JPH0828629A - ２気筒４サイクルエンジンのクランク軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランク軸単独でバランスをとる際に、釣合
重りＷ１・Ｗ２の質量誤差が生じることがあっても、事
後的にその質量誤差を容易に調量可能にし、第２の釣合
重りＷ２の質量を小さくしてエネルギーロスを小さくす
る。 【構成】 第１クランクピン１１ａと第２クランクピン
１１ｂとをクランク角１８０°に設定したクランク軸１
０にファン駆動プーリ２０とフライホイール２５を固設
する。クランク軸１０の振れモーメントＭを抑制する第
１釣合重りＷ１は、クランク軸１０の一端寄りのクラン
クアーム１２ａに設け、第２釣合重りＷ２はクランク軸
１０の他端寄りに固設したフライホイール２５に設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２気筒４サイクルエ
ンジンのクランク軸装置に関し、さらに詳しくは、クラ
ンク軸の振れモーメントを抑制する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】２気筒４サイクルエンジンのクランク軸
としては、例えば図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１
クランクピン１１ａと第２クランクピン１１ｂとをクラ
ンク角１８０°に設定したものがあり、この場合には、
一次慣性力は第１ピストン１と第２ピストン２により相
互に打ち消し合うが、クランク軸１０に図３（Ｂ）に示
すような振れモーメントＭが作用する。この振れモーメ
ントＭを抑制するにはクランク軸１０の一端寄りに第１
釣合重りＷ１を、他端寄りに第２釣合重りＷ２を設けれ
ばよい。

【０００３】この振れモーメントＭを抑制する技術とし
ては、従来より例えば図３に示すもの（以下、従来例１
という）、あるいは図４に示すもの（以下、従来例２と
いう）が知られている。ここで、図３（Ａ）は従来例１
に係るクランク軸装置の概要図、同図（Ｂ）は同クラン
ク軸装置の模式図、図４（Ａ）は従来例２に係るクラン
ク軸装置の概要図、同図（Ｂ）は同クランク軸装置の模
式図である。

【０００４】従来例１は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、上記クランク軸１０の一端軸部１４にファン駆動プ
ーリ２０を、他端軸部１５にフライホイール２５をそれ
ぞれ固設し、ファン駆動プーリ２０に第１釣合重りＷ１
を、フライホイール２５に第２釣合重りＷ２を設けて構
成されている。なお、第１釣合重りＷ１及び第２釣合重
りＷ２は、ファン駆動プーリ２０及びフライホイール２
５にそれぞれ所要の厚肉部を一体形成して設けられる
が、振れモーメントＭを抑制するための調量は、当該厚
肉部に適宜キリ穴（２７ａ・２７ｂ）（２８ａ・２８
ｂ）を施して調節する。

【０００５】上記クランク軸１０の各クランクアーム１
２ａ〜１２ｄには、それぞれ所要の厚肉部を一体形成し
てカウンターウエイトＷ３・Ｗ４が設けられ、これらの
カウンターウエイトＷ３・Ｗ４を設けることにより、ク
ランク軸単独（ピストンを装着しない状態をいい、以下
同じ）でバランスをとるように構成されている。なお、
符号１６はフライホイール２５に固設された動力取り出
し軸部である。

【０００６】従来例２は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、上記クランク軸１０の一端軸部１４にファン駆動プ
ーリ２０を、他端軸部１５にフライホイール２５をそれ
ぞれ固設し、このクランク軸１０の一端寄りのクランク
アーム１２ａに第１釣合重りＷ１を設け、他端寄りのク
ランクアーム１２ｄに第２釣合重りＷ２を設けて構成さ
れている。これらの第１釣合重りＷ１及び第２釣合重り
Ｗ２は、等量で各クランクアーム１２ａ・１２ｄのクラ
ンクピン１１ａ・１１ｂとは反対側にそれぞれ所要の厚
肉部を一体形成して設けられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、いず
れもクランク軸１０の一端軸部１４にファン駆動プーリ
２０を、他端軸部１５にフライホイール２５をそれぞれ
固設して構成されているが、エンジンによっては例えば
図１に示すように、クランク軸１０の他端軸部１５にフ
ライホイール２５及びファン駆動プーリ２０をそれぞれ
固設しているものがある。このような場合には、ファン
駆動プーリ２０やフライホイール２５に釣合重りＷ１・
Ｗ２を設けてもクランク軸１０の振れモーメントＭを抑
制することができないため、従来例１をそのまま適用す
ることができず、従来例２を適用することになる。つま
り、２種類のクランク軸を準備して使い分ける必要があ
る。

【０００８】また、従来例２を適用した場合には、以下
のような不都合がある。通常、クランク軸１０を製作す
る場合には、前記のようにクランク軸単独でバランスを
とる必要がある。つまり、各クランクアーム１２ａ・１
２ｄにそれぞれ所要の厚肉部を一体形成して等量の第１
釣合重りＷ１及び第２釣合重りＷ２を設けるため、クラ
ンク軸単独でバランスをとるには、図３（Ｂ）中の破線
で示すように、クランクアーム１２ａ・１２ｄのそれぞ
れにダミー重りＶ１・Ｖ２を第１釣合重りＷ１及び第２
釣合重りＷ２に対向して取り付ける必要があるため、煩
わしい。しかも、従来例２の場合には、中央のクランク
ジャーナル１３ｂと釣合重りＷ１・Ｗ２を設けた各クラ
ンクアーム１２ａ・１２ｄまでの寸法Ｄが比較的小さい
ため、振れモーメントＭを抑制するための釣合重りＷ１
・Ｗ２の質量を大きくする必要があるので、エネルギー
ロスが多くなる。

【０００９】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、 クランク軸１０の一端側にファン駆動プーリ２０を
設け、他端側にフライホイール２５を設ける場合と、ク
ランク軸１０の他端側にフライホイール２５及びファン
駆動プーリ２０を設ける場合とで、２種類のクランク軸
を準備する必要をなくし、単一のクランク軸で共用でき
るようにすること クランク軸単独でバランスをとる際に、クランクア
ームに取り付けるダミー重りの数を少なくして、その煩
わしさを軽減すること 第２の釣合重りＷ２の質量を小さくしてエネルギー
ロスを小さくすることを技術課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、第１クランクピン１１ａと第２クランク
ピン１１ｂとをクランク角１８０°に設定したクランク
軸１０にファン駆動プーリ２０とフライホイール２５を
固設し、このクランク軸１０の一端寄りに第１釣合重り
Ｗ１を、他端寄りに第２釣合重りＷ２を設けて構成した
２気筒４サイクルエンジンのクランク軸装置において、
上記第１釣合重りＷ１はクランク軸１０の一端寄りのク
ランクアーム１２ａに設け、第２釣合重りＷ２はクラン
ク軸１０の他端寄りに固設したフライホイール２５に設
けたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用・効果】本発明は、以下のような作用・効果を奏
する。 第１釣合重りＷ１はクランク軸１０の一端寄りのク
ランクアーム１２ａに設け、第２釣合重りＷ２はクラン
ク軸１０の他端寄りに固設したフライホイール２５に設
けたことから、クランク軸１０の一端側にファン駆動プ
ーリ２０を設け、他端側にフライホイール２５を設ける
場合と、クランク軸１０の他端側にフライホイール２５
及びファン駆動プーリ２０を設ける場合とで、２種類の
クランク軸を準備して使い分ける必要がなく、単一のク
ランク軸で共用できる。

【００１２】 第１釣合重りＷ１は一端寄りの第１ク
ランクアーム１３ａに設けたことから、クランク軸単独
でバランスをとるには、図１（Ｂ）中の破線で示すよう
に、ダミー重りＶ１を第１釣合重りＷ１に対向して取り
付けるが、取り付けるダミー重りの数は１個で足りるの
で、ダミー重りの取り付けの煩わしさを半減することが
できる。

【００１３】 第２釣合重りＷ２は、クランク軸１０
の他端寄りに固設したフライホイール２５に設けたこと
から、図１（Ｂ）に示すように、中央のクランクジャー
ナル１３ｂと第２釣合重りＷ２を設けたフライホイール
２５までの寸法Ｌが、中央のクランクジャーナル１３ｂ
と第１釣合重りＷ１までの寸法Ｄに比較して大きいた
め、振れモーメントＭを抑制するための第２釣合重りＷ
２の質量を第１釣合重りＷ１の質量より小さくすること
ができる。この第２釣合重りＷ２の質量を小さくする分
だけエネルギーロスを小さくできる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図１（Ａ）は本発明の第１の実施例に
係るクランク軸装置の概要図、同図（Ｂ）は同クランク
軸装置の模式図である。この実施例に係るクランク軸装
置は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、以下の構成を備
える。ここで図１（Ａ）中の符号３はエンジン本体の第
１気筒、４は第２気筒であり、５はファンプーリ、６は
冷却ファン、７はファンベルト、２６はフライホイール
２５の外周に固設されたリングギヤである。

【００１５】このクランク軸１０は、第１クランクピン
１１ａ、第２クランクピン１１ｂ、クランクアーム１２
ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄ、クランクジャーナル１３
ａ・１３ｂ・１３ｃ、一端軸部１４、及び他端軸部１５
から成り、第１クランクピン１１ａと第２クランクピン
１１ｂとをクランク角１８０°に設定して構成されてい
る。こりらの第１クランクピン１１ａには第１ピストン
１が、第２クランクピン１１ｂには第２ピストン２がコ
ンロッドを介して連結され、一次慣性力は、第１ピスト
ン１と第２ピストン２により相互に打ち消し合う。

【００１６】このクランク軸１０の他端軸部１５には固
定ボルト２２によりフライホイール２５が固定され、こ
のフライホイール２５には固定ボルト２３によりファン
駆動プーリ２０が固設されている。また、このクランク
軸１０の各クランクアーム１２ａ〜１２ｄには、従来例
１と同様にそれぞれ所要の厚肉部を一体形成してカウン
ターウエイトＷ３・Ｗ４が設けられ、さらに一端寄りの
クランクアーム１２ａには、第１釣合重りＷ１が一体形
成して設けられ、上記フライホイール２５に第２釣合重
りＷ２が一体形成して設けられている。これにより、ク
ランク軸１０に作用する振れモーメントＭは、上記第１
釣合重りＷ１と第２釣合重りＷ２とにより抑制される。
また、このクランク軸１０の一端軸部１４は動力取り出
し部として構成されている。

【００１７】以下本実施例に係るクランク軸装置の作用
について説明する。上記のように、第１釣合重りＷ１は
クランク軸１０の一端寄りのクランクアーム１２ａに設
け、第２釣合重りＷ２はクランク軸１０の他端寄りに固
設したフライホイール２５に設けたことから、クランク
軸１０の一端側にファン駆動プーリ２０を設け、他端側
にフライホイール２５を設ける場合と、クランク軸１０
の他端側にフライホイール２５及びファン駆動プーリ２
０を設ける場合とで、２種類のクランク軸を準備して使
い分ける必要がなく、単一のクランク軸で共用できると
いう利点がある。

【００１８】第１釣合重りＷ１は一端寄りの第１クラン
クアーム１２ａに設けたことから、クランク軸単独でバ
ランスをとるには、図１（Ｂ）中の破線で示すように、
ダミー重りＶ１を第１釣合重りＷ１に対向して取り付け
るが、取り付ける数は１個で足りるので、ダミー重りの
取り付けの煩わしさを半減することができる。また、図
１（Ａ）に示すように、フライホイール２５の厚肉部に
キリ穴２８ａ・２８ｂの加工を施すことにより、第１釣
合重りＷ１に対して第２釣合重りＷ２を実質的にバラン
スさせることができる。

【００１９】第２釣合重りＷ２は、クランク軸１０の他
端寄りに固設したフライホイール２５に設けたことか
ら、図１（Ｂ）に示すように、中央のクランクジャーナ
ル１３ｂと第２釣合重りＷ２を設けたフライホイール２
５までの寸法Ｌが、中央のクランクジャーナル１３ｂと
第１釣合重りＷ１までの寸法Ｄに比較して大きいため、
振れモーメントＭを抑制するための第２釣合重りＷ２の
質量を第１釣合重りＷ１の質量より小さくすることがで
きる。この第２釣合重りＷ２の質量を小さくする分だけ
エネルギーロスを小さくできる。

【００２０】図２は本発明の第２の実施例に係るクラン
ク軸装置を示す図１相当図である。このクランク軸装置
は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、クランク軸１０の
一端軸部１４にファン駆動プーリ２０を固設し、他端軸
部１５にフライホイール２５を固設し、第１釣合重りＷ
１はクランク軸１０の一端寄りの第１クランクアーム１
２ａに設け、第２釣合重りＷ２は他端寄りに固設したフ
ライホイール２５に設け、クランクアーム１２ａ〜１２
ｄにはカウンターウエイトＷ３・Ｗ４を設けていない。
この第２の実施例においても、第１の実施例（図１）と
同様の作用、効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るクランク軸装置を
示し、同図（Ａ）は同クランク軸装置の概要図、同図
（Ｂ）は同クランク軸装置の模式図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係るクランク軸装置を
示す図１相当図である。

【図３】従来例１に係るクランク軸装置を示す図１相当
図である。

【図４】従来例２に係るクランク軸装置を示す図１相当
図である。

【符号の説明】

１０…クランク軸、１１ａ…第１クランクピン、１１ｂ
…第２クランクピン、１２ａ…一端寄りのクランクアー
ム、２０…ファン駆動プーリ、２５…フライホイール、
Ｗ１…第１釣合重り、Ｗ２…第２釣合重り。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 信裕 大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺 製造所内 (72)発明者 早谷 章 大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺 製造所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１クランクピン（１１ａ）と第２クラ
   ンクピン（１１ｂ）とをクランク角１８０°に設定した
   クランク軸（１０）にファン駆動プーリ（２０）とフラ
   イホイール（２５）を固設し、このクランク軸（１０）
   の一端寄りに第１釣合重り（Ｗ１）を、他端寄りに第２
   釣合重り（Ｗ２）を設けて構成した２気筒４サイクルエ
   ンジンのクランク軸装置において、 上記第１釣合重り（Ｗ１）はクランク軸（１０）の一端
   寄りのクランクアーム（１２ａ）に設け、第２釣合重り
   （Ｗ２）はクランク軸（１０）の他端寄りに固設したフ
   ライホイール（２５）に設けたことを特徴とする２気筒
   ４サイクルエンジンのクランク軸装置。