JP2019158030A - クランクシャフトおよびクランクシャフトのカウンターウエイトの質量設定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本実施形態のクランクシャフトの構成について説明する。図1に、本実施形態のクランクシャフトの斜視図を示す。図2に、同クランクシャフトの右面図を示す。なお、図1、図2に示すのは、第2クランクピン2Pに連結されているピストン(図略)が上死点に位置している状態である。
次に、第1〜第6カウンターウエイトの形状について説明する。図2に示すように、第3、第4カウンターウエイト3W、4Wの形状は同一である。このため、第3、第4カウンターウエイト3W、4Wの質量は同一である。
次に、クランクシャフト1の第1、第2、第5、第6カウンターウエイト1W、2W、5W、6Wの質量設定方法について説明する。質量設定方法は、合成慣性力算出ステップと、軽量化ステップと、を有している。
次に、本実施形態のクランクシャフトおよび質量設定方法の作用効果について説明する。図5、図6に示すように、第3メインジャーナル3Jには、第2クランクピン2P、第3クランクピン3P、第4カウンターウエイト4W、第5カウンターウエイト5Wなどから、慣性力f2P、f3P、f4W、f5W、F5Wが加わる。本実施形態のクランクシャフト1によると、第6カウンターウエイト6Wよりも第5カウンターウエイト5Wは軽量である。このため、第5カウンターウエイト5Wと第6カウンターウエイト6Wとが同じ質量である場合と比較して、第3メインジャーナル3Jに作用する合成慣性力f3J、F3Jを低減することができる。
以上、本発明のクランクシャフトおよび質量設定方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
Claims (5)
- 軸受に回転可能に支持される4つのメインジャーナルと、
前記メインジャーナルに対して偏心して配置される3つのクランクピンと、
前記メインジャーナルと前記クランクピンとを連結する6つのクランクアームと、
を備える3気筒エンジン用のクランクシャフトであって、
軸方向一端側から順に、4つの前記メインジャーナルは第1〜第4メインジャーナルであり、3つの前記クランクピンは第1〜第3クランクピンであり、6つの前記クランクアームは第1〜第6クランクアームであり、
さらに、前記第1クランクアームに連なる第1カウンターウエイトと、前記第2クランクアームに連なる第2カウンターウエイトと、前記第5クランクアームに連なる第5カウンターウエイトと、前記第6クランクアームに連なる第6カウンターウエイトと、を備え、
前記第1、第2カウンターウエイトが同じ質量である場合と比較して、前記第2メインジャーナルに作用する合成慣性力を低減できるように、前記第1カウンターウエイトよりも前記第2カウンターウエイトは軽量であり、
前記第5、第6カウンターウエイトが同じ質量である場合と比較して、前記第3メインジャーナルに作用する合成慣性力を低減できるように、前記第6カウンターウエイトよりも前記第5カウンターウエイトは軽量であることを特徴とするクランクシャフト。 - さらに、前記第3クランクアームに連なる第3カウンターウエイトと、前記第4クランクアームに連なる第4カウンターウエイトと、を備え、
前記第1、第2、第5、第6カウンターウエイトよりも前記第3、第4カウンターウエイトは軽量である請求項1に記載のクランクシャフト。 - 前記第3クランクアームに連なる第3カウンターウエイトと、前記第4クランクアームに連なる第4カウンターウエイトと、を備えない請求項1に記載のクランクシャフト。
- 前記軸方向一端側から見て、前記第1〜第4メインジャーナルの正回転方向を+θ方向、逆回転方向を−θ方向として、
前記第2カウンターウエイトの−θ方向端は、前記第1カウンターウエイトの−θ方向端よりも、+θ方向にずれて配置されており、
前記第5カウンターウエイトの+θ方向端は、前記第6カウンターウエイトの+θ方向端よりも、−θ方向にずれて配置されている請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のクランクシャフト。 - 前記第1、第2カウンターウエイトが同じ質量であり、前記第5、第6カウンターウエイトが同じ質量である場合の、前記第2、第3メインジャーナルに作用する合成慣性力を算出する合成慣性力算出ステップと、
前記合成慣性力が小さくなるように、前記第1カウンターウエイトに対して前記第2カウンターウエイトを軽量化し、前記第6カウンターウエイトに対して前記第5カウンターウエイトを軽量化する軽量化ステップと、
を有する請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のクランクシャフトのカウンターウエイトの質量設定方法。
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