JP2005140159A - Crank shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に用いられるクランクシャフトに関し、特に、内部に中空部が形成されているクランクシャフトに関する。 The present invention relates to a crankshaft used for an internal combustion engine, and more particularly to a crankshaft in which a hollow portion is formed.
クランクシャフトにおいては、軽量化を行うためにその内部を中空化する技術が提案されている。この内部が中空化されたクランクシャフトの従来例が特開昭63−140104号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1のクランクシャフトにおいては、後方側にフライホイールが連結され、前方になるに従いカウンターウェイトの質量を順次小さくするとともにクランクピンの内部に形成される中空部を順次大きくしている。これによって、捩り振動の低減化と軽量化の両立を図っている。 In order to reduce the weight of a crankshaft, a technique for hollowing out the inside of the crankshaft has been proposed. A conventional example of a crankshaft having a hollow inside is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-140104 (Patent Document 1). In the crankshaft of Patent Document 1, a flywheel is connected to the rear side, and the mass of the counterweight is sequentially reduced toward the front, and the hollow portion formed inside the crankpin is sequentially increased. This achieves both reduction of torsional vibration and weight reduction.
さらに、内部が中空化されたクランクシャフトのその他の例として、特許文献2のクランクシャフトが開示されている。 Furthermore, the crankshaft of patent document 2 is disclosed as another example of the crankshaft hollowed inside.
特許文献1においては、前方になるに従いクランクピンの内部に形成される中空部を順次大きくしているため、クランクピンの剛性が気筒ごとに異なってくる。したがって、クランクシャフトの振動モードを適切に調整することが難しくなり、振動を十分に低減することが困難であるという問題点がある。 In Patent Document 1, since the hollow portion formed inside the crankpin is sequentially increased toward the front, the rigidity of the crankpin is different for each cylinder. Therefore, it is difficult to properly adjust the vibration mode of the crankshaft, and it is difficult to sufficiently reduce the vibration.
本発明は、振動低減化及び軽量化の両立性を向上させ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。 An object of this invention is to provide the crankshaft which can improve compatibility of vibration reduction and weight reduction.
本発明に係るクランクシャフトは、各クランクジャーナルの内部に中空部が形成されており、一端部にフライホイールが連結されるクランクシャフトであって、各クランクジャーナルの外径が略等しく、前記一端部に最も近接しているクランクジャーナルの内部における中空部の抜き径は、他のクランクジャーナルの内部における中空部の抜き径より小さいことをことを要旨とする。 The crankshaft according to the present invention is a crankshaft in which a hollow portion is formed inside each crank journal and a flywheel is connected to one end portion, and the outer diameter of each crank journal is substantially equal, and the one end portion The gist of the present invention is that the diameter of the hollow portion inside the crank journal closest to is smaller than the diameter of the hollow portion inside the other crank journal.
本発明においては、各クランクジャーナルの外径が略等しく、フライホイールが連結される一端部に最も近接しているクランクジャーナルの内部における中空部の抜き径が他のクランクジャーナルの内部における中空部の抜き径より小さい。これによって、高剛性が要求されるフライホイールに最も近接しているクランクジャーナルについて他のクランクジャーナルより剛性を高くすることができるとともに、他のクランクジャーナルについて軽量化を実現できる。したがって、本発明によれば、振動低減化及び軽量化の両立性を向上させることができる。さらに、各クランクジャーナルの外径が略等しいことにより、各クランクジャーナルを回転支持するためのベアリングに同一部品を使用することができるので、コスト低減も実現できる。 In the present invention, the outer diameters of the crank journals are substantially equal, and the diameter of the hollow portion inside the crank journal closest to the one end to which the flywheel is connected is the same as the hollow portion inside the other crank journal. Smaller than the diameter. As a result, the crank journal closest to the flywheel requiring high rigidity can be made more rigid than the other crank journals, and the other crank journals can be reduced in weight. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve compatibility between vibration reduction and weight reduction. Further, since the outer diameters of the crank journals are substantially equal, the same components can be used for the bearings for rotating and supporting the crank journals, so that the cost can be reduced.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1,2は、本発明の実施形態に係るクランクシャフトの構成の概略を示す図であり、図1は外観図を示し、図2は内部構成図を示す。そして、図1,2は、4気筒の内燃機関に用いられるクランクシャフトに本発明を適用した場合を示す。本実施形態に係るクランクシャフトは、クランクジャーナル1J〜5J、クランクピン1P〜4P、及びクランクアーム1A〜8Aを備えている。なお、本実施形態においては、図示しないプーリが連結される方の端部を前端部14とし、フライホイール12が連結される方の端部を後端部16とする。また、図1,2においては、後端部16にフライホイール12が連結されている状態でクランクシャフトを図示している。
1 and 2 are diagrams schematically showing the configuration of a crankshaft according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 shows an external view, and FIG. 2 shows an internal configuration diagram. 1 and 2 show a case where the present invention is applied to a crankshaft used in a four-cylinder internal combustion engine. The crankshaft according to the present embodiment includes
クランクジャーナル1J〜5Jは、ベアリング(メタル)によって図示しないクランク室内に回転可能に支持される。クランクジャーナル1J〜5Jの中で、クランクジャーナル1Jが前端部14に最も近接しており、以下、前端部14に近い順にクランクジャーナル2J、クランクジャーナル3J、及びクランクジャーナル4Jが配設されており、クランクジャーナル5Jが後端部16に最も近接している。そして、クランクジャーナル1J〜5Jの内部には、中空部1K〜5Kがそれぞれ形成されている。
The
クランクピン1P〜4Pは、ベアリング(メタル)を介して図示しないコネクティングロッドに回転可能に連結される。クランクピン1P〜4Pの中で、クランクピン1Pが前端部14に最も近接しており、以下、前端部14に近い順にクランクピン2P及びクランクピン3Pが配設されており、クランクピン4Pが後端部16に最も近接している。そして、クランクピン1P〜4Pの内部には、中空部1Q〜4Qがそれぞれ形成されている。
The
クランクアーム1A〜8Aの各々は、クランクジャーナルとクランクピンとを連結している。そして、クランクアーム1A〜8Aには、カウンターウェイト1W〜8Wがそれぞれ設けられている。
Each of the
中空部1K〜5K,1Q〜4Qは互いに連通していることで、クランクシャフト内の中空部は一体化されている。なお、本実施形態に係るクランクシャフトについては、鋳造により一体成形を行うことができる。
The
本実施形態においては、各クランクジャーナル1J〜5Jに関して外径a1〜a5は略等しい。そして、各クランクジャーナル1J〜4Jに関して中空部1K〜4Kの抜き径b1〜b4は略等しい。ただし、クランクジャーナル5Jの中空部5Kの抜き径b5は、クランクジャーナル1J〜4Jの中空部1K〜4Kの抜き径b1〜b4より小さい。したがって、クランクジャーナル5Jの肉厚は、クランクジャーナル1J〜4Jの肉厚より厚い。
In the present embodiment, the outer diameters a1 to a5 are substantially equal for the
また、各クランクピン1P〜4Pに関して外径c1〜c4は略等しい。そして、各クランクピン1P〜3Pに関して中空部1Q〜3Qの抜き径d1〜d3は略等しい。ただし、クランクピン4Pの中空部4Qの抜き径d4は、クランクピン1P〜3Pの中空部1Q〜3Qの抜き径d1〜d3より小さい。したがって、クランクピン4Pの肉厚は、クランクピン1P〜3Pの肉厚より厚い。
Further, the outer diameters c1 to c4 are substantially equal with respect to the
ここで、フライホイール12が連結される後端部16に最も近接しているクランクジャーナル5Jについては、フライホイール12の共振に対する強度を確保するために、他のクランクジャーナル1J〜4Jより高剛性が要求される。本実施形態においては、クランクジャーナル5Jの内部における中空部5Kの抜き径b5が他のクランクジャーナル1J〜4Jの内部における中空部1K〜4Kの抜き径b1〜b4より小さいことにより、クランクジャーナル5Jの肉厚が他のクランクジャーナル1J〜4Jの肉厚より厚い。これによって、クランクジャーナル5Jの剛性を他のクランクジャーナル1J〜4Jより高くすることができるとともに、他のクランクジャーナル1J〜4Jについて軽量化を実現できる。したがって、本実施形態によれば、振動低減化及び軽量化の両立性を向上させることができる。
Here, the
さらに、各クランクジャーナル1J〜5Jに関して外径a1〜a5は略等しいことにより、クランクジャーナル1J〜5Jを回転支持するためのベアリングについて同一部品を使用することができる。したがって、本実施形態によれば、コスト低減も実現できる。また、クランクジャーナル5Jの中空部5Kの抜き径b5を小さくすることにより、クランクジャーナル5Jの外径a5を増大させることなくクランクジャーナル5Jの剛性を高くすることができるので、フリクションの増大を招くこともない。
Further, the outer diameters a1 to a5 of the
以上の説明においては、4気筒の内燃機関に用いられるクランクシャフトの場合について説明したが、本発明は他の型の内燃機関に用いられるクランクシャフトにも適用可能である。 In the above description, the case of a crankshaft used in a four-cylinder internal combustion engine has been described. However, the present invention can also be applied to a crankshaft used in other types of internal combustion engines.
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
1A〜8A クランクアーム、1J〜5J クランクジャーナル、1K〜5K,1Q〜4Q 中空部、1P〜4P クランクピン、1W〜8W カウンターウェイト、12 フライホイール、14 前端部、16 後端部。 1A to 8A crank arm, 1J to 5J crank journal, 1K to 5K, 1Q to 4Q hollow part, 1P to 4P crank pin, 1W to 8W counterweight, 12 flywheel, 14 front end part, 16 rear end part.
Claims (1)
各クランクジャーナルの外径が略等しく、
前記一端部に最も近接しているクランクジャーナルの内部における中空部の抜き径は、他のクランクジャーナルの内部における中空部の抜き径より小さいことを特徴とするクランクシャフト。
A hollow portion is formed inside each crank journal, and a crankshaft is connected to a flywheel at one end,
The outer diameter of each crank journal is approximately equal,
A crankshaft characterized in that a hollow diameter in a crank journal closest to the one end is smaller than a hollow diameter in another crank journal.
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JP2010144804A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Toyota Motor Corp | Crankshaft |
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JP2016142199A (en) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | 富士重工業株式会社 | engine |
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