JPH051013U - 多気筒内燃エンジンのクランクシヤフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フライホイールの振動を低減して耐久性を向
上させる。 【構成】 多気筒内燃エンジンのクランクシャフト１
の、少なくともフライホイール６の装着端４ｂに最も近
い地位に配置されたクランクアーム３ｈの肉厚が、他の
クランクアーム３ａ〜３ｇの肉厚より大に形成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、内燃エンジン、特に多気筒内燃エンジンのクランクシャフトに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の多気筒内燃エンジンのクランクシャフトの一例として、図３に、４気筒 内燃エンジンのクランクシャフト１０を示す。このクランクシャフト１０では、 クランクシャフト１０の軸芯を形成するクランクジャーナル１１ａ〜１１ｅと、 コネクチングロッドが連結されるクランクピン１２ａ〜１２ｄとが、クランクア ーム１３ａ〜１３ｈにより一体に接続されている。

【０００３】 また、クランクシャフト１０の前端部１４ａには、タイミングベルトないしは ファンベルト等を駆動するプーリ５が固着される一方、クランクシャフト１０の 後端部１４ｂ、つまり動力の出力端には、エンジンの軸トルクを平均化し回転を 円滑化するフライホイール６が固着されている。このフライホイール６は、慣性 モーメントを大きくとるために大型の円板に形成され、また通常は、クラッチの 摩擦面としても利用されている。

【０００４】 そして、上述したクランクアーム１３ａ〜１３ｈは、従来、夫々のクランクア ーム１３ａ〜１３ｈに加わる応力が理論上等しいとされていたために、全てが同 一の形状、すなわち同一の肉厚に形成されている。これは、クランクシャフト１ ０の回転時のインバランスを最少限に抑えるためにも有効とされている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のクランクシャフト１０では、クランクシャフト１０の剛 性が不足した場合にフライホイール６が振動し、フライホイール６の装着端から 最も近い位置に配設されたクランクアーム１３ｈから前方のクランクアーム１３ ｇ〜１３ａにかけて順次、フライホイール６から強い振動応力を受けていること が実証的に認められた。このため、従来の多気筒内燃エンジンのクランクシャフ ト１０では、フライホイール６の装着端に近いクランクアーム部で、剛性不足に よる耐久性の不良が問題になっている。

【０００６】 このような問題に対しては、クランクアーム１３ａ〜１３ｈの肉厚を、従来の ように一律に拡大させて強度、すなわち剛性を増加させることもできるが、強度 的に比較的余裕のある前方部位のクランクアーム１３ａ〜１３ｆの肉厚をも増加 させてしまい、エンジンの大幅な全長増，重量増，コスト増等の弊害を招くこと になる。

【０００７】 本考案は、このような問題を解決するためになされたもので、エンジンの全長 増，重量増，コスト増等の弊害を最少限に抑えながら、クランクシャフトの振動 の低減や耐久性の向上を図った多気筒内燃エンジンのクランクシャフトを提供す ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するために、本考案の多気筒内燃エンジンのクランクシャフ トは、軸端にフライホイールが装着される多気筒内燃エンジンのクランクシャフ トにおいて、少なくともフライホイール装着端に最も近い位置に配置されたクラ ンクアームの肉厚が、他のクランクアームの肉厚より大に形成されていることを 特徴とする。

【０００９】

【作用】

上述の多気筒内燃エンジンのクランクシャフトにおいて、少なくともフライホ イール装着端に最も近い位置に配置されたクランクアームの肉厚が、他のクラン クアームの肉厚より大に形成されているので、フライホイールから最も強い振動 応力を受ける該クランクアームの強度を、他のクランクアームの強度より一段と 高めている。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の多気筒内燃エンジンのクランクシャフトの一実施例を、図面に 基づいて詳細に説明する。 図１は、本考案の多気筒内燃エンジンのクランクシャフトの具体的構成の一例 として、４気筒エンジンのクランクシャフト１を示している。

【００１１】 クランクシャフト１は、クランクジャーナル１ａ〜１ｅとクランクピン２ａ〜 ２ｄとクランクアーム３ａ〜３ｈとにより構成され、一体に鍛造形成されている 。 クランクジャーナル１ａ〜１ｅは、夫々が同一の軸長と径幅とに形成されてい る。クランクジャーナル１ａ〜１ｅは、図示しないクランクケースの軸受部に夫 々軸支され、クランクシャフト１を回動自在に支持している。

【００１２】 また、上述したクランクピン２ａ〜２ｄも、やはり夫々が同一の軸長と径幅と に形成されている。このクランクピン２ａ〜２ｄには、図示しないコネクチング ロッドの大端部が回動自在に連結され、ピストンの出力が伝達される。 次に、上述したクランクジャーナル１ａ〜１ｅとクランクピン２ａ〜２ｄとは 、クランクアーム３ａ〜３ｈにより、夫々が交互に配置されて一体に接続されて いる。

【００１３】 そして、クランクシャフト１の前端部４ａの（図示左端部）には、上述した従 来のプーリ５が固着され、また後端部４ｂ（図示右端部）には、上述した従来の フライホイール６が固着されている。 ところで、上述したクランクアーム３ａ〜３ｈは、図２に示されるように、夫 々がアーム部３ａ’〜３ｈ’とウエイト部３ａ”〜３ｈ”とにより構成されてい る。アーム部３ａ’〜３ｈ’は、クランクジャーナル１ａ〜１ｅとクランクピン ２ａ〜２ｄとの実接続部に相当し、一般的に強い応力を受けている。但し、クラ ンクピン２ａ〜２ｄ側の先端部は、軽量化のために、応力分布に対応してテーパ 状に先細に形成されている。一方、ウエイト部３ａ”〜３ｈ”は夫々扇型に形成 され、インバランス修正のためのカウンタウエイトとして作用している。

【００１４】 これらのクランクアーム３ａ〜３ｈの内、前方のクランクアーム３ａ〜３ｆは 、全て同一の軸長つまり厚さＴ₁ に形成され、また図２に示されるように同一の 断面形状に、つまり同一のアーム幅Ｗ₁ に形成されている。すなわち、クランク アーム３ａ〜３ｆの肉厚は全て同一である。 次に、前方から７番目に位置するクランクアーム３ｇは、厚さがクランクアー ム３ａ〜３ｆと同一の厚さＴ₁ に形成されているが、アーム幅はＷ₁ より広いＷ ₂ に拡大形成されている。すなわち、クランクアーム３ｇの肉厚はクランクアー ム３ａ〜３ｆの肉厚より大に形成され、その強度が高められている。但し、ウエ イト部３ｇ”の断面形状は、ウエイト部３ａ”〜３ｆ”と同じである。

【００１５】 次に、最後尾つまりフライホイール装着端に最も近い位置に配置されたクラン クアーム３ｈは、その厚さが全体的にクランクアーム３ａ〜３ｆの厚さＴ₁ より 厚いＴ₂ に拡大形成されると共に、アーム幅が、クランクアーム３ｇのアーム幅 Ｗ₂ より更に広いＷ₃ に拡大形成されている。すなわち、クランクアーム３ｈの 肉厚は、クランクアーム３ｇの肉厚より更に大に形成され、その強度が他のクラ ンクアーム３ａ〜３ｇと比べ最大に高められている。

【００１６】 但し、ウエイト部３ｈ”の断面形状は、ウエイト部３ａ”〜３ｇ”と同じであ る。 このように本クランクシャフト１では、前部のクランクアーム３ａ〜３ｆから 後部のクランクアーム３ｇ，３ｈにかけて順次、フライホイール６から入力され る振動応力に対応して肉厚を増加させ強度を高めているので、クランクシャフト １の耐久性を効果的に向上させている。すなわち、後部の２つのクランクアーム ３ｇ，３ｈの肉厚のみを増加させているので、クランクシャフト１の重量増を最 少限に抑え、かつ、その耐久性を向上させている。また、クランクアーム３ｈの 厚さのみをＷ₂ に増加させているので、クランクジャーナル１ａ〜１ｅの軸方向 の配置間隔は、クランクジャーナル１ｄ，１ｅ間のみがＬ₁ からＬ₂ に拡大され 、延長されている。このため、エンジンの全長増もクランクアーム３ｈの厚さ増 分だけに止められ、エンジン全体の重量増とコスト増とが大幅に軽減されている 。

【００１７】 このようにクランクシャフト１の強度、つまり剛性が高められたことにより、 運転中のクランクシャフト１の歪みが減少される。これに伴ってフライホイール ６の振動が抑制され、クランクシャフト１に入力される振動応力が、結果的に軽 減される。このことは、クランクシャフト１の耐久性を更に効果的に、しかも著 しく向上させることに通ずる。

【００１８】 加えて、上述したようにフライホイール６の振動が抑制されたことに伴い、フ ライホイール６との振れ共振によるシリンダブロックの振動が抑えられ、エンジ ン騒音を低減させると共に、フライホイール６は、上述したようにクラッチ摩擦 面としても使用されているので、高回転時のクラッチ切れ不良をも改善すること ができる。このように、クランクシャフト１の剛性が高められたことにより、種 々の副次的効果が生み出されている。

【００１９】 また、本クランクシャフト１では、最後尾のクランクアーム３ｈの厚さを全体 的にＴ₁ からＴ₂ に増加させている。このことは、すなわちウエイト部３ｈ”の 質量を増加させ、クランクアーム３ｇ，３ｈのアーム幅を夫々Ｗ₂ ，Ｗ₃ に拡大 したことに伴うクランクシャフト１のインバランスの増加を、効果的に相殺させ ている。このため、クランクシャフト１の他の部位、例えば最前部のクランクア ーム３ａ等に、インバランスの修正を目的として所要の質量を新たに付加する必 要性が排除されている。

【００２０】 なお、本クランクシャフト１では、クランクアーム３ｈのウエイト部３ｈ”の 厚さを一様にＴ₂ に拡大形成しているが、ウエイト部３ｈ”については、クラン クシャフト１のインバランス修正に必要な質量に応じて適宜その形状を変更して 形成してよい。例えば、ウエイト部３ｈ”の先端を先細にしたり、先太にしたり することもできる。

【００２１】 また、本クランクシャフト１は４気筒エンジン用のものであるが、これに限定 されることはなく、本考案は全ての多気筒エンジンのクランクシャフトに適用で きることは言うまでもない。

【００２２】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案の多気筒内燃エンジンのクランクシャフト において、少なくともフライホイール装着端に最も近い位置に配置されたクラン クアームの肉厚が、他のクランクアームの肉厚より大に形成され、フライホイー ルから最も強い振動応力を受ける該クランクアームの強度を、他のクランクアー ムの強度より一段と高めている。

【００２３】 このため、エンジンの全長増，重量増，コスト増等の弊害を最少限に抑えなが ら、クランクシャフトの耐久性を効果的に、しかも著しく向上させている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の多気筒内燃エンジンのクランクシャト
の具体的構成を示す側面図である。

【図２】図１中のクランクアーム３ａ〜３ｈの断面形状
を示す正面図である。

【図３】従来の多気筒内燃エンジンのクランクシャフト
の構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１ クランクシャフト １ａ〜１ｅ クランクジャーナル ２ａ〜２ｄ クランクピン ３ａ〜３ｈ クランクアーム ５ プーリ ６ フライホイール

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 軸端にフライホイールが装着される多気
   筒内燃エンジンのクランクシャフトにおいて、少なくと
   もフライホイール装着端に最も近い位置に配置されたク
   ランクアームの肉厚が、他のクランクアームの肉厚より
   大に形成されていることを特徴とする多気筒内燃エンジ
   ンのクランクシャフト。