JPH041375Y2 - - 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
のエンジンに軸装する60°V6型エンジンのクラン
クシヤフトの構造の技術分野に属する。

而して、この考案は、上記小型、中型、大型の
自動車に設けた60°V6型のエンジンに軸装するク
ランクシヤフトの構造がその前端のジヤーナルと
終端のジヤーナルの間に６つのピンとこれらを連
結するアームを一体的に設けクランクプーリとフ
ライホイールの影響を少くするようにした60°V6
型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、前端のジヤーナルと終端のジヤーナ
ルの軸方向長さを中間部の他のジヤーナルより長
くし、該ジヤーナルにはカウンタウエイトを隣接
し、そのクランクシヤフト中央側に設けられた両
端のカウンタウエイトの質量は中央部の他のカウ
ンタウエイトのそれよりも大きく設定するように
した60°V6型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60°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までのジヤーナル２１，２２，２
３，２４が設けられており、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を各各介して各々ピスト
ンのコンロツドに対する第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
体的にフライホイール５の取付面６が形成され、
該フライホイール５にアンバランスマスが、又、
第１のジヤーナル２１の前部にはオルタネータ、
エアコン、パワーステアリング、カムタイミング
プーリ等に対してベルトが張設され、クランクプ
ーリにアンバランスマスも設けられるようにされ
ている。

そして、各アーム３１，３２，３３，３４，３
５，３６，３７，３８にはカウンタウエイト６
１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６
８，６９が付設されている。

この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
る慣性力、慣性偶力を打ち消す為に設けられたこ
れらの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の３
つ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相殺され、又、第３
と第６と第４と第７の４つのカウンタウエイト６
３，６６，６４，６７はアーム３５方向に於いて
線対称的に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、カウンタウ
エイトの回転質量による慣性力のバランスは全体
として保たれるようにされている。

＜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60°V6型エンジン
クランクシヤフト構造においては回転方向のバラ
ンス保たれ、又、主軸受面圧も充分に余裕があ
り、そして、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、軸方向には曲げモーメン
トが生じる質量分布となり、又、上述の如く前後
端で各々全体バランスをとるためのアンバランス
マスが設けられていることにより１次の慣性偶力
は消去できるが、２次以降の慣性偶力は残る。

而して、前端のジヤーナルにはベルト張力によ
り、又、終端のジヤーナルにはフライホール振れ
回りによる偏倚荷重が助長され、又、ピストン、
コンロツドの慣性力が偏つて印加されることもあ
り、クランクシヤフトが微小変形するために端部
のジヤーナル軸受が片当りをして該両ジヤーナル
が偏摩耗したり、ジヤーナルに対する油回りも不
充分になる難点があり、そのためエンジンの高回
転数領域に追従出来ない欠点があり、フリクシヨ
ンも増大する不具合があつた。

更に、端部のジヤーナルの軸受荷重が他のジヤ
ーナルに比して大きく、メタル面圧が大となり焼
付等が生ずる虞れがある不都合さがあつた。

この考案の目的は上述従来技術に基づく自動車
の60°V6型エンジンのクランクシヤフトの端部の
ジヤーナルに於ける偏倚慣性力による問題点を解
決すべき技術的課題とし、ピストン、コンロツド
の慣性力を打消し軸方向に曲げを生じる質量分布
の影響を少くし、ジヤーナル、軸受の片当り偏摩
耗を防止し、油膜を確保し、主軸受面圧を下げる
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、前述課題を解決す
るために前端のジヤーナルと終端のジヤーナル間
に設けた所定数のアーム間に６つのピンを一体的
に連結した60°V6型エンジンクランクシヤフト構
造において、上記前端と終端のジヤーナルの軸方
向長さを他の中間部のジヤーナルの軸方向長さよ
りも設定長長く設定し、該両端のジヤーナルに隣
接し、且つクランクシヤフト中央側に設けられた
両端のカウンタウエイトの質量を中央側の他のカ
ウンタウエイトのそれよりも大きく設定されてい
ることを特徴とする60°V6型エンジンクランクシ
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前端と終端のジヤ
ーナルについてこれらの間のジヤーナルよりもそ
の軸方向長さを設定長長くし、それらのジヤーナ
ルに隣接し中央側に設けられた両端のカウンタウ
エイトは中央部のカウンタウエイトより質量を大
きくしてピストン、コンロツドの慣性力を打消し
外部マスにバランスさせてジヤーナル軸受に対す
る片当りを防止しその油膜を確保し、面圧を下
げ、安定して回転し得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。

尚、当該実施例は60°V6エンジンの５バランス
態様である。

第４図に示す様に、この考案においては、第
３、第４、第６、第７のアーム３３，３４，３
６，３７についてはカウンタウエイトを設けない
ようにし、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
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３
２，３５，３８についてはアーム３５に対して線
対称的に配列されていることと、周方向120°おき
に配列されていることにより同一重量、同一形
状、同一断面係数の第２、３、４のカウンタウエ
イト６２，６５，６８を設けてこれらだけでバラ
ンスさせるようにしたものである。

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６図から第１４図
に示す通りである。

したがつて、第８，９，１１，１２図に於いて
は、カウンタウエイトが設けられず、第３，４，
６，７のアーム３２，３４，３６，３７のみが取
り付けられているのが示されている。

そして、各カウンタウエイトの重量については
アームを含めて第１と第９が最も大きく、第３，
４，６，７（各アームのみ）が最も小さく、第２、
第５、第８のものがその両者の中間にあるように
されている。

そして、断面係数については上記重量と同じ大
小配列グループにされている関係とされる。

而して、第１から第４のジヤーナル２１，２
２，２３，２４についてはそれらの軸方向長さが
第５図に示す様に、第１と第４の端部のジヤーナ
ル２１，２４の軸方向の長さd₁とd₄が他のジヤー
ナル２２，２３の長さ、d₂、d₃より長く、又、該
他のd₂、d₃長さは従来のものより短くして全長が
長くはならないようにされてある。

そして、該第１と第４のジヤーナル２１，２４
のd₁、d₄の長さは前端と後端に設ける図示しない
バランスマスの振れまわりの影響を受けない大き
さで、猶且つ、軸受け幅はd₁、d₄に対して最適に
設計される。

そして、第１と第４の端部ジヤーナル２１，２
４の長さd₁、d₄が長くされ、又、それらにはカウ
ンタウエイト６１，６９が隣設状態にされて図示
しないプーリやフライホイール等の外部マスに対
してバランスさせるようにされている。

上述構成において、図示しないエンジンが稼動
に供され、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が正確
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、正常に回転する。

そして、第３、第４、第６、第７のアーム３
３，３４，３６，３７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、それだけ捩じり振動の固有振動数が高
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。

そして、当該高回転領域においても設計により
主軸受面圧や曲げ応力に対する余裕は充分に保つ
ことが出来る。

而して、第１と第４のジヤーナル２１，２４の
軸方向長さd₁、d₄が従来のものより長くされてい
るのでアンバランスマスやベルト掛けの張力、フ
ライホイールの振れ回りがあつても、バランスが
保て、更に、ピストン、コンロツドの慣性力が打
消され、又、クランクシヤフト特有の偶力がある
にもかかわらず、該ジヤーナル２１，２４は主軸
受にこれらの振れ回りの影響を殆ど受けさせずに
支持され、片当りが防止され、軸受に対する油膜
も確保され、主軸受面圧も上がらず、したがつ
て、焼付等も生ぜず、高速回転が可能となる。

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り、又、
全てのアームにカウンタウエイトを有するクラン
クシヤフトについても適用出来る等種々の態様が
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、60°V6型エ
ンジンクランクシヤフトの前端と終端のジヤーナ
ルの軸受に対する振れ回り影響による振動回転が
防がれ、それにより、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、前端と終端のジヤーナルの軸方向長さを他
の中間部のジヤーナルの軸方向長さより長くする
ことにより油膜確保が可能となり、又、主軸受の
面圧も下げることが出来、焼付け等が生ぜず高速
回転がその点から可能となる効果がある。

そして、クランクシヤフトの前端にアンバラン
スマスを、後端にフライホイール等を設けてもそ
れらの振れ回りが防止されるため、アンバランス
マスの設計上の取付位置の自由度が増す効果もあ
る。

更に、前端と後端のジヤーナルの軸方向長さを
長くしてもピストンやコンロツドの慣性偶力を打
消し、及び、慣性力のバランスも崩れず、全体と
してのバランスが保たれ、クランクシヤフト機能
としては何等変らずジヤーナル軸受の片当りも生
ぜず、摩耗が生じないという利点もある。

加えて、前端と終端のジヤーナルの少くとも一
方にカウンタウエイトを隣設したことによりピス
トン、コンロツドの慣性力を打消し易くなり、外
部マスに対するバランスを取りながらも曲げ鋼性
を大きくすることが出来るという優れた効果があ
る。

加えて、前後端の少くとも一方のジヤーナルの
軸受荷重を軽減させ、面圧を下げることが出来る
ため、焼付等が生じない効果もある。

そして、副次的にはエンジン振動数の高領域化
が進むために低周波領域、中周波領域での車体、
及び、車室の静粛性を図ることが出来るというメ
リツトもある。

【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図はクラン
クシヤフトの部分改題側面図、第６図から第１４
図は第５図の−から−断面図であ
る。 ２１，２２，２３，２４……ジヤーナル、４
１，４２，４３，４４，４５，４６……ピン、３
１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３
８，３９……アーム、１′……クランクシヤフト、
d₁、d₂、d₃、d₄……軸方向長さ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前端のジヤーナルと終端のジヤーナル間に設け
   た所定数のアーム間に６つのピンを一体的に連結
   した60°V6型エンジンクランクシヤフト構造にお
   いて、上記前端と終端のジヤーナルの軸方向長さ
   を他の中間部のジヤーナルの軸方向長さよりも設
   定長長くし、該両端のジヤーナルに隣接し、且つ
   クランクシヤフト中央側に設けられた両端のカウ
   ンタウエイトの質量を中央側の他のカウンタウエ
   イトのそれよりも大きく設定されていることを特
   徴とする60°V6型エンジンクランクシヤフト構
   造。