JPH034850Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、小型、中型、或いは、大型自動車
のV6型エンジンに軸装するクランクシヤフトの
軽量化の技術分野に属する。

而して、この考案は、小型、中型、大型等の自
動車に設けた60゜V型配列の６気筒のエンジン等
に軸装するクランクシヤフトの構造がその前端の
第１番目のジヤーナルと終端の第９番目のジヤー
ナルの間に配設された第１〜第９番目のアームに
ついてその前側と後側に複数のコネクテイングロ
ツドの各々に対する第１〜第６番目のピンと主軸
受に対する第１〜第４番目のジヤーナルが各々第
１〜第９番目のアームを介して隣接して一体的に
連結されているエンジンクランクシヤフト構造に
関する考案であり、特に、中位の第３と第７番目
のアームにカウンタウエイトが設けられないよう
にされており、又、カウンタウエイトが設けられ
ている第１と第７番目のカウンタウエイトについ
ては慣性偶力、及び、慣性力にバランスが確実に
取られ、更に中位第２、３、４、５、７番目のカ
ウンタウエイトだけでバランスされ、而して、第
３、５番目のカウンタウエイトはその重量が他の
カウンタウエイトのそれらより小さくされて主軸
受面圧を下げ、曲げモーメントを小さくすること
に効果をもたらすようにされた７バランスのエン
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、小型車、中型車、大型車に60゜V
型配列の６気筒の所謂V6型エンジンが設けられ
ている態様があり、そのクランクシヤフト１の概
略は第１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番目までのジヤーナル２１，２
２，２３，２４が設けられており、その間に第１
から第９番目のアーム３１，３２，３３，３４，
３５，３６，３７，３８，３９を各々介して各コ
ネクテイングロツドに対する第１から第第６番目
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番目のジヤーナル２４の後部に
は一体的にフライホイール５の取付面６が形成さ
れている。

この９つの第１から第９番目までのカウンタウ
エイト６１〜６９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、軸方向からの態様が第３図に示す
様にされ得る。

そして、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為につけられたカウンタウ
エイトの質量は第３図において慣性力のベクトル
として表わされ、第１と第９番目のカウンタウエ
イト６１，６９は互いに反対方向で等量で相殺さ
れ、又、第２と第５と第８番目のカウンタウエイ
ト６２，６５，６８は120°おきに等量で配列され
てこれらで同じく相殺され、又、第３と第６と第
４と第７番目のカウンタウエイト６３，６６，６
４，６７はアーム３５方向において軸対称に60゜
間隔で等量に配列されているためにこれらだけで
同じく相殺され、したがつて、全体としてバラン
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、上述従来態様のエンジンクランク
シヤフト構造においてはバランスは上述の如く理
想的に保たれ、又、主軸の軸受面圧も充分に余裕
があり、又、曲げ応力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のカウンタウエイトが設け
られていることにより全体として重量が極めて大
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い難点
があり、又、燃料消費率を悪化させるといつた不
利点もあつた。

そして、例えば、アメリカ特許第2632340号明
細書に開示されている技術はV6型５バランスエ
ンジンクランクシヤフトであるため、第２、３番
目のジヤーナルの軸受荷重が大きく、焼付等が生
じ易いという不具合がある。

蓋し、当該アメリカ特許第2632340号明細書記
載のクランクシヤフトにおいては実質的に第２番
目のジヤーナルで２番気筒と３番気筒の爆発荷重
と慣性力とを支持するようにされ、３番目のジヤ
ーナルで４番気筒と５番気筒の爆発荷重と慣性力
を支持するようにされているため、第２，３番目
のジヤーナルは両端の第１と第４番目のジヤーナ
ルより軸受負荷が高いからである。

この考案の目的は上述従来技術に基づく自動車
のエンジンのクランクシヤフトのカウンタウエイ
トによる重量過大の問題点を解決すべき技術的課
題とし、主軸受面圧と曲げに対する効力のゆとり
を利用し、これを充分生かしながら、又、バラン
スを保ち得るカウンタウエイトの数を少なくし、
クランクシヤフトの重量を可及的に減少させるこ
とによつてジヤーナルの軸受荷重を抑制し、ねじ
り振動の固有振動数を上げ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。

〈課題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、前述問題点を解決
するために、前端から後端部に向つて第１〜４番
目のジヤーナルが設けられると共に、第１と第２
番目のジヤーナル間に第１と第２番目のピンが、
第２と第３番目のジヤーナル間に第３と第４番目
のピンが、第３と第４番目のジヤーナル間に第５
と第６番目のピンが設けられ、上記各ジヤーナル
と各ピンとを第１〜９番目のアームで連結し、第
１と第９番目のアームに第１番目のピンが最上位
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７番目のカウンタウエイ
トが配設され、第５番目のアームにクランクシヤ
フト中心に対して第３と第４番目のピンの略反対
側に位置する第４番目のカウンタウエイトが配設
され第２番目のアームにクランクシヤフト中心に
対して第１と第２番目のピンの略反対側に位置す
る、第２番目のカウンタウエイトが配設され、第
８番目のアームに、クランクシヤフト中心に対し
て第５と第６番目のピンの略反対側に位置する、
最後から２番目のカウンタウエイトが配設されて
いるエンジンクランクシヤフト構造において他の
カウンタウエイトより第４と第６番目のアームに
第５番目のアームに対称に軽量の第３番目と第５
番目のカウンタウエイトを設け、第１と第７番目
のカウンタウエイトがバランスし、第２、３、
４、５、６番目のカウンタウエイトがバランスす
るようにしているＶ型６気筒エンジンのクランク
シヤフト構造としたものである。

〈作用〉 而して、クランクシヤフトの最前端と最終端の
ジヤーナル間における中位のアームの前後に設け
られた複数のピンとジヤーナルの間に連結して延
設した各アームに関し前端と終端のアームについ
ては、充分な重量のカウンタウエイトをつけて、
１次の慣性偶力をとり得るようにし、内側の中央
のアームの両側にある第３、７番目のアームには
カウンタウエイトを設けず軽量化を図り、中位の
アームの前後に隣位するアームには他のカウンタ
ウエイトに比べてはるかに重量の小さなカウンタ
ウエイトを取りつけて主軸受面圧を適正にするよ
うにし第１と第７番目のカウンタウエイトでバラ
ンスし、第２、３、４、５、６番目の５つのカウ
ンタウエイトでバランスするようにして軸受負荷
の高い内側の第２番目と３番目のジヤーナルに支
持される第２、３番目の気筒と第４，５番目の気
筒のそれぞれのうちの一方の気筒側にカウンタウ
エイトを設けることにより慣性力を打消して内側
の第２，３番目のジヤーナルの慣性力による負荷
の軽減を図るようにし、全体で７バランスとする
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、この考案においては、第
３、第７番目のアーム３３，３７はカウンタウエ
イトを設けないようにし、第１と第９番目のアー
ム３１，３９に固設した第１と第７番目のカウン
タウエイト６１，６９と第２と第８番目のアーム
３２，３８に固設した第２と第６番目のカウンタ
ウエイト６２，６８を充分に大きくとつて慣性偶
力を釣り合わせることが望ましいが、第４図に於
てそれぞれのカウンタウエイトによる慣性力のベ
クトルを示すと、第１と第７番目のカウンタウエ
イト６１，６９はお互いに釣り合つているが、第
２と第４と第６番目のカウンタウエイト６２，６
５，６８については第４番目のカウンタウエイト
６５はその回転半径等の制約から第２と第６番目
のカウンタウエイト６２と６８の合力に抗し得る
だけ大きくはとれない。

そこで、第５番目のアーム３５の前後の第４と
第６番目のアーム３４と３６に等量の重量の小さ
な第３と第５番目のカウンタウエイト６４と６６
を設けて第２、３、４、５、６番目のカウンタウ
エイト６２，６４，６５，６６，６８の５つで釣
り合わせるようにする。

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の第５図から第１３図
に示す通りである。

したがつて、第７、１１図においては、カウン
タウエイトが設けられず、第３、７番目のアーム
３３，３７のみが取り付けられているのが示され
ている。

尚、該第３、７番目のアーム３３と３７にカウ
ンタウエイトを設けないので主軸受圧面を適正に
とるため第２、６番目のカウンタウエイト６２，
６８の第１のピン２１が真上に来た位置からの角
度θ₂とθ₈は135゜と45゜にされている。

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バランスは全体として
正確に取られているので、何等アンバランス振動
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、７番目のアーム３３，３７には
カウンタウエイトが取り付けられていないので重
量軽減が図られ、したがつて、第２、３番目のジ
ヤーナル２２，２３の軸受荷重が低減され、焼付
等が生ぜず、又、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。

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、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、７バランスであるため
基本的に、フルバランスの９バランスに比しクラ
ンクシヤフトのカウンタウエイトの取り付け個数
を少なくすることが出来るために重量的に大幅な
軽量化が可能となり、したがつて、クランクシヤ
フトの捩り振動の固有振動数が高くなつてエンジ
ンの使用回転数の高い領域が採用できる優れた効
果がある。

又、ダンパマスを該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。

而して、中央のアームの両側のアームの第３、
７のアームにカウンタウエイトを設けず、その内
側のアームに他のカウンタウエイトより重量の軽
いカウンタウエイトを設けたために軸受荷重の高
い内側の第２、３番目のジヤーナルに支持される
第２，３番気筒、第４，５番気筒のそれぞれのう
ちの一方の気筒側にカウンタウエイトを設けるこ
とで慣性力を打消すことが出来、内側の第２，３
番目のジヤーナルの慣性力による負荷を軽減し、
内側のジヤーナルの軸受荷重が減少され、焼付が
生ぜずねじり振動の固有振動数が上げられるとい
う優れた効果が奏される。

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
性能も向上するという優れた効果がある。

【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、６１，６２，６４，６５，６
６，６８，６９……カウンタウエイト。

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番目のジヤー
   ナルが設けられると共に、第１と第２番目のジヤ
   ーナル間に第１と第２番目のピンが、第２と第３
   番目のジヤーナル間に第３と第４番目のピンが、
   第３と第４番目のジヤーナル間に第５と第６番目
   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番目のアームで連結し、第１と第９番
   目のアームに第１番目の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７番目のカウンタウエイトが配設さ
   れ、第５番目のアームにクランクシヤフト中心に
   対して第３と第４番目のピンの略反対側に位置す
   る第４番目のカウンタウエイトが配設され第２番
   目のアームにクランクシヤフト中心に対して第１
   と第２番目のピンの略反対側に位置する、第２番
   目のカウンタウエイトが配設され、第８番目のア
   ームに、クランクシヤフト中心に対して第５と第
   ６番目のピンの略反対側に位置する、最後から２
   番目のカウンタウエイトが配設されているエンジ
   ンクランクシヤフト構造において他のカウンタウ
   エイトより第４と第６番目のアームに第５番目の
   アームに対称に軽量の第３番目と第５番目のカウ
   ンタウエイトを設け、第１と第７番目のカウンタ
   ウエイトがバランスし、第２、３、４、５、６番
   目のカウンタウエイトがバランスするようにされ
   ることを特徴とするＶ型６気筒エンジンのクラン
   クシヤフト構造。