JP2004068862A

JP2004068862A - クランクシャフト及びエンジン

Info

Publication number: JP2004068862A
Application number: JP2002226297A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Saito; 齊藤　利幸; Shinji Soma; 相馬　伸司; Tetsutsugu Osaka; 大阪　哲嗣; Hajime Fukami; 深見　肇
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】エンジンの１サイクル全体を監視した場合において、油膜厚さが小さくなり過ぎることを回避すると共に、クランクピンとコンロッドの大端部内に設けられた滑り軸受との相対回転運動により生じるパワーロスを低減させることができるクランクシャフト及びエンジンを提供する。
【解決手段】クランクシャフトは、クランクジャーナル３と、クランクピン１と、クランクアーム２とを有する。そして、クランクピン１は、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状のうちクランクジャーナル３の回転中心に最も近い位置１４における曲率半径が、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状のうちクランクジャーナル３の回転中心から最も遠い位置１５における曲率半径より大きく形成された断面形状を有する略円柱形状としている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフト及びこれを備えたエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関用エンジンには、ピストンの往復運動をコンロッドを介して回転運動に変えるためにクランクシャフトが用いられている。その動作は、まずピストンの往復運動がコンロッドに伝達される。そして、コンロッドの大端部に連結されたクランクシャフトのクランクピンが、クランクジャーナルを中心に回転することによりクランクシャフト全体が回転する。ここで、クランクピンの断面形状は、ほぼ真円形状とされていた。
【０００３】
ところで、近年の内燃機関用エンジンの高速化や高出力化に伴い、クランクシャフトのクランクピンとコンロッドは高速及び大荷重のもとで摺動するため、潤滑的に非常に厳しい条件となる。そこで、クランクピンとコンロッドの摺動部分の潤滑性を高めることができるクランクシャフトが、特開平７−２１７６３８号公報に提案されている。すなわち、クランクピンのクランクジャーナルから遠い側に位置する反主軸側軸受面の曲率半径が、クランクジャーナルに近接する側に位置する主軸側軸受面の曲率半径より大きくなるようにクランクピンを形成している。
【０００４】
つまり、クランクピンのうちクランクジャーナルから遠い側の面の断面形状の曲率半径が、クランクピンのうちクランクジャーナルに近い側の面の断面形状の曲率半径より大きくなっている。これは、排気工程または無負荷時の上死点付近において、クランクピンのうちクランクジャーナルに近い側の面に最大慣性力荷重がかかる。この場合に、クランクピンのクランクジャーナルに近い側の面と滑り軸受との軸受のクリアランスが小さくなり過ぎることを回避できるものである。また、燃焼工程の上死点付近において、クランクピンのクランクジャーナルから遠い側の面と滑り軸受との軸受のクリアランスを均一に分布させて、面圧が過大になることを回避できるものである。ここで、クランクピンと滑り軸受との軸受隙間には潤滑油が供給されているので、以下、クランクピンと滑り軸受との軸受のクリアランスを油膜厚さという。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平７−２１７６３８号公報に開示されたクランクシャフトは、排気工程または無負荷時の上死点付近のみについて、油膜厚さが小さくなり過ぎることを回避している。つまり、エンジンの１サイクル全体において、油膜厚さが小さくなる状態を考慮していない。
【０００６】
また、コンロッドの大端部内に設けられた滑り軸受に対しクランクピンが相対回転運動により、この滑り軸受とクランクピンとの間に流体損失、すなわちパワーロスが発生する。近年、更なる燃費向上の要請に伴い、上述のパワーロスの低減が求められている。しかし、特開平７−２１７６３８号公報に開示されたクランクシャフトは、パワーロスについて何ら考慮されていない。なお、パワーロスは、回転による流体抵抗であるせん断ロスと、軸心が振れることにより生じる流体の圧縮によるロスであるスクイズロスとの和である。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、エンジンの１サイクル全体を監視した場合において油膜厚さが小さくなり過ぎることを回避すると共に、クランクピンとコンロッドの大端部内に設けられた滑り軸受との相対回転運動により生じるパワーロスを低減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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のクランクシャフトは、クランクジャーナルと、クランクピンと、クランクアームとを有する。ここで、クランクジャーナルは、主軸受により回転自在に軸支されるものである。クランクピンは、コンロッドの大端部内に設けられる滑り軸受を介して回転自在にコンロッドを支承するものである。クランクアームは、クランクジャーナルとクランクピンとを連結するものである。そして、クランクピンは、クランクジャーナルに近い側の面の断面形状のうちクランクジャーナルの回転中心に最も近い位置における曲率半径が、クランクジャーナルから遠い側の面の断面形状のうちクランクジャーナルの回転中心から最も遠い位置における曲率半径より、大きく形成された断面形状を有する略円柱形状であることを特徴とする。
【０００９】
これにより、エンジンを１サイクルさせた場合において、油膜厚さの最小値（以下、「最小油膜厚さ」という）を大きくすることができる。４ストロークレシプロエンジンにおいて、吸気工程の上死点位置を０度とすると、油膜厚さが最小となる位置は排気工程途中の５３０〜６２０度付近となる場合がある。そして、油膜厚さが最小となる位置では、最もクランクピンの焼き付き等が生じるおそれがある。つまり、本発明のクランクシャフトを用いることにより、最も焼き付き等が生じるおそれがある位置における油膜厚さを大きくすることができる。さらに、クランクピンの断面形状が真円の場合や特開平７−２１７６３８号公報に記載の断面形状の場合に比べてパワーロスを低減できる。
【００１０】
なお、これらの効果は、くさび効果を効果的に発揮させることができるためであると考えられる。
【００１１】
また、クランクピンのクランクジャーナルに近い側の面の断面形状および／またはクランクピンのクランクジャーナルから遠い側の面の断面形状は、だ円の弧または円弧としてもよい。これにより、くさび効果をより効果的に発揮させることができると考えられる。その結果、最小油膜厚さをより大きくすることができると共に、パワーロスをより低減することができる。
【００１２】
また、本発明のエンジンは、シリンダと、ピストンと、コンロッドと、クランクシャフトとを有する。ここで、シリンダはシリンダブロック内に形成されている。ピストンは、シリンダ内を摺動自在に配設されている。コンロッドは、ピストンの摺動方向に略直角な軸線まわりに回転自在にピストンに連結されいる。クランクシャフトは、クランクピンとクランクジャーナルとクランクアームとからなる。クランクピンは、コンロッドの大端部内に設けられた滑り軸受を介して回転自在にコンロッドを支承したものである。クランクジャーナルは、主軸受により回転自在に軸支されたものである。クランクアームは、クランクジャーナルとクランクピンとを連結するものである。そして、クランクピンは、クランクジャーナルに近い側の面の断面形状のうちクランクジャーナルの回転中心に最も近い位置における曲率半径が、クランクジャーナルから遠い側の面の断面形状のうちクランクジャーナルの回転中心から最も遠い位置における曲率半径より、大きく形成された断面形状を有する略円柱形状であることを特徴とする。
【００１３】
これにより、エンジンを１サイクルさせた場合において、最小油膜厚さを大きくすることができる。さらに、クランクピンの断面形状が真円の場合や特開平７−２１７６３８号公報に記載の断面形状の場合に比べてパワーロスを低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
本発明の４ストロークレシプロエンジンを図１に示す。すなわち、シリンダブロック７内にシリンダ８が形成されている。そして、このシリンダ８の内側を摺動自在にピストン６が設けられている。このピストン６には、コンロッド４の小端部内に設けられたブシュにより回転自在にコンロッド４が連結されている。このコンロッド４の小端部は、ピストン６の摺動方向に略直角な軸線まわりに回転する。そして、コンロッド４の大端部には、クランクシャフトのクランクピン１がコンロッド４の大端部内に設けられた滑り軸受５を介して回転自在にコンロッドを支承している。このクランクピン１は、クランクアーム２を介してクランクジャーナル３に連結されている。そして、クランクジャーナル３は、主軸受（図示せず）により回転自在に軸支されている。
【００１６】
このように構成されたエンジンの動作について説明する。まず、爆発工程でピストン６が得た力（往復運動）をコンロッド４およびクランクシャフトを介して回転力（回転運動）に変換して動力を発生させる。この動力の慣性力により、他の工程（吸気工程、圧縮工程、排気工程）ではピストン６を動かして吸気、圧縮、排気を行っている。なお、４ストロークレシプロエンジンとは、吸気工程、圧縮工程、爆発工程および排気工程の４工程で１サイクルの作用を完了するエンジンである。
【００１７】
次に、上述のように構成されたエンジンのうち、本発明の特徴的部分であるクランクシャフトのクランクピン１について図２を参照して説明する。
【００１８】
本発明のクランクピン１は、図２に示すように断面形状が真円形状ではない。すなわち、二点鎖線で示した半径ｒの基準円９に比べると下側がつぶれ量ε（＝Ｒ１−Ｒ２）だけつぶれている断面形状となっている。ここで、図２に示すクランクピン１は、上死点位置にある状態のものである。まず、クランクピン１の断面形状を、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状と、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状とに分けて説明する。なお、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状は水平軸線１２の下側部分であって、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状は水平軸線１２の上側部分である。そして、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状は、基準円９の直径Ｄ（＝ｒ×２）を長軸とし、基準円９の直径Ｄより僅かに短い長さｄ１（＝Ｒ２×２）を短軸とするだ円のうち、長軸で分断した部分の弧に相当する。また、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状は、基準円９上の円弧である。つまり、水平軸線１２と垂直軸線１３との交点Ｏを中心とする半径Ｒ１（＝ｒ）の円弧である。
【００１９】
すなわち、クランクピン１のクランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状と垂直軸線１３との交点１４における曲率半径は、クランクピン１のクランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状と垂直軸線１３との交点１５における曲率半径より大きくなる。ここで、垂直軸線１３は、図２の下方へ延長すると、クランクジャーナル３の回転中心を通る。つまり、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状のうちクランクジャーナル３の回転中心に最も近い位置１４における曲率半径は、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状のうちクランクジャーナル３の回転中心から最も遠い位置１５における曲率半径より大きくなる。なお、基準円９と滑り軸受５と間には軸受隙間ｄ２を有する。
【００２０】
（第１解析）
次に、上述のような断面形状を有するクランクピン１を４ストロークレシプロエンジンに使用した場合の最小油膜厚さ及びパワーロスの解析について説明する。すなわち、本解析は、４ストロークレシプロエンジンを１サイクル、すなわち、クランクシャフトを２回転（０〜７２０度）させた場合における最小油膜厚さ及びパワーロスの解析である。なお、吸気工程の上死点位置を０度とする。
【００２１】
（解析条件）
本解析は、比較のため、クランクピン１の断面形状が、図３（ａ）に示すような本発明のクランクピン１の形状の場合と、図３（ｂ）に示すような真円形状の場合と、図３（ｃ）に示すような特開平７−２１７６３８号公報に記載のクランクピンの断面形状を模式化した形状の場合について解析を行った。これらは、上死点位置におけるクランクピン１の断面形状である。
【００２２】
すなわち、図３（ａ）に示す本発明のクランクピン１の断面形状は、図２に示した形状である。具体的には、基準円９の直径Ｄが２６ｍｍ、つぶれ量εが５μｍである。図３（ｂ）に示す真円形状は、直径Ｄが２６ｍｍの円である。図３（ｃ）に示す形状は、まず、水平軸線１２の上側部分は、図３（ａ）と同様に基準円９上の円弧である。そして、水平軸線１２の下側部分は、基準円９よりふくれ量ε’だけふくれただ円の弧である。つまり、水平軸線１２の下側部分は、基準円９の直径Ｄ（＝ｒ×２）を短軸とし、基準円９の直径よりふくれ量ε’×２だけ長い長さｄ３（＝Ｒ２×２）を長軸とするだ円のうち、短軸で分断した部分の弧に相当する。なお、つぶれ量ε及びふくれ量ε’は５μｍ、基準円９の直径Ｄは２６ｍｍである。
【００２３】
また、軸受隙間ｄ２（図２に示す）は３０μｍである。ただし、図３（ａ）（ｃ）における軸受隙間ｄ２は、基準円９と滑り軸受５との間の隙間である。
【００２４】
なお、クランクピン１は、ヤング率２．０５８×１０^２ＧＰａとする。滑り軸受５は、ヤング率２．０５８×１０^２ＧＰａ、軸受幅（滑り軸受５の軸方向幅）１８．８ｍｍとする。また、コンロッド４の質量は５００ｇとする。そして、クランクピン１と軸受５との間に供給する潤滑油は、粘度３．６５ｍＰａ・ｓとする。また、エンジンの回転数は５０００ｍｉｎ^−１とする。ピストン６のストロークは、８５ｍｍとする。コンロッド４の大端部と小端部との間の距離は、１３２ｍｍとする。なお、軸受５の周方向断面形状は真円としている。
【００２５】
（解析結果）
次に、上述の解析により得られる解析結果について説明する。図４は、最小油膜厚さを示す図である。図５は、パワーロスを示す図である。図４より、図３（ａ）に示す本発明の断面形状のクランクピン１の場合は、最小油膜厚さが約０．９６μｍとなった。油膜厚さが最小となる位置は、排気工程中の約５３０〜６２０度付近である。また、図３（ｂ）に示す断面形状が真円形状のクランクピン１の場合には、最小油膜厚さが約０．９５μｍとなった。油膜厚さが最小となる位置は、図３（ａ）の場合と同様に、排気工程中の約５３０〜６２０度付近である。また、図３（ｃ）に示す断面形状のクランクピン１の場合は、最小油膜厚さが約０．９５μｍとなった。この場合も他と同様に油膜厚さが最小となる位置は、排気工程中の約５３０〜６２０度付近である。
【００２６】
また、図５より、図３（ａ）に示す本発明の断面形状のクランクピン１の場合は、パワーロスが１６１．１９Ｗとなった。また、図３（ｂ）に示す断面形状が真円形状のクランクピン１の場合は、パワーロスが１６２．５０Ｗとなった。また、図３（ｃ）に示す断面形状のクランクピン１の場合は、パワーロスが１６３．６８Ｗとなった。
【００２７】
つまり、図３（ａ）に示す断面形状のクランクピン１とした場合には、他の場合に比べて、最小油膜厚さが大きくなり、さらにパワーロスが低減している。最小油膜厚さが大きくなるということは、高速・高荷重の場合であってもクランクピンの焼き付き等を防止することができることになる。さらに、パワーロスを低減することができることにより、燃費向上を図ることができる。
【００２８】
（第２解析）
次に、図２に示す断面形状のクランクピン１において、つぶれ量εを変化させた場合における最小油膜厚さ及びパワーロスの解析について説明する。本解析においても、第１解析と同様に、４ストロークレシプロエンジンを１サイクルさせた場合における解析である。
【００２９】
（解析条件）
本解析は、図２に示すつぶれ量εを２〜３０μｍに変化させた場合における最小油膜厚さ及びパワーロスについて行った。つまり、なお、他の解析条件は、第１解析と同様である。すなわち、基準円９の直径Ｄは２６ｍｍ、軸受隙間ｄ２は３０μｍとする。クランクピン１は、ヤング率２．０５８×１０^２ＧＰａとする。滑り軸受５は、ヤング率２．０５８×１０^２ＧＰａ、軸受幅（滑り軸受５の軸方向幅）１８．８ｍｍとする。また、コンロッド４の質量は５００ｇとする。そして、クランクピン１と軸受５との間に供給する潤滑油は、粘度３．６５ｍＰａ・ｓとする。また、エンジンの回転数は５０００ｍｉｎ^−１とする。ピストン６のストロークは、８５ｍｍとする。コンロッド４の大端部と小端部との間の距離は、１３２ｍｍとする。なお、軸受５の周方向断面形状は真円としている。
【００３０】
（解析結果）
次に、上述の解析により得られる解析結果について説明する。図６は、つぶれ量εに対する最小油膜厚さを示す図である。図７は、つぶれ量εに対するパワーロスを示す図である。また、図７は、せん断ロス及びスクイズロスも併せて示している。なお、せん断ロスは、回転による流体抵抗であるロスであり、スクイズロスは、軸心が振れることにより生じる流体の圧縮によるロスである。そして、せん断ロスとスクイズロスの和がパワーロスとなる。
【００３１】
図６より、つぶれ量εが２μｍの場合は、最小油膜厚さは約０．９５μｍである。また、つぶれ量εが１５μｍの場合は、約０．９８μｍである。そして、つぶれ量εが３０μｍの場合は、約１．０６μｍである。すなわち、つぶれ量εが増加するに従って、最小油膜厚さも大きくなっている。特に、つぶれ量εが１５μｍ以上においては、非常に最小油膜厚さが大きくなっていることが分かる。つまり、最小油膜厚さの観点からは、つぶれ量εを大きくする程良いということが言える。
【００３２】
図７より、つぶれ量εが２〜３０μｍの場合、パワーロスは約１６０Ｗである。より詳細に検討すると、つぶれ量εが２μｍから１０μｍまでの間におけるパワーロスが減少していることが分かる。この間のパワーロスの減少は、特にせん断ロスの減少によるものである。そして、つぶれ量εが１０μｍ以上においては、パワーロスは極小ではあるが減少している。ただし、つぶれ量εが２５μｍ以上において、非常に僅かではあるがスクイズロスが増加している。つまり、パワーロスの観点からは、つぶれ量εを大きくする程減少させることができるが、つぶれ量εを大きくしすぎるとスクイズロスが増加する。
【００３３】
以上より、最小油膜厚さの観点、スクイズロスの増加を含めたパワーロスの観点から、最適なつぶれ量εを選択することができる。
【００３４】
（他の実施形態）
上述の実施形態においては、クランクピン１の断面形状は、図２に示す断面形状としている。しかし、これに限られるものではない。例えば、図８（ａ）（ｂ）や図９（ａ）〜（ｃ）に示す断面形状であってもよい。すなわち、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状のうちクランクジャーナル３の回転中心に最も近い位置における曲率半径が、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状のうちクランクジャーナル３の回転中心から最も遠い位置における曲率半径より大きくなる形状であればよい。なお、図８（ａ）（ｂ）や図９（ａ）〜（ｃ）は、上死点位置におけるクランクピン１の断面形状である。
【００３５】
図８（ａ）に示すクランクピン１は、二点鎖線で示した半径ｒの基準円９に比べると上側がふくれ量ε１’だけふくれており、下側がつぶれ量ε２だけつぶれている断面形状である。具体的には、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状は、基準円９の直径Ｄ（＝ｒ×２）を長軸とし、基準円９の直径Ｄより僅かに短い長さｄ１（＝Ｒ２×２）を短軸とするだ円のうち、長軸で分断した部分の弧に相当する。また、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状は、基準円９の直径Ｄ（＝ｒ×２）を短軸とし、基準円９の直径Ｄより僅かに長い長さｄ１（＝Ｒ１×２）を長軸とするだ円のうち、短軸で分断した部分の弧に相当する。
【００３６】
図８（ｂ）に示すクランクピン１は、二点鎖線で示した半径ｒの基準円９に比べると上側がつぶれ量ε１だけつぶれており、下側がつぶれ量ε２だけつぶれている断面形状である。ここで、上側のつぶれ量ε１より下側のつぶれ量ε２の方が大きい。具体的には、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状は、基準円９の直径Ｄ（＝ｒ×２）を長軸とし、基準円９の直径Ｄより僅かに短い長さｄ１（＝Ｒ２×２）を短軸とするだ円のうち、長軸で分断した部分の弧に相当する。また、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状は、基準円９の直径Ｄ（＝ｒ×２）を長軸とし、基準円９の直径Ｄより僅かに短い長さｄ１（＝Ｒ１×２）を短軸とするだ円のうち、長軸で分断した部分の弧に相当する。
【００３７】
図９（ａ）に示すクランクピン１は、二点鎖線で示した半径ｒの基準円９と比べると下側がつぶれ量ε２だけつぶれている断面形状である。具体的には、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状は、基準円９の中心Ｏより上側にある点Ｏ２を中心として、半径ｒより大きな半径ｒ２とする円弧である。また、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状は、基準円９上の円弧である。そして、両側面１６は平面である。これは、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状が基準円９から突出しないようにするためである。
【００３８】
図９（ｂ）に示すクランクピン１は、二点鎖線で示した半径ｒの基準円９に比べると上側がふくれ量ε１’だけふくれており、下側がつぶれ量ε２だけつぶれている断面形状である。具体的には、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状は、基準円９の中心Ｏより上側にある点Ｏ１を中心として、半径ｒ１とする円弧である。また、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状は、基準円９の中心Ｏより上側にある点Ｏ２を中心として、半径ｒ１より大きな半径ｒ２とする円弧である。そして、両側面１６は平面である。
【００３９】
図９（ｃ）に示すクランクピン１は、二点鎖線で示した半径ｒの基準円９に比べると上側がつぶれ量ε１だけつぶれており、下側がつぶれ量ε２だけつぶれている断面形状である。ここで、上側のつぶれ量ε１より下側のつぶれ量ε２の方が大きい。具体的には、クランクジャーナル３に近い側の面１０の断面形状は、基準円９の中心Ｏより下側にある点Ｏ１を中心として、半径ｒ１とする円弧である。また、クランクジャーナル３から遠い側の面１１の断面形状は、基準円９の中心Ｏより上側にある点Ｏ２を中心として、半径ｒ１より大きな半径ｒ２とする円弧である。そして、両側面１６は平面である。
【００４０】
なお、上述の解析では、エンジン回転数を５０００ｍｉｎ^−１としているが、他の回転数であっても同様の効果を得ることができる。例えば、１０００ｍｉｎ^−１程度の場合でも同様の効果を得ることができる。ただし、回転数が４０００〜５０００ｍｉｎ^−１の場合には、特に大きな効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のクランクシャフトまたはエンジンによれば、エンジンの１サイクル全体を監視した場合において、油膜厚さが小さくなり過ぎることを回避すると共に、クランクピンとコンロッドの大端部内に設けられた滑り軸受との相対回転運動により生じるパワーロスを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンの一部を示す図である。
【図２】クランクピンの断面形状を示す図である。
【図３】解析条件を示す図である。
【図４】最小油膜厚さの解析結果を示す図である。
【図５】パワーロスの解析結果を示す図である。
【図６】つぶれ量に対する最小油膜厚さを示す図である。
【図７】つぶれ量に対するパワーロスを示す図である。
【図８】他の実施形態のクランクピンの断面形状を示す図である。
【図９】他の実施形態のクランクピンの断面形状を示す図である。
【符号の説明】
１　・・・　クランクピン
２　・・・　クランクアーム
３　・・・　クランクジャーナル
４　・・・　コンロッド
５　・・・　滑り軸受
６　・・・　ピストン
７　・・・　シリンダブロック
８　・・・　シリンダ
９　・・・　基準円
１０　・・・　クランクジャーナルに近い側の面
１１　・・・　クランクジャーナルから遠い側の面
１２　・・・　水平軸線
１３　・・・　垂直軸線
１４　・・・　クランクジャーナルの回転中心に最も近い位置
１５　・・・　クランクジャーナルの回転中心から最も遠い位置
１６　・・・　クランクピンの側面

Claims

主軸受により回転自在に軸支されるクランクジャーナルと、コンロッドの大端部内に設けられる滑り軸受を介して回転自在にコンロッドを支承するクランクピンと、該クランクジャーナルと該クランクピンとを連結するクランクアームとを有するクランクシャフトにおいて、
前記クランクピンは、
前記クランクジャーナルに近い側の面の断面形状のうち前記クランクジャーナルの回転中心に最も近い位置における曲率半径が、前記クランクジャーナルから遠い側の面の断面形状のうち前記クランクジャーナルの回転中心から最も遠い位置における曲率半径より大きく形成された断面形状を有する略円柱形状であることを特徴とするクランクシャフト。
前記クランクジャーナルに近い側の面の断面形状および／または前記クランクジャーナルから遠い側の面の断面形状は、だ円の弧または円弧であることを特徴とする請求項１記載のクランクシャフト。
シリンダブロック内に形成されたシリンダと、該シリンダ内を摺動自在に配設されたピストンと、該ピストンの摺動方向に略直角な軸線まわりに回転自在に該ピストンに連結されたコンロッドと、該コンロッドの大端部内に設けられた滑り軸受を介して回転自在に該コンロッドを支承したクランクピンと主軸受により回転自在に軸支されたクランクジャーナルと該クランクジャーナルと該クランクピンとを連結するクランクアームとからなるクランクシャフトと、を有するエンジンにおいて、
前記クランクピンは、
前記クランクジャーナルに近い側の面の断面形状のうち前記クランクジャーナルの回転中心に最も近い位置における曲率半径が、前記クランクジャーナルから遠い側の面の断面形状のうち前記クランクジャーナルの回転中心から最も遠い位置における曲率半径より大きく形成された断面形状を有する略円柱形状であることを特徴とするエンジン。