JPH0526297A - 多気筒エンジン構造 - Google Patents

多気筒エンジン構造

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Publication number
JPH0526297A
JPH0526297A JP19844791A JP19844791A JPH0526297A JP H0526297 A JPH0526297 A JP H0526297A JP 19844791 A JP19844791 A JP 19844791A JP 19844791 A JP19844791 A JP 19844791A JP H0526297 A JPH0526297 A JP H0526297A
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JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
balance weights
balance weight
balance
engine structure
Prior art date
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Pending
Application number
JP19844791A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Taniguchi
真史 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】クランク室内のスペースを有効に利用してバラ
ンスウエイトや部材を配置でき、剛性を低下させること
なくバランシング機能も高めることのできる多気筒エン
ジン構造。 【構成】直列4気筒のエンジンであって、そのクランク
シャフト50に、夫々のシリンダ11,12,13,1
4と対応するクランクピン51,52,53,54を挟
んで大小外径が異なる二つのバランスウエイト60L,
60Sを備えると共に、ジャーナル55B,55C,5
5Dを挟んで同一外径のバランスウエイト60L又は6
0Sが隣接配置され、第二シリンダ12と第三シリンダ
の間のジャーナル55Cを挟んで大径のバランスウエイ
ト60Lが配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の気筒を備える多
気筒エンジン構造に関し、詳しくは、そのクランクシャ
フトのウエイトと、シリンダブロックのバルクヘッド部
分の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】レシプロエンジンでは、そのクランクシ
ャフトのクランクピンと反対側に、コンロッド大端部等
の重量とバランスを取る為にバランスウエイトが設けら
れる。近時、クランクシャフトの回転質量を増大させる
ことによって燃焼荷重の軸受へ入力が低減し、振動等を
軽減させることを目的として、クランクピンの両側にバ
ランスウエイトを形成して一気筒当り二個のバランスウ
エイトを備えたものがある。(実開平2−78807号
公報等参照)バランスウエイトは、回転中心から外端部
までの距離(外径)を大きくする程慣性モーメントが増
大する為、その機能の点から周囲に配置される部材と干
渉しない範囲で外径を極力大きく設定される。
【0003】
【従来技術の課題】しかし乍ら、上記従来の如きクラン
クシャフトは、全てのバランスウエイトを同外径として
構成されており、この為、バランスウエイトの外径は全
てのバランスウエイトが他の部分乃至部材と干渉するこ
とのない小径なものとせざるを得ず、その結果、機能低
下と重量増加という問題があった。又、逆にバランスウ
エイトとの干渉を回避する為にシリンダブロックや周囲
の配置部品の形状乃至位置を変更すると、エンジン自体
の大型化又は剛性低下を招くものである。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上記の如き事情に鑑み、クラ
ンク室内のスペースを有効に利用してバランスウエイト
や部材を配置でき、剛性を低下させることなくバランシ
ング機能も高めることのできる多気筒エンジン構造の提
供、を目的とする。
【0005】
【発明の構成】このため、本発明に係る多気筒エンジン
構造では、クランクシャフトは一気筒に対して夫々クラ
ンクピンを挟んで大小外径が異なる二つのバランスウエ
イトを備えると共に、シリンダブロックの気筒間に位置
する隔壁に設けられた軸受によって支持されるジャーナ
ル部を挟んで同一外径のバランスウエイトが隣接配置さ
れて構成されている。本構成によれば、一気筒当りの慣
性モーメンントを等しくしつつバランスウエイトを極力
大径化できると共に、小径のバランスウエイトと対応す
る部位に部材の配置や剛性向上の為の補強が可能とな
る。又、直列4気筒のエンジンであって、そのクランク
シャフトは大小外径が異なる二種類のバランスウエイト
を備えると共に、中央の2気筒間のジャーナル部を挟ん
で大径のバランスウエイトが配置されて構成されてい
る。本構成によれば、隣接する気筒のピストンが同位相
でストロークする為にジャーナル及びジャーナル軸受に
強い剪断応力の作用することがない中央の2気筒の間の
バルクヘッドを薄肉としてバランスウエイトとの干渉を
回避し得、極力大径のバランスウエイトを配置し得る。
【0006】
【発明の実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて
説明する。図1は、本発明に係る多気筒エンジン構造の
一実施例を適用したエンジンのシリンダブロックを、図
中下側を出力側(後方側)としてクランク室側から見た
図である。図はシリンダブロック10が想像線で示さ
れ、クランクシャフト50のみ実線で示してある。又、
ジャーナル軸受のキャップは示していない。図示シリン
ダブロック10は、直列4気筒のエンジンのシリンダブ
ロックであり、第一〜第四シリンダ11,12,13,
14間のクランク室が、バルクヘッド22,23,24
により仕切られ、該バルクヘッド22,23,24及び
前後(図中上下)の外壁21,25に、ジャーナル軸受
部21A,22A,23A,24A,25Aが形成され
ている。
【0007】クランクシャフト50は、夫々のジャーナ
ル軸受部21A,22A,23A,24A,25Aと対
応するジャーナル55…(55A,55B,55C,5
5D,55E)から、アーム56…が直交方向に突出
し、該アーム56…間に、夫々のシリンダ11,12,
13,14と対応するクランクピン51,52,53,
54がジャーナル55…と所定量偏心した状態で平行に
設けられて構成されている。アーム56…の、クランク
ピン51,52,53,54とは逆側には、夫々バラン
スウエイト60…(61S,61L,62S,62L,
63S,63L,64S,64L)が延設一体形成され
ており、これにより、クランクピン51,52,53,
54の前後に夫々バランスウエイト60…を有し、当該
クランクシャフト50は、一気筒当り夫々二個合計8個
のバランスウエイト60…を備えて構成されているもの
である。
【0008】バランスウエイト60…は、所定の幅で外
形がクランクシャフト50の回転中心(ジャーナル5
5)を中心とする円弧状に形成されると共に、その外形
の円弧状半径(外径)が、図1のA−A断面相当図であ
る図2に示す小径のバランスウエイト60S…(61
S,62S,63S,64S)と、図1のB−B断面相
当図である図3に示す大径のバランスウエイト60L…
(61L,62L,63L,64L)の、大小異なる二
種類のものによって構成されている。尚、図2及び図3
は、図1とはクランクシャフトの回転角が90°異なる
状態とした図となっている。又、図中12P及び13P
はピストンである。大径のバランスウエイト60Lは、
図2に示す如くその外形がシリンダブロック10のクラ
ンク室内壁10A及び下死点に於るピストン12Pと干
渉しない範囲で極力近接する大径(半径R)に形成され
ており、これに対して小径のバランスウエイト60S
は、図1に示す如くその外径がバランスウエイト60L
より所定量小さい半径r(r<R)とされ、後述するバ
ルクヘッド22,24の付根部位に装着されるオイルジ
ェット40…と干渉することのないように設定されてい
る。
【0009】ここで、バランスウエイト60…は、一気
筒に対して夫々大小の組合せとなると共に、ジャーナル
55を挟んで同径のものが形成配置されている。即ち、
最も前方側のジャーナル55(前壁のジャーナル軸受2
1Aに支持されるジャーナル55A)に隣接して大径の
バランスウエイト61Lが形成されると共にクランクピ
ン51を挟んで小径のバランスウエイト61Sが形成さ
れ、更に、ジャーナル55Bを挟んで小径のバランスウ
エイト62Sが、クランクピン52を挟んで大径のバラ
ンスウエイト62Lが、ジャーナル55Cを挟んで大径
のバランスウエイト63Lが、クランクピン53を挟ん
で小径のバランスウエイト63Sが、ジャーナル55D
を挟んで小径のバランスウエイト64Sが、クランクピ
ン54を挟んで大径のバランスウエイト64Lが、夫々
形成配置されているものである。上記の如きバランスウ
エイト60…の配置構成により、中央の2つのシリンダ
(第二シリンダ12及び第三シリンダ13)間のジャー
ナル55Cを挟んで、両側に大径のバランスウエイト6
0L…(62L,63L)が配置されると共に、第一シ
リンダ11と第二シリンダ12との間のジャーナル55
B、及び第三シリンダ13と第四シリンダ14の間のジ
ャーナル55Dを挟んで小径のバランスウエイト60S
…(61Sと62S及び63Sと64S)が配置され
る。
【0010】一方、シリンダブロック10は、小径のバ
ランスウエイト60Sと対応するバルクヘッド22,2
4の基部(付根部分)は、大径のバランスウエイト60
Lに対するより余裕があり、この余裕分肉を盛ってその
剛性(即ちジャーナル軸受22A,24Aによるクラン
クシャフト支持剛性)を向上させてある(させることが
可能となる)と共に、該バルクヘッド22,24の基部
の一方側方の角部に、オイルジェット装着座が水平に形
成され、ここに、オイルをピストン裏面に向けて噴射す
るオイルジェット40…(41,42,43,44)が
装着されている。つまり、小径のバランスウエイト60
S…に挟まれるバルクヘッド22,24の基部の前後両
側に(換言すれば小径のバランスウエイト60Sと対応
するバルクヘッド22,24の基部に)、オイルジェッ
ト40…が配置されているものである。又、このバルク
ヘッド22,24、シリンダヘッドからオイルパンに潤
滑油を戻すオイルリターン通路15が、その板厚内を上
下方向に貫通して穿設されており、更に、バルクヘッド
22,24のシリンダ側の部位に、少なくとも一部バラ
ンスウエイト60Sとの非干渉部を有する(バランスウ
エイト60Sに遮蔽されることなく常時開口部分のあ
る)ような位置及び形状として、通気孔が開口形成され
ている。
【0011】而して、上記の如き構成により、バランス
ウエイト60Lの外径を極力大径化して機能向上を図る
ことができると共に、これより小径のバランスウエイト
60Sと対応する部位を補強や部材の配置スペースとし
て利用でき、バランシング機能と剛性の向上を両立でき
る。本実施例では、ピストンの位相がクランク角で18
0°異なる為に作動時に於て捩り応力が作用する、第一
シリンダ11と第二シリンダ12との間、及び第三シリ
ンダ13と第四シリンダ14の間、のバルクヘッド2
2,24(ジャーナル軸受22A,24A)は、小径の
バランスウエイト60Sに挟まれ、その余裕分基部に肉
盛りが可能となって剛性が向上し、又、バランスウエイ
トと干渉することなくオイルジェットの設置が可能であ
ると共に、オイルリターン通路の配置も容易となって大
口径に構成できる為にオイルのリターン性向上にも寄与
できる。更に、通気孔16は常時開口部分を有する為、
ピストンの位相がクランク角で180°異なる隣接する
シリンダ室間(第一シリンダ11と第二シリンダ12間
及び第三シリンダ13と第四シリンダ14の間)が当該
通気孔16を介して常時連通状態を維持し、ポンピング
ロスを軽減できるものである。第二シリンダ12と第三
シリンダ13の間のバルクヘッド23は、大径のバラン
スウエイト60L(62L,63L)に挟まれ、寸法及
び形状に余裕がなくバルクヘッド22,24と比較して
高剛性には形成できないが、第二シリンダ12と第三シ
リンダ13はピストンが同位相である為に当該バルクヘ
ッド23には強い捩り応力は作用することがない為に許
容できる。
【0012】
【発明の効果】上記の如き、本発明に係る多気筒エンジ
ン構造によれば、一気筒当り二個備えられるバランスウ
エイトの外径を異ならせることにより、一方のバランス
ウエイトを極力大径化してバランシング機能を高めるこ
とができる共に、小径のバランスウエイトと対応する部
位に部材の配置や剛性向上の為の補強が可能となるもの
である。又、クランク角が同位相である為に強い捩り応
力は作用することのない直列4気筒のエンジンの中央の
2気筒間のジャーナルを挟んで大径のバランスウエイト
が、他のジャーナルを挟んで小径のバランスウエイトが
配置された構成とすることにより、バランスウエイトの
大径化と、ジャーナル及び当該ジャーナルを保持するジ
ャーナル軸受に作用する捩り応力に対応したバルクヘッ
ド剛性確保が可能となり、バランシング機能と剛性の向
上を両立できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る多気筒エンジン構造の一実施例を
適用したエンジンのシリンダブロックを、図中下側を出
力側(後方側)としてクランク室側から見た図。
【図2】図1のA−A断面相当図。
【図3】図1のB−B断面相当図。
【符号の説明】
10…シリンダブロック 15…オイルリターン通路 16…通気孔 40(41,42,43,44)…オイルジェット 50…クランクシャフト 55(55A,55B,55C,55D,55E)…ジ
ャーナル(ジャーナル部) 60S(61S,62S,63S,64S)…バランス
ウエイト(小径のバランスウエイト) 60L(61L,62L,63L,64L)…バランス
ウエイト(大径のバランスウエイト)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の気筒を備えるエンジンであって、そ
    のクランクシャフトは、一気筒に対して夫々クランクピ
    ンを挟んで大小外径が異なる二つのバランスウエイトを
    備えると共に、シリンダブロックの気筒間に位置する隔
    壁に設けられた軸受によって支持されるジャーナル部を
    挟んで同一外径の前記バランスウエイトが隣接配置され
    て構成されていること、を特徴とする多気筒エンジン構
    造。
  2. 【請求項2】上記外径が小径のバランスウエイト間に位
    置するバルクヘッドに、隣接する気筒のクランク室間を
    連通する通気孔が開口形成されていること、を特徴とす
    る請求項1記載の多気筒エンジン構造。
  3. 【請求項3】上記外径が小径のバランスウエイト間に位
    置するバルクヘッドに、シリンダヘッドからオイルパン
    にオイルを戻すオイルリターン通路が穿設されているこ
    と、を特徴とする請求項1記載の多気筒エンジン構造。
  4. 【請求項4】直列4気筒のエンジンであって、そのクラ
    ンクシャフトは、大小外径が異なる二種類のバランスウ
    エイトを備えると共に、中央の2気筒間のジャーナル部
    を挟んで前記大径のバランスウエイトが配置されている
    こと、を特徴とする多気筒エンジン構造。
  5. 【請求項5】上記外径が小径のバランスウエイト間に位
    置するバルクヘッド部分に、オイルジェットが配置され
    ていること、を特徴とする請求項1又は4記載の多気筒
    エンジン構造。
JP19844791A 1991-07-12 1991-07-12 多気筒エンジン構造 Pending JPH0526297A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7367303B2 (en) 2005-09-02 2008-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Crankshaft of in-line four-cylinder engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7367303B2 (en) 2005-09-02 2008-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Crankshaft of in-line four-cylinder engine

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