JPS6330834Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6330834Y2 JPS6330834Y2 JP1981154109U JP15410981U JPS6330834Y2 JP S6330834 Y2 JPS6330834 Y2 JP S6330834Y2 JP 1981154109 U JP1981154109 U JP 1981154109U JP 15410981 U JP15410981 U JP 15410981U JP S6330834 Y2 JPS6330834 Y2 JP S6330834Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance
- crankshaft
- crank
- balance weight
- weights
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
産業上の利用分野
本考案は、６クランクピン12バランスクランク
シヤフトに関する。 従来の技術 従来のクランクピンの配置を一端から順次
240゜，0゜，120゜，120゜，0゜，240゜とした６クラン
ク
ピン12バランスクランクシヤフトは、バランスウ
エイトの配置が各クランクアームに対して一端か
ら60゜，60゜，180゜，180゜，300゜，300゜，300゜，3
00゜，
180゜，180゜60゜，60゜となつているが、バランスウ
エイトのこの配置では、運転時のバランスウエイ
トによる慣性力によるモーメントは小さくて、ピ
ストン及びコンロツド即ちピン部の慣性力による
モーメントと釣合わせても、両者のモーメントの
差である内部モーメントは依然大きく、強度上ブ
ロツクやオイルパン等の構造物を大きくする必要
があつた。 この問題点を解決するために、クランクシヤフ
トの軸承の両側におけるクランクアームの方向が
相等しいか、または非常に小さい角度をなす軸承
部を挾むクランクアームにのみその延長方向にク
ランクアームと正反対側にバランスウエイトを設
け、その他の軸承部を挾むクランクアームのうち
の数個に前記バランスウエイトより小さいウエイ
トを前記バランスウエイトと正反対の方向にのみ
設けて、クランクアーム間にある軸承部のうち最
大荷重を受ける軸承の荷重を他の軸承の荷重程度
に軽減せしめるようにしたものが、特許第137572
号明細書に記載されているが、このものは、最大
荷重を受ける軸承の荷重を軽減せしめることを主
目的としたものであつて、軸承の両側におけるク
ランクアームの方向が相等しいかまたは非常に小
さい角度をなす軸承部を挾むクランクーム以外の
クランクアームに付加するバランスウエイトの重
量には、一定の制約があり、従つてクランクシヤ
フト全体の内部モーメントを軽減させることにつ
いても、制約されるものであつた。 さらに、この点を考慮して、クランクシヤフト
において、２個のバランスウエイトを第１、第６
シリンダの外側のクランクアーム部に設け、且つ
その位置がクランクシヤフトの回転角で第２、第
５のクランクピンから75゜〜105゜又は255゜〜285゜の
位置にあり、これらのバランスウエイトに対応す
る二つのバランスウエイトを第３、第４シリンダ
の外側のクランクアーム部において、前記バラン
スウエイトの正反対方向に取付けると共に他の２
個のバランスウエイトを第１、第６シリンダの内
側のクランクアーム部に設け、且つその位置が第
３、第４のクランクピンと同一方向であり、これ
に対応する二つのバランスウエイトを第３、第４
シリンダの内側のクランクアーム部に前記バラン
スウエイトと正反対方向に取付けたものが特公昭
55−31335号公報に提案されているが、このもの
は、６クランクピン８バランスウエイトのクラン
クシヤフトであつて、クランクアームの反対方向
にバランスウエイトを有しないクランクピンが２
個存在することになり、該クランクピン部の慣性
力によるモーメントは大きく残存し、全体とし
て、バランスウエイトによる慣性力と釣り合わせ
るのに障害となつていた。 考案が解決しようとする問題点 本考案は、６クランクピンのクランクシヤフト
のバランス装置として、12バランスウエイト形を
採用し、前記欠点を解消すると共に前記８バラン
スウエイト形よりも軸承荷重を軽減し、同時にシ
リンダブロツクの振動及び強度に悪影響を与える
内部モーメントを軽減せしめ、かつ、クランクシ
ヤフトの製造を容易とするために、クランクアー
ムと該クランクアームの反対方向に付加するバラ
ンスウエイトとの間の角度が90゜〜180゜となるよ
うな各バランスウエイトの取付位置を有するクラ
ンクシヤフトを提供するものである。 すなわち、本考案は、６クランクピン12バラン
スのクランクシヤフトのバランスウエイトの配置
を変えることにより、運転時のバランスウエイト
の慣性力によるモーメントを従来の12バランスク
ランクシヤフト及び８バランスクランクシヤフト
よりも大きくし、ビン部の慣性力によるモーメン
トと良好に釣り合わせ、内部モーメントを小さく
して、エンジンの軽量化を図ると共に、クランク
シヤフトの製造を容易にすることを目的とする。 問題点を解決するための手段 クランクピンの配置を一端から順次240゜，0゜，
120゜，120゜，0゜，240゜として各クランクアームに
バランスウエイトを設けた６クランクピン12バラ
ンスクランクシヤフトにおいて、バランスウエイ
トの配置を一端から、60゜＜θ1＜120゜、60゜＜θ2＜
120゜、90゜≦θ3＜180゜、180゜＜θ4≦270゜、240゜
＜θ5＜
300゜、240゜＜θ6＜300゜、240゜＜θ6＜300゜、240゜
＜θ5
＜300゜、180゜＜θ4≦270゜、90゜≦θ3＜180゜、60゜
＜θ2
＜120゜、60゜＜θ1＜120゜としたことを特徴とするも
のである。 実施例 本考案を実施例に基づいて説明すると、クラン
クシヤフト１は一端から順に240゜，0゜，120゜，
120゜，0゜，240゜に配置した６個のピン２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆをもち、ピン２ａの両端
のアーム部には、バランスウエイト３ａ，３ｂが
取付けられていて全体で12個のバランスウエイト
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３
ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｌが取付けられてお
り、第２図の−を対称軸として左右対称な構
造になつている。 各バランスウエイト３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，
３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３
ｌの取付位置は第３図に示すように、一定の水平
線からの角度θ1，θ2，θ3，θ4，θ5及びθ6がバラン
スウエイト３ｂ，３ｋについては、60゜＜θ1＜
120゜、バランスウエイト３ａ，３ｌについては、
60゜＜θ2＜120゜、バランスウエイト３ｃ，３ｊにつ
いては、90゜≦θ3＜180゜、バランスウエイト３ｄ，
３ｉについては、180゜＜θ4≦270゜、バランスウエ
イト３ｆ，３ｇについては、240゜＜θ5＜300゜、バ
ランスウエイト３ｅ，３ｈについては、240゜＜θ6
＜300゜である。 一の実施例として、θ1＝60゜、θ2＝78.9゜、θ3＝
135゜とした本考案のものと前記従来技術における
特公昭55−31335号公報記載の６クランクピン８
バランスウエイト形のものとを、同一寸法のクラ
ンクシヤフトについて比較した結果を第１表に示
す。
シヤフトに関する。 従来の技術 従来のクランクピンの配置を一端から順次
240゜，0゜，120゜，120゜，0゜，240゜とした６クラン
ク
ピン12バランスクランクシヤフトは、バランスウ
エイトの配置が各クランクアームに対して一端か
ら60゜，60゜，180゜，180゜，300゜，300゜，300゜，3
00゜，
180゜，180゜60゜，60゜となつているが、バランスウ
エイトのこの配置では、運転時のバランスウエイ
トによる慣性力によるモーメントは小さくて、ピ
ストン及びコンロツド即ちピン部の慣性力による
モーメントと釣合わせても、両者のモーメントの
差である内部モーメントは依然大きく、強度上ブ
ロツクやオイルパン等の構造物を大きくする必要
があつた。 この問題点を解決するために、クランクシヤフ
トの軸承の両側におけるクランクアームの方向が
相等しいか、または非常に小さい角度をなす軸承
部を挾むクランクアームにのみその延長方向にク
ランクアームと正反対側にバランスウエイトを設
け、その他の軸承部を挾むクランクアームのうち
の数個に前記バランスウエイトより小さいウエイ
トを前記バランスウエイトと正反対の方向にのみ
設けて、クランクアーム間にある軸承部のうち最
大荷重を受ける軸承の荷重を他の軸承の荷重程度
に軽減せしめるようにしたものが、特許第137572
号明細書に記載されているが、このものは、最大
荷重を受ける軸承の荷重を軽減せしめることを主
目的としたものであつて、軸承の両側におけるク
ランクアームの方向が相等しいかまたは非常に小
さい角度をなす軸承部を挾むクランクーム以外の
クランクアームに付加するバランスウエイトの重
量には、一定の制約があり、従つてクランクシヤ
フト全体の内部モーメントを軽減させることにつ
いても、制約されるものであつた。 さらに、この点を考慮して、クランクシヤフト
において、２個のバランスウエイトを第１、第６
シリンダの外側のクランクアーム部に設け、且つ
その位置がクランクシヤフトの回転角で第２、第
５のクランクピンから75゜〜105゜又は255゜〜285゜の
位置にあり、これらのバランスウエイトに対応す
る二つのバランスウエイトを第３、第４シリンダ
の外側のクランクアーム部において、前記バラン
スウエイトの正反対方向に取付けると共に他の２
個のバランスウエイトを第１、第６シリンダの内
側のクランクアーム部に設け、且つその位置が第
３、第４のクランクピンと同一方向であり、これ
に対応する二つのバランスウエイトを第３、第４
シリンダの内側のクランクアーム部に前記バラン
スウエイトと正反対方向に取付けたものが特公昭
55−31335号公報に提案されているが、このもの
は、６クランクピン８バランスウエイトのクラン
クシヤフトであつて、クランクアームの反対方向
にバランスウエイトを有しないクランクピンが２
個存在することになり、該クランクピン部の慣性
力によるモーメントは大きく残存し、全体とし
て、バランスウエイトによる慣性力と釣り合わせ
るのに障害となつていた。 考案が解決しようとする問題点 本考案は、６クランクピンのクランクシヤフト
のバランス装置として、12バランスウエイト形を
採用し、前記欠点を解消すると共に前記８バラン
スウエイト形よりも軸承荷重を軽減し、同時にシ
リンダブロツクの振動及び強度に悪影響を与える
内部モーメントを軽減せしめ、かつ、クランクシ
ヤフトの製造を容易とするために、クランクアー
ムと該クランクアームの反対方向に付加するバラ
ンスウエイトとの間の角度が90゜〜180゜となるよ
うな各バランスウエイトの取付位置を有するクラ
ンクシヤフトを提供するものである。 すなわち、本考案は、６クランクピン12バラン
スのクランクシヤフトのバランスウエイトの配置
を変えることにより、運転時のバランスウエイト
の慣性力によるモーメントを従来の12バランスク
ランクシヤフト及び８バランスクランクシヤフト
よりも大きくし、ビン部の慣性力によるモーメン
トと良好に釣り合わせ、内部モーメントを小さく
して、エンジンの軽量化を図ると共に、クランク
シヤフトの製造を容易にすることを目的とする。 問題点を解決するための手段 クランクピンの配置を一端から順次240゜，0゜，
120゜，120゜，0゜，240゜として各クランクアームに
バランスウエイトを設けた６クランクピン12バラ
ンスクランクシヤフトにおいて、バランスウエイ
トの配置を一端から、60゜＜θ1＜120゜、60゜＜θ2＜
120゜、90゜≦θ3＜180゜、180゜＜θ4≦270゜、240゜
＜θ5＜
300゜、240゜＜θ6＜300゜、240゜＜θ6＜300゜、240゜
＜θ5
＜300゜、180゜＜θ4≦270゜、90゜≦θ3＜180゜、60゜
＜θ2
＜120゜、60゜＜θ1＜120゜としたことを特徴とするも
のである。 実施例 本考案を実施例に基づいて説明すると、クラン
クシヤフト１は一端から順に240゜，0゜，120゜，
120゜，0゜，240゜に配置した６個のピン２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆをもち、ピン２ａの両端
のアーム部には、バランスウエイト３ａ，３ｂが
取付けられていて全体で12個のバランスウエイト
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３
ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｌが取付けられてお
り、第２図の−を対称軸として左右対称な構
造になつている。 各バランスウエイト３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，
３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３
ｌの取付位置は第３図に示すように、一定の水平
線からの角度θ1，θ2，θ3，θ4，θ5及びθ6がバラン
スウエイト３ｂ，３ｋについては、60゜＜θ1＜
120゜、バランスウエイト３ａ，３ｌについては、
60゜＜θ2＜120゜、バランスウエイト３ｃ，３ｊにつ
いては、90゜≦θ3＜180゜、バランスウエイト３ｄ，
３ｉについては、180゜＜θ4≦270゜、バランスウエ
イト３ｆ，３ｇについては、240゜＜θ5＜300゜、バ
ランスウエイト３ｅ，３ｈについては、240゜＜θ6
＜300゜である。 一の実施例として、θ1＝60゜、θ2＝78.9゜、θ3＝
135゜とした本考案のものと前記従来技術における
特公昭55−31335号公報記載の６クランクピン８
バランスウエイト形のものとを、同一寸法のクラ
ンクシヤフトについて比較した結果を第１表に示
す。
【表】
第１表に示すとおり、本考案のものは、特公昭
55−31335号公報記載のものと比較して、最大剪
断力（最大軸承荷重）において、1474Kgから1195
Kgへ、最大内部モーメントにおいて、376.5Kgｍ
から292.5Kgｍにそれぞれ軽減されている。 次に本考案の実施例の作用を説明すると、バラ
ンスウエイト１個の質量をＷ〔Kgs2／ｍ〕、バラン
スウエイトのアーム長さをＲ〔ｍ〕として、クラ
ンクシヤフト１が一定角速度ω〔rad／ｓ〕で回
転をしているとすると、各バランスウエイト３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３
ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｌは回転による慣性力
WRω2〔Kgｆ〕をもち、クランクシヤフト１にモ
ーメントを発生させてピン２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ，２ｅ，２ｆの慣性力によるモーメントと釣合
わされる。バランスウエイト３ｃ，３ｄのアーム
の間隔をL1〔ｍ〕、バランスウエイト３ｂ，３ｅ
のアームの間隔をL2〔ｍ〕、バランスウエイト３
ａ，３ｆ間のアーム間隔をL3〔ｍ〕、また、ピン
２ｂ，２ｅからのバランスウエイトのアームの角
度をバランスウエイト３ｂ，３ｋ及び３ｅ，３ｈ
がθ1〔度〕、バランスウエイト３ａ，３ｌ及び３
ｇ，３ｆがθ2〔度〕、バランスウエイト３ｃ，３ｊ
及び３ｄ，３ｉがθ3〔度〕とすると、運転時クラ
ンクシヤフトに発生するバランスウエイトによる
第３図−面内のモーメントＭ〔Kgｆ・ｍ〕は
次式で与えられる。 Ｍ＝WRω2（L1sinθ3＋L2sinθ1 ＋L3sinθ2） このモーメントＭを、慣性力WRω2〔Kgｆ〕及
びL1，L2，L3が一定のままで、θ1，θ2，θ3を変え
て最大にするためには、θ1＝θ2＝θ3＝90゜とするこ
とであるが鍛造性及びベアリングの油膜厚さ等を
考慮すると実現不可能であるので、60゜＜θ1、θ2
＜120゜、90゜≦θ3＜180゜の間の範囲で実現可能で静
的バランスのとれたθ1，θ2，θ3を選択することに
より、従来のθ＝θ2＝60゜、θ3＝180゜とした設計に
よるモーメント
55−31335号公報記載のものと比較して、最大剪
断力（最大軸承荷重）において、1474Kgから1195
Kgへ、最大内部モーメントにおいて、376.5Kgｍ
から292.5Kgｍにそれぞれ軽減されている。 次に本考案の実施例の作用を説明すると、バラ
ンスウエイト１個の質量をＷ〔Kgs2／ｍ〕、バラン
スウエイトのアーム長さをＲ〔ｍ〕として、クラ
ンクシヤフト１が一定角速度ω〔rad／ｓ〕で回
転をしているとすると、各バランスウエイト３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３
ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｌは回転による慣性力
WRω2〔Kgｆ〕をもち、クランクシヤフト１にモ
ーメントを発生させてピン２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ，２ｅ，２ｆの慣性力によるモーメントと釣合
わされる。バランスウエイト３ｃ，３ｄのアーム
の間隔をL1〔ｍ〕、バランスウエイト３ｂ，３ｅ
のアームの間隔をL2〔ｍ〕、バランスウエイト３
ａ，３ｆ間のアーム間隔をL3〔ｍ〕、また、ピン
２ｂ，２ｅからのバランスウエイトのアームの角
度をバランスウエイト３ｂ，３ｋ及び３ｅ，３ｈ
がθ1〔度〕、バランスウエイト３ａ，３ｌ及び３
ｇ，３ｆがθ2〔度〕、バランスウエイト３ｃ，３ｊ
及び３ｄ，３ｉがθ3〔度〕とすると、運転時クラ
ンクシヤフトに発生するバランスウエイトによる
第３図−面内のモーメントＭ〔Kgｆ・ｍ〕は
次式で与えられる。 Ｍ＝WRω2（L1sinθ3＋L2sinθ1 ＋L3sinθ2） このモーメントＭを、慣性力WRω2〔Kgｆ〕及
びL1，L2，L3が一定のままで、θ1，θ2，θ3を変え
て最大にするためには、θ1＝θ2＝θ3＝90゜とするこ
とであるが鍛造性及びベアリングの油膜厚さ等を
考慮すると実現不可能であるので、60゜＜θ1、θ2
＜120゜、90゜≦θ3＜180゜の間の範囲で実現可能で静
的バランスのとれたθ1，θ2，θ3を選択することに
より、従来のθ＝θ2＝60゜、θ3＝180゜とした設計に
よるモーメント
【式】よ
りも必ず大きくとることができる。
考案の効果
本考案は、以上説明したように、６クランクピ
ンのクランクシヤフトにおいて、12バランスウエ
イト形として８バランスウエイト形の欠点である
バランスウエイトを有しないクランクアームをな
くし、かつ、各クランクアームと該クランクアー
ムに付設するバランスウエイトとの間の角度を変
えることにより、バランスウエイトの質量やアー
ムの長さを大きくすることなしに軸承荷重を軽減
できると共に、バランスウエイトによるモーメン
トを大きくでき、従つて内部モーメントを小さく
できて、エンジンの強度設計が容易になり、エン
ジン全体を軽量化できると同時に、各クランクア
ームと該クランクアームに付設したバランスウエ
イトとの間の角度が鈍角に形成されているため、
クランクアームを下方から支持してそのクランク
アームに対するバランスウエイトを上方から鍛造
することができ、クランクシヤフトの製造が容易
となる効果がある。
ンのクランクシヤフトにおいて、12バランスウエ
イト形として８バランスウエイト形の欠点である
バランスウエイトを有しないクランクアームをな
くし、かつ、各クランクアームと該クランクアー
ムに付設するバランスウエイトとの間の角度を変
えることにより、バランスウエイトの質量やアー
ムの長さを大きくすることなしに軸承荷重を軽減
できると共に、バランスウエイトによるモーメン
トを大きくでき、従つて内部モーメントを小さく
できて、エンジンの強度設計が容易になり、エン
ジン全体を軽量化できると同時に、各クランクア
ームと該クランクアームに付設したバランスウエ
イトとの間の角度が鈍角に形成されているため、
クランクアームを下方から支持してそのクランク
アームに対するバランスウエイトを上方から鍛造
することができ、クランクシヤフトの製造が容易
となる効果がある。
第１図は、本考案による実施例の斜視図、第２
図は同平面図、第３図は同側面図である。 １……クランクシヤフト、２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄ，２ｅ，２ｆ……ピン、３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３
ｋ，３ｌ……バランスウエイト。
図は同平面図、第３図は同側面図である。 １……クランクシヤフト、２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄ，２ｅ，２ｆ……ピン、３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３
ｋ，３ｌ……バランスウエイト。
Claims (1)
- クランクピンの配置を一端から順次240゜，0゜，
120゜，120゜，0゜，240゜として各クランクアームに
バランスウエイトを設けた６クランクピン12バラ
ンスクランクシヤフトにおいて、バランスウエイ
トの配置を一端から、60゜＜θ1＜120゜、60゜＜θ2＜
120゜、90゜≦θ3＜180゜、180゜＜θ4≦270゜、240゜
＜θ5＜
300゜、240゜＜θ6＜300゜、240゜＜θ6＜300゜、240゜
＜θ5
＜300゜、180゜＜θ4≦270゜、90゜≦θ3＜180゜、60゜
＜θ2
＜120゜、60゜＜θ1＜120゜としたことを特徴とする６
クランクピン12バランスクランクシヤフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15410981U JPS5860021U (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | ６クランクピン１２バランスクランクシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15410981U JPS5860021U (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | ６クランクピン１２バランスクランクシヤフト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860021U JPS5860021U (ja) | 1983-04-22 |
| JPS6330834Y2 true JPS6330834Y2 (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=29946708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15410981U Granted JPS5860021U (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | ６クランクピン１２バランスクランクシヤフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860021U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5531335A (en) * | 1978-08-28 | 1980-03-05 | Fujitsu Ltd | Pulse addition system |
-
1981
- 1981-10-19 JP JP15410981U patent/JPS5860021U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5860021U (ja) | 1983-04-22 |
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