オイル通路構造
【課題】エンジンの低回転域から高回転域、オイルが低温から高温の領域において、クランクピンの摺動面に対して十分なオイルを安定的に供給すること。
【解決手段】コネクティングロッド（３８）に揺動可能に連結されるクランクシャフト（３３）と、シリンダブロック（３１）内において複数のクランクジャーナル（３３３）でクランクシャフトを回転可能に支持する複数のジャーナル壁（３１２）とを備え、クランクシャフト（３３）には、一端面（３３５）に形成された開口（３３６）から複数のクランクピン（３３２）の摺動面にオイルを供給する第１のオイル通路（３３１）が形成され、複数のジャーナル壁には、各クランクジャーナルの摺動面にオイルを供給する第２のオイル通路（３１３）が形成され、一部のジャーナル壁とクランクジャーナルとにおいて、第１のオイル通路と第２のオイル通路とが連通する構成にした。
【解決手段】コネクティングロッド（３８）に揺動可能に連結されるクランクシャフト（３３）と、シリンダブロック（３１）内において複数のクランクジャーナル（３３３）でクランクシャフトを回転可能に支持する複数のジャーナル壁（３１２）とを備え、クランクシャフト（３３）には、一端面（３３５）に形成された開口（３３６）から複数のクランクピン（３３２）の摺動面にオイルを供給する第１のオイル通路（３３１）が形成され、複数のジャーナル壁には、各クランクジャーナルの摺動面にオイルを供給する第２のオイル通路（３１３）が形成され、一部のジャーナル壁とクランクジャーナルとにおいて、第１のオイル通路と第２のオイル通路とが連通する構成にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトにオイルを供給するためのオイル通路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒エンジンにおいて、クランクシャフトのクランクピンとコネクティングロッドの大端部（ビックエンド）との間の潤滑は、常に安定的なオイル供給が要求される。一般的な潤滑方式として、シリンダブロックに設けられた複数のジャーナル壁からクランクシャフト内に設けたオイル通路を通って各クランクピンへオイル供給するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のクランクシャフトには、各ジャーナル壁に支持される各クランクジャーナルの外周面（摺接面）にオイル通路の入口が開口され、各クランクピンの外周面（摺接面）にオイル通路の出口が開口されている。
【０００３】
クランクシャフト内のオイル通路は、滑り軸受の油溝を介してジャーナル壁内のオイル通路に連通している。ジャーナル壁内のオイル通路から滑り軸受の油溝にオイルが送り込まれることで、クランクジャーナルに設けた入口側の開口からクランクシャフト内のオイル通路にオイルが入り込む。そして、クランクシャフト内のオイル通路を通って、出口側の開口からクランクピンとコネクティングロッドの大端部との間にオイルが供給される。
【０００４】
また、他の潤滑方式として、クランクシャフトの一端からクランクシャフト内に設けたオイル通路を通ってクランクピンへオイル供給するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のクランクシャフトには、クランクシャフトの一端面にオイル通路の入口が開口され、各クランクピンの外周面にオイル通路の出口が開口されている。この潤滑方式では、クランクシャフトの一端面の開口からオイルが入り込み、オイル通路を通って出口側の開口からクランクピンとコネクティングロッドの大端部との間にオイルが供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００４／０３８１８８号
【特許文献２】特開２００６−２９９８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の潤滑方式では、滑り軸受を介してオイル供給されるため、クランクシャフト内のオイル通路に対するオイル供給が間接的となる。また、クランクシャフトの高回転時には、遠心力によってクランクジャーナルに設けた入口側の開口からクランクシャフト内のオイル通路にオイルが入り難くなる。このため、クランクピンに対するオイル供給不足に陥る可能性があった。この点、特許文献２に記載の潤滑方式は、オイルポンプからのオイルが滑り軸受を介さずに直接的にクランクシャフト内のオイル通路に供給される。また、クランクシャフトの一端面からオイルが送り込まれるため、オイルに作用する遠心力の影響も少ない。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の潤滑方式では、クランクシャフトの一端面からオイルが入り込むため、クランクシャフトの他端側に位置するクランクピンまでのオイル通路が長くなる。このため、オイル粘度が高い低温時には、オイル供給の追従遅れが生じて、クランクシャフトの最奥に位置するクランクピンへのオイル供給不足に陥る可能性があった。この問題を解決するため、オイル供給量を増やすことも考えられるが、オイルポンプの吐出容量が大きくなり、メカロス（機械的損失）が増大するという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、クランクピンに対して十分なオイルを安定的に供給することができるオイル通路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】
【０００９】
本発明のオイル通路構造は、複数のクランクジャーナル間に設けた複数のクランクピンでコネクティングロッドに揺動可能に連結されるクランクシャフトと、シリンダブロック内において前記複数のクランクジャーナルで前記クランクシャフトを回転可能に支持する複数の支持部とを備え、前記クランクシャフトには、一端面に形成された開口から前記複数のクランクピンの摺動面にオイルを供給する第１のオイル通路が形成され、前記複数の支持部には、前記各クランクジャーナルの摺動面にオイルを供給する第２のオイル通路が形成され、一部の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、クランクシャフトの高回転時には、第１のオイル通路を通じて各クランクピンの摺動面にオイルが供給される。また、オイル粘度の高い低温時には、第１のオイル通路内をオイルが流れ難くなるが、連通部分を介して第２のオイル通路から第１のオイル通路のオイルの不足分が補われる。したがって、オイル供給の追従遅れが抑制され、全てのクランクピンの摺動面に対して適切にオイルを供給できる。特にエンジン始動直後の低回転時には、クランクジャーナルにおいてオイルに作用する遠心力が弱まるため、第２のオイル通路から第１のオイル通路にオイルが入り易くなる。さらに、オイルポンプの吐出容量を大きくする必要がないため、メカロス（機械的損失）が増大することもない。
【００１１】
また本発明のオイル通路構造において、前記クランクシャフトの一端面から最も離れた位置の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通する。この構成によれば、オイル粘度の高い低温時に、クランクシャフトの一端面から最も離れたクランクピンの摺動面のオイル供給不足を解消することができる。
【００１２】
また本発明のオイル通路構造において、前記第１のオイル通路の内径は、前記第２のオイル通路の内径より大きい。この構成によれば、クランクピンの摺動面に対して、連通部分を介した第２のオイル通路からのオイル供給よりも第１のオイル通路からのオイル供給を優先させることができる。
【００１３】
また本発明のオイル通路構造において、前記シリンダブロックには、シリンダヘッドにオイルを供給する第３のオイル通路が形成され、前記第３のオイル通路は前記第２のオイル通路に連通する。この構成によれば、エンジン停止時に、シリンダヘッドに供給されたオイルが自重によって第３のオイル通路を介してシリンダブロック側に降りてくる。第３のオイル通路から第２のオイル通路を介してクランクジャーナルの摺動面にオイルが供給されるため、エンジンの再稼働時のオイル切れを無くしてクランクシャフトの焼付きを防止できる。
【００１４】
また本発明のオイル通路構造において、前記コネクティングロッド及び前記クランクピンの摺動面に形成されるオイルクリアランスは、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通される前記支持部及び前記クランクジャーナルの摺動面に形成されるオイルクリアランスよりも大きい。この構成によれば、連通部分におけるオイル漏れが少なくなるため、第２のオイル通路から第１のオイル通路にオイルが流れ易くなり、クランクピンの摺動面に対するオイル供給量を確保できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エンジンの低回転域から高回転域、オイルが低温から高温の領域において、クランクピンの摺動面に対して十分なオイルを安定的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】本実施の形態に係るエンジンのオイル循環を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るクランクシャフト周辺の断面図である。
【図４】図３の斜視図である。
【図５】本実施の形態に係るクランクピンのオイルクリアラス及びクランクジャーナルのオイルクリアランスの説明図である。
【図６】本実施の形態に係るクランクピンへのオイル供給の一例を示す模式図である。
【図７】本実施の形態に係るクランクジャーナルへのエンジン停止時におけるオイル供給の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明のエンジン懸架構造をスポーツタイプの自動二輪車に適用した例について説明するが、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、本発明のエンジン懸架構造を、他のタイプの自動二輪車、四輪、バギー車、雪上車、船舶等にも適用可能である。
【００１８】
図１を参照して、本実施の形態に係る自動二輪車全体の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。なお、以下の図においては、車体前方を矢印ＦＲ、車体後方を矢印ＲＥでそれぞれ示す。
【００１９】
図１に示すように、自動二輪車１は、パワーユニット、電装系等の各部を搭載する鋼製又はアルミ合金製の車体フレーム２を備えている。車体フレーム２のメインフレーム２１は、前端に位置するヘッドパイプ２２から後方に向けて左右二股に分岐し、後下方に傾斜して延在する。メインフレーム２１の下方には、エンジン３の後部が懸架されている。メインフレーム２１の上部には、燃料タンク４が配置される。メインフレーム２１の後部には、上下方向に延在する左右一対のセンターフレーム２３が連なっている。
【００２０】
センターフレーム２３の後部には、後上方に延在する左右一対のシートレール２４が接続されている。シートレール２４の上部には、燃料タンク４の後方に運転者シート５ａ及び同乗者シート５ｂが連接される。運転者シート５ａ及び同乗者シート５ｂの下方には、それぞれに対応してフットレスト５１ａ、５１ｂが設けられている。車体左側の運転者用のフットレスト５１ａの前方には、シフトペダル５２が設けられ、車体右側の運転者用のフットレスト５１ａの前方には、後輪７用のブレーキペダル（不図示）が設けられている。
【００２１】
車体フレーム２の前部上側には、ヘッドパイプ２２に設けられたステアリングシャフトを介して一対のフロントフォーク８が操舵可能に支持されている。一対のフロントフォーク８には前輪緩衝用のサスペンションが内装されている。ステアリングシャフトの上部には、ハンドルバーが設けられており、ハンドルバーの両端にグリップ５５が装着されている。車体左側のハンドルバーには、クラッチレバー５６が設けられ、車体右側のハンドルバーには、前輪６用のブレーキレバー（不図示）が設けられている。一対のフロントフォーク８の下部には、前輪６が回転可能に支持されると共に、前輪６の上部を覆うフロントフェンダ６２が配置される。前輪６には、ブレーキディスク６１が設けられている。
【００２２】
センターフレーム２３の下側には、スイングアーム９が上下方向に揺動可能に連結されており、センターフレーム２３及びスイングアーム９間には後輪緩衝用のサスペンション（不図示）が取り付けられている。スイングアーム９の後部には、後輪７が回転可能に支持される。後輪７には、ドリブンスプロケット１５が設けられており、ドリブンスプロケット１５とエンジン３側のドライブスプロケット（不図示）との間にはドライブチェーン１７が架け渡されている。後輪７の上方は、同乗者シート５ｂの下方に配置されたリヤフェンダ５７により覆われる。後輪７には、ブレーキディスク（不図示）が設けられている。
【００２３】
エンジン３は、例えば、並列４気筒エンジンと変速機（トランスミッション）とからなり、横置き状態でメインフレーム２１に懸架される。エンジン３には、インテークパイプ（不図示）を介して空気が取り込まれ、燃料噴射装置にて空気と燃料とが混合されて燃焼室に供給される。燃焼室内での燃焼後の排気ガスは、エンジン３から下方に延出されたエキゾーストパイプ１１を経てマフラ１２から排気される。また、詳述はしないが、車体フレーム２等には、車体外装として流線形のカウリング１３が設けられている。
【００２４】
エンジン３内には、多数の内部パーツ間にオイルを供給する潤滑構造が形成されている。パーツ間に送りこまれたオイルによりパーツ表面に油膜が形成され、パーツ間の摩擦抵抗や摩耗が低減される。さらに、パーツ表面の油膜は、金属粉を洗浄する洗浄作用、燃焼ガスを封止する気密作用、パーツを冷却する冷却作用、パーツ間の衝撃を和らげる緩衝作用、酸素や水分による錆を防ぐ防錆作用を有している。また、オイルは低温時にオイル粘度が高くなってエンジン各部に供給され難くなる。本実施の形態に係るオイル通路構造では、エンジン内において特に回転量の多いクランクシャフトに対して、オイル粘度に関わらず安定的なオイル供給を可能としている。
【００２５】
以下、図２から図５を参照して、本実施の形態に係るエンジンのオイル通路構造について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るエンジンのオイル循環を示すブロック図である。図３は、本実施の形態に係るクランクシャフト周辺の断面図である。図４は、図３の斜視図である。図５は、本実施の形態に係るクランクピンのオイルクリアラス及びクランクジャーナルのオイルクリアランスの説明図である。なお、図２のブロック図は、主にクランクシャフトに対する供給経路を記載し、その他の供給経路を省略している。
【００２６】
図２に示すように、エンジン３下部に設けられたオイルパン３４には、エンジン３各部に圧送されるオイルが貯留されている。オイルパン３４内のオイルは、クランクシャフト３３で駆動されるオイルポンプ３５によってストレーナ３６から吸入される。このとき、ストレーナ３６に設けられた金網等によって、オイル内から大きな異物が取り除かれる。ストレーナ３６から吸引されたオイルは、オイルポンプ３５によってオイルフィルタ３７を介して、シリンダブロック３１に形成されたメインギャラリー３１１に圧送される。このとき、オイルフィルタ３７の濾紙等によって、オイル内の汚れや細かな異物が取り除かれる。
【００２７】
メインギャラリー３１１に圧送されたオイルは、シリンダブロック３１のジャーナル壁（支持部、図３参照）３１２に支持されたクランクシャフト３３に供給される。クランクシャフト３３には、クランクシャフト３３内の後述する第１のオイル通路３３１を介してクランクピン３３２にオイルが供給される他、ジャーナル壁３１２内の後述する第２のオイル通路３１３を介してクランクジャーナル３３３にオイルが供給される。また、メインギャラリー３１１に圧送されたオイルの一部は、シリンダヘッド３２に設けられたカムシャフト等に供給される。エンジン３各部を潤滑したオイルは、自重によって流れ落ちてオイルパン３４に戻される。
【００２８】
図３に示すように、シリンダブロック３１には、クランクシャフト３３を収容するクランク室３１４を仕切るように複数のジャーナル壁３１２が形成されている。クランクシャフト３３は、複数のクランクジャーナル３３３において複数のジャーナル壁３１２により回転可能に支持されている。各クランクジャーナル３３３の間には、回転軸上に位置するクランクジャーナル３３３に対して偏芯した位置にクランクピン３３２が設けられている。各クランクジャーナル３３３及び各クランクピン３３２は、それぞれクランクアーム３３４を介して一体化されている。なお、一部のクランクアーム３３４には、変速機に動力を伝達するプライマリドライブギヤ３３４ａ及びバランサシャフトに動力を伝達するバランサドライブギヤ３３４ｂが形成されている。
【００２９】
クランクジャーナル３３３は、滑り軸受３１５を介してジャーナル壁３１２に回転可能に支持されている。クランクピン３３２は、滑り軸受３８５を介してコネクティングロッド３８の大端部（ビッグエンド）３８１に揺動可能に連結されている。コネクティングロッド３８の小端部（スモールエンド）３８２には、ピストンピン３８９を介してピストン３８３が連結されている。シリンダ内のピストン３８３の往復動は、コネクティングロッド３８を介してクランクピン３３２に伝達され、クランクピン３３２のクランクジャーナル３３３を中心とした周回移動によりクランクシャフト３３が回転される。
【００３０】
クランクシャフト３３内には、ジェネレータカバー３９の不図示の流路を介してメインギャラリー３１１に連なる第１のオイル通路３３１が形成されている。クランクシャフト３３の一端面３３５には、第１のオイル通路３３１の入口としての開口３３６が形成され、各クランクピン３３２には、第１のオイル通路３３１の出口としての開口３３７が形成されている。また、第１のオイル通路３３１は、隣り合うクランクピン３３２の開口３３７間を斜めに結ぶ複数の流路を有している。クランクシャフト３３の一端面３３５から入り込んだオイルは、第１のオイル通路３３１を通じて、先頭（図示左側）のクランクピン３３２から順番に供給される。そして、開口３３７を介してクランクピン３３２とコネクティングロッド３８に設けられた滑り軸受３８５との間に供給される。
【００３１】
シリンダブロック３１のジャーナル壁３１２には、メインギャラリー３１１に連なる第２のオイル通路３１３が形成されている。第２のオイル通路３１３は、ジャーナル壁３１２内において上下方向に延在しており、滑り軸受３１５に部分的に開口された油溝に連通している。第２のオイル通路３１３から油溝に送り込まれたオイルは、ジャーナル壁３１２に設けられた滑り軸受３１５とクランクジャーナル３３３との間に供給される。また、第１、第２のオイル通路３３１、３１３は、クランクシャフト３３の一端面３３５から最も離れたクランクジャーナル３３３とジャーナル壁３１２において連通している（図６参照）。
【００３２】
この場合、第１のオイル通路３３１は、クランクシャフト３３の一端面３３５から最も離れたクランクジャーナル３３３を径方向に貫通した連通路３３８を介して、第２のオイル通路３１３に連通される。これにより、第２のオイル通路３１３からも第１のオイル通路３３１内にオイルが供給され、オイル粘度の高い低温時等における第１のオイル通路３３１内のオイル不足が補われる。よって、クランクシャフト３３の一端側から最も離れたクランクピン３３２に対しては、クランクシャフト３３の一端側からだけでなく他端側からもオイル供給が行われ、オイル粘度が高い低温時においても安定的なオイル供給が可能となっている。また、オイルポンプ３５の吐出容量を減らしてメカロス（機械的損失）を低減できる。
【００３３】
また、第１のオイル通路３３１の内径は、第２のオイル通路３１３の内径よりも僅かに大きく形成されている。このため、通常時には第２のオイル通路３１３からのクランクピン３３２に対するオイル供給よりも第１のオイル通路３３１からのクランクピン３３２に対するオイル供給が優先される。また、シリンダブロック３１には、シリンダヘッド３２にオイルを送り込むための第３のオイル通路３１６が形成されている（図４参照）。第３のオイル通路３１６は、クランクシャフト３３の上方において上下方向に延在しており、下方において第２のオイル通路３１３に連通されている。
【００３４】
エンジン停止時には、シリンダヘッド３２に供給されたオイルが自重によって第３のオイル通路３１６を介してシリンダブロック３１側に降りてくる。シリンダヘッド３２から降りてきたオイルは、第２のオイル通路３１３に入り込んでクランクジャーナル３３３と滑り軸受３１５の間に供給される。これにより、エンジン再稼働時のオイル切れを無くしてクランクシャフト３３の焼付きが防止される。
【００３５】
また図５Ａ−Ｃに示すように、クランクシャフト３３は、クランクピン３３２の摺動面とコネクティングロッド３８の滑り軸受３８５の摺動面との間にオイルクリアランスＣ１を設けて、コネクティングロッド３８に連結されている。クランクピン３３２におけるオイルクリアランスＣ１は、滑り軸受３８５の内径をＤ１、クランクピン３３２の外径をＤ２とすると以下の式（１）により算出される。
Ｃ１＝（Ｄ１−Ｄ２）／２・・・（１）
このオイルクリアランスＣ１に、第１のオイル通路３３１を介してオイルが供給されることで、クランクピン３３２に対してコネクティングロッド３８を円滑に揺動させる油膜が形成される。
【００３６】
また、クランクシャフト３３は、クランクジャーナル３３３の摺動面とジャーナル壁３１２の滑り軸受３１５の摺動面との間にオイルクリアランスＣ２を設けて、ジャーナル壁３１２に支持されている。クランクジャーナル３３３におけるオイルクリアランスＣ２は、滑り軸受３１５の内径をＤ３、クランクジャーナル３３３の外径をＤ４とすると以下の式（２）により算出される。
Ｃ２＝（Ｄ３−Ｄ４）／２・・・（２）
このオイルクリアランスＣ２に、第２のオイル通路３１３を介してオイルが供給されることで、ジャーナル壁３１２に対してクランクジャーナル３３３を円滑に回転させる油膜が形成される。
【００３７】
この場合、クランクピン３３２におけるオイルクリアランスＣ１は、クランクジャーナル３３３におけるオイルクリアランスＣ２よりも僅かに大きく形成されている。このため、クランクシャフト３３の一端面３３５から最も離れたクランクジャーナル３３３における第１、第２のオイル通路３３１、３１３の連通部分では、オイル漏れが少なくなる。したがって、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１に向ってオイルが流れ易くなるため、クランクシャフト３３の一端側から最も離れたクランクピン３３２に対するオイル供給量が確保される。以上のような構成により、エンジンの低回転域から高回転域、オイルが低温から高温の領域において、クランクピンの摺動面に対して十分なオイルが供給される。
【００３８】
ここで、図６及び図７を参照して、クランクピンに対するオイル供給の一例について説明する。図６は、本実施の形態に係るクランクピンへのオイル供給の一例を示す模式図である。図７は、本実施の形態に係るクランクジャーナルへのエンジン停止時におけるオイル供給の一例を示す模式図である。なお、図６Ａは、エンジンの高速回転時におけるクランクピンへのオイル供給を示し、図６Ｂは、エンジン始動直後の低速回転時におけるクランクピンへのオイル供給を示す。
【００３９】
図６Ａに示すように、エンジン３の高速回転時には、オイルポンプ３５によってメインギャラリー３１１からクランクシャフト３３の一端側にオイルが圧送される。クランクシャフト３３の一端から入り込んだオイルは、第１のオイル通路３３１を通ってクランクシャフト３３の他端に向けて送り込まれる。このように、一端側に位置するクランクピン３３２から奥方に位置するクランクピン３３２に向って順番にオイルが供給される。各クランクピン３３２に供給されたオイルは、各クランクピン３３２の開口３３７から外側に送り出され、各クランクピン３３２の摺動面に油膜を形成する。これにより、クランクピン３３２に対してコネクティングロッド３８の大端部３８１が円滑に揺動される。
【００４０】
またエンジン３の高速回転時には、オイルポンプ３５によってジャーナル壁３１２内の第２のオイル通路３１３にオイルが圧送される。第２のオイル通路３１３内のオイルは、滑り軸受３１５に開口された油溝を介してクランクジャーナル３３３に供給され、クランクジャーナル３３３の摺動面に油膜を形成する。これにより、ジャーナル壁３１２に対してクランクジャーナル３３３が円滑に回転される。
【００４１】
このとき、クランクシャフト３３の他端側において第１、第２のオイル通路３３１、３１３が連通しているが、クランクシャフト３３（クランクジャーナル３３３）の高速回転時にはオイルに作用する遠心力が強いため、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１にオイルが入り込み難い。また、第１のオイル通路３３１の内径よりも第２のオイル通路３１３の内径が小さく形成されている。よって、クランクシャフト３３の高速回転時には、クランクシャフト３３の他端側（最奥）に位置するクランクピン３３２に対して、第２のオイル通路３１３によるオイル供給よりも第１のオイル通路３３１によるオイル供給が優先される。
【００４２】
図６Ｂに示すように、エンジン３始動直後の低速回転時には、オイルポンプ３５によってメインギャラリー３１１からクランクシャフト３３の一端側にオイルが圧送される。クランクシャフト３３の一端から入り込んだオイルは、第１のオイル通路３３１を通ってクランクシャフト３３の他端に向けて送り込まれる。このとき、オイル粘度が高い場合には、第１のオイル通路３３１が長く形成されているため、一端側に位置するクランクピン３３２から奥方に位置するクランクピン３３２にオイルが流れるのに長い時間を要する。したがって、エンジン始動直後では、クランクシャフト３３の一端側からのオイル供給が、他端側のクランクピン３３２に間に合わないおそれがある。
【００４３】
またエンジン３始動直後の低速回転時には、オイルポンプ３５によってジャーナル壁３１２内の第２のオイル通路３１３にオイルが圧送される。第２のオイル通路３１３内のオイルは、滑り軸受３１５に開口された油溝を介してクランクジャーナル３３３に供給され、クランクジャーナル３３３の摺動面に油膜を形成する。このとき、クランクシャフト３３の他端側において連通路３３８を介して第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１にオイルが流れ込む。第２のオイル通路３１３からのオイルは、第１のオイル通路３３１を通ってクランクシャフト３３の他端側に位置するクランクピン３３２に対して供給される。
【００４４】
このように、エンジン始動直後では、クランクシャフト３３の一端側からのオイル供給が間に合わない他端側のクランクピン３３２に対して、クランクシャフト３３の他端側からオイル供給される。この場合、クランクシャフト３３（クランクジャーナル３３３）の低速回転時にはオイルに作用する遠心力が弱いため、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１にオイルが入り込み易くなっている。また、上記したように、クランクピン３３２におけるオイルクリアランスＣ１がクランクジャーナル３３３におけるオイルクリアランスＣ２よりも大きいため、第１、第２のオイル通路３３１、３１３の連通部分でオイル漏れが少なくなる。よって、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１に向ってオイルが流れ易くなっている。
【００４５】
なお、本実施の形態では、第１のオイル通路３３１が、メインギャラリー３１１の上流側において第２のオイル通路３１３に連通されている。よって、エンジン３始動時には、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１へのオイル供給が早くなり、オイル供給の追従遅れが確実に防止される。このように、エンジン３始動直後においても、クランクシャフト３３に対して安定的にオイルが供給される。
【００４６】
図７に示すように、エンジン３停止時には、クランクシャフト３３の各部に供給されたオイルが、エンジン各部を伝ってオイルパン３４に戻される。このとき、シリンダヘッド３２に供給されたオイルが自重によって第３のオイル通路３１６を介してシリンダブロック３１側に降りてくる。第３のオイル通路３１６は、第２のオイル通路３１３に連通しているため、シリンダヘッド３２からのオイルが第２のオイル通路３１３を介してクランクジャーナル３３３に供給される。このため、エンジン再稼働時におけるクランクシャフト３３の焼付きが防止される。
【００４７】
以上のように、本実施の形態に係るオイル通路構造によれば、クランクシャフト３３の高回転時には、第１のオイル通路３３１を通じて各クランクピン３３２の摺動面にオイルが供給される。また、オイル粘度の高い低温時には、第１のオイル通路３３１内をオイルが流れ難くなるが、連通部分を介して第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１のオイルの不足分が補われる。したがって、オイル供給の追従遅れが抑制され、全てのクランクピン３３２の摺動面に対して適切にオイルを供給できる。
【００４８】
また、クランクシャフト３３に対するオイル供給の安定性が確保さえるため、オイルポンプ３５の余分な吐出容量を抑えて、メカロス（機械的損失）を低減できる。また、クランクシャフトの交換により、一部のクランクジャーナルとジャーナル壁とにおける第１、第２のオイル通路３１３の連通路の有無を変更できる。例えば、寒冷地用のエンジンであれば、エンジン始動直後のオイル粘度が高いため、一部のクランクジャーナルに開口が設けられたクランクシャフトを用いるようにする。一方、熱帯地用のエンジンであれば、エンジン始動直後のオイル粘度が低いため、クランクジャーナルに開口が設けられていないクランクシャフトを用いるようにする。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００５０】
例えば、本実施の形態に係るオイル通路構造は、４気筒エンジンを例示して説明したが、この構成に限定されない。一部のクランクジャーナルとジャーナル壁において、第１、第２のオイル通路が連通していればよく、例えば、６気筒エンジンにも適用可能である。６気筒エンジンでは、クランクシャフトの両端部からオイル供給をしても、低温時においてはクランクシャフトの中央部分においてオイル供給不足が発生し易い。この場合、中央部分において第１、第２のオイル通路を連通させることで、低温時のオイル供給不足が防止される。
【００５１】
また、本実施の形態に係るオイル通路構造は、クランクシャフトの一端面から最も離れたクランクジャーナルとジャーナル壁とにおいて第１、第２のオイル通路が連通するが、この構成に限定されない。クランクシャフトの一端面側のクランクジャーナルとジャーナル壁において第１、第２のオイル通路を連通させてもよい。また、複数のクランクジャーナルとジャーナル壁とにおいて第１、第２のオイル通路を連通させてもよい。
【００５２】
また、本実施の形態に係るオイル通路構造は、第１のオイル通路の内径が第２のオイル通路の内径よりも大きく形成されたが、この構成に限定されない。例えば、オイル粘度の高い低温時以外で第１のオイル通路からのオイル供給が優先されるのであれば、第１のオイル通路の内径は、第２のオイル通路の内径と一致していてもよいし、第２のオイル通路の内径よりも小さくてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ 自動二輪車
３ エンジン
３１ シリンダブロック
３１１ メインギャラリー
３１２ ジャーナル壁（支持部）
３１３ 第２のオイル通路
３１４ クランク室
３１５ 滑り軸受
３１６ 第３のオイル通路
３２ シリンダヘッド
３３ クランクシャフト
３３１ 第１のオイル通路
３３２ クランクピン
３３３ クランクジャーナル
３３４ クランクアーム
３３５ 一端面
３３８ 連通路
３４ オイルパン
３５ オイルポンプ
３６ ストレーナ
３８ コネクティングロッド
３８１ 大端部
３８５ 滑り軸受
Ｃ１ オイルクリアランス
Ｃ２ オイルクリアランス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトにオイルを供給するためのオイル通路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒エンジンにおいて、クランクシャフトのクランクピンとコネクティングロッドの大端部（ビックエンド）との間の潤滑は、常に安定的なオイル供給が要求される。一般的な潤滑方式として、シリンダブロックに設けられた複数のジャーナル壁からクランクシャフト内に設けたオイル通路を通って各クランクピンへオイル供給するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のクランクシャフトには、各ジャーナル壁に支持される各クランクジャーナルの外周面（摺接面）にオイル通路の入口が開口され、各クランクピンの外周面（摺接面）にオイル通路の出口が開口されている。
【０００３】
クランクシャフト内のオイル通路は、滑り軸受の油溝を介してジャーナル壁内のオイル通路に連通している。ジャーナル壁内のオイル通路から滑り軸受の油溝にオイルが送り込まれることで、クランクジャーナルに設けた入口側の開口からクランクシャフト内のオイル通路にオイルが入り込む。そして、クランクシャフト内のオイル通路を通って、出口側の開口からクランクピンとコネクティングロッドの大端部との間にオイルが供給される。
【０００４】
また、他の潤滑方式として、クランクシャフトの一端からクランクシャフト内に設けたオイル通路を通ってクランクピンへオイル供給するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のクランクシャフトには、クランクシャフトの一端面にオイル通路の入口が開口され、各クランクピンの外周面にオイル通路の出口が開口されている。この潤滑方式では、クランクシャフトの一端面の開口からオイルが入り込み、オイル通路を通って出口側の開口からクランクピンとコネクティングロッドの大端部との間にオイルが供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００４／０３８１８８号
【特許文献２】特開２００６−２９９８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の潤滑方式では、滑り軸受を介してオイル供給されるため、クランクシャフト内のオイル通路に対するオイル供給が間接的となる。また、クランクシャフトの高回転時には、遠心力によってクランクジャーナルに設けた入口側の開口からクランクシャフト内のオイル通路にオイルが入り難くなる。このため、クランクピンに対するオイル供給不足に陥る可能性があった。この点、特許文献２に記載の潤滑方式は、オイルポンプからのオイルが滑り軸受を介さずに直接的にクランクシャフト内のオイル通路に供給される。また、クランクシャフトの一端面からオイルが送り込まれるため、オイルに作用する遠心力の影響も少ない。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の潤滑方式では、クランクシャフトの一端面からオイルが入り込むため、クランクシャフトの他端側に位置するクランクピンまでのオイル通路が長くなる。このため、オイル粘度が高い低温時には、オイル供給の追従遅れが生じて、クランクシャフトの最奥に位置するクランクピンへのオイル供給不足に陥る可能性があった。この問題を解決するため、オイル供給量を増やすことも考えられるが、オイルポンプの吐出容量が大きくなり、メカロス（機械的損失）が増大するという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、クランクピンに対して十分なオイルを安定的に供給することができるオイル通路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】
【０００９】
本発明のオイル通路構造は、複数のクランクジャーナル間に設けた複数のクランクピンでコネクティングロッドに揺動可能に連結されるクランクシャフトと、シリンダブロック内において前記複数のクランクジャーナルで前記クランクシャフトを回転可能に支持する複数の支持部とを備え、前記クランクシャフトには、一端面に形成された開口から前記複数のクランクピンの摺動面にオイルを供給する第１のオイル通路が形成され、前記複数の支持部には、前記各クランクジャーナルの摺動面にオイルを供給する第２のオイル通路が形成され、一部の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、クランクシャフトの高回転時には、第１のオイル通路を通じて各クランクピンの摺動面にオイルが供給される。また、オイル粘度の高い低温時には、第１のオイル通路内をオイルが流れ難くなるが、連通部分を介して第２のオイル通路から第１のオイル通路のオイルの不足分が補われる。したがって、オイル供給の追従遅れが抑制され、全てのクランクピンの摺動面に対して適切にオイルを供給できる。特にエンジン始動直後の低回転時には、クランクジャーナルにおいてオイルに作用する遠心力が弱まるため、第２のオイル通路から第１のオイル通路にオイルが入り易くなる。さらに、オイルポンプの吐出容量を大きくする必要がないため、メカロス（機械的損失）が増大することもない。
【００１１】
また本発明のオイル通路構造において、前記クランクシャフトの一端面から最も離れた位置の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通する。この構成によれば、オイル粘度の高い低温時に、クランクシャフトの一端面から最も離れたクランクピンの摺動面のオイル供給不足を解消することができる。
【００１２】
また本発明のオイル通路構造において、前記第１のオイル通路の内径は、前記第２のオイル通路の内径より大きい。この構成によれば、クランクピンの摺動面に対して、連通部分を介した第２のオイル通路からのオイル供給よりも第１のオイル通路からのオイル供給を優先させることができる。
【００１３】
また本発明のオイル通路構造において、前記シリンダブロックには、シリンダヘッドにオイルを供給する第３のオイル通路が形成され、前記第３のオイル通路は前記第２のオイル通路に連通する。この構成によれば、エンジン停止時に、シリンダヘッドに供給されたオイルが自重によって第３のオイル通路を介してシリンダブロック側に降りてくる。第３のオイル通路から第２のオイル通路を介してクランクジャーナルの摺動面にオイルが供給されるため、エンジンの再稼働時のオイル切れを無くしてクランクシャフトの焼付きを防止できる。
【００１４】
また本発明のオイル通路構造において、前記コネクティングロッド及び前記クランクピンの摺動面に形成されるオイルクリアランスは、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通される前記支持部及び前記クランクジャーナルの摺動面に形成されるオイルクリアランスよりも大きい。この構成によれば、連通部分におけるオイル漏れが少なくなるため、第２のオイル通路から第１のオイル通路にオイルが流れ易くなり、クランクピンの摺動面に対するオイル供給量を確保できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エンジンの低回転域から高回転域、オイルが低温から高温の領域において、クランクピンの摺動面に対して十分なオイルを安定的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】本実施の形態に係るエンジンのオイル循環を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るクランクシャフト周辺の断面図である。
【図４】図３の斜視図である。
【図５】本実施の形態に係るクランクピンのオイルクリアラス及びクランクジャーナルのオイルクリアランスの説明図である。
【図６】本実施の形態に係るクランクピンへのオイル供給の一例を示す模式図である。
【図７】本実施の形態に係るクランクジャーナルへのエンジン停止時におけるオイル供給の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明のエンジン懸架構造をスポーツタイプの自動二輪車に適用した例について説明するが、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、本発明のエンジン懸架構造を、他のタイプの自動二輪車、四輪、バギー車、雪上車、船舶等にも適用可能である。
【００１８】
図１を参照して、本実施の形態に係る自動二輪車全体の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。なお、以下の図においては、車体前方を矢印ＦＲ、車体後方を矢印ＲＥでそれぞれ示す。
【００１９】
図１に示すように、自動二輪車１は、パワーユニット、電装系等の各部を搭載する鋼製又はアルミ合金製の車体フレーム２を備えている。車体フレーム２のメインフレーム２１は、前端に位置するヘッドパイプ２２から後方に向けて左右二股に分岐し、後下方に傾斜して延在する。メインフレーム２１の下方には、エンジン３の後部が懸架されている。メインフレーム２１の上部には、燃料タンク４が配置される。メインフレーム２１の後部には、上下方向に延在する左右一対のセンターフレーム２３が連なっている。
【００２０】
センターフレーム２３の後部には、後上方に延在する左右一対のシートレール２４が接続されている。シートレール２４の上部には、燃料タンク４の後方に運転者シート５ａ及び同乗者シート５ｂが連接される。運転者シート５ａ及び同乗者シート５ｂの下方には、それぞれに対応してフットレスト５１ａ、５１ｂが設けられている。車体左側の運転者用のフットレスト５１ａの前方には、シフトペダル５２が設けられ、車体右側の運転者用のフットレスト５１ａの前方には、後輪７用のブレーキペダル（不図示）が設けられている。
【００２１】
車体フレーム２の前部上側には、ヘッドパイプ２２に設けられたステアリングシャフトを介して一対のフロントフォーク８が操舵可能に支持されている。一対のフロントフォーク８には前輪緩衝用のサスペンションが内装されている。ステアリングシャフトの上部には、ハンドルバーが設けられており、ハンドルバーの両端にグリップ５５が装着されている。車体左側のハンドルバーには、クラッチレバー５６が設けられ、車体右側のハンドルバーには、前輪６用のブレーキレバー（不図示）が設けられている。一対のフロントフォーク８の下部には、前輪６が回転可能に支持されると共に、前輪６の上部を覆うフロントフェンダ６２が配置される。前輪６には、ブレーキディスク６１が設けられている。
【００２２】
センターフレーム２３の下側には、スイングアーム９が上下方向に揺動可能に連結されており、センターフレーム２３及びスイングアーム９間には後輪緩衝用のサスペンション（不図示）が取り付けられている。スイングアーム９の後部には、後輪７が回転可能に支持される。後輪７には、ドリブンスプロケット１５が設けられており、ドリブンスプロケット１５とエンジン３側のドライブスプロケット（不図示）との間にはドライブチェーン１７が架け渡されている。後輪７の上方は、同乗者シート５ｂの下方に配置されたリヤフェンダ５７により覆われる。後輪７には、ブレーキディスク（不図示）が設けられている。
【００２３】
エンジン３は、例えば、並列４気筒エンジンと変速機（トランスミッション）とからなり、横置き状態でメインフレーム２１に懸架される。エンジン３には、インテークパイプ（不図示）を介して空気が取り込まれ、燃料噴射装置にて空気と燃料とが混合されて燃焼室に供給される。燃焼室内での燃焼後の排気ガスは、エンジン３から下方に延出されたエキゾーストパイプ１１を経てマフラ１２から排気される。また、詳述はしないが、車体フレーム２等には、車体外装として流線形のカウリング１３が設けられている。
【００２４】
エンジン３内には、多数の内部パーツ間にオイルを供給する潤滑構造が形成されている。パーツ間に送りこまれたオイルによりパーツ表面に油膜が形成され、パーツ間の摩擦抵抗や摩耗が低減される。さらに、パーツ表面の油膜は、金属粉を洗浄する洗浄作用、燃焼ガスを封止する気密作用、パーツを冷却する冷却作用、パーツ間の衝撃を和らげる緩衝作用、酸素や水分による錆を防ぐ防錆作用を有している。また、オイルは低温時にオイル粘度が高くなってエンジン各部に供給され難くなる。本実施の形態に係るオイル通路構造では、エンジン内において特に回転量の多いクランクシャフトに対して、オイル粘度に関わらず安定的なオイル供給を可能としている。
【００２５】
以下、図２から図５を参照して、本実施の形態に係るエンジンのオイル通路構造について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るエンジンのオイル循環を示すブロック図である。図３は、本実施の形態に係るクランクシャフト周辺の断面図である。図４は、図３の斜視図である。図５は、本実施の形態に係るクランクピンのオイルクリアラス及びクランクジャーナルのオイルクリアランスの説明図である。なお、図２のブロック図は、主にクランクシャフトに対する供給経路を記載し、その他の供給経路を省略している。
【００２６】
図２に示すように、エンジン３下部に設けられたオイルパン３４には、エンジン３各部に圧送されるオイルが貯留されている。オイルパン３４内のオイルは、クランクシャフト３３で駆動されるオイルポンプ３５によってストレーナ３６から吸入される。このとき、ストレーナ３６に設けられた金網等によって、オイル内から大きな異物が取り除かれる。ストレーナ３６から吸引されたオイルは、オイルポンプ３５によってオイルフィルタ３７を介して、シリンダブロック３１に形成されたメインギャラリー３１１に圧送される。このとき、オイルフィルタ３７の濾紙等によって、オイル内の汚れや細かな異物が取り除かれる。
【００２７】
メインギャラリー３１１に圧送されたオイルは、シリンダブロック３１のジャーナル壁（支持部、図３参照）３１２に支持されたクランクシャフト３３に供給される。クランクシャフト３３には、クランクシャフト３３内の後述する第１のオイル通路３３１を介してクランクピン３３２にオイルが供給される他、ジャーナル壁３１２内の後述する第２のオイル通路３１３を介してクランクジャーナル３３３にオイルが供給される。また、メインギャラリー３１１に圧送されたオイルの一部は、シリンダヘッド３２に設けられたカムシャフト等に供給される。エンジン３各部を潤滑したオイルは、自重によって流れ落ちてオイルパン３４に戻される。
【００２８】
図３に示すように、シリンダブロック３１には、クランクシャフト３３を収容するクランク室３１４を仕切るように複数のジャーナル壁３１２が形成されている。クランクシャフト３３は、複数のクランクジャーナル３３３において複数のジャーナル壁３１２により回転可能に支持されている。各クランクジャーナル３３３の間には、回転軸上に位置するクランクジャーナル３３３に対して偏芯した位置にクランクピン３３２が設けられている。各クランクジャーナル３３３及び各クランクピン３３２は、それぞれクランクアーム３３４を介して一体化されている。なお、一部のクランクアーム３３４には、変速機に動力を伝達するプライマリドライブギヤ３３４ａ及びバランサシャフトに動力を伝達するバランサドライブギヤ３３４ｂが形成されている。
【００２９】
クランクジャーナル３３３は、滑り軸受３１５を介してジャーナル壁３１２に回転可能に支持されている。クランクピン３３２は、滑り軸受３８５を介してコネクティングロッド３８の大端部（ビッグエンド）３８１に揺動可能に連結されている。コネクティングロッド３８の小端部（スモールエンド）３８２には、ピストンピン３８９を介してピストン３８３が連結されている。シリンダ内のピストン３８３の往復動は、コネクティングロッド３８を介してクランクピン３３２に伝達され、クランクピン３３２のクランクジャーナル３３３を中心とした周回移動によりクランクシャフト３３が回転される。
【００３０】
クランクシャフト３３内には、ジェネレータカバー３９の不図示の流路を介してメインギャラリー３１１に連なる第１のオイル通路３３１が形成されている。クランクシャフト３３の一端面３３５には、第１のオイル通路３３１の入口としての開口３３６が形成され、各クランクピン３３２には、第１のオイル通路３３１の出口としての開口３３７が形成されている。また、第１のオイル通路３３１は、隣り合うクランクピン３３２の開口３３７間を斜めに結ぶ複数の流路を有している。クランクシャフト３３の一端面３３５から入り込んだオイルは、第１のオイル通路３３１を通じて、先頭（図示左側）のクランクピン３３２から順番に供給される。そして、開口３３７を介してクランクピン３３２とコネクティングロッド３８に設けられた滑り軸受３８５との間に供給される。
【００３１】
シリンダブロック３１のジャーナル壁３１２には、メインギャラリー３１１に連なる第２のオイル通路３１３が形成されている。第２のオイル通路３１３は、ジャーナル壁３１２内において上下方向に延在しており、滑り軸受３１５に部分的に開口された油溝に連通している。第２のオイル通路３１３から油溝に送り込まれたオイルは、ジャーナル壁３１２に設けられた滑り軸受３１５とクランクジャーナル３３３との間に供給される。また、第１、第２のオイル通路３３１、３１３は、クランクシャフト３３の一端面３３５から最も離れたクランクジャーナル３３３とジャーナル壁３１２において連通している（図６参照）。
【００３２】
この場合、第１のオイル通路３３１は、クランクシャフト３３の一端面３３５から最も離れたクランクジャーナル３３３を径方向に貫通した連通路３３８を介して、第２のオイル通路３１３に連通される。これにより、第２のオイル通路３１３からも第１のオイル通路３３１内にオイルが供給され、オイル粘度の高い低温時等における第１のオイル通路３３１内のオイル不足が補われる。よって、クランクシャフト３３の一端側から最も離れたクランクピン３３２に対しては、クランクシャフト３３の一端側からだけでなく他端側からもオイル供給が行われ、オイル粘度が高い低温時においても安定的なオイル供給が可能となっている。また、オイルポンプ３５の吐出容量を減らしてメカロス（機械的損失）を低減できる。
【００３３】
また、第１のオイル通路３３１の内径は、第２のオイル通路３１３の内径よりも僅かに大きく形成されている。このため、通常時には第２のオイル通路３１３からのクランクピン３３２に対するオイル供給よりも第１のオイル通路３３１からのクランクピン３３２に対するオイル供給が優先される。また、シリンダブロック３１には、シリンダヘッド３２にオイルを送り込むための第３のオイル通路３１６が形成されている（図４参照）。第３のオイル通路３１６は、クランクシャフト３３の上方において上下方向に延在しており、下方において第２のオイル通路３１３に連通されている。
【００３４】
エンジン停止時には、シリンダヘッド３２に供給されたオイルが自重によって第３のオイル通路３１６を介してシリンダブロック３１側に降りてくる。シリンダヘッド３２から降りてきたオイルは、第２のオイル通路３１３に入り込んでクランクジャーナル３３３と滑り軸受３１５の間に供給される。これにより、エンジン再稼働時のオイル切れを無くしてクランクシャフト３３の焼付きが防止される。
【００３５】
また図５Ａ−Ｃに示すように、クランクシャフト３３は、クランクピン３３２の摺動面とコネクティングロッド３８の滑り軸受３８５の摺動面との間にオイルクリアランスＣ１を設けて、コネクティングロッド３８に連結されている。クランクピン３３２におけるオイルクリアランスＣ１は、滑り軸受３８５の内径をＤ１、クランクピン３３２の外径をＤ２とすると以下の式（１）により算出される。
Ｃ１＝（Ｄ１−Ｄ２）／２・・・（１）
このオイルクリアランスＣ１に、第１のオイル通路３３１を介してオイルが供給されることで、クランクピン３３２に対してコネクティングロッド３８を円滑に揺動させる油膜が形成される。
【００３６】
また、クランクシャフト３３は、クランクジャーナル３３３の摺動面とジャーナル壁３１２の滑り軸受３１５の摺動面との間にオイルクリアランスＣ２を設けて、ジャーナル壁３１２に支持されている。クランクジャーナル３３３におけるオイルクリアランスＣ２は、滑り軸受３１５の内径をＤ３、クランクジャーナル３３３の外径をＤ４とすると以下の式（２）により算出される。
Ｃ２＝（Ｄ３−Ｄ４）／２・・・（２）
このオイルクリアランスＣ２に、第２のオイル通路３１３を介してオイルが供給されることで、ジャーナル壁３１２に対してクランクジャーナル３３３を円滑に回転させる油膜が形成される。
【００３７】
この場合、クランクピン３３２におけるオイルクリアランスＣ１は、クランクジャーナル３３３におけるオイルクリアランスＣ２よりも僅かに大きく形成されている。このため、クランクシャフト３３の一端面３３５から最も離れたクランクジャーナル３３３における第１、第２のオイル通路３３１、３１３の連通部分では、オイル漏れが少なくなる。したがって、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１に向ってオイルが流れ易くなるため、クランクシャフト３３の一端側から最も離れたクランクピン３３２に対するオイル供給量が確保される。以上のような構成により、エンジンの低回転域から高回転域、オイルが低温から高温の領域において、クランクピンの摺動面に対して十分なオイルが供給される。
【００３８】
ここで、図６及び図７を参照して、クランクピンに対するオイル供給の一例について説明する。図６は、本実施の形態に係るクランクピンへのオイル供給の一例を示す模式図である。図７は、本実施の形態に係るクランクジャーナルへのエンジン停止時におけるオイル供給の一例を示す模式図である。なお、図６Ａは、エンジンの高速回転時におけるクランクピンへのオイル供給を示し、図６Ｂは、エンジン始動直後の低速回転時におけるクランクピンへのオイル供給を示す。
【００３９】
図６Ａに示すように、エンジン３の高速回転時には、オイルポンプ３５によってメインギャラリー３１１からクランクシャフト３３の一端側にオイルが圧送される。クランクシャフト３３の一端から入り込んだオイルは、第１のオイル通路３３１を通ってクランクシャフト３３の他端に向けて送り込まれる。このように、一端側に位置するクランクピン３３２から奥方に位置するクランクピン３３２に向って順番にオイルが供給される。各クランクピン３３２に供給されたオイルは、各クランクピン３３２の開口３３７から外側に送り出され、各クランクピン３３２の摺動面に油膜を形成する。これにより、クランクピン３３２に対してコネクティングロッド３８の大端部３８１が円滑に揺動される。
【００４０】
またエンジン３の高速回転時には、オイルポンプ３５によってジャーナル壁３１２内の第２のオイル通路３１３にオイルが圧送される。第２のオイル通路３１３内のオイルは、滑り軸受３１５に開口された油溝を介してクランクジャーナル３３３に供給され、クランクジャーナル３３３の摺動面に油膜を形成する。これにより、ジャーナル壁３１２に対してクランクジャーナル３３３が円滑に回転される。
【００４１】
このとき、クランクシャフト３３の他端側において第１、第２のオイル通路３３１、３１３が連通しているが、クランクシャフト３３（クランクジャーナル３３３）の高速回転時にはオイルに作用する遠心力が強いため、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１にオイルが入り込み難い。また、第１のオイル通路３３１の内径よりも第２のオイル通路３１３の内径が小さく形成されている。よって、クランクシャフト３３の高速回転時には、クランクシャフト３３の他端側（最奥）に位置するクランクピン３３２に対して、第２のオイル通路３１３によるオイル供給よりも第１のオイル通路３３１によるオイル供給が優先される。
【００４２】
図６Ｂに示すように、エンジン３始動直後の低速回転時には、オイルポンプ３５によってメインギャラリー３１１からクランクシャフト３３の一端側にオイルが圧送される。クランクシャフト３３の一端から入り込んだオイルは、第１のオイル通路３３１を通ってクランクシャフト３３の他端に向けて送り込まれる。このとき、オイル粘度が高い場合には、第１のオイル通路３３１が長く形成されているため、一端側に位置するクランクピン３３２から奥方に位置するクランクピン３３２にオイルが流れるのに長い時間を要する。したがって、エンジン始動直後では、クランクシャフト３３の一端側からのオイル供給が、他端側のクランクピン３３２に間に合わないおそれがある。
【００４３】
またエンジン３始動直後の低速回転時には、オイルポンプ３５によってジャーナル壁３１２内の第２のオイル通路３１３にオイルが圧送される。第２のオイル通路３１３内のオイルは、滑り軸受３１５に開口された油溝を介してクランクジャーナル３３３に供給され、クランクジャーナル３３３の摺動面に油膜を形成する。このとき、クランクシャフト３３の他端側において連通路３３８を介して第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１にオイルが流れ込む。第２のオイル通路３１３からのオイルは、第１のオイル通路３３１を通ってクランクシャフト３３の他端側に位置するクランクピン３３２に対して供給される。
【００４４】
このように、エンジン始動直後では、クランクシャフト３３の一端側からのオイル供給が間に合わない他端側のクランクピン３３２に対して、クランクシャフト３３の他端側からオイル供給される。この場合、クランクシャフト３３（クランクジャーナル３３３）の低速回転時にはオイルに作用する遠心力が弱いため、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１にオイルが入り込み易くなっている。また、上記したように、クランクピン３３２におけるオイルクリアランスＣ１がクランクジャーナル３３３におけるオイルクリアランスＣ２よりも大きいため、第１、第２のオイル通路３３１、３１３の連通部分でオイル漏れが少なくなる。よって、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１に向ってオイルが流れ易くなっている。
【００４５】
なお、本実施の形態では、第１のオイル通路３３１が、メインギャラリー３１１の上流側において第２のオイル通路３１３に連通されている。よって、エンジン３始動時には、第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１へのオイル供給が早くなり、オイル供給の追従遅れが確実に防止される。このように、エンジン３始動直後においても、クランクシャフト３３に対して安定的にオイルが供給される。
【００４６】
図７に示すように、エンジン３停止時には、クランクシャフト３３の各部に供給されたオイルが、エンジン各部を伝ってオイルパン３４に戻される。このとき、シリンダヘッド３２に供給されたオイルが自重によって第３のオイル通路３１６を介してシリンダブロック３１側に降りてくる。第３のオイル通路３１６は、第２のオイル通路３１３に連通しているため、シリンダヘッド３２からのオイルが第２のオイル通路３１３を介してクランクジャーナル３３３に供給される。このため、エンジン再稼働時におけるクランクシャフト３３の焼付きが防止される。
【００４７】
以上のように、本実施の形態に係るオイル通路構造によれば、クランクシャフト３３の高回転時には、第１のオイル通路３３１を通じて各クランクピン３３２の摺動面にオイルが供給される。また、オイル粘度の高い低温時には、第１のオイル通路３３１内をオイルが流れ難くなるが、連通部分を介して第２のオイル通路３１３から第１のオイル通路３３１のオイルの不足分が補われる。したがって、オイル供給の追従遅れが抑制され、全てのクランクピン３３２の摺動面に対して適切にオイルを供給できる。
【００４８】
また、クランクシャフト３３に対するオイル供給の安定性が確保さえるため、オイルポンプ３５の余分な吐出容量を抑えて、メカロス（機械的損失）を低減できる。また、クランクシャフトの交換により、一部のクランクジャーナルとジャーナル壁とにおける第１、第２のオイル通路３１３の連通路の有無を変更できる。例えば、寒冷地用のエンジンであれば、エンジン始動直後のオイル粘度が高いため、一部のクランクジャーナルに開口が設けられたクランクシャフトを用いるようにする。一方、熱帯地用のエンジンであれば、エンジン始動直後のオイル粘度が低いため、クランクジャーナルに開口が設けられていないクランクシャフトを用いるようにする。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００５０】
例えば、本実施の形態に係るオイル通路構造は、４気筒エンジンを例示して説明したが、この構成に限定されない。一部のクランクジャーナルとジャーナル壁において、第１、第２のオイル通路が連通していればよく、例えば、６気筒エンジンにも適用可能である。６気筒エンジンでは、クランクシャフトの両端部からオイル供給をしても、低温時においてはクランクシャフトの中央部分においてオイル供給不足が発生し易い。この場合、中央部分において第１、第２のオイル通路を連通させることで、低温時のオイル供給不足が防止される。
【００５１】
また、本実施の形態に係るオイル通路構造は、クランクシャフトの一端面から最も離れたクランクジャーナルとジャーナル壁とにおいて第１、第２のオイル通路が連通するが、この構成に限定されない。クランクシャフトの一端面側のクランクジャーナルとジャーナル壁において第１、第２のオイル通路を連通させてもよい。また、複数のクランクジャーナルとジャーナル壁とにおいて第１、第２のオイル通路を連通させてもよい。
【００５２】
また、本実施の形態に係るオイル通路構造は、第１のオイル通路の内径が第２のオイル通路の内径よりも大きく形成されたが、この構成に限定されない。例えば、オイル粘度の高い低温時以外で第１のオイル通路からのオイル供給が優先されるのであれば、第１のオイル通路の内径は、第２のオイル通路の内径と一致していてもよいし、第２のオイル通路の内径よりも小さくてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ 自動二輪車
３ エンジン
３１ シリンダブロック
３１１ メインギャラリー
３１２ ジャーナル壁（支持部）
３１３ 第２のオイル通路
３１４ クランク室
３１５ 滑り軸受
３１６ 第３のオイル通路
３２ シリンダヘッド
３３ クランクシャフト
３３１ 第１のオイル通路
３３２ クランクピン
３３３ クランクジャーナル
３３４ クランクアーム
３３５ 一端面
３３８ 連通路
３４ オイルパン
３５ オイルポンプ
３６ ストレーナ
３８ コネクティングロッド
３８１ 大端部
３８５ 滑り軸受
Ｃ１ オイルクリアランス
Ｃ２ オイルクリアランス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のクランクジャーナル間に設けた複数のクランクピンでコネクティングロッドに揺動可能に連結されるクランクシャフトと、
シリンダブロック内において前記複数のクランクジャーナルで前記クランクシャフトを回転可能に支持する複数の支持部とを備え、
前記クランクシャフトには、一端面に形成された開口から前記複数のクランクピンの摺動面にオイルを供給する第１のオイル通路が形成され、
前記複数の支持部には、前記各クランクジャーナルの摺動面にオイルを供給する第２のオイル通路が形成され、
一部の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通することを特徴とするオイル通路構造。
【請求項２】
前記クランクシャフトの一端面から最も離れた位置の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通することを特徴とする請求項１に記載のオイル通路構造。
【請求項３】
前記第１のオイル通路の内径は、前記第２のオイル通路の内径より大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオイル通路構造。
【請求項４】
前記シリンダブロックには、シリンダヘッドにオイルを供給する第３のオイル通路が形成され、
前記第３のオイル通路は前記第２のオイル通路に連通することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のオイル通路構造。
【請求項５】
前記コネクティングロッド及び前記クランクピンの摺動面に形成されるオイルクリアランスは、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通される前記支持部及び前記クランクジャーナルの摺動面に形成されるオイルクリアランスよりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のオイル通路構造。
【請求項１】
複数のクランクジャーナル間に設けた複数のクランクピンでコネクティングロッドに揺動可能に連結されるクランクシャフトと、
シリンダブロック内において前記複数のクランクジャーナルで前記クランクシャフトを回転可能に支持する複数の支持部とを備え、
前記クランクシャフトには、一端面に形成された開口から前記複数のクランクピンの摺動面にオイルを供給する第１のオイル通路が形成され、
前記複数の支持部には、前記各クランクジャーナルの摺動面にオイルを供給する第２のオイル通路が形成され、
一部の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通することを特徴とするオイル通路構造。
【請求項２】
前記クランクシャフトの一端面から最も離れた位置の前記支持部と前記クランクジャーナルとにおいて、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通することを特徴とする請求項１に記載のオイル通路構造。
【請求項３】
前記第１のオイル通路の内径は、前記第２のオイル通路の内径より大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオイル通路構造。
【請求項４】
前記シリンダブロックには、シリンダヘッドにオイルを供給する第３のオイル通路が形成され、
前記第３のオイル通路は前記第２のオイル通路に連通することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のオイル通路構造。
【請求項５】
前記コネクティングロッド及び前記クランクピンの摺動面に形成されるオイルクリアランスは、前記第１のオイル通路と前記第２のオイル通路とが連通される前記支持部及び前記クランクジャーナルの摺動面に形成されるオイルクリアランスよりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のオイル通路構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８３２１５（Ｐ２０１３−８３２１５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４２１７（Ｐ２０１１−２２４２１７）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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