JPS629020A - 多気筒エンジンのクランクシヤフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野）　　　゛ 本発明は自動二輪車などの多気筒エンジンに適したクラ
ンクシャフトに関する。

（従来技術） 一般にこの種の多気筒エンジンは、車体に対してｔｔ置
きに搭載されるが、多気筒であるが改にクランクシャフ
トが長くなり、クランクアームが車体の側方に張り出す
ことになる。すなわち、多気筒エンジン用のクランクシ
ャフトは気筒の数だけピストンのコネクティングロッド
と連結されるクランクピン、およびこれらクランクピン
の両側に連なるクランクアームを有することから＠長が
長くなるのであり、クランクケース幅を狭めるためには
クランクシャツ１〜の全長を極力短くする必要がある。

ところで、クランクシャフトに与えられる出力をカムシ
ャフトや発電機に伝達する動力伝達手段としては、クラ
ンクシャツｌ−に同軸的に削成したスプロケット等の駆
ｆｌＪ歯車を介して回転駆動ざ往るのが一般的であるが
、このようにすると駆８歯車を削成する分だけクランク
軸全長を長くしなくてはならず、従ってクランクケース
幅がより増大する不具合がある。

すなわち、多気筒エンジンのクランクシャフトにおいて
、特に高出力エンジンの場合−には、強度上、クランク
アームの両側にジャーナル部（軸受）を設けるのが一般
的で、例えば４気筒エン°ジンでエンジン中央にカムシ
ャフトあるいはカムチェーン駆動用のスプロケットなど
を削成した場合、第２番目の気筒と第３ｆｒ目の気筒に
対応する組のクランクアーム間のスパンが拡がるため、
第２気筒対応のクランクアームの右側（第１気筒を左端
とする）と第３気筒対応のクランクアームの左側にそれ
ぞれジャーナル部を設け、全部で６個のジャーナル部と
する。

ところが、さらにエンジン全幅を狭くするため従来、ク
ランクシャフト端部に取付けていた発電機（ジェネレー
タ）を、クランクケース背面に取付ける場合、背面に設
けた発電機を駆動するために上記第２気筒対応のクラン
クアームとカムシャフト駆動用のスプロケットの間にギ
ヤまたはスプロケットを削成すると、第２気筒対応のク
ランクアーム右側のジャープル部を設【プられないため
、５個のジャーナル部となる。このため第２気筒対応の
クランクアームの軸受スパンが他の気筒に対応するもの
に比べ広くならざるを冑ない。

このようなりランクシャフトは、例えば特開昭５６−１
１８５２３号公報に開示されているが、これを以下第５
図を用いて説明する。ｌａ、１ｂ。

２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂおよび４ａ、４ｂＧ、ｔそれぞ
れ第１〜第４気筒に対応した各組の対となったクランク
アーム、５は各気筒のピストンと連結されるクランクピ
ン、６はジャーナル部で、第２気筒と第３気筒に対応す
るクランクアーム対のうち、クランクアーム２ｂと３ａ
の間にクランクアーム２ｂ側からジャーナル部と同軸に
発′Ｆｉ機駆動用スブロケッｌ−７、カムシャフト駆動
用スプロケット８およびジャーナル部６が設けられてい
る。なお、クランクアーム３ｂはジャーナル部６と同軸
であって外周に出力を取出すための駆動歯車９が刻設さ
れている。このように発電機駆動用スプロケット７等を
設けるために、それに隣接する第２気筒に対応する組の
クランクアーム２ａ、　２ｂの軸受スパンは他に比べ広
くなる。

一方、クランクアームには回転質量および質量的バラン
スをとるために適度のアンバランスウェイトｗ、ｗ’が
取付けられ、このアンバランスウェイトｗ、ｗ’　は通
常、クランクアームに分散してクランクアームと兼用し
て設けられている。すなわち第２気筒および第３気筒に
対応するクランクアーム２ｂ、２ａのアンバランスウェ
イトＷ′部およびクランクアーム３ａのアンバランスウ
ェイトＷ部がジャーナル部６の一方側に膨出した形状を
なし、クランクアーム２ａとクランクアーム２ｂのアン
バランスウェイトの合計とクランクアーム３ａのアンバ
ランスウェイトの量は同じとされている。そして、また
第１気筒と第４気筒における内側のクランクアーム１ｂ
および４ａは、アンバランスウェイトＷ部がジャーナル
部６に対して、上記クランクアーム２ｂ、　２ａのアン
バランスウェイトＷ′部およびクランクアーム３ａのア
ンバランスウェイトＷ部とは反対側に膨出した形状をな
している。

いま第６図（ｂ）に承り−ごとく、上記第２気筒に対応
するクランクアーム２ａ、　２ｂに注目すると、アンバ
ランスウェイトＷ′が均等分割されているが、エンジン
運転中は、クランクシレフト回転による慣性力とビスＩ
−ン、コンロッドを介してのエンジン爆発力がクランク
ピン５にかかる。ところが、この第２気筒対応のクラン
クアーム対の軸受スパンが広いため、この部分のクラン
クピン５にかかる応力、すなわち曲げモーメントは他の
クランクアーム対に比べ高くなる。この応力は第６図（
ｂ）のΔ部において大きく、したがって高速回転エンジ
ンにおいて、この部分で破損に至るおそれがある。

（発明の目的） 本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたもので、カム
シャフトや発電機を駆動するためのスプロケットなどを
組となったクランクアームの相Ｕ問に並列に設置して軸
受を省きクランクシャフト全長の短縮を図るとともに、
軸受間が広がってちクランクピンにかがる応力を軽減で
き堅牢性の向上ヲ図ることができる多気筒エンジンのク
ランクシ１／フトを提供するものである。

（発明の構成） 本発明の多気筒エンジンのクランクシャフトは、各気筒
のピストンと連結されるクランクピンおよびこれらクラ
ンクピンのそれぞれの両側に連なる複数組の対になった
クランクアームならびにジャーナル部を備えた多気筒エ
ンジンのクランクシャフトにおいて、少なくとも１つの
隣り合う気筒に対応するクランクアーム相互間に１個の
ジャーナル部とカムシャフトなどを駆動するためのスプ
ロケットなどの駆動手段を並設するとともに、上記駆動
手段が隣接する側の組のクランクアームに設けるバラン
スウェイトを、上記駆動手段に近い方を軽く、上記駆動
手段から遠い方を重くしたものである。

この構成により、駆動手段が隣接する組のクランクアー
ムの雨音間の軸受が省かれて軸受スパンが広くなったに
も拘らず、クランクピンにかかる曲げ応力は軽減される
ものである。

（実施例） 以下本発明を自動二輪車の４気筒４サイクルエンジンに
実施した場合について第１図〜第４図により説明する。

これらの図において前述と同番号は同部材を示し、２０
は多気筒エンジンのシリンダブロック、２１〜２４は合
気ｔｉｆｉＩ＋のシリンダ、２５は各シリンダ内に収容
されたピストン、２６はコンロッドであり、３０はクラ
ンクシャフト、３１はクランクケースで、このクランク
シャフト３０の各ピン５に上記コン０ツド２６が連結さ
れ、またジャーナル部６がクランクケース３１内に設け
られた軸受に軸支されている。駆動歯車９にはクランク
ケース３１の後方に配設されたミッションケース内に段
重ノられた被駆動歯車９′が噛合している。また、発Ｔ
ｉ機駆動用スプロケット７、カムシーシフト駆動用スプ
ロケット８などの駆動手段にはクランクケース３１の背
面に取付けた発電機およびカムシャフトに出力を伝達す
るためのチェインあるいはギヤ等の伝達手段くいずれも
図示せず）が連結されている。

そしてクランクシャフト３ｏにおいて隣り合う第２気筒
と第３気筒に対応する対になった各組のクランクアーム
３２ａ、３ｂおよび３ａ、３ｂのうち互いに向かい合う
クランクアーム３２ｂと３８の間に、クランクアーム３
２ｂ側から発電機駆動用スプロケット７、カムシャフト
駆動用スブ［１ケツト８およびジャーナル部６が並設さ
れている。

また発Ｔｉ機駆動用スプロケット７が隣接する側の他の
対になったクランクアーム３２ａ、３２ｂのうら、発電
機駆動用スプロケット７に近い方のクランクアーム３２
ｂにはバランスウェイトを付けず、発電機駆動用スプロ
ケット７に遠い方のクランクアーム３２ａにはアンバラ
ンスウェイトＷを付けている。すなわち第３図、第４図
に示されるごとく、クランクアーム３２ａにはアンバラ
ンスウェイトＷが設けられ、クランクアーム３２ｂはジ
ャーナル部６と同軸で円盤状とし、アンバランスウェイ
トＷを設けていない。なお、このアンバランスウェイト
Ｗのかけ方としては、発電ｖｉ駆動用スプロケット７に
近い方のクランクアーム３２ｂ側を軽くし、発電機駆動
用スプロケット７から遠い方、ずなわち直隣接して一方
（左側）にジャーナル部６を有するクランクアーム３２
ａ側を重くすればよい。そしてこのように軽重をもたせ
たアンバランスウェイトＷの合計が従来の均等分割の場
合の合計と略同−となるように設定する。

このようにアンバランスウェイトＷを配分したクランク
アーム３２ａ、３２ｂの部分を第６図（ａ）に示す。こ
の図からも明らかなように、対になったクランクアーム
３２ａ、３２ｂの軸受スパンは広がるが、左側のジャー
ナル部６がら遠いクランクアーム３２ｂにはアンバラン
スウェイトＷを付けていない（あるいは軽くしている）
ため、クランクピン５にかかる曲げモーメント応力は、
従来のものに比し大幅に軽減する。従って従来のように
クランクアーム３２ａ、３２ｂとクランクピン５との境
界部において破損に至るおそれは大きく低減される。

なお、上記実施例では４気筒４ナイクルエンジンについ
て説明したが、この例に限られず３気筒あるいは６気筒
であってらよく、また２サイクルのエンジンであっても
よい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、隣り合う゛気筒に対応す
るクランクアーム相互間に１個のジャーナル部とカムシ
ャフトなどを駆動するための駆動手段を並設し、かつこ
の駆動手段が隣接する側の一対のクランクアームに付け
るバランスウェイトを、駆動手段に近い方を軽く、遠い
方を重くしたことにより、他の装置を駆動するための手
段をクランクシャフト中に設けたにも拘らず、クランク
シャフトが長くなることはなく、全長を短くしたいとの
要求を満足させることが可能で、さらに上記一対のクラ
ンクアームに直隣接するジャーナル部から遠いアームの
ウェイトが小さくなるため、上記クランクアームと駆動
手段の間のジャーナル部を省いて軸受スパンが広くなっ
たにも拘らず、クランクピンに加わる曲げモーメント応
力は軽減され、したがって、クランクピンとクランクア
ームの結合部での破損を発生するＪ３それは低減され、
クランクシャフトの堅牢性が向上し、高信頼性を確保す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多気筒エンジンのクランクシャフトの
一実施例を示す部分断面図、第２図は同クランクシャフ
トの平面図、第３図は第２図■−■線断面図、第４図は
第３図ＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は従来のクランクシ
１！フトの平面図、第６図（ａ）　（ｂ）はそれぞれ本
発明と従来のクランクシ１？フトの要部平面図である。 ５・・・クランクピン、６・・・ジャーナル部、７・・
・発電機駆動用スプロケット（駆動手段）、８・・・カ
ムシャツＩ・駆動用スブ［１クツト（駆動手段）、３０
・・・クランクシャフト、３２ａ、３２ｂ・・・クラン
クアーム。 特許出願人　　　　Ｖマハ発動機株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　長
１）正 量　　　　　　弁理士　　板谷康夫 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、各気筒のピストンと連結されるクランクピンおよび
   これらクランクピンのそれぞれの両側に連なる複数組の
   対になったクランクアームならびにジャーナル部を備え
   た多気筒エンジンのクランクシャフトにおいて、少なく
   とも１つの隣り合う気筒に対応するクランクアーム相互
   間に１個のジャーナル部とカムシャフトなどを駆動する
   ためのスプロケットなどの駆動手段を並設するとともに
   、上記駆動手段が隣接する側の組のクランクアームに設
   けるバランスウェイトを、上記駆動手段に近い方を軽く
   、上記駆動手段から遠い方を重くしたことを特徴とする
   多気筒エンジンのクランクシャフト。