专利名称：发动机的润滑装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车等的发动机的润滑装置，特别是涉及降低润滑油量的装置。
背景技术：
基于图14说明现有的双缸以上4冲程发动机中的润滑装置的供油系统。成为润滑对象的轴承是，与曲轴I的轴颈(journal) 2嵌合的轴颈轴承3、曲柄销4和连杆5之间与曲柄销4嵌合的连杆大端部轴承6、和与活塞9的活塞销7嵌合的连杆小端部轴承8。在凸轮轴10中是凸轮轴轴承11，在平衡轴12中是平衡轴轴承38 (专利文献I、同2、同3)。另一方面，成为供给润滑油的对象的滑动部是活塞9和汽缸内壁13之间的活塞滑动部14 ;和凸轮轴10的凸轮15和挺杆16之间的凸轮滑动部17。供油系统，如图所示，在与内置于发动机的油泵18连接的主通路19设置有曲轴I一侧的各气缸的轴承供油通路21，在凸轮轴10 —侧设置有轴承供油通路22和各气缸的滑动部供油通路23。在平衡轴12—侧设置有轴承供油通路39。上述的轴承供油通路21经由轴支承部24从轴颈轴承3的油孔25在径方向上贯通轴颈2，通过到达该轴颈轴承3的相反侧内周面的通路对轴颈轴承3供油。该轴承供油通路21在轴颈2的内部分支，该分支通路26到达连杆大端部轴承6的内径面对其供油。连杆大端部轴承6具有油孔25。轴承供油通路21、分支通路26和油孔25设定为0 5 6mm左右的直径，油孔25不具有限制供油量的功能。经由连杆大端部轴承6的上述油孔25进入到连杆大端部28的通路向外部开放，从其开放口 29对于上述活塞滑动部14和连杆小端部轴承8，如箭头A所示，通过利用旋转时的离心力喷射润滑油进行供油(专利文献2)。另外，在凸轮轴10中，从轴承供油通路22经由油孔25对凸轮轴轴承11供油。从滑动部供油通路23也对凸轮15和挺杆16之间的凸轮滑动部17供油。在平衡轴12中，经由油孔25从轴承供油通路39对平衡轴轴承38供油。上述的轴承供油通路22、39和油孔25均设定为0 5 6mm左右的径，油孔25不具有限制供油量的功能。 上述轴颈轴承3、连杆大端部轴承6、连杆小端部轴承8、凸轮轴轴承11和平衡轴轴承38均使用现有的由轴瓦和轴承构成的滑动轴承50 (专利文献I)。在图14中，分别对各轴承3、6、8、11和38在括号里附加符号50表不。另一方面，滚针轴承以轴承投影面积小的比例具有高负载容量和高刚性，与滑动轴承相比具有低摩擦，并且能够以少的润滑油量进行运转的优良特性。着眼于该点，作为曲轴的轴颈轴承使用滚针轴承的提案尽早已加以实施(专利文献4 )。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平7 - 27126号公报专利文献2 :日本特开2000 - 161334号公报专利文献3 :日本特开2000 - 213323号公报
专利文献4 :美国专利第1921488号说明书和附图
发明内容
发明想要解决的问题为了充分发挥滚针轴承的上述特性，考虑在发动机的润滑装置中，通过滚针轴承构成曲轴I的轴颈轴承3、连杆大端部轴承6、连杆小端部轴承8、凸轮轴轴承11和平衡轴轴承38的全部或一部分。但是，滚针轴承存在润滑油从相邻的滚针彼此的间隙向轴承外部容易泄漏的倾向。因此，在与曲轴I有关的轴承供油通路21中，通过滚针轴承分别构成相对位于上游的轴颈轴承3和连杆大端部轴承6，将供油量限制为其运转能够进行的程度的情况下，存在位于最下游的活塞滑动部14和连杆小端部轴承8的供油量不足的问题。在该情况下，如上所述，滚针轴承能够以少的润滑油量进行运转，所有由滚针轴承 构成的连杆小端部轴承8，即使为少量只要确保能够运转的量的供油就没有故障。对此，在活塞滑动部14中，滚针轴承的能够运转的程度的供油量中，存在供油不足产生润滑不良的问题。所以，本发明目的在于提供，在发动机的润滑装置中，通过使用滚针轴承替代现有的滑动轴承来降低润滑油量，另一方面，在活塞滑动部中，没有引起供油不足的问题的发动机的润滑装置。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本发明采用如下结构在双缸以上的4冲程发动机中，对于各气缸的轴颈轴承、连杆大端部轴承、连杆小端部轴承和活塞滑动部的供油通路与主通路连接，在该发动机的润滑装置中，所述供油通路包括相对于所述主通路并列连接的轴承供油通路和滑动部供油通路，并且分别构成有通过所述轴承供油通路对配置在上游侧的所述轴颈轴和配置在下游侧的所述连杆大端部轴承进行供油的通路；和通过所述滑动部供油通路对所述连杆小端部轴承和活塞滑动部进行供油的通路，至少所述连杆大端部轴承由滚针轴承构成，在所述轴承供油通路设置有供油限制单元，所述供油限制单元将对于构成所述连杆大端部轴承的滚针轴承的供油量限制在能够运转的范围。当采用上述的结构时，滑动部供油通路从轴承供油通路独立，所以即使通过供油限制单元限制轴承供油通路的供油量，也不存在对滑动部供油通路的供油量产生影响的问题。发明效果采用本发明，轴承供油通路中，经由供油限制单元对滚针轴承进行必要的比较少量的供油即可，所以整体的润滑油量減少，能够实现油泵的小型化。其另一方面，能够通过滑动部供油通路对活塞滑动部进行必要量的供油，所以能够防止润滑不良。
图I是实施方式I的供油通路图。图2是表示同上的轴颈轴承的一个例子的一部分省略的放大截面图。图3是表示同上的轴颈轴承的另外的例子的一部分省略的放大截面图。
图4是表示同上的轴颈轴承的另外的例子的一部分省略的放大截面图。图5是表示同上的轴颈轴承的另外的例子的一部分省略的放大截面图。图6是同上的连杆大端部轴承的一部分省略的放大截面图。图7是同上的连杆小端部轴承的一部分省略的放大截面图。图8是同上的凸轮轴轴承的一部分省略的放大截面图。图9A是记入了现有例的情况下的实验结果的数值的说明图。图9B是记入了实施方式I的情况下的实验结果的数值的说明图。图10是实施方式2的供油通路图。图11是实施方式3的供油通路图。图12是实施方式4的供油通路图。图13是实施方式5的供油通路图。图14是现有例的供油通路图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。[实施方式I]从图I至图9所示的实施方式I的发动机的润滑装置的基本的结构与在上述的“背景技术”中说明过的图14所示的内容相同，所以为了方便理解，对共用的部分标注同一符号。在该实施方式I的情况下，发动机也是双缸以上的4冲程发动机，成为润滑对象的轴承是在曲轴I的轴颈2对每个气缸设置的轴颈轴承3、与曲柄销4嵌合的连杆大端部轴承6和与活塞销7嵌合的连杆小端部轴承8。另外，在凸轮轴10、平衡轴12 —侧成为润滑对象的轴承分别是凸轮轴轴承11和平衡轴轴承38。另一方面，成为供给润滑油的对象的滑动部与现有的情况相同，是活塞9与汽缸内壁13之间的活塞滑动部14以及凸轮轴10的凸轮15与挺杆16的凸轮滑动部17。在该实施方式I中，上述的轴颈轴承3、连杆大端部轴承6、连杆小端部轴承8、凸轮轴轴承11和平衡轴轴承38均由滚针轴承40、41、42、43、44构成，所以在附图和以下的说明中，对于与各轴承3、6、8、11、38各自对应的滚针轴承40 44的符号以加上括号进行表
/Jn o如图I所示，润滑油的供油系统在与内置于发动机的油泵18连接的主通路19，并列地设置有与曲轴I对应的各气缸的轴承供油通路21和从轴承供油通路21独立的各气缸的滑动部供油通路33，这点与现有的情况不同。凸轮轴10—侧与现有相同，轴承供油通路22、滑动部供油通路23相对于主通路19并列设置，即使在平衡轴12，也同样设置有轴承供油通路39。上述的轴承供油通路21经由轴支承部24从轴颈轴承3 (40)的油孔48在径方向上贯通轴颈2，通过到达其轴颈轴承3的相反侧内周面的通路，对轴颈轴承3 (40)进行供油。轴承供油通路21在轴颈2的内部分支，其分支通路26到达连杆大端部轴承6 (41)的内径面进行供油。在凸轮轴10，与现有的情况相同，从轴承供油通路22对凸轮轴轴承11 (43)供油，从各气缸的滑动部供油通路23对凸轮15与挺杆16之间的凸轮滑动部17供油。在平衡轴12，从轴承供油通路39对平衡轴轴承38 (44)供油。上述的轴承供油通路21的内径与现有的情况同样设定为0 5 6mm左右。相对于此，油孔48与轴承供油通路21的内径相比被缩小，轴颈轴承3 (40)和连杆大端部轴承6
(41)设定为在限制为能够运转的范围的供油量的范围中尽可能小的内径、SP 00. 5 3mm(截面面积0. 2mm2 7_2)。具有该被缩小的内径的油孔48相当于在专利請求的范围中所谓的“供油限制单元”。连杆大端部轴承6 (41)自身不设置有供油限制单元，但通过上游侧的轴颈轴承3
(40)的上述油孔48来限制对连杆大端部轴承6 (41)的供油量。经由上述连杆大端部轴承6 (41)进入到连杆大端部28的通路向外部开放，从其 开放口 29对于上述活塞滑动部14和连杆小端部轴承8(42)，如箭头A所示，通过利用旋转时的离心力喷射润滑油来进行供油。但是，该情况下的供油量，如上所述，在油孔48中被限制，所以活塞滑动部14和连杆小端部轴承8的润滑相当不足。为了补充上述的不足，在该发明中，如图I所示，在主通路19另外对各气缸设置滑动部供油通路33，从其前端部的供油喷嘴37对滑动部14和连杆小端部轴承8 (42)供给对于它们的润滑所需要的量的供油(参照箭头B)。滑动部供油通路33从轴承供油通路21独立，因此从供油喷嘴37供给的供油量不受到轴承供油通路21中的供油量的限制的影响。通过设置上述的滑动部供油通路33，如箭头A、B所示，润滑油从2个系统的供油通路21、33被供给到滑动部14和连杆小端部轴承8(42)。如上所述，如箭头A所示的供油量相当少，所以实质上仅仅以如箭头B所示的来自滑动部供油通路33的供油维持必要量的供油。此外，凸轮轴轴承11 (43)的油孔48、平衡轴轴承38 (44)的油孔48的内径也设定为0 0. 5 3mm。接着，基于图2至图8，说明构成上述的轴颈轴承3、连杆大端部轴承6、连杆小端部轴承8、凸轮轴轴承11和平衡轴轴承38的滚针轴承40 44的具体的结构。另外的实施方式中的滚针轴承也相同。图2至图5表示构成轴颈轴承3的滚针轴承40的诸例。图2所示的滚针轴承40由外圈45、滚针46和引导滚针46的保持器47构成。外圈45和保持器47均通过将被径方向的分割面对半分割的半环状的部件对合而构成形成为环状的分割型滚针轴承。在外圈45设置有在径方向上贯通的上述的油孔48。油孔48具有上述的直径(0 0. 5 3mm)。在保持器47的两侧缘的端部外径面沿全周设置有锷部49、49，该锷部49、49沿外径方向突出为L形，并且在轴方向相对。突出至各锷部49的相对内表面分别与外圈45的两端面接近的位置。在上述的锷部49和外圈45的相对端面之间形成有与现有的滚针轴承的情况相比显著小的间隙、即外圈侧狭窄部51、51。上述外圈侧狭窄部51的大小设定为0. 2mm。通过如上所述方式设定外圈侧狭窄部51的大小，能够抑制滚针轴承40的旋转扭矩的增加，并将从外圈45和保持器47之间的间隙向轴承外部漏出的润滑油的量抑制为较少。另外，通过使保持器47的两侧缘的内径形成为比通常的滚针轴承小，而设置有与轴颈2接近的小径内径面52。通过该小径内径面52和轴颈2形成轴颈侧狭窄部53、53。
上述的滚针轴承40是作为位于轴承供油通路21的上游侧的轴颈轴承3被使用的构件，通过上述外圈侧狭窄部51和轴颈侧狭窄部53来抑制润滑油的泄露。关于图3所示的滚针轴承40，作为抑制润滑油的泄露的单元，在外圈45与保持器47之间存在密封部件54，在保持器47与轴颈2之间存在密封部件55。关于图4所示的滚针轴承40，与上述的图2的情况相同，在保持器47的两侧缘设置L形的锷部49，在该锷部49与外圈45之间存在密封部件56，在保持器47与轴颈2之间存在密封部件57。关于图5所示的滚针轴承40，在外圈45与曲轴臂轴套部58之间和外圈45与配重轴套部59之间分别存在密封部件60。接着，关于构成连杆大端部轴承6的滚针轴承41，如图6所示，由滚针46和引导滚 针46的保持器47构成，并且不具有外圈，直接介于连杆大端部28与曲柄销4之间。从分支通路26直接进行供油。关于构成连杆小端部轴承8的滚针轴承42，如图7所示，由滚针46和其保持器47构成，并且不具有外圈，介于连杆小端部62和活塞销7之间。不具有油孔，从保持器47和活塞销7之间的间隙等进行供油。关于构成凸轮轴轴承11的滚针轴承43，如图8所示，是通过外圈45、滚针46和引导该滚针46的保持器47构成的普通的轴承，存在于轴支承部61与凸轮轴10之间。设置在外圈45的油孔48以能够供给用于该滚针轴承43的运转所必需的量的润滑油的方式与形成比现有的轴承小的直径，构成“供油量限制单元”。构成平衡轴轴承38的滚针轴承44也与其同样地构成。在此，表I表示滑动轴承和滚针轴承的供油量和是否能够运转的关系。表I
......................................................................................................................................................—供汕量 (ml/mi n) I是ff能够运转I
泔动轴承1000能够运转
"250_____运转
......ilFSlS"250......丽丽
100能够运转^_I 10 能够运转表2表示上述滚针轴承単体的寿命实验的结果。(表2)
供油量(ml/min)寿命实验的结果(h) 寿命比
100555— I
10|577I 1.04根据上述的表I和表2可知，滚针轴承与滑动轴承相比，即使为1/10 1/100左右的少的供油量也能够运转，即使为10ml/min左右的少的供油量，也能够获得与100ml/min的供油量的情况相同程度的寿命。
实验例接着，将针对与曲轴I相连的部分的轴颈轴承3、连杆大端部轴承6和连杆小端部轴承8均使用滑动轴承50的现有的情况(图14参照)、和均使用滚针轴承40、41、42的实施方式I的情况(图I参照)，测定轴颈轴承3、连杆大端部轴承6、活塞滑动部14 连杆小端部轴承8的润滑油量的实验结果在表3表示，并且在图9A (现有例)、图9B (实施方式I中标注该数值加以表示。表3单位(ml/min)
权利要求
1.一种发动机的润滑装置，在双缸以上的4冲程发动机中，使对于各气缸的轴颈轴承、连杆大端部轴承、连杆小端部轴承和活塞滑动部的供油通路与主通路连接，该发动机的润滑装置的特征在于 所述供油通路包括相对于所述主通路并列连接的轴承供油通路和滑动部供油通路，并且分别构成通过所述轴承供油通路对配置在上游侧的所述轴颈轴和配置在下游侧的所述连杆大端部轴承进行供油的通路、和通过所述滑动部供油通路对所述连杆小端部轴承和活塞滑动部进行供油的通路，至少所述连杆大端部轴承由滚针轴承构成，在所述轴承供油通路设置有供油限制单元，所述供油限制单元将对于构成所述连杆大端部轴承的滚针轴承的供油量限制在能够运转的范围。
2.如权利要求I所述的发动机的润滑装置，其特征在于 所述轴颈轴承和连杆小端部轴承由滚针轴承构成。
3.如权利要求I或2所述的发动机的润滑装置，其特征在于 所述供油限制单元构成为，配置在所述连杆大端部轴承的上游侧的轴颈轴承由滚针轴承构成，并且在构成该轴颈轴承的滚针轴承的外圈设置的油孔的内径被设定为比所述轴承供油通路的内径小。
4.如权利要求I或2所述的发动机的润滑装置，其特征在于 所述供油限制单元构成为，配置在所述连杆大端部轴承的上游侧的轴颈轴承由滚针轴承构成，并且在构成该轴颈轴承的滚针轴承的外圈的油孔的进入侧设置有调节阀。
5.如权利要求I或2所述的发动机的润滑装置，其特征在于 所述供油限制单元构成为，配置在所述连杆大端部轴承的上游侧的轴颈轴承由滚针轴承构成，并且从主通路至构成所述轴颈轴承的滚针轴承的轴承供油通路的内径被限制为规定的大小。
6.如权利要求I至5中任一项所述的发动机的润滑装置，其特征在于 在所述主通路设置有对于凸轮轴轴承的轴承供油通路和对于凸轮滑动部的滑动部供油通路，所述凸轮轴轴承的至少一处的凸轮轴轴承由滚针轴承构成，在所述轴承供油通路设置有供油限制单元，该供油限制单元将对于构成所述凸轮轴轴承的滚针轴承的供油量限制在能够运转的范围。
7.如权利要求6所述的发动机的润滑装置，其特征在于 所述供油限制单元通过构成所述凸轮轴轴承的滚针轴承的油孔的内径的大小、在该油孔的进入侧设置的调节阀和所述轴承供油通路的内径的大小中的任一项来限制供油量。
8.如权利要求6或7所述的发动机的润滑装置，其特征在于 独立地设置有与针对所述连杆小端部轴承和活塞滑动部的滑动部供油通路和针对凸轮滑动部的滑动部供油通路对应的主油泵；和与所述曲轴侧的轴承供油通路和凸轮轴侧的轴承供油通路对应的副油泵。
9.如权利要求I至8中任一项所述的发动机的润滑装置，其特征在于 所述滚针轴承是分割型。
10.如权利要求I至9中任一项所述的发动机的润滑装置，其特征在于 所述油泵是设置在发动机外部的电动油泵。
全文摘要
本发明的课题是，在发动机的润滑装置中，通过使用滚针轴承来降低润滑油量，另一方面，在活塞滑动部不会引起供油不足。除了对配置在上游侧的轴颈轴(3)和配置在下游侧的连杆大端部轴承(6)供油的轴承供油通路(21)之外，另设置有对连杆小端部轴承(8)和活塞滑动部(14)供油的滑动部供油通路(33)，分别由滚针轴承(40、41)构成上述轴颈轴承(3)和连杆大端部轴承(6)，通过对上游侧的滚针轴承(40)的油孔(48)进行缩径，来限制对这些滚针轴承(40、41)的供油量。
文档编号F16C3/14GK102741510SQ20108006313
公开日2012年10月17日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年2月5日
发明者寺田贵则, 山田春树, 片山昭彦 申请人:Ntn株式会社