JPH059556Y2 - - 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構造に
関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関のクランクシヤフトとしては、
例えば第５図に示すようなものがある。（特開昭
55−30559号公報参照第１０図参照）。

すなわち、クランクシヤフト本体１は軸方向の
中央部で前部クランクシヤフト２と後部クランク
シヤフト３に分割されている。前部クランクシヤ
フト２には一端に軸部４と外歯スプライン５が形
成されており、後部クランクシヤフト３には一端
に有底孔６と内歯スプライン７が形成されてお
り、両者のスプライン５，６の結合により一体に
回転する。また、後部クランクシヤフト３の他端
には、フライホール８が図示しないボルトにより
締結されており、クランクシヤフト本体１と一体
に回転する。フライホール８の外周部にはリング
キア９が設けられており、機関の始動の際に図示
しないスタータモータにより駆動される。

このようにクランクシヤフト本体１を分割する
と、分割された各クランクシヤフト２，３長さが
半減することにより曲げ剛性が強化される一方、
クランクシヤフト相互の噛み合い連結部は、比較
的柔構造であるためクランクシヤフト相互間の振
動伝達は抑制され、一体型のクランクシヤフトに
比較し振動抑制効果が大きい。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このものにあつても、重量の大
きなフライホール８がクランクシヤフト本体１の
一端に固定されているため、次のような問題を生
じる。

即ち、第６図に示すようにフライホイール８に
最も近いクランクシヤフト本体１の軸受３０はシ
リンダブロツク端部に設けられているため、支持
剛性が低く、該軸受に隣接する気筒の燃焼時に矢
印Ａで示す燃焼圧力がクランクシヤフト本体１に
加わると、軸受が矢印Ｃで示す倒れ変形を起こし
て点線で示す如くクランクシヤフト本体１が曲げ
変形を生じ易く、これによつてフライホイール８
は矢印Ｂで示す如く大きく面振れを生じてクラン
クシヤフトの曲げ振動を増幅する。

このクランクシヤフトの曲げ振動は、前記軸受
を介して第７図に示すようにエンジン本体３１か
らパワープラント３２、図示しないエンジンマウ
ンテイングを介して車体へ伝播し、不快な騒音を
発生するため、機関運転時に車内騒音が発生す
る。

本考案はこのような従来の問題点に着目してな
されたもので、機関運転時のクランクシヤフトの
曲げ振動を抑制し、もつて車内騒音を低減できる
ようにした内燃機関のクランクシヤフトを提供す
ることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため本考案は、分割したクランクシヤフト
相互を夫々に設けた噛み合い部によつて噛み合い
結合させると共に、各クランクシヤフトの噛み合
い結合側の端部に相対向するフライホイールを設
け、これらフライホイールを弾性体よりてるイン
シユレータを介して連結した構成とする。

〈作用〉 かかる構成により分割された各クランクシヤフ
トは長さが短いことによる曲げ剛性の向上に加
え、各フライホイールの重量が大幅に軽減される
ことにより一層曲げ剛性が増大する。またフライ
ホイールがクランクシヤフト本体の中間部分に設
けられることになるため、フライホイールに近接
する軸受は、両側から支持されることにより倒れ
変形が減少し、フライホイールの面振れを抑制で
きる。また、各クランクシヤフト相互をインシユ
レータを介して連結したことにより、クランクシ
ヤフト相互の僅かな相対捩れを許容でき、各クラ
ンクシヤフトを短くできること、およびフライホ
イールを軽量化できることと相まつて、捩れ振動
を抑制できる。

これらの点からクランクシヤフトの曲げ振動及
び捩り振動を効果的に抑制でき、曲げ振動に伴う
車内騒音レベルを大幅に低減させることができ
る。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第１図〜第４図によ
つて説明する。

本実施例のクランクシヤフト１０は、前部クラ
ンクシヤフト１１と後部クランクシヤフト１２に
略等長に二分割されていることは従来同様である
が、各々のクランクシヤフト１１，１２の分割側
の端部に夫々フライホイール１３が一体に鋳造成
形されている。また前部クランクシヤフト１１の
フライホイール１３部には、その中心にセレーシ
ヨン１４が形成されている。一方、後部クランク
シヤフト１２のフライホイール１３部には、その
中心に突起部１６が形成されているとともに突起
部１６の先端にはスプライン１５が形成されてお
り、スプライン１５とセレーシヨン１４によつて
前部クランクシヤフト１１と後部クランクシヤフ
ト１２は、各フライホイール１３を相互に対向さ
せる形で連結している。このスプライン１５とセ
レーシヨン１４の噛み合い部の周方向のクリアラ
ンスは、点火時期制御の精度確保の点を考慮し
て、例えば角度にして0.5度以下程度とすること
が望ましい。一方、噛み合い部のクランクシヤフ
ト１０の長手方向の長さは、噛み合い部の曲げ方
向剛性を曲げ方向振動をしや断するために低くす
ることが望ましく、例えば５mm以下程度とする。

各々のフライホイール１３の間にはギア１７
が、その中心部に形成された取付孔１８を突起部
１６に嵌入されて設けられている。また、取付孔
１８にはギア１７の中心位置を決めるためのブツ
シユ１９が取り付けられている。

更に、ギア１７とフライホイール１３の間に
は、インシユレータ２０が、例えばフライホイー
ル１３等に予め焼き付け等で固着されており、カ
ラー２１を介して、ボルト２２により数ケ所（例
えば計３ケ所）に設けられている。ここでカラー
２１はボルト２２を締め付けたときにインシユレ
ータ２０のたわみを予め定めた値になるように規
制することが望ましい。

前記ギア１７は、トランスミツシヨン４０のメ
インドライブギア４１と噛み合わせる。

ギア１７はクランクシヤフト１０の中央部に設
けられるためトランスミツシヨン４０はエンジン
５０と並列するレイアウトとなり前後長を短縮で
きる。４２はクラツチ、４３はギアトレインであ
る。かかるレイアウト構成により、クランクシヤ
フト１０の両端部をエンジン５０の前後に突出さ
せることができるため、ウオータポンプ等補機類
のレイアウトが非常に容易となる。

次に作用を説明する。

分割された各クランクシヤフト１１，１２相互
は、セレーシヨン１４とスプライン１５とからな
る噛み合い部により連結されているため振動伝達
遮断効果が大きく、これによつて制振作用を向上
できることは従来と同様である。

また、各クランクシヤフト１１，１２相互は長
さが1/2となることに加え、これらに設けられた
フライホイール１３は各クランクシヤフト１１，
１２分のみを負担すればよいため、大幅に小型軽
量化されるので曲げ剛性が大幅に向上する。

さらにフライホイール１３はクランクシヤフト
１０の中央部に設けられるため、各フライホイー
ル１３に近接する軸受は夫々前後両側で支持され
ることとなるため軸受の倒れ変形を抑制でき、フ
ライホイール１３が軽量化されることとの相乗効
果によりフライホイール１３の面振れは極めて効
果的に抑制され、もつてクランクシヤフト１１，
１２の曲げ振動の抑制効果が大きく向上する。

また、パワープラント全体としてみても、マス
の大きいフライホイール１３がクランクシヤフト
１０の中央部に配設されることになるので、クラ
ンクシヤフト１０の端部側へ設ける場合に比較し
て曲げ振動の共振周波数を著しく高くすることが
でき、一方、燃焼圧力の周波数特性は高周波数ほ
ど低レベルとなるので、この点からもクランクシ
ヤフト１０の曲げ振動レベルを大きく低減できる
ことが明らかである。

さらにクランクシヤフト１１，１２相互をイン
シユレータ２０を介して連結したことによりクラ
ンクシヤフト１１，１２相互の僅かな相対ねじれ
を許容してあるため、捩れ振動については各クラ
ンクシヤフト１１，１２について考えればよく、
この場合、各クランクシヤフト１１，１２は長さ
が1/2となり、かつ、各フライホイール１３が軽
量（慣性モーメント小）であることからねじれ剛
性も極めて大きく、したがつて捩れ振動抑制効果
も大幅に向上し、この点でも機関騒音ひいては車
内騒音低減効果を高められ、さらにクランクシヤ
フト１０に固定されているプーリからの放射音も
大幅に低減できる。但し、各クランクシヤフト１
１，１２相互の相対ねじれ量が大きくなり過ぎる
と気筒間で点火時期がばらつくが、前記したよう
にセレーシヨン１４とスプライン１５との周方向
のクリアランスを0.5度以下としてあり、これに
より点火時期制御精度を十分確保できる。また上
記クリアランスによるセレーシヨン１４とスプラ
イン１５とのガタ打ち音をインシユレータ２０に
より十分に吸収できると共に、クランクシヤフト
１１，１２の回転変動によりギア１７の歯に加わ
る荷重の振幅を低減でき、ギア１７の耐久性を向
上でき、ギア１７のガタ打ち音による騒音も低減
できる。

更に、クランクシヤフト１０の組み付けはギア
１７に双方からボルト２２により組み付ければよ
いので、フライホイール１３及びギア１７が重な
る構造にもかかわらず、非常に容易なものとな
る。

尚、本実施例では、フライホイール１３の間に
インシユレータ２０を介して、ギア１７によりト
ルク出力を形なう構成としたが、ギア１７の代わ
りにチエーンスプロケツト、プーリ等の出力伝達
手段を用いてもよく、フライホイール１３にリン
グギア等を配設して、スタータモータによる機関
始動が可能なように構成してもよい。

また、出力伝達手段は、本実施例ではクランク
シヤフト１０の中央部に配設したが、中央部に限
ることはない。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば分割され
たクランクシヤフトの分割側端部にフライホイー
ルを設け、噛み合い部相互を噛み合わせてかつ、
インシユレータを介して連結させる構成としたた
め、分割されたクランクシヤフトの長さが短縮さ
れたことに加えて各フライホイールを軽量化でき
ることにより、クランクシヤフトの曲げ振動、捩
れ振動共に大幅に低減することができ、機関騒音
ひいては、不快な車内騒音を著しく低減できると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案の一実施例を示す図で
あり、第１図は一部断面構成図、第２図は第１図
の−矢視図、第３図は第２図における−
断面図、第４図は第１図のクランクシヤフトを機
関に組み付けたときの構成図である。第５図〜第
７図は従来例を示す図であり、第５図は一部断面
構成図、第６図は振動状態を表す図、第７図は車
体への振動伝播図である。 １０……クランクシヤフト、１１……前部クラ
ンクシヤフト、１２……後部クランクシヤフト、
１３……フライホイール、１４……セレーシヨ
ン、１５……スプライン、２０……インシユレー
タ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランクシヤフト本体を分割し、これら分割さ
   れた各クランクシヤフトの分割側の端部に相互に
   噛み合う噛み合い部を形成し、これら噛み合い部
   を噛み合わせて各クランクシヤフトを連結してな
   る内燃機関のクランクシヤフトにおいて、分割さ
   れた各クランクシヤフトの噛み合い部形成側の端
   部にフライホイールを設け、これらフライホイー
   ル相互を対向させて弾性体よりなるインシユレー
   タを介してクランクシヤフトを連結したことを特
   徴とする内燃機関のクランクシヤフト。