JPH0539230Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関のクランクシヤフトの先端
に取付けられるクランクプーリに関し、とくにク
ランクシヤフトの曲げ振動を低減させるようにし
たクランクプーリの構造に関する。

〔従来の技術〕

従来から、プーリハブの外周にプーリ部材を配
置し、このプーリハブとプーリ部材とを弾性体を
介して連結することにより、ダンパ機能を発揮さ
せ、クランクシヤフトの捩り振動を低減させるよ
うにしたクランクプーリの構造は、たとえば実開
昭59−168053号公報等により公知となつている。

また、フライホイールの重量を周方向で変化さ
せ、クランクシヤフト系の曲げ振動の固有振動数
を高くし、共振減少の程度を低減させるようにし
た構造は、特開昭58−128546号公報に開示されて
いる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

直列４気筒サイクル内燃機関に限らず一般に内
燃機関においては、爆発行程時の燃焼圧が、ピス
トン、コネクテイングロツドを経てクランクシヤ
フトに伝達され、クランクシヤフトが曲げ振動を
起こすという現象がある。この曲げ振動は、クラ
ンクシヤフトの中間部を節、クランクプーリが取
付けられている部分を腹にして、クランクシヤフ
トの軸線を含む鉛直な平面内で起るため、クラン
クシヤフトがクランクジヤーナル軸受をたたき、
メタル打音による騒音が問題となつていた。

この曲げ振動は、クランクプーリ側では、クラ
ンクプーリに最も近接する気筒の燃焼圧により加
振される場合が最も大となるが、実際の内燃機関
では一番大きな加振力がクランクシヤフトに加わ
る時、言い換えれば燃焼圧が最大になる時という
のは、ピストンが上死点にある時ではなく、上死
点の10〜30°程度以前である。

上述した特開昭58−128546号公報の構造では、
ピストンが上死点にある時に凹部が上下方向に位
置するようになるので、加振力が最大となる時点
では、フライホイールにおけるピストンの運動方
向とクランクシヤフトの軸線方向とに直角な軸ま
わりの慣性モーメントが最小とならない。

すなわち、この構造の場合では、加振力が最大
になる瞬間に、フライホイールにおけるピストン
の運動方向とクランクシヤフトの軸線方向とに直
角な軸まわりの固有振動数が加振力による振動と
共振しない程度まで高くなつていないので、メタ
ル打音による騒音を十分に低減することができな
い。これは、クランクプーリの場合にも当てはま
る。したがつて、クランクプーリに最も近接する
気筒のピストンが上死点にある時にクランクプー
リの上下方向の重量を単に軽減させても振動抑制
効果は不十分となる。

なお、クランクシヤフトの曲げ振動を低減させ
るために、クランクプーリにダイナミツクダンパ
を設けたものも考えられているが、この構造は、
たとえばプーリハブに弾性体を介してマスを取付
けねばならず構成が複雑となり耐久性も低い。

本考案は、上記の問題に着目し、簡単な構造で
クランクシヤフトの曲げ振動を抑制し、このクラ
ンクシヤフトの曲げ振動に起因するメタル騒音を
十分に低減することのできるクランクプーリを提
供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案に係る内燃機関のクラン
クプーリは、クランクシヤフトの先端部に取付け
られる内燃機関のクランクプーリにおいて、該ク
ランクプーリに、局部的に重量を軽減する重量軽
減部を形成し、該重量軽減部を、前記クランクプ
ーリに最も近接する気筒のピストンが上死点に位
置する状態で該上死点位置からクランクシヤフト
の回転方向に10〜30°進んだ位置とクランクシヤ
フトの中心とを通る軸線上に配置し、該クランク
プーリの前記重量軽減部を除く他の部位を、周方
向で一様な重量分布としたものから成る。

〔作用〕

このように構成された内燃機関のクランクプー
リにおいては、クランクシヤフトの曲げ振動に最
も影響を与えるのは、クランクプーリに最も近い
位置にある気筒のピストンによる加振力である。

クランクプーリに形成される重量軽減部は、ク
ランクプーリに最も近接する気筒のピストンが上
死点に位置する状態で上死点位置からクランクシ
ヤフトの回転方向に10〜30°進んだ位置とクラン
クシヤフトの中心とを通る軸線上に配置されるの
で、クランクプーリに最も近接する気筒のピスト
ンによる加振圧が最大になる時には、ピストンの
運動方向とクランクシヤフトの軸方向とに直角と
なる軸線まわりのクランクプーリの慣性モーメン
トは最小となる。

そのため、加振力が最大になる瞬間にクランク
プーリのピストンの運動方向とクランクシヤフト
の軸方向とに直角な軸線まわりの固有振動数が高
くなり、加振力による振動の共振点を大きくずら
すことが可能となる。

したがつて、クランクシヤフトの曲げ振動が大
幅に抑制され、メタル打音による騒音の発生を低
減することができる。

〔実施例〕

以下に、本考案に係る内燃機関のクランクプー
リの望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。

第１実施例 第１図ないし第３図は、本考案の第１実施例を
示しており、とくに直列４気筒エンジンに適用し
た場合を示している。図において１はクランクシ
ヤフトであり、その一端にクランクプーリ２がセ
ツトボルト３により取付けられている。

クランクプーリ２は、クランクシヤフト１の先
端部からさらに先に延びる筒状部４ａとそれから
直角に延びる底壁４ｂとを有するプーリハブ４
と、プーリハブ４の外周にダンパゴム６を介して
嵌着される１個のダンパマス５とから構成されて
いる。プーリハブ４の外周面の一部には周方向に
延びベルトが巻着される溝７が形成されている。
ダンパマス５とダンパゴム６とからなる捩り振動
低減用ダイナミツクダンパは、プーリハブ４の外
周部の小径部４ｃに位置しており、ダンパマス５
の外周面にもベルトが巻着される溝８が形成され
ている。

プーリハブ４の底壁４ｂには、このプーリハブ
４の重量を軽減する重量軽減部としての軽減孔９
が穿設されている。軽減孔９は底壁４ｂを貫通す
る貫通穴であり、その平面形状は円形となつてい
る。軽減孔９は、周方向に２個配置されており、
各軽減孔９は、クランクプーリ２の中心を通る軸
線Ａ上に位置している。

クランクプーリ２に最も近接する気筒（４気筒
エンジンでは＃１気筒）の燃焼圧による加振力が
最大になる時というのは、ピストン１０が上死点
にある時ではなく、上死点の10〜30°程度以前で
あるので、軸線Ａは、クランクシヤフト１の中心
Ｏとクランクピン１ａの中心O′とを通る軸線
（平面）Ｂに対してθ度（たとえば10〜30°）進ん
だ位置に設定されている。

したがつて、重量軽減部としての軽減孔９は、
＃１気筒のピストン１０が上死点に位置する状態
で上死点位置からクランクシヤフト１の回転方向
に10〜30°進んだ位置とクランクシヤフト１の中
心Ｏとを通る軸線Ａ上に配置されている。クラン
クプーリ２の重量軽減部としての軽減孔９の部位
を除く他の部位は、周方向で一様な重量分布とな
つている。

なお、図中、１１は動弁系駆動用のダイミング
ギヤであり、１２はタイミングギヤ１１とクラン
クプーリ２をクランクシヤフト１に固定するキー
を示している。

つぎに、第１実施例における作用について説明
する。

エンジン作動中クランクシヤフト１は回転して
おり、またクランクプーリ２の重量は周方向に変
化しているので、第３図において、Ｙ軸（ピスト
ンの運動方向とクランクシヤフトのＺ軸方向と直
角な軸線）まわりのクランクプーリ２の慣性モー
メントＭの値は常に変化している。

クランクプーリ２の軽減孔９は、クランクプー
リ２に最も近接する＃１気筒の燃焼圧による加振
力が最大となる瞬間にこの気筒のピストン１０の
運動方向と一致する方向に配置されているため、
加振力が最大となる瞬間には、第３図のＹ軸まわ
りのクランクプーリ２の慣性モーメントＭは最小
となる。これにより、加振力がほぼ最大になる瞬
間にはクランクプーリ２のＹ軸まわりの固有振動
数が高くなり、加振力による振動の共振点を大き
くずらすことが可能になる。

したがつて、クランクシヤフト１の曲げ振動が
大幅に抑制され、メタル打音に起因する騒音の発
生が十分に低減される。また、本実施例の構造
は、単にクランクプーリ２の特定個所の重量を軽
減することで十分な効果が得られるので、曲げ振
動低減用ダイナミツクダンパを備えたクランクプ
ーリの構造よりも構造が簡単となり、耐久性も高
い。

第２実施例 第４図は本考案の第２実施例を示している。第
２実施例が第１実施例と異なるところは、重量軽
減部、すなわち軽減孔の形状のみであり、その他
の部分は第１実施例に準じるので、準じる部分に
第１実施例と同一の符号を付すことにより準じる
部分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説
明する。

第４図において、２１は重量軽減部としての軽
減孔を示している。第１実施例では、軽減孔９の
平面形状を円形としていたが、本実施例では、軽
減孔２１は半径方向外方にいくにしたがつて孔の
面積が大となる略三角形となつている。

このように構成されたクランクプーリにおいて
は、軸線Ａ上の外周部分の重量をさらに軽減する
ことが可能となり、クランクプーリ２のＹ軸まわ
りの慣性モーメントＭを小さくすることができ、
振動低減効果をさらに高めることができる。

上述した各実施例では、重量軽減部を貫通孔と
したが、貫通孔に限定されず凹部としてもよい。
また、本考案は直列４気筒だけでなく、直列６，
８気筒、Ｖ型エンジンの６，８気筒等にも適用可
能である。

〔考案の効果〕

本考案に係る内燃機関のクランクプーリによれ
ば、クランクプーリに、局部的に重量を軽減する
重量軽減部を形成し、この重量軽減部を、クラン
クプーリに最も近接する気筒のピストンが上死点
に位置する状態でこの上死点位置からクランクシ
ヤフトの回転方向に10〜30°進んだ位置とクラン
クシヤフトの中心とを通る軸線上に配置し、この
クランクプーリの重量軽減部を除く他の部位を、
周方向で一様な重量分布にしたので、加振力が最
大となる回転位置では、クランクプーリにおける
ピストンの運動方向とクランクシヤフトの軸方向
とに直角な軸線まわりの慣性モーメントを小さく
することが可能となる。

その結果、加振力による振動の共振点を大きく
ずらすことができ、クランクシヤフトの曲げ振動
に起因する騒音の発生を大幅に低減することがで
きる。

また、本考案は、クランクプーリにおける特定
の部分の重量を軽減するだけであるので、ダイナ
ミツクダンパによる曲げ振動低減構造よりも構成
を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る内燃機関の
クランクプーリの正面図、第２図は第１図の−
線に沿う断面図、第３図は第１図のクランクプ
ーリが取付けられたクランクシヤフト系の斜視
図、第４図は本考案の第２実施例に係る内燃機関
のクランクプーリの正面図、である。 １……クランクシヤフト、２……クランクプー
リ、４……プーリハブ、９，２１……重量軽減部
（軽減孔）、１０……クランクプーリに最も近接す
る気筒のピストン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランクシヤフトの先端部に取付けられる内燃
   機関のクランクプーリにおいて、該クランクプー
   リに、局部的に重量を軽減する重量軽減部を形成
   し、該重量軽減部を、前記クランクプーリに最も
   近接する気筒のピストンが上死点に位置する状態
   で該上死点位置からクランクシヤフトの回転方向
   に10〜30°進んだ位置とクランクシヤフトの中心
   とを通る軸線上に配置し、該クランクプーリの前
   記重量軽減部を除く他の部位を、周方向で一様な
   重量分布としたことを特徴とする内燃機関のクラ
   ンクプーリ。