特許 7606359 クランクシャフト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(54)【発明の名称】クランクシャフト

(51)【国際特許分類】

   F16C 3/20 20060101AFI20241218BHJP

   F16C 3/08 20060101ALI20241218BHJP

   F02B 77/00 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

F16C3/20

F16C3/08

F02B77/00 J

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021024241

(22)【出願日】2021-02-18

(65)【公開番号】P2022126265

(43)【公開日】2022-08-30

【審査請求日】2024-01-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉野 暁大

(72)【発明者】

【氏名】白木 啓一郎

【審査官】松江川 宗

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０８９３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－００２０３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－０２２３１８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ ３／００－９／０６

Ｆ０２Ｂ ７７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンに設けられるクランクシャフトであって、
回転中心に位置する複数のクランクジャーナルと、
前記クランクジャーナルに対して偏心する複数のクランクピンと、
前記クランクジャーナルおよび前記クランクピンを互いに連結する複数のクランクウェブと、
を有し、
前記複数のクランクウェブとして、複数の薄型ウェブと、前記薄型ウェブよりも厚み寸法の大きな複数の厚型ウェブと、があり、
前記複数のクランクジャーナルとして、軸方向に配置される順に、第１ジャーナル、第２ジャーナル、第３ジャーナル、第４ジャーナルおよび第５ジャーナルがあり、
前記薄型ウェブは、前記第２ジャーナルおよび前記第４ジャーナルに連結され、
前記厚型ウェブは、前記第１ジャーナル、前記第３ジャーナルおよび前記第５ジャーナルに連結される、
クランクシャフト。

【請求項2】

請求項１に記載のクランクシャフトにおいて、
前記薄型ウェブおよび前記厚型ウェブは、前記クランクジャーナルおよび前記クランクピンを互いに連結するアーム部と、前記アーム部に連なるウェイト部と、を備える、
クランクシャフト。

【請求項3】

請求項１または２に記載のクランクシャフトにおいて、
前記エンジンは、一対のシリンダバンクを備える、
クランクシャフト。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載のクランクシャフトにおいて、
前記エンジンは、水平対向エンジンである、
クランクシャフト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンに設けられるクランクシャフトに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンに設けられるクランクシャフトは、回転中心に位置するクランクジャーナルと、回転中心に対して偏心するクランクピンと、を有している。また、クランクピンにはコネクティングロッドを介してピストンが連結されており、クランクシャフト回転時にはクランクピンに対して慣性力や遠心力等の荷重が作用している。このため、クランクジャーナルとクランクピンとを連結するクランクウェブにはカウンタウェイトが設けられており、このカウンタウェイトの遠心力によってクランクピンに作用する荷重が打ち消されている。このように、クランクシャフトに対してカウンタウェイトを設けることにより、クランクピンに作用する荷重を打ち消すことができ、クランクシャフトの振れを抑制することができる（特許文献１～３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６４４３５４６号公報

【文献】特開２０１０－１４４８０４号公報

【文献】特開２００５－４２８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、エンジンの小型化を達成するため、クランクシャフトを軸方向に短縮することが求められている。しかしながら、クランクシャフトを軸方向に短縮することは、カウンタウェイトが形成されるクランクウェブの薄型化を招く要因であり、カウンタウェイトの小型軽量化を招く要因となっていた。このように、クランクシャフトを軸方向に短縮した場合には、カウンタウェイトに発生する遠心力が減少するため、クランクピンに作用する荷重を十分に打ち消すことが困難であり、クランクシャフトの振れを抑制することが困難となっていた。

【0005】

本発明の目的は、クランクシャフトの振れを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態のクランクシャフトは、エンジンに設けられるクランクシャフトであって、回転中心に位置する複数のクランクジャーナルと、前記クランクジャーナルに対して偏心する複数のクランクピンと、前記クランクジャーナルおよび前記クランクピンを互いに連結する複数のクランクウェブと、を有する。前記複数のクランクウェブとして、複数の薄型ウェブと、前記薄型ウェブよりも厚み寸法の大きな複数の厚型ウェブと、がある。前記複数のクランクジャーナルとして、軸方向に配置される順に、第１ジャーナル、第２ジャーナル、第３ジャーナル、第４ジャーナルおよび第５ジャーナルがある。前記薄型ウェブは、前記第２ジャーナルおよび前記第４ジャーナルに連結される。前記厚型ウェブは、前記第１ジャーナル、前記第３ジャーナルおよび前記第５ジャーナルに連結される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、複数のクランクウェブとして、複数の薄型ウェブと、薄型ウェブよりも厚み寸法の大きな複数の厚型ウェブと、を設けるようにしたので、クランクシャフトに作用する荷重の多くを打ち消すことができ、クランクシャフトの振れを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態であるクランクシャフトを備えたエンジンを示す概略図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線に沿ってエンジンのシリンダブロックおよびクランクシャフトを示す断面図である。

【図3】本発明の一実施の形態であるクランクシャフトを示す図である。

【図4】クランクシャフトに作用する荷重を示す図である。

【図5】比較例のクランクシャフトを示す図である。

【図6】比較例のクランクシャフトに作用する荷重を示す図である。

【図7A】クランクジャーナルの摩擦損失とエンジン回転数との関係を示す図である。

【図7B】改善効果値とエンジン回転数との関係を示す図である。

【図8】実施例のクランクシャフトおよび比較例のクランクシャフトを並べて示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0010】

［エンジン構造］
図１は本発明の一実施の形態であるクランクシャフト１０を備えたエンジン１１を示す概略図である。図２は図１のＡ－Ａ線に沿ってエンジン１１のシリンダブロック１４，１６およびクランクシャフト１０を示す断面図である。

【0011】

図１および図２に示すように、水平対向エンジンであるエンジン１１は、一対のシリンダバンク１２，１３を備えている。一方のシリンダバンク１２には、シリンダブロック１４およびシリンダヘッド１５が設けられており、他方のシリンダバンク１３には、シリンダブロック１６およびシリンダヘッド１７が設けられている。また、エンジン１１は、一対のシリンダブロック１４，１６によって回転自在に支持されるクランクシャフト１０を有している。クランクシャフト１０は、回転中心ＣＲに設けられる複数のクランクジャーナルＪ１～Ｊ５と、回転中心ＣＲに対して偏心する複数のクランクピンＰ１～Ｐ４と、を有している。

【0012】

図２に示すように、一対のシリンダブロック１４，１６には軸受メタル２０を備えた半円状のジャーナルボア２１が形成されており、互いに対向するジャーナルボア２１によってクランクシャフト１０のクランクジャーナルＪ１～Ｊ５が回転自在に支持されている。また、シリンダブロックにはシリンダボアＢ１～Ｂ４が形成されており、シリンダボアＢ１～Ｂ４にはピストンＰｉ１～Ｐｉ４が往復動自在に収容されている。そして、クランクシャフト１０のクランクピンＰ１～Ｐ４には、コネクティングロッド２２を介してピストンＰｉ１～Ｐｉ４が連結されている。なお、図１に示すように、クランクピンＰ１，Ｐ４とクランクピンＰ２，Ｐ３とは、互いに１８０°ずれた位置に取り付けられている。

【0013】

［クランクシャフト構造］
図３は本発明の一実施の形態であるクランクシャフト１０を示す図である。図３に示すように、クランクシャフト１０の一端部には、補機駆動軸２３が設けられており、クランクシャフト１０の他端部には、出力フランジ２４が設けられている。なお、動力源としてエンジン１１が車両に搭載される場合には、補機駆動軸２３に対して図示しないクランクプーリ等が連結され、出力フランジ２４に対して図示しないトルクコンバータ等が連結される。

【0014】

前述したように、クランクシャフト１０は、回転中心ＣＲに位置する複数のクランクジャーナルＪ１～Ｊ５を有している。これらのクランクジャーナルＪ１～Ｊ５として、クランクシャフト１０には、軸方向の一端部から他端部にかけて配置される順に、クランクジャーナル（第１ジャーナル）Ｊ１、クランクジャーナル（第２ジャーナル）Ｊ２、クランクジャーナル（第３ジャーナル）Ｊ３、クランクジャーナル（第４ジャーナル）Ｊ４、およびクランクジャーナル（第５ジャーナル）Ｊ５が設けられている。

【0015】

また、クランクシャフト１０は、クランクジャーナルＪ１～Ｊ５に対して偏心する複数のクランクピンＰ１～Ｐ４を有している。これらのクランクピンＰ１～Ｐ４として、クランクシャフト１０には、クランクジャーナルＪ１，Ｊ２間に配置されるクランクピンＰ１、クランクジャーナルＪ２，Ｊ３間に配置されるクランクピンＰ２、クランクジャーナルＪ３，Ｊ４間に配置されるクランクピンＰ３、およびクランクジャーナルＪ４，Ｊ５間に配置されるクランクピンＰ４が設けられている。

【0016】

さらに、クランクシャフト１０は、クランクジャーナルＪ１～Ｊ５とクランクピンＰ１～Ｐ４とを互いに連結する複数のクランクウェブＷ１～Ｗ８を有している。これらのクランクウェブＷ１～Ｗ８として、クランクシャフト１０には、クランクジャーナルＪ１に連結されるクランクウェブＷ１、クランクジャーナルＪ２に連結されるクランクウェブＷ２，Ｗ３、クランクジャーナルＪ３に連結されるクランクウェブＷ４，Ｗ５、クランクジャーナルＪ４に連結されるクランクウェブＷ６，Ｗ７、およびクランクジャーナルＪ５に連結されるクランクウェブＷ８が設けられている。

【0017】

また、各クランクウェブＷ１～Ｗ８は、クランクジャーナルＪ１～Ｊ５とクランクピンＰ１～Ｐ４とを互いに連結するクランクアーム（アーム部）１ａ～８ａと、クランクアーム１ａ～８ａに連なるとともにクランクピンＰ１～Ｐ４の反対側に延びるカウンタウェイト（ウェイト部）１ｂ～８ｂと、を備えている。さらに、クランクウェブＷ１～Ｗ８として、クランクシャフト１０には、厚み寸法が「Ｔ１」に形成される複数の薄型ウェブが設けられており、厚み寸法が「Ｔ１」よりも大きな「Ｔ２」に形成される複数の厚型ウェブが設けられている。

【0018】

つまり、クランクシャフト１０には、複数の薄型ウェブとして、クランクジャーナルＪ２，Ｊ４に連結されるクランクウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７が設けられている。また、クランクシャフト１０には、複数の厚型ウェブとして、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３．Ｊ５に連結されるクランクウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８が設けられている。このように、クランクシャフト１０には、厚み寸法の互いに異なる厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８および薄型ウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７が設けられており、厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８のカウンタウェイト１ｂ，４ｂ，５ｂ，８ｂは、薄型ウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７のカウンタウェイト２ｂ，３ｂ，６ｂ，７ｂよりも重くなっている。

【0019】

［クランクシャフトに作用する荷重］
続いて、回転するクランクシャフト１０に作用する荷重について説明する。図４はクランクシャフト１０に作用する荷重を示す図である。前述したように、クランクシャフト１０には、回転中心ＣＲから離れた位置にクランクピンＰ１～Ｐ４が設けられるとともに、このクランクピンＰ１～Ｐ４にはコネクティングロッド２２を介してピストンが連結されている。これにより、クランクシャフト１０が回転する際には、各クランクピンＰ１～Ｐ４に対して遠心力や慣性力等の荷重が作用することになる。つまり、クランクピンＰ１には荷重Ｌ１ａ，Ｌ１ｂが作用しており、クランクピンＰ２には荷重Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが作用しており、クランクピンＰ３には荷重Ｌ３ａ，Ｌ３ｂが作用しており、クランクピンＰ４には荷重Ｌ４ａ，Ｌ４ｂが作用している。なお、図４に示した例では、発明の理解を容易にするため、クランクピンＰ１～Ｐ４のそれぞれに作用する荷重を、便宜的に２つに分けて記載している。

【0020】

また、クランクシャフト１０には、回転中心ＣＲから離れた位置にカウンタウェイト１ｂ～８ｂが設けられている。これにより、クランクシャフト１０が回転する際には、各カウンタウェイト１ｂ～８ｂに対して遠心力等の荷重が作用することになる。また、前述したように、厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８のカウンタウェイト１ｂ，４ｂ，５ｂ，８ｂは、薄型ウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７のカウンタウェイト２ｂ，３ｂ，６ｂ，７ｂよりも重くなっている。このため、カウンタウェイト１ｂ，４ｂ，５ｂ，８ｂに作用する荷重Ｌｗ１，Ｌｗ４，Ｌｗ５，Ｌｗ８は、カウンタウェイト２ｂ，３ｂ，６ｂ，７ｂに作用する荷重Ｌｗ２，Ｌｗ３，Ｌｗ６，Ｌｗ７よりも大きくなっている。

【0021】

図４にハッチングの矢印で示すように、各クランクピンＰ１～Ｐ４のうち、両端に位置するクランクピンＰ１，Ｐ４には、矢印Ｄ１方向に、荷重Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ４ａ，Ｌ４ｂが作用する一方、中央に位置するクランクピンＰ２，Ｐ３には、矢印Ｄ１方向とは逆向きの矢印Ｄ２方向に、荷重Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ３ａ，Ｌ３ｂが作用する。このため、クランクピンＰ１，Ｐ２間に位置するクランクジャーナルＪ２については、クランクピンＰ１，Ｐ２に作用する荷重が互いに打ち消し合うことから、クランクジャーナルＪ２が振れ難くなっている。同様に、クランクピンＰ３，Ｐ４間に位置するクランクジャーナルＪ４についても、クランクピンＰ３，Ｐ４に作用する荷重が互いに打ち消し合うことから、クランクジャーナルＪ４が振れ難くなっている。

【0022】

一方、クランクピンＰ１と補機駆動軸２３との間に位置するクランクジャーナルＪ１については、主にクランクピンＰ１の荷重が一方向に作用するため、クランクジャーナルＪ１が振れ易くなっている。同様に、クランクピンＰ４と出力フランジ２４との間に位置するクランクジャーナルＪ５についても、主にクランクピンＰ４の荷重が一方向に作用するため、クランクジャーナルＪ５が振れ易くなっている。さらに、クランクピンＰ２，Ｐ３間に位置するクランクジャーナルＪ３については、クランクピンＰ２，Ｐ３に荷重が一方向に作用するため、クランクジャーナルＪ３が振れ易くなっている。

【0023】

このように、クランクシャフト１０の構造は、クランクジャーナルＪ２，Ｊ４が振れ難い構造である一方、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５が振れ易い構造である。そこで、前述したように、振れ難いクランクジャーナルＪ２，Ｊ４には、軽いカウンタウェイト２ｂ，３ｂ，６ｂ，７ｂを備えた薄型ウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７が連結される一方、振れ易いクランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５には、重いカウンタウェイト１ｂ，４ｂ，５ｂ，８ｂを備えた厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８が連結されている。これにより、振れ易いクランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５については、カウンタウェイト１ｂ，４ｂ，５ｂ，８ｂの遠心力を大きくすることができ、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５の振れを抑制することができる。

【0024】

すなわち、クランクジャーナルＪ１については、クランクピンＰ１に作用する荷重Ｌ１ａを打ち消すように、カウンタウェイト１ｂに作用する荷重Ｌｗ１が増やされている。また、クランクジャーナルＪ５については、クランクピンＰ４に作用する荷重Ｌ４ａを打ち消すように、カウンタウェイト８ｂに作用する荷重Ｌｗ８が増やされている。さらに、符号Ｘ３で示すように、クランクジャーナルＪ３については、クランクピンＰ２，Ｐ３に作用する荷重Ｌ２ａ，Ｌ３ａを打ち消すように、カウンタウェイト４ｂ，５ｂに作用する荷重Ｌｗ４，Ｌｗ５が増やされている。これにより、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５に作用する荷重の多くを減少させることができ、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５の振れを抑制することができる。

【0025】

なお、クランクジャーナルＪ２については、符号Ｘ２で示すように、クランクピンＰ１に作用する荷重Ｌ１ｂおよびカウンタウェイト３ｂに作用する荷重Ｌｗ３と、クランクピンＰ２に作用する荷重Ｌ２ｂおよびカウンタウェイト２ｂに作用する荷重Ｌｗ２と、を互いに打ち消すことができる。また、クランクジャーナルＪ４については、符号Ｘ４で示すように、クランクピンＰ４に作用する荷重Ｌ４ｂおよびカウンタウェイト６ｂに作用する荷重Ｌｗ６と、クランクピンＰ３に作用する荷重Ｌ３ｂおよびカウンタウェイト７ｂに作用する荷重Ｌｗ７と、を互いに打ち消すことができる。これにより、クランクジャーナルＪ２，Ｊ４に作用する荷重の多くを減少させることができ、クランクジャーナルＪ２，Ｊ４の振れを抑制することができる。

【0026】

これまで説明したように、クランクウェブＷ１～Ｗ８として厚型ウェブおよび薄型ウェブを設けることにより、クランクシャフト１０に作用する荷重の多くを打ち消すことができる。これにより、各クランクジャーナルＪ１～Ｊ５の振れを抑えることができるため、各クランクジャーナルＪ１～Ｊ５と軸受メタル２０との間の摩擦損失を減少させることができる。しかも、振れ難いクランクジャーナルＪ２，Ｊ４については、薄いクランクウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７を連結するようにしたので、各クランクジャーナルＪ１～Ｊ５の振れを抑えながらクランクシャフト１０の全長を短くすることができる。

【0027】

［比較例］
続いて、比較例のクランクシャフト１００に作用する荷重について説明する。図５は比較例のクランクシャフト１００を示す図であり、図６は比較例のクランクシャフト１００に作用する荷重を示す図である。なお、図５および図６において、図３および図４に示した部位や荷重と同様の部位や荷重については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0028】

図５に示すように、比較例のクランクシャフト１００は、厚み寸法が共通の「Ｔ３」に形成された複数のクランクウェブＷ１ｘ～Ｗ８ｘを有している。このように、クランクウェブＷ１ｘ～Ｗ８ｘの厚み寸法が互いに共通であった場合には、クランクウェブＷ１ｘ～Ｗ８ｘが備えるカウンタウェイト１ｂｘ～８ｂｘの質量も互いに共通である。このため、図６に示すように、各カウンタウェイト１ｂｘ～８ｂｘには、ほぼ同じ大きさの荷重Ｌｗ１ｘ～Ｌｗ８ｘが作用している。なお、実施例のクランクシャフト１０と比較例のクランクシャフト１００との相違点は、クランクウェブＷ１～Ｗ８，Ｗ１ｘ～Ｗ８ｘの厚み寸法のみである。また、実施例のクランクシャフト１０と比較例のクランクシャフト１００とにおいて、各クランクジャーナルＪ１～Ｊ５の位置は互いに一致している。

【0029】

前述したように、各カウンタウェイト１ｂｘ～８ｂｘに対して共通の荷重Ｌｗ１ｘ～Ｌｗ８ｘが作用していた場合には、カウンタウェイト１ｂｘ，４ｂｘ，５ｂｘ，８ｂｘの遠心力を十分に高めることができずに、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５の振れを抑制することが困難である。すなわち、クランクジャーナルＪ１については、カウンタウェイト１ｂｘに作用する荷重Ｌｗ１ｘを増やすことが困難であるため、クランクピンＰ１に作用する荷重Ｌ１ａを十分に打ち消すことが不可能である。つまり、クランクピンＰ１の荷重Ｌ１ａが残ることから、クランクジャーナルＪ１には矢印α１方向に荷重が作用することになる。また、クランクジャーナルＪ５については、カウンタウェイト８ｂｘに作用する荷重Ｌｗ８ｘを増やすことが困難であるため、クランクピンＰ４に作用する荷重Ｌ４ａを十分に打ち消すことが不可能である。つまり、クランクピンＰ４の荷重Ｌ４ａが残ることから、クランクジャーナルＪ５には矢印α５方向に荷重が作用することになる。さらに、クランクジャーナルＪ３については、符号Ｘ３で示すように、カウンタウェイト４ｂｘ，５ｂｘに作用する荷重Ｌｗ４ｘ，Ｌｗ５ｘを増やすことが困難であるため、クランクピンＰ２，Ｐ３に作用する荷重Ｌ２ａ，Ｌ３ａを十分に打ち消すことが不可能である。つまり、クランクピンＰ２，Ｐ３の荷重Ｌ２ａ，Ｌ３ａが残ることから、クランクジャーナルＪ３には矢印α３方向に荷重が作用することになる。

【0030】

このように、クランクウェブＷ１ｘ～Ｗ８ｘの厚み寸法が互いに共通であった場合には、クランクジャーナルＪ１には矢印α１方向に荷重が作用し、クランクジャーナルＪ３には矢印α３方向に荷重が作用し、クランクジャーナルＪ５には矢印α５方向に荷重が作用することになる。これにより、比較例のクランクシャフト１００においては、クランクジャーナルＪ１～Ｊ５の振れを抑制することが困難であり、各クランクジャーナルＪ１～Ｊ５と軸受メタル２０との間の摩擦損失を減少させることが困難である。これに対し、実施例のクランクシャフト１０においては、クランクウェブＷ１～Ｗ８として厚型ウェブおよび薄型ウェブを設けるようにしたので、クランクシャフト１０に作用する荷重の多くを打ち消すことができる。これにより、各クランクジャーナルＪ１～Ｊ５の振れを抑えることができ、各クランクジャーナルＪ１～Ｊ５と軸受メタル２０との間の摩擦損失を減少させることができる。

【0031】

ここで、図７Ａはクランクジャーナルの摩擦損失とエンジン回転数との関係を示す図であり、図７Ｂは改善効果値とエンジン回転数との関係を示す図である。前述したように、実施例のクランクシャフト１０を用いた場合には、クランクシャフト１０が振れ難くなる一方、比較例のクランクシャフト１００を用いた場合には、クランクシャフト１００が振れ易くなる。このため、図７Ａに示すように、実施例のクランクシャフト１０を用いた場合には、比較例のクランクシャフト１００を用いた場合に比べて、クランクジャーナルＪ１～Ｊ５と軸受メタル２０との間の摩擦損失を減少させることができる。図７Ａに符号Ｘで示すように、実施例のクランクシャフト１０を用いた場合の摩擦損失と、比較例のクランクシャフト１００を用いた場合の摩擦損失とは、エンジン回転数が高くなる程に乖離している。つまり、図７Ｂに示すように、実施例のクランクシャフト１０においては、エンジン回転数が高くなる程に摩擦損失の改善効果値が高められている。なお、図７Ｂに示した改善効果値とは、比較例のクランクシャフト１００を用いた場合の摩擦損失から、実施例のクランクシャフト１０を用いた場合の摩擦損失を減算した値である。

【0032】

［エンジンの小型化］
実施例のクランクシャフト１０を用いることにより、エンジン１１のバンクオフセットを縮めることができ、エンジン１１の小型化を達成することができる。以下、エンジン１１の小型化について説明する。ここで、図８は実施例のクランクシャフト１０および比較例のクランクシャフト１００を並べて示す図である。

【0033】

まず、図２に示すように、一方のシリンダブロック１４には、２つのシリンダボアＢ１，Ｂ３が形成されている。シリンダボアＢ１にはピストンＰｉ１が収容されており、このピストンＰｉ１にはクランクピンＰ１が連結されている。また、シリンダボアＢ３にはピストンＰｉ３が収容されており、このピストンＰｉ３はクランクピンＰ３に連結されている。このため、シリンダボアＢ１，Ｂ３の中心軸間距離であるシリンダピッチＳｐは、クランクピンＰ１，Ｐ３の間隔、つまりクランクピンＰ１，Ｐ３の中心を通過する中心線Ｃ１，Ｃ３の間隔に相当している。

【0034】

同様に、他方のシリンダブロック１６には、２つのシリンダボアＢ２，Ｂ４が形成されている。シリンダボアＢ２にはピストンＰｉ２が収容されており、このピストンＰｉ２はクランクピンＰ２に連結されている。また、シリンダボアＢ４にはピストンＰｉ４が収容されており、このピストンＰｉ４はクランクピンＰ４に連結されている。このため、シリンダボアＢ２，Ｂ４の中心軸間距離であるシリンダピッチＳｐは、クランクピンＰ２，Ｐ４の間隔、つまりクランクピンＰ２，Ｐ４の中心を通過する中心線Ｃ２，Ｃ４の間隔に相当している。

【0035】

図８に示すように、実施例のクランクシャフト１０と比較例のクランクシャフト１００とを比較すると、クランクジャーナルＪ１とクランクジャーナルＪ５との間隔は互いに一致している。また、実施例のクランクシャフト１０には、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５に対し、厚み寸法が「Ｔ２」に形成されたクランクウェブである厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８が連結されている。一方、比較例のクランクシャフト１００には、クランクジャーナルＪ１，Ｊ３，Ｊ５に対し、厚み寸法が「Ｔ２」よりも小さな「Ｔ３」に形成されたクランクウェブＷ１ｘ，Ｗ４ｘ，Ｗ５ｘ，Ｗ８ｘが連結されている。

【0036】

このように、実施例のクランクシャフト１０においては、クランクジャーナルＪ１とクランクピンＰ１との間に厚型ウェブＷ１が設けられおり、クランクジャーナルＪ３とクランクピンＰ３との間に厚型ウェブＷ５が設けられている。このため、実施例のクランクシャフト１０においては、比較例のクランクシャフト１００と比べて、クランクピンＰ１，Ｐ３が矢印Ｄ３方向に所定距離ｇ１でずれている。また、実施例のクランクシャフト１０においては、クランクジャーナルＪ３とクランクピンＰ２との間に厚型ウェブＷ４が設けられおり、クランクジャーナルＪ５とクランクピンＰ４との間に厚型ウェブＷ８が設けられている。このため、実施例のクランクシャフト１０においては、比較例のクランクシャフト１００と比べて、クランクピンＰ２，Ｐ４が矢印Ｄ４方向に所定距離ｇ１でずれている。

【0037】

前述したように、実施例のクランクシャフト１０においては、クランクピンＰ１，Ｐ３が矢印Ｄ３方向に所定距離ｇ１でずれることから、図２に示すように、シリンダブロック１４を矢印Ｄ３方向に所定距離ｇ１でずらすことができる。また、クランクピンＰ２，Ｐ４が矢印Ｄ４方向に所定距離ｇ１でずれることから、図２に示すように、シリンダブロック１６を矢印Ｄ４方向に所定距離ｇ１でずらすことができる。すなわち、実施例のクランクシャフト１０を用いることにより、シリンダブロック１４，１６のバンクオフセットを縮めることができるため、エンジン１１の小型化を達成することができる。

【0038】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、全ての薄型ウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７の厚み寸法が「Ｔ１」に形成されており、全ての厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８の厚み寸法が「Ｔ２」に形成されているが、これに限られることはない。例えば、薄型ウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７の厚み寸法が互いに相違しても良く、厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８の厚み寸法が互いに相違しても良い。このように、厚み寸法が互いに相違する場合であっても、各厚型ウェブＷ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８の厚み寸法は、全ての薄型ウェブＷ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７の厚み寸法よりも大きく設定される。

【0039】

前述の説明では、エンジン１１として４気筒の水平対向エンジンが例示されているが、これに限られることはない。例えば、一対のシリンダバンクを備えるＶ型エンジンに対し、本発明のクランクシャフトを組み込んでも良い。また、図示する例では、一定の厚み寸法を維持したままクランクアーム１ａ～８ａを形成しているが、これに限られることはなく、クランクシャフト１０に要求される剛性を確保することが可能であれば、クランクアーム１ａ～８ａの端部に面取り加工を施しても良い。

【符号の説明】

【0040】

１０ クランクシャフト
１１ エンジン（水平対向エンジン）
１２，１３ シリンダバンク
Ｊ１ クランクジャーナル（第１ジャーナル）
Ｊ２ クランクジャーナル（第２ジャーナル）
Ｊ３ クランクジャーナル（第３ジャーナル）
Ｊ４ クランクジャーナル（第４ジャーナル）
Ｊ５ クランクジャーナル（第５ジャーナル）
Ｐ１～Ｐ４ クランクピン
Ｗ１，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ８ クランクウェブ（厚型ウェブ）
Ｗ２，Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７ クランクウェブ（薄型ウェブ）
１ａ～８ａ クランクアーム（アーム部）
１ｂ～８ｂ カウンタウェイト（ウェイト部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】