JP2501740Y2 - クランク軸 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、クランクアームにバランスウエイトが設け
られた多気筒内燃機関用のクランク軸に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来の内燃機関、特に高速運転する多気筒小型機関の
クランク軸は、生産台数や加工工数の点から金型鍛造に
よって製造されることが多い。この場合、機関の各筒に
おける回転力のバランスをとるため、クランク軸のクラ
ンクアームにはバランスウエイトが設けられるのが普通
である。

例えばレシプロ式の内燃機関では、一般に連接棒の大
端部、クランクピンメタル、クランクピン、クランクア
ーム及びクランクジャーナル等が、各シリンダ中心位置
でクランク軸心に対して運転時に回転慣性力を発生させ
る。これが、機関全体としては外部に対する不平衡力乃
至不平衡偶力となり、機関振動の原因となる。そこで、
このような不具合を解消するため、全てのクランクアー
ムにバランスウエイトを設けることにより、各クランク
スロー毎の不釣合回転慣性力を完全に釣り合せる様にす
ることが考えられる。

しかしながら、上述のように全クランクアームにバラ
ンスウエイトを設けると、機関の重量が増大し、軸系ね
じり振動状態が悪化してしまう。かといって、バランス
ウエイトを小さく抑えれば、前述した不平衡力や不平衡
偶力は解消されず、特定位置にある主軸受メタルの面圧
が上昇する等の他の不都合が生じる。そこで実際には、
全体の重量を押えるとともに、運転中の振動が全体とし
て少くなるように、一部のクランクアームにバランスウ
エイトをひねって取付け、残りのクランクアームからバ
ランスウエイトを取外し、全体の不平衡偶力を小さくし
ていた。

例えば、４サイクル６シリンダで金型鍛造型の内燃機
関では、従来は第５図及び第６図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）に示すようなバランスウエイトの配置になってい
た。即ち、第６図（Ａ），（Ｃ）に示すように、No.1,6
及びNo.3,4のクランクスローのクランクアーム20,21に
は、クランク軸心についてクランクピン22,23とは反対
側であって、クランクアーム20,21の中心線からクラン
ク角度で30°はなれた位置に、同形状で比較的大きいバ
ランスウエイト24,25がそれぞれ設けられていた。但
し、No.1,6のクランクスローとNo.3,4のクランクスロー
では、バランスウエイト24,25の位置にクランク角度で1
80°の位相差がある。また、No.2,5のクランクスローの
クランクアーム26にはバランスウエイトは全く設けられ
ていなかった。

上述のような一体型バランスウエイトを有する従来の
クランク軸において、製作上の寸法誤差に基づくクラン
ク軸全体の動的なアンバランスを修正しようとする場合
には、クランク軸の強度に影響を与えない各クランクス
ローのバランスウエイト部分を削っていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

前述したような従来のクランク軸においては、No.2,5
のクランクスローにはバランスウエイトがないので、当
該クランクスローのバランスを修正するためには、他の
クランクスローのバランスウエイト24,25を削ることに
よって間接的な調整を行う必要があった。また、バラン
スウエイト24,25を備えているNo.1,3,4及び６のクラン
クスローにおいては、そのバランスウエイト24,25がク
ランクアーム20,21の中心線からクランク角度で30°は
なれた位置にある為、第６図（Ａ），（Ｃ）に示すよう
に中心線に関してバランスウエイト24,25と反対側の部
分イ，ロには修正代がない。従って、この部分について
の修正も、他のバランスウエイトを削ることによって間
接的に行わなければならなかった。このように、従来の
クランク軸においては動的アンバランスの修正が非常に
複雑であり、又、間接的な場所を削ることから、必要量
以上に削ることもあり、修正を行っても動的バランスを
得られずに終ることもあった。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のクランク軸は、バランスウエイトのないクラ
ンクアームとバランスウエイトが一体に設けられたクラ
ンクアームとを有する多気筒内燃機関用の鍛造型のクラ
ンク軸において、バランスウエイトのないクランクアー
ムにおけるクランク軸心についてクランクピンと反対側
の位置に動的アンバランス修正用の駄肉（10）を鍛造時
に設けるとともに、バランスウエイトが一体に設けられ
たクランクアームにおけるクランクアームの中心線から
所定クランク角度はなれた位置１箇所に前記中心線につ
いて前記バランスウエイトと対称な位置に該バランスウ
エイトよりは小さい質量の動的アンバランス修正用の駄
肉（５），（８）を鍛造時に設けたことを特徴としてい
る。

〔作用〕

バランスウエイトがない部分にあらかじめ設けられた
駄肉を適宜削ることにより、全体の重量を押えたままで
クランク軸全体の動的アンバランスの修正を行うことが
できる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図〜第４図によって説明す
る。本実施例のクランク軸１は、４サイクル６シリンダ
の小型機関用であり、金型鍛造によって製造される。

第１図及び第２図に示すように、No.1,6のクランクス
ローのクランクアーム２には、クランク軸心についてク
ランクピン３とは反対側であって、クランクアーム２の
中心線からクランク角度で30°はなれた位置に、バラン
スウエイト４が設けられている。そして、クランクアー
ム２の中心線に関して該バランスウエイト４と対称な位
置には、比較的小さな駄肉５が鍛造時に一体に形成され
ている。

また、第１図及び第４図に示すように、No.3,4のクラ
ンクスローのクランクアーム６にも、No.1,6と同様の位
置にバランスウエイト７及び駄肉８が設けられている。

また、第１図及び第３図に示すように、No.2,5のクラ
ンクスローのクランクアーム９には、クランク軸心につ
いてクランクピン３と反対側である従来バランスウエイ
トがなかった位置に、駄肉10が鍛造時に一体に形成され
ている。

即ち、本実施例によれば、４サイクル６シリンダの小
型機関のクランク軸１において、全体の重量を押えるた
めに全てのクランクスローにバランスウエイトを設ける
ことを避け、従来のように４つのクランクスローの各ク
ランクアーム2,6に合計８個のバランスウエイト4,7を設
けている。そして、さらに、本実施例のクランク軸１
は、全クランクスローの各クランクアーム2,6,9のバラ
ンスウエイトが従来なかった位置に、合計12個の小さな
駄肉5,8,10をそれぞれ設けてある。従って、各クランク
アーム2,6,9の駄肉5,8,10を適宜削ることによって各ク
ランクスローでの動的アンバランスを修正することがで
き、全体の重量を押えた構成でありながら、同時に運転
中の振動低減を達成することができた。

〔考案の効果〕

本考案によれば、動的バランスをとるための削り代と
なる小さな駄肉をバランスウエイトが元来なかったクラ
ンクアームの部分に鍛造時に設けるようにしたので、全
体の重量増加をあまり招来することなく、各クランクス
ローごとに動的バランス調整を行うことができ、運転中
の振動を低減させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の正面図、第２図は第１図の
II-II切断線における断面図、第３図は第１図のIII-III
切断線における断面図、第４図は第１図のIV-IV切断線
における断面図、第５図は従来のクランク軸の一例を示
す正面図、第６図（Ａ）は第５図のA-A切断線における
断面図、第６図（Ｂ）は第５図のB-B切断線における断
面図、第６図（Ｃ）は第５図のC-C切断線における断面
図である。 １……クランク軸、2,6,9……クランクアーム、３……
クランクピン、4,7……バランスウエイト、５、８、10
……駄肉。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バランスウエイトのないクランクアームと
   バランスウエイトが一体に設けられたクランクアームと
   を有する多気筒内燃機関用の鍛造型のクランク軸におい
   て、 バランスウエイトのないクランクアームにおけるクラン
   ク軸心についてクランクピンと反対側の位置に動的アン
   バランス修正用の駄肉（10）を鍛造時に設けるととも
   に、バランスウエイトが一体に設けられたクランクアー
   ムにおけるクランクアームの中心線から所定クランク角
   度はなれた位置１箇所に前記中心線について前記バラン
   スウエイトと対称な位置に該バランスウエイトよりは小
   さい質量の動的アンバランス修正用の駄肉（５），
   （８）を鍛造時に設けたことを特徴とするクランク軸。