JPH08121539A

JPH08121539A - Ｖ型６気筒エンジンのクランクシャフトおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH08121539A
Application number: JP28003494A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Nagira; 徹志柳楽; Kazuhiro Shiraishi; 一洋白石; Shuji Nagano; 修治長野; Toshikazu Kanai; 敏和金井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1996-05-14
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JP2998058B2

Abstract

(57)【要約】【構成】Ｖ型６気筒エンジンのクランクシャフトにお
いて、該シャフト前端から１、２、３、５、７、８、９
番目のアームにのみカウンタウェイトを設けたもの、お
よびその製造方法。【効果】クランクシャフトの全体重量を低減できると
ともに、形状精度が向上でき製造不良が減少される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶ型６気筒エンジンのク
ランクシャフトに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｖ型６気筒エンジンに用いられるクラン
クシャフト１の一般的な構造は、図１に示す如くであ
り、シリンダブロックに軸受けを介して支持される４個
のジャーナルＪ1 〜Ｊ4 がシャフト前端すなわちエンジ
ン前方から後方に向かってそれぞれ略等間隔に配設され
る。また各気筒のピストンにコンロッドで結合されるピ
ンＰ1 〜Ｐ6 が各ジャーナルＪ1 〜Ｊ4 間にそれぞれ２
個づつ計６個配設され、これらの各ピンはクランクシャ
フトの回転中心軸に垂直な平面内にて上記中心軸を中心
として、互いに６０度づつ離隔して配置される。更に、
これらの各ジャーナルと各ピンとの間また各ピンとピン
との間を連結する９個のアームＡ1 〜Ａ9 が配置され、
各アームにはＶ型６気筒エンジンのクランクシャフト特
有のみそすり運動を打ち消すためのカウンタウェイトが
それぞれ設けられる。

【０００３】上記クランクシャフトの製造方法について
説明すると、クランクシャフト１は上記のとおり形状が
複雑であるためその素材を鍛造にて製作する場合、完成
形状のままでは型抜きが困難であり、従って該シャフト
を型抜きの容易な形状で鍛造した後、次に述べるツイス
ト工法により製作されることが考えられる。つまり該シ
ャフトの素材に図示しない鍛造型により圧力をかけ鍛造
成形したあと、図５および図６に示すように、第１、第
２ジャーナルＪ1 、Ｊ2 間を第１ツイスト型６で、第
２、第３ジャーナルＪ2 、Ｊ3 間を固定型７で、第３、
第４ジャーナルＪ3 、Ｊ4 間を第２ツイスト型８でそれ
ぞれ把持し、その後固定型７に対して第１ツイスト型６
をシャフト１前端から見て時計廻りに、また第２ツイス
ト型８を反時計廻りにそれぞれ６０度回転させ、第２、
第３ジャーナルＪ2 、Ｊ3 を捩じることにより完成形状
とする。

【０００４】図６ａ、ｂは第３アームＡ3 を第１ツイス
ト型６で把持した状態を示す。シャフト１に対する第１
ツイスト型６の上述した型回転（矢印１２方向）前の把
持方向を図６ａの矢印１０、１１で示すとき、型回転後
の型抜き方向は図６ｂの矢印１３、１４で示され、該型
の作動装置の機構上の都合により上記矢印１０、１１と
同じ上下方向となる。９は上記型抜きの際、ツイスト型
とアームが干渉しないための必要な空間を示す。

【０００５】クランクシャフトは全体重量の低減やバラ
ンス向上等のため各種の改良が試みられているが、これ
らの改良は上述した工法との適合性を充分に考慮したう
えで行われる必要があり、次にこの点について説明す
る。

【０００６】クランクシャフトは９個のアーム全てにカ
ウンタウェイトが設けられている９ウェイトクランクシ
ャフトが一般に用いられているが、全体重量が極めて大
きくなるため、実公平２−２０５１７号公報に開示され
ているように、９個のカウンタウェイトを最小限の重量
にしてクランクシャフトの重量を可及的に減少させてい
るものが提案されている。しかしこれは９ウェイトであ
るため全体重量は依然として大きいままであった。

【０００７】そこで、更に実公平３−４８５０号公報の
ようにシャフト前端から３番目と７番目のアームにカウ
ンタウェイトが設けられていない７個のカウンタウェイ
トを有する７ウェイトクランクシャフトや、特公平４−
７０５００号公報のようにシャフト前端から３番目と４
番目と６番目と７番目のアームにカウンタウェイトが設
けられていない５個のカウンタウェイトを有する５ウェ
イトクランクシャフトが提案されている。

【０００８】しかし、上記７個、５個のカウンタウェイ
トを有するクランクシャフトは、９個のカウンタウェイ
トを有するものに比べ、全体重量は低減されるものの、
これを前記ツイスト工法で製造するとき次のような問題
を生ずる。

【０００９】即ち、これらのクランクシャフトは第３お
よび第７アームＡ3 、Ａ7 にカウンタウェイトが設けら
れていないため、例えば第３アームＡ3 と前記第１ツイ
スト型６との関係は前述した図６ａ、ｂのようになる。
第２ジャーナルＪ2 に捩じりが付与されるため第２ジャ
ーナルＪ2 に近い第３アームＡ3 にも捩じりの力が加わ
るが、第３アームＡ3 はカウンタウェイトを有しないた
め円形に近い単純形状であり、第１ツイスト型６による
引っ掛かり部分が少ないため該型６による保持力が低下
し、回転時に両者間の滑りが生じやすい。従って捩じれ
が充分に付与されなかったり、第２ジャーナルＪ2 以外
の本来捩じれを生じさせない部分に捩じれが生じたりし
てツイスト工法後のシャフト形状精度が悪化し、このた
めピンが正しい位置とならず、更にその後の加工やバラ
ンス修正等のときに不良が出やすいといった問題を生じ
ることがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑み発
明されたもので、エンジンのクランクシャフトの全体重
量を減少させ、かつツイスト時のアームの保持性能を向
上させ、ツイスト時の形状精度を向上させるＶ型６気筒
エンジンのクランクシャフトを提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、４個
のジャーナル、６個のピン、９個のアームから構成され
るＶ型６気筒エンジンのクランクシャフトにおいて、該
クランクシャフトの前端から１、２、３、５、７、８、
９番目のアームにのみカウンンタウェイトが設けられて
いることを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１における上記
第３カウンタウェイトおよび第５カウンタウェイトを先
端に向けて広がる扇形の形状としたことを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１〜２における
上記クランクシャフトの前端から１番目および９番目の
アームで相互に軸方向から見てバランスが取られてお
り、同２番目から８番目のアームでも相互にバランスが
取られていることを特徴とする。また、請求項４の発明
は、請求項３における第３アームまたは第７アームのい
ずれか一方にスラストプレートとの当接面をなす拡径部
を形成し、拡径部を有するアームのカウンタウェイトを
小型化することで２番目から８番目のアーム間で相互に
バランスが取られるようにしたことを特徴とする。

【００１４】請求項５の発明は、Ｖ型６気筒エンジンの
カウンタウェイトを一部有しないクランクシャフトの製
造方法において、各ジャーナル間でそれぞれ各ピン間に
予め設定された相対位相差を与える鍛造の後に、上記ウ
ェイトを有しないアーム間を固定型で把持し、上記ウェ
イトを有しないアームの外側のアームを２つのツイスト
型でそれぞれ把持し、各ツイスト型を固定型に対し互い
に逆方向に回転させるツイスト工法により、シャフトに
捩じりを加えることを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明は、第４および第６アームのカウンタウ
ェイトを廃止したＶ型６気筒エンジンの７ウェイトクラ
ンクシャフトであるため、全体重量を減少させて軽量化
が図れると共に、第１アームと第９アームとが相互にバ
ランスが取られて、かつ第２〜第８アームで相互にバラ
ンスが取られて、カウンタウェイトを含めたアーム全体
でバランスをとることができる。本発明は、スラストプ
レートの当接面となる拡径部を有する第３アーム、又は
第７アームの一方のアームのカウンタウェイトが、第３
アーム、又は第７アームの他方のアームのカウンタウェ
イトより小さく形成されていることにより、クランクシ
ャフトの軸方向においてバランスがとられている。ま
た、本発明は、第４および第６アームのカウンタウェイ
トを廃止したＶ型６気筒エンジンの７ウェイトクランク
シャフトであるため、第１ツイスト型に把持される少な
くとも第３アームに、又第２ツイスト型に把持される少
なくとも第７アームにそれぞれカウンタウェイトが設け
られており、固定型に対して第１および第２ツイスト型
を互いに逆方向に回転すると第２および第３ジャーナル
で確実に捩じり加工できる。また、固定型に把持される
第４、第６アームはカウンタウェイトを有しないが、固
定型は回転しないため前記空間が存在せず、従って固定
型の第４、第５、第６アームに対する保持力は充分確保
される。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１は本発明に係るクランクシャフトの全
体を示す。

【００１８】該シャフト１には、エンジンのシリンダブ
ロックに軸受けを介して回転自在に支持されるための４
個のジャーナルＪ1 〜Ｊ4 が、シャフト前端から後端に
向かってそれぞれ略等間隔に配設される。また上記各ジ
ャーナル間には、各気筒のピストンに連結されるコンロ
ッドの基端部を回転自在に支持するためのピンＰ1 〜Ｐ
6 がそれぞれ２個づつ配設され、これらの各ピンはクラ
ンクシャフトの回転中心軸に垂直な平面内にて、上記中
心軸を中心として互いに６０度づつ離隔して配置されて
いる。更に各ジャーナルと各ピンとの間および各ピンと
ピンとの間にはそれぞれアームＡ1 〜Ａ9 が配設され
る。

【００１９】上記９個のアームのうち、シャフト前端か
ら１、２、３、５、７、８、９番目の第１、第２、第
３、第５、第７、第８、第９アームＡ1 、Ａ2 、Ａ3 、
Ａ5 、Ａ7 、Ａ8 、Ａ9 にはみそすり運動を打ち消すた
めのカウンタウェイトＷ1 〜Ｗ7 がそれぞれ設けられる
が、４番目と６番目の第４および第６アームＡ4 、Ａ6
にはカウンタウェイトは設けられていない。なお、各カ
ウンタウェイトはいずれも先端に向けて拡開する扇形の
形状となっている。

【００２０】各カウンタウェイトは互いに質量が異な
り、両端の第１および第９アームのカウンタウェイトＷ
1 、Ｗ7 が最大の質量を有する。次いで各ジャーナル間
中央のアームのカウンタウェイトＷ2 、Ｗ4 、Ｗ6 が大
きな質量を持ち、残る２つのカウンタウェイトＷ3 、Ｗ
5 が最小質量となるが、第４および第６アームＡ4 、Ａ
6 はカウンタウェイトを有しないため、更に軽量とな
る。

【００２１】従って上記各カウンタウェイトＷ1 〜Ｗ7
の質量の関係は下式Ｗ1 ≒Ｗ7 ＞Ｗ2 ≒Ｗ4 ≒Ｗ6 ＞Ｗ3 ≒Ｗ5 で表される。

【００２２】図２ａないし図２ｉ、更に図３に示される
ようにクランクシャフト１を軸方向に見ると、第１ピン
Ｐ1 が上位にあるとき、第１カウンタウェイトＷ1 はシ
ャフト中心に対し下位に、第７カウンタウェイトＷ7 は
上位に配設されており、第１アームと第９アームとで相
互に軸方向から見てバランスが取られている。また、ク
ランクシャフト中心に対して、第２カウンタウェイトＷ
2 は第１および第２ピンＰ1 、Ｐ2 、第３カウンタウェ
イトＷ3 は第２ピンＰ2 、第４カウンタウェイトＷ4 は
第３および第４ピンＰ3 、Ｐ4 、第５カウンタウェイト
Ｗ2 は第５ピンＰ5 、第６カウンタウェイトＷ6 は第５
および第６ピンＰ5 、Ｐ6 の略反対側にそれぞれ配設さ
れている。

【００２３】また図４に示されるように第３ジャーナル
Ｊ3 を挟む第６および第７アームＡ6 、Ａ7 には、ジャ
ーナル廻りに円形状に張り出された拡径部５が形成され
ている。更に該拡径部５とシリンダブロック２との間に
は、別体のスラストプレート３が拡径部５に対し摺動自
在に介在されている。該スラストプレート３はシリンダ
ブロック長手方向に対してクランクシャフト１の前後の
位置決めを行い、上記拡径部に支持されている。また、
該スラストプレート３は上記拡径部５の外周に沿うよう
に、シリンダブロック側と図示しないベアリングキャッ
プ側の半円弧形状の２個に分けてそれぞれシリンダブロ
ックおよびベアリングキャップに固定されている。４は
前記した軸受け用のメタルである。

【００２４】第７アームＡ7 は拡径部５を有するため、
第７アームＡ7 のカウンタウェイトＷ5 は第３アームＡ
3 のカウンタウェイトＷ3 よりも若干小さく形成されて
いる。こうすることにより、第２〜第８アームＡ2 〜Ａ
8 で相互にバランスが取られている。

【００２５】また、スラストプレート３は第２ジャーナ
ルＪ2 および第３ジャーナルＪ3 のどちらか一方に設け
ればよく、第２ジャーナルＪ2 でもよい。第２ジャーナ
ルＪ2 に設けられる場合、第３および第４アームＡ3 、
Ａ4 に拡径部５が設けられ、第３アームＡ3 のカウンタ
ウェイトＷ3 は第７アームＡ7 のカウンタウェイトＷ5
よりも若干小さく形成される。

【００２６】次に、本発明に係る製造方法について説明
する。

【００２７】図５は本発明に係る製造方法の概念図を示
す。

【００２８】Ｖ型６気筒エンジンのクランクシャフト１
は素材を鍛造形成する場合、鍛造型の抜き方向の制限か
ら完成形状のままでは鍛造が困難なため、シャフトを型
抜きの容易な形状で鍛造したあと、第１、第２ジャーナ
ル間および第３、第４ジャーナル間を第２、第３ジャー
ナル間に対し、互いに逆方向に６０度ねじって完成形状
にするツイスト工法によって製作される。

【００２９】まずクランクシャフトの素材に図示しない
鍛造型で圧力をかけて鍛造形成する。その後鍛造形成さ
れたクランクシャフト１を図５に示すように、第１〜第
３アームＡ1 〜Ａ3 を第１ツイスト型６で、第４〜第６
アームＡ4 〜Ａ6 を固定型７で、第７〜第９アームＡ7
〜Ａ9 を第２ツイスト型８で保持する。その後固定型７
に対して第１ツイスト型６を、第１〜第３アームＡ1 〜
Ａ3 に設けられたカウンタウェイトＷ1 〜Ｗ3 を把持部
としてクランクシャフト前端から見て時計廻りに６０度
回転させ、同時に第２ツイスト型８を第７〜第９アーム
Ａ7 〜Ａ9 に設けられたカウンタウェイトＷ5 〜Ｗ7 を
把持部として反時計廻りに６０度回転させ、第２および
第３ジャーナルＪ2 、Ｊ3 をそれぞれ捩じって製作す
る。

【００３０】例えば、第３アームにおいては図７ａのよ
うに第３アームを第１ツイスト型６で上下方向（矢印１
０、１１）に保持し、その後上記固定型７に対しシャフ
ト前端から見て時計廻り（矢印１２）に６０度回転させ
る。その後、図７ｂのように第１ツイスト型６を上記保
持時と同一の方向、即ち上下方向（矢印１３、１４）に
抜く。その際、第１ツイスト型６と第３アームＡ3 が干
渉するため、ツイスト型とアームとの間には空間９が設
けられている。

【００３１】両ツイスト型６、８が回転する際、図７
ａ、ｂに示すように、例えば第３アームＡ3 では１５、
１６の部分に型６からの力が加えられて回転する。扇形
のカウンタウェイトＷ3 はこの力を有効に受け止めてア
ームＡ3 を確実に回転させるうえで効果的に作用する。
扇形ウェイトＷ3 のこの作用は該ウェイトＷ3 を有しな
い図６ａ、ｂの例と比較すれば明らかであり、図６ａ、
ｂの場合はアームに働く力の作用点が少ないためツイス
ト型とアームとの間に滑りを生じ易く、アームの確実な
回転が保障されない。

【００３２】なお、カウンタウェイトの形状は本実施例
の様に全てを扇形としても良いが、少なくとも型回転時
に捩じりの力を強く受ける第３および第７アームＡ3 、
Ａ7、即ちツイスト型で把持されるアームのうち最も内
側のアームのみを扇形としても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した様に本発明に係るクランク
シャフトによれば、シャフト全体の重量を低減できエン
ジンの過渡期における応答性が向上すると共に、製造時
の形状精度を確保できて製造不良が減少する。

【００３４】また請求項２のシャフトによればシャフト
製造時の形状精度を更に向上でき、請求項３のシャフト
によれば軸方向から見たバランスを確保でき、ツイスト
工法後の加工やバランス修正等が容易になり、更に形状
精度を向上できる。さらに、請求項４のシャフトによれ
ば、スラストプレートを設け、かつ軸方向のバランスも
確保したので、実用上特に有効である。

【００３５】また請求項５の製造方法によれば、７ウェ
イトクランクシャフトの様に、カウンタウェイトを一部
有しないクランクシャフトの製造時の形状精度を向上で
き、製造不良が減少する。

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクランクシャフトの側面図

【図２】図１における各矢視線に基づく断面図を示し、
図２ａはＩ−Ｉ線断面図、図２ｂはII−II線断面図、図
２ｃはIII −III 線断面図、図２ｄはIV−IV線断面図、
図２ｅはＶ−Ｖ線断面図、図２ｆはVI−VI線断面図、図
２ｇはVII −VII 線断面図、図２ｈはVIII−VIII線断面
図、図２ｉはIX−IX線断面図

【図３】本発明に係るクランクシャフト軸方向の各アー
ムのバランスを示す模式図

【図４】図１における第３ジャーナルの部分拡大図

【図５】本発明に係るクランクシャフトのツイスト工法
の概念図

【図６】従来技術における第３アームのツイスト型回転
前後の把持状態を示す断面図であり、図６ａは、第３ア
ームのツイスト型回転前の把持状態を示し、図６ｂは、
第３アームのツイスト型回転後の把持状態を示す。

【図７】本発明の実施例における第３アームのツイスト
型回転前後の把持状態を示す断面図であり、図７ａは、
第３アームのツイスト型回転前の把持状態を示し、図７
ｂは第３アームのツイスト型回転後の把持状態を示す。

【符号の説明】

１エンジンクランクシャフト６第１ツイスト型７固定型８第２ツイスト型Ｊ1 〜Ｊ4 第１〜第４ジャーナルＰ1 〜Ｐ6 第１〜第６ピンＡ1 〜Ａ9 第１〜第９アームＷ1 〜Ｗ7 第１〜第７カウンタウェイト

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年３月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】Ｖ型６気筒エンジンのクランクシャフ
トおよびその製造方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】Ｖ型６気筒エンジンに用いられるクラン
クシャフト１の一般的な構造は、図１に示す如くであ
り、シリンダブロックに軸受けを介して支持される４個
のジャーナルＪ１〜Ｊ４がシャフト前端すなわちエンジ
ン前方から後方に向かってそれぞれ略等間隔に配設され
る。また各気筒のピストンにコンロッドで結合されるピ
ンＰ１〜Ｐ６が各ジャーナルＪ１〜Ｊ４間にそれぞれ２
個づつ計６個配設され、これらの各ピンはクランクシャ
フトの回転中心軸に垂直な平面内にて上記中心軸を中心
として、互いに６０度づつ離隔して配置される。更に、
これらの各ジャーナルと各ピンとの間また各ピンとピン
との間を連結する９個のアームＡ１〜Ａ９が配置され、
各アームにはＶ型６気筒エンジンのクランクシャフト特
有のみそすり運動を打ち消すためのカウンタウェイトが
それぞれ設けられる。

【０００３】上記クランクシャフトの製造方法について
説明すると、クランクシャフト１は上記のとおり形状が
複雑であるためその素材を鍛造にて製作する場合、完成
形状のままでは型抜きが困難であり、従って該シャフト
を型抜きの容易な形状で鍛造した後、次に述べるツイス
ト工法により製作されることが考えられる。つまり該シ
ャフトの素材に図示しない鍛造型により圧力をかけ鍛造
成形したあと、図６および図７に示すように、第１、第
２ジャーナルＪ１、Ｊ２間を第１ツイスト型６で、第
２、第３ジャーナルＪ２、Ｊ３間を固定型７で、第３、
第４ジャーナルＪ３、Ｊ４間を第２ツイスト型８でそれ
ぞれ把持し、その後固定型７に対して第１ツイスト型６
をシャフト１前端から見て時計廻りに、また第２ツイス
ト型８を反時計廻りにそれぞれ６０度回転させ、第２、
第３ジャーナルＪ２、Ｊ３を捩じることにより完成形状
とする。

【０００４】図７ａ、ｂは第３アームＡ３を第１ツイス
ト型６で把持した状態を示す。シャフト１に対する第１
ツイスト型６の上述した型回転（矢印１２方向）前の把
持方向を図７ａの矢印１０、１１で示すとき、型回転後
の型抜き方向は図７ｂの矢印１３、１４で示され、該型
の作動装置の機構上の都合により上記矢印１０、１１と
同じ上下方向となる。９は上記型抜きの際、ツイスト型
とアームが干渉しないための必要な空間を示す。

【０００９】即ち、これらのクランクシャフトは第３お
よび第７アームＡ３、Ａ７にカウンタウェイトが設けら
れていないため、例えば第３アームＡ３と前記第１ツイ
スト型６との関係は前述した図７ａ、ｂのようになる。
第２ジャーナルＪ２に捩じりが付与されるため第２ジャ
ーナルＪ２に近い第３アームＡ３にも捩じりの力が加わ
るが、第３アームＡ３はカウンタウェイトを有しないた
め円形に近い単純形状であり、第１ツイスト型６による
引っ掛かり部分が少ないため該型６による保持力が低下
し、回転時に両者間の滑りが生じやすい。従って捩じれ
が充分に付与されなかったり、第２ジャーナルＪ２以外
の本来捩じれを生じさせない部分に捩じれが生じたりし
てツイスト工法後のシャフト形状精度が悪化し、このた
めピンが正しい位置とならず、更にその後の加工やバラ
ンス修正等のときに不良が出やすいといった問題を生じ
ることがあった。

【００１０】

【００１１】

【００１５】

【００１６】

【００１８】該シャフト１には、エンジンのシリンダブ
ロックに軸受けを介して回転自在に支持されるための４
個のジャーナルＪ１〜Ｊ４が、シャフト前端から後端に
向かってそれぞれ略等間隔に配設される。また上記各ジ
ャーナル間には、各気筒のピストンに連結されるコンロ
ッドの基端部を回転自在に支持するためのピンＰ１〜Ｐ
６がそれぞれ２個づつ配設され、これらの各ピンはクラ
ンクシャフトの回転中心軸に垂直な平面内にて、上記中
心軸を中心として互いに６０度づつ離隔して配置されて
いる。更に各ジャーナルと各ピンとの間および各ピンと
ピンとの間にはそれぞれアームＡ１〜Ａ９が配設され
る。

【００１９】上記９個のアームのうち、シャフト前端か
ら１、２、３、５、７、８、９番目の第１、第２、第
３、第５、第７、第８、第９アームＡ１、Ａ２、Ａ３、
Ａ５、Ａ７、Ａ８、Ａ９にはみそすり運動を打ち消すた
めのカウンタウェイトＷ１〜Ｗ７がそれぞれ設けられる
が、４番目と６番目の第４および第６アームＡ４、Ａ６
にはカウンタウェイトは設けられていない。なお、各カ
ウンタウェイトはいずれも先端に向けて拡開する扇形の
形状となっている。

【００２０】各カウンタウェイトは互いに質量が異な
り、両端の第１および第９アームのカウンタウェイトＷ
１、Ｗ７が最大の質量を有する。次いで各ジャーナル間
中央のアームのカウンタウェイトＷ２、Ｗ４、Ｗ６が大
きな質量を持ち、残る２つのカウンタウェイトＷ３、Ｗ
５が最小質量となるが、第４および第６アームＡ４、Ａ
６はカウンタウェイトを有しないため、更に軽量とな
る。

【００２１】従って上記各カウンタウェイトＷ１〜Ｗ７
の質量の関係は下式Ｗ１≒Ｗ７＞Ｗ２≒Ｗ４≒Ｗ６＞Ｗ３≒Ｗ５で表される。

【００２２】図２ａないし図２ｆ、及び図３ａないし図
３ｃ、更に図４に示されるようにクランクシャフト１を
軸方向に見ると、第１ピンＰ１が上位にあるとき、第１
カウンタウェイトＷ１はシャフト中心に対し下位に、第
７カウンタウェイトＷ７は上位に配設されており、第１
アームと第９アームとで相互に軸方向から見てバランス
が取られている。また、クランクシャフト中心に対し
て、第２カウンタウェイトＷ２は第１および第２ピンＰ
１、Ｐ２、第３カウンタウェイトＷ３は第２ピンＰ２、
第４カウンタウェイトＷ４は第３および第４ピンＰ３、
Ｐ４、第５カウンタウェイトＷ２は第５ピンＰ５、第６
カウンタウェイトＷ６は第５および第６ピンＰ５、Ｐ６
の略反対側にそれぞれ配設されている。

【００２３】また図５に示されるように第３ジャーナル
Ｊ３を挟む第６および第７アームＡ６、Ａ７には、ジャ
ーナル廻りに円形状に張り出された拡径部５が形成され
ている。更に該拡径部５とシリンダブロック２との間に
は、別体のスラストプレート３が拡径部５に対し摺動自
在に介在されている。該スラストプレート３はシリンダ
ブロック長手方向に対してクランクシャフト１の前後の
位置決めを行い、上記拡径部に支持されている。また、
該スラストプレート３は上記拡径部５の外周に沿うよう
に、シリンダブロック側と図示しないベアリングキャッ
プ側の半円弧形状の２個に分けてそれぞれシリンダブロ
ックおよびベアリングキャップに固定されている。４は
前記した軸受け用のメタルである。

【００２４】第７アームＡ７は拡径部５を有するため、
第７アームＡ７のカウンタウェイトＷ５は第３アームＡ
３のカウンタウェイトＷ３よりも若干小さく形成されて
いる。こうすることにより、第２〜第８アームＡ２〜Ａ
８で相互にバランスが取られている。

【００２５】また、スラストプレート３は第２ジャーナ
ルＪ２および第３ジャーナルＪ３のどちらか一方に設け
ればよく、第２ジャーナルＪ２でもよい。第２ジャーナ
ルＪ２に設けられる場合、第３および第４アームＡ３、
Ａ４に拡径部５が設けられ、第３アームＡ３のカウンタ
ウェイトＷ３は第７アームＡ７のカウンタウェイトＷ５
よりも若干小さく形成される。

【００２７】図６は本発明に係る製造方法の概念図を示
す。

【００２９】まずクランクシャフトの素材に図示しない
鍛造型で圧力をかけて鍛造形成する。その後鍛造形成さ
れたクランクシャフト１を図６に示すように、第１〜第
３アームＡ１〜Ａ３を第１ツイスト型６で、第４〜第６
アームＡ４〜Ａ６を固定型７で、第７〜第９アームＡ７
〜Ａ９を第２ツイスト型８で保持する。その後固定型７
に対して第１ツイスト型６を、第１〜第３アームＡ１〜
Ａ３に設けられたカウンタウェイトＷ１〜Ｗ３を把持部
としてクランクシャフト前端から見て時計廻りに６０度
回転させ、同時に第２ツイスト型８を第７〜第９アーム
Ａ７〜Ａ９に設けられたカウンタウェイトＷ５〜Ｗ７を
把持部として反時計廻りに６０度回転させ、第２および
第３ジャーナルＪ２、Ｊ３をそれぞれ捩じって製作す
る。

【００３０】例えば、第３アームにおいては図８ａのよ
うに第３アームを第１ツイスト型６で上下方向（矢印１
０、１１）に保持し、その後上記固定型７に対しシャフ
ト前端から見て時計廻り（矢印１２）に６０度回転させ
る。その後、図８ｂのように第１ツイスト型６を上記保
持時と同一の方向、即ち上下方向（矢印１３、１４）に
抜く。その際、第１ツイスト型６と第３アームＡ３が干
渉するため、ツイスト型とアームとの間には空間９が設
けられている。

【００３１】両ツイスト型６、８が回転する際、図８
ａ、ｂに示すように、例えば第３アームＡ３では１５、
１６の部分に型６からの力が加えられて回転する。扇形
のカウンタウェイトＷ３はこの力を有効に受け止めてア
ームＡ３を確実に回転させるうえで効果的に作用する。
扇形ウェイトＷ３のこの作用は該ウェイトＷ３を有しな
い図７ａ、ｂの例と比較すれば明らかであり、図７ａ、
ｂの場合はアームに働く力の作用点が少ないためツイス
ト型とアームとの間に滑りを生じ易く、アームの確実な
回転が保障されない。

【００３２】なお、カウンタウェイトの形状は本実施例
の様に全てを扇形としても良いが、少なくとも型回転時
に捩じりの力を強く受ける第３および第７アームＡ３、
Ａ７、即ちツイスト型で把持されるアームのうち最も内
側のアームのみを扇形としても良い。

【００３３】

【００３４】また請求項２のシャフトによればシャフト
製造時の形状糟度を更に向上でき、請求項３のシャフト
によれば軸方向から見たバランスを確保でき、ツイスト
工法後の加工やバランス修正等が容易になり、更に形状
精度を向上できる。さらに、請求項４のシャフトによれ
ば、スラストプレートを設け、かつ軸方向のバランスも
確保したので、実用上特に有効である。

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクランクシャフトの側面図

【図２】図１における各矢視線に基づく断面図を示し、
図２ａはＩ−Ｉ線断面図、図２ｂはＩＩ＝ＩＩ線断面
図、図２ｃはＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図２ｄはＩＶ−
ＩＶ線断面図、図２ｅはＶ−Ｖ線断面図、図２ｆはＶＩ
−ＶＩ線断面図

【図３】図１における各矢視線に基づく断面図を示し、
図３ａはＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、図３ｂはＶＩＩＩ−
ＶＩＩＩ線断面図、図３ｃはＩＸ−ＩＸ線断面図

【図４】本発明に係るクランクシャフト軸方向の各アー
ムのバランスを示す模式図

【図５】図１における第３ジャーナルの部分拡大図

【図６】本発明に係るクランクシャフトのツイスト工法
の概念図

【図７】従来技術における第３アームのツイスト型回転
前後の把持状態を示す断面図であり、図７ａは、第３ア
ームのツイスト型回転前の把持状態を示し、図７ｂは、
第３アームのツイスト型回転後の把持状態を示す。

【図８】本発明の実施例における第３アームのツイスト
型回転前後の把持状態を示す断面図であり、図８ａは、
第３アームのツイスト型回転前の把持状態を示し、図８
ｂは第３アームのツイスト型回転後の把持状態を示す。

【符号の説明】１エンジンクランクシャフト６第１ツイスト型７固定型８第２ツイスト型Ｊ１〜Ｊ４第１〜第４ジャーナルＰ１〜Ｐ６第１〜第６ピンＡ１〜Ａ９第１〜第９アームＷ１〜Ｗ７第１〜第７カウンタウェイト

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図４】

【図２】

【図３】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長野修治東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者金井敏和東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前端から後端に向けて、順に第１〜第４
ジャーナルが設けられるとともに、第１、第２ジャーナ
ル間に第１、第２ピンが、第２、第３ジャーナル間に第
３、第４ピンが、第３、第４ジャーナル間に第５、第６
ピンがそれぞれ設けられ、更に上記各ジャーナルと各ピ
ンとの間、および各ピンとピンとの間が第１〜第９アー
ムで順に連結されたＶ型６気筒エンジンのクランクシャ
フトにおいて、該第１〜第９アームのうち第１、第２、
第３、第５、第７、第８、第９アームにのみ第１〜第７
カウンタウェイトがそれぞれ配設されたことを特徴とす
るＶ型６気筒エンジンのクランクシャフト。
【請求項２】上記第３カウンタウェイトおよび第５カ
ウンタウェイトを先端に向けて広がる扇形の形状とした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のＶ型６
気筒エンジンのクランクシャフト。
【請求項３】クランクシャフトの中心に対して上記第
１ピンが上位にあるとき第１、第７カウンタウェイトが
それぞれ下位と上位に位置し、第２カウンタウェイトが
第１および第２ピン、第３カウンタウェイトが第２ピ
ン、第４カウンタウェイトが第３および第４ピン、第５
カウンタウェイトが第５ピン、第６カウンタウェイトが
第５および第６ピンのそれぞれ略反対側に位置し、上記
第１および第７カウンタウェイトが最大の質量を有する
と共に軸方向から見て上記第１アームと第９アームとが
相互にバランスが取られており、第２、第４、第６カウ
ンタウェイトが第１および第７カウンタウェイトの次に
大きな質量を持ち、第３、第５カウンタウェイトが最も
小さな質量を持ち、かつ第２〜第８アームで相互にバラ
ンスが取られていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項および第２項に記載のＶ型６気筒エンジンのクラン
クシャフト。
【請求項４】上記第２ジャーナルまたは第３ジャーナル
のうちスラストプレートが配設される一方のジャーナル
に隣接する両アームには上記スラストプレートとの当接
面をなす拡径部が設けられており、上記第３アームまた
は第７アームのうち上記拡径部が設けられた一方のアー
ムのカウンタウェイトの方が他方のアームのカウンタウ
ェイトより小さく形成されたことを特徴とする特許請求
の範囲第４項に記載のＶ型６気筒エンジンのクランクシ
ャフト。
【請求項５】前端から後端に向かって、順次第１〜第
４ジャーナルが設けられるとともに、第１、第２ジャー
ナル間に第１、第２ピンが、第２、第３ジャーナル間に
第３、第４ピンが、第３、第４ジャーナル間に第５、第
６ピンが設けられ、上記各ジャーナルと各ピンとの間、
および各ピンとピンとの間が第１〜第９アームで連結さ
れ、該アームのうち第２、第３ジャーナル間に位置する
第４アームと第６アームを除く７個のアームにのみカウ
ンタウェイトがそれぞれ配設されるとともに各ピンは互
いに軸線回りに設定相対位相差を有するようにして配設
されたＶ型６気筒エンジンのクランクシャフトの製造方
法であって、上記第１ピン、第２ピン間の相対位相差と
第３ピン、第４ピン間の相対位相差と第５ピン、第６ピ
ン間の相対位相差とがそれぞれ予め設定された相対位相
差となるようにして素材から鍛造にて各ジャーナル、ア
ーム、ピンを一体成形する工程と、少なくとも第４アー
ムと第６アームを固定型で、少なくとも第３アームを第
１ツイスト型で、少なくとも第７アームを第２ツイスト
型でそれぞれ把持し、各ツイスト型を固定型に対し互い
に逆方向に回転させることにより、第２ジャーナルおよ
び第３ジャーナルに捩じりを加えて第２ピン、第３ピン
間の相対位相差および第４ピン、第５ピン間の相対位相
さを予め設定された相対位相差に一致させる工程とを備
えたことを特徴とするＶ型６気筒エンジンのクランクシ
ャフトの製造方法。