JP3657374B2

JP3657374B2 - Crank arm structure of crankshaft for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3657374B2
Application number: JP32503696A
Authority: JP
Inventors: 一樹前谷; 洋史湯川
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: JPH10169638A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用クランク軸のクランクアームにおける回転バランスの向上化を目的とする構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関用クランク軸及びその軸支構造について、図６及び図７より説明する。
図６は従来のクランクアーム構造を有する内燃機関におけるクランク室部分の正面断面図、図７は従来のクランク軸におけるクランクピン３’を共有するクランクアーム１’とクランクアーム２’を示す部分正面図である。
【０００３】
シリンダブロック１１’内に形成されるクランク室において、クランク軸を左右方向に横設軸支するものであって、その一端をシリンダブロック１１’より外側に突出させ、フライホイル７’を取り付けている。クランク室内においては、シリンダブロック１１’と一体状に複数のクランクジャーナル受け部１１’ａを形成し、メタルキャップ１２’と各クランクジャーナル受け部１１’ａとで、ラジアル軸受であるジャーナルメタル１３’を挟持しており、各ジャーナルメタル１３’にてクランク軸のクランクジャーナル４’を回転自在に軸受けしている。更に、最もフライホイル７’寄りのクランクジャーナル受け部１１’ａにおいては、クランク軸のスラスト圧を受けるべく、最もフライホイル７’側のクランクアーム２’への接触部分（クランクアーム２’のクランクジャーナル４’への連接部分）と、クランクジャーナル４’に環状に形成されるスラスト受け部５’への接触部分とに、スラスト軸受としてのスラストメタル１４’・１４’を配設している。
【０００４】
クランク軸は、内燃機関の気筒数に応じて、複数のクランクアーム１’・２’やクランクピン３’、及びクランクジャーナル４’等を組み合わせてなるものである。クランクピン３’は、ラジアル軸受としてのクランクピンメタル１５’を介して、シリンダライナ１７’内のピストン（図示せず）より連接されるコンロッド１６’の大端部に軸受けされる。
【０００５】
通常、クランクピン３’を共有する左右のクランクアーム１’・２’は、対称形となっており、左右いずれのクランクアーム１’・２’にも、反クランクピン３’側にバランスウェイト８’を取り付ける。しかし、例えば、図６図示の最もフライホイル寄りのクランクアーム２’に関しては、図７の如く、バランスウェイト８’を取り付けず、代わって、該バランスウェイト８’の取付部分に該当する部分を、それ以外の（一般の）クランクアーム１’のバランスウェイト８’の取付部分に比して延出させ、延出部Ａ’を形成している。
しかし、該従来の構成では、該クランクアーム２’における、クランクピン３’とクランクジャーナル４’との間の連結部分であるアーム部分２’ａの形状は、加工経済上、図７の如くに、クランクピン３’を共有する他の一般の（バランスウェイト８’を取り付ける）クランクアーム１’のアーム部分１’ａと対称形である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関のスラスト軸受（スラストメタル１４’）の寿命向上や、低騒音化を図る上では、前記のクランクアーム２’におけるスラストメタル１４’に対する接触面積を拡大してスラスト力をより大きく受けられるようにすることが重要である。
【０００７】
クランクジャーナル４’に対して反アーム部分２’ａ側の部分については、前記の如く延出部Ａ’を一層延出させることで、接触面積を拡大できるが、これは、その反対側のアーム部分２’ａのスラストメタル１４’への接触面積と均等にしなければならない。然るに、クランクアーム２’のアーム部分２’ａがクランクピン３’を共有するクランクアーム１’のアーム部分１’ａと対称形である状態では、該クランクアーム２’におけるアーム部分２’ａのスラストメタル１４’への接触面積は制約される。
【０００８】
即ち、図７の如く、アーム部分１’ａ・２’ａともに先端の左右幅がＬで、アーム部分１’ａ・２’ａの外側端の正面視傾斜角度が同一であって、クランクジャーナル４’の軸芯Ｘ’からアーム部分２’ａのスラストメタル１４’への接触部分の外縁部までの距離は、クランクピン３’を共有するクランクアーム１’における当該距離と同一のＲに制約される。従って、延出部Ａ’についても、これに釣り合うべく、あまり大きく延出させることはできない。
【０００９】
また、一クランク軸中の全クランクアームの中で、一クランクアームのみ、延出部Ａ’のように延出することは、他のクランクアームとのアンバランスを生じやすく、起振源となる。
このように、従来の構造では、スラスト軸受に対する接触面積には制約があり、低騒音化等についても、ある程度までの限界があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用いる。
請求項１においては、内燃機関用クランク軸の中で、一つのクランクピン３を共有する二つのクランクアーム１・２のうち、一方のクランクアーム２のクランクジャーナル４への連接部をスラストメタル１４に接触させる場合において、他方のクランクアーム１のアーム部分１ａ先端の左右幅をＬ１とすると、前記クランクアーム２のアーム部分２ａの先端の左右幅は、Ｌ１より長いＬ２とし、該クランクアーム１・２において、該アーム部分１ａ・２ａの先端よりクランクジャーナル４・４にかけての側面を、正面視傾斜角度を同一として、各アーム部分１ａ・２ａを加工し、該クランクアーム２のアーム部分２ａについては、クランクピン３と反対側へ膨出する膨出部Ｂを形成し、クランクジャーナル４の軸芯Ｘより、アーム部分２ａのクランクジャーナル４への連接部分に形成されるスラストメタル１４への接触部分の外縁部までの距離Ｒ２を、該膨出部Ｂの分だけ、クランクアーム１における当該距離Ｒ１に比して長くしたものである。
【００１１】
請求項２においては、請求項１記載の内燃機関用クランク軸のクランクアーム構造において、該クランクピン３を共有する他方のクランクアーム１の反クランクピン３の側には、バランスウエイト８を取付け、最もフライホイール寄りのクランクアーム２に関しては、反クランクピン３側にバランスウエイト８を取付ける代わりに、バランスウエイト８の取付部分に、前記クランクアーム１に比して延出させた延出部Ａを形成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面を基に説明する。
図１は本発明に係るクランクアーム構造を有する内燃機関におけるクランク室部分の正面断面図、図２はクランク軸におけるクランクピン３を共有するクランクアーム１とクランクアーム２を示す部分正面図、図３はクランクアーム１にバランスウェイト８を取り付けたクランク軸の部分正面図、図４はバランスウェイト８を取り付けたクランクアーム１の側面断面図、図５はクランクアーム１をバランスウェイト座面１ｂより見た平面図である。
【００１３】
図１より、クランク軸の軸支構造について説明する。
まず、シリンダブロック１１内に形成されるクランク室において、クランク軸を左右方向に横設軸支するものであって、その一端をシリンダブロック１１より外側に突出させ、フライホイル７を取り付けている。クランク室内においてはシリンダブロック１１と一体状に複数のクランクジャーナル受け部１１ａを形成し、メタルキャップ１２と各クランクジャーナル受け部１１ａとで、ラジアル軸受であるジャーナルメタル１３を挟持しており、各ジャーナルメタル１３にて、クランク軸のクランクジャーナル４を回転自在に軸受けしている。更に、最もフライホイル７寄りのクランクジャーナル受け部１１ａにおいてはクランク軸のスラスト圧を受けるべく、最もフライホイル７側のクランクアーム２への接触部分と、クランクジャーナル４に環状に形成されるスラスト受け部５への接触部分とに、スラスト軸受であるスラストメタル１４・１４を配設している。
【００１４】
クランク軸の構成について、図１及び図２より説明する。
クランク軸は、内燃機関の気筒数に応じて、複数のクランクアーム１及び２、クランクピン３、クランクジャーナル４等を組み合わせてなるものである。クランクピン３は、ラジアル軸受としてのクランクピンメタル１５を介して、シリンダライナ１７内のピストン（図示せず）より連接されるコンロッド１６の大端部に軸受けされる。
【００１５】
通常、クランクピン３を共有する左右のクランクアーム１・２は、対称形となっており、左右いずれのクランクアーム１・２にも、クランクジャーナル４を介して反クランクピン３側にバランスウェイト８を取り付ける。
しかし、図１図示の最もフライホイル寄りのクランクアーム２に関しては、図２の如く、バランスウェイト８を取り付けず、代わって、該バランスウェイト８の取付部分に該当する部分をそれ以外の（一般の）クランクアーム１に比して延出させ、延出部Ａを形成している。そして、該クランクアーム２における、クランクピン３とクランクジャーナル４との間の連結部分であるアーム部分２ａに関しては、図２の如く一般のクランクアーム１のアーム部分１ａに比して、反クランクピン３側に膨出させている。
【００１６】
具体的に言うと、クランクアーム１のアーム部分１ａ先端の左右幅がＬ１である場合に、クランクアーム２のアーム部分２ａの先端の左右幅は、Ｌ１より長いＬ２としており、クランクアーム１・２について、該アーム部分１ａ・２ａの先端よりクランクジャーナル４・４にかけての正面視傾斜角度を同一にして各アーム部分１ａ・２ａを加工すると、該クランクアーム２のアーム部分２ａについては、クランクピン３の反対側（外側）に膨出する膨出部Ｂが形成される。この膨出部Ｂの分だけ、クランクジャーナル４の軸芯Ｘより、アーム部分２ａのクランクジャーナル４への連接部分に形成されるスラストメタル１４への接触部分の外縁部までの距離（即ち、円状のスラストメタル接触部の半径）は、Ｒ２となり、クランクアーム１における当該距離Ｒ１に比して長くなる。即ち、スラストメタル１４への接触面積を拡張できる。そして、これに伴って、延出部Ａの延出幅も従来の図７に図示する延出部Ａ’の延出幅に比して長くなり、この部分においてのスラストメタル１４への接触面積も拡張できるのである。
【００１７】
こうして、最もフライホイル寄りのクランクアーム２に関して、スラスト軸受面積を大きく取ることができ、各クランクアーム１・２の重量バランスも均一化されて、低振動化及び低騒音化を図ることができるのである。
【００１８】
なお、本実施例では、最もフライホイル寄りのクランクアームのみを、延出部Ａ及び膨出部Ｂを付与するクランクアーム２として、後はバランスウェイト８を取り付ける一般のクランクアーム１としているが、その他にも、クランクピン３を共有する左右のクランクアームについて、一方をバランスウェイト８を取り付けるクランクアーム１とし、他方を延出部Ａ及び膨出部Ｂを設けたクランクアーム２としてもよい。
【００１９】
次に、従来のクランクアームとバランスウェイトとの締結構造について図６、図８乃至図１０より説明する。
図８は従来のクランクアーム１’にバランスウェイト８’を取り付けたクランク軸の部分正面図、図９は従来のバランスウェイト８’を取り付けたクランクアーム１’の側面断面図、図１０は従来のクランクアーム１’をバランスウェイト座面１’ｂより見た平面図である。
【００２０】
従来、クランクアーム１’（スラストメタル１４’に接触させないクランクアーム）とバランスウェイト８’との締結は、中央に一本の位置決めピン１０’を配し、その両側に一本ずつのボルト９’を配しており、つまり、一本の位置決めピン１０’と、二本のボルト９’・９’にて締結している。なお、クランクアーム１’におけるバランスウェイト座面１’ｂ及びバランスウェイト８’の取付面については、図８乃至図１０図示のものは平面状であるが、この部分をインロー（凹凸）形状としたり、或いはセレーション形状としたりするものも公知となっている。
【００２１】
従来のクランクアーム１’に対するバランスウェイト８’の締結構造においては、二本のボルト９’を必要とし、締結作業に時間がかかる。また、位置決めに際しては、中央の一本の位置決めピン１０’を中心としてバランスウェイト８’が回動する傾向があり、クランクアーム１’とバランスウェイト８’との螺子孔を合わせにくく、また、螺子孔の合わせを目視で確認しながらの作業となるため、バランスウェイト８’の取付方向にも制約があった。従来に見られる、クランクアームとバランスウェイトとの接触面をインロー（凹凸）形状やセレーション形状にしたものは、この位置決めが容易にできるが、加工が複雑になる。
【００２２】
次に、クランクアーム１におけるバランスウェイト８の取付構造について、図１、図３乃至図５より説明する。
クランクアーム１には、図５の如く、バランスウェイト座面１ｂが形成されていて、該バランスウェイト座面１ｂにて、中央には、螺子孔１ｃ、その両側には、位置決めピン孔１ｄ・１ｄが穿設されている。
【００２３】
一方、バランスウェイト８においても、中央に貫通孔８ａを穿設し、クランクアーム１のバランスウェイト取付面１ｂへの接触面において、該貫通孔８ａの両側に位置決めピン孔８ｂ・８ｂを穿設している。バランスウェイト８の取付に際しては、位置決めピン１０・１０を位置決めピン孔１ｄ・１ｄに挿入して突出させておき、該突出部をバランスウェイト８の位置決めピン孔８ｂ・８ｂに挿入するようにして、（逆に、バランスウェイト８の位置決めピン孔８ｂ・８ｂに予め位置決めピン１０・１０を挿入して突出させ、その突出部をクランクアーム１の位置決めピン孔１ｄ・１ｄに挿入する方法もある。）バランスウェイト８を位置決めすると、貫通孔８ａ・螺子孔１ｃが合致する。そして、ボルト９を貫通孔８ａ・螺子孔１ｃに螺入して、バランスウェイト８をクランクアーム１に締止するのである。
【００２４】
このように、本発明に係るクランクアーム１とバランスウェイト８との締結構造においては、ボルト９が一本ですみ、また、ボルト９の螺装前に、二本の位置決めピン１０・１０にて位置決めすることで、螺子孔１ｃ・貫通孔８ａが合うので、ボルト９の螺装作業も非常に容易化される。
【００２５】
そして、クランクアームへのバランスウェイト取付作業に際しては、まず二本の位置決めピンにて位置決めすることで、クランクアームとバランスウェイトとの一本分の螺子孔が合致し、そして、一本のボルトにて締結するので、バランスウェイトの着脱作業は非常に容易化され、更には、ボルト点数削除分の低コスト化も図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、内燃機関用クランク軸に関して、以上のように構成するので、次のような効果を奏する。
請求項１記載の如く、内燃機関用クランク軸の中で、一つのクランクピン３を共有する二つのクランクアーム１・２のうち、一方のクランクアーム２のクランクジャーナル４への連接部をスラストメタル１４に接触させる場合において、他方のクランクアーム１のアーム部分１ａ先端の左右幅をＬ１とすると、前記クランクアーム２のアーム部分２ａの先端の左右幅は、Ｌ１より長いＬ２とし、該クランクアーム１・２において、該アーム部分１ａ・２ａの先端よりクランクジャーナル４・４にかけての側面を、正面視傾斜角度を同一として、各アーム部分１ａ・２ａを加工し、該クランクアーム２のアーム部分２ａについては、クランクピン３と反対側へ膨出する膨出部Ｂを形成し、クランクジャーナル４の軸芯Ｘより、アーム部分２ａのクランクジャーナル４への連接部分に形成されるスラストメタル１４への接触部分の外縁部までの距離Ｒ２を、該膨出部Ｂの分だけ、クランクアーム１における当該距離Ｒ１に比して長くしたので、膨出部を設けたクランクアームについては、スラスト軸受に対する接触面積が拡張される。従って、クランク軸全体のスラスト力を多くの面積で軸受けできるようになり、内燃機関の低振動化に貢献する。
【００２７】
請求項２の如く、請求項１記載の内燃機関用クランク軸のクランクアーム構造において、該クランクピン３を共有する他方のクランクアーム１の反クランクピン３の側には、バランスウエイト８を取付け、最もフライホイール寄りのクランクアーム２に関しては、反クランクピン３側にバランスウエイト８を取付ける代わりに、バランスウエイト８の取付部分に、前記クランクアーム１に比して延出させた延出部Ａを形成したので、請求項１の構成により、スラストメタル１４への接触面積を拡張できることに伴って、延出部Ａの延出幅も、従来の図７に図示する延出部Ａ’の延出幅に比して長くなり、この部分においてのスラストメタル１４への接触面積も拡張できるようになったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクランクアーム構造を有する内燃機関におけるクランク室部分の正面断面図である。
【図２】クランク軸におけるクランクピン３を共有するクランクアーム１とクランクアーム２を示す部分正面図である。
【図３】クランクアーム１にバランスウェイト８を取り付けたクランク軸の部分正面図である。
【図４】バランスウェイト８を取り付けたクランクアーム１の側面断面図である。
【図５】クランクアーム１をバランスウェイト座面１ｂより見た平面図である。
【図６】従来のクランクアーム構造を有する内燃機関におけるクランク室部分の正面断面図である。
【図７】従来のクランク軸におけるクランクピン３’を共有するクランクアーム１’とクランクアーム２’を示す部分正面図である。
【図８】従来のクランクアーム１’にバランスウェイト８’を取り付けたクランク軸の部分正面図である。
【図９】従来のバランスウェイト８’を取り付けたクランクアーム１’の側面断面図である。
【図１０】従来のクランクアーム１’をバランスウェイト座面１’ｂより見た平面図である。
【符号の説明】
１クランクアーム
１ａアーム部分
１ｂバランスウェイト座面
１ｃ螺子孔
１ｄ位置決めピン孔
２クランクアーム
２ａアーム部分
Ａ延出部
Ｂ膨出部
３クランクピン
４クランクジャーナル
８バランスウェイト
８ａ貫通孔
８ｂ位置決めピン孔
９ボルト
１０位置決めピン
１１シリンダブロック
１１ａクランクジャーナル受け部
１３ジャーナルメタル
１４スラストメタル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for improving the rotational balance in a crank arm of a crankshaft for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
A conventional crankshaft for an internal combustion engine and its shaft support structure will be described with reference to FIGS.
6 is a front sectional view of a crank chamber portion in an internal combustion engine having a conventional crank arm structure, and FIG. 7 is a partial front view showing a crank arm 1 ′ and a crank arm 2 ′ sharing a crank pin 3 ′ in the conventional crankshaft. It is.
[0003]
In the crank chamber formed in the cylinder block 11 ′, the crankshaft is horizontally supported in the left-right direction, one end of the crankshaft protrudes outside the cylinder block 11 ′, and a flywheel 7 ′ is attached. . In the crank chamber, a plurality of crank journal receiving portions 11'a are formed integrally with the cylinder block 11 ', and the metal cap 12' and each crank journal receiving portion 11'a form a journal metal 13 'that is a radial bearing. The crank journal 4 ′ of the crankshaft is rotatably supported by each journal metal 13 ′. Further, in the crank journal receiving portion 11′a closest to the flywheel 7 ′, in order to receive the thrust pressure of the crankshaft, the contact portion with the crank arm 2 ′ closest to the flywheel 7 ′ (the crank arm 2 ′ crank) Thrust metals 14 'and 14' serving as thrust bearings are disposed at a portion connected to the journal 4 'and a contact portion with the thrust receiving portion 5' formed in an annular shape on the crank journal 4 '.
[0004]
The crankshaft is formed by combining a plurality of crank arms 1 'and 2', a crank pin 3 ', a crank journal 4', and the like according to the number of cylinders of the internal combustion engine. The crankpin 3 'is supported by a large end portion of a connecting rod 16' connected to a piston (not shown) in the cylinder liner 17 'via a crankpin metal 15' serving as a radial bearing.
[0005]
Normally, the left and right crank arms 1 'and 2' sharing the crank pin 3 'are symmetrical, and the left and right crank arms 1' and 2 'are balanced on the counter crank pin 3' side on the balance weight 8 Install '. However, for example, with respect to the crank arm 2 ′ closest to the flywheel shown in FIG. 6, the balance weight 8 ′ is not attached as shown in FIG. 7. Instead, the portion corresponding to the attachment portion of the balance weight 8 ′ is The other portion of the (general) crank arm 1 ′ is extended as compared with the mounting portion of the balance weight 8 ′ to form an extended portion A ′.
However, in the conventional configuration, the shape of the arm portion 2′a, which is a connecting portion between the crankpin 3 ′ and the crank journal 4 ′, in the crank arm 2 ′ is as shown in FIG. It is symmetrical with the arm portion 1′a of another common crank arm 1 ′ (attaching a balance weight 8 ′) sharing the crankpin 3 ′.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to improve the life of the thrust bearing (thrust metal 14 ') of the internal combustion engine and reduce the noise, the contact area of the crank arm 2' with the thrust metal 14 'can be increased to receive a greater thrust force. It is important to make it.
[0007]
As for the portion on the side opposite to the arm journal 2'a with respect to the crank journal 4 ', the contact area can be enlarged by further extending the extending portion A' as described above. The contact area of the portion 2′a with the thrust metal 14 ′ should be made equal. However, in a state where the arm portion 2′a of the crank arm 2 ′ is symmetrical with the arm portion 1′a of the crank arm 1 ′ sharing the crank pin 3 ′, the arm portion 2′a of the crank arm 2 ′ The contact area with the thrust metal 14 'is limited.
[0008]
That is, as shown in FIG. 7, the left and right widths of the tips of both arm portions 1′a and 2′a are L, and the front end inclination angles of the outer ends of the arm portions 1′a and 2′a are the same. The distance from the axial center X ′ of 4 ′ to the outer edge of the contact portion of the arm portion 2′a with the thrust metal 14 ′ is restricted to the same R as the distance in the crank arm 1 ′ sharing the crank pin 3 ′. Is done. Accordingly, the extension A ′ cannot be extended so much as to be balanced with this.
[0009]
Further, of all the crank arms in one crankshaft, extending only one crank arm like the extension portion A ′ is likely to cause an unbalance with other crank arms and becomes a vibration source. .
Thus, in the conventional structure, the contact area with respect to the thrust bearing is limited, and there is a limit to a certain extent in reducing noise.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention uses the following means in order to solve the above problems.
In the first aspect of the present invention , of the two crank arms 1 and 2 sharing one crank pin 3 in the crankshaft for the internal combustion engine, the connecting portion of one crank arm 2 to the crank journal 4 is the thrust metal 14. When the left and right width of the tip of the arm portion 1a of the other crank arm 1 is L1, the left and right width of the tip of the arm portion 2a of the crank arm 2 is L2 longer than L1, and the crank arm 1 · 2, each side of the arm parts 1 a, 2 a and the crank journals 4, 4 is processed with the same inclination angle when viewed from the front, so that each arm part 1 a, 2 a is processed and connected to the arm part 2 a of the crank arm 2. In this case, a bulging portion B that bulges to the opposite side of the crank pin 3 is formed, and the arm portion 2 a The distance R2 to the outer edge of the contact portion of the thrust metal 14 formed connecting portion to rank journals 4, by the amount of bulging portions B, those longer than the corresponding distance R1 at the crank arm 1 It is.
[0011]
In claim 2, in the crank arm structure of the crankshaft for an internal combustion engine according to claim 1, a balance weight 8 is attached to the side of the other crank arm 1 sharing the crank pin 3 on the side opposite to the crank pin 3; For the crank arm 2 closest to the flywheel, instead of attaching the balance weight 8 on the side opposite to the crankpin 3, an extension portion A that is extended as compared with the crank arm 1 is provided at the mounting portion of the balance weight 8. Formed .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 is a front sectional view of a crank chamber portion in an internal combustion engine having a crank arm structure according to the present invention, FIG. 2 is a partial front view showing a crank arm 1 and a crank arm 2 sharing a crank pin 3 in the crankshaft, and FIG. Is a partial front view of the crankshaft with the balance weight 8 attached to the crank arm 1, FIG. 4 is a side sectional view of the crank arm 1 with the balance weight 8 attached, and FIG. 5 is a view of the crank arm 1 from the balance weight seat surface 1b. It is a top view.
[0013]
The crankshaft support structure will be described with reference to FIG.
First, in the crank chamber formed in the cylinder block 11, the crankshaft is horizontally supported in the left-right direction, one end of the crankshaft projects outward from the cylinder block 11, and the flywheel 7 is attached. In the crank chamber, a plurality of crank journal receiving portions 11a are formed integrally with the cylinder block 11, and a journal metal 13 as a radial bearing is sandwiched between the metal cap 12 and each crank journal receiving portion 11a. The crank journal 4 of the crankshaft is rotatably supported by the metal 13. Further, in the crank journal receiving portion 11a closest to the flywheel 7, a thrust receiving portion formed in an annular shape on the crank journal 4 and a contact portion with the crank arm 2 closest to the flywheel 7 to receive the thrust pressure of the crankshaft. Thrust metals 14 and 14 which are thrust bearings are disposed at the contact portion with the portion 5.
[0014]
The configuration of the crankshaft will be described with reference to FIGS.
The crankshaft is a combination of a plurality of crank arms 1 and 2, a crank pin 3, a crank journal 4, and the like according to the number of cylinders of the internal combustion engine. The crankpin 3 is supported by a large end portion of a connecting rod 16 connected to a piston (not shown) in a cylinder liner 17 via a crankpin metal 15 as a radial bearing.
[0015]
Normally, the left and right crank arms 1 and 2 sharing the crank pin 3 are symmetrical, and the left and right crank arms 1 and 2 are connected to the balance weight 8 on the side opposite to the crank pin 3 via the crank journal 4. Install.
However, with respect to the crank arm 2 closest to the flywheel shown in FIG. 1, the balance weight 8 is not attached as shown in FIG. 2. Instead, the portion corresponding to the attachment portion of the balance weight 8 is replaced with other parts (general ) It is extended as compared with the crank arm 1 to form an extended portion A. As for the arm portion 2a, which is a connecting portion between the crankpin 3 and the crank journal 4 in the crank arm 2, as compared with the arm portion 1a of the general crank arm 1 as shown in FIG. It bulges on the 3 side.
[0016]
Specifically, when the left and right width of the tip of the arm portion 1a of the crank arm 1 is L1, the left and right width of the tip of the arm portion 2a of the crank arm 2 is set to L2 longer than L1, and the crank arms 1 and 2 When the arm portions 1a and 2a are machined with the same inclination angle when viewed from the front end of the arm portions 1a and 2a to the crank journals 4 and 4, the arm portions 2a of the crank arm 2 are A bulging portion B that bulges to the opposite side (outside) of the bulge is formed. The distance from the axial center X of the crank journal 4 to the outer edge portion of the contact portion with the thrust metal 14 formed at the connecting portion of the arm portion 2a to the crank journal 4 by the amount of the bulging portion B (that is, a circle) (Radius of the thrust metal contact portion) is R2, which is longer than the distance R1 in the crank arm 1. That is, the contact area to the thrust metal 14 can be expanded. Accordingly, the extension width of the extension portion A becomes longer than the extension width of the extension portion A ′ shown in FIG. 7 and the contact area with the thrust metal 14 in this portion. Can also be extended.
[0017]
Thus, the thrust bearing area can be increased with respect to the crank arm 2 closest to the flywheel, and the weight balance of the crank arms 1 and 2 can be made uniform, so that vibration and noise can be reduced. is there.
[0018]
In the present embodiment, only the crank arm closest to the flywheel is used as the crank arm 2 for providing the extending portion A and the bulging portion B, and the general crank arm 1 to which the balance weight 8 is attached thereafter is used. In addition, with respect to the left and right crank arms sharing the crank pin 3, one may be the crank arm 1 to which the balance weight 8 is attached, and the other may be the crank arm 2 provided with the extending portion A and the bulging portion B.
[0019]
Next, a conventional fastening structure between the crank arm and the balance weight will be described with reference to FIGS. 6 and 8 to 10.
8 is a partial front view of a crankshaft in which a balance weight 8 ′ is attached to a conventional crank arm 1 ′, FIG. 9 is a side sectional view of the crank arm 1 ′ in which a conventional balance weight 8 ′ is attached, and FIG. It is the top view which looked at crank arm 1 'from balance weight seat surface 1'b.
[0020]
Conventionally, a crank arm 1 '(a crank arm that is not brought into contact with the thrust metal 14') and a balance weight 8 'are fastened by placing a single positioning pin 10' at the center and one bolt 9 'on each side. In other words, it is fastened by one positioning pin 10 'and two bolts 9' and 9 '. The mounting surface of the balance weight seating surface 1′b and the balance weight 8 ′ in the crank arm 1 ′ has a planar shape as shown in FIGS. 8 to 10, but this portion may have an inlay (unevenness) shape. Also known are serrated shapes.
[0021]
In the conventional fastening structure of the balance weight 8 'with respect to the crank arm 1', two bolts 9 'are required, and the fastening work takes time. In positioning, the balance weight 8 'tends to rotate around a single positioning pin 10' in the center, and it is difficult to align the screw holes of the crank arm 1 'and the balance weight 8'. Since the work is performed while visually confirming the alignment of the holes, the mounting direction of the balance weight 8 'is also limited. A conventional contact surface between the crank arm and the balance weight having an inlay (unevenness) shape or a serration shape can be easily positioned, but the processing is complicated.
[0022]
Next, the mounting structure of the balance weight 8 in the crank arm 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 5.
As shown in FIG. 5, the crank arm 1 is formed with a balance weight seat surface 1b. At the balance weight seat surface 1b, a screw hole 1c is formed in the center, and positioning pin holes 1d and 1d are formed on both sides thereof. Is drilled.
[0023]
On the other hand, the balance weight 8 is also provided with a through hole 8a at the center, and positioning pin holes 8b and 8b are formed on both sides of the through hole 8a on the contact surface of the crank arm 1 with the balance weight mounting surface 1b. ing. When mounting the balance weight 8, the positioning pins 10 and 10 are inserted into the positioning pin holes 1d and 1d so as to protrude, and the protruding portions are inserted into the positioning pin holes 8b and 8b of the balance weight 8, (Conversely, there is also a method in which the positioning pins 10 and 10 are inserted in advance into the positioning pin holes 8b and 8b of the balance weight 8 and protruded, and the protruding portions are inserted into the positioning pin holes 1d and 1d of the crank arm 1). When the balance weight 8 is positioned, the through hole 8a and the screw hole 1c are matched. Then, the bolt 9 is screwed into the through hole 8a and the screw hole 1c, and the balance weight 8 is fastened to the crank arm 1.
[0024]
As described above, in the fastening structure between the crank arm 1 and the balance weight 8 according to the present invention, only one bolt 9 is required, and before the bolt 9 is screwed, the two positioning pins 10 and 10 are used. By positioning, the screw hole 1c and the through hole 8a are matched, so that the screwing operation of the bolt 9 is also greatly facilitated.
[0025]
When attaching the balance weight to the crank arm, first the two positioning pins are used for positioning so that the screw holes for the crank arm and the balance weight are aligned, and one bolt is attached. Thus, the work of attaching and detaching the balance weight is greatly facilitated, and the cost can be reduced by deleting the number of bolt points.
[0026]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above with respect to the crankshaft for an internal combustion engine, the following effects can be obtained.
In the crankshaft for an internal combustion engine, the connecting portion of one crank arm 2 to the crank journal 4 of the two crank arms 1 and 2 sharing one crankpin 3 is a thrust metal. 14, when the left and right width of the tip of the arm portion 1a of the other crank arm 1 is L1, the left and right width of the tip of the arm portion 2a of the crank arm 2 is L2 longer than L1, and the crank arm 1 2, each arm portion 1 a, 2 a is processed with the same inclination angle in front view from the front end of the arm portion 1 a, 2 a to the crank journal 4, 4, and the arm portion 2 a of the crank arm 2 is processed. Forms a bulging portion B that bulges to the opposite side of the crankpin 3, and from the axis X of the crank journal 4, the arm portion 2 a The distance R2 to the outer edge of the contact portion of the thrust metal 14 formed connecting portion to rank journals 4, by the amount of bulging portion B, since the long compared to the distance R1 at the crank arm 1 As for the crank arm provided with the bulging portion, the contact area with the thrust bearing is expanded. Therefore, the thrust force of the entire crankshaft can be supported in a large area, contributing to low vibration of the internal combustion engine.
[0027]
As in claim 2, in the crank arm structure of the crankshaft for an internal combustion engine according to claim 1, a balance weight 8 is attached to the opposite crank pin 3 side of the other crank arm 1 sharing the crank pin 3, For the crank arm 2 closest to the flywheel, instead of attaching the balance weight 8 on the side opposite to the crankpin 3, an extension portion A that is extended as compared with the crank arm 1 is provided at the mounting portion of the balance weight 8. Since the contact area to the thrust metal 14 can be expanded by the configuration of claim 1, the extension width of the extension portion A is also the extension of the extension portion A ′ shown in FIG. This is longer than the width, and the contact area to the thrust metal 14 in this portion can be expanded .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of a crank chamber portion in an internal combustion engine having a crank arm structure according to the present invention.
FIG. 2 is a partial front view showing a crank arm 1 and a crank arm 2 that share a crank pin 3 in a crankshaft.
FIG. 3 is a partial front view of a crankshaft in which a balance weight 8 is attached to the crank arm 1;
4 is a side sectional view of the crank arm 1 with a balance weight 8 attached thereto. FIG.
FIG. 5 is a plan view of the crank arm 1 as viewed from a balance weight seat surface 1b.
FIG. 6 is a front sectional view of a crank chamber portion in an internal combustion engine having a conventional crank arm structure.
FIG. 7 is a partial front view showing a crank arm 1 ′ and a crank arm 2 ′ sharing a crankpin 3 ′ in a conventional crankshaft.
FIG. 8 is a partial front view of a crankshaft in which a balance weight 8 ′ is attached to a conventional crank arm 1 ′.
FIG. 9 is a side sectional view of a crank arm 1 ′ to which a conventional balance weight 8 ′ is attached.
FIG. 10 is a plan view of a conventional crank arm 1 ′ viewed from a balance weight seat surface 1′b.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crank arm 1a Arm part 1b Balance weight seat surface 1c Screw hole 1d Positioning pin hole 2 Crank arm 2a Arm part A Extension part B Expansion part 3 Crank pin 4 Crank journal 8 Balance weight 8a Through hole 8b Positioning pin hole 9 Bolt 10 Positioning Pin 11 Cylinder Block 11a Crank Journal Receiving Portion 13 Journal Metal 14 Thrust Metal

Claims

In the crankshaft for an internal combustion engine, when the connecting portion of one crank arm 2 to the crank journal 4 is brought into contact with the thrust metal 14 among the two crank arms 1 and 2 sharing one crank pin 3,
When the left and right width of the tip of the arm portion 1a of the other crank arm 1 is L1, the left and right width of the tip of the arm portion 2a of the crank arm 2 is L2 longer than L1,
In the crank arms 1 and 2, the side surfaces from the ends of the arm portions 1a and 2a to the crank journals 4 and 4 are processed at the same inclination angle when viewed from the front, and the arm portions 1a and 2a are processed.
As for the arm portion 2 a of the crank arm 2, a bulging portion B bulging to the opposite side of the crank pin 3 is formed, and the arm core 2 a is connected to the crank journal 4 from the axis X of the crank journal 4. A crank for an internal combustion engine characterized in that a distance R2 to the outer edge portion of the contact portion to the thrust metal 14 formed is made longer than the distance R1 in the crank arm 1 by the amount of the bulging portion B. The crank arm structure of the shaft.

The crank arm structure of the crankshaft for an internal combustion engine according to claim 1,
A balance weight 8 is attached to the opposite crank pin 3 side of the other crank arm 1 sharing the crank pin 3,
For the crank arm 2 closest to the flywheel, instead of attaching the balance weight 8 on the side opposite to the crankpin 3, an extension portion A that is extended as compared with the crank arm 1 is provided at the mounting portion of the balance weight 8. A crank arm structure for a crankshaft for an internal combustion engine, characterized by being formed .