專利名稱：發(fā)動機(jī)的潤滑裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車等的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，特別是涉及降低潤滑油量的裝置。
背景技術(shù)：
基于圖14說明現(xiàn)有的雙缸以上4沖程發(fā)動機(jī)中的潤滑裝置的供油系統(tǒng)。成為潤滑對象的軸承是，與曲軸I的軸頸(journal) 2嵌合的軸頸軸承3、曲柄銷4和連桿5之間與曲柄銷4嵌合的連桿大端部軸承6、和與活塞9的活塞銷7嵌合的連桿小端部軸承8。在凸輪軸10中是凸輪軸軸承11，在平衡軸12中是平衡軸軸承38 (專利文獻(xiàn)I、同2、同3)。另一方面，成為供給潤滑油的對象的滑動部是活塞9和汽缸內(nèi)壁13之間的活塞滑動部14 ;和凸輪軸10的凸輪15和挺桿16之間的凸輪滑動部17。供油系統(tǒng)，如圖所示，在與內(nèi)置于發(fā)動機(jī)的油泵18連接的主通路19設(shè)置有曲軸I一側(cè)的各氣缸的軸承供油通路21，在凸輪軸10 —側(cè)設(shè)置有軸承供油通路22和各氣缸的滑動部供油通路23。在平衡軸12—側(cè)設(shè)置有軸承供油通路39。上述的軸承供油通路21經(jīng)由軸支承部24從軸頸軸承3的油孔25在徑方向上貫通軸頸2，通過到達(dá)該軸頸軸承3的相反側(cè)內(nèi)周面的通路對軸頸軸承3供油。該軸承供油通路21在軸頸2的內(nèi)部分支，該分支通路26到達(dá)連桿大端部軸承6的內(nèi)徑面對其供油。連桿大端部軸承6具有油孔25。軸承供油通路21、分支通路26和油孔25設(shè)定為0 5 6mm左右的直徑，油孔25不具有限制供油量的功能。經(jīng)由連桿大端部軸承6的上述油孔25進(jìn)入到連桿大端部28的通路向外部開放，從其開放口 29對于上述活塞滑動部14和連桿小端部軸承8，如箭頭A所示，通過利用旋轉(zhuǎn)時的離心力噴射潤滑油進(jìn)行供油(專利文獻(xiàn)2)。另外，在凸輪軸10中，從軸承供油通路22經(jīng)由油孔25對凸輪軸軸承11供油。從滑動部供油通路23也對凸輪15和挺桿16之間的凸輪滑動部17供油。在平衡軸12中，經(jīng)由油孔25從軸承供油通路39對平衡軸軸承38供油。上述的軸承供油通路22、39和油孔25均設(shè)定為0 5 6mm左右的徑，油孔25不具有限制供油量的功能。 上述軸頸軸承3、連桿大端部軸承6、連桿小端部軸承8、凸輪軸軸承11和平衡軸軸承38均使用現(xiàn)有的由軸瓦和軸承構(gòu)成的滑動軸承50 (專利文獻(xiàn)I)。在圖14中，分別對各軸承3、6、8、11和38在括號里附加符號50表不。另一方面，滾針軸承以軸承投影面積小的比例具有高負(fù)載容量和高剛性，與滑動軸承相比具有低摩擦，并且能夠以少的潤滑油量進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)良特性。著眼于該點(diǎn)，作為曲軸的軸頸軸承使用滾針軸承的提案盡早已加以實(shí)施(專利文獻(xiàn)4 )?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平7 - 27126號公報專利文獻(xiàn)2 :日本特開2000 - 161334號公報專利文獻(xiàn)3 :日本特開2000 - 213323號公報
專利文獻(xiàn)4 :美國專利第1921488號說明書和附圖

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明想要解決的問題為了充分發(fā)揮滾針軸承的上述特性，考慮在發(fā)動機(jī)的潤滑裝置中，通過滾針軸承構(gòu)成曲軸I的軸頸軸承3、連桿大端部軸承6、連桿小端部軸承8、凸輪軸軸承11和平衡軸軸承38的全部或一部分。但是，滾針軸承存在潤滑油從相鄰的滾針彼此的間隙向軸承外部容易泄漏的傾向。因此，在與曲軸I有關(guān)的軸承供油通路21中，通過滾針軸承分別構(gòu)成相對位于上游的軸頸軸承3和連桿大端部軸承6，將供油量限制為其運(yùn)轉(zhuǎn)能夠進(jìn)行的程度的情況下，存在位于最下游的活塞滑動部14和連桿小端部軸承8的供油量不足的問題。在該情況下，如上所述，滾針軸承能夠以少的潤滑油量進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，所有由滾針軸承 構(gòu)成的連桿小端部軸承8，即使為少量只要確保能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的量的供油就沒有故障。對此，在活塞滑動部14中，滾針軸承的能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的程度的供油量中，存在供油不足產(chǎn)生潤滑不良的問題。所以，本發(fā)明目的在于提供，在發(fā)動機(jī)的潤滑裝置中，通過使用滾針軸承替代現(xiàn)有的滑動軸承來降低潤滑油量，另一方面，在活塞滑動部中，沒有引起供油不足的問題的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置。用于解決課題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明采用如下結(jié)構(gòu)在雙缸以上的4沖程發(fā)動機(jī)中，對于各氣缸的軸頸軸承、連桿大端部軸承、連桿小端部軸承和活塞滑動部的供油通路與主通路連接，在該發(fā)動機(jī)的潤滑裝置中，所述供油通路包括相對于所述主通路并列連接的軸承供油通路和滑動部供油通路，并且分別構(gòu)成有通過所述軸承供油通路對配置在上游側(cè)的所述軸頸軸和配置在下游側(cè)的所述連桿大端部軸承進(jìn)行供油的通路；和通過所述滑動部供油通路對所述連桿小端部軸承和活塞滑動部進(jìn)行供油的通路，至少所述連桿大端部軸承由滾針軸承構(gòu)成，在所述軸承供油通路設(shè)置有供油限制單元，所述供油限制單元將對于構(gòu)成所述連桿大端部軸承的滾針軸承的供油量限制在能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍。當(dāng)采用上述的結(jié)構(gòu)時，滑動部供油通路從軸承供油通路獨(dú)立，所以即使通過供油限制單元限制軸承供油通路的供油量，也不存在對滑動部供油通路的供油量產(chǎn)生影響的問題。發(fā)明效果采用本發(fā)明，軸承供油通路中，經(jīng)由供油限制單元對滾針軸承進(jìn)行必要的比較少量的供油即可，所以整體的潤滑油量減少，能夠?qū)崿F(xiàn)油泵的小型化。其另一方面，能夠通過滑動部供油通路對活塞滑動部進(jìn)行必要量的供油，所以能夠防止?jié)櫥涣肌?br>

圖I是實(shí)施方式I的供油通路圖。圖2是表示同上的軸頸軸承的一個例子的一部分省略的放大截面圖。圖3是表示同上的軸頸軸承的另外的例子的一部分省略的放大截面圖。
圖4是表示同上的軸頸軸承的另外的例子的一部分省略的放大截面圖。圖5是表示同上的軸頸軸承的另外的例子的一部分省略的放大截面圖。圖6是同上的連桿大端部軸承的一部分省略的放大截面圖。圖7是同上的連桿小端部軸承的一部分省略的放大截面圖。圖8是同上的凸輪軸軸承的一部分省略的放大截面圖。圖9A是記入了現(xiàn)有例的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值的說明圖。圖9B是記入了實(shí)施方式I的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值的說明圖。圖10是實(shí)施方式2的供油通路圖。圖11是實(shí)施方式3的供油通路圖。圖12是實(shí)施方式4的供油通路圖。圖13是實(shí)施方式5的供油通路圖。圖14是現(xiàn)有例的供油通路圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。[實(shí)施方式I]從圖I至圖9所示的實(shí)施方式I的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置的基本的結(jié)構(gòu)與在上述的“背景技術(shù)”中說明過的圖14所示的內(nèi)容相同，所以為了方便理解，對共用的部分標(biāo)注同一符號。在該實(shí)施方式I的情況下，發(fā)動機(jī)也是雙缸以上的4沖程發(fā)動機(jī)，成為潤滑對象的軸承是在曲軸I的軸頸2對每個氣缸設(shè)置的軸頸軸承3、與曲柄銷4嵌合的連桿大端部軸承6和與活塞銷7嵌合的連桿小端部軸承8。另外，在凸輪軸10、平衡軸12 —側(cè)成為潤滑對象的軸承分別是凸輪軸軸承11和平衡軸軸承38。另一方面，成為供給潤滑油的對象的滑動部與現(xiàn)有的情況相同，是活塞9與汽缸內(nèi)壁13之間的活塞滑動部14以及凸輪軸10的凸輪15與挺桿16的凸輪滑動部17。在該實(shí)施方式I中，上述的軸頸軸承3、連桿大端部軸承6、連桿小端部軸承8、凸輪軸軸承11和平衡軸軸承38均由滾針軸承40、41、42、43、44構(gòu)成，所以在附圖和以下的說明中，對于與各軸承3、6、8、11、38各自對應(yīng)的滾針軸承40 44的符號以加上括號進(jìn)行表
/Jn o如圖I所示，潤滑油的供油系統(tǒng)在與內(nèi)置于發(fā)動機(jī)的油泵18連接的主通路19，并列地設(shè)置有與曲軸I對應(yīng)的各氣缸的軸承供油通路21和從軸承供油通路21獨(dú)立的各氣缸的滑動部供油通路33，這點(diǎn)與現(xiàn)有的情況不同。凸輪軸10—側(cè)與現(xiàn)有相同，軸承供油通路22、滑動部供油通路23相對于主通路19并列設(shè)置，即使在平衡軸12，也同樣設(shè)置有軸承供油通路39。上述的軸承供油通路21經(jīng)由軸支承部24從軸頸軸承3 (40)的油孔48在徑方向上貫通軸頸2，通過到達(dá)其軸頸軸承3的相反側(cè)內(nèi)周面的通路，對軸頸軸承3 (40)進(jìn)行供油。軸承供油通路21在軸頸2的內(nèi)部分支，其分支通路26到達(dá)連桿大端部軸承6 (41)的內(nèi)徑面進(jìn)行供油。在凸輪軸10，與現(xiàn)有的情況相同，從軸承供油通路22對凸輪軸軸承11 (43)供油，從各氣缸的滑動部供油通路23對凸輪15與挺桿16之間的凸輪滑動部17供油。在平衡軸12，從軸承供油通路39對平衡軸軸承38 (44)供油。上述的軸承供油通路21的內(nèi)徑與現(xiàn)有的情況同樣設(shè)定為0 5 6mm左右。相對于此，油孔48與軸承供油通路21的內(nèi)徑相比被縮小，軸頸軸承3 (40)和連桿大端部軸承6
(41)設(shè)定為在限制為能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍的供油量的范圍中盡可能小的內(nèi)徑、SP 00. 5 3mm(截面面積0. 2mm2 7_2)。具有該被縮小的內(nèi)徑的油孔48相當(dāng)于在專利請求的范圍中所謂的“供油限制單元”。連桿大端部軸承6 (41)自身不設(shè)置有供油限制單元，但通過上游側(cè)的軸頸軸承3
(40)的上述油孔48來限制對連桿大端部軸承6 (41)的供油量。經(jīng)由上述連桿大端部軸承6 (41)進(jìn)入到連桿大端部28的通路向外部開放，從其 開放口 29對于上述活塞滑動部14和連桿小端部軸承8(42)，如箭頭A所示，通過利用旋轉(zhuǎn)時的離心力噴射潤滑油來進(jìn)行供油。但是，該情況下的供油量，如上所述，在油孔48中被限制，所以活塞滑動部14和連桿小端部軸承8的潤滑相當(dāng)不足。為了補(bǔ)充上述的不足，在該發(fā)明中，如圖I所示，在主通路19另外對各氣缸設(shè)置滑動部供油通路33，從其前端部的供油噴嘴37對滑動部14和連桿小端部軸承8 (42)供給對于它們的潤滑所需要的量的供油(參照箭頭B)?；瑒硬抗┯屯?3從軸承供油通路21獨(dú)立，因此從供油噴嘴37供給的供油量不受到軸承供油通路21中的供油量的限制的影響。通過設(shè)置上述的滑動部供油通路33，如箭頭A、B所示，潤滑油從2個系統(tǒng)的供油通路21、33被供給到滑動部14和連桿小端部軸承8(42)。如上所述，如箭頭A所示的供油量相當(dāng)少，所以實(shí)質(zhì)上僅僅以如箭頭B所示的來自滑動部供油通路33的供油維持必要量的供油。此外，凸輪軸軸承11 (43)的油孔48、平衡軸軸承38 (44)的油孔48的內(nèi)徑也設(shè)定為0 0. 5 3mm。接著，基于圖2至圖8，說明構(gòu)成上述的軸頸軸承3、連桿大端部軸承6、連桿小端部軸承8、凸輪軸軸承11和平衡軸軸承38的滾針軸承40 44的具體的結(jié)構(gòu)。另外的實(shí)施方式中的滾針軸承也相同。圖2至圖5表示構(gòu)成軸頸軸承3的滾針軸承40的諸例。圖2所示的滾針軸承40由外圈45、滾針46和引導(dǎo)滾針46的保持器47構(gòu)成。外圈45和保持器47均通過將被徑方向的分割面對半分割的半環(huán)狀的部件對合而構(gòu)成形成為環(huán)狀的分割型滾針軸承。在外圈45設(shè)置有在徑方向上貫通的上述的油孔48。油孔48具有上述的直徑(0 0. 5 3mm)。在保持器47的兩側(cè)緣的端部外徑面沿全周設(shè)置有鍔部49、49，該鍔部49、49沿外徑方向突出為L形，并且在軸方向相對。突出至各鍔部49的相對內(nèi)表面分別與外圈45的兩端面接近的位置。在上述的鍔部49和外圈45的相對端面之間形成有與現(xiàn)有的滾針軸承的情況相比顯著小的間隙、即外圈側(cè)狹窄部51、51。上述外圈側(cè)狹窄部51的大小設(shè)定為0. 2mm。通過如上所述方式設(shè)定外圈側(cè)狹窄部51的大小，能夠抑制滾針軸承40的旋轉(zhuǎn)扭矩的增加，并將從外圈45和保持器47之間的間隙向軸承外部漏出的潤滑油的量抑制為較少。另外，通過使保持器47的兩側(cè)緣的內(nèi)徑形成為比通常的滾針軸承小，而設(shè)置有與軸頸2接近的小徑內(nèi)徑面52。通過該小徑內(nèi)徑面52和軸頸2形成軸頸側(cè)狹窄部53、53。
上述的滾針軸承40是作為位于軸承供油通路21的上游側(cè)的軸頸軸承3被使用的構(gòu)件，通過上述外圈側(cè)狹窄部51和軸頸側(cè)狹窄部53來抑制潤滑油的泄露。關(guān)于圖3所示的滾針軸承40，作為抑制潤滑油的泄露的單元，在外圈45與保持器47之間存在密封部件54，在保持器47與軸頸2之間存在密封部件55。關(guān)于圖4所示的滾針軸承40，與上述的圖2的情況相同，在保持器47的兩側(cè)緣設(shè)置L形的鍔部49，在該鍔部49與外圈45之間存在密封部件56，在保持器47與軸頸2之間存在密封部件57。關(guān)于圖5所示的滾針軸承40，在外圈45與曲軸臂軸套部58之間和外圈45與配重軸套部59之間分別存在密封部件60。接著，關(guān)于構(gòu)成連桿大端部軸承6的滾針軸承41，如圖6所示，由滾針46和引導(dǎo)滾 針46的保持器47構(gòu)成，并且不具有外圈，直接介于連桿大端部28與曲柄銷4之間。從分支通路26直接進(jìn)行供油。關(guān)于構(gòu)成連桿小端部軸承8的滾針軸承42，如圖7所示，由滾針46和其保持器47構(gòu)成，并且不具有外圈，介于連桿小端部62和活塞銷7之間。不具有油孔，從保持器47和活塞銷7之間的間隙等進(jìn)行供油。關(guān)于構(gòu)成凸輪軸軸承11的滾針軸承43，如圖8所示，是通過外圈45、滾針46和引導(dǎo)該滾針46的保持器47構(gòu)成的普通的軸承，存在于軸支承部61與凸輪軸10之間。設(shè)置在外圈45的油孔48以能夠供給用于該滾針軸承43的運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的量的潤滑油的方式與形成比現(xiàn)有的軸承小的直徑，構(gòu)成“供油量限制單元”。構(gòu)成平衡軸軸承38的滾針軸承44也與其同樣地構(gòu)成。在此，表I表示滑動軸承和滾針軸承的供油量和是否能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)系。表I
......................................................................................................................................................—供汕量 (ml/mi n) I是ff能夠運(yùn)轉(zhuǎn)I
泔動軸承1000能夠運(yùn)轉(zhuǎn)
"250_____運(yùn)轉(zhuǎn)
......ilFSlS"250......麗麗
100能夠運(yùn)轉(zhuǎn)^_I 10 能夠運(yùn)轉(zhuǎn)表2表示上述滾針軸承単體的壽命實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。(表2)
供油量(ml/min)壽命實(shí)驗(yàn)的結(jié)果(h) 壽命比
100555— I
10|577I 1.04根據(jù)上述的表I和表2可知，滾針軸承與滑動軸承相比，即使為1/10 1/100左右的少的供油量也能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，即使為10ml/min左右的少的供油量，也能夠獲得與100ml/min的供油量的情況相同程度的壽命。
實(shí)驗(yàn)例接著，將針對與曲軸I相連的部分的軸頸軸承3、連桿大端部軸承6和連桿小端部軸承8均使用滑動軸承50的現(xiàn)有的情況(圖14參照)、和均使用滾針軸承40、41、42的實(shí)施方式I的情況(圖I參照)，測定軸頸軸承3、連桿大端部軸承6、活塞滑動部14 連桿小端部軸承8的潤滑油量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表3表示，并且在圖9A (現(xiàn)有例)、圖9B (實(shí)施方式I中標(biāo)注該數(shù)值加以表示。表3單位(ml/min)
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，在雙缸以上的4沖程發(fā)動機(jī)中，使對于各氣缸的軸頸軸承、連桿大端部軸承、連桿小端部軸承和活塞滑動部的供油通路與主通路連接，該發(fā)動機(jī)的潤滑裝置的特征在于 所述供油通路包括相對于所述主通路并列連接的軸承供油通路和滑動部供油通路，并且分別構(gòu)成通過所述軸承供油通路對配置在上游側(cè)的所述軸頸軸和配置在下游側(cè)的所述連桿大端部軸承進(jìn)行供油的通路、和通過所述滑動部供油通路對所述連桿小端部軸承和活塞滑動部進(jìn)行供油的通路，至少所述連桿大端部軸承由滾針軸承構(gòu)成，在所述軸承供油通路設(shè)置有供油限制單元，所述供油限制單元將對于構(gòu)成所述連桿大端部軸承的滾針軸承的供油量限制在能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 所述軸頸軸承和連桿小端部軸承由滾針軸承構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 所述供油限制單元構(gòu)成為，配置在所述連桿大端部軸承的上游側(cè)的軸頸軸承由滾針軸承構(gòu)成，并且在構(gòu)成該軸頸軸承的滾針軸承的外圈設(shè)置的油孔的內(nèi)徑被設(shè)定為比所述軸承供油通路的內(nèi)徑小。
4.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 所述供油限制單元構(gòu)成為，配置在所述連桿大端部軸承的上游側(cè)的軸頸軸承由滾針軸承構(gòu)成，并且在構(gòu)成該軸頸軸承的滾針軸承的外圈的油孔的進(jìn)入側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
5.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 所述供油限制單元構(gòu)成為，配置在所述連桿大端部軸承的上游側(cè)的軸頸軸承由滾針軸承構(gòu)成，并且從主通路至構(gòu)成所述軸頸軸承的滾針軸承的軸承供油通路的內(nèi)徑被限制為規(guī)定的大小。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 在所述主通路設(shè)置有對于凸輪軸軸承的軸承供油通路和對于凸輪滑動部的滑動部供油通路，所述凸輪軸軸承的至少一處的凸輪軸軸承由滾針軸承構(gòu)成，在所述軸承供油通路設(shè)置有供油限制單元，該供油限制單元將對于構(gòu)成所述凸輪軸軸承的滾針軸承的供油量限制在能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 所述供油限制單元通過構(gòu)成所述凸輪軸軸承的滾針軸承的油孔的內(nèi)徑的大小、在該油孔的進(jìn)入側(cè)設(shè)置的調(diào)節(jié)閥和所述軸承供油通路的內(nèi)徑的大小中的任一項(xiàng)來限制供油量。
8.如權(quán)利要求6或7所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 獨(dú)立地設(shè)置有與針對所述連桿小端部軸承和活塞滑動部的滑動部供油通路和針對凸輪滑動部的滑動部供油通路對應(yīng)的主油泵；和與所述曲軸側(cè)的軸承供油通路和凸輪軸側(cè)的軸承供油通路對應(yīng)的副油泵。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 所述滾針軸承是分割型。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)的潤滑裝置，其特征在于 所述油泵是設(shè)置在發(fā)動機(jī)外部的電動油泵。
全文摘要
本發(fā)明的課題是，在發(fā)動機(jī)的潤滑裝置中，通過使用滾針軸承來降低潤滑油量，另一方面，在活塞滑動部不會引起供油不足。除了對配置在上游側(cè)的軸頸軸(3)和配置在下游側(cè)的連桿大端部軸承(6)供油的軸承供油通路(21)之外，另設(shè)置有對連桿小端部軸承(8)和活塞滑動部(14)供油的滑動部供油通路(33)，分別由滾針軸承(40、41)構(gòu)成上述軸頸軸承(3)和連桿大端部軸承(6)，通過對上游側(cè)的滾針軸承(40)的油孔(48)進(jìn)行縮徑，來限制對這些滾針軸承(40、41)的供油量。
文檔編號F16C3/14GK102741510SQ20108006313
公開日2012年10月17日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者寺田貴則, 山田春樹, 片山昭彥 申請人:Ntn株式會社