CN114810796B - 曲轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曲轴，能够在不进行现有的曲轴箱的大幅的设计变更等的情况下提高振动降低效果的曲轴。多个曲柄部中的旋转轴线的一端侧的第一曲柄部(6)中的旋转轴线的中央侧的第一内侧配重(21)的质量形成得比旋转轴线的端部侧的第一外侧配重(20)的质量大，多个曲柄部中的旋转轴线的另一端侧的第二曲柄部(8)中的旋转轴线的中央侧的第二内侧配重的质量(23)形成得比旋转轴线的端部侧的第二外侧配重(22)的质量大。

Description

曲轴

技术领域

本发明涉及在旋转轴线方向上排列配置有多个曲柄部的曲轴。

背景技术

在专利文献1中，记载了在直列3气缸式内燃机中使用的曲轴。该曲轴构成为，通过将用于使在第二气缸内往复运动的活塞与连结该活塞以及曲柄销的连杆的惯性力平衡的配重(平衡配重)分配到设置于第一气缸以及第三气缸的平衡配重来抑制曲轴或者内燃机大型化。具体而言，通过将位于第二气缸的曲柄销的两侧的一对曲柄臂(以下，记为第二曲柄臂对)的板厚形成为比位于第一气缸的曲柄销的两侧的一对曲柄臂(以下，记为第一曲柄臂对)及位于第三气缸的曲柄销的两侧的一对曲柄臂(以下，记为第三曲柄臂对)的板厚薄，而使第二曲柄臂对的外表面间距离比第一曲柄臂对及第三曲柄臂对的外表面间距离短。即，通过变更曲柄臂的板厚以及轴颈部的位置，从而抑制曲轴的轴长、从曲轴的旋转中心到曲柄臂的外缘为止的距离变长，并且将用于使第二气缸的惯性力平衡的平衡配重分配给设置于第一气缸以及第三气缸的平衡配重。

专利文献1所记载的曲轴还为了使第一曲柄臂对中的曲轴的轴线方向上的中央侧的曲柄臂(以下记作第二曲柄臂)的刚性比曲轴的端部侧的曲柄臂(以下记作第一曲柄臂)的刚性高，而将第二曲柄臂的板厚形成为比第一曲柄臂的板厚厚。同样地，为了使第三曲柄臂对中的曲轴的轴线方向上的中央侧的曲柄臂(以下，记为第五曲柄臂)的刚性比曲轴的端部侧的曲柄臂(以下记为第六曲柄臂)的刚性高，而将第六曲柄臂的板厚形成为比第五曲柄臂的板厚厚。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2012-247043号公报

发明内容

【发明所要解决的课题】

专利文献1所记载的曲轴为了维持与在第二曲柄臂对设置平衡配重的以往的曲轴同样的振动降低效果，并且抑制曲轴的轴长变长，而将用于使在第二气缸内往复移动的活塞与连结该活塞以及曲柄销的连杆的惯性力平衡的平衡配重分配到设置于第一气缸以及第三气缸的平衡配重。然而，为了提高在第二曲柄连杆对上设置平衡配重的以往的曲轴的振动降低效果，存在研究对设置于第一曲柄臂对、第三曲柄臂对的平衡配重的配置、对曲柄臂或曲柄销进行支承的刚性等进行变更的余地。

本发明是着眼于上述的技术课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高振动降低效果的曲轴。

【用于解决课题的手段】

为了实现上述目的，本发明提供一种曲轴，在旋转轴线方向上排列设置有多个曲柄部，所述曲柄部构成为具有彼此相对的一对曲柄臂及两端与所述一对曲柄臂的前端侧的相对面连结的曲柄销，并以与所述曲柄销的中心轴线平行的所述旋转轴线为中心而旋转，所述曲轴的特征在于，在所述多个曲柄部中的所述旋转轴线的一端侧的第一曲柄部中的所述一对曲柄臂上，产生与作用于所述曲柄销的惯性力相对的惯性力的一对平衡配重连结于隔着所述旋转轴线与所述曲柄销所连结的端部相反的一侧的端部，在所述多个曲柄部中的所述旋转轴线的另一端侧的第二曲柄部中的所述一对曲柄臂上，产生与作用于所述曲柄销的惯性力相对的惯性力的一对平衡配重连结于隔着所述旋转轴线与所述曲柄销所连结的端部相反的一侧的端部，所述曲轴满足下述(1)、(2)中的至少任一方的条件而形成：(1)所述第一曲柄部的所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的中央侧的第一内侧配重的质量形成得比所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的端部侧的第一外侧配重的质量大，且所述第二曲柄部的所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的中央侧的第二内侧配重的质量形成得比所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的端部侧的第二外侧配重的质量大；(2)在所述第一曲柄部的所述一对曲柄臂中的所述旋转轴线的端部侧的第一外侧曲柄臂连结所述曲柄销的第一连结部的刚性及在所述第二曲柄部的所述一对曲柄臂中的所述旋转轴线的端部侧的第二外侧曲柄臂连结所述曲柄销的第二连结部的刚性形成得比在所述旋转轴线方向上所述第一曲柄部与所述第二曲柄部之间的其他曲柄部中的所述一对曲柄臂连结所述曲柄销的部分的刚性高。

另外，在本发明中，可以是，所述第一内侧配重及所述第一外侧配重形成为板状，所述第一外侧配重的侧面的面积形成得比所述第一内侧配重的侧面的面积小。

另外，在本发明中，可以是，所述第一外侧配重的在所述第一曲柄部的旋转方向上的长度形成得比所述第一内侧配重的在所述第一曲柄部的旋转方向上的长度短。

另外，在本发明中，可以是，所述第一内侧配重及所述第一外侧配重形成为扇状，所述第一内侧配重的中心角形成得比所述第一外侧配重的中心角大。

另外，在本发明中，可以是，所述第一外侧配重的在所述第一曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度形成得比所述第一内侧配重的在所述第一曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度短。

另外，在本发明中，可以是，所述第一内侧配重及所述第一外侧配重形成为扇状，所述第一内侧配重的半径形成得比所述第一外侧配重的半径大。

另外，在本发明中，可以是，所述第二内侧配重及所述第二外侧配重形成为板状，所述第二外侧配重的侧面的面积形成得比所述第二内侧配重的侧面的面积小。

另外，在本发明中，可以是，所述第二外侧配重的在所述第二曲柄部的旋转方向上的长度形成得比所述第二内侧配重的在所述第二曲柄部的旋转方向上的长度短。

另外，在本发明中，可以是，所述第二内侧配重及所述第二外侧配重形成为扇状，所述第二内侧配重的中心角形成得比所述第二外侧配重的中心角大。

另外，在本发明中，可以是，所述第二外侧配重的在所述第二曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度形成得比所述第二内侧配重的在所述第二曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度短。

另外，在本发明中，可以是，所述第二内侧配重及所述第二外侧配重形成为扇状，所述第二内侧配重的半径形成得比所述第二外侧配重的半径大。

另外，在本发明中，可以是，所述第一连结部的刚性形成得比在所述第一曲柄部的所述一对曲柄臂中的与所述第一外侧曲柄臂相对的第一内侧曲柄臂连结所述曲柄销的第三连结部的刚性高，且所述第二连结部的刚性形成得比在所述第二曲柄部的所述一对曲柄臂中的与所述第二外侧曲柄臂相对的第二内侧曲柄臂连结所述曲柄销的第四连结部的刚性高。

另外，在本发明中，可以是，所述第三连结部及所述第四连结部的刚性形成得比在所述其他曲柄部中的所述一对曲柄臂连结所述曲柄销的部分的刚性高。

另外，在本发明中，可以是，所述第一连结部的板厚及所述第二连结部的板厚形成得比在所述其他曲柄部中的所述一对曲柄臂连结所述曲柄销的部分的板厚厚。

另外，在本发明中，可以是，所述刚性包括所述曲柄臂的弯曲方向的刚性及所述曲柄臂的扭转方向的刚性中的至少任一方。

而且，在本发明中，可以是，所述多个曲柄部中的所述旋转轴线方向的宽度形成为相同。

【发明效果】

根据本发明，在设置于曲轴的一个端部侧的第一曲柄部和设置于另一个端部侧的第二曲柄部分别安装有一对平衡配重，这些一对平衡配重中的曲轴的轴线方向上的中央侧(内侧)的平衡配重的质量形成得比外侧的平衡配重的质量大。这样，通过使曲轴的旋转轴线方向上的内侧的平衡配重的质量比外侧的平衡配重的质量大，与使一对平衡配重的质量相同的情况相比，能够提高振动降低效果。或者，在第一曲柄部中的第一外侧曲柄臂连结曲柄销的第一连结部和在第二曲柄部中的第二外侧曲柄臂连结曲柄销的第二连结部的刚性形成得比在其他曲柄部中的曲柄臂连结曲柄销的部分的刚性高。这样，通过提高第一连结部和第二连结部的刚性，与在曲柄臂连结曲柄销的部分的全部设为相同的刚性的情况相比，能够提高振动降低效果。并且，只要使内侧的平衡配重的质量大于外侧的平衡配重，或者使第一连结部与第二连结部的刚性比其他部分的刚性高即可，因此，无需变更各曲柄部的轴线方向的宽度，而能够抑制曲轴的轴长变化、设置于各曲柄部之间的轴颈部的位置偏离现有的位置。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式中的曲轴的一例的立体图。

图2是表示用于验证振动降低效果的各配重的质量的分配方法的模式的图。

图3是从输出部侧观察图1所示的曲轴的侧视图。

图4是表示用于验证减振效果的各曲柄臂的刚性的确定方法的模式的图。

【标号说明】

1 曲轴

2 输出部

3 后端部

4 前端侧轴颈部

5 后端侧轴颈部

6 前端侧曲柄部

7 中间曲柄部

8 后端侧曲柄部

9，16 外侧曲柄臂

9a，10a，13a，14a，16a，17a 连接部

10，17 内侧曲柄臂

11 前端侧曲柄销

12，19 轴颈部

13，14 中间曲柄臂

15 中间曲柄销

18 后端侧曲柄销

20，22 外侧配重

21，23 内侧配重

具体实施方式

在图1中示出了用于说明本发明的实施方式中的曲轴的一例的立体图。图1所示的曲轴1将通过在发动机缸体内燃烧燃料与空气的混合气而驱动的活塞的往复运动转换为旋转运动并输出。即，使活塞往复运动的载荷被传递至曲轴1，并且将该载荷转换为转矩并输出。

图1所示的曲轴1具备：输出部2，用于输出如上述那样转换后的转矩；后端部3，将曲轴1的端部保持为旋转自如。该输出部2和后端部3配置在同一旋转轴线上，旋转自如地保持在未图示的曲轴箱上。更具体而言，在输出部2形成有被保持于曲轴箱的前端侧轴颈部4，在后端部3也同样地形成有被保持于曲轴箱的后端侧轴颈部5。

另外，图1所示的曲轴1用于直列式的3气缸内燃机。因此，与以往已知的曲轴同样地，三个曲柄部6、7、8以上述旋转轴线为中心旋转地沿着旋转轴线依次排列配置。

上述三个曲柄部6、7、8中的旋转轴线方向上的输出部2侧的曲柄部(以下记为前端侧曲柄部)6由相互相对的第一外侧曲柄臂9及第一内侧曲柄臂10和与这些曲柄臂9、10连结的前端侧曲柄销11构成。

第一外侧曲柄臂9的一个侧面与前端侧轴颈部4连结，且第一外侧曲柄臂9从旋转轴线向半径方向外侧具有规定的长度。另外，第一内侧曲柄臂10与第一外侧曲柄臂9的另一个侧面相对配置。并且，以中心轴线与旋转轴线平行的方式配置的前端侧曲柄销11的两端与相互相对的第一外侧曲柄臂9和第一内侧曲柄臂10的侧面(相对面)中的前端侧(旋转轴线的半径方向上的外侧)的连结部9a、10a连结。另外，前端侧曲柄部6相当于本发明的实施方式中的“第一曲柄部”，上述连结部9a相当于本发明的实施方式中的“第一连结部”，连结部10a相当于本发明的实施方式中的“第三连结部”。

在第一内侧曲柄臂10的与第一外侧曲柄臂9相对的面的相反侧的侧面，连结配置于旋转轴线上并且保持于曲柄箱的第一轴颈部12的一端。该第一轴颈部12的另一端与中间曲柄部7连结。

中间曲柄部7由相互相对的第一中间曲柄臂13及第二中间曲柄臂14、与这些曲柄臂13、14连结的中间曲柄销15构成。

第一中间臂13的一个侧面与上述第一轴颈部12连结，且第一中间臂13从旋转轴线向半径方向外侧具有规定的长度。另外，第二中间曲柄臂14与第一中间曲柄臂13的另一个侧面相对配置。并且，中心轴线与旋转轴线平行地配置的中间曲柄销15的两端与相互相对的第一中间曲柄臂13和第二中间曲柄臂14的侧面(相对面)中的前端侧(旋转轴线的半径方向上的外侧)的连结部13a、14a连结。需要说明的是，中间曲柄部7相当于本发明的实施方式中的“其他曲柄部”。

另外，上述三个曲柄部6、7、8中的旋转轴线方向上的后端部3侧的曲柄部(以下记为后端侧曲柄部)8由相互相对的第二外侧曲柄臂16及第二内侧曲柄臂17、与这些曲柄臂16、17连结的后端侧曲柄销18构成。

第二外侧曲柄臂16的一个侧面与后端侧轴颈部5连结，且第二外侧曲柄臂16从旋转轴线向半径方向外侧具有规定的长度。另外，第二内侧曲柄臂17与第二外侧曲柄臂16的另一个侧面相对配置。并且，中心轴线与旋转轴线平行地配置的后端侧曲柄销18的两端与相互相对的第二外侧曲柄臂16和第二内侧曲柄臂17的侧面(相对面)中的前端侧(旋转轴线的半径方向上的外侧)的连结部16a、17a连结。另外，后端侧曲柄部8相当于本发明的实施方式中的“第二曲柄部”，连结部16a相当于本发明的实施方式中的“第二连结部”，连结部17a相当于本发明的实施方式中的“第四连结部”。

并且，第二内侧曲柄臂17和第二中间曲柄臂14通过第二轴颈部19连结，该第二轴颈部19旋转自如地保持于曲轴箱。

另外，前端侧曲柄部6、中间曲柄部7及后端侧曲柄部8在旋转轴线的旋转方向上各错开规定的角度(约120°)地形成。

在上述的前端侧曲柄部6及后端侧曲柄部8上，设有形成为板状的平衡配重20、21、22、23，其用于降低各曲柄销11、15、18旋转所引起的振动，换言之，用于产生对抗作用于各曲柄销11、15、18的惯性力的惯性力。另外，图1所示的平衡配重20、21、22、23形成为扇状。

具体而言，隔着旋转轴线在第一外侧曲柄臂9的相反侧连结第一外侧配重20，隔着旋转轴线在第一内侧曲柄臂10的相反侧连结第一内侧配重21。同样地，隔着旋转轴线在第二外侧曲柄臂16的相反侧连结第二外侧配重22，隔着旋转轴线在第二内侧曲柄臂17的相反侧连结第二内侧配重23。

另一方面，在中间曲柄部7未设置平衡配重。即，将用于降低中间曲柄部7中的中间曲柄销15旋转所引起的振动的平衡配重的质量份分配到设置于前端侧曲柄部6和后端侧曲柄部8的平衡配重。因此，第一外侧配重20以及第一内侧配重21构成为，成为在伴随前端侧曲柄销11的旋转运动而确定的质量上加上伴随中间曲柄销15的旋转运动而确定的质量的一部分而得到的质量。同样地，第二外侧配重22以及第二内侧配重23构成为，成为在伴随后端侧曲柄销18的旋转运动而确定的质量上加上伴随中间曲柄销15的旋转运动而确定的质量的一部分而得到的质量。另外，如以往已知的那样，与前端侧曲柄部6和后端侧曲柄部8相加的质量的合计可以是比设为在中间曲柄部7安装平衡配重的情况下的质量小的质量。

如上所述，即使在前端侧曲柄部6设置平衡配重的情况下，也能够使第一外侧配重20与第一内侧配重21的质量相同或不同，同样地，即使在后端侧曲柄部8设置平衡配重的情况下，也能够使第二外侧配重22与第二内侧配重23的质量相同或不同，因此，本发明人等进行了确认通过各配重20、21、22、23的质量的分配方法而振动降低效果是否不同的模拟。

具体而言，如图2所示，以第一外侧配重20的质量比第一内侧配重21的质量大、且第二外侧配重22的质量比第二内侧配重23的质量小的模式A、各配重20、21、22、23的质量相等的模式B、第一外侧配重20的质量比第一内侧配重21的质量小、且第二外侧配重22的质量比第二内侧配重23的质量小的模式C、第一外侧配重20的质量比第一内侧配重21的质量大、且第二外侧配重22的质量比第二内侧配重23的质量大的模式D、以及第一外侧配重20的质量比第一内侧配重21的质量小、且第二外侧配重22的质量比第二内侧配重23的质量大的模式E这5个模式进行了模拟。

在该模拟中，求出使曲轴1以规定的转速旋转，并且使发动机负载为恒定值而使发动机运转的情况下的前端侧轴颈部4、第一轴颈部12、第二轴颈部19及后端侧轴颈部5的振动、以及各轴颈部4、12、19、5的振动的平均值。需要说明的是，提取从600Hz至1600Hz的频带的振动而求出。

将其结果示于表1。另外，在表1中，示出以模式A为基准的振动水平。

【表1】

振动水平

(相对于模式A)

模式	B	C	D	E
					前端侧轴颈部	-0.084	-0.408	0.253	-0.241
第一轴颈部	0.032	-0.106	0.186	0.094
					第二轴颈部	-0.018	-0.029	0.021	-0.067
后端侧轴颈部	0.092	-0.116	0.258	0.346
					平均值	0.010	-0.116	0.156	0.028

单位：dB

如表1所示，在前端侧轴颈部4、第一轴颈部12、第二轴颈部19以及后端侧轴颈部5的每一个中，模式C最能够降低振动。即，通过以第一外侧配重20的质量比第一内侧配重21的质量小、且第二外侧配重22的质量比第二内侧配重23的质量小的方式形成，能够降低曲轴1的振动。

同样地，在以模式C及模式D进行上述的模拟时，对作用于前端侧轴颈部4的载荷进行比较。将其结果示于表2。需要说明的是，在表2中将活塞往复运动的方向(上下)的载荷的平均值表示为以模式A为基准的载荷水平，将与活塞往复运动的方向正交的方向(左右)的载荷的平均值表示为以模式A为基准的载荷水平。

【表2】

载荷水平

(相对于模式A)

模式	C	D
			上下	-1.75	-0.20
左右	-3.77	0.12

单位：dB

如表2所示，可知，关于作用于前端侧轴颈部4的载荷，模式C比其他的模式D小。即，可知模式C降低振动的效果较高。

因此，本发明的实施方式中的曲轴将第一外侧配重20的质量形成得比第一内侧配重21的质量小，且将第二外侧配重22的质量形成得比第二内侧配重23的质量小。具体而言，将第一外侧配重20的朝向轴线方向的侧面的面积形成得比第一内侧配重21的朝向轴线方向的侧面的面积小，且将第二外侧配重22的朝向轴线方向的侧面的面积形成得比第二内侧配重21的朝向轴线方向的侧面的面积小。

图3是从输出部2侧观察曲轴1的侧视图。在图3所示的例子中，第一外侧配重20以及第一内侧配重21分别形成为扇状，第一外侧配重20的中心角α形成得比第一内侧配重21的中心角β小。即，在前端侧曲柄部6的旋转方向上，第一外侧配重20的长度形成得比第一内侧配重21的长度短。通过这样形成第一外侧配重20以及第一内侧配重21，第一外侧配重20的朝向轴线方向的侧面的面积形成为比第一内侧配重21的朝向轴线方向的侧面的面积小。另外，第一外侧配重20与第一内侧配重21的板厚、外形尺寸大致相同。

同样地，第二外侧配重22以及第二内侧配重23分别形成为扇状，第二外侧配重22的中心角形成得比第二内侧配重23的中心角小。即，在后端侧曲柄部8的旋转方向上，第二外侧配重22的长度形成得比第二内侧配重23的长度短。通过这样形成第二外侧配重22以及第二内侧配重23，第二外侧配重22的朝向轴线方向的侧面的面积形成为比第二内侧配重23的朝向轴线方向的侧面的面积小。

如上所述，通过形成各配重20、21、22、23，旋转轴线方向上的前端侧曲柄部6的宽度和后端侧曲柄部8的宽度形成为与中间曲柄部7的宽度相同。换言之，前端侧轴颈部4及第一外侧曲柄臂9(或第一外侧配重20)的边界部分和第一轴颈部12及第一内侧曲柄臂10(或第一内侧配重21)的边界部分之间的距离形成为与第一轴颈部12及第一中间曲柄臂13的边界部分和第二轴颈部19及第二中间曲柄臂14的边界部分之间的距离相同。同样，后端侧轴颈部5及第二外侧曲柄臂16(或第二外侧配重22)的边界部分和第二轴颈部19及第二内侧曲柄臂17(或第二内侧配重23)的边界部分之间的距离形成为与第一轴颈部12及第一中间曲柄臂13的边界部分和第二轴颈部19及第二中间曲柄臂14的边界部分之间的距离相同。

如上所述，通过在设置于曲轴1的一方的端部侧的曲柄部(在此为前端侧曲柄部6)和设置于另一方的端部侧的曲柄部(在此为后端侧曲柄部8)分别安装一对平衡配重，并且使这一对平衡配重中的曲轴1的轴线方向上的中央侧(内侧)的平衡配重的质量比外侧的平衡配重的质量大，能够提高振动降低效果。为了像这样使平衡配重的质量不同，通过使平衡配重的中心角和半径中的至少任意一方不同，换言之，通过使平衡配重的侧面的面积不同，能够使各轴颈部4、12、15、19的距离恒定。因此，能够抑制各轴颈部4、12、15、19的位置与现有的曲轴的位置偏离。其结果是，能够在不变更现有的曲轴箱的形状的情况下收纳曲轴1。

另外，也可以是，通过使第一外侧配重20的中心角与第一内侧配重21的中心角不同，不限于使第一内侧配重21的质量比第一外侧配重20的质量大，除了使各配重20、21的中心角不同之外，或者取代使各配重20、21的中心角不同，而将第一内侧配重21的半径形成得比第一外侧配重20的半径大，从而使第一内侧配重21的质量比第一外侧配重20的质量大。

同样地，也可以是，通过使第二外侧配重22的中心角与第二内侧配重23的中心角不同，不限于使第二内侧配重23的质量比第二外侧配重22的质量大，除了使各配重22、23的中心角不同之外，或者取代使各配重22、23的中心角不同，而将第二内侧配重23的半径形成得比第二外侧配重22的半径大，从而使第二内侧配重23的质量比第二外侧配重22的质量大。

另外，各平衡配重20、21、22、23不限于形成为扇状，其形状并不特别限定于侧面为长方形的形状等。在平衡配重20、21、22、23的侧面形成为长方形的情况下，通过使其宽度、长度不同，可以使第一内侧平衡配重21与第一外侧平衡配重20的质量不同，并使第二内侧平衡配重23与第二外侧平衡配重22的质量不同。

并且，图1所示的曲轴1以直列3气缸内燃机为对象，但也可以是将直列4气缸内燃机作为对象的曲轴等将曲柄部配置4个以上的曲轴。

并且，图1所示的曲轴1在中间曲柄部7未设置平衡配重，但也可以在前端侧曲柄部6、中间曲柄部7以及后端侧曲柄部8分别设置平衡配重。即使在这样的情况下，只要形成为使第一内侧配重21的质量比第一外侧配重20的质量大，且使第二内侧配重23的质量比第二外侧配重22的质量大即可。

另外，曲轴1以在曲柄臂9、10、13、14、16、17弯曲的方向上振动或者在扭转的方向上振动为主要原因而振动。因此，本发明人等进行了用于验证通过提高曲柄臂9、10、13、14、16、17的刚性而产生的振动的降低效果的模拟。另外，在此所示的刚性表示曲柄臂9、10、13、14、16、17弯曲的方向的刚性以及曲柄臂9、10、13、14、16、17扭转的方向的刚性。

具体而言，如图4所示，以如下三个模式进行模拟：使各曲柄臂9、10、13、14、16、17的刚性恒定的模式F；使第一外侧曲柄臂9以及第二外侧曲柄臂16的刚性比上述模式F高，使第一内侧曲柄臂10以及第二内侧曲柄臂17的刚性与上述模式F相同，使第一中间曲柄臂13以及第二中间曲柄臂14的刚性比上述模式F低的模式G；使第一外侧曲柄臂9、第一内侧曲柄臂10、第二内侧曲柄臂17以及第二外侧曲柄臂16的刚性比上述模式F高，使第一中间曲柄臂13以及第二中间曲柄臂14的刚性比上述模式F低的模式H。另外，各曲柄臂9、10、13、14、16、17的刚性通过变更曲柄臂中的安装有曲柄销11、15、18的部分即连结部9a、10a、13a、14a、16a、17a的板厚而变化。

在该模拟中，求出使曲轴1以规定的转速旋转，并且使发动机负载为恒定值而使发动机运转的情况下的前端侧轴颈部4、第一轴颈部12、第二轴颈部19以及后端侧轴颈部5的振动。需要说明的是，提取从600Hz至1600Hz的频带的振动而求出。

将其结果示于表3。另外，在表3中，示出以模式F为基准的振动水平。

【表3】

振动水平

(相对于模式F)

模式	G	H
			前端侧轴颈部	-0.46	-0.55
第一轴颈部	-0.05	-0.37
			第二轴颈部	0	-0.32
后端侧轴颈部	-0.71	-1.00

单位：dB

如表3所示，在前端侧轴颈部4、第一轴颈部12、第二轴颈部19以及后端侧轴颈部5的每一个中，模式G以及模式H能够减少振动。即，即使使第一中间曲柄臂13以及第二中间曲柄臂14的刚性降低，通过提高隔着该中间曲柄臂13、14的两侧的曲柄臂9、10、16、17的刚性，也能够提高振动降低效果。

特别是，认为能够通过提高第一外侧曲柄臂9以及第二外侧曲柄臂16的刚性来降低振动。即，认为通过使曲轴1的两端侧的曲柄臂9、16的刚性比其他的曲柄臂10、13、14、17高，能够提高振动降低效果。

同样地，在以模式G以及模式H进行了上述的模拟时，对作用于前端侧轴颈部4的载荷进行比较。将其结果示于表4。需要说明的是，在表4中，将活塞往复运动的方向(上下)的载荷的平均值表示为以模式F为基准的载荷水平，将与活塞往复运动的方向正交的方向(左右)的载荷的平均值表示为以模式F为基准的载荷水平。

【表4】

载荷水平

(相对于模式F)

模式	G	H
			上下	-1.24	-1.43
左右	-2.63	-3.16

单位：dB

如表4所示，可知关于作用于前端侧轴颈部4的载荷，模式G以及模式H比模式F小。即，可知模式G以及模式H降低振动的效果较高。特别是，认为能够通过提高第一外侧曲柄臂9以及第二外侧曲柄臂16的刚性来降低振动。即，认为通过使曲轴1的两端侧的曲柄臂9、16的刚性比其他的曲柄臂10、13、14、17高，能够提高振动降低效果。

因此，本发明的实施方式中的曲轴将第一外侧曲柄臂9(或连结部9a)及第二外侧曲柄臂16(或连结部16a)的刚性形成得比其他曲柄臂10、13、14、17(或连结部10a、13a、14a、17a)的刚性高。

这样，通过将两端侧的曲柄臂9、16(或连结部9a、16a)的刚性形成得比其他的曲柄臂10、13、14、17(或连结部10a、13a、14a、17a)的刚性高，能够提高振动降低效果。另外，为了像这样提高两端侧的曲柄臂9、16的刚性，通过提高连结曲柄销11、18的连结部9a、16a的刚性，能够抑制各轴颈部4、12、15、19的曲轴1与现有的曲轴1偏离。其结果，能够在不变更现有的曲轴箱的形状的情况下收纳曲轴1。

另外，提高两端侧的曲柄臂9、16(连结部9a、16a)的刚性的手段不限于上述的变更板厚的手段，例如也可以通过在曲柄臂9、16中的与连结曲柄销11、18的面相反的一侧的侧面(背面)设置肋等来提高刚性。

另外，除了通过如上述那样使第一内侧配重21的质量比第一外侧配重20的质量大，且使第二内侧配重23的质量比第二外侧配重22的质量大来提高振动的降低效果之外，通过使第一外侧曲柄臂9以及第二外侧曲柄臂16的刚性比其他的曲柄臂10、13、14、17的刚性高，也可以进一步提高振动的降低效果，也可以通过任意一方的手段来提高振动的降低效果。

Claims (16)

1.一种曲轴，在旋转轴线方向上排列设置有多个曲柄部，所述曲柄部构成为具有彼此相对的一对曲柄臂及两端与所述一对曲柄臂的前端侧的相对面连结的曲柄销，并以与所述曲柄销的中心轴线平行的所述旋转轴线为中心而旋转，所述曲轴的特征在于，

在所述多个曲柄部中的所述旋转轴线的一端侧的第一曲柄部中的所述一对曲柄臂上，产生与作用于所述曲柄销的惯性力相对的惯性力的一对平衡配重连结于隔着所述旋转轴线与所述曲柄销所连结的端部相反的一侧的端部，

在所述多个曲柄部中的所述旋转轴线的另一端侧的第二曲柄部中的所述一对曲柄臂上，产生与作用于所述曲柄销的惯性力相对的惯性力的一对平衡配重连结于隔着所述旋转轴线与所述曲柄销所连结的端部相反的一侧的端部，

所述曲轴满足下述(1)、(2)中的至少任一方的条件而形成：

(1)所述第一曲柄部的所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的中央侧的第一内侧配重的质量形成得比所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的端部侧的第一外侧配重的质量大，且所述第二曲柄部的所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的中央侧的第二内侧配重的质量形成得比所述一对平衡配重中的所述旋转轴线的端部侧的第二外侧配重的质量大；

(2)在所述第一曲柄部的所述一对曲柄臂中的所述旋转轴线的端部侧的第一外侧曲柄臂连结所述曲柄销的第一连结部的刚性及在所述第二曲柄部的所述一对曲柄臂中的所述旋转轴线的端部侧的第二外侧曲柄臂连结所述曲柄销的第二连结部的刚性形成得比在所述旋转轴线方向上所述第一曲柄部与所述第二曲柄部之间的其他曲柄部中的所述一对曲柄臂连结所述曲柄销的部分的刚性高。

2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，

所述第一内侧配重及所述第一外侧配重形成为板状，

所述第一外侧配重的侧面的面积形成得比所述第一内侧配重的侧面的面积小。

3.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，

所述第一外侧配重的在所述第一曲柄部的旋转方向上的长度形成得比所述第一内侧配重的在所述第一曲柄部的旋转方向上的长度短。

4.根据权利要求3所述的曲轴，其特征在于，

所述第一内侧配重及所述第一外侧配重形成为扇状，

所述第一内侧配重的中心角形成得比所述第一外侧配重的中心角大。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的曲轴，其特征在于，

所述第一外侧配重的在所述第一曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度形成得比所述第一内侧配重的在所述第一曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度短。

6.根据权利要求5所述的曲轴，其特征在于，

所述第一内侧配重及所述第一外侧配重形成为扇状，

所述第一内侧配重的半径形成得比所述第一外侧配重的半径大。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的曲轴，其特征在于，

所述第二内侧配重及所述第二外侧配重形成为板状，

所述第二外侧配重的侧面的面积形成得比所述第二内侧配重的侧面的面积小。

8.根据权利要求7所述的曲轴，其特征在于，

所述第二外侧配重的在所述第二曲柄部的旋转方向上的长度形成得比所述第二内侧配重的在所述第二曲柄部的旋转方向上的长度短。

9.根据权利要求8所述的曲轴，其特征在于，

所述第二内侧配重及所述第二外侧配重形成为扇状，

所述第二内侧配重的中心角形成得比所述第二外侧配重的中心角大。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的曲轴，其特征在于，

所述第二外侧配重的在所述第二曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度形成得比所述第二内侧配重的在所述第二曲柄部的旋转轴线的半径方向上的长度短。

11.根据权利要求10所述的曲轴，其特征在于，

所述第二内侧配重及所述第二外侧配重形成为扇状，

所述第二内侧配重的半径形成得比所述第二外侧配重的半径大。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的曲轴，其特征在于，

所述第一连结部的刚性形成得比在所述第一曲柄部的所述一对曲柄臂中的与所述第一外侧曲柄臂相对的第一内侧曲柄臂连结所述曲柄销的第三连结部的刚性高，且所述第二连结部的刚性形成得比在所述第二曲柄部的所述一对曲柄臂中的与所述第二外侧曲柄臂相对的第二内侧曲柄臂连结所述曲柄销的第四连结部的刚性高。

13.根据权利要求12所述的曲轴，其特征在于，

所述第三连结部及所述第四连结部的刚性形成得比在所述其他曲柄部中的所述一对曲柄臂连结所述曲柄销的部分的刚性高。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的曲轴，其特征在于，

所述第一连结部的板厚及所述第二连结部的板厚形成得比在所述其他曲柄部中的所述一对曲柄臂连结所述曲柄销的部分的板厚厚。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的曲轴，其特征在于，

所述刚性包括所述曲柄臂的弯曲方向的刚性及所述曲柄臂的扭转方向的刚性中的至少任一方。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的曲轴，其特征在于，

所述多个曲柄部中的所述旋转轴线方向的宽度形成为相同。

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