JP2004270757A - Crankshaft - Google Patents

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JP2004270757A JP2003059769A JP2003059769A JP2004270757A JP 2004270757 A JP2004270757 A JP 2004270757A JP 2003059769 A JP2003059769 A JP 2003059769A JP 2003059769 A JP2003059769 A JP 2003059769A JP 2004270757 A JP2004270757 A JP 2004270757A
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balance weight
crankshaft
crank
mounting portion
gear
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JP2003059769A
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Yoshiji Gokan
▲祥▼次 後閑
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crankshaft capable of largely reducing cost by enabling common use in a plurality of kinds of engines. <P>SOLUTION: The crankshaft comprises a crankshaft body 33 where a gear 24 for rotation output is formed on one side of a crank pin 17d and a balance weight attaching section 30g is formed on the other side of the crank pin 17d, and a balance weight 31g to be attached to the balance weight attaching section 30g. The crankshaft body 33 is provided with a second balance weight attaching section 30a separated from the balance weight attaching section 30g, and the second balance weight attaching section 30a is provided with a second balance weight 31a. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン用のクランクシャフトに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば自動二輪車等に用いられるエンジンでは、混合気を燃焼させて得られる熱エネルギによりピストンを往復運動させ、このピストンの往復運動をコネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換するようになっている。そして、このようなエンジンに用いられるクランクシャフトの従来のものとして、ピストンに連結されるコネクティングロッドを支持するクランクピンの一側に回転出力用の歯車を形成するとともに、クランクピンの他側に別体のバランスウエイトが取り付けられるバランスウエイト取付部が形成されてなるものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−93746号公報
【0004】
上記した従来のクランクシャフトにおいては、クランクピンの一側の歯車を形成する加工工具との干渉を避けるために、クランクピンの他側に本来設けられるべきクランクウエブをバランスウエイト取付部とバランスウエイトとに分割している。つまり、バランスウエイト取付部は歯車加工時に加工工具との干渉を回避可能な大きさとされており、このようにバランスウエイト取付部で加工工具との干渉を避けつつ歯車加工を行って歯車を形成し、その後、バランスウエイトをバランスウエイト取付部に取り付けるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構造を含む従来のクランクシャフトにおいては、エンジン特性が異なるエンジンではクランクシャフトの慣性モーメントをそれぞれ合わせる必要があるため、複数種類のエンジンでクランクシャフトを共用化することは実質的に難しい。しかしながら、複数種類のエンジンでクランクシャフトを共用化することが可能となれば、大幅なコストダウンを図ることができる。
【0006】
したがって、本発明は、複数種類のエンジンでの共用化を可能とすることで、大幅なコストダウンを図ることができるクランクシャフトの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、ピストン(例えば実施の形態におけるピストン19d)に連結されるコネクティングロッド(例えば実施の形態におけるコネクティングロッド18d)を支持するクランクピン(例えば実施の形態におけるクランクピン17d)の一側に回転出力用の歯車(例えば実施の形態におけるプライマリドライブギヤ24)が形成されるとともに前記クランクピンの他側にバランスウエイト取付部(例えば実施の形態におけるバランスウエイト取付部30g)が形成されてなるクランクシャフト本体(例えば実施の形態におけるクランクシャフト本体33)と、前記バランスウエイト取付部に取り付けられるバランスウエイト(例えば実施の形態におけるバランスウエイト31g)とを有するクランクシャフト(例えば実施の形態におけるクランクシャフト12)において、前記クランクシャフト本体には、前記バランスウエイト取付部とは別に第2のバランスウエイト取付部(例えば実施の形態におけるバランスウエイト取付部30a)が形成されており、該第2のバランスウエイト取付部に第2のバランスウエイト(例えば実施の形態におけるバランスウエイト31a)が取り付けられてなることを特徴としている。
【0008】
このように、加工工具との干渉を回避しながら歯車加工を行うためクランクウエブをバランスウエイト取付部とバランスウエイトとに分割した構造としたことを利用して、例えばエンジン特性等が異なる複数機種に対しては、このバランスウエイト取付部に取り付けられるバランスウエイトを変更して慣性モーメントを調整し、さらに、クランクシャフトの軸線方向におけるバランスをとるために、別の第2のバランスウエイト取付部に設けられる第2のバランスウエイトをも変更する。これによりバランスウエイトおよび第2のバランスウエイトの変更のみで複数種類のエンジンに搭載可能となる。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記バランスウエイト取付部は、複数のクランクピンのうちの一端のクランクピン(例えば実施の形態におけるクランクピン17d)の外側に設けられており、前記第2のバランスウエイト取付部は他端のクランクピン(例えば実施の形態におけるクランクピン17a)の外側に設けられていることを特徴としている。
【0010】
このように、バランスウエイト取付部は、複数のクランクピンのうちの一端のクランクピンの外側に設けられており、第2のバランスウエイト取付部は他端のクランクピンの外側に設けられているため、バランスウエイト取付部と第2のバランスウエイト取付部との位置的なバランスがとれ、よって、バランスウエイトおよび第2のバランスウエイトを変更する場合にこれらを比較的容易に設定することができる。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る発明において、前記歯車はヘリカルギヤであることを特徴としている。
【0012】
このように、歯車をヘリカルギヤとすることで歯車の噛み合い音を低減でき静粛性を高めることができるが、ヘリカルギヤを加工するため加工工具を歯車に対し傾斜させて加工を行う必要があり、よって、クランクピンを介して歯車に対し反対側にあるクランクウエブとの干渉の可能性も高くなることから、上記のようにクランクウエブをバランスウエイト取付部とバランスウエイトとに分割する構成にすることがより効果的となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のクランクシャフトを図面を参照して以下に説明する。
図1は、本実施形態のクランクシャフトが適用されるエンジン11の全体構成を概略的に示すもので、このエンジン11は具体的には自動二輪車用の直列4気筒エンジンである。
【0014】
エンジン11は、クランクシャフト12と、クランクシャフト12の複数具体的には5カ所のクランクジャーナル13a〜13eを複数具体的には5カ所のクランクジャーナル受部14a〜14eにおいてそれぞれ回転自在に支持するクランクケース15と、クランクシャフト12の複数具体的には4カ所のクランクピン17a〜17dに対し複数具体的には4つのコネクティングロッド18a〜18dを介してそれぞれ連結された複数具体的には4つのピストン19a〜19dと、クランクケース15の上側に取り付けられて各ピストン19の摺動を各シリンダ内面20a〜20dにおいて案内するシリンダブロック21と、シリンダブロック21の上側に取り付けられて図示せぬ動弁機構を保持するシリンダヘッド22とを有している。
【0015】
エンジン11には、クランクシャフト12のプライマリドライブギヤ24を介して出力が伝達されるトランスミッション25と、クランクシャフト12からトランスミッション25への駆動力の伝達・遮断を切り換えるクラッチ26とが付設されている。
【0016】
本実施形態のクランクシャフト12は、図2に示すように、軸線方向における一側から、クランクジャーナル13a、クランクウエブ28a、クランクピン17a、クランクウエブ28b、クランクジャーナル13b、クランクウエブ28c、クランクピン17b、クランクウエブ28d、クランクジャーナル13c、クランクウエブ28e、クランクピン17c、クランクウエブ28f、クランクジャーナル13d、プライマリドライブギヤ24(歯車)、クランクピン17d、クランクウエブ28g、クランクジャーナル13eを有している。
【0017】
そして、クランクシャフト12は、同一軸線上に設けられた各クランクジャーナル13a〜13eにおいて、図1に示すクランクケース15のクランクジャーナル受部14a〜14eに回転自在に支持され、クランクジャーナル13a〜13eに対し半径方向にオフセットして設けられた各クランクピン17a〜17dにおいてコネクティングロッド18a〜18dを回転自在に支持する。ここで、クランクシャフト12の軸線方向における両外側のクランクピン17a,17dは互いにクランクシャフト12の回転方向における位相を合わせており、クランクシャフト12の軸線方向における両内側のクランクピン17b,17cも互いにクランクシャフト12の回転方向における位相を合わせていて、両外側のクランクピン17a,17dに対し両内側のクランクピン17b,17cは180度位相を異ならせている。
【0018】
ここで、複数のクランクピン17a〜17dのうちの一端のクランクピン17dの外側にあってプライマリドライブギヤ24に対しこのクランクピン17dを介して反対側にあるクランクウエブ28gは、図2および図3に示すように、バランスウエイト取付部(バランスウエイト取付部)30gとバランスウエイト(バランスウエイト)31gとで構成されており、複数のクランクピン17a〜17dのうちの他端のクランクピン17aの外側のクランクウエブ28aも、図2および図4に示すように、バランスウエイト取付部(第2のバランスウエイト取付部)30aとバランスウエイト(第2のバランスウエイト)31aとで構成されている。
【0019】
なお、上記したクランクジャーナル13a〜13e、クランクウエブ28b〜28f、クランクピン17a〜17dおよびバランスウエイト取付部30a,30gが、一体のクランクシャフト本体33に形成されている。
【0020】
一方のバランスウエイト取付部30gは、クランクシャフト12の軸線方向において外側つまり隣り合うクランクジャーナル13e側に設けられる、クランクジャーナル13a〜13eと同軸の嵌合円形部35gと、内側つまり隣り合うクランクピン17d側にあって嵌合円形部35gより半径方向外側に広がるベース部36gとを有しており、ベース部36gは、クランクシャフト12の半径方向における一側半分が半径方向先端側ほど徐々に幅が狭くなる形状をなすとともに外周部がクランクジャーナル13a〜13eと同軸の円弧状をなす先狭延出部37gとされ、クランクシャフト12の半径方向における逆側半分が半径方向先端側ほど徐々に幅が広くなる形状をなすとともに外周部がクランクジャーナル13a〜13eと同軸の円弧状をなす先広延出部38gとされている。ここで、先広延出部38gは、隣り合うクランクピン17dに対しクランクジャーナル13a〜13eの中心軸線を介して逆側に形成されている。
【0021】
バランスウエイト取付部30gにおいて最も大きな外径を有する先狭延出部37gおよび先広延出部38gの先端外径は同径となっており、これらは、クランクピン17dを介して隣りに配置されたプライマリドライブギヤ24を加工する際に加工工具であるホブカッタ等に干渉しない外径とされている。ここで、プライマリドライブギヤ24はヘリカルギヤとされている。
【0022】
バランスウエイト取付部30gのベース部36gには、その先広延出部38gに、所定のピッチで円弧状に配列されて複数具体的には5カ所(図2おいて一カ所のみ図示)のネジ穴40gがクランクシャフト12の軸線方向に沿って穿設されている。
【0023】
このバランスウエイト取付部30gに保持されるバランスウエイト31gは、クランクシャフト12の軸線方向における外側のクランクジャーナル13eを通した後にバランスウエイト取付部30gの嵌合円形部35gに嵌合される嵌合穴42gが中央部に形成され、嵌合穴42gにおける半径方向の一側半分が円環状をなす半円環部43gとされ逆側半分がこの半円環部43gよりも重量が重くなるように半径方向外側に広がりかつ半径方向先端側ほど徐々に幅が広くなる形状をなすとともに先端側がクランクジャーナル13a〜13eと同軸の円弧状をなすウエイト部44gとされている。
【0024】
また、このバランスウエイト31gには、そのウエイト部44gの外径側の円弧状の端縁部にこの端縁部に沿って円弧状をなすとともに軸線方向一側に突出する円弧状突出部45gが形成されており、嵌合穴42gで嵌合円形部35gを嵌合させつつ円弧状突出部45gにベース部36gを嵌合させることになる。このウエイト部44gに、上記したネジ穴40gと同ピッチで円弧状に配列されて複数具体的には5カ所の取付穴47gがクランクシャフト12の軸線方向に沿って穿設されている。ここで、各取付穴47gは円弧状突出部45gの突出側に対し反対側が円錐面48gとされている。
【0025】
そして、バランスウエイト31gは、クランクシャフト12の軸線方向における外側からその嵌合穴42gにバランスウエイト取付部30gの嵌合円形部35gを嵌合させつつ円弧状突出部45gにバランスウエイト取付部30gのベース部36gの先広延出部38g側を嵌合させ、さらにその端面をベース部36gの端面に当接させた状態で、円錐面49gを有する各ネジ50gが各取付穴47gに挿入され各ネジ穴40gに螺合されることで、バランスウエイト取付部30に固定される。この状態でバランスウエイト31gはウエイト部44gが隣り合うクランクピン17dに対しクランクジャーナル13a〜13eの中心軸線を介して逆側に配置される。
【0026】
もう一方のバランスウエイト取付部30aは、クランクシャフト12の軸線方向において外側つまり隣り合うクランクジャーナル13a側に設けられる、クランクジャーナル13a〜13eと同軸の嵌合円形部35aと、内側つまり隣り合うクランクピン17a側にあって嵌合円形部35aより半径方向外側に広がるベース部36aとを有しており、ベース部36aは、クランクシャフト12の半径方向における一側半分が半径方向先端側ほど徐々に幅が狭くなる形状をなすとともに外周部がクランクジャーナル13a〜13eと同軸の円弧状をなす先狭延出部37aとされ、クランクシャフト12の半径方向における逆側半分が半径方向先端側ほど徐々に幅が広くなる形状をなすとともに外周部がクランクジャーナル13a〜13eと同軸の円弧状をなす先広延出部38aとされている。ここで、先広延出部38aは、隣り合うクランクピン17aに対しクランクジャーナル13a〜13eの中心軸線を介して逆側に形成されている。
【0027】
バランスウエイト取付部30aにおいて最も大きな外径を有する先狭延出部37aおよび先広延出部38aの先端外径は同径となっており、これらは、上記したバランスウエイト取付部30gの先狭延出部37gおよび先広延出部38gの先端外径と同径となっている。
【0028】
バランスウエイト取付部30aのベース部36aには、その先広延出部38aに、所定のピッチで円弧状に配列されて複数のネジ穴40aがクランクシャフト12の軸線方向に沿って上記したバランスウエイト取付部30gのネジ穴40gと同様に穿設されている。
【0029】
このバランスウエイト取付部30aに保持されるバランスウエイト31aは、外側のクランクジャーナル13aを通した後にバランスウエイト取付部30aの嵌合円形部35aに嵌合される嵌合穴42aが中央部に形成され、嵌合穴42aにおける半径方向の一側半分が円環状をなす半円環部43aとされ逆側半分がこの半円環部43aよりも重量が重くなるように半径方向外側に広がりかつ半径方向先端側ほど徐々に幅が広くなる形状をなすとともに先端側がクランクジャーナル13a〜13eと同軸の円弧状をなすウエイト部44aとされている。
【0030】
また、このバランスウエイト31aには、そのウエイト部44aの外径側の円弧状の端縁部にこの端縁部に沿って円弧状をなすとともに軸線方向一側に突出する円弧状突出部45aが形成されており、嵌合穴42aで嵌合円形部35aを嵌合させつつ円弧状突出部45aにベース部36aを嵌合させることになる。このウエイト部44aに、上記したネジ穴40aと同ピッチで円弧状に配列されて複数具体的には5カ所の取付穴47aがクランクシャフト12の軸線方向に沿って穿設されている。ここで、各取付穴47aは円弧状突出部45aの突出側に対し反対側が円錐面48aとされている。
【0031】
そして、バランスウエイト31aは、クランクシャフト12の軸線方向における外側からその嵌合穴42aにバランスウエイト取付部30aの嵌合円形部35aを嵌合させつつ円弧状突出部45aにバランスウエイト取付部30aのベース部36aの先広延出部38a側を嵌合させ、さらにその端面をベース部36aの端面に当接させた状態で、円錐面49aを有する各ネジ50aが各取付穴47aに挿入され各ネジ穴40aに螺合されることで、バランスウエイト取付部30aに固定される。この状態でバランスウエイト31aはウエイト部44aが隣り合うクランクピン17aに対しクランクジャーナル13a〜13eの中心軸線を介して逆側に配置される。
【0032】
以上により、本実施形態のクランクシャフト12は、そのクランクシャフト本体33が、ピストン19dに連結されるコネクティングロッド18dを支持するクランクピン17dの一側に回転出力用のプライマリドライブギヤ24が形成されるとともにクランクピン17dの他側に別体のバランスウエイト31gが取り付けられるバランスウエイト取付部30gが形成され、さらに、バランスウエイト取付部30gとは別に、別体のバランスウエイト31aが取り付けられるバランスウエイト取付部30aが設けられている。しかも、一方のバランスウエイト取付部30gは、複数のクランクピン17a〜17dのうちの一端のクランクピン17dの外側に設けられており、他方のバランスウエイト取付部30aは他端のクランクピン17dの外側に設けられている。
【0033】
以上に述べた本実施形態のクランクシャフト12によれば、ホブカッタ等の歯車加工工具との干渉を回避しながらプライマリドライブギヤ24の歯車加工を行うため、プライマリドライブギヤ24の近傍に設けられたクランクウエブ28gをバランスウエイト取付部30gとバランスウエイト31gとに分割した構造としたことを利用して、例えばエンジン特性等が異なる複数機種に対しては、このバランスウエイト取付部30gに取り付けられるバランスウエイト31gを変更して慣性モーメントを調整し、さらに、クランクシャフト12の軸線方向におけるバランスをとるために、別のバランスウエイト取付部30aに設けられるバランスウエイト31aをも変更する。これによりバランスウエイト31a,31gの変更のみで慣性モーメントを変更可能となり、複数種類のエンジンに搭載可能となる。したがって、バランスウエイト31a,31gを除いたクランクシャフト本体33の複数種類のエンジンでの共用化が可能となり、大幅なコストダウンを図ることができる。
【0034】
また、一方のバランスウエイト取付部30gは、複数のクランクピン17a〜17dのうちの一端のクランクピン17dの外側に設けられており、他方のバランスウエイト取付部30aは他端のクランクピン17aの外側に設けられているため、バランスウエイト取付部30aとバランスウエイト取付部30gとの位置的なバランスがとれ、よって、バランスウエイト31a,31gを変更する場合にバランスウエイト31a,31gを比較的容易に設定することができる。
【0035】
さらに、プライマリドライブギヤ24をヘリカルギヤとすることでプライマリドライブギヤ24の噛み合い音を低減でき静粛性を高めることができるが、ヘリカルギヤを加工するためホブカッタ等の歯車加工工具をプライマリドライブギヤ24に対し傾斜させて加工を行う必要があり、よって、クランクピン17dを介してプライマリドライブギヤ24に対し反対側にあるクランクウエブ28gとの干渉の可能性も高くなることから、上記のようにクランクウエブ28gをバランスウエイト取付部30gとバランスウエイト31gとに分割する構成にすることがより効果的となる。
【0036】
なお、慣性モーメントの調整の関係上、バランスウエイト31aとバランスウエイト31gとを同一形状に形成したり、別々の形状に形成したりすることが可能である。
【0037】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に係る発明によれば、加工工具との干渉を回避しながら歯車加工を行うためクランクウエブをバランスウエイト取付部とバランスウエイトとに分割した構造としたことを利用して、例えばエンジン特性等が異なる複数機種に対しては、このバランスウエイト取付部に取り付けられるバランスウエイトを変更して慣性モーメントを調整し、さらに、クランクシャフトの軸線方向におけるバランスをとるために、別の第2のバランスウエイト取付部に設けられる第2のバランスウエイトをも変更する。これによりバランスウエイトおよび第2のバランスウエイトの変更のみで慣性モーメントを変更可能となり複数種類のエンジンに搭載可能となる。したがって、バランスウエイトおよび第2のバランスウエイトを除いたクランクシャフト本体の複数種類のエンジンでの共用化が可能となり、大幅なコストダウンを図ることができる。
【0038】
請求項2に係る発明によれば、バランスウエイト取付部は、複数のクランクピンのうちの一端のクランクピンの外側に設けられており、第2のバランスウエイト取付部は他端のクランクピンの外側に設けられているため、バランスウエイト取付部と第2のバランスウエイト取付部との位置的なバランスがとれ、よって、バランスウエイトおよび第2のバランスウエイトを変更する場合にこれらを比較的容易に設定することができる。
【0039】
請求項3に係る発明によれば、歯車をヘリカルギヤとすることで歯車の噛み合い音を低減でき静粛性を高めることができるが、ヘリカルギヤを加工するため加工工具を歯車に対し傾斜させて加工を行う必要があり、よって、クランクピンを介して歯車に対し反対側にあるクランクウエブとの干渉の可能性も高くなることから、上記のようにクランクウエブをバランスウエイト取付部とバランスウエイトとに分割する構成にすることがより効果的となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のクランクシャフトが適用されたエンジンを概略的に示す図である。
【図2】本発明の一実施形態のクランクシャフトの一部を断面とした正面図である。
【図3】本発明の一実施形態のクランクシャフトを図2における右方から見た側面図である。
【図4】本発明の一実施形態のクランクシャフトを図2における左方から見た側面図である。
【符号の説明】
12 クランクシャフト
17a〜17d クランクピン
18a〜18d コネクティングロッド
19a〜19d ピストン
24 プライマリドライブギヤ(歯車)
30a バランスウエイト取付部(第2のバランスウエイト取付部)
30g バランスウエイト取付部
31a バランスウエイト(第2のバランスウエイト)
31g バランスウエイト
33 クランクシャフト本体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a crankshaft for an engine.
[0002]
[Prior art]
For example, in an engine used for a motorcycle or the like, a piston is reciprocated by thermal energy obtained by burning an air-fuel mixture, and the reciprocating motion of the piston is converted into a rotational motion of a crankshaft via a connecting rod. I have. As a conventional crankshaft used in such an engine, a rotation output gear is formed on one side of a crankpin supporting a connecting rod connected to a piston, and another is provided on the other side of the crankpin. There is one in which a balance weight attachment portion to which a balance weight of a body is attached is formed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-93746
In the above-described conventional crankshaft, in order to avoid interference with a processing tool forming a gear on one side of the crankpin, a crank web originally provided on the other side of the crankpin is provided with a balance weight mounting portion and a balance weight. Is divided into In other words, the balance weight mounting portion is sized to avoid interference with the processing tool during gear processing. In this way, the gear is formed by performing gear processing while avoiding interference with the processing tool at the balance weight mounting portion. Thereafter, the balance weight is attached to the balance weight attachment portion.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional crankshaft including the above-described structure, it is substantially difficult to share the crankshaft in a plurality of types of engines because it is necessary to match the moments of inertia of the crankshafts in engines having different engine characteristics. However, if the crankshaft can be shared by a plurality of types of engines, the cost can be significantly reduced.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a crankshaft capable of achieving a great cost reduction by enabling sharing of a plurality of types of engines.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a crankpin (for example, a connecting rod 18d in the embodiment) supporting a connecting rod (for example, a connecting rod 18d in the embodiment) connected to a piston (for example, the piston 19d in the embodiment). A gear for rotation output (for example, the primary drive gear 24 in the embodiment) is formed on one side of the crank pin 17d in the embodiment, and a balance weight mounting portion (for example, the balance in the embodiment) is provided on the other side of the crank pin. A crankshaft main body (e.g., the crankshaft main body 33 in the embodiment) formed with the weight attachment portion 30g) and a balance weight (e.g., the balance weight 31g in the embodiment) attached to the balance weight attachment portion. In the crankshaft (for example, the crankshaft 12 in the embodiment), a second balance weight mounting portion (for example, the balance weight mounting portion 30a in the embodiment) is formed on the crankshaft main body separately from the balance weight mounting portion. A second balance weight (for example, the balance weight 31a in the embodiment) is attached to the second balance weight attachment portion.
[0008]
In this way, the crank web is divided into a balance weight mounting portion and a balance weight in order to perform gear processing while avoiding interference with a processing tool. On the other hand, in order to adjust the moment of inertia by changing the balance weight attached to the balance weight attachment portion, and further to provide balance in the axial direction of the crankshaft, another balance weight attachment portion is provided. The second balance weight is also changed. As a result, the engine can be mounted on a plurality of types of engines simply by changing the balance weight and the second balance weight.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the balance weight attaching portion is provided outside a crankpin at one end of the plurality of crankpins (for example, the crankpin 17d in the embodiment). The second balance weight mounting portion is provided outside a crankpin at the other end (for example, the crankpin 17a in the embodiment).
[0010]
As described above, the balance weight attaching portion is provided outside the crank pin at one end of the plurality of crank pins, and the second balance weight attaching portion is provided outside the crank pin at the other end. Thus, the positional balance between the balance weight mounting portion and the second balance weight mounting portion can be maintained, so that when changing the balance weight and the second balance weight, they can be set relatively easily.
[0011]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the gear is a helical gear.
[0012]
As described above, by making the gear a helical gear, the gear meshing noise can be reduced and the quietness can be improved.However, in order to machine the helical gear, it is necessary to incline the machining tool with respect to the gear to perform machining. Since the possibility of interference with the crank web on the opposite side to the gear via the crank pin increases, it is more preferable to divide the crank web into the balance weight mounting portion and the balance weight as described above. Be effective.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A crankshaft according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an engine 11 to which the crankshaft of the present embodiment is applied. Specifically, the engine 11 is an in-line four-cylinder engine for a motorcycle.
[0014]
The engine 11 includes a crankshaft 12 and a crank that rotatably supports a plurality of, specifically five, crank journals 13a to 13e of the crankshaft 12 at five crank journal receiving portions 14a to 14e. A plurality of, specifically, four pistons respectively connected to the case 15 and a plurality of, specifically, four, crank pins 17a to 17d of the crankshaft 12 through four, specifically, four connecting rods 18a to 18d. 19a to 19d, a cylinder block 21 mounted on the upper side of the crankcase 15 to guide the sliding of each piston 19 on each of the cylinder inner surfaces 20a to 20d, and a valve mechanism (not shown) mounted on the upper side of the cylinder block 21 And a cylinder head 22 for holding the same.
[0015]
The engine 11 is provided with a transmission 25 whose output is transmitted via a primary drive gear 24 of the crankshaft 12, and a clutch 26 that switches between transmission and cutoff of driving force from the crankshaft 12 to the transmission 25.
[0016]
As shown in FIG. 2, the crankshaft 12 of the present embodiment includes, from one side in the axial direction, a crank journal 13a, a crank web 28a, a crank pin 17a, a crank web 28b, a crank journal 13b, a crank web 28c, a crank pin 17b. , A crank web 28d, a crank journal 13c, a crank web 28e, a crank pin 17c, a crank web 28f, a crank journal 13d, a primary drive gear 24 (gear), a crank pin 17d, a crank web 28g, and a crank journal 13e.
[0017]
The crankshaft 12 is rotatably supported by the crank journal receiving portions 14a to 14e of the crankcase 15 shown in FIG. 1 at the respective crank journals 13a to 13e provided on the same axis. On the other hand, connecting rods 18a to 18d are rotatably supported by respective crank pins 17a to 17d provided offset in the radial direction. Here, both outer crank pins 17a and 17d in the axial direction of the crankshaft 12 are in phase with each other in the rotational direction of the crankshaft 12, and both inner crankpins 17b and 17c in the axial direction of the crankshaft 12 are mutually aligned. The phases in the rotational direction of the crankshaft 12 are matched, and the phases of the crank pins 17b and 17c on the inner side are different from those of the crank pins 17a and 17d on the outer side by 180 degrees.
[0018]
Here, the crank web 28g which is outside the crank pin 17d at one end of the plurality of crank pins 17a to 17d and is opposite to the primary drive gear 24 via the crank pin 17d is shown in FIGS. As shown in the figure, the balance weight attachment portion (balance weight attachment portion) is composed of 30 g and the balance weight (balance weight) 31 g, and the other of the plurality of crank pins 17 a to 17 d is located outside the other crank pin 17 a. As shown in FIGS. 2 and 4, the crank web 28a also includes a balance weight mounting portion (second balance weight mounting portion) 30a and a balance weight (second balance weight) 31a.
[0019]
The crank journals 13a to 13e, the crank webs 28b to 28f, the crank pins 17a to 17d, and the balance weight mounting portions 30a and 30g are formed in an integral crankshaft main body 33.
[0020]
One of the balance weight mounting portions 30g is provided with a fitting circular portion 35g coaxial with the crank journals 13a to 13e, which is provided on the outer side, that is, the side of the adjacent crank journal 13e, in the axial direction of the crankshaft 12, and with the inner, ie, adjacent, crank pin 17d. And a base portion 36g that extends radially outward from the fitting circular portion 35g on the side of the crankshaft 12. The base portion 36g has a width such that one side half in the radial direction of the crankshaft 12 gradually becomes closer to the radial front end side. A narrowing portion is formed as a tapered extension portion 37g whose outer peripheral portion is formed in an arc shape coaxial with the crank journals 13a to 13e. A circle having a wide shape and an outer periphery coaxial with the crank journals 13a to 13e. There is a previously wide extending portion 38g constituting the Jo. Here, the flared extension 38g is formed on the opposite side of the adjacent crank pin 17d via the central axis of the crank journals 13a to 13e.
[0021]
In the balance weight mounting portion 30g, the tip outer diameters of the narrower portion 37g and the wider portion 38g having the largest outer diameter are the same, and these are disposed adjacent to each other via the crank pin 17d. The outer diameter does not interfere with a hob cutter or the like which is a processing tool when processing the primary drive gear 24. Here, the primary drive gear 24 is a helical gear.
[0022]
In the base portion 36g of the balance weight attaching portion 30g, a plurality of, specifically five screw holes (only one is shown in FIG. 2) are arranged in an arc shape at a predetermined pitch on the widening portion 38g. 40 g are drilled along the axial direction of the crankshaft 12.
[0023]
The balance weight 31g held by the balance weight mounting portion 30g is fitted into a fitting circular portion 35g of the balance weight mounting portion 30g after passing through the outer crank journal 13e in the axial direction of the crankshaft 12. 42g is formed in the center portion, and one half in the radial direction of the fitting hole 42g is a semi-annular portion 43g that forms an annular shape, and the opposite half is a radius that is heavier than the semi-annular portion 43g. The weight portion 44g has a shape that spreads outward in the direction and gradually widens toward the distal end in the radial direction, and the distal end side is a weight portion 44g that forms an arc shape coaxial with the crank journals 13a to 13e.
[0024]
The balance weight 31g has an arc-shaped protruding portion 45g that forms an arc along the outer edge of the weight portion 44g and that protrudes to one side in the axial direction along the edge. The base portion 36g is fitted to the arc-shaped protruding portion 45g while the fitting circular portion 35g is fitted to the fitting hole 42g. A plurality of, specifically, five mounting holes 47g are arranged in the weight portion 44g in an arc shape at the same pitch as the above-mentioned screw hole 40g along the axial direction of the crankshaft 12. Here, each of the mounting holes 47g has a conical surface 48g on the side opposite to the protruding side of the arc-shaped protruding portion 45g.
[0025]
The balance weight 31g is fitted into the fitting hole 42g from the outside in the axial direction of the crankshaft 12 with the fitting circular portion 35g of the balance weight attaching portion 30g, while the balance weight attaching portion 30g is fitted to the arc-shaped protruding portion 45g. In a state where the flared extension 38g side of the base portion 36g is fitted and its end surface is brought into contact with the end surface of the base portion 36g, each screw 50g having a conical surface 49g is inserted into each mounting hole 47g and each screw is inserted. By being screwed into the hole 40g, it is fixed to the balance weight attaching portion 30. In this state, the balance weight 31g is disposed on the opposite side of the crank pin 17d adjacent to the weight pin 44g via the central axis of the crank journals 13a to 13e.
[0026]
The other balance weight mounting portion 30a is provided with a fitting circular portion 35a coaxial with the crank journals 13a to 13e provided on the outer side, that is, the side of the adjacent crank journal 13a in the axial direction of the crankshaft 12, and the inner side, that is, the adjacent crank pin. The base portion 36a is located on the 17a side and extends radially outward from the fitting circular portion 35a. The base portion 36a is such that one half in the radial direction of the crankshaft 12 gradually increases in width toward the radial end. Of the crankshaft 12 is narrower and the outer half in the radial direction of the crankshaft 12 is gradually narrowed toward the distal end in the radial direction. And the outer periphery is coaxial with the crank journals 13a to 13e. There is a previously wide extending portion 38a forming a circular arc shape. Here, the flared extension 38a is formed on the opposite side of the adjacent crank pin 17a via the center axis of the crank journals 13a to 13e.
[0027]
The tip outer diameters of the tapered extension 37a and the widened extension 38a having the largest outer diameter in the balance weight mounting portion 30a have the same diameter, and these are the tapered extensions of the balance weight mounting portion 30g described above. The diameter is the same as the outer diameter of the distal end of the protruding portion 37g and the divergent extension portion 38g.
[0028]
The base portion 36a of the balance weight attachment portion 30a has a plurality of screw holes 40a arranged in an arc shape at a predetermined pitch in a widening portion 38a thereof along the axial direction of the crankshaft 12 as described above. It is drilled similarly to the screw hole 40g of the part 30g.
[0029]
In the balance weight 31a held by the balance weight attachment portion 30a, a fitting hole 42a is formed in the center of the balance weight attachment portion 30a to be fitted into the fitting circular portion 35a after passing through the outer crank journal 13a. One half of the fitting hole 42a in the radial direction is a semi-annular portion 43a having an annular shape, and the opposite half is spread outward in the radial direction so as to be heavier than the semi-annular portion 43a. The weight portion 44a has a shape gradually increasing in width toward the distal end and has a circular arc shape coaxial with the crank journals 13a to 13e on the distal end.
[0030]
In addition, the balance weight 31a has an arc-shaped protruding portion 45a that forms an arc along the outer edge of the weight portion 44a and that protrudes toward one side in the axial direction. The base portion 36a is fitted to the arc-shaped protrusion 45a while the fitting circular portion 35a is fitted to the fitting hole 42a. A plurality of, specifically, five mounting holes 47a are arranged in the weight portion 44a in an arc shape at the same pitch as the above-described screw holes 40a, and are specifically formed at five locations along the axial direction of the crankshaft 12. Here, each mounting hole 47a has a conical surface 48a on the opposite side to the protruding side of the arc-shaped protruding portion 45a.
[0031]
The balance weight 31a is fitted into the arc-shaped projection 45a of the balance weight mounting portion 30a while the fitting circular portion 35a of the balance weight mounting portion 30a is fitted into the fitting hole 42a from the outside in the axial direction of the crankshaft 12. Each screw 50a having a conical surface 49a is inserted into each mounting hole 47a in a state where the flared extension portion 38a side of the base portion 36a is fitted and its end surface is in contact with the end surface of the base portion 36a. By being screwed into the hole 40a, it is fixed to the balance weight attaching portion 30a. In this state, the balance weight 31a is disposed on the opposite side of the crank pin 17a adjacent to the weight portion 44a via the central axis of the crank journals 13a to 13e.
[0032]
As described above, in the crankshaft 12 of the present embodiment, the primary drive gear 24 for rotational output is formed on one side of the crankpin 17d of which the crankshaft main body 33 supports the connecting rod 18d connected to the piston 19d. At the same time, a balance weight attachment portion 30g to which a separate balance weight 31g is attached is formed on the other side of the crank pin 17d, and a balance weight attachment portion to which a separate balance weight 31a is attached separately from the balance weight attachment portion 30g. 30a is provided. In addition, one balance weight mounting portion 30g is provided outside the crank pin 17d at one end of the plurality of crank pins 17a to 17d, and the other balance weight mounting portion 30a is provided outside the crank pin 17d at the other end. It is provided in.
[0033]
According to the above-described crankshaft 12 of the present embodiment, since the gear machining of the primary drive gear 24 is performed while avoiding interference with a gear machining tool such as a hob cutter, a crank provided near the primary drive gear 24 is provided. Utilizing a structure in which the web 28g is divided into a balance weight attachment portion 30g and a balance weight 31g, for example, for a plurality of models having different engine characteristics and the like, the balance weight 31g attached to the balance weight attachment portion 30g. Is changed to adjust the moment of inertia. Further, in order to balance in the axial direction of the crankshaft 12, the balance weight 31a provided on another balance weight mounting portion 30a is also changed. Thus, the moment of inertia can be changed only by changing the balance weights 31a and 31g, and can be mounted on a plurality of types of engines. Therefore, the crankshaft main body 33 except for the balance weights 31a and 31g can be shared by a plurality of types of engines, and the cost can be significantly reduced.
[0034]
Further, one balance weight mounting portion 30g is provided outside the crank pin 17d at one end of the plurality of crank pins 17a to 17d, and the other balance weight mounting portion 30a is provided outside the crank pin 17a at the other end. , The balance weight mounting portion 30a and the balance weight mounting portion 30g can be balanced in position, and therefore, when changing the balance weights 31a and 31g, the balance weights 31a and 31g can be set relatively easily. can do.
[0035]
Further, by making the primary drive gear 24 a helical gear, the meshing noise of the primary drive gear 24 can be reduced and quietness can be improved. However, a gear machining tool such as a hob cutter is inclined with respect to the primary drive gear 24 for machining the helical gear. Therefore, the possibility of interference with the crank web 28g located on the opposite side to the primary drive gear 24 via the crank pin 17d increases, so that the crank web 28g is removed as described above. It is more effective to divide the balance weight attachment portion 30g and the balance weight 31g.
[0036]
The balance weight 31a and the balance weight 31g can be formed in the same shape or in different shapes due to the adjustment of the moment of inertia.
[0037]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first aspect of the invention, the crank web is divided into a balance weight mounting portion and a balance weight in order to perform gear processing while avoiding interference with a processing tool. By using, for example, for a plurality of models with different engine characteristics, etc., in order to adjust the moment of inertia by changing the balance weight attached to this balance weight mounting part, and to balance in the axial direction of the crankshaft The second balance weight provided on another second balance weight mounting portion is also changed. As a result, the moment of inertia can be changed only by changing the balance weight and the second balance weight, and can be mounted on a plurality of types of engines. Therefore, the crankshaft main body excluding the balance weight and the second balance weight can be shared by a plurality of types of engines, and the cost can be significantly reduced.
[0038]
According to the invention according to claim 2, the balance weight attaching portion is provided outside the crank pin at one end of the plurality of crank pins, and the second balance weight attaching portion is located outside the crank pin at the other end. , The balance weight mounting portion and the second balance weight mounting portion can be balanced in position, so that when the balance weight and the second balance weight are changed, they can be set relatively easily. can do.
[0039]
According to the third aspect of the present invention, when the gears are helical gears, the meshing noise of the gears can be reduced and the quietness can be improved. Therefore, since the possibility of interference with the crank web on the opposite side to the gear via the crank pin is increased, the crank web is divided into the balance weight mounting portion and the balance weight as described above. The configuration is more effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing an engine to which a crankshaft according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a front view showing a part of a crankshaft according to an embodiment of the present invention in cross section.
FIG. 3 is a side view of the crankshaft according to the embodiment of the present invention as viewed from the right side in FIG. 2;
FIG. 4 is a side view of the crankshaft according to the embodiment of the present invention as viewed from the left in FIG.
[Explanation of symbols]
12 Crank shafts 17a to 17d Crank pins 18a to 18d Connecting rods 19a to 19d Piston 24 Primary drive gear (gear)
30a Balance weight attachment part (second balance weight attachment part)
30g Balance weight attachment part 31a Balance weight (second balance weight)
31g Balance weight 33 Crankshaft body

Claims (3)

ピストンに連結されるコネクティングロッドを支持するクランクピンの一側に回転出力用の歯車が形成されるとともに前記クランクピンの他側にバランスウエイト取付部が形成されてなるクランクシャフト本体と、前記バランスウエイト取付部に取り付けられるバランスウエイトとを有するクランクシャフトにおいて、
前記クランクシャフト本体には、前記バランスウエイト取付部とは別に第2のバランスウエイト取付部が形成されており、該第2のバランスウエイト取付部に第2のバランスウエイトが取り付けられてなることを特徴とするクランクシャフト。
A crankshaft main body having a rotation output gear formed on one side of a crankpin supporting a connecting rod connected to a piston and a balance weight mounting portion formed on the other side of the crankpin; A crankshaft having a balance weight attached to the attachment portion,
A second balance weight mounting portion is formed on the crankshaft main body separately from the balance weight mounting portion, and a second balance weight is mounted on the second balance weight mounting portion. And the crankshaft.
前記バランスウエイト取付部は、複数のクランクピンのうちの一端のクランクピンの外側に設けられており、前記第2のバランスウエイト取付部は他端のクランクピンの外側に設けられていることを特徴とする請求項1記載のクランクシャフト。The balance weight mounting portion is provided outside a crank pin at one end of the plurality of crank pins, and the second balance weight mounting portion is provided outside a crank pin at the other end. The crankshaft according to claim 1, wherein 前記歯車はヘリカルギヤであることを特徴とする請求項1または2記載のクランクシャフト。The crankshaft according to claim 1, wherein the gear is a helical gear.
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