JPH0220517Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、中型や大型自動車のＶ型６気筒エ
ンジンに軸装するクランクシヤフトの軽量化の構
造技術分野に属する。

而して、この考案は上記中型、大型の自動車に
設けた60゜V型配列の６気筒のエンジンに軸装す
る９バランスのクランクシヤフトの構造におい
て、その前端の第１のジヤーナルと終端の第４の
ジヤーナルの第５に設けたアームについてその前
側と後側に各コネクテイングロツドに対する６つ
の第１〜第６のピンと主軸受に対する第１〜第４
の４つのジヤーナルが各々第１〜第９のアームを
介して隣接して一体的に連結されているＶ型６気
筒エンジンの９バランスのクランクシヤフト構造
に関する考案であり、特に、第５のアームの前側
の第３と第４のアームと後側の第６と第７のアー
ムについて各々クランクシヤフトの長さ方向で第
５のアームに対して対称的に最も小さな重量のカ
ウンタウエイトが設けられ、第１と第９のカウン
タウエイトが対称的に、共に同重量で最大重量に
されて両者でバランスするように設けられ、第
２，５，８のカウンタウエイトが中間の重量で第
３，４，６，７のカウンタウエイトとバランスが
とられるようにし、軸受面圧を下げ、曲げモーメ
ントを小さくするようにされたＶ型６気筒９バラ
ンスエンジンクランクシヤフト構造に係る考案で
ある。

〈従来技術〉 周知の如く、自動車にはエンジンが設けられて
おり、例えば、中型車、大型車に60゜V型配列の
６気筒の所謂V6エンジンが９バランスで設けら
れている態様であり、そのクランクシヤフト１は
第１，２図に示す様に形成されている。

即ち、図上左側から右側にかけて主軸受に対す
る第１から第４までのジヤーナル２１，２２，２
３，２４が設けられ、その間に第１から第９まで
のアーム３１，３２，３３，３４，３５，３６，
３７，３８，３９を各々介して図示しない各コネ
クテイングロツドに対する第１から第６までのピ
ン４１，４２，４３，４４，４５，４６が一体的
に連結されている。

尚、終端の第４のジヤーナル２４の後部には一
体的にフライホール５の取付面６が形成されてい
る。

而して、第１のアーム３１から第９のアーム３
９にはそれぞれ対応的に第１から第９カウンタウ
エイト６１，６２，６３，６４，６５，６６，６
７，６８，６９が設けられており、これらの９つ
のカウンタウエイトを有する所謂９バランスの態
様を模式的に示すと、その長さ方向の概略は第２
図に示す様にされ、軸方向からの概略は第３図に
示す様にされ得る。

そして、当該第２図に示される様に、回転質量
による慣性偶力を打ち消すよう設けられた各カウ
ンタウエイトの重量は第３図に於いて、慣性力の
ベクトルとして表され、第１と第９のカウンタウ
エイト６１，６９は互いに軸方向対称で反対方向
に等量で相殺され、又、第２と第５と第８のカウ
ンタウエイト６２，６５，６８は120゜おきに等量
で配列されて同じく３者で相殺され、又、第３と
第６と第４と第７のカウンタウエイト６３，６
６，６４，６７はアーム３５方向に於いて線対称
に等量に配列されているために、同じくこれらの
みで相殺され、したがつて、回転モーメントの全
体としてのバランスは確実に保たれている。

〈考案が解決しようとする課題〉 さりながら、上述従来態様のＶ型６気筒の９バ
ランスのクランクシヤフト構造においては全体的
なバランスは前述の如く保たれ、又、軸受面圧も
充分に余裕があり、曲げモーメントに対しても大
きなゆとりがある利点があるものの、各アームに
ついて各々フルバランスであるため、それらの各
カウンタウエイトが相当に大きく形成されて設け
られていることにより、全体重量が極めて大きく
なり、クランクシヤフトの捩じり振動の固有振動
数が充分大きくとれず、そのため、エンジンの高
回転数領域において捩じり振動が大きくなる欠点
があり、更に、加速応答性にも好ましくなく、燃
料消費率を悪化させるといつた不利点もあつた。

そこで、例えば、アメリカ特許第2632340号明
細書に示されているＶ型６気筒５バランスエンジ
ンのクランクシヤフトのように９つのアームに対
して中央のアームの両側のアームはカウンタウエ
イトを省く小バランスのクランクシヤフト構造も
あるが、そうすると、カウンタウエイトを省いた
アーム側部のジヤーナル部分の軸受荷重が大とな
り、面圧が上がり、曲げモーメントも大きくなる
不具合がある。

又、例えば、実開昭53−78308号公報考案にみ
られる軸受面圧を下げるようにした技術もある
が、該種技術は直列４気筒エンジンに係るもので
あつて、近時のＶ型６気筒エンジンの高馬力エン
ジンには適用出来ないきらいがあつた。

この考案の目的は上述従来技術に基づく自動車
のＶ型６気筒エンジンのクランクシヤフトのカウ
ンタウエイトによるバランスの問題点を解決すべ
き技術的課題とし、ジヤーナルの軸受面圧と曲げ
モーメントに対する効力のゆとりを利用し、これ
を充分生かしがら、バランスを保ち得るカウンタ
ウエイトを最小限のサイズを重量にしてクランク
シヤフトの重量を可及的に減少させることが出来
るようにして自動車産業における駆動系技術利用
分野に益する優れたＶ型６気筒９バランスエンジ
ンクランクシヤフト構造を提供せんとするもので
ある。

〈問題点を解決するための手段〉 上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を
要旨とするこの考案の構成は前述課題を解決する
ために、前端から後端部に向つて第１〜４のジヤ
ーナルが設けられると共に、第１と第２のジヤー
ナル間に第１と第２のピンが、第２と第３のジヤ
ーナル間に第３と第４のピンが、第３と第４のジ
ヤーナル間に第５と第６のピンが設けられ、上記
各ジヤーナルと各ピンとを第１〜９のアームで連
結し、第１と第９のアームに第１ピンが最上位に
ある時、クランクシヤフト中心に対して下位と上
位に位置する第１と第９のカウンタウエイトが配
設され、第５のアームに第１と第９のカウンタウ
エイトに90゜ずつずらして第５のカウンタウエイ
トが設けられ、第３、第７のアームに第２，５の
ピンと反対側に位置する第３，７のカウンタウエ
イトが配設され、第２，８のアームにクランクシ
ヤフト中心に対して第１，２と第５，６のピンに
略反対側に位置する、第２，８のカウンタウエイ
トが配設され、第４，６のアームに、クランクシ
ヤフト中心に対して第３と第４のピンの略反対側
に位置する、第４，６のカウンタウエイトが配設
されているＶ型６気筒エンジンのクランクシヤフ
ト構造であつて、第５番のアームの前後と第３と
第４のアームと第６と第７のアームに設けた第
３，４と第６，７のカウンタウエイトが５番のア
ームに対し軸方向対称に他のカウンタウエイトに
比し小さな重量にされ、又第１と第９のアームの
第１と第９のカウンタウエイトが軸方向に対称で
且つ共に等しく最大重量にされて両者でバランス
され、他の第２，５，８のアームに設けた第２，
５，８番のカウンタウエイトはそれらの中間の重
量であつて第２，３，４，５，６，７，８のカウ
ンタウエイトとがバランスされているＶ型６気筒
９バランスエンジンクランクシヤフト構造。

〈作用〉 而して、Ｖ型６気筒エンジンの９バランスのク
ランクシヤフトの最前端の第１と最終端の第４の
各ジヤーナル間に於ける第５のアームの前後に設
けられた第３，４のアームと、第６，７のアーム
について最小重量のカウンタウエイトを設け、前
端と終端の第１，９のアームについて互いに相殺
する同一形状、共に同一重量、同一断面係数の最
大重量のカウンタウエイトを設けて両者のみでバ
ランスするようにし、又、第５のアームに対する
カウンタウエイトとその前後の第２と第８のアー
ムのカウンタウエイトについては中間の重量にし
て第１，９のカウンタウエイト以外のカウンタウ
エイトについてクランク系のバランスをとるよう
にし、前側と後側で軸方向対称にカウンタウエイ
トを相互に同一形状、同一重量、同一断面係数に
して取り付けるようにし、軽量化が図れるように
しながらも、メタル面圧を下げ、曲げモーメント
を小さくして捩じり振動の固有振動数を上げ、高
速回転域での使用が可能であるようにした技術的
手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この考案の１実施例を第４図以下の図面
に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、第
１〜３図と同一態様部分は同一符号を用いて説明
するものとする。

第４図に示す様に、この考案のＶ型６気筒９バ
ランスエンジンのクランクシヤフト１に於いては
第１と第９のアーム３１，３９に対するカウンタ
ウエイト６１，６９を同一形状、同一最大重量、
同一断面係数にして両者だけでバランスするよう
にし、又、第２，第５，第８のアーム３２，３
５，３８については同一断面係数にし、重量につ
いては第２と第８が等しく、第５がその両者より
大きく、第１，９のカウンタウエイト６１，６９
よりは重量の小さいカウンタウエイト６２，６
５，６８を設け、この場合、第２と第８のカウン
タウエイト６２，６８は同一形状、同一重量、同
一断面係数とする。

そして第４と第６のカウンタウエイト６４，６
６については同一形状、同一最小重量、同一断面
係数にし、又、カウンタウエイト６３と６７につ
いても同一形状、同一最小重量、同一断面係数に
して、これらのカウンタウエイト６２，６３，６
４，６５，６６，６７，６８の７つでバランスす
るようにされている。

これらの関係については各カウンタウエイトの
重量で６３＝６７＜６４＝６６＜６２＝６８＜６
５＜６１＝６９であり、又、各カウンタウエイト
の断面係数については６３＝６７＜６４＝６６＜
６２＝６５＝６８＜６１＝６９であるようにされ
ている。

これらのアームとカウンタウエイトの方向と形
状については軸方向正面視（したがつて、各位相
は正しく示されている。）の第５図から第１３に
示す通りである。

上述構成において、図示しないエンジンが稼動
され、クランクシヤフト１が回転されると、上述
の如くこの考案においては該クランクシヤフト１
は従来のクランクシヤフトと同様に各アーム、及
び、カウンタウエイトの全てのバランスは正確に
とられており、何らアンバランス振動を起こすよ
うなことはなく、正常に回転駆動される。

そして、第３，４，６，７のアーム３３，３
４，３６，３７に設けたカウンタウエイト６３，
６４，６６，３７は他のカウンタウエイトに比し
重量が最も小さくされているので、クランクシヤ
フト全体の重量軽減が図られ、したがつて、それ
だけ捩じり振動数の固有振動数が高くなり、エン
ジンの高回転領域までに回転が高められることが
出来る。

又、当該高回転領域においては、第２，３のジ
ヤーナル２２，２３の軸受面圧が軽減され、した
がつて、軸受面圧が下げられ、曲げモーメントを
小さくすることが出来るものの、これらに対する
余裕は充分に保つことが出来る。

尚、この考案の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、８気筒エン
ジンや４気筒エンジンにも適用可能である等種々
の態様が採用可能である。

〈考案の効果〉 以上この考案によれば、基本的にＶ型６気筒９
バランスのエンジンクランクシヤフトのカウンタ
ウエイト全体の重量を小さくすることが出来るた
めに、大幅な軽量化が可能となり、したがつて、
クランクシヤフトの捩じり振動の固有振動数が高
くなり、エンジンの使用回転数の高い領域が採用
出来るという優れた効果がある。

又、ダンパマスをクランクシヤフトの軽量化に
伴つて軽くすることが出来、両者相俟つて材料費
が安くなり、製造コストが低くなるという効果も
ある。

そして、第２，３のジヤーナルの軸受荷重も軽
減され、その限り、面圧も小さくなり、焼付け等
が生じないという効果がある。

このように、エンジン性能が向上するばかりで
なく軽量化により燃費も向上し、更に、加速過渡
性能や制動性能も向上するという優れた効果があ
る。

而して、第３，４，５，６，７のアームのカウ
ンタウエイトの重量を軽くしたことにより、第
１，９のアームのカウンタウエイトの最大重量と
共に慣性偶力を小さく出来る効果を二重に保証し
得る効果があり、又、第２，５，８のアームのカ
ウンタウエイトの重量を中間として第１，９のカ
ウンタウエイト以外のカウンタウエイトとでバラ
ンスさせることが出来、全体としてのバランスも
とれることが出来る効果がある。

そして、高出力のＶ型６気筒エンジンに在来の
９バランスの蓄積した技術も利用することが出来
る利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はクランクシヤフトの部分断面概略側面
図、第２図は従来技術に基づくクランクシヤフト
のジヤーナル、ピン、アーム、カウンタウエイト
の配列側面模式図、第３図は該アームとカウンタ
ウエイトの軸方向視周方向配列バランス模式図、
第４図以下はこの考案の１実施例の説明図であ
り、第４図は第３図相当模式図、第５図から第１
３図は第１図の−から−断面相当図
である。 ２１，２２，２３，２４……ジヤーナル、３５
……中位アーム、４１，４２，４３，４４，４
５，４６……ピン、３１，３２，３３，３４，３
５，３６，３７，３８，３９……アーム、１……
クランクシヤフト、６１，６２，６３，６４，６
５，６６，６７，６８，６９……カウンタウエイ
ト、１……クランクシヤフト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前端から後端部に向つて第１〜４のジヤーナル
   が設けられると共に、第１と第２のジヤーナル間
   に第１と第２のピンが、第２と第３のジヤーナル
   間に第３と第４のピンが、第３と第４のジヤーナ
   ル間に第５と第６のピンが設けられ、上記各ジヤ
   ーナルと各ピンとを第１〜９のアームで連結し、
   第１と第９のアームに第１ピンが最上位にある
   時、クランクシヤフト中心に対して下位と上位に
   位置する第１と第９のカウンタウエイトが配設さ
   れ、第５のアームに第１と第９のカウンタウエイ
   トに略90゜ずつずらして第５のカウンタウエイト
   が設けられ、第３、第７のアームに第２，５のピ
   ンと反対側に位置する第３，７のカウンタウエイ
   トが配設され、第２，８のアームにクランクシヤ
   フト中心に対して第１，２と第５，６のピンに略
   反対側に位置する。第２，８のカウンタウエイト
   が配設され、第４，６のアームに、クランクシヤ
   フト中心に対して第３と第４のピンの略反対側に
   位置する、第４，６のカウンタウエイトが配設さ
   れているＶ型６気筒エンジンのクランクシヤフト
   構造において、第５番のアームの前後の第３と第
   ４のアームと第６と第７のアームに設けた第３，
   ４と第６，７のカウンタウエイトが５番のアーム
   に対し軸方向対称に他のカウンタウエイトに比し
   小さな重量にされ、又第１と第９のアームの第１
   と第９のカウンタウエイトが軸方向に対称で且つ
   共に等しく最大重量にされて両者でバランスさ
   れ、他の第２，５，８のアームに設けた第２，
   ５，８番のカウンタウエイトはそれらの中間の重
   量であつて第２，３，４，５，６，７，８のカウ
   ンタウエイトとがバランスされていることを特徴
   とするＶ型６気筒９バランスエンジンクランクシ
   ヤフト構造。