JPH0416019Y2 - - 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60°V6型エンジンに軸装するクランクシヤフト
の構造の技術分野に属する。

而して、この考案は、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第１のジヤーナル
と終端の第４のジヤーナルの間に設けた中央の第
５のアームについてその前側と後側に複数のコン
ロツドに対する第１〜３と第４〜６のピンと主軸
受に対する第２と第３のジヤーナルが各々アーム
を介して隣接して一体的に連結され、該アームに
はカウンタウエイトが一体的に設けられて全体と
してバランスをとられている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、
第５のアームの前側と後側の複数のアームについ
て各々少なくとも１つがクランクシヤフトの長さ
方向で該第５のアームに対して対称的にはカウン
タウエイトが設けられないアームがある等にされ
ており、最前端と最終端のカウンタウエイトには
別体のバランスマスがカウンタウエイトより大比
重の材質で作られて径方向先端部であつて軸方向
側寄りに突出状にされて設けられており、而して
１次偶力、及び、慣性力のバランスが確実に取ら
れているようにされた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。

〈従来の技術〉 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°V6
型配列の６気筒の所謂60°V6型エンジンが設けら
れている等の態様があり、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ベアリングに
対する第１から第４までのジヤーナル２１，２
２，２３，２４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を介して各々図示
しない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４１，４２，４３，４４，４５，４
６が一体的に形成されている。

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（第２図）の取付面６が
形成されている。

そこで、従来の例えば、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、軸方向からの態様は第３図に示す様にされて
いる。

そして、当該両模式図に示す様に、第１と第９
のカウンタウエイト６１，６９は互いに反対方向
で等重量で相殺され、又、第２と第５と第８のカ
ウンタウエイト６２，６５，６８は120°おきに等
重量で配列されてこれらで相殺され、又、第３と
第６と第４と第７のカウンタウエイト６３，６
７，６４，６６はアーム３５方向に於いて面対称
に等重量配列にされているために同じくこれらで
相殺され、したがつて、全体として回転モーメン
トのバランスは確実に保たれている。

〈考案が解決しようとする課題〉 さりながら、上述従来態様のクランクシヤフト
構造においてはバランスは保たれ、又、メタル面
圧も余裕があり、又、曲げモーメントに対しても
大きなゆとりがある利点があるものの、各アーム
について各々全体のバランスをとるためのカウン
タウエイトが設けられていることにより、重量が
極めて大きくなり、クランクシヤフト１の捩り固
有振動数が充分大きくとれず、そのためエンジン
のクランクシヤフト捩り振幅が高回転数領域で許
容域を越える欠点があり、更に慣性モーメントが
大きいため加速性能や減速性能も好ましくない難
点があり、又、エンジン重量増による燃費低下を
妨げる不利点もあつた。

而して、クランクシヤフト１はその中心に対し
てその前後が振れまわる所謂「みそすり運動」と
前後端のジヤーナル２１，２４を支点としてプー
リやフライホイール等の外部マスが振れる２つの
運動があり、前者に対するバランス修正のためプ
ーリやフライイールを設けると、上述振れの問題
が生ずる不具合がある。

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カウン
タウエイトによる重量過大、及び、振れの問題点
を解決すべき技術的課題とし、メタル面圧と曲げ
モーメントに対する効力のゆとりを利用し、これ
を充分生かしながら、バランスを保ち得るカウン
タウエイトの数を最小限にして重量を軽減するこ
とが出来、クランクシヤフトのサイズのコンパク
ト化を図ることも出来、併せて、振れまわりを効
果的に防止することが出来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
60°V6型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、前端から後端部に向つて第１〜４のジ
ヤーナルが設けられると共に、第１と第２のジヤ
ーナル間に第１と第２のピンが、第２と第３のジ
ヤーナル間に第３と第４のピンが、第３と第４の
ジヤーナル間に第５と第６のピンが設けられ、上
記各ジヤーナルと各ピンとを第１〜９のアームで
連結し、第１と第９のアームに第１ピンが最上位
にある時、クランクシヤフト中心に対して下位と
上位に位置する第１と第５のカウンタウエイトが
配設され、第５アームにクランクシヤフト中心に
対して第３と第４のピンの略反対側に位置する第
３のカウンタウエイトが配設され、第２のアーム
にクランクシヤフト中心に対して第１と第２のピ
ンに略反対側に位置する、第２のカウンタウエイ
トが配設され、第８のアームに、クランクシヤフ
ト中心に対して第５と第６のピンの略反対側に位
置する、第４のカウンタウエイトが配設されてい
る60°V6型エンジンのクランクシヤフト構造であ
つて、最前端の第１と最終端の第９のアームに設
けられた第１と第５のカウンタウエイトに該カウ
ンタウエイトより大重量比の別体のバランスマス
を径方向先端部で軸方向外側に突出状に付与した
60°V6型エンジンクランクシヤフト構造とした技
術的手段を講じたものである。

〈作用〉 而して、60°V6型エンジンクランクシヤフトの
最前端の第１と最終端の第４のジヤーナル間の中
央の第５のアームの前後に設けられた複数のピン
とジヤーナルの間に隣接して連結延設した各アー
ムについて最前端の第１の最終端の第９のアーム
に関して互いに相殺する同一形状、同一重量、同
一断面係数の第１と第９のカウンタウエイトを基
本的に設けるようにし、又、中央の第５のアーム
に対する前側の第２と後側の第８のアームで軸方
向対称にこれと相殺してバランスし得る第２と第
４のカウンタウエイトを同一形状、同一重量、同
一断面係数にして取り付けるようにし、而して、
該中央の第５のアームの前側と後側には長さ方向
対称的に各々少なくとも１つのアームにカウンタ
ウエイトを設けないようにして軽量化が図れるよ
うにし、そのカウンタウエイトを設けないアーム
については重量、及び、断面係数が最も小さいよ
うに形成するようにし、又、カウンタウエイトの
トータルバランスを良くすると共に軸方向のコン
パクト化を図るべく、最前端の第１と最終端の第
９のアームの第１と第５のカウンタウエイトにつ
いて該カウンタウエイトより大重量比のバランス
マスを径方向先端部であつてコンロツドに干渉し
ない軸方向外側寄りに突出した形状で付与してク
ランクシヤフトピンとジヤーナル各部の曲げモー
メントを小さくし、ジヤーナルのメタル面圧を下
げながらバランスを保ち、クランクシヤフトの中
心に対するみそすり運動やプーリ、フライホイー
ル等の外部マスの振れまわりを効果的に防止し得
るようにしたものである。

〈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。

第４，１４図に示す様に、図示実施例は60°V6
型エンジンクランクシヤフト１′の態様であり、
該60°V6型エンジンクランクシヤフト１′におい
ては、第３、第４、第６、第７のアーム３３，３
４，３６，３７についてはカウンタウエイトを設
けないようにし、又、第５，１３図に示す様に、
最前端の第１と最終端の第９のアーム３１，３９
に対する鉄製のカウンタウエイト６１，６９を基
本的に同一形状、同一重量、同一断面係数にし、
更に該カウンタウエイト６１，６９よりは大比重
の鉛製等のバランスマス７１，７１１を前者に、
７９，７９を後者に図示しないコンロツドに干渉
しないように所定量軸方向外側に突出させてねじ
込み、圧入、ボルト締め等の適宜手段で取り付け
る（各バランスマス７１１，７９は同一の形状、
サイズ、重量、突出量である）。

又、第２、第５、第８のアーム３２，３５，３
８については該アーム３５に対して線対称的に周
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
スさせるようにする。

これらの各アームと各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５図から第１
３図に、又、側面形状は第１４図に示す通りであ
る。

したがつて、第７，８，１０，１１図に於いて
は、カウンタウエイトが設けられず、アーム３
３，３４，３６，３７のみが取り付けられている
態様が示されている。

そいて、各カウンタウエイトの重量については
アーム、及び、バランスマスを含めて第１と第９
のものが最も大きく、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
小アレンジのグループにされている関係とされ
る。

上述構成において、図示しないエンジンが稼動
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′は各アーム、及び、カウンタウエイト、バ
ランスマスのバランスは正確に取られているので
従来のクランクシヤフトと同様に何等アンバラン
ス振動を起こすようなことはなく、正常に回転駆
動される。

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、全体重量の軽減が図ら
れ、したがつて、それだけ捩じり固有振動数が高
くなり、エンジンの高回転領域までエンジン使用
回転域を高めることが出来る。

そして、第１，９のカウンタウエイト６１，６
９には別体のバランスマス７１，７１１，７９が
取り付けられているので、第３，４，６，７のア
ーム３３，３４，３６，３７の当該高回転領域に
おいてのメタル面圧や曲げモーメントに対する余
裕は充分に保つことが出来る。

又、これにより、クランクシヤフト１′の中心
の前後に先述したみそすり運動やプーリ、フライ
ホイール等の外部マスによる振れまわりが生じよ
うとしてもこれらが抑制され、バランスが効率良
く保持される。

又、別体のバランスマスについては上述実施例
と異なり、最前端のカウンタウエイトと最終端の
カウンタウエイトとに同一態様のものを取り付け
ても良い等適宜に設計変更が自在である。

〈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カウンタウエイトの
取り付け個数を少なくすることが出来るために、
大幅な軽量化が可能となり、したがつて、クラン
クシヤフトの捩り固有振動が高くなつてエンジン
の使用回転数の高い領域が採用できるという優れ
た効果がある。

このように、60°V6型エンジン性能が工場する
ばかりでなく、軽量化により燃費も向上し、更
に、スタート時の高速性能や制動性能も向上する
という優れた効果がある。

而して、クランクシヤフトに於いては前端のジ
ヤーナルと終端のジヤーナルの間の中央のアーム
の前後にて、設けられる複数のアームの前後の少
なくとも１つのアームにカウンタウエイトを取り
付けないようにしても、長さ方向において配列バ
ランスが崩れず、又、周方向のバランスも崩れ
ず、全体として回転モーメントのバランスが崩れ
ず、クランクシヤフト機能としては９バランスク
ランクシヤフトと何等変らないという利点もあ
る。

更に又、最前端と最終端のカウンタウエイトに
これより大比重の別体のバランスマスを付与した
ことにより、カウンタウエイトの径方向厚みを増
すことなくバランスが保てクランクシヤフト中心
の前後のみそすり運動やプーリ、フライホイール
等の外部マスによる振れまわりが効率的に防止出
来る効果があり、そのうえ、クランクシヤフトの
コンパクト性が得られて、又、中央アームの前後
のジヤーナルのメタル面圧を下げ、曲げモーメン
トを小さくすることが出来る優れた効果があり、
加えてバランスマスの軸方向外側突出形状により
該バランスマスの重量設計が弾力的に出来る効果
もある。

そして、構造が簡単であるので、保守点検作業
もし易く、サービス性にも富むという効果が奏さ
れる。

又、副次的にはエンジン捩り固有振動数の高領
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60°V6型エンジン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図から第１３図は各アームについての断面図
であり、第１４図は60°V6型エンジンクランクシ
ヤフトの部分切截拡大側面図である。 ２１，２２，２３，２４……ジヤーナル、３５
……中位アーム、４１，４２，４３，４４，４
５，４６……ピン、３１，３２，３３，３４，３
５，３６，３７，３８，３９……アーム、１′…
…クランクシヤフト、６１，６２，６５，６８，
６９……カウンタウエイト、７１，７１１，７９
……バランスマス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前端から後端部に向つて第１〜４のジヤーナル
   が設けられると共に、第１と第２のジヤーナル間
   に第１と第２のピンが、第２と第３のジヤーナル
   間に第３と第４のピンが、第３と第４のジヤーナ
   ル間に第５と第６のピンが設けられ、上記各ジヤ
   ーナルと各ピンとを第１〜９のアームで連結し、
   第１と第９のアームに第１ピンが最上位にある
   時、クランクシヤフト中心に対して下位と上位に
   位置する第１と第５のカウンタウエイトが配設さ
   れ、第５アームにクランクシヤフト中心に対して
   第３と第４のピンの略反対側に位置する第３のカ
   ウンタウエイトが配設され、第２のアームにクラ
   ンクシヤフト中心に対して第１と第２のピンに略
   反対側に位置する、第２のカウンタウエイトが配
   設され、第８のアームに、クランクシヤフト中心
   に対して第５と第６のピンの略反対側に位置す
   る、第４のカウンタウエイトが配設されている
   60°V6型エンジンクランクシヤフト構造におい
   て、最前端の第１と最終端の第９のアームに設け
   られた第１と第５のカウンタウエイトに該カウン
   タウエイトより大比重の別体のバランスマスを径
   方向先部で軸方向外側に突出状に付与したことを
   特徴とする60°V6型エンジンクランクシヤフト構
   造。