JP2591224B2 - エンジンのクランクシャフト - Google Patents
エンジンのクランクシャフトInfo
- Publication number
- JP2591224B2 JP2591224B2 JP2039293A JP3929390A JP2591224B2 JP 2591224 B2 JP2591224 B2 JP 2591224B2 JP 2039293 A JP2039293 A JP 2039293A JP 3929390 A JP3929390 A JP 3929390A JP 2591224 B2 JP2591224 B2 JP 2591224B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crankshaft
- crank
- mass
- flywheel
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのクランクシャフトの改良に関す
る。
る。
（従来の技術） エンジンのクランクシャフトの一端には、所定の質量
を有するフライホイールが結合され、フライホイールは
その慣性力によりクランクシャフトの回転を円滑にする
働きをする（例えば、特開昭61−262245号公報参照）。
を有するフライホイールが結合され、フライホイールは
その慣性力によりクランクシャフトの回転を円滑にする
働きをする（例えば、特開昭61−262245号公報参照）。
（従来技術の課題） ところが、従来のフライホイールはクランクシャフト
のジャーナル部からオーバハングして取付けられる構造
のため、クランクシャフトはコンロッドを介して作用す
る燃焼圧力および慣性力等の荷重により、フライホイー
ルを含めたクランクシャフト端部の重心を支点とする曲
げモーメントが働き、フライホイールは回転軸方向に倒
れる面振れ振動が発生するという問題点があった。
のジャーナル部からオーバハングして取付けられる構造
のため、クランクシャフトはコンロッドを介して作用す
る燃焼圧力および慣性力等の荷重により、フライホイー
ルを含めたクランクシャフト端部の重心を支点とする曲
げモーメントが働き、フライホイールは回転軸方向に倒
れる面振れ振動が発生するという問題点があった。
本発明は、こうした従来の問題点を解決することを目
的とする。
的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明では、クランクシャフ
トにコンロッドを支承する複数のクランクピンと、エン
ジンブロック側に支承される複数のクランクジャーナル
と、各クランクピンと各クランクジャーナルを結ぶ複数
のクランクウェブと、各クランクウェブに対してクラン
クシャフトの回転中心を挾んで対向する位置に所定の質
量を付加する複数のカウンタウェイトとを有し、最後端
に位置するクランクジャーナルから突出するクランクシ
ャフトの後端にフライホイールが結合される多気筒エン
ジンにおいて、クランクシャフトの最後端に位置するク
ランクジャーナルとクランクピンとを結ぶクランクウェ
ブのクランクピン側とカウンタウェイト側に重心がクラ
ンクシャフトの回転中心に位置するようにマスを一体的
に形成した。
トにコンロッドを支承する複数のクランクピンと、エン
ジンブロック側に支承される複数のクランクジャーナル
と、各クランクピンと各クランクジャーナルを結ぶ複数
のクランクウェブと、各クランクウェブに対してクラン
クシャフトの回転中心を挾んで対向する位置に所定の質
量を付加する複数のカウンタウェイトとを有し、最後端
に位置するクランクジャーナルから突出するクランクシ
ャフトの後端にフライホイールが結合される多気筒エン
ジンにおいて、クランクシャフトの最後端に位置するク
ランクジャーナルとクランクピンとを結ぶクランクウェ
ブのクランクピン側とカウンタウェイト側に重心がクラ
ンクシャフトの回転中心に位置するようにマスを一体的
に形成した。
（作用） クランクシャフトはクランクピンにコンロッドを介し
て作用する燃焼圧力および慣性力等の荷重により、最後
端のクランクピンとクランクウェブおよびクランクジャ
ーナルとフライホイールを含めた回転体の重心を支点と
する曲げモーメントが働き、フライホイールは回転軸方
向に倒れる面振れ振動が発生する。
て作用する燃焼圧力および慣性力等の荷重により、最後
端のクランクピンとクランクウェブおよびクランクジャ
ーナルとフライホイールを含めた回転体の重心を支点と
する曲げモーメントが働き、フライホイールは回転軸方
向に倒れる面振れ振動が発生する。
本発明は、クランクシャフトの最後端に位置するクラ
ンクジャーナルとクランクピンとを結ぶクランクウェブ
およびカウンタウェイトに所定の質量を付加するマスを
一体的に形成することにより、このマスとフライホイー
ルとから構成される回転体の重心はクランクピンに近付
く方向に移動し、クランクピンにコンロッドを介して作
用する燃焼圧力および慣性力に対するモーメントアーム
を縮小する。このため、クランクシャフトの後端に働く
曲げモーメントを低減して、フライホイールの面振れを
抑制できる。
ンクジャーナルとクランクピンとを結ぶクランクウェブ
およびカウンタウェイトに所定の質量を付加するマスを
一体的に形成することにより、このマスとフライホイー
ルとから構成される回転体の重心はクランクピンに近付
く方向に移動し、クランクピンにコンロッドを介して作
用する燃焼圧力および慣性力に対するモーメントアーム
を縮小する。このため、クランクシャフトの後端に働く
曲げモーメントを低減して、フライホイールの面振れを
抑制できる。
また、マスの重心をクランクシャフトの回転中心上に
設けることにより、マスに働く遠心力がクランクシャフ
トの回転バランスを乱すことを回避できる。
設けることにより、マスに働く遠心力がクランクシャフ
トの回転バランスを乱すことを回避できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図に示すように、４気筒エンジンのクランクシャ
フト１は、各コンロッドを支承する４つのクランクピン
２と、シリンダブロック６にクランクシャフト１を支承
する５つのクランクジャーナル３と、各クランクピン２
と各クランクジャーナル３とを互いに結ぶ８つのクラン
クウェブ４、および各クランクウェブ４に対してクラン
クシャフト１の回転中心を挾んで対向する位置に所定の
質量を付加する８つのカウンタウェイト５等から構成さ
れる。
フト１は、各コンロッドを支承する４つのクランクピン
２と、シリンダブロック６にクランクシャフト１を支承
する５つのクランクジャーナル３と、各クランクピン２
と各クランクジャーナル３とを互いに結ぶ８つのクラン
クウェブ４、および各クランクウェブ４に対してクラン
クシャフト１の回転中心を挾んで対向する位置に所定の
質量を付加する８つのカウンタウェイト５等から構成さ
れる。
クランクシャフト１の後端には所定の質量を有するフ
ライホイール７がボルト８によって結合される。
ライホイール７がボルト８によって結合される。
第２図，第３図に示すように、最後端に位置するクラ
ンクウェブ４のクランクピン２側には所定の質量を付加
するマス11が、このクランクウェブ４に接続するカウン
タウェイト５に所定の質量を付加するマス12がそれぞれ
一体的に形成される。
ンクウェブ４のクランクピン２側には所定の質量を付加
するマス11が、このクランクウェブ４に接続するカウン
タウェイト５に所定の質量を付加するマス12がそれぞれ
一体的に形成される。
クランクウェブ４側に一体形成されるマス11は、その
付加質量をW1とし、その重心G1はクランクシャフト１の
回転中心Ｏから半径R1をもって形成される。なお、クラ
ンクウェブ４にはマス11とクランクジャーナル３のボス
部とを結ぶ補強リブ13が一体的形成される。
付加質量をW1とし、その重心G1はクランクシャフト１の
回転中心Ｏから半径R1をもって形成される。なお、クラ
ンクウェブ４にはマス11とクランクジャーナル３のボス
部とを結ぶ補強リブ13が一体的形成される。
カウンタウェイト５側に一体形成されるマス12は、カ
ウンタウェイト５の周方向について両端に分かれて２箇
所に形成され、その合計付加質量をW2とし、その重心G2
はクランクシャフト１の回転中心Ｏから距離R2をもって
形成される。
ウンタウェイト５の周方向について両端に分かれて２箇
所に形成され、その合計付加質量をW2とし、その重心G2
はクランクシャフト１の回転中心Ｏから距離R2をもって
形成される。
各マス11,12はW1×R1＝W2×R2の関係を満たして、各
マス11,12を合体させた場合の重心（慣性中心）をクラ
ンクシャフト１の回転中心Ｏに一致させる。
マス11,12を合体させた場合の重心（慣性中心）をクラ
ンクシャフト１の回転中心Ｏに一致させる。
第４図に示すように、最後端以外に位置するクランク
ウェブ４およびカウンタウェイト５はマスが付加される
ことはない。第２図，第３図にこのクランクウェブ４お
けるカウンタウェイト５の外形線を２点鎖線で表してい
る。
ウェブ４およびカウンタウェイト５はマスが付加される
ことはない。第２図，第３図にこのクランクウェブ４お
けるカウンタウェイト５の外形線を２点鎖線で表してい
る。
次に作用について説明する。
エンジン運転時に所定の質量を有するフライホイール
７はその慣性力によりクランクシャフトの回転を円滑に
する働きをする。
７はその慣性力によりクランクシャフトの回転を円滑に
する働きをする。
クランクシャフト１はクランクピン２にコンロッドを
介して作用する燃焼圧力および慣性力等の荷重Ｆによ
り、最後端のクランクピン２とクランクウェブ４および
クランクジャーナル３とフライホイール７を含めた回転
体の重心G4を支点とする曲げモーメントＭが働き、フラ
イホイール７は回転軸方向に倒れる面振れ振動が発生す
る。この曲げモーメントＭは重心G4のモーメントアーム
をl2とするとＭ＝Ｆ×l2で表される。
介して作用する燃焼圧力および慣性力等の荷重Ｆによ
り、最後端のクランクピン２とクランクウェブ４および
クランクジャーナル３とフライホイール７を含めた回転
体の重心G4を支点とする曲げモーメントＭが働き、フラ
イホイール７は回転軸方向に倒れる面振れ振動が発生す
る。この曲げモーメントＭは重心G4のモーメントアーム
をl2とするとＭ＝Ｆ×l2で表される。
この曲げモーメントＭの支点となる重心G4はクランク
ウェブ４およびカウンタウェイト５に所定の質量を付加
するマス11,12を一体形成することにより、マス11,12を
形成しない場合の重心G3に比べてクランクピン２に近付
く方向に移動し、クランクピン２にコンロッドを介して
作用する燃焼圧力および慣性力に対するモーメントアー
ムはl1からl2に縮小する。このため、クランクシャフト
の後端に働く曲げモーメントＭをl2/l1だけ低減し、そ
の結果としてフライホイール７の面振れ振動を抑制でき
るとともに、最後端のクランクジャーナル３の軸受メタ
ルに対する片当たりを抑制して軸受部の耐久性を高めら
れる。
ウェブ４およびカウンタウェイト５に所定の質量を付加
するマス11,12を一体形成することにより、マス11,12を
形成しない場合の重心G3に比べてクランクピン２に近付
く方向に移動し、クランクピン２にコンロッドを介して
作用する燃焼圧力および慣性力に対するモーメントアー
ムはl1からl2に縮小する。このため、クランクシャフト
の後端に働く曲げモーメントＭをl2/l1だけ低減し、そ
の結果としてフライホイール７の面振れ振動を抑制でき
るとともに、最後端のクランクジャーナル３の軸受メタ
ルに対する片当たりを抑制して軸受部の耐久性を高めら
れる。
クランクシャフト１にマス11,12を一体形成すること
により、フライホイール７の軽量化が可能となり、その
結果としてモーメントアームl2をさらに縮小して、フラ
イホイール７の面振れ振動を抑制できる。
により、フライホイール７の軽量化が可能となり、その
結果としてモーメントアームl2をさらに縮小して、フラ
イホイール７の面振れ振動を抑制できる。
また、マス11,12の重心をクランクシャフトの回転中
心Ｏ上に設けたことにより、マス11,12に働く遠心力が
クランクシャフト１の回転バランスを乱すことがない。
心Ｏ上に設けたことにより、マス11,12に働く遠心力が
クランクシャフト１の回転バランスを乱すことがない。
次に、第５図，第６図，第７図に示す他の実施例につ
いて説明すると、最後端に位置するクランクウェブ４に
は所定の質量を付加するマス21が、このクランクウェブ
４に接続するカウンタウェイト５に所定の質量を付加す
るマス22が設けられるとともに、各マス21,22とクラン
クウェブ４およびカウンタウェイト５を含む円盤状マス
23が一体形成される。
いて説明すると、最後端に位置するクランクウェブ４に
は所定の質量を付加するマス21が、このクランクウェブ
４に接続するカウンタウェイト５に所定の質量を付加す
るマス22が設けられるとともに、各マス21,22とクラン
クウェブ４およびカウンタウェイト５を含む円盤状マス
23が一体形成される。
この場合、円盤状マス23を設けることによりクランク
シャフト１の慣性モーメントをさらに増大させるので、
この質量増大分だけフライホイール７を軽量化すること
が可能となり、その結果としてフライホイール７および
マス21,22,23を含めた回転体の重心G5のモーメントアー
ムl3がさらに縮小して、フライホイール７の面振れ振動
を抑制できる。
シャフト１の慣性モーメントをさらに増大させるので、
この質量増大分だけフライホイール７を軽量化すること
が可能となり、その結果としてフライホイール７および
マス21,22,23を含めた回転体の重心G5のモーメントアー
ムl3がさらに縮小して、フライホイール７の面振れ振動
を抑制できる。
（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、多気筒エンジンのクラン
クシャフトにおいて、クランクシャフトの最後端に位置
するクランクジャーナルとクランクピンとを結ぶクラン
クウェブおよびカウンタウェイトに所定の質量を付加す
るマスを一体的に形成したため、フライホイールが結合
する側のクランクシャフト端部の曲げモーメントを低減
して、フライホイールの面振れ振動を抑制し、その結果
としてエンジン振動を抑制するとともに、軸受部の耐久
性を高められる。
クシャフトにおいて、クランクシャフトの最後端に位置
するクランクジャーナルとクランクピンとを結ぶクラン
クウェブおよびカウンタウェイトに所定の質量を付加す
るマスを一体的に形成したため、フライホイールが結合
する側のクランクシャフト端部の曲げモーメントを低減
して、フライホイールの面振れ振動を抑制し、その結果
としてエンジン振動を抑制するとともに、軸受部の耐久
性を高められる。
第１図は本発明の実施例を示すエンジンの横断面図、第
２図は同図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第３図は同図Ｂ−Ｂ
線に沿う断面図、第４図は同図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図で
ある。第５図は他の実施例を示すエンジンの横断面図、
第６図は同図Ｄ−Ｄ線に沿う断面図、第７図は同図Ｅ−
Ｅ線に沿う断面図である。 １……クランクシャフト、２……クランクピン、３……
クランクジャーナル、４……クランクウェブ、６……シ
リンダブロック、７……フライホイール、11,12……マ
ス。
２図は同図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第３図は同図Ｂ−Ｂ
線に沿う断面図、第４図は同図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図で
ある。第５図は他の実施例を示すエンジンの横断面図、
第６図は同図Ｄ−Ｄ線に沿う断面図、第７図は同図Ｅ−
Ｅ線に沿う断面図である。 １……クランクシャフト、２……クランクピン、３……
クランクジャーナル、４……クランクウェブ、６……シ
リンダブロック、７……フライホイール、11,12……マ
ス。
Claims (1)
- 【請求項１】クランクシャフトにコンロッドを支承する
複数のクランクピンと、エンジンブロック側に支承され
る複数のクランクジャーナルと、各クランクピンと各ク
ランクジャーナルを結ぶ複数のクランクウェブと、各ク
ランクウェブに対してクランクシャフトの回転中心を挾
んで対向する位置に所定の質量を付加する複数のカウン
タウェイトとを有し、最後端に位置するクランクジャー
ナルから突出するクランクシャフトの後端にフライホイ
ールが結合される多気筒エンジンにおいて、クランクシ
ャフトの最後端に位置するクランクジャーナルとクラン
クピンとを結ぶクランクウェブのクランクピン側とカウ
ンタウェイト側に重心がクランクシャフトの回転中心に
位置するようにマスを一体的に形成したことを特徴とす
るエンジンのクランクシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039293A JP2591224B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | エンジンのクランクシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039293A JP2591224B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | エンジンのクランクシャフト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03244847A JPH03244847A (ja) | 1991-10-31 |
| JP2591224B2 true JP2591224B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=12549100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2039293A Expired - Lifetime JP2591224B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | エンジンのクランクシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591224B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108150284A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-06-12 | 昆山三动力有限公司 | 发动机及包含该发动机的机械设备 |
| CN111623911B (zh) * | 2020-05-29 | 2021-11-02 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 测试曲轴飞轮组中相邻部件联接滑移力矩的方法及工装 |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2039293A patent/JP2591224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03244847A (ja) | 1991-10-31 |
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Legal Events
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