設けるとともに、当該中空部によって分断された前記油路を、潤滑油を流通させる油路用パイプで接続したことを特徴とするものである。 A crankshaft according to a fourth aspect of the present invention is the crankshaft according to the second aspect, wherein a hollow portion is provided in an axial center of the main journal portion not provided with the breathing hole, and is divided by the hollow portion. Further, the oil passage is connected by an oil passage pipe through which lubricating oil flows.
この発明に係るクランクシャフト(請求項1)によれば、呼吸穴を備えたことにより軸方向へのベンチレーションを改善することができるとともに、メインジャーナル部の軽量化を実現することができ、油路を備えたことによりメインジャーナル部およびピンジャーナル部での潤滑性能を確保することができる。 According to the crankshaft according to the present invention (Claim 1), the ventilation hole in the axial direction can be improved by providing the breathing hole, and the weight of the main journal portion can be reduced. Lubricating performance in the main journal portion and the pin journal portion can be ensured by providing the path.
また、この発明に係るクランクシャフト(請求項2)によれば、油路用パイプを備えたことにより、呼吸穴に影響されることなく潤滑油の流通路を確保することができる。 Further, according to the crankshaft of the present invention (Claim 2), since the oil passage pipe is provided, it is possible to secure the lubricating oil flow passage without being affected by the breathing hole.
また、この発明に係るクランクシャフト(請求項3)によれば、環状油路を備えたことにより、呼吸穴に影響されることなく潤滑油の流通路を確保することができる。 Further, according to the crankshaft according to the present invention (Claim 3), since the annular oil passage is provided, it is possible to ensure a lubricating oil flow passage without being affected by the breathing hole.
また、この発明に係るクランクシャフト(請求項4)によれば、中空部を設けたことにより更なる軽量化を実現できるとともに、油路用パイプを備えたことにより、中空部に影響されることなく潤滑油の流通路を確保することができる。 Further, according to the crankshaft according to the present invention (Claim 4), it is possible to realize further weight reduction by providing the hollow portion, and to be influenced by the hollow portion by providing the oil passage pipe. Therefore, a lubricating oil flow passage can be secured.
以下に、この発明に係るクランクシャフトの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a crankshaft according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
本実施例1は、本発明を直列4気筒またはV型8気筒のエンジンに適用したものである。図1は、この発明の実施例1に係るクランクシャフトを示す部分断面図である。なお、図1において、符号#1〜#5は、後述する各メインジャーナル部の位置を区別するために便宜上付したものである。
In the first embodiment, the present invention is applied to an in-line 4-cylinder or V-type 8-cylinder engine. 1 is a partial cross-sectional view showing a crankshaft according to
また、図2は、メインジャーナル部およびピンジャーナル部に設けられた油路を示す部分断面図、図3は、ピストン下のベンチレーションの様子を示す断面図である。 2 is a partial cross-sectional view showing oil passages provided in the main journal portion and the pin journal portion, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of ventilation under the piston.
図1に示すように、本実施例1に係るクランクシャフト10は、コンロッド(図示せず)に接続されるピンジャーナル部12と、シリンダブロック21(図3参照)に軸受15を介して回転自在に支持されるメインジャーナル部11と、平衡錘としてのカウンターウェイト部13と、をそれぞれ複数備え一体的に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
そして、一部のメインジャーナル部11(#2、#4)には、図3中の矢印で示すように、ピストン22下での空気を効率よく流通させ、ベンチレーションを改善するために、軸方向に貫通させた呼吸穴20を備えている。
As shown by the arrows in FIG. 3, in order to improve the ventilation by efficiently circulating the air under the
この呼吸穴20を設けたことにより、上記ベンチレーションが促進され、エンジン高回転時(高速時)のフリクション悪化を抑制することができるとともに、クランクシャフト10の軽量化にも資することができる。
By providing this
また、図1および図2に示すように、他のメインジャーナル部11(#1、#3、#5)およびすべてのピンジャーナル部12であって、互いに隣接した当該メインジャーナル部11およびピンジャーナル部12には、オイルパン23からの潤滑油23a(図3参照)を流通させるために、軸表面に開口を有し内部で連通した油路16,18を備えている。すなわち、この油路16によって軸受15での軸受給油を確保することができ、油路16と連通する油路18によってコンロッド給油を確保することができる。
Also, as shown in FIGS. 1 and 2, other main journal portions 11 (# 1, # 3, # 5) and all
以上のように、この実施例1に係るクランクシャフト10によれば、呼吸穴20を備えたことにより軸方向へのベンチレーションを改善することができるとともに、メインジャーナル部11の軽量化を実現することができ、油路16,18を備えたことによりメインジャーナル部11およびピンジャーナル部12での潤滑性能を確保することができる。特に、オイルパン23が浅底化された場合に、これらの効果は絶大である。
As described above, according to the
本実施例2は、直列3気筒またはV型6気筒のエンジンに適用したものである。図4は、この発明の実施例2に係るクランクシャフトを示す部分断面図である。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
The second embodiment is applied to an in-line 3-cylinder or V-type 6-cylinder engine. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a crankshaft according to
図4に示すように、本実施例2に係るクランクシャフト10は、オイルパン23の底が浅い部分に位置するメインジャーナル部11(#2)に呼吸穴20を備えたものである。その他の構成は、上記実施例1の場合と同様であるので、重複説明を省略する。
As shown in FIG. 4, the
以上のように、この実施例2に係るクランクシャフト10によれば、オイルパン23が浅底化され、ベンチレーションを確保し難い直列3気筒またはV型6気筒のエンジンであっても、オイルパン23の底が浅い部分に位置するメインジャーナル部11(#2)に呼吸穴20を備えたことにより、ベンチレーションを改善することができる。
As described above, according to the
図5は、この発明の実施例3に係るクランクシャフトを示す部分断面図、図6は、油路用パイプを示す部分断面図であり、図5のA−A断面を示したものである。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a crankshaft according to
図5および図6に示すように、本実施例3は、上記実施例1の構成に加えて、呼吸穴20を備えたメインジャーナル部11(#2、#4)に、当該呼吸穴20を軸径方向に貫く貫通穴を備え、当該貫通穴に潤滑油23aを流通させる油路用パイプ24を備えたものである。その他の構成は、上記実施例1の場合と同様であるので、重複説明を省略する。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the third embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the
以上のように、この実施例3に係るクランクシャフト10によれば、呼吸穴20に影響されることなく、油路用パイプ24を通じて潤滑油23aを軸径方向に流通させることができ、油路を確保することができる。
As described above, according to the
図7は、この発明の実施例4に係る環状油路を示す部分断面図、図8は、図7のB−B断面図である。
FIG. 7 is a partial sectional view showing an annular oil passage according to
図7および図8に示すように、本実施例4は、上記実施例1の構成に加えて、潤滑油23aを流通させるために、呼吸穴20を備えたメインジャーナル部11(#2、#4)の軸周方向の表面に環状油路26を備えたものである。
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, in the fourth embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, in order to distribute the lubricating
なお、図7では、#4のメインジャーナル部11について図示してある。その他の構成は、上記実施例1の場合と同様であるので、重複説明を省略する。
FIG. 7 shows the # 4
以上のように、この実施例4に係るクランクシャフト10によれば、呼吸穴20に影響されることなく、環状油路26を通じて潤滑油23aを軸周方向に流通させることができ、油路を確保することができる。
As described above, according to the
図9は、この発明の実施例5に係るクランクシャフトを示す断面図、図10は、図9のC部における油路用パイプを示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a crankshaft according to
図9および図10に示すように、本実施例5に係るクランクシャフト10は、上記実施例1に示した構成と以下の点で異なる。すなわち、呼吸穴20を備えたメインジャーナル部11(#2、#3、#4)に当該呼吸穴20を軸径方向に貫く貫通穴を設け、この貫通穴に油路用パイプ30を備えている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
そして更に、呼吸穴20を備えていないメインジャーナル部11(#1、#5)の軸心に中空部20aを設け、当該中空部20aによって分断された油路16を油路用パイプ30で接続してある。
Further, a
なお、各コンロッド給油は、油路16に連通した油路18によって行われる点や、その他の構成は、上記実施例1の場合と同様であるので、重複説明を省略する。
Each connecting rod oil supply is performed by an
以上のように、この実施例5に係るクランクシャフト10によれば、呼吸穴20を備えていないメインジャーナル部11に中空部20aを設けたことにより、更なる軽量化を実現できるとともに、呼吸穴20および中空部20aが形成されたメインジャーナル部11に油路用パイプ30を備えたことにより、呼吸穴20および中空部20aに影響されることなく潤滑油23aの流通路を確保することができる。
As described above, according to the
以上のように、この発明に係るクランクシャフトは、小型・軽量化および低燃費化を図るエンジンに有用であり、特に、簡易な構成によって軽量化と潤滑性能を確保しつつ、ベンチレーションを改善することを目指すエンジンに適している。 As described above, the crankshaft according to the present invention is useful for an engine that is reduced in size, weight, and fuel efficiency, and particularly improves ventilation while ensuring weight reduction and lubrication performance with a simple configuration. Suitable for engines that aim to.
10 クランクシャフト
11 メインジャーナル部
12 ピンジャーナル部
13 カウンターウェイト部
15 軸受
16 油路
18 油路
20 呼吸穴
20a 中空部
21 シリンダブロック
22 ピストン
23 オイルパン
23a 潤滑油
24 油路用パイプ
26 環状油路
30 油路用パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
をそれぞれ複数備え一体的に構成されたクランクシャフトにおいて、
一部の前記メインジャーナル部には、空気を流通させるために軸方向に貫通させた呼吸穴を備え、
他の前記メインジャーナル部およびすべてのピンジャーナル部であって、互いに隣接した当該メインジャーナル部およびピンジャーナル部には、潤滑油を流通させるために軸表面に開口を有し内部で連通した油路を備えたことを特徴とするクランクシャフト。 A pin journal portion connected to the connecting rod, a main journal portion rotatably supported by the cylinder block, a counterweight portion as a balance weight,
In the crankshaft that is configured integrally with a plurality of each,
Some of the main journal parts include a breathing hole that is penetrated in the axial direction in order to circulate air,
The other main journal part and all the pin journal parts, the main journal part and the pin journal part adjacent to each other having an opening on the shaft surface and communicating with the inside in order to circulate the lubricating oil A crankshaft characterized by comprising:
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