JP2001082443A - 内燃機関のクランク軸 - Google Patents
内燃機関のクランク軸Info
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- 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
-
- 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
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
-
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- 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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/22—Internal combustion engines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】クランクアームの特定の断面に曲げ応力が集中
することにより、クランク軸が損傷を受けやすいことが
ある。 【解決手段】クランクピン３により連結される対をなす
クランクアーム１に連続するカウンタウエイト２の対向
する面の少なくとも一方の面に肉盗み部６を有してな
り、クランクピン３に垂直にかかる力により撓む際に応
力が集中するクランクジャーナル側隅部４ａとクランク
ピン側隅部３ａとの間及びクランクジャーナル側隅部４
ａと肉盗み部側隅部６ａとの間のクランクアーム１に生
じる曲げ応力の集中するそれぞれの断面にかかる曲げ応
力が略等しくなるように、カウンタウエイト２に肉盗み
部形状を設定する。
することにより、クランク軸が損傷を受けやすいことが
ある。 【解決手段】クランクピン３により連結される対をなす
クランクアーム１に連続するカウンタウエイト２の対向
する面の少なくとも一方の面に肉盗み部６を有してな
り、クランクピン３に垂直にかかる力により撓む際に応
力が集中するクランクジャーナル側隅部４ａとクランク
ピン側隅部３ａとの間及びクランクジャーナル側隅部４
ａと肉盗み部側隅部６ａとの間のクランクアーム１に生
じる曲げ応力の集中するそれぞれの断面にかかる曲げ応
力が略等しくなるように、カウンタウエイト２に肉盗み
部形状を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として車両に搭
載される内燃機関のクランク軸に関する。
載される内燃機関のクランク軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関のクランク軸は、コネク
ティングロッドを介して伝達されるピストンの上下動を
回転運動に変換する機能を有している。このようなクラ
ンク軸は、コネクティングロッドの回転軸であるクラン
クピンと、そのクランクピンを挟持する一対のクランク
アームと、クランクピンの軸心とは異なる位置でクラン
クアームの外面に結合されるクランクジャーナルと、ク
ランクアームと一体に形成されるカウンタウエイトとを
備えている。このようなクランク軸では、ピストンの上
下動に応じて、曲げ応力や剪断応力が各部に加わるが、
内燃機関の重量を軽量化するために、剛性、強度を維持
したままで軽量にすることが試みられている。例えば特
開平９−３１７７５０号公報には、カウンタウエイトに
おいて肉抜きを行い、強度、耐久性を維持しながら軽量
化を図ったクランク軸が記載されている。
ティングロッドを介して伝達されるピストンの上下動を
回転運動に変換する機能を有している。このようなクラ
ンク軸は、コネクティングロッドの回転軸であるクラン
クピンと、そのクランクピンを挟持する一対のクランク
アームと、クランクピンの軸心とは異なる位置でクラン
クアームの外面に結合されるクランクジャーナルと、ク
ランクアームと一体に形成されるカウンタウエイトとを
備えている。このようなクランク軸では、ピストンの上
下動に応じて、曲げ応力や剪断応力が各部に加わるが、
内燃機関の重量を軽量化するために、剛性、強度を維持
したままで軽量にすることが試みられている。例えば特
開平９−３１７７５０号公報には、カウンタウエイトに
おいて肉抜きを行い、強度、耐久性を維持しながら軽量
化を図ったクランク軸が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したカウンタウエ
イトに肉抜き部があるクランク軸では、例えば爆発行程
後のピストンの降下動により、下向きの曲げ応力がクラ
ンクアームの、いわゆる危険断面と呼ばれる部分に集中
して加わることが知られている。すなわち、通常のクラ
ンク軸では、クランクジャーナル端部において、軸受と
の関係で小さな曲率でその全周にわたって設けられる溝
が形成してあるとともに、クランクピン端部においても
小さな曲率でその全周にわたって溝が設けられており、
これらの溝が爆発工程後においてクランク軸が下向きの
力を受けた場合に、クランクアームがクランクピンとク
ランクジャーナルとにより引っ張られるように歪もうと
することにより応力が集中する隅部となり、この隅部と
隅部との間に上記危険断面が生じるものである。
イトに肉抜き部があるクランク軸では、例えば爆発行程
後のピストンの降下動により、下向きの曲げ応力がクラ
ンクアームの、いわゆる危険断面と呼ばれる部分に集中
して加わることが知られている。すなわち、通常のクラ
ンク軸では、クランクジャーナル端部において、軸受と
の関係で小さな曲率でその全周にわたって設けられる溝
が形成してあるとともに、クランクピン端部においても
小さな曲率でその全周にわたって溝が設けられており、
これらの溝が爆発工程後においてクランク軸が下向きの
力を受けた場合に、クランクアームがクランクピンとク
ランクジャーナルとにより引っ張られるように歪もうと
することにより応力が集中する隅部となり、この隅部と
隅部との間に上記危険断面が生じるものである。
【０００４】つまり、例えば、図７に示す応力分布図に
より明らかなように、クランクピン側の隅部Ｇｐ及びク
ランクジャーナル側の隅部Ｇｊをそれぞれ中心として曲
げ応力が集中し（領域Ｒａ）、クランクアームの内部に
向かって曲げ応力の大きさは減少するものの、応力の大
きな領域Ｒｄが狭い範囲で生じることにより、その間つ
まり危険断面Ｓｄに曲げ応力が集中するものとなる。こ
のように、曲率の小さな溝部には応力が発生しやすく、
その結果その危険断面に曲げ応力が集中すると、クラン
ク軸に不具合が生じることがある。
より明らかなように、クランクピン側の隅部Ｇｐ及びク
ランクジャーナル側の隅部Ｇｊをそれぞれ中心として曲
げ応力が集中し（領域Ｒａ）、クランクアームの内部に
向かって曲げ応力の大きさは減少するものの、応力の大
きな領域Ｒｄが狭い範囲で生じることにより、その間つ
まり危険断面Ｓｄに曲げ応力が集中するものとなる。こ
のように、曲率の小さな溝部には応力が発生しやすく、
その結果その危険断面に曲げ応力が集中すると、クラン
ク軸に不具合が生じることがある。
【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る内燃機関のクランク軸は、
クランクアームの危険断面に集中する曲げ応力を、カウ
ンタウエイトに設ける肉盗み部の形状に基づいて複数の
断面に分散させて、軽量化を図りつつ一つの断面に集中
することを防止する構成である。
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る内燃機関のクランク軸は、
クランクアームの危険断面に集中する曲げ応力を、カウ
ンタウエイトに設ける肉盗み部の形状に基づいて複数の
断面に分散させて、軽量化を図りつつ一つの断面に集中
することを防止する構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、クランクピンにより連
結される対をなすクランクアームに連続するカウンタウ
エイトの対向する面の少なくとも一方の面に肉盗み部を
有してなり、クランクピンに垂直にかかる力により撓む
際に応力が集中するクランクジャーナル側隅部とクラン
クピン側隅部との間及びクランクジャーナル側隅部と肉
盗み部側隅部との間のクランクアームに生じる曲げ応力
の集中するそれぞれの断面にかかる曲げ応力が略等しく
なるように、カウンタウエイトに肉盗み部形状を設定す
ることを特徴とする内燃機関のクランク軸である。
結される対をなすクランクアームに連続するカウンタウ
エイトの対向する面の少なくとも一方の面に肉盗み部を
有してなり、クランクピンに垂直にかかる力により撓む
際に応力が集中するクランクジャーナル側隅部とクラン
クピン側隅部との間及びクランクジャーナル側隅部と肉
盗み部側隅部との間のクランクアームに生じる曲げ応力
の集中するそれぞれの断面にかかる曲げ応力が略等しく
なるように、カウンタウエイトに肉盗み部形状を設定す
ることを特徴とする内燃機関のクランク軸である。
【０００８】このような構成のものであれば、爆発工程
においてクランクピンに垂直に力がかかれば、その力に
より生じた曲げ応力は、クランクジャーナル側隅部とク
ランクピン側隅部との間及びクランクジャーナル側隅部
と肉盗み部側隅部との間のそれぞれの断面に分散して、
略等しくなる。つまり、クランクアームに生じた応力
は、肉盗み部を形成することにより形成される断面にも
かかることになり、クランクジャーナル側隅部とクラン
クピン側隅部との間に存在する断面にのみ集中すること
がなくなる。したがって、一つの断面に曲げ応力が集中
することを防止することが可能になり、クランク軸に不
具合が生じるのを防止することが可能になる。
においてクランクピンに垂直に力がかかれば、その力に
より生じた曲げ応力は、クランクジャーナル側隅部とク
ランクピン側隅部との間及びクランクジャーナル側隅部
と肉盗み部側隅部との間のそれぞれの断面に分散して、
略等しくなる。つまり、クランクアームに生じた応力
は、肉盗み部を形成することにより形成される断面にも
かかることになり、クランクジャーナル側隅部とクラン
クピン側隅部との間に存在する断面にのみ集中すること
がなくなる。したがって、一つの断面に曲げ応力が集中
することを防止することが可能になり、クランク軸に不
具合が生じるのを防止することが可能になる。
【０００９】剛性を落とさずして強度を維持するために
は、それぞれの断面が、略同一断面積であるものが好適
である。
は、それぞれの断面が、略同一断面積であるものが好適
である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図１に示すクランク軸１００は、例えば鍛造
製の３気筒エンジンのもので、気筒毎に対をなすクラン
クアーム１と、それぞれのクランクアーム１に一体に形
成されるカウンタウエイト２と、クランクアーム１を連
結するクランクピン３と、隣接するクランクアーム１を
連結するクランクジャーナル４とを備えている。この実
施例においては、３気筒エンジンにおける第１気筒に対
するクランクアーム１の第２クランクアーム１２に連続
する第２カウンタウエイト２２の、第１クランクアーム
１１に連続する第１カウンタウエイト２１と対向する面
２２ａ、及び第３気筒に対するそれぞれのカウンタウエ
イト２の対向するそれぞれの面２５ａ、２６ａには、ク
ランクジャーナル４の軸心を中心として肉盗み部６が設
けてある。なお、潤滑油を循環させるための内部の潤滑
油経路Ｐについては、この分野で広く知られている構成
と同じであってよい。
説明する。図１に示すクランク軸１００は、例えば鍛造
製の３気筒エンジンのもので、気筒毎に対をなすクラン
クアーム１と、それぞれのクランクアーム１に一体に形
成されるカウンタウエイト２と、クランクアーム１を連
結するクランクピン３と、隣接するクランクアーム１を
連結するクランクジャーナル４とを備えている。この実
施例においては、３気筒エンジンにおける第１気筒に対
するクランクアーム１の第２クランクアーム１２に連続
する第２カウンタウエイト２２の、第１クランクアーム
１１に連続する第１カウンタウエイト２１と対向する面
２２ａ、及び第３気筒に対するそれぞれのカウンタウエ
イト２の対向するそれぞれの面２５ａ、２６ａには、ク
ランクジャーナル４の軸心を中心として肉盗み部６が設
けてある。なお、潤滑油を循環させるための内部の潤滑
油経路Ｐについては、この分野で広く知られている構成
と同じであってよい。
【００１１】肉盗み部６は、クランクアーム１の厚み方
向において連結するクランクジャーナル４方向に肉厚が
薄くしてあるとともに、図２に示すように、クランクジ
ャーナル４軸心方向から見た場合に、クランクジャーナ
ル４の軸心を中心としてクランクアーム１の幅が狭くな
るように対称に形成してある。すなわち、この肉盗み部
６の形状は、クランクピン３に垂直にかかる力により撓
む際に応力が集中するクランクジャーナル側隅部４ａと
クランクピン側隅部３ａとの間及びクランクジャーナル
側隅部４ａと肉盗み部側隅部６ａとの間のクランクアー
ム１に生じる曲げ応力の集中するそれぞれの断面にかか
る曲げ応力が略等しくなるように設定するものである。
なお、図２においては、第２気筒及び第３気筒のための
クランクアーム１やカウンタウエイト２等については、
図示を省略している。
向において連結するクランクジャーナル４方向に肉厚が
薄くしてあるとともに、図２に示すように、クランクジ
ャーナル４軸心方向から見た場合に、クランクジャーナ
ル４の軸心を中心としてクランクアーム１の幅が狭くな
るように対称に形成してある。すなわち、この肉盗み部
６の形状は、クランクピン３に垂直にかかる力により撓
む際に応力が集中するクランクジャーナル側隅部４ａと
クランクピン側隅部３ａとの間及びクランクジャーナル
側隅部４ａと肉盗み部側隅部６ａとの間のクランクアー
ム１に生じる曲げ応力の集中するそれぞれの断面にかか
る曲げ応力が略等しくなるように設定するものである。
なお、図２においては、第２気筒及び第３気筒のための
クランクアーム１やカウンタウエイト２等については、
図示を省略している。
【００１２】以上のように肉盗み部６を形成することに
より、図３に示すように、クランクジャーナル側隅部４
ａとクランクピン側隅部３ａとの間の第２クランクアー
ム１２に第１断面７を、また、クランクジャーナル側隅
部４ａと肉盗み部側隅部６ａとの間の第２クランクアー
ム１２に第２断面８をそれぞれ想定する。第１断面７
は、図４に示す形状をしており、その断面積は、この断
面部分における第２クランクアーム１２の幅と厚みとで
決定される。また第２断面８は、図５に示す形状をして
おり、第１断面７とは形状は異なるが、同様にこの断面
部分における第２クランクアーム１２の幅と厚みとで決
定され、第１断面７の断面積と略等しい断面積である。
図５において、想像線で示すように、従来のクランク軸
のクランクアームの同位置における断面形状と比較した
場合、クランクジャーナル４の軸心に対応する部分の厚
みは同一だが、それ以外の部分においては、肉盗み部６
により第２カウンタウエイト２２の厚みが薄くなってい
るものである。
より、図３に示すように、クランクジャーナル側隅部４
ａとクランクピン側隅部３ａとの間の第２クランクアー
ム１２に第１断面７を、また、クランクジャーナル側隅
部４ａと肉盗み部側隅部６ａとの間の第２クランクアー
ム１２に第２断面８をそれぞれ想定する。第１断面７
は、図４に示す形状をしており、その断面積は、この断
面部分における第２クランクアーム１２の幅と厚みとで
決定される。また第２断面８は、図５に示す形状をして
おり、第１断面７とは形状は異なるが、同様にこの断面
部分における第２クランクアーム１２の幅と厚みとで決
定され、第１断面７の断面積と略等しい断面積である。
図５において、想像線で示すように、従来のクランク軸
のクランクアームの同位置における断面形状と比較した
場合、クランクジャーナル４の軸心に対応する部分の厚
みは同一だが、それ以外の部分においては、肉盗み部６
により第２カウンタウエイト２２の厚みが薄くなってい
るものである。
【００１３】このような第１及び第２断面７、８はそれ
ぞれ、第１断面７の幅をＵ1、第１断面７の厚さをｈ1、
第２断面８の幅をＵ2、第２断面８の厚さをｈ2とした場
合、以下の式で示される断面係数Ｚ1，Ｚ2を有してい
る。 Ｚ1＝Ｕ1×ｈ1 2／６ （１） Ｚ2＝Ｕ2×ｈ2 2／６ （２）
ぞれ、第１断面７の幅をＵ1、第１断面７の厚さをｈ1、
第２断面８の幅をＵ2、第２断面８の厚さをｈ2とした場
合、以下の式で示される断面係数Ｚ1，Ｚ2を有してい
る。 Ｚ1＝Ｕ1×ｈ1 2／６ （１） Ｚ2＝Ｕ2×ｈ2 2／６ （２）
【００１４】第１及び第２断面７、８には、図１の状態
において、クランクピン３に上方から外力Ｆが加わる
と、次に示す式による曲げ応力σ1及びσ2が加わる。 Ｍ1＝Ｆ×ａ1 （３） Ｍ2＝Ｆ×ａ2 （４） σ1＝Ｍ1／Ｚ1＝Ｆ×ａ1／Ｚ1 （５） σ2＝Ｍ2／Ｚ2＝Ｆ×ａ2／Ｚ2 （６） ただし、Ｍ1，Ｍ2は、曲げモーメント、ａ1は、隣接す
るクランクジャーナル４の軸心方向の中点から第１断面
７の中点までの距離、ａ2は、隣接するクランクジャー
ナル４の軸心方向の中点から第２断面８の中点までの距
離である。
において、クランクピン３に上方から外力Ｆが加わる
と、次に示す式による曲げ応力σ1及びσ2が加わる。 Ｍ1＝Ｆ×ａ1 （３） Ｍ2＝Ｆ×ａ2 （４） σ1＝Ｍ1／Ｚ1＝Ｆ×ａ1／Ｚ1 （５） σ2＝Ｍ2／Ｚ2＝Ｆ×ａ2／Ｚ2 （６） ただし、Ｍ1，Ｍ2は、曲げモーメント、ａ1は、隣接す
るクランクジャーナル４の軸心方向の中点から第１断面
７の中点までの距離、ａ2は、隣接するクランクジャー
ナル４の軸心方向の中点から第２断面８の中点までの距
離である。
【００１５】このように、第１及び第２断面７、８に加
わる曲げ応力σ1及びσ2が略等しくなるように、肉盗み
部６形状を設定する。この場合、第１断面７の幅Ｕ1と
第２断面８の幅Ｕ2とは等しいので、式（１）、
（２）、（５）及び（６）より、第１断面７の厚さ
ｈ1、第２断面８の厚さｈ2、距離ａ1及び距離ａ2が次の
式の関係になるように設定する。 σ1≒σ2 Ｆ×ａ1／Ｚ1≒Ｆ×ａ2／Ｚ2 ａ1／Ｚ1≒ａ2／Ｚ2 ａ1×６／Ｕ1×ｈ1 2≒ａ2×６／Ｕ2×ｈ2 2 ａ1／ｈ1 2≒ａ2／ｈ2 2 （７）
わる曲げ応力σ1及びσ2が略等しくなるように、肉盗み
部６形状を設定する。この場合、第１断面７の幅Ｕ1と
第２断面８の幅Ｕ2とは等しいので、式（１）、
（２）、（５）及び（６）より、第１断面７の厚さ
ｈ1、第２断面８の厚さｈ2、距離ａ1及び距離ａ2が次の
式の関係になるように設定する。 σ1≒σ2 Ｆ×ａ1／Ｚ1≒Ｆ×ａ2／Ｚ2 ａ1／Ｚ1≒ａ2／Ｚ2 ａ1×６／Ｕ1×ｈ1 2≒ａ2×６／Ｕ2×ｈ2 2 ａ1／ｈ1 2≒ａ2／ｈ2 2 （７）
【００１６】このように、隣接するクランクジャーナル
４の軸心方向の中点から第１断面７の中点までの距離ａ
1、隣接するクランクジャーナル４の軸心方向の中点か
ら第２断面８の中点までの距離ａ2、第１断面７の厚さ
ｈ1及び第２断面８の厚さｈ2を調整して、上記式（７）
が成立するように肉盗み部６の形状を設定することによ
り、第１断面７及び第２断面８に加わる曲げ応力σ1，
σ2を等しくすることができる。この結果、図６に示す
ように、第２クランクアーム１２における応力分布は、
クランクピン側隅部３ａ及び肉盗み部側隅部６ａを中心
に、第１断面７に集中することなく広く分散して、第１
断面７と第２断面８との周囲に広く分散したものとな
る。つまり、応力の分布は、クランクピン側隅部３ａ及
び肉盗み部側隅部６ａにおいて集中するものの、これら
隅部３a，６aを取り囲むように応力の集中の小さな領域
Ｒ１が存在するものとなる。このように、肉盗み部６を
所定条件の基に所定形状に形成することにより、第１断
面７及び第２断面８のいずれにも曲げ応力が集中するこ
とがない。
４の軸心方向の中点から第１断面７の中点までの距離ａ
1、隣接するクランクジャーナル４の軸心方向の中点か
ら第２断面８の中点までの距離ａ2、第１断面７の厚さ
ｈ1及び第２断面８の厚さｈ2を調整して、上記式（７）
が成立するように肉盗み部６の形状を設定することによ
り、第１断面７及び第２断面８に加わる曲げ応力σ1，
σ2を等しくすることができる。この結果、図６に示す
ように、第２クランクアーム１２における応力分布は、
クランクピン側隅部３ａ及び肉盗み部側隅部６ａを中心
に、第１断面７に集中することなく広く分散して、第１
断面７と第２断面８との周囲に広く分散したものとな
る。つまり、応力の分布は、クランクピン側隅部３ａ及
び肉盗み部側隅部６ａにおいて集中するものの、これら
隅部３a，６aを取り囲むように応力の集中の小さな領域
Ｒ１が存在するものとなる。このように、肉盗み部６を
所定条件の基に所定形状に形成することにより、第１断
面７及び第２断面８のいずれにも曲げ応力が集中するこ
とがない。
【００１７】したがって、肉盗み部６がない場合に第１
断面７に集中していた曲げ応力を第２断面８に分散させ
ることができるので、いわゆる危険断面である第１断面
７に曲げ応力が集中することを防止することができ、ク
ランク軸１００に不具合が生じるのを未然に防ぐことが
できる。また、肉盗み部６を形成することにより、軽量
化することができるとともに、剛性を落とすことなく強
度を高めることができ、クランク軸１００に要求される
各種の性能を向上させることができる。
断面７に集中していた曲げ応力を第２断面８に分散させ
ることができるので、いわゆる危険断面である第１断面
７に曲げ応力が集中することを防止することができ、ク
ランク軸１００に不具合が生じるのを未然に防ぐことが
できる。また、肉盗み部６を形成することにより、軽量
化することができるとともに、剛性を落とすことなく強
度を高めることができ、クランク軸１００に要求される
各種の性能を向上させることができる。
【００１８】なお、本発明は以上に説明した実施例に限
定されるものではない。上記実施例においては、第１気
筒及び第３気筒に対するカウンタウエイトに肉盗み部を
設けるものを説明したが、これに限定されるものではな
く、バランスを考慮して各気筒に対するカウンタウエイ
トに適宜設けるものであってもよい。その他、各部の構
成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
定されるものではない。上記実施例においては、第１気
筒及び第３気筒に対するカウンタウエイトに肉盗み部を
設けるものを説明したが、これに限定されるものではな
く、バランスを考慮して各気筒に対するカウンタウエイ
トに適宜設けるものであってもよい。その他、各部の構
成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、カウン
タウエイトに肉盗み部を形成することにより、爆発工程
においてクランクピンに垂直に力がかかれば、その力に
より生じた曲げ応力を、クランクジャーナル側隅部とク
ランクピン側隅部との間及びクランクジャーナル側隅部
と肉盗み部側隅部との間のそれぞれの断面に分散させ
て、略等しく加わるようにすることができる。このよう
に、クランクアームに生じた応力が、肉盗み部を形成す
ることにより形成される断面にも加われば、クランクジ
ャーナル側隅部とクランクピン側隅部との間に存在する
断面にのみ集中することがなく、よって一つの断面に曲
げ応力が集中することを防止することができる。したが
って、肉盗み部により軽量化を図ることができるととも
に、剛性を落とさずして強度を維持することができる。
タウエイトに肉盗み部を形成することにより、爆発工程
においてクランクピンに垂直に力がかかれば、その力に
より生じた曲げ応力を、クランクジャーナル側隅部とク
ランクピン側隅部との間及びクランクジャーナル側隅部
と肉盗み部側隅部との間のそれぞれの断面に分散させ
て、略等しく加わるようにすることができる。このよう
に、クランクアームに生じた応力が、肉盗み部を形成す
ることにより形成される断面にも加われば、クランクジ
ャーナル側隅部とクランクピン側隅部との間に存在する
断面にのみ集中することがなく、よって一つの断面に曲
げ応力が集中することを防止することができる。したが
って、肉盗み部により軽量化を図ることができるととも
に、剛性を落とさずして強度を維持することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す正面図。
【図２】図１における一部を省略して示すＡ−Ａ線断面
図。
図。
【図３】同実施例の第２カウンタウエイト部分を拡大し
て示す要部正面図。
て示す要部正面図。
【図４】同実施例の第１断面の形状を示す端面図。
【図５】同実施例の第２断面の形状を示す端面図。
【図６】同実施例の曲げ応力の分布状態を示す応力分布
図。
図。
【図７】従来例の曲げ応力の分布状態を示す応力分布
図。
図。
１…クランクアーム ２…カウンタウエイト ３…クランクピン ３ａ…クランクピン側隅部 ４…クランクジャーナル ４ａ…クランクジャーナル側隅部 ６…肉盗み部 ６ａ…肉盗み部側隅部 ７…第１断面 ８…第２断面
Claims (2)
- 【請求項１】クランクピンにより連結される対をなすク
ランクアームに連続するカウンタウエイトの対向する面
の少なくとも一方の面に肉盗み部を有してなり、クラン
クピンに垂直にかかる力により撓む際に応力が集中する
クランクジャーナル側隅部とクランクピン側隅部との間
及びクランクジャーナル側隅部と肉盗み部側隅部との間
のクランクアームに生じる曲げ応力の集中するそれぞれ
の断面にかかる曲げ応力が略等しくなるように、カウン
タウエイトに肉盗み部形状を設定することを特徴とする
内燃機関のクランク軸。 - 【請求項２】それぞれの断面が、略同一断面積であるこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃機関のクランク軸。
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|---|---|---|---|
| JP25425599A JP3657474B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 内燃機関のクランク軸 |
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| JP25425599A JP3657474B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 内燃機関のクランク軸 |
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ID=17262447
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25425599A Expired - Fee Related JP3657474B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 内燃機関のクランク軸 |
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|---|---|---|---|---|
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