JPS59110915A - 往復動内燃機関のクランクシヤフト - Google Patents
往復動内燃機関のクランクシヤフトInfo
- Publication number
- JPS59110915A JPS59110915A JP21705382A JP21705382A JPS59110915A JP S59110915 A JPS59110915 A JP S59110915A JP 21705382 A JP21705382 A JP 21705382A JP 21705382 A JP21705382 A JP 21705382A JP S59110915 A JPS59110915 A JP S59110915A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crank
- crankshaft
- hollow
- parts
- crank journal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
- F16C3/06—Crankshafts
- F16C3/08—Crankshafts made in one piece
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は往復動内燃機関の軽量化並びに剛性向上を図っ
たクランクシャフトに関する。
たクランクシャフトに関する。
従来から往復動内燃機関のクランクシャフトは熱間鍛造
成いは鋳造により一体成形された中空鋼製のものが知−
られている。このうち鋳造製のクランクシャフトは任意
の形状が得られ、かつ肉抜きが容易であるという利点を
有しているため、第１図（昭和５６年１２月株式会社山
海堂発行内燃機関ハンドブック第４０８頁参照）に示す
如く可能な限り肉抜きを行って軽量化を図るのが常識的
でちる。
成いは鋳造により一体成形された中空鋼製のものが知−
られている。このうち鋳造製のクランクシャフトは任意
の形状が得られ、かつ肉抜きが容易であるという利点を
有しているため、第１図（昭和５６年１２月株式会社山
海堂発行内燃機関ハンドブック第４０８頁参照）に示す
如く可能な限り肉抜きを行って軽量化を図るのが常識的
でちる。
面図において、クランクシャフトＡは図示しない燃焼室
における燃焼爆発力をピストンコネクティングロッドを
介して受けるクランクビン部、１と、クランクケースの
軸受部に軸受けされるクランクジャーナル部２と、これ
ら両者を連結するクランクアーム部３と、を有している
。４は油孔である。
における燃焼爆発力をピストンコネクティングロッドを
介して受けるクランクビン部、１と、クランクケースの
軸受部に軸受けされるクランクジャーナル部２と、これ
ら両者を連結するクランクアーム部３と、を有している
。４は油孔である。
ところがクランクシャフト単体の曲げ振動の固有振動数
をみると、クランクシャフト中心軸方向をＸとし、ピス
トンの上下動方向をＹとし、これらＸ、Ｙに対して直交
する方向を２とすると、Ｘ方向が約２２０ Ｈｚである
のに対し、爆発燃焼によるガス圧力及びビス、トン等の
慣性力が最も大きくなるＹ方向の固有振動数は、約１６
０Ｈ２である。ここにおいて固有振動数が低いというこ
とは動剛性が小であシ、かつ振動振幅即ち変形量が犬で
あってこのためクランクジャーナル部が軸受メタルを衝
撃的にたたき、その振動が機関各部の表面に伝播してそ
こから騒音を放散させやすいということを意味するもの
である（特公昭５６−５３１２２号公報参照）。
をみると、クランクシャフト中心軸方向をＸとし、ピス
トンの上下動方向をＹとし、これらＸ、Ｙに対して直交
する方向を２とすると、Ｘ方向が約２２０ Ｈｚである
のに対し、爆発燃焼によるガス圧力及びビス、トン等の
慣性力が最も大きくなるＹ方向の固有振動数は、約１６
０Ｈ２である。ここにおいて固有振動数が低いというこ
とは動剛性が小であシ、かつ振動振幅即ち変形量が犬で
あってこのためクランクジャーナル部が軸受メタルを衝
撃的にたたき、その振動が機関各部の表面に伝播してそ
こから騒音を放散させやすいということを意味するもの
である（特公昭５６−５３１２２号公報参照）。
本発明は上記に鑑みて々されたもので、鋳造製品の特徴
を生かしクランクシャフトを十分に肉抜きして中空部を
形成し、該中空部内にクランクジャーナル部及びクラン
クピン部の夫々の中心軸を共に含む面内であって、かつ
前記中空部の相対する内壁間に亘って延びるリプを配設
し、軽量化と共に剛性向上を図ったクランクシャフトを
提供するものである。
を生かしクランクシャフトを十分に肉抜きして中空部を
形成し、該中空部内にクランクジャーナル部及びクラン
クピン部の夫々の中心軸を共に含む面内であって、かつ
前記中空部の相対する内壁間に亘って延びるリプを配設
し、軽量化と共に剛性向上を図ったクランクシャフトを
提供するものである。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図〜第６図において示す実施例は、６気筒往復動内
燃機関の”クランクシャフト１０を示している。このう
ち、クランクジャーナル部１１及びクランクビン一部１
２は夫々軸方向に延びて肉抜きを行った中空部Ｈを有し
ておシ、このうち中間部にあるクランクジャーナル部１
１及びクランクピン部１２はほぼ軸方向に貫通して形成
されている。
燃機関の”クランクシャフト１０を示している。このう
ち、クランクジャーナル部１１及びクランクビン一部１
２は夫々軸方向に延びて肉抜きを行った中空部Ｈを有し
ておシ、このうち中間部にあるクランクジャーナル部１
１及びクランクピン部１２はほぼ軸方向に貫通して形成
されている。
ただしその他のクランクアーム部１３は肉抜きを積極的
に行ってはいない。
に行ってはいない。
そしてこの中空部Ｈ内にクランクジャーナル部１１及び
クランクピン部１２の夫々の中心軸を共に含む面内であ
って、かつ該中空部Ｈの相対する内壁面間に亘って延び
る板状のリプ１４がクランクシャフト１０鋳造時に一体
鋳造されている。
クランクピン部１２の夫々の中心軸を共に含む面内であ
って、かつ該中空部Ｈの相対する内壁面間に亘って延び
る板状のリプ１４がクランクシャフト１０鋳造時に一体
鋳造されている。
かかるリプ１４の方向はクランクシャフトに最大曲げモ
ーメントが作用する方向にその剛性を補強する作用を行
う。即ちこの最大曲げモーメントは、ピストン上死点付
近において作用する燃焼室内ノ最大燃焼圧力がピストン
、コネクティングロッドを介してクランクピン部１２に
作用する力及び更にクランクアーム部１３を介してクラ
ンクジャーナル部１１に作用する力によって生じるから
、このときの力線方向とリプ方向とがほぼ合致すればよ
いわけである。
ーメントが作用する方向にその剛性を補強する作用を行
う。即ちこの最大曲げモーメントは、ピストン上死点付
近において作用する燃焼室内ノ最大燃焼圧力がピストン
、コネクティングロッドを介してクランクピン部１２に
作用する力及び更にクランクアーム部１３を介してクラ
ンクジャーナル部１１に作用する力によって生じるから
、このときの力線方向とリプ方向とがほぼ合致すればよ
いわけである。
これは即ちクランク比によっても異なるが、はぼピスト
ン上死点付近におけるクランクジャーナル中心軸とクラ
ンクビン中心軸とを結ぶ平面方向で、最大燃焼圧力がピ
ストンに付与され、そのときのリプ１４の方向はクラン
クジャーナル部及びクランクピン部共にピストンピンに
向くように配設するのが好ましいからである。このよう
な構成とすればピストンに最大燃焼圧力及び最大慣性力
が作用した際に、クランクジャーナル部１１及びクラン
クピン部１２ともに夫々の中心軸とピストンピン中心軸
とを結ぶ線上に力線が作用し、曲げモーメントが最大と
なるがこのときリプ方向はこの方線と一致して最も断面
２次モーメントが大きい状態となシ、曲げ応力に対して
最強となるのである。
ン上死点付近におけるクランクジャーナル中心軸とクラ
ンクビン中心軸とを結ぶ平面方向で、最大燃焼圧力がピ
ストンに付与され、そのときのリプ１４の方向はクラン
クジャーナル部及びクランクピン部共にピストンピンに
向くように配設するのが好ましいからである。このよう
な構成とすればピストンに最大燃焼圧力及び最大慣性力
が作用した際に、クランクジャーナル部１１及びクラン
クピン部１２ともに夫々の中心軸とピストンピン中心軸
とを結ぶ線上に力線が作用し、曲げモーメントが最大と
なるがこのときリプ方向はこの方線と一致して最も断面
２次モーメントが大きい状態となシ、曲げ応力に対して
最強となるのである。
また同一質量の丸棒では中実よシ中空棒の方が剛性は犬
である。しかしクランクシャフトの場合はクランクアー
ム部１３が存在するため、２方向に比してＹ方向は静剛
性、動剛性ともに弱い。しかも上記のよ−うに慣性力や
燃焼圧力はＹ方向で大きくなる。このためこの部分が曲
げ変形を受けやすくなる。そこでとのＹ方向の剛性を向
上させるために上記方向特性を有するリプ１４を設ける
のである。これによってクランクジャーナル１１及びク
ランクピン１２の曲げ剛性が向上し、更にはクランクア
ーム１３の中空部分にもクランクビン側とクランクジャ
ーナル側の２つのリプのオーバーラツプが生じて、クラ
ンクアーム部１３も曲げ変形を受けにくくなる。尚図中
１７はバランスウェイト、１８゛は盲栓である。
である。しかしクランクシャフトの場合はクランクアー
ム部１３が存在するため、２方向に比してＹ方向は静剛
性、動剛性ともに弱い。しかも上記のよ−うに慣性力や
燃焼圧力はＹ方向で大きくなる。このためこの部分が曲
げ変形を受けやすくなる。そこでとのＹ方向の剛性を向
上させるために上記方向特性を有するリプ１４を設ける
のである。これによってクランクジャーナル１１及びク
ランクピン１２の曲げ剛性が向上し、更にはクランクア
ーム１３の中空部分にもクランクビン側とクランクジャ
ーナル側の２つのリプのオーバーラツプが生じて、クラ
ンクアーム部１３も曲げ変形を受けにくくなる。尚図中
１７はバランスウェイト、１８゛は盲栓である。
また本実施例では潤滑油孔１５を前記リプ１４内に設け
、クランクジャーナル部１１からクランクピン部１２に
潤滑油を導いている。即ち油孔１５はクランクジャーナ
ル部からクランクピン部に通じる傾斜孔１５ａに対して
クランクジャーナル部１１においては軸直角方向に貫通
する縦孔１５ｂを有していて、機関本体から軸受部に導
かれた潤滑油が該縦孔１５ｂを介し傾斜孔１５ａに導く
。
、クランクジャーナル部１１からクランクピン部１２に
潤滑油を導いている。即ち油孔１５はクランクジャーナ
ル部からクランクピン部に通じる傾斜孔１５ａに対して
クランクジャーナル部１１においては軸直角方向に貫通
する縦孔１５ｂを有していて、機関本体から軸受部に導
かれた潤滑油が該縦孔１５ｂを介し傾斜孔１５ａに導く
。
一方クランクピン部１２においては前記傾斜孔１５ａに
接続してこれに直交すべく貫通する横孔１５ｃを設け、
該横孔をリブ１４に直交すべく設けた補助リプ１６内に
設けである。
接続してこれに直交すべく貫通する横孔１５ｃを設け、
該横孔をリブ１４に直交すべく設けた補助リプ１６内に
設けである。
従って一般にクランクジャーナル部１１よシ小径のクラ
ンクピン部１２においては、燃焼力によるストレスが犬
となって変形しゃすくなシ、その結果、コネクティング
ロッドとの間の軸受メタルに対する当たυが悪化して回
転摩耗を受ける状態になシ易いが、リブ１４と補助リブ
１６との断面十字状の補強によって中空のクランクピン
部の変形を防止し、上記不都合を回避することができる
。
ンクピン部１２においては、燃焼力によるストレスが犬
となって変形しゃすくなシ、その結果、コネクティング
ロッドとの間の軸受メタルに対する当たυが悪化して回
転摩耗を受ける状態になシ易いが、リブ１４と補助リブ
１６との断面十字状の補強によって中空のクランクピン
部の変形を防止し、上記不都合を回避することができる
。
そして更にはクランクシャフト１０の回転運動に伴って
クランクピン１２の遠心力によシ潤滑油はクランクジャ
ーナル部の縦孔１５ｂ１傾斜孔１５ａを介し、横孔１５
ｃから軸受メタル部に供給されるが横孔１５ｃは遠心方
向に対し直角方向に貫通させであるから、リブ１４方向
に油孔を貫通させる場合と異なシ、潤滑油孔の回転半径
が小さくなって遠心力を低減することができる。
クランクピン１２の遠心力によシ潤滑油はクランクジャ
ーナル部の縦孔１５ｂ１傾斜孔１５ａを介し、横孔１５
ｃから軸受メタル部に供給されるが横孔１５ｃは遠心方
向に対し直角方向に貫通させであるから、リブ１４方向
に油孔を貫通させる場合と異なシ、潤滑油孔の回転半径
が小さくなって遠心力を低減することができる。
その結果遠心力が増大する機関高速回転時にあっては、
クランクピン部１２への潤滑油供給過多を防止すること
ができ、更にはこれに伴うクランクジャーナル部１１の
潤滑油供給量不足を招くことを未然に防止できるもので
ある。
クランクピン部１２への潤滑油供給過多を防止すること
ができ、更にはこれに伴うクランクジャーナル部１１の
潤滑油供給量不足を招くことを未然に防止できるもので
ある。
尚上記実施例においてはリブ１４をその他のクランクシ
ャフト本体と一体鋳造によシ形成したが、リブ１４を別
体製作し、これをクランクシャフトに鋳込んで形成して
もよい。このようにすると、例えばクランクシャフトの
軽量化を図るために中空クランクシャフトをアルミニウ
ムで鋳造するような場合、剛性向上のためにリブを鋼製
にすることも可能である。
ャフト本体と一体鋳造によシ形成したが、リブ１４を別
体製作し、これをクランクシャフトに鋳込んで形成して
もよい。このようにすると、例えばクランクシャフトの
軽量化を図るために中空クランクシャフトをアルミニウ
ムで鋳造するような場合、剛性向上のためにリブを鋼製
にすることも可能である。
以上述べたように本発明によるとクランクジャーナル部
とクランクピン部の内部を肉抜きして中空部とした鋳物
製とし、かつ該中空部にクランク曲げモーメントに対し
て剛性を補強する方向のリブを設けたから、クランクシ
ャフトの軽量化を図ｐながら燃焼力によるガス圧力及び
慣性力に対して曲げ剛性を向上させ、クランクシャフト
がその軸受部を打つことによって発生する中・高周波の
機関騒音を低減することができる。
とクランクピン部の内部を肉抜きして中空部とした鋳物
製とし、かつ該中空部にクランク曲げモーメントに対し
て剛性を補強する方向のリブを設けたから、クランクシ
ャフトの軽量化を図ｐながら燃焼力によるガス圧力及び
慣性力に対して曲げ剛性を向上させ、クランクシャフト
がその軸受部を打つことによって発生する中・高周波の
機関騒音を低減することができる。
第１図は従来のクランクシャフトを示す側面図、第２図
は本発明のクランクシャフトの一実施例を示す部分縦断
側面図、第３図は同上のＡ−Ａ矢視断面図、第４図は第
２図のＢ−Ｂ断面図、第５図は第２図のＣ−Ｃ断面図、
第６図は第２図のＤ−り断面図である。 １０・・・クランクシャフト １１・・・クランクジ
ャーナル部 １２・・・クランクピン部 １３・・
・クランクアーム部 １４・・・リブ １５・・・
潤滑油孔 Ｈ・・・中空部 特 許 出 願 人 日産自動車株式会社代 理人弁理
士笹 島 富二雄 ７９
は本発明のクランクシャフトの一実施例を示す部分縦断
側面図、第３図は同上のＡ−Ａ矢視断面図、第４図は第
２図のＢ−Ｂ断面図、第５図は第２図のＣ−Ｃ断面図、
第６図は第２図のＤ−り断面図である。 １０・・・クランクシャフト １１・・・クランクジ
ャーナル部 １２・・・クランクピン部 １３・・
・クランクアーム部 １４・・・リブ １５・・・
潤滑油孔 Ｈ・・・中空部 特 許 出 願 人 日産自動車株式会社代 理人弁理
士笹 島 富二雄 ７９
Claims (2)
- （１） クランクジャーナル部及びクランクビン部を
中空に形成し、該クランクジャーナル部及びクランクビ
ン部の夫々の中心軸を共に含む面内であってかつ前記中
空部の相対する内壁面間に亘って延びるリプを設けたこ
とを特徴とす、る往復動内燃機関のクランクシャフト。 - （２） リプは、その内部にクランクジャーナル部か
らクランクビン部に通じる潤滑油孔を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の往復動内燃機関の
クランクシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21705382A JPS59110915A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 往復動内燃機関のクランクシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21705382A JPS59110915A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 往復動内燃機関のクランクシヤフト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59110915A true JPS59110915A (ja) | 1984-06-27 |
| JPH0340247B2 JPH0340247B2 (ja) | 1991-06-18 |
Family
ID=16698085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21705382A Granted JPS59110915A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 往復動内燃機関のクランクシヤフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59110915A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137111U (ja) * | 1985-02-16 | 1986-08-26 | ||
| JPS6320520U (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-10 | ||
| JPS6321706U (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-13 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5589855U (ja) * | 1978-12-13 | 1980-06-21 | ||
| JPS5653122A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-12 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Preparation of polyoxymethylene |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21705382A patent/JPS59110915A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5589855U (ja) * | 1978-12-13 | 1980-06-21 | ||
| JPS5653122A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-12 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Preparation of polyoxymethylene |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137111U (ja) * | 1985-02-16 | 1986-08-26 | ||
| JPS6320520U (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-10 | ||
| JPS6321706U (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0340247B2 (ja) | 1991-06-18 |
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