JPS5952305B2 - ４サイクル直列形６気筒内燃機関のクランク軸 - Google Patents
４サイクル直列形６気筒内燃機関のクランク軸Info
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- JPS5952305B2 JPS5952305B2 JP10008175A JP10008175A JPS5952305B2 JP S5952305 B2 JPS5952305 B2 JP S5952305B2 JP 10008175 A JP10008175 A JP 10008175A JP 10008175 A JP10008175 A JP 10008175A JP S5952305 B2 JPS5952305 B2 JP S5952305B2
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- internal combustion
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 15
- 229910000897 Babbitt (metal) Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/24—Compensation of inertia forces of crankshaft systems by particular disposition of cranks, pistons, or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1848—Number of cylinders twelve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、新規なクランク配置を有する４サイクル直列
形６気筒内燃機関のクランク軸に関するものである。
形６気筒内燃機関のクランク軸に関するものである。
従来の４サイクル直列形６気筒内燃機関（４サイクルＶ
形１２気筒内燃機関も原理は同じである）においては、
そのクランク軸のクランク配置は、ほとんどが第１図お
よび第２図に示すごときものであり、その着火順序およ
び着火間隔は、１２Ｑ’゛ １２００１２００１２００
１２００１２００１−４−２−６−３−５−１であり、
着火間隔は１２００の等間隔である。
形１２気筒内燃機関も原理は同じである）においては、
そのクランク軸のクランク配置は、ほとんどが第１図お
よび第２図に示すごときものであり、その着火順序およ
び着火間隔は、１２Ｑ’゛ １２００１２００１２００
１２００１２００１−４−２−６−３−５−１であり、
着火間隔は１２００の等間隔である。
従来、このようなクランク配置および着火順序が採用さ
れる理由は、ピストンや連接棒小端部などの往復部質量
の慣性力による一次および二次の不平衡力および不平衡
偶力が０となり、外部的完全バランスが得られることと
、上述したごと＜等間隔着火機関が得られることである
。しかしながら、このクランク配置は、Ｎｏ．３スロー
とＮｏ．４スローの位相が一致しているこことに起因す
る次のような非常に大きな欠点を有している。その一つ
は、第３図に示すクランク軸１のＪｆ６．３スロー２と
Ｎｏ．４スロー３のピンジヤーナルスミ肉部Ｐｏおよび
Ｐ、、およびメインジャーナル４のスミ肉部Ｍ、および
Ｍｏに、他のスミ肉部に比べて異常に大きな集中応力が
発生し、その大きさは他の部分の２倍程度に達すること
もあることである。
れる理由は、ピストンや連接棒小端部などの往復部質量
の慣性力による一次および二次の不平衡力および不平衡
偶力が０となり、外部的完全バランスが得られることと
、上述したごと＜等間隔着火機関が得られることである
。しかしながら、このクランク配置は、Ｎｏ．３スロー
とＮｏ．４スローの位相が一致しているこことに起因す
る次のような非常に大きな欠点を有している。その一つ
は、第３図に示すクランク軸１のＪｆ６．３スロー２と
Ｎｏ．４スロー３のピンジヤーナルスミ肉部Ｐｏおよび
Ｐ、、およびメインジャーナル４のスミ肉部Ｍ、および
Ｍｏに、他のスミ肉部に比べて異常に大きな集中応力が
発生し、その大きさは他の部分の２倍程度に達すること
もあることである。
このため、それらのスミ肉部Ｐｏ、Ｐｏ、Ｍｏ、Ｍｏな
どから亀裂が生じ、これがクランク軸の折損に至る場合
がある。従つて、このようなスミ肉部の応力を下げるた
め、Ｎｏ．３スロー２のアーＮｏ．５およびＮｏ．４ス
ロー３のアーＮｏ．６の厚さＴを他のスローのアーＮｏ
．厚さより大きくしているが、必然的に、Ｎｏ．３シリ
ンダとＮｏ．４シリンダのピッチが広がり、機関全長と
機関重量の増大を免れ得ない。他の一つの欠点は、Ｎｏ
．３スロー２とＮｏ．４スロー３の位相が一致している
ため、Ｎｏ．３シリンダおよびＮｏ．４シリンダにおい
て発生する往復部質量や回転部質量による慣性力の方向
が一致し、メインジャーナル４の主軸受メタル７に過大
な荷重が加わり、しばしば、事故・損傷の原因となるこ
とである。
どから亀裂が生じ、これがクランク軸の折損に至る場合
がある。従つて、このようなスミ肉部の応力を下げるた
め、Ｎｏ．３スロー２のアーＮｏ．５およびＮｏ．４ス
ロー３のアーＮｏ．６の厚さＴを他のスローのアーＮｏ
．厚さより大きくしているが、必然的に、Ｎｏ．３シリ
ンダとＮｏ．４シリンダのピッチが広がり、機関全長と
機関重量の増大を免れ得ない。他の一つの欠点は、Ｎｏ
．３スロー２とＮｏ．４スロー３の位相が一致している
ため、Ｎｏ．３シリンダおよびＮｏ．４シリンダにおい
て発生する往復部質量や回転部質量による慣性力の方向
が一致し、メインジャーナル４の主軸受メタル７に過大
な荷重が加わり、しばしば、事故・損傷の原因となるこ
とである。
従つて、これを防止するため、この主軸受メタル７だけ
その巾を他の主軸受メタルの巾よりも広くしたり、ある
いはＮｏ．３スローのアーＮｏ．５やＮｏ．４スローの
アーＮｏ．６に大きなカウンタウェイトを付加して、軸
受性能を確保しているが、軸受性能は確保される反面、
第一の欠点と同様に、屋３シリンダと屋４シリンダのピ
ツチが大きくなつて機関全長が長くなり、さらに、大き
なカウンタウエイトのため機関重量も増すなどの欠点を
有している。〔発明の目的〕 本発明は、このような従来の欠点を解消した４サイクル
直列形６気筒内燃機関のクランク軸を提供することを目
的とするものである。
その巾を他の主軸受メタルの巾よりも広くしたり、ある
いはＮｏ．３スローのアーＮｏ．５やＮｏ．４スローの
アーＮｏ．６に大きなカウンタウェイトを付加して、軸
受性能を確保しているが、軸受性能は確保される反面、
第一の欠点と同様に、屋３シリンダと屋４シリンダのピ
ツチが大きくなつて機関全長が長くなり、さらに、大き
なカウンタウエイトのため機関重量も増すなどの欠点を
有している。〔発明の目的〕 本発明は、このような従来の欠点を解消した４サイクル
直列形６気筒内燃機関のクランク軸を提供することを目
的とするものである。
この目的を達成する本発明は、クランク軸］のスロ一を
、フライホイール８側から順次ｆ）．６，煮５，ｆＬ４
，應３，黒２，黒１とし、該フライホイール８の反対側
からフライホイール８側に向つて見て右回りに回転する
クランク軸１を、その：黒１ど應２、ｆ）．２ど應３、
洗４ど屋５及び黒５と黒６のスロ一の位相がタランク軸
１の回転方向と反対方向にそれぞれ１２０゜ずれるよう
に構成すると共に、中央部の應３ど應４のスロ一の位相
がタランク軸１の回転方向に６０゜ずれるように構成し
た４サイクル直列形６気筒内燃機関のクランク軸から構
成され、また本発明は、４サイクル直列形６気筒内燃機
関と原理が同じである４サイタルＶ形１２気筒内燃機関
のクランク軸に適用できる。
、フライホイール８側から順次ｆ）．６，煮５，ｆＬ４
，應３，黒２，黒１とし、該フライホイール８の反対側
からフライホイール８側に向つて見て右回りに回転する
クランク軸１を、その：黒１ど應２、ｆ）．２ど應３、
洗４ど屋５及び黒５と黒６のスロ一の位相がタランク軸
１の回転方向と反対方向にそれぞれ１２０゜ずれるよう
に構成すると共に、中央部の應３ど應４のスロ一の位相
がタランク軸１の回転方向に６０゜ずれるように構成し
た４サイクル直列形６気筒内燃機関のクランク軸から構
成され、また本発明は、４サイクル直列形６気筒内燃機
関と原理が同じである４サイタルＶ形１２気筒内燃機関
のクランク軸に適用できる。
以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本発明による４サイタル直列形６気筒内燃機関（４サイ
クルＶ形１２気筒内燃機関も原理は同じである）のクラ
ンク軸においてはクランク軸のクランク配置は第４図お
よび第５図に示すごとくに構成され、その着火順序およ
び着火間隔は、１８０、６０着１８０お６０着１８０は
６００１−４−３−６−２−５−１である。
クルＶ形１２気筒内燃機関も原理は同じである）のクラ
ンク軸においてはクランク軸のクランク配置は第４図お
よび第５図に示すごとくに構成され、その着火順序およ
び着火間隔は、１８０、６０着１８０お６０着１８０は
６００１−４−３−６−２−５−１である。
すなわち、第４図のように、タランク軸をＢ方向すなわ
ちフライホイールの反対側からフライホイール側に向つ
て見て右回転するクランク軸のスロ一をＢ側より順次煮
１，煮２，黒３，煮４，屋５，應６とすると、各スロ一
の位相は、第５図に示すように、Ｊ６．ｌと黒２、黒２
と應３、屋４ど應５及び煮５と屈６のスロ一の位相がク
ランク軸１の回転方向（Ｒ方向）と反対方向にそれぞれ
１２０゜ずれるように構成されると共に、特に中央部の
應３と蚤４のスロ一の位相がクランク軸１の回転方向（
Ｒ方向）に６０゜ずれるように構成される。このような
構成を有する機関のクランク軸のピンスミ肉等価応力片
振巾を、共に出力３６０ＰＳ／２，１００ｒｐｍ、燃焼
最高圧力ＰｍａＸ＝１１０ｋｇ／Ｃ［Ｎ２の同一条件で
、従来のものと比較した実験結果は、第６図の通りであ
る。
ちフライホイールの反対側からフライホイール側に向つ
て見て右回転するクランク軸のスロ一をＢ側より順次煮
１，煮２，黒３，煮４，屋５，應６とすると、各スロ一
の位相は、第５図に示すように、Ｊ６．ｌと黒２、黒２
と應３、屋４ど應５及び煮５と屈６のスロ一の位相がク
ランク軸１の回転方向（Ｒ方向）と反対方向にそれぞれ
１２０゜ずれるように構成されると共に、特に中央部の
應３と蚤４のスロ一の位相がクランク軸１の回転方向（
Ｒ方向）に６０゜ずれるように構成される。このような
構成を有する機関のクランク軸のピンスミ肉等価応力片
振巾を、共に出力３６０ＰＳ／２，１００ｒｐｍ、燃焼
最高圧力ＰｍａＸ＝１１０ｋｇ／Ｃ［Ｎ２の同一条件で
、従来のものと比較した実験結果は、第６図の通りであ
る。
図から明らかなように、従来機関のクランク軸の応力は
、特に黒３スロ一および黒４スロ一部分（第３図のＰ３
，Ｐ４部分）で高く、その他のスロ一では低いが、一方
、本発明による機関のクランタ軸では、応力は、フライ
ホイール８側の屈６スロ一に近づく程高くなるが、全体
としては従来機関のクランク軸よりも低く、各スロ一全
体に亘つて均一化され、屈３スロ一およびｆ）．４スロ
一（第３図のＰ３，Ｐ４部分）では特に高い値を示して
いない。ピンスミ肉等価応力片振巾の最大値は、従来機
関のクランク軸では、１３．３５ｋｇ／Ｃｎｌ２（ｆ）
．３スロ一部分で）であり、一方、本発明による機関の
クランク軸では、１０．５１ｋｇ／Ｃｍ２（黒６スロ一
部分で）であり、本発明による機関のクランク軸の方が
約２１％減少することが実測された。また、ピストンや
連接棒小端部の往復部質量による理論上の第一次および
第二次の不平衡力および不平衡偶力を、従来の４サイク
ル直列形６気筒内燃機関および４サイクル直列形３気筒
内燃機関と、本発明による内燃機関とを比較すると次表
のごとくになる。
、特に黒３スロ一および黒４スロ一部分（第３図のＰ３
，Ｐ４部分）で高く、その他のスロ一では低いが、一方
、本発明による機関のクランタ軸では、応力は、フライ
ホイール８側の屈６スロ一に近づく程高くなるが、全体
としては従来機関のクランク軸よりも低く、各スロ一全
体に亘つて均一化され、屈３スロ一およびｆ）．４スロ
一（第３図のＰ３，Ｐ４部分）では特に高い値を示して
いない。ピンスミ肉等価応力片振巾の最大値は、従来機
関のクランク軸では、１３．３５ｋｇ／Ｃｎｌ２（ｆ）
．３スロ一部分で）であり、一方、本発明による機関の
クランク軸では、１０．５１ｋｇ／Ｃｍ２（黒６スロ一
部分で）であり、本発明による機関のクランク軸の方が
約２１％減少することが実測された。また、ピストンや
連接棒小端部の往復部質量による理論上の第一次および
第二次の不平衡力および不平衡偶力を、従来の４サイク
ル直列形６気筒内燃機関および４サイクル直列形３気筒
内燃機関と、本発明による内燃機関とを比較すると次表
のごとくになる。
但し、
Ｆ＝Ｍｐ−ｒ・ω２
λ＝Ｌ／Ｒ
ｍｐ：往復部質量
ｒ：タランク回転半径
ω：機関回転角速度
Ｌ：連接棒長さ
１：シリンダピツチ
上表から明らかなように、本発明による機関においては
二次の不平衡偶力が残るが、しかしながら、これは値と
してはわずかであつて、実用上は何ら問題とならないも
のである。
二次の不平衡偶力が残るが、しかしながら、これは値と
してはわずかであつて、実用上は何ら問題とならないも
のである。
本発明による４サイクル直列形６気筒内燃機関のタラン
ク軸は、クランク軸１のスロ一を、フライホイール８側
から順次′ｆ）．６，黒５，黒４，屋３，黒２ＪＪｆ６
．１とし、該フライホイール８の反対側からフライホイ
ール８側に向つて右回りに回転するクランク軸１を、そ
の屋１と應２、屋２と屋３、黒４と洗５及び黒５と應６
のスロ一の位相がクランタ軸１の回転方向と反対方向に
それぞれ１２０゜ずれるように構成すると共に、中央部
の屋３と黒４のスロ一の位相がクランク軸１の回転方向
に６０゜ずれるように構成したもので、このようにタラ
ンク軸中央部の黒３スロ一および屋４スロ一間の位相が
６０゜ずれるように構成したことにより、屋３スロ一と
黒４スロ一のピンジヤーナルスミ肉部およびメインジャ
ーナル部スミ肉部の応力を従来機関のクランク軸より大
巾に減少させて、スミ肉部応力を全スロ一に亘つて均一
化させることがで゛きる。
ク軸は、クランク軸１のスロ一を、フライホイール８側
から順次′ｆ）．６，黒５，黒４，屋３，黒２ＪＪｆ６
．１とし、該フライホイール８の反対側からフライホイ
ール８側に向つて右回りに回転するクランク軸１を、そ
の屋１と應２、屋２と屋３、黒４と洗５及び黒５と應６
のスロ一の位相がクランタ軸１の回転方向と反対方向に
それぞれ１２０゜ずれるように構成すると共に、中央部
の屋３と黒４のスロ一の位相がクランク軸１の回転方向
に６０゜ずれるように構成したもので、このようにタラ
ンク軸中央部の黒３スロ一および屋４スロ一間の位相が
６０゜ずれるように構成したことにより、屋３スロ一と
黒４スロ一のピンジヤーナルスミ肉部およびメインジャ
ーナル部スミ肉部の応力を従来機関のクランク軸より大
巾に減少させて、スミ肉部応力を全スロ一に亘つて均一
化させることがで゛きる。
また、黒３スロ一と煮４スロ一の間の主軸受メタルに掛
かる荷重も減少するので、煮３スローアームおよび黒４
スローアームの厚さとｆ）．３スロ一と黒４スロ一間の
主軸受メタルの巾を減少させることができ、このため機
関全長を短くかつ機関重量を軽くできる。また、黒３ス
ローアームおよび煮４スローアームのカウンタウエイト
を小さくできるので、さらにその分だけ機関重量を軽減
することができ、このため機関全体をコンパクトに製作
することができる。
かる荷重も減少するので、煮３スローアームおよび黒４
スローアームの厚さとｆ）．３スロ一と黒４スロ一間の
主軸受メタルの巾を減少させることができ、このため機
関全長を短くかつ機関重量を軽くできる。また、黒３ス
ローアームおよび煮４スローアームのカウンタウエイト
を小さくできるので、さらにその分だけ機関重量を軽減
することができ、このため機関全体をコンパクトに製作
することができる。
第１図は従来機関のクランク軸のクランク配置を示す斜
視略図、第２図は第］図のＡ矢視図、第３図はクランク
軸中央部の一般的な構造を示す側面図、第４図は本発明
による機関のクランク軸のクランク配置を示す斜視略図
、第５図は第４図のＢ矢視図、第６図は従来および本発
明による機関のクランク軸の応力測定結果を示すグラフ
である。 １・・・・・・クランク軸、８・・・・・・フライホイ
ール。
視略図、第２図は第］図のＡ矢視図、第３図はクランク
軸中央部の一般的な構造を示す側面図、第４図は本発明
による機関のクランク軸のクランク配置を示す斜視略図
、第５図は第４図のＢ矢視図、第６図は従来および本発
明による機関のクランク軸の応力測定結果を示すグラフ
である。 １・・・・・・クランク軸、８・・・・・・フライホイ
ール。
Claims (1)
- １ クランク軸１のスローを、フライホイール８側から
順次Ｎｏ．６、Ｎｏ．５、Ｎｏ．４、Ｎｏ．３、Ｎｏ．
２、Ｎｏ．１とし、該フライホイール８の反対側からフ
ライホイール８側に向つて見て右回りに回転するクラン
ク軸１を、そのＮｏ．１とＮｏ．２、Ｎｏ．２とＮｏ．
３、Ｎｏ．４とＮｏ．５及びＮｏ．５とＮｏ．６のスロ
ーの位相がクランク軸１の回転方向と反対方向にそれぞ
れ１２０゜ずれるように構成すると共に、中央部のＮｏ
．３とＮｏ．４のスローの位相がクランク軸１の回転方
向に６０゜ずれるように構成した４サイクル直列形６気
筒内燃機関のクランク軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008175A JPS5952305B2 (ja) | 1975-08-20 | 1975-08-20 | ４サイクル直列形６気筒内燃機関のクランク軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008175A JPS5952305B2 (ja) | 1975-08-20 | 1975-08-20 | ４サイクル直列形６気筒内燃機関のクランク軸 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5224606A JPS5224606A (en) | 1977-02-24 |
| JPS5952305B2 true JPS5952305B2 (ja) | 1984-12-19 |
Family
ID=14264480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10008175A Expired JPS5952305B2 (ja) | 1975-08-20 | 1975-08-20 | ４サイクル直列形６気筒内燃機関のクランク軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952305B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317127Y2 (ja) * | 1985-02-15 | 1991-04-11 | ||
| JPH0317126Y2 (ja) * | 1985-02-15 | 1991-04-11 | ||
| JPH0349006B2 (ja) * | 1985-02-15 | 1991-07-26 | Sharp Kk |
-
1975
- 1975-08-20 JP JP10008175A patent/JPS5952305B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317127Y2 (ja) * | 1985-02-15 | 1991-04-11 | ||
| JPH0317126Y2 (ja) * | 1985-02-15 | 1991-04-11 | ||
| JPH0349006B2 (ja) * | 1985-02-15 | 1991-07-26 | Sharp Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5224606A (en) | 1977-02-24 |
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