JP2016040483A - Crank shaft of reciprocal engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crank shaft of a reciprocal engine capable of dramatically reducing its weight.SOLUTION: A crank shaft includes a journal part J as a rotation center shaft, a pin part P eccentric to the journal part J, a crank arm part A connecting the journal part J and the pin part P, and a fan-shaped counter weight part W provided integrally with the arm part A. On the surface of the weight part W on the side of the journal part J, a projection part is provided at both end parts of an outer peripheral edge, and the projection parts Oj project in a shaft direction beyond the position of a journal thrust surface Jt.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、自動車用エンジン、船舶用エンジン、発電機等の汎用エンジンといったレシプロエンジンに搭載されるクランク軸に関する。   The present invention relates to a crankshaft mounted on a reciprocating engine such as an automobile engine, a marine engine, a general-purpose engine such as a generator.

レシプロエンジンは、シリンダ(気筒)内でのピストンの往復運動を回転運動に変換して動力を取り出すため、クランク軸を必要とする。クランク軸は、型鍛造によって製造されるものと、鋳造によって製造されるものとに大別され、特に、気筒数が2以上の多気筒エンジンには、強度と剛性に優位な前者の型鍛造クランク軸が多用される。   The reciprocating engine needs a crankshaft to convert the reciprocating motion of the piston in the cylinder (cylinder) into a rotational motion to extract power. Crankshafts are broadly classified into those manufactured by die forging and those manufactured by casting. Particularly, for the multi-cylinder engine having two or more cylinders, the former die forging crank superior in strength and rigidity. Axes are frequently used.

図1は、一般的な多気筒エンジン用クランク軸の一例を模式的に示す側面図である。同図に例示するクランク軸1は、4気筒エンジンに搭載されるものであり、5つのジャーナル部J1〜J5、4つのピン部P1〜P4、フロント部Fr、フランジ部Fl、及びジャーナル部J1〜J5とピン部P1〜P4をそれぞれつなぐ8枚のクランクアーム部(以下、単に「アーム部」ともいう)A1〜A8から構成され、8枚の全てのアーム部A1〜A8にカウンターウエイト部(以下、単に「ウエイト部」ともいう)W1〜W8を一体で有する4気筒−8枚カウンターウエイトのクランク軸である。   FIG. 1 is a side view schematically showing an example of a crankshaft for a general multi-cylinder engine. The crankshaft 1 illustrated in the figure is mounted on a four-cylinder engine, and includes five journal portions J1 to J5, four pin portions P1 to P4, a front portion Fr, a flange portion Fl, and journal portions J1 to J1. It consists of 8 crank arm parts (hereinafter also simply referred to as “arm parts”) A1 to A8 that connect J5 and the pin parts P1 to P4, respectively. This is a crankshaft of a 4-cylinder-8-counterweight having W1 to W8 integrally.

以下では、ジャーナル部J1〜J5、ピン部P1〜P4、アーム部A1〜A8及びウエイト部W1〜W8のそれぞれを総称するとき、その符号は、ジャーナル部で「J」、ピン部で「P」、アーム部で「A」、ウエイト部で「W」とも記す。ピン部P及びこのピン部Pにつながる一組のアーム部A(ウエイト部Wを含む)をまとめて「スロー」ともいう。   Hereinafter, when the journal portions J1 to J5, the pin portions P1 to P4, the arm portions A1 to A8, and the weight portions W1 to W8 are collectively referred to, the reference numerals are “J” for the journal portion and “P” for the pin portion. Also, “A” for the arm portion and “W” for the weight portion. The pin portion P and a pair of arm portions A (including the weight portion W) connected to the pin portion P are collectively referred to as “slow”.

ジャーナル部J、フロント部Fr及びフランジ部Flは、クランク軸1の回転中心と同軸上に配置され、ピン部Pは、クランク軸1の回転中心からピストンストロークの半分の距離だけ偏心して配置される。ジャーナル部Jは、すべり軸受けによってエンジンブロックに支持され、回転中心軸となる。ピン部Pには、すべり軸受けによってコネクティングロッド(以下、「コンロッド」ともいう)の大端部が連結され、このコンロッドの小端部にピストンが連結される。フロント部Frは、クランク軸1の一方の軸端であり、タイミングベルトやファンベルトを駆動するためのダンパプーリ2が取り付けられる。フランジ部Flは、クランク軸1の他方の軸端であり、フライホイール3が取り付けられる。ウエイト部Wは、軸方向から見て扇形状でアーム部Aと一体化であり、主に重心位置と質量を調整し質量バランスをとる役割を担う。   The journal portion J, the front portion Fr, and the flange portion Fl are arranged coaxially with the rotation center of the crankshaft 1, and the pin portion P is arranged eccentric from the rotation center of the crankshaft 1 by a distance that is half the piston stroke. . The journal portion J is supported by the engine block by a sliding bearing and serves as a rotation center shaft. A large end portion of a connecting rod (hereinafter also referred to as “connecting rod”) is connected to the pin portion P by a sliding bearing, and a piston is connected to a small end portion of the connecting rod. The front portion Fr is one shaft end of the crankshaft 1, and a damper pulley 2 for driving a timing belt and a fan belt is attached to the front portion Fr. The flange portion Fl is the other shaft end of the crankshaft 1, and the flywheel 3 is attached to the flange portion Fl. The weight portion W is fan-shaped when viewed from the axial direction, and is integrated with the arm portion A, and mainly plays a role of adjusting the center of gravity and mass to balance the mass.

エンジンの各シリンダ内で燃料が爆発するのに伴い、その爆発による燃焼圧は、ピストンの往復運動をもたらしてクランク軸1のピン部Pに作用し、これと同時に、そのピン部Pにつながるアーム部Aを介してジャーナル部Jに伝達され、回転運動に変換される。その際、クランク軸1は、弾性変形を繰り返しながら回転する。   As the fuel explodes in each cylinder of the engine, the combustion pressure due to the explosion causes the reciprocating motion of the piston to act on the pin portion P of the crankshaft 1, and at the same time, the arm connected to the pin portion P It is transmitted to the journal part J via the part A and converted into a rotational motion. At that time, the crankshaft 1 rotates while repeating elastic deformation.

クランク軸のジャーナル部を支持する軸受けには潤滑油が存在しており、クランク軸の傾斜や弾性変形に応じ、軸受け内で油膜圧力や油膜厚さが、軸受け荷重やジャーナル部の軸心軌跡と相互に関連しながら変化する。更に、軸受けにおけるジャーナル部の表面粗さと軸受けメタルの表面粗さに応じ、油膜圧力だけでなく、局部的な金属接触も生じる。油膜厚さの確保は、油切れによる軸受け焼き付きを防止するとともに、局部的な金属接触を防止するために重要であり、燃費性能に影響する。   Lubricating oil exists in the bearing that supports the journal part of the crankshaft, and the oil film pressure and oil film thickness in the bearing depend on the bearing load and the axial center locus of the journal part according to the inclination and elastic deformation of the crankshaft. It changes while interrelated. Furthermore, depending on the surface roughness of the journal part in the bearing and the surface roughness of the bearing metal, not only the oil film pressure but also local metal contact occurs. Ensuring the oil film thickness is important for preventing bearing seizure due to running out of oil and preventing local metal contact, and affects fuel efficiency.

また、クランク軸の回転に伴う弾性変形や、軸受け内のクリアランスの中で移動する軸心軌跡は、回転中心のズレを生じさせるので、エンジン振動(マウント振動)に影響する。更にその振動は、車体を伝播して乗車室内のノイズ、乗り心地に影響する。   Further, the elastic deformation accompanying the rotation of the crankshaft and the axial locus that moves in the clearance in the bearing cause a shift of the rotation center, which affects the engine vibration (mount vibration). Furthermore, the vibration propagates through the vehicle body and affects the noise in the passenger compartment and the ride comfort.

このようなエンジン性能を向上させるため、クランク軸は剛性が高く、変形し難いことが求められる。これに加えて、クランク軸は軽量化が求められる。   In order to improve such engine performance, the crankshaft is required to have high rigidity and be difficult to deform. In addition to this, the crankshaft is required to be light.

クランク軸は、筒内圧(シリンダ内の燃焼圧)や回転遠心力の荷重が付加されることから、これらの荷重に対する変形抵抗の付与のために、ねじり剛性、曲げ剛性の向上が図られる。クランク軸の設計においては、ジャーナル部の直径、ピン部の直径、ピストンストロークといった主要諸元が決定され、その後にあっては、アーム部の形状設計が残された設計領域となる。このため、アーム部の形状設計により、ねじり剛性と曲げ剛性を共に向上させることが、先ずは重要な要件となる。   Since the crankshaft is subjected to in-cylinder pressure (combustion pressure in the cylinder) and rotational centrifugal force, torsional rigidity and bending rigidity are improved in order to impart deformation resistance to these loads. In the design of the crankshaft, main specifications such as the diameter of the journal portion, the diameter of the pin portion, and the piston stroke are determined, and thereafter, the design area is left with the shape design of the arm portion. For this reason, it is first important to improve both the torsional rigidity and the bending rigidity by the shape design of the arm portion.

更に、クランク軸は回転体としてスムーズな回転を行えるように、静バランス、動バランスの釣り合いがとれた質量配分が必要である。これらのバランスをとるために、曲げ剛性とねじり剛性の要件から決定されたアーム部側の質量に対し、ウエイト部側の質量を、軽量化を踏まえて調整することが重要な要件となる。   Further, the crankshaft needs to have a mass distribution with a balance between static balance and dynamic balance so that the rotating body can rotate smoothly. In order to balance these, it is an important requirement to adjust the weight on the weight portion side with respect to the weight on the arm portion side determined from the requirements of bending rigidity and torsional rigidity in light of weight reduction.

以上の観点からの従来技術としては下記のものがある。   The following are conventional techniques from the above viewpoint.

特許文献1には、クランク軸の軽量化を図りつつ、ねじり剛性と曲げ剛性を高めるために、アーム部のピン側表面及びジャーナル側表面の中央部に肉抜き凹部を設ける技術が開示されている。同文献に開示された技術は、アーム部に対する軽量化、高剛性化に着目し、アーム部に対する設計方法を示すものである。つまり、この設計方法は、設計上である剛性値の目標が与えられたときに、いかにしてアーム部の軽量化を図るかを示す設計方法であり、また、逆に設計上で軽量化の目標値が与えられたときに、いかにしてアーム部の剛性を上げるかを示す設計方法である。   Patent Document 1 discloses a technique in which a hollow portion is provided in the central portion of the pin side surface and the journal side surface of the arm portion in order to increase the torsional rigidity and the bending rigidity while reducing the weight of the crankshaft. . The technique disclosed in this document pays attention to weight reduction and high rigidity of the arm portion, and shows a design method for the arm portion. In other words, this design method is a design method that shows how to reduce the weight of the arm when a target stiffness value is given. This is a design method showing how to increase the rigidity of the arm when a target value is given.

特許文献2には、クランク軸のアーム部の曲げ剛性を上げるために、ジャーナル部の軸心とピン部の軸心とを結ぶ直線(以下、「アーム部中心線」ともいう)に沿って補強リブを設けたアーム部が開示されている。   In Patent Document 2, in order to increase the bending rigidity of the arm portion of the crankshaft, reinforcement is performed along a straight line (hereinafter also referred to as “arm portion center line”) connecting the shaft center of the journal portion and the shaft center of the pin portion. An arm portion provided with a rib is disclosed.

特許文献3には、クランク軸の軽量化を図ると同時に、曲げ剛性を上げるために、ピン部を中空とし、その中空部分に補強リブを立て、更にアーム部にも補強リブを設けることが開示されている。これらの補強リブは、アーム部中心線に沿って設置されたり、アーム部中心線に対し、最大燃焼圧の負荷される角度の分を傾斜させて設置されたりする。   Patent Document 3 discloses that in order to reduce the weight of the crankshaft and at the same time increase the bending rigidity, the pin portion is hollow, a reinforcing rib is provided in the hollow portion, and a reinforcing rib is also provided in the arm portion. Has been. These reinforcing ribs are installed along the arm portion center line, or are inclined with respect to the arm portion center line at an angle corresponding to the maximum combustion pressure.

特許文献4には、カウンターウエイト部を軸方向から見たときの形状に着目し、アーム部中心線を境界にしてウエイト部形状を左右非対称にしたアーム部が開示されている。この左右非対称のアーム部は、アーム部中心線に対し、ジャーナル部の軸心(回転中心)を中心とするウエイト部の重心の配置角度が、最大燃焼圧の負荷されるクランク角(20°程度)の分シフトするような形状とされる。   Patent Document 4 discloses an arm portion in which the shape of the weight portion is asymmetrical with the arm portion center line as a boundary, paying attention to the shape when the counterweight portion is viewed from the axial direction. This asymmetrical arm portion has a crank angle (about 20 °) at which the maximum combustion pressure is applied, with respect to the arm portion center line, the arrangement angle of the center of gravity of the weight portion around the axis (rotation center) of the journal portion. ).

特開2009−133331号公報JP 2009-133331 A 特開2000−320531号公報JP 2000-320531 A 実開昭61−133115号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-133115 特許第2866379号公報Japanese Patent No. 2866379

石川義和,「自動車用ガソリンエンジン設計の要諦」,山海堂,2003年,p.76Yoshikazu Ishikawa, “Guidelines for designing gasoline engines for automobiles”, Sankai-do, 2003, p. 76

確かに、前記特許文献1〜4に開示された技術によれば、クランク軸の軽量化と曲げ剛性の向上を図ることができる。しかし、特にクランク軸の軽量化については、それらの従来技術では限界があり、その技術革新が強く望まれている。   Certainly, according to the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 4, it is possible to reduce the weight of the crankshaft and improve the bending rigidity. However, particularly with regard to weight reduction of the crankshaft, there is a limit in these conventional technologies, and the technical innovation is strongly desired.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、飛躍的に軽量化を図ることができるレシプロエンジンのクランク軸を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a crankshaft of a reciprocating engine capable of dramatically reducing weight.

本発明の実施形態によるレシプロエンジンのクランク軸は、
回転中心軸となるジャーナル部と、このジャーナル部に対して偏心したピン部と、前記ジャーナル部と前記ピン部をつなぐクランクアーム部と、このクランクアーム部と一体に設けられた扇形状のカウンターウエイト部と、を備え、レシプロエンジンに搭載されるクランク軸であって、
前記カウンターウエイト部のジャーナル部側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに突起部が設けられ、これらの各突起部は、ジャーナルスラスト面の位置を超えて軸方向に突出する。
The crankshaft of the reciprocating engine according to the embodiment of the present invention is
A journal portion serving as a rotation center axis, a pin portion eccentric to the journal portion, a crank arm portion connecting the journal portion and the pin portion, and a fan-shaped counterweight provided integrally with the crank arm portion A crankshaft mounted on a reciprocating engine,
Protrusions are provided at both ends of the outer peripheral edge of the surface of the counterweight part on the journal part side, and each of these protrusions protrudes in the axial direction beyond the position of the journal thrust surface.

また、上記のクランク軸は、前記突起部に加え、又は前記突起部代えて、前記カウンターウエイト部の前記ピン部側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに突起部が設けられ、これらの各突起部は、ピンスラスト面の位置を超えて軸方向に突出する構成とすることができる。   The crankshaft is provided with protrusions at both ends of the outer peripheral edge of the surface of the counterweight portion on the pin portion side in addition to the protrusions or instead of the protrusions. Each protrusion can be configured to protrude in the axial direction beyond the position of the pin thrust surface.

本発明によれば、ウエイト部の外周縁に突起部を設けることにより、ウエイト部全体の質量モーメントが効率良く増大するため、設計段階でクランク軸の軽量化を飛躍的に図ることができる。   According to the present invention, by providing the protrusion on the outer peripheral edge of the weight portion, the mass moment of the entire weight portion increases efficiently, so that the weight of the crankshaft can be drastically reduced at the design stage.

図1は、一般的な多気筒エンジン用クランク軸の一例を模式的に示す側面図である。FIG. 1 is a side view schematically showing an example of a crankshaft for a general multi-cylinder engine. 図2は、アーム部の曲げ剛性の評価法を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method for evaluating the bending rigidity of the arm portion. 図3は、アーム部のねじり剛性の評価法を説明するための模式図であり、同図(a)は1スローの側面図を、同図(b)はその軸方向視での正面図をそれぞれ示す。3A and 3B are schematic diagrams for explaining a method for evaluating the torsional rigidity of the arm portion. FIG. 3A is a side view of one throw, and FIG. 3B is a front view in the axial direction. Each is shown. 図4は、クランク軸のバランス設計に用いるアーム部及びバランス部の諸設計値の代表例を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing representative examples of design values of the arm unit and the balance unit used for the balance design of the crankshaft. 図5は、ウエイト部の基本的な形状を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。FIG. 5 is a diagram schematically showing the basic shape of the weight portion, in which FIG. 5A shows a front view in an axial view, and FIG. 5B shows a side view. 図6は、従来の手法により質量モーメントを調整する場合のウエイト部の形状を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。FIGS. 6A and 6B are diagrams schematically showing the shape of the weight portion when the mass moment is adjusted by a conventional method. FIG. 6A is a front view in the axial direction, and FIG. Each figure is shown. 図7は、本発明で質量モーメントを調整する場合のウエイト部の形状を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。FIG. 7 is a diagram schematically showing the shape of the weight portion when the mass moment is adjusted according to the present invention. FIG. 7 (a) is a front view in an axial direction, and FIG. 7 (b) is a side view. Respectively. 図8は、本発明で質量モーメントを調整する場合のウエイト部の形状を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。FIG. 8 is a diagram schematically showing the shape of the weight portion when the mass moment is adjusted according to the present invention. FIG. 8 (a) is a front view in an axial view, and FIG. 8 (b) is a side view. Respectively. 図9は、従来の手法により質量モーメントを調整する際のウエイト部の質量M、重心半径a及び質量モーメントMaのそれぞれと中心角θとの関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the center angle θ and the mass M of the weight portion, the centroid radius a, and the mass moment Ma when adjusting the mass moment by the conventional method. 図10は、図9の一部を拡大した図であって、従来手法の一例としてウエイト部の中心角θを60°から90°に増加させたときの諸量の変化状況を説明するための図である。FIG. 10 is an enlarged view of a part of FIG. 9, and is an example of a conventional method for explaining changes in various quantities when the center angle θ of the weight portion is increased from 60 ° to 90 °. FIG. 図11Aは、本発明のウエイト部における突起部の重心半径ayの求めるために、第1段階として中心角がθのウエイト部の外周縁全域に存在する突起部の重心半径azの求め方を示す図である。FIG. 11A shows how to determine the center of gravity radius a z of the protrusion existing in the entire outer peripheral edge of the weight portion having the center angle θ as a first step in order to determine the center of gravity radius a y of the protrusion in the weight portion of the present invention. FIG. 図11Bは、本発明のウエイト部における突起部の重心半径ayの求めるために、第2段階として中心角がθ/2のウエイト部の外周縁全域に存在する突起部の重心半径azsの求め方を示す図である。FIG. 11B shows the centroid radius a zs of the protrusion existing in the entire outer peripheral edge of the weight portion having the central angle θ / 2 as a second step in order to obtain the centroid radius a y of the protrusion in the weight portion of the present invention. It is a figure which shows how to obtain | require. 図11Cは、本発明のウエイト部における突起部の重心半径ayの求め方を説明する図である。FIG. 11C is a diagram for explaining how to obtain the center-of-gravity radius a y of the protrusion in the weight portion of the present invention. 図12は、本発明のウエイト部全体の重心半径atの求め方を説明する図である。Figure 12 is a diagram illustrating how to obtain the weight portion of the center of gravity of the whole radius a t the present invention. 図13は、図9の一部を拡大した図であって、本発明のウエイト部の一例として、中心角θが60°のままで、ウエイト部の外周縁に突起部を付加し、ウエイト部の質量を50%増加させたときの諸量の変化状況を説明するための図である。FIG. 13 is an enlarged view of a part of FIG. 9. As an example of the weight portion of the present invention, a projection portion is added to the outer peripheral edge of the weight portion while the central angle θ remains 60 °, and the weight portion It is a figure for demonstrating the change condition of various quantities when the mass of is increased by 50%. 図14は、本発明のクランク軸におけるウエイト部形状の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。FIG. 14 is a diagram schematically showing an example of the weight part shape in the crankshaft of the present invention, where FIG. 14 (a) shows a front view in an axial direction, and FIG. 14 (b) shows a side view. . 図15は、本発明のクランク軸におけるウエイト部形状の別例を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。FIG. 15 is a view schematically showing another example of the weight portion shape in the crankshaft of the present invention, where FIG. 15 (a) is a front view in the axial direction, and FIG. 15 (b) is a side view. Show.

以下に、本発明のレシプロエンジンのクランク軸について、その実施形態を詳述する。   Below, the embodiment is explained in full detail about the crankshaft of the reciprocating engine of the present invention.

1.クランク軸の設計で考えるべき基本技術
1−1.アーム部の曲げ剛性
図2は、アーム部の曲げ剛性の評価法を説明するための模式図である。同図に示すように、クランク軸の各スローについて、シリンダ内での点火・爆発による燃焼圧の荷重Fは、コンロッドを経由してピン部Pに負荷される。このとき、各スローは両端のジャーナル部Jが軸受けで支持されているので、荷重Fはピン部Pからアーム部Aを介してジャーナル軸受けに伝わる。これにより、アーム部Aは3点曲げの荷重負荷状態となり、アーム部Aに曲げモーメントMが作用する。これに伴って、アーム部Aには、板厚方向の外側(ジャーナル部J側)で圧縮応力が発生し、それとは反対の内側(ピン部P側)では引張応力が発生する。
1. 1. Basic technologies to be considered in crankshaft design 1-1. Bending Rigidity of Arm Part FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method for evaluating the bending rigidity of the arm part. As shown in the figure, for each throw of the crankshaft, the combustion pressure load F caused by ignition and explosion in the cylinder is applied to the pin portion P via the connecting rod. At this time, since the journal portions J at both ends are supported by the bearings in each throw, the load F is transmitted from the pin portion P to the journal bearing through the arm portion A. As a result, the arm portion A enters a three-point bending load state, and a bending moment M acts on the arm portion A. Along with this, in the arm part A, compressive stress is generated on the outer side in the plate thickness direction (journal part J side), and tensile stress is generated on the opposite inner side (pin part P side).

ピン部P及びジャーナル部Jの各直径が設計諸元として既に指定されている場合、アーム部Aの曲げ剛性は、各スローのアーム部形状に依存する。ウエイト部Wは曲げ剛性にほとんど寄与しない。このとき、ピン部Pの軸方向中央における燃焼圧負荷方向の変位uは、下記の(1)式で示すように、ピン部Pに負荷される燃焼圧の荷重Fに比例し、曲げ剛性に反比例する関係にある。
u ∝ F/(曲げ剛性) …(1)
When the diameters of the pin part P and the journal part J have already been specified as design specifications, the bending rigidity of the arm part A depends on the shape of the arm part of each throw. The weight part W hardly contributes to the bending rigidity. At this time, the displacement u in the combustion pressure load direction at the center in the axial direction of the pin portion P is proportional to the load F of the combustion pressure applied to the pin portion P as shown in the following equation (1), and the bending rigidity is increased. There is an inversely proportional relationship.
u ∝ F / (bending rigidity) (1)

1−2.アーム部のねじり剛性
図3は、アーム部のねじり剛性の評価法を説明するための模式図であり、同図(a)は1スローの側面図を、同図(b)はその軸方向視での正面図をそれぞれ示す。クランク軸はジャーナル部Jを中心に回転運動をしているので、同図に示すように、ねじりトルクTが発生する。そこで、クランク軸のねじり振動に対し、共振を起こすことなくスムーズな回転を確保するために、アーム部Aのねじり剛性を高めることが必要である。
1-2. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for evaluating the torsional rigidity of the arm part. FIG. 3A is a side view of one throw, and FIG. 3B is an axial view thereof. The front view at is shown respectively. Since the crankshaft rotates around the journal portion J, a torsion torque T is generated as shown in FIG. Therefore, it is necessary to increase the torsional rigidity of the arm portion A in order to ensure smooth rotation without causing resonance with respect to the torsional vibration of the crankshaft.

ピン部P及びジャーナル部Jの各直径が設計諸元として既に指定されている場合、アーム部Aのねじり剛性は、各スローのアーム部形状に依存する。ウエイト部Wはねじり剛性にほとんど寄与しない。このとき、ジャーナル部Jのねじれ角γは、下記の(2)式で示すように、ねじりトルクTに比例し、ねじり剛性に反比例する関係にある。
γ ∝ T/(ねじり剛性) …(2)
When the diameters of the pin portion P and the journal portion J are already specified as design specifications, the torsional rigidity of the arm portion A depends on the shape of the arm portion of each throw. The weight part W hardly contributes to torsional rigidity. At this time, the torsion angle γ of the journal portion J is proportional to the torsion torque T and inversely proportional to the torsional rigidity, as shown by the following equation (2).
γ T T / (torsional rigidity) (2)

1−3.カウンターウエイト部
クランク軸は回転運動するが、回転体として静バランスと動バランスのそれぞれの釣り合いをとることが、スムーズな回転を実現する上で重要となる(後述する(3)式、(4)式参照)。そのためには、クランク回転軸(回転中心であるジャーナル部の軸心)を基本線とし、アーム部側の質量及びその重心位置と、ウエイト部側の質量及びその重心位置について、バランスが必要である。アーム部側については、上記1−1項及び1−2項で説明した剛性に対する要件と、更に軽量化の観点から形状が決まり、まずアーム部側の質量及びその重心位置が決定される。そして、次にウエイト部側でバランスがとれるように質量、その重心位置及び質量モーメントを調整する必要がある。
1-3. Counterweight part Although the crankshaft rotates, it is important to achieve a balance between static balance and dynamic balance as a rotating body (see formulas (3) and (4) described later). See formula). For this purpose, the crank rotation shaft (the axis of the journal that is the center of rotation) is the basic line, and the mass on the arm side and its center of gravity position and the weight on the weight side and its center of gravity position must be balanced. . On the arm part side, the shape is determined from the requirements for the rigidity described in the above paragraphs 1-1 and 1-2 and from the viewpoint of further weight reduction. First, the mass on the arm part side and the position of its center of gravity are determined. Then, it is necessary to adjust the mass, the position of the center of gravity, and the mass moment so that the balance is achieved on the weight portion side.

1−4.クランク軸のバランス
クランク軸は回転体であるので、以上に示した設計方法のほかに、基礎技術として、回転軸に対して、静バランスと動バランスをとり、更にバランス率を満足することが、回転運動を滑らかにするために必須の設計条件となる。これらの条件をウエイト部の重量配分で調整し満足することが、クランク軸を設計する上での前提条件である。
1-4. Crankshaft balance Since the crankshaft is a rotating body, in addition to the design method shown above, as a basic technology, it is possible to balance the rotating shaft with the static balance and dynamic balance, and further satisfy the balance ratio. This is an indispensable design condition for smoothing the rotational motion. Adjusting and satisfying these conditions by weight distribution of the weight part is a precondition for designing the crankshaft.

1−4−1.静バランス
図4に示すように、直列4気筒エンジンに搭載される8枚カウンターウエイトのクランク軸を例に挙げ、クランク軸の静バランスを説明する。静バランスを検討するにあたり、各アーム部、各ウエイト部の質量と重心半径をそれぞれ次のとおりに定義する。
アーム部の質量:MAj
アーム部の重心半径:aAj
ウエイト部の質量:MWj
ウエイト部の重心半径:aWj
ここで、「j」は、クランク軸のフロント部側から順に付したアーム部、ウエイト部の番号であり、4気筒エンジン用クランク軸の場合、j=1、・・・、8である。
1-4-1. Static Balance As shown in FIG. 4, the crankshaft static balance will be described by taking an example of a crankshaft of an eight counterweight mounted on an in-line four-cylinder engine. In examining the static balance, the mass and the gravity center radius of each arm part and each weight part are defined as follows.
Arm mass: M Aj ,
Arm center of gravity radius: a Aj ,
Weight of weight part: M Wj ,
Weight center of gravity radius: a Wj .
Here, “j” is the number of the arm portion and the weight portion attached in order from the front portion side of the crankshaft, and j = 1,..., 8 in the case of a crankshaft for a four-cylinder engine.

なお、図4には、フロント部側から3番目の第3アーム部A3、第3ウエイト部W3の諸設計値を代表的に例示している。   FIG. 4 representatively illustrates various design values of the third arm portion A3 and the third weight portion W3 that are third from the front portion side.

この場合に、静バランスをとるとは、下記の(3)式を満足することである。   In this case, taking a static balance means satisfying the following expression (3).

Figure 2016040483
Figure 2016040483

同式中、「MWj×aWj」はウエイト部の質量モーメントを意味する。 In the formula, “M Wj × a Wj ” means the mass moment of the weight portion.

1−4−2.動バランス
同様に図4に示すクランク軸を例に挙げ、クランク軸の動バランスを説明する。動バランスを検討するにあたり、更にクランク軸の回転軸のある1点を基点とし、各アーム部の重心までの軸方向の距離、各ウエイト部の重心までの軸方向の距離をそれぞれ次のとおりに定義する。
アーム部の重心までの距離:LAj
ウエイト部の重心までの距離:LWj
ここで、「j」は、上記(3)式と同様に、4気筒エンジン用クランク軸の場合、j=1、・・・、8である。
1-4-2. Dynamic Balance Similarly, the crankshaft shown in FIG. 4 is taken as an example to explain the dynamic balance of the crankshaft. When examining the dynamic balance, the axial distance to the center of gravity of each arm part and the axial distance to the center of gravity of each weight part, with one point of the rotation axis of the crankshaft as the base point, are as follows: Define.
Distance to the center of gravity of the arm: L Aj
Distance to weight center of gravity: L Wj .
Here, “j” is j = 1,..., 8 in the case of a crankshaft for a four-cylinder engine, as in the above equation (3).

この場合に、動バランスをとるとは、下記の(4)式を満足することである。   In this case, dynamic balance means that the following expression (4) is satisfied.

Figure 2016040483
Figure 2016040483

上記(3)式、(4)式は、従来から行われている静バランス、動バランスの設計方法であり、それぞれクランク軸の各アーム部、各ウエイト部の重心に対して和を求め、その和が0(ゼロ)になるようにクランク軸の形状を調整し設計する。   The above formulas (3) and (4) are conventionally used static balance and dynamic balance design methods, and the sum is obtained for the center of gravity of each arm portion and each weight portion of the crankshaft. The crankshaft shape is adjusted and designed so that the sum is 0 (zero).

1−4−3.バランス率
クランク軸のピン部を含む(厳密にはコンロッドの一部も含む)アーム部側の質量モーメントに対するウエイト部側の質量モーメントの割合をバランス率と呼ぶ。バランス率がある一定範囲内であることが、燃焼圧による荷重を受けるクランク軸のスムーズな回転に寄与するので、ウエイト部の質量は0(ゼロ)を含まないある範囲内で付加することが必要である。そのため、ウエイト部を小さくして軽量化するには限度がある。したがって、剛性確保のためにアーム部の質量の調整が必要である一方、静バランスと動バランスの確保のためにウエイト部の質量の調整が必要であるが、バランス率に下限があるため、クランク軸の軽量化に際しては、適切な質量が総合的に決定される。
1-4-3. Balance rate The ratio of the mass moment on the weight side to the mass moment on the arm side including the pin portion of the crankshaft (strictly including a part of the connecting rod) is called the balance rate. Since the balance ratio within a certain range contributes to the smooth rotation of the crankshaft that receives the load due to the combustion pressure, the weight of the weight must be added within a certain range that does not include zero. It is. For this reason, there is a limit to reducing the weight and reducing the weight. Therefore, it is necessary to adjust the mass of the arm part to ensure rigidity, while it is necessary to adjust the mass of the weight part to ensure static balance and dynamic balance. In reducing the weight of the shaft, an appropriate mass is comprehensively determined.

2.本発明のクランク軸
2−1.概要
静バランス、動バランス、バランス率といった物理量を調整するに当たり、ウエイト部の質量MWjと重心半径aWjを乗じた質量モーメント「MWj×aWj」の大きさがそれらの物理量に効き、クランク軸の性能に影響を及ぼす。したがって、例えば質量モーメント「MWj×aWj」を一定としたとき、それらの物理量は一定になるが、ウエイト部の重心半径aWjを大きくとることができれば、ウエイト部の質量MWjを小さくできるので、クランク軸の質量を減少することができる。すなわち、静バランス、動バランス、バランス率を一定にした状態でクランク軸の軽量化を図るには、ウエイト部の重心半径aWjを大きくすればよいことになる。
2. 2. Crankshaft of the present invention 2-1. Outline When adjusting physical quantities such as static balance, dynamic balance, and balance ratio, the magnitude of the mass moment “M Wj × a Wj ”, which is obtained by multiplying the weight M Wj of the weight part and the center of gravity radius a Wj , works on those physical quantities. Affects shaft performance. Therefore, for example, when the mass moment “M Wj × a Wj ” is constant, the physical quantities thereof are constant. However, if the center of gravity radius a Wj of the weight portion can be increased, the weight M Wj of the weight portion can be reduced. Therefore, the mass of the crankshaft can be reduced. That is, in order to reduce the weight of the crankshaft with the static balance, dynamic balance, and balance ratio being constant, it is only necessary to increase the center of gravity radius a Wj of the weight portion.

要するに、ウエイト部の重心半径aWjの拡大がクランク軸の軽量化をもたらす。このためには、ジャーナル部の軸心(クランク回転軸)から離れた位置にウエイト部の質量を多く配置すればよいが、クランク軸の回転半径の制限から、上限が存在する。そこで、ウエイト部の質量を限られた範囲内に多く配置するには、定性的に言えばウエイト部の板厚の厚肉化が有効であるといえる。 In short, the enlargement of the center-of-gravity radius a Wj of the weight portion brings about a weight reduction of the crankshaft. For this purpose, it is only necessary to arrange a large mass of the weight part at a position away from the axis (crank rotation axis) of the journal part, but there is an upper limit due to the limitation of the rotation radius of the crankshaft. Therefore, in order to arrange a large amount of the weight part within a limited range, it can be said that it is effective to increase the thickness of the weight part in terms of qualitatively.

この点、本発明のクランク軸は、ウエイト部のジャーナル部側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに、ジャーナルスラスト面の位置を超えて軸方向に突出する突起部が設けられたり、ウエイト部のピン部側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに、ピンスラスト面の位置を超えて軸方向に突出する突起部が設けられたりしたものである。すなわち、本発明のクランク軸は、ウエイト部外周縁の突起部がジャーナル部やピン部の領域までオーバーハングし、これにより、ウエイト部の外周縁の板厚が突起部によって従来よりも著しく厚肉化されたものである。これにより、ウエイト部の重心半径aWjが効率的に拡大されることから、ウエイト部の領域で質量減少が許容され、ウエイト部の軽量化、ひいてはクランク軸の軽量化を飛躍的に図ることができる。突起部をウエイト部の外周縁の両端部に設定する形状は、鍛造による場合に製造しやすいというメリットがある。 In this regard, the crankshaft of the present invention is provided with protrusions protruding in the axial direction beyond the position of the journal thrust surface at both ends of the outer peripheral edge of the surface of the weight portion on the journal portion side. Protrusions that protrude in the axial direction beyond the position of the pin thrust surface are provided on both end portions of the outer peripheral edge of the surface on the pin portion side of the portion. That is, in the crankshaft of the present invention, the protrusion on the outer peripheral edge of the weight part overhangs to the area of the journal part or the pin part, so that the plate thickness of the outer peripheral edge of the weight part is significantly thicker than before due to the protrusion. It has been As a result, the center-of-gravity radius a Wj of the weight part is efficiently expanded, and thus mass reduction is allowed in the weight part region, and the weight part and the crankshaft can be greatly reduced in weight. it can. The shape in which the protruding portions are set at both end portions of the outer peripheral edge of the weight portion has an advantage that it is easy to manufacture when forging.

2−2.カウンターウエイト部のオーバーハングによる軽量化の一般表示
図5は、ウエイト部の基本的な形状を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。ウエイト部Wは扇形状であり、その中心角、質量、外周半径及び重心半径をそれぞれ以下のとおりに定義する。
中心角:θ、質量:M、外周半径:R、重心半径:a。
2-2. FIG. 5 is a diagram schematically showing the basic shape of the weight portion. FIG. 5A is a front view in the axial direction. FIG. b) shows side views, respectively. The weight portion W has a fan shape, and its central angle, mass, outer periphery radius, and center of gravity radius are defined as follows.
Center angle: θ, mass: M, outer radius: R, center of gravity radius: a.

図6は、従来の手法により質量モーメントを調整する場合のウエイト部の形状を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。従来、ウエイト部Wの質量モーメントを調整するために質量mを付加する場合、ウエイト部Wの中心角θの外側に付加質量mを配置する(図6中の斜線部参照)。その際、その付加質量mの半分の質量(2/m)を均等に分配するとすれば、付加質量mが中心角θの外側に配置されているため、付加質量m(=m/2+m/2)の重心半径amは、質量Mのもともとのウエイト部Wの重心半径aよりも小さな値にならざるを得ない。 FIGS. 6A and 6B are diagrams schematically showing the shape of the weight portion when the mass moment is adjusted by a conventional method. FIG. 6A is a front view in the axial direction, and FIG. Each figure is shown. Conventionally, when adding the mass m to adjust the mass moment of the weight portion W, the additional mass m is arranged outside the central angle θ of the weight portion W (see the hatched portion in FIG. 6). At that time, if the mass (2 / m) that is half of the additional mass m is evenly distributed, the additional mass m (= m / 2 + m / 2) is disposed because the additional mass m is arranged outside the central angle θ. centroid radius a m) of the inevitably to a value smaller than the center of gravity radius a of the original weight portion W of mass M.

その上、質量mの付加が多いほど、個々の付加質量(m/2)の設置角度αが広がり、これに伴って、全体の付加質量m(=m/2+m/2)の重心位置がジャーナル部Jの軸心Jcに近付くことから、重心半径amが一層小さくなる。このため、質量モーメントの調整効率がますます下がる事態が避けられない。 In addition, as the mass m is added more, the installation angle α of each additional mass (m / 2) becomes wider, and accordingly, the center of gravity position of the entire additional mass m (= m / 2 + m / 2) is changed to the journal. since the closer to the axis Jc parts J, centroid radius a m becomes even smaller. For this reason, it is inevitable that the efficiency of adjusting the mass moment will be further reduced.

このとき、ウエイト部全体の重心半径atcは、下記の(5)式で表わされる。付加質量mの重心半径amが小さいので、ウエイト部全体の重心半径atcも小さくならざるを得ない。
tc=(M×a+m×am)/(M+m) …(5)
At this time, the center-of-gravity radius atc of the entire weight portion is expressed by the following equation (5). The center of gravity radius a m of the additional mass m is small, inevitably also centroid radius a tc of the total weight portion small.
a tc = (M × a + m × a m) / (M + m) ... (5)

図7、図8は、本発明で質量モーメントを調整する場合のウエイト部の形状を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。図7に示すウエイト部Wは、ジャーナル部J側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに突起部Ojが設けられ、これらの突起部Ojにより質量m(個々の突起部Ojの質量:m/2)が付加されている(図7中の斜線部参照)。これらの突起部Ojは、クランク軸の軸方向にジャーナル部Jのスラスト面Jtの位置を超えて突出し、ジャーナル部Jの領域までオーバーハングした状態で、ウエイト部Wと一体化されている。   7 and 8 are diagrams schematically showing the shape of the weight portion when the mass moment is adjusted in the present invention. FIG. 7A is a front view in the axial direction, and FIG. Shows side views respectively. The weight portion W shown in FIG. 7 is provided with projections Oj at both ends of the outer peripheral edge on the surface on the journal portion J side, and a mass m (mass of individual projections Oj: m) by these projections Oj. / 2) is added (see the shaded area in FIG. 7). These protrusions Oj project in the axial direction of the crankshaft beyond the position of the thrust surface Jt of the journal part J, and are integrated with the weight part W in an overhanging state to the area of the journal part J.

一方、図8に示すウエイト部Wは、ピン部P側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに突起部Opが設けられ、これらの突起部Opにより質量m(個々の突起部Ojの質量:m/2)が付加さている(図8中の斜線部参照)。これらの突起部Opは、クランク軸の軸方向にピン部Pのスラスト面Ptの位置を超えて突出し、ピン部Pの領域までオーバーハングした状態で、ウエイト部Wと一体化されている。   On the other hand, the weight part W shown in FIG. 8 is provided with projections Op at both ends of the outer peripheral edge of the surface on the pin part P side, and the mass m (the mass of each projection Oj) by these projections Op. : M / 2) is added (see the hatched portion in FIG. 8). These protrusions Op are integrated with the weight part W in a state of protruding beyond the thrust surface Pt of the pin part P in the axial direction of the crankshaft and overhanging to the area of the pin part P.

なお、図7、図8に示す突起部Oj、Opは、説明の簡素化のために断面が矩形状になっているが、矩形状でなくてもよい。すなわち、これらの形状に限定したものでは無く、オーバーハングして設けられることが要点である。   7 and FIG. 8 have a rectangular cross section for simplification of description, the protrusions Oj and Op need not be rectangular. That is, the present invention is not limited to these shapes, but is essential to be overhanged.

図7、図8に示すように、質量がMのウエイト部Wに質量がmの突起部Oj、Opを付加する場合、突起部Oj、Opの質量mは、ウエイト部Wの中心角θの内側に配置され、しかも、ジャーナル部Jの軸心Jcから離れた位置に配置されることになる。このため、突起部Oj、Opの重心半径ahを大きくすることができる。このことから、突起部Oj、Opの重心半径ahと、前記図6に示す従来手法による付加質量mの重心半径amとの大小関係は、下記の(6)式のようになる。
h > am …(6)
As shown in FIGS. 7 and 8, when the projections Oj and Op having the mass m are added to the weight portion W having the mass M, the mass m of the projections Oj and Op is equal to the central angle θ of the weight portion W. It is arranged inside, and at a position away from the axis Jc of the journal part J. For this reason, the center-of-gravity radius a h of the protrusions Oj and Op can be increased. Therefore, projections Oj, and the center of gravity radius a h of Op, the magnitude relationship between the center of gravity radius a m of the additional mass m by the conventional method shown in FIG. 6 is as follows (6).
a h > a m (6)

このとき、ウエイト部全体の重心半径athは、下記の(7)式で表わされる。
th=(M×a+m×ah)/(M+m) …(7)
At this time, the center-of-gravity radius a th of the entire weight portion is expressed by the following equation (7).
a th = (M × a + m × a h ) / (M + m) (7)

そして、上記(5)〜(7)式の関係から、下記の(8)式が導き出される。
th > atc …(8)
Then, the following equation (8) is derived from the relationship of the above equations (5) to (7).
a th > a tc (8)

上記(8)式より、本発明のウエイト部全体の重心半径athは、従来手法によるウエイト部全体の重心半径atcよりも大きくなる。すなわち、付加質量mが同じでも、本発明の方が従来手法によるよりも、ウエイト部全体の重心半径を効率的に大きくできる。これは同じ付加増加mで質量モーメントを効率的に大きくできるという、本発明の利点である。このことは、別の設計上の観点から、従来手法によるよりも小さな質量の付加で同一質量モーメントを得ることができ、また、もともとのウエイト部の領域で質量減少を許容することができると言い換えられる。すなわち、本発明はカウンターウエイト部の軽量化、ひいてはクランク軸の軽量化に有用である。 From the above equation (8), the center-of-gravity radius a th of the entire weight portion of the present invention is larger than the center-of-gravity radius a tc of the entire weight portion according to the conventional method. That is, even if the added mass m is the same, the present invention can efficiently increase the center-of-gravity radius of the entire weight portion as compared with the conventional method. This is an advantage of the present invention that the mass moment can be efficiently increased with the same additional increase m. From another design point of view, this means that the same mass moment can be obtained by adding a smaller mass than in the conventional method, and that mass reduction can be allowed in the original weight region. It is done. In other words, the present invention is useful for reducing the weight of the counterweight portion, and hence for reducing the weight of the crankshaft.

2−3.具体例
2−3−1.カウンターウエイト部の重量を50%増加する場合
ウエイト部を単純な扇形と見なすと、ウエイト部Wの質量M、重心半径a、質量モーメントMaの間には、下記の(9)〜(11)式に示す関係がある(非特許文献1参照)。
M=1/2×b×ρ×θ×R2 …(9)
a=2/3×{sin(θ/2)/(θ/2)}×R …(10)
Ma=M×a …(11)
同式中、b:ウエイト部の厚さ(板厚)、ρ:密度である。
2-3. Specific Example 2-3-1. When the weight of the counterweight part is increased by 50% When the weight part is regarded as a simple sector, the following formulas (9) to (11) are set between the mass M, the center of gravity radius a, and the mass moment Ma of the weight part W. (See Non-Patent Document 1).
M = 1/2 × b × ρ × θ × R 2 (9)
a = 2/3 × {sin (θ / 2) / (θ / 2)} × R (10)
Ma = M × a (11)
In the formula, b is the thickness of the weight part (plate thickness), and ρ is the density.

図9は、従来の手法により質量モーメントを調整する際のウエイト部の質量M、重心半径a及び質量モーメントMaのそれぞれと中心角θとの関係を示す図である。ウエイト部の質量モーメントを調整するとき、従来手法による場合は、前記図6に示すように、ウエイト部Wの両側に質量mを分配して付加し、ウエイト部Wの開きの中心角θを拡大させる。図9では、上記(9)〜(11)式を用い、中心角θの変化に対するウエイト部の質量M、重心半径a及び質量モーメントMaのそれぞれの変化を、ウエイト部の中心角θが180°のときを基準(1)とした比率で示している。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the center angle θ and the mass M of the weight portion, the centroid radius a, and the mass moment Ma when adjusting the mass moment by the conventional method. When adjusting the mass moment of the weight part, in the case of the conventional method, as shown in FIG. 6, the mass m is distributed and added to both sides of the weight part W, and the central angle θ of the opening of the weight part W is expanded. Let In FIG. 9, using the above equations (9) to (11), the change in the weight part mass M, the center of gravity radius a and the mass moment Ma with respect to the change in the central angle θ is expressed as follows. This is shown as a ratio with reference to (1).

図9に示すように、ウエイト部の中心角θが増加すると、質量Mは、中心角θに比例して直線的に増加する。重心半径aは、中心角θが0°のときに約1.6であり、中心角θの増加に伴って単調に減少する。その結果、質量モーメントMaは、中心角θの増加に伴って増加するものの、中心角θが180°の近辺では飽和する傾向を示す。つまり、ウエイト部の扇形の中心角θを増加させる従来手法では、中心角θが大きくなると、質量Mは増加する一方、質量モーメントMaの増加の仕方は次第に減少する。このため、従来手法は、質量モーメントMaを効率的に増加させる手法として効果的であるとはいえない。   As shown in FIG. 9, when the central angle θ of the weight portion increases, the mass M increases linearly in proportion to the central angle θ. The center-of-gravity radius a is about 1.6 when the central angle θ is 0 °, and monotonously decreases as the central angle θ increases. As a result, although the mass moment Ma increases as the central angle θ increases, the mass moment Ma tends to saturate near the central angle θ of 180 °. That is, in the conventional method for increasing the central angle θ of the fan-shaped sector, the mass M increases while the mass moment Ma gradually decreases as the central angle θ increases. For this reason, it cannot be said that the conventional method is effective as a method for efficiently increasing the mass moment Ma.

ここで、中心角θが60°のウエイト部をベースにし、その中心角θを90°に増加させる場合を例に挙げて考える。   Here, the case where the center angle θ is increased to 90 ° based on the weight portion having the center angle θ of 60 ° is considered as an example.

図10は、図9の一部を拡大した図であって、従来手法の一例としてウエイト部の中心角θを60°から90°に増加させたときの諸量の変化状況を説明するための図である。同図に示すように、ベースとしてウエイト部の中心角θが60°のとき、質量Mは0.333であり、この質量Mを50%増加させて0.5にする状況、すなわち中心角θを90°に増加させる状況を考える。このときの重心位置aは、1.501から1.415に減少し、これにより、質量モーメントMaは、0.5から0.708に29.2%増加する。すなわち、質量Mの増加量が50%であるのに対し、質量モーメントMaの増加量は29.2%に止まり、質量Mの増加量に対する質量モーメントMaの増加量で表される質量モーメント増加効率は約58%となる。   FIG. 10 is an enlarged view of a part of FIG. 9, and is an example of a conventional method for explaining changes in various quantities when the center angle θ of the weight portion is increased from 60 ° to 90 °. FIG. As shown in the figure, when the central angle θ of the weight portion as a base is 60 °, the mass M is 0.333, and the mass M is increased by 50% to 0.5, that is, the central angle θ Consider a situation where the angle is increased to 90 °. At this time, the center-of-gravity position a decreases from 1.501 to 1.415, and as a result, the mass moment Ma increases by 29.2% from 0.5 to 0.708. That is, while the increase amount of the mass M is 50%, the increase amount of the mass moment Ma is only 29.2%, and the mass moment increase efficiency represented by the increase amount of the mass moment Ma with respect to the increase amount of the mass M. Is about 58%.

一方、前記図7に示す本発明のようにオーバーハングを許容し、中心角θが60°のままで、ウエイト部Wの外周縁の両端部15°ずつの領域に、合計質量がM/2の突起部Ojを付加して、ウエイト部Wの質量Mを50%増加させる場合について考える。この場合、突起部Ojは、中心角が30°(θ/2)の領域には存在しない。   On the other hand, overhang is allowed as in the present invention shown in FIG. 7, and the total mass is M / 2 in the region of both ends 15 ° of the outer peripheral edge of the weight portion W while the central angle θ remains 60 °. Let us consider a case where the mass M of the weight portion W is increased by 50% by adding the protruding portion Oj. In this case, the protrusion Oj does not exist in a region having a central angle of 30 ° (θ / 2).

図11A〜図11Cは、本発明のウエイト部における突起部の重心半径ayの求め方を順に説明する図であり、図11Aは、第1段階として中心角がθのウエイト部の外周縁全域に存在する突起部の重心半径azの求め方を示し、図11Bは、第2段階として中心角がθ/2のウエイト部の外周縁全域に存在する突起部の重心半径azsの求め方を示し、図11Cは、最終段階としてウエイト部の外周縁の両端部に存在する突起部の重心半径ayの求め方を示す。図12は、本発明のウエイト部全体の重心半径atの求め方を説明する図である。 11A to 11C are views for sequentially explaining how to obtain the center of gravity radius a y of the protrusion in the weight portion of the present invention. FIG. 11A shows the entire outer peripheral edge of the weight portion having a central angle θ as the first step. shows how to determine the centroid radius a z protrusions existing in FIG. 11B, of determining the centroid radius a zs of protrusions center angle as the second stage is present in the whole outer circumferential edge of the weight portion of the theta / 2 FIG. 11C shows how to obtain the center-of-gravity radius a y of the protrusions present at both ends of the outer peripheral edge of the weight portion as the final stage. Figure 12 is a diagram illustrating how to obtain the weight portion of the center of gravity of the whole radius a t the present invention.

第1段階として、図11Aに示すように、中心角がθのウエイト部の外周縁全域に突起部(以下、「広角域突起部」という)が存在すると仮定し、この広角域突起部の重心半径azを求める場合、上記(9)式より、広角域突起部の半径Rxは、下記の(12)式、(13)式で表される。
M=1/2×b×ρ×θ×Rx 2 …(12)
x=1/√2×R …(13)
ここでは、2M=1/2×b×ρ×θ×R2
As a first step, as shown in FIG. 11A, it is assumed that a protrusion (hereinafter referred to as a “wide-angle protrusion”) exists in the entire outer peripheral edge of the weight part having a central angle θ, and the center of gravity of the wide-angle protrusion is When obtaining the radius az , the radius Rx of the wide-angle region projection is expressed by the following equations (12) and (13) from the above equation (9).
M = 1/2 × b × ρ × θ × R x 2 (12)
R x = 1 / √2 × R (13)
Here, 2M = 1/2 × b × ρ × θ × R 2

上記(10)式及び(13)式より、広角域突起部の領域を取り除いた半径がRxの小さい扇形の重心半径axは、下記の(14)式で表される。
x=1/√2×a …(14)
From the above formulas (10) and (13), the center-of-gravity radius a x of the sector having a small radius R x excluding the wide-angle region projection area is expressed by the following formula (14).
a x = 1 / √2 × a (14)

図11Aに示すように、広角域突起部と半径Rxの扇形を足し合わせると、ウエイト部と同じ中心角がθで半径がRの扇形ができることから、質量モーメントの釣り合いに基づき、オーバーハングした広角域突起部の重心半径azは、下記の(15)式を満たす。
2×M×a=M×az+M×ax …(15)
As shown in FIG. 11A, when the wide-angle protrusion and the sector having the radius Rx are added, a sector having the same central angle θ as the weight and a radius R can be formed. The center-of-gravity radius az of the wide-angle region projection satisfies the following expression (15).
2 × M × a = M × a z + M × a x (15)

この(15)式より、広角域突起部の重心半径azは、下記の(16)式で示される。
z=2×a−ax=(2−1/√2)×a …(16)
From this equation (15), the center-of-gravity radius a z of the wide-angle region projection is expressed by the following equation (16).
a z = 2 × a−a x = (2-1 / √2) × a (16)

第2段階として、図11Bに示すように、中心角がθ/2のウエイト部の外周縁全域に突起部(以下、「狭角域突起部」という)が存在すると仮定し、この狭角域突起部の重心半径asを求める場合、上記(9)式より、狭角域突起部の半径Rxは、下記の(17)式、(18)式で表される。
M/2=1/2×b×ρ×(θ/2)×Rx 2 …(17)
x=1/√2×R …(18)
ここでは、M=1/2×b×ρ×(θ/2)×R2
As a second stage, as shown in FIG. 11B, it is assumed that a protrusion (hereinafter referred to as a “narrow-angle region protrusion”) exists in the entire outer peripheral edge of the weight portion having a central angle of θ / 2. when determining the center of gravity radius a s of the protrusion, from the equation (9), the radius R x of the narrow angle area protrusions following equation (17) is expressed by equation (18).
M / 2 = 1/2 × b × ρ × (θ / 2) × R x 2 (17)
R x = 1 / √2 × R (18)
Here, M = 1/2 × b × ρ × (θ / 2) × R 2

上記(10)式及び(18)式より、狭角域突起部の領域を取り除いた半径がRxの小さい扇形の重心半径axsは、下記の(20)式で表される。
xs=1/√2×as …(20)
From the above formulas (10) and (18), the fan-shaped center-of-gravity radius a xs having a small radius R x excluding the narrow-angle region projection area is expressed by the following formula (20).
a xs = 1 / √2 × a s (20)

図11Bに示すように、狭角域突起部と半径Rxの扇形を足し合わせると、中心角がθ/2でウエイト部と同じ半径がRの扇形ができることから、質量モーメントの釣り合いに基づき、オーバーハングした狭角域突起部の重心半径azsは、下記の(21)式を満たす。
M×as=M/2×azs+M/2×axs …(21)
As shown in FIG. 11B, when the narrow-angle protrusion and the sector having the radius Rx are added, a sector having the center angle θ / 2 and the same radius as the weight can be formed. The center-of-gravity radius a zs of the overhanging narrow-angle projection satisfies the following formula (21).
M × a s = M / 2 × a zs + M / 2 × a xs (21)

この(21)式より、狭角域突起部の重心半径azsは、下記の(22)式で示される。
zs=2×as−axs=(2−1/√2)×as …(22)
From this equation (21), the center-of-gravity radius a zs of the narrow-angle region projection is expressed by the following equation (22).
a zs = 2 × a s −a xs = (2-1 / √2) × a s (22)

最終段階として、図11Cに示すように、中心角がθのウエイト部における外周縁の両端部の突起部(以下、「両端域突起部」という)は、前記図11Aに示す広角域突起部から前記図11Bに示す狭角域突起部を除いたものである。このことから、質量モーメントの釣り合いに基づき、オーバーハングした両端域突起部の重心半径ayは、下記の(23)式を満たす。
M×az=M/2×ay+M/2×azs …(23)
As a final step, as shown in FIG. 11C, the protrusions at both ends of the outer peripheral edge of the weight portion having a central angle θ (hereinafter referred to as “both end region protrusions”) are separated from the wide angle region protrusions shown in FIG. 11A. The narrow-angle projection shown in FIG. 11B is excluded. From this, based on the balance of mass moment, the center-of-gravity radius a y of the overhanging projections on both ends satisfies the following formula (23).
M × a z = M / 2 × a y + M / 2 × a zs (23)

この(23)式より、両端域突起部の重心半径ayは、下記の(24)式で示される。
y=2×az−azs …(24)
From this equation (23), the center-of-gravity radius a y of the protrusions on both ends is expressed by the following equation (24).
a y = 2 × a z −a zs (24)

そして、図12に示すように、半径Rのもとのウエイト部の質量Mと両端域突起部の質量M/2(もとのウエイト部の質量Mの50%)を複合した本発明のウエイト部全体の重心半径atは、下記の(25)式を満足する。
(M+M/2)×at=M×a+M/2×ay …(25)
Then, as shown in FIG. 12, the weight of the present invention in which the mass M of the original weight portion having the radius R and the mass M / 2 of the protrusions at both ends (50% of the mass M of the original weight portion) are combined. centroid radius a t the entire section satisfies the equation (25) below.
(M + M / 2) × a t = M × a + M / 2 × a y (25)

この(25)式より、ウエイト部全体の重心半径atは、下記の(26)式で示される。
t=1/3×(2×a+ay) …(26)
From this expression (25), the centroid radius a t the total weight portion is indicated by (26) below.
a t = 1/3 × (2 × a + a y ) (26)

図13は、図9の一部を拡大した図であって、本発明のウエイト部の一例として、中心角θが60°のままで、ウエイト部の外周縁の両端部15°ずつの領域に突起部(両端域突起部)を付加し、ウエイト部の質量を50%増加させたときの諸量の変化状況を説明するための図である。同図に示すように、ベースとしてウエイト部の中心角θが60°のときの質量Mが0.333であるところ、上述のとおり、ウエイト部に両端域突起部を付加して、ウエイト部の質量Mを50%増加させる状況を考える。   FIG. 13 is an enlarged view of a part of FIG. 9. As an example of the weight portion of the present invention, the center angle θ remains 60 ° and the outer peripheral edge of the weight portion has an area of 15 ° at both ends. It is a figure for demonstrating the change condition of various amounts when a projection part (both-ends area projection part) is added and the mass of a weight part is increased 50%. As shown in the figure, the mass M when the center angle θ of the weight portion is 60 ° as a base is 0.333. As described above, both end region protrusions are added to the weight portion, and the weight portion Consider a situation where the mass M is increased by 50%.

このときの重心位置a(at)は、上記(26)式より、1.501から1.623に増加し、これにより、質量モーメントMaは、0.5から0.811に62.2%増加する。すなわち、質量Mの増加量が50%であるのに対し、質量モーメントMaの増加量は62.2%と著しく上昇する。したがって、本発明は、質量モーメント増加効率(質量モーメントの増加量/質量の増加量)が約124.4%となり、従来手法(約58%)よりも効率良く質量モーメントを増大できることが分かる。 Gravity position a at this time (a t), from the equation (26) increases from 1.501 to 1.623, thereby, the mass moment Ma is from 0.5 0.811 62.2% To increase. That is, while the increase amount of the mass M is 50%, the increase amount of the mass moment Ma is remarkably increased to 62.2%. Therefore, according to the present invention, the mass moment increasing efficiency (mass moment increasing amount / mass increasing amount) is about 124.4%, which indicates that the mass moment can be increased more efficiently than the conventional method (about 58%).

2−3−2.カウンターウエイト部と周辺部品の形状例
クランク軸は、ピン部にコンロッドの大端部が取り付けられ、ジャーナル部がエンジンブロックのジャーナル軸受けによって支持される。コンロッド大端部及びジャーナル軸受けはいずれも半割りである。
2-3-2. Example of shape of counterweight part and peripheral parts The crankshaft has a large end part of a connecting rod attached to a pin part, and a journal part is supported by a journal bearing of an engine block. The connecting rod large end and the journal bearing are both halved.

クランク軸のウエイト部に、ピン部の領域までオーバーハングした突起部が設けられている場合、突起部の存在しない方から半割りのコンロッド大端部を個々に装着すれば、ピン部にコンロッド大端部を取り付けることができる。一方、クランク軸のウエイト部に、ジャーナル部の領域までオーバーハングした突起部が設けられている場合、突起部の存在しない方からジャーナル部を半割りのジャーナル軸受けに挿入し、クランク軸を半回転させてから半割りの他方のジャーナル軸受けを装着すれば、ジャーナル部をエンジンブロックのジャーナル軸受けによって支持した状態に組み付けることができる。したがって、ウエイト部に突起部が設けられていても、周辺部品の組み付けに支障はない。   If the weight part of the crankshaft is provided with a protruding part that overhangs to the pin area, if the large connecting rod halves are attached individually from the side where the protruding part does not exist, the connecting rod is large on the pin part. The end can be attached. On the other hand, if the weight part of the crankshaft is provided with a protrusion that overhangs to the journal area, insert the journal part into the half journal bearing from the side where the protrusion does not exist, and rotate the crankshaft halfway Then, if the other half journal bearing is mounted, the journal portion can be assembled in a state supported by the journal bearing of the engine block. Therefore, even if the weight portion is provided with the protrusion, there is no problem in assembling the peripheral parts.

ただし、クランク軸はエンジン内で回転するため、回転中に、突起部がジャーナル軸受けの支持ブロックに干渉したり、コンロッドのロッド本体に干渉したりしないように、寸法設計を行う必要がある。これは、ジャーナル軸受けの支持ブロックに凹部を形成したり、コンロッドのロッド本体の厚みを小さくしたり、ウエイト部の突起部の突出高さを制限したりすることで可能である。   However, since the crankshaft rotates in the engine, it is necessary to design the dimensions so that the protrusion does not interfere with the support block of the journal bearing or the rod body of the connecting rod during rotation. This can be achieved by forming a recess in the support block of the journal bearing, reducing the thickness of the rod body of the connecting rod, or limiting the protruding height of the protrusion of the weight portion.

図14は、本発明のクランク軸におけるウエイト部形状の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。同図では、クランク軸がエンジンに組み込まれた状態、すなわち、ピン部Pにコンロッド4が取り付けられ、ジャーナル部Jがエンジンブロックのジャーナル軸受け5aによって支持された状態を示している。   FIG. 14 is a diagram schematically showing an example of the weight part shape in the crankshaft of the present invention, where FIG. 14 (a) shows a front view in an axial direction, and FIG. 14 (b) shows a side view. . In the figure, the crankshaft is incorporated in the engine, that is, the connecting rod 4 is attached to the pin portion P, and the journal portion J is supported by the journal bearing 5a of the engine block.

図14に示すウエイト部Wは、前記図7に示すウエイト部の概念を活用したものであり、ジャーナル部J側の表面に、ジャーナルスラスト面Jtの位置を越える突起部Ojが設けられている。図14に示す突起部Ojは、ウエイト部Wのジャーナル部J側の表面のうちで外周縁の両端部に限定して突出する。クランク軸において、そのような突起部Oj付きのウエイト部Wは、ピン部Pの配置角が同一のスロー(例:4気筒−8枚カウンターウエイトのクランク軸の場合、第1スローと第4スロー、又は第2スローと第3スロー)に設置される。エンジンブロックへのクランク軸の組み込みを可能にするためである。もっとも、アーム部のいずれか1つに、突起部Oj付きのウエイト部Wが設置されてもよい。このようなクランク軸は、突起部Ojによってウエイト部W全体の質量モーメントが効率良く増大するため、設計段階で予め軽量化を図ることが可能である。   The weight portion W shown in FIG. 14 utilizes the concept of the weight portion shown in FIG. 7, and a projection Oj that exceeds the position of the journal thrust surface Jt is provided on the surface on the journal portion J side. 14 protrudes limited to both end portions of the outer peripheral edge of the surface of the weight portion W on the journal portion J side. In the crankshaft, such a weight portion W with the projection Oj has a throw having the same arrangement angle of the pin portion P (for example, in the case of a crankshaft having a four-cylinder-eight-counterweight, the first throw and the fourth throw). Or 2nd throw and 3rd throw). This is because the crankshaft can be incorporated into the engine block. But the weight part W with the projection part Oj may be installed in any one of the arm parts. In such a crankshaft, since the mass moment of the entire weight portion W is efficiently increased by the protrusion Oj, it is possible to reduce the weight in advance at the design stage.

この場合、図14(b)に示すように、エンジンブロックにおけるジャーナル軸受け5aの支持ブロック5bには凹部5cが形成されており、ウエイト部Wの突起部Ojとの干渉が防止されている。   In this case, as shown in FIG. 14B, a recess 5c is formed in the support block 5b of the journal bearing 5a in the engine block, and interference with the protruding portion Oj of the weight portion W is prevented.

図15は、本発明のクランク軸におけるウエイト部形状の別例を模式的に示す図であり、同図(a)は軸方向視での正面図を、同図(b)は側面図をそれぞれ示す。同図でも、前記図14と同様に、クランク軸がエンジンに組み込まれた状態を示している。   FIG. 15 is a view schematically showing another example of the weight portion shape in the crankshaft of the present invention, where FIG. 15 (a) is a front view in the axial direction, and FIG. 15 (b) is a side view. Show. In this figure as well, the crankshaft is incorporated in the engine as in FIG.

図15に示すウエイト部Wは、前記図8に示すウエイト部の概念を活用したものであり、ピン部P側の表面に、ピンスラスト面Ptの位置を越える突起部Opが設けられている。図15に示す突起部Opは、ウエイト部Wのピン部P側の表面のうちで外周縁の両端部に限定して突出する。クランク軸において、そのような突起部Op付きのウエイト部Wは、スローのすべてに設置されてもよいし、選択したアーム部に設置されてもよい。ピン部Pへのコンロッド大端部4bの取付けに支障はないからである。このようなクランク軸は、突起部Opによってウエイト部W全体の質量モーメントが効率良く増大するため、設計段階で予め軽量化を図ることが可能である。   The weight portion W shown in FIG. 15 utilizes the concept of the weight portion shown in FIG. 8, and a projection Op that exceeds the position of the pin thrust surface Pt is provided on the surface on the pin portion P side. The protrusion Op shown in FIG. 15 protrudes limited to both ends of the outer peripheral edge in the surface of the weight part W on the pin part P side. In the crankshaft, such a weight part W with the projection Op may be installed on all of the throws, or may be installed on a selected arm part. This is because there is no problem in attaching the connecting rod large end 4b to the pin portion P. In such a crankshaft, the mass moment of the entire weight portion W is efficiently increased by the projection portion Op, and therefore it is possible to reduce the weight in advance at the design stage.

この場合、図15(b)に示すように、ウエイト部Wの突起部Opとコンロッド4のロッド本体4aとが干渉しないように、ロッド本体4aの厚みが小さく設計されている。ウエイト部Wの突起部Opの突出高さを制限することでも構わない。   In this case, as shown in FIG. 15B, the rod body 4a is designed to have a small thickness so that the protrusion Op of the weight part W and the rod body 4a of the connecting rod 4 do not interfere with each other. The protruding height of the protruding portion Op of the weight portion W may be limited.

図15に示す突起部Opは、図14に示す突起部Ojを有するウエイト部Wに追加することもできる。   The protruding portion Op shown in FIG. 15 can be added to the weight portion W having the protruding portion Oj shown in FIG.

本発明のクランク軸は、あらゆるレシプロエンジンに搭載されるクランク軸を対象とする。すなわち、エンジンの気筒数は、2気筒、3気筒、4気筒、6気筒、8気筒及び10気筒のいずれでもよく、更に多いものであってもよい。エンジン気筒の配列も、直列配置、V型配置、対向配置等を特に問わない。エンジンの燃料も、ガソリン、ディーゼル、バイオ燃料等の種類を問わない。また、エンジンとしては、内燃機関と電気モータを複合してなるハイブリッドエンジンも含む。   The crankshaft of the present invention is intended for a crankshaft mounted on any reciprocating engine. That is, the number of cylinders of the engine may be any of two, three, four, six, eight, and ten cylinders, and may be larger. The arrangement of the engine cylinders is not particularly limited, such as an in-line arrangement, a V-type arrangement, and an opposed arrangement. The fuel for the engine is not limited to gasoline, diesel, biofuel, etc. The engine also includes a hybrid engine formed by combining an internal combustion engine and an electric motor.

本発明は、あらゆるレシプロエンジンに搭載されるクランク軸に有効に利用できる。   The present invention can be effectively used for a crankshaft mounted on any reciprocating engine.

1:クランク軸、
J、J1〜J5:ジャーナル部、 Jc:ジャーナル部の軸心、
Jt:ジャーナルスラスト面、
P、P1〜P4:ピン部、 Pt:ピンスラスト面、
Fr:フロント部、 Fl:フランジ部、
A、A1〜A8:クランクアーム部、
W、W1〜W8:カウンターウエイト部、
Oj、Op:カウンターウエイト部の突起部、
2:ダンパプーリ、 3:フライホイール、
4:コネクティングロッド、 4a:ロッド本体、 4b:大端部、
5a:ジャーナル軸受け、 5b:支持ブロック、 5c:凹部
1: crankshaft,
J, J1-J5: Journal part, Jc: Axis of journal part,
Jt: Journal thrust surface,
P, P1 to P4: Pin part, Pt: Pin thrust surface,
Fr: front part, Fl: flange part,
A, A1-A8: Crank arm part,
W, W1-W8: counterweight part,
Oj, Op: protrusions of the counterweight part,
2: damper pulley, 3: flywheel,
4: connecting rod, 4a: rod body, 4b: large end,
5a: Journal bearing, 5b: Support block, 5c: Recess

Claims (3)

回転中心軸となるジャーナル部と、このジャーナル部に対して偏心したピン部と、前記ジャーナル部と前記ピン部をつなぐクランクアーム部と、このクランクアーム部と一体に設けられた扇形状のカウンターウエイト部と、を備え、レシプロエンジンに搭載されるクランク軸であって、
前記カウンターウエイト部のジャーナル部側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに突起部が設けられ、これらの各突起部は、ジャーナルスラスト面の位置を超えて軸方向に突出する、レシプロエンジンのクランク軸。
A journal portion serving as a rotation center axis, a pin portion eccentric to the journal portion, a crank arm portion connecting the journal portion and the pin portion, and a fan-shaped counterweight provided integrally with the crank arm portion A crankshaft mounted on a reciprocating engine,
Of the reciprocating engine, a protrusion is provided on each end of the outer peripheral edge of the surface of the counterweight portion on the journal portion side, and each of the protrusions protrudes in the axial direction beyond the position of the journal thrust surface. Crankshaft.
請求項1に記載のレシプロエンジンのクランク軸であって、
更に、前記カウンターウエイト部の前記ピン部側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに突起部が設けられ、これらの各突起部は、ピンスラスト面の位置を超えて軸方向に突出する、レシプロエンジンのクランク軸。
A crankshaft of a reciprocating engine according to claim 1,
Furthermore, protrusions are provided at both ends of the outer peripheral edge of the surface of the counterweight part on the pin part side, and these protrusions protrude in the axial direction beyond the position of the pin thrust surface. Reciprocating engine crankshaft.
回転中心軸となるジャーナル部と、このジャーナル部に対して偏心したピン部と、前記ジャーナル部と前記ピン部をつなぐクランクアーム部と、このクランクアーム部と一体に設けられた扇形状のカウンターウエイト部と、を備え、レシプロエンジンに搭載されるクランク軸であって、
前記カウンターウエイト部の前記ピン部側の表面のうちで外周縁の両端部それぞれに突起部が設けられ、これらの各突起部は、ピンスラスト面の位置を超えて軸方向に突出する、レシプロエンジンのクランク軸。

A journal portion serving as a rotation center axis, a pin portion eccentric to the journal portion, a crank arm portion connecting the journal portion and the pin portion, and a fan-shaped counterweight provided integrally with the crank arm portion A crankshaft mounted on a reciprocating engine,
A reciprocating engine in which protrusions are provided on both ends of the outer peripheral edge of the surface of the counterweight portion on the pin portion side, and these protrusions protrude in the axial direction beyond the position of the pin thrust surface. Crankshaft.

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