(57)【要約】【課題】クランクピンとクランクウエブとの接続部において応力を分散して応力を低下することができ、クランクウエブの剛性を確保できるクランクシャフトを提供する。【解決手段】クランクケース10に軸支される部位となるクランクジャーナル23と、コンロッド17Ｆ,17Ｒを軸支するクランクピン25と、クランクジャーナルとクランクピン25を連結するクランクウエブ20とを有する内燃機関１のクランクシャフト２において、クランクウエブ内に、前記クランクシャフトの軸方向視における前記クランクウエブ側面から、クランクピンとクランクウエブとの接続部Ｃの近傍を通過する孔３,４が設けられたクランクシャフト。【選択図】図３
2015197113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース(10)に軸支される部位となるクランクジャーナル(23)と、
コンロッド(17Ｆ,17Ｒ)を軸支するクランクピン(25)と、
前記クランクジャーナル(23)と前記クランクピン(25)を連結するクランクウエブ(20)とを有する内燃機関(１)のクランクシャフト(２)において
前記クランクウエブ(20)内に、前記クランクシャフト(２)の軸方向視における前記クランクウエブ(20)側面から、前記クランクピン(25)と前記クランクウエブ(20)との接続部(Ｃ)の近傍を通過する孔(３,４)が設けられたことを特徴とするクランクシャフト。
【請求項２】
前記孔(３,４)は、前記クランクピン(25)の前記クランクジャーナル(23)の軸線(Ｘ)側の外周面(25ａ)よりも同クランクジャーナル(23)の軸線(Ｘ)側に位置するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフト。
【請求項３】
前記孔(３,４)は前記クランクウエブ(20)のサイド部(20ａ)を貫通するように設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクランクシャフト。
【請求項４】
側面視でクランクジャーナル(23)の軸線(Ｘ)を基準とした両側方の前記孔(４)は、前記クランクピン(25)側に折れるように互いに角度を有するように設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のクランクシャフト。
【請求項５】
前記クランクウエブ(20)には、前記クランクシャフト(２)の軸線(Ｘ)を挟んで前記クランクピン(25)と反対側にクランクウエイト部(22)が一体に形成され、同クランクウエイト部(22)には、前記クランクシャフト(２)の軸線(Ｘ)に対する両側方に弧状に延設されて前記クランクピン(25)と前記クランクウエブ(20)との接続部(Ｃ)よりも同クランクピン(25)の側方まで延びる膨出部(22ａ)が形成され、前記孔(３,４)は同膨出部(22ａ)を貫通させて設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のクランクシャフト。
【請求項６】
前記クランクシャフト(２)は、一体成型されたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のクランクシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、応力集中を抑制するクランクシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のクランクシャフトにおいて、クランクジャーナルとクランクウエブとの接続部での応力を分散させるため、接続部の近傍に肉抜きの溝を設けた構造が、例えば下記特許文献１に示されている。
しかしながら、下記特許文献１に示されるものにおいては、溝部を設けたことにより、そのクランクジャーナルの部位の肉厚が減り、それに対して剛性確保のためそれを補うべくクランクジャーナルの基本寸法の肉厚を増す必要があり、大型、重量化を生ずるおそれがあった。また、溝を作るための型製作、または削り加工のための工数が増大した。
また、シリンダの燃焼時にコンロッドから受ける圧力により特に応力が集中する部位となるクランクピンとクランクウエブの接続部においても応力を分散できる構造が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−７８０２５号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる従来技術に鑑みなされたものであり、クランクピンとクランクウエブとの接続部において応力を分散して応力を低下することができ、クランクウエブの剛性を確保できるクランクシャフトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、クランクケースに軸支される部位となるクランクジャーナルと、コンロッドを軸支するクランクピンと、前記クランクジャーナルと前記クランクピンを連結するクランクウエブとを有する内燃機関のクランクシャフトにおいて前記クランクウエブ内に、前記クランクシャフトの軸方向視における前記クランクウエブ側面から、前記クランクピンと前記クランクウエブとの接続部の近傍を通過する孔が設けられたことを特徴とするクランクシャフトである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクランクシャフトにおいて、前記孔は、前記クランクピンの前記クランクジャーナルの軸線側の外周面よりも同クランクジャーナルの軸線側に位置するように設けられたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のクランクシャフトにおいて、前記孔は前記クランクウエブのサイド部を貫通するように設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のクランクシャフトにおいて、側面視でクランクジャーナルの軸線を基準とした両側方の前記孔は、前記クランクピン側に折れるように互いに角度を有するように設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のクランクシャフトにおいて、前記クランクウエブには、前記クランクシャフトの軸線を挟んで前記クランクピンと反対側にクランクウエイト部が一体に形成され、同クランクウエイト部には、前記クランクシャフトの軸線に対する両側方に弧状に延設されて前記クランクピンと前記クランクウエブとの接続部よりも同クランクピンの側方まで延びる膨出部が形成され、前記孔は同膨出部を貫通させて設けられたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のクランクシャフトにおいて、前記クランクシャフトは、一体成型されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明のクランクシャフトによれば、シリンダの燃焼時にコンロッドから受ける圧力による応力が集中する部位となるクランクピンとクランクウエブとの接続部の近傍に孔が設けられたことにより、孔の周囲に応力が分散されるので応力を低下することができる。また、従来技術のような溝ではなく孔であるため、クランクウエブの剛性を確保できる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、シリンダの燃焼時にコンロッドから受ける圧力による応力を、クランクピンとクランクウエブの接続部と孔の周囲のどちらか一方に集中させずに分散することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の発明の効果に加え、クランクシャフトの軸線に対する側方からクランクウエブのサイド部を貫通するように孔を穿設加工できるので加工が容易となる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれか一項の発明の効果に加え、内燃機関の特性により応力集中位置が変化していても、両側方の前記孔は、互いに角度を有してクランクピンを囲む方向に配置されるので、容易に応力分散構造を形成できる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれか一項の発明の効果に加え、クランクウエイト部の慣性モーメントを調整するためにクランクウエイト部に膨出部を設けたようなクランクウエブ形状においても、膨出部を貫通させて孔を形成することで、容易に応力分散構造を形成できる。
【００１６】
請求項６の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか一項の発明の効果に加え、一体成型で上下型抜き成形しかできない構造においても、容易に応力分散構造を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るクランクシャフトを備えた内燃機関の一部前面断面図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ矢視による内燃機関の右面断面図である。
【図３】図１中のクランクシャフトのＡ区間部分を取り出して示す同クランクシャフトの部分縦方向側面図である。
【図４】図３中ＩＶ−ＩＶ矢視によるクランクシャフトの幅方向断面図である。
【図５】図３中Ｖ−Ｖ矢視によるクランクシャフトの幅方向断面図である。
【図６】図４、図５中ＶＩ−ＶＩ矢視によるクランクシャフトの部分縦方向断面図である。
【図７】図３中ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視による本実施形態の変形例のクランクシャフトの幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に一実施形態に係るクランクシャフトについて図１ないし図７に基づいて説明する。
本実施形態に係る内燃機関１は、Ｖ型４気筒の４ストローク内燃機関であり、図１は、同内燃機関１の一部前面断面図である。
【００１９】
内燃機関１は、自動二輪車にクランクシャフト２を左右方向に指向させた横置きに搭載される。
なお、特許請求の範囲および本明細書の説明において、前後左右の向きは、別記する以外、内燃機関１を搭載した自動二輪車の直進方向を前方とする車両の通常の基準に従うものとする。図中、矢印ＦＲは車両前方、矢印ＵＰは車両上方、矢印ＬＨは車両左方、矢印ＲＨは車両右方を示す。
ただし、クランクシャフト２自体の部分的配置、形状の説明においては、クランクシャフトの軸線（クランクジャーナルの軸線）Ｘ方向を縦方向、クランクシャフト２の軸線Ｘ方向と直交する方向を、幅方向、側方等と述べることとする。
【００２０】
図１と図２を併せて参照して、内燃機関１は、クランクシャフト２が下側のクランクケース10とその上側のシリンダブロック11との合わせ面に挟まれて支持されている。
シリンダブロック11はクランクケース10とともにクランク室を構成する部分から前後斜め上方に前バンクシリンダ部11Ｆ，後バンクシリンダ部11Ｒが延出し、前後バンクシリンダ部11Ｆ，11Ｒの上にそれぞれ前後シリンダヘッド12Ｆ，12Ｒがそれぞれ重ねられ、さらにその上を前後シリンダヘッドカバー13Ｆ，13Ｒが覆っている。
【００２１】
クランクシャフト２は、クランクアーム部21（分けて呼ぶ場合は、軸端側をクランクアーム部21Ａ、軸中央側をクランクアーム部21Ｂという）に連続してクランクウエイト部22（分けて呼ぶ場合は、軸端側をクランクウエイト部22Ａ、軸中央側をクランクウエイト部22Ｂという）が形成されたクランクウエブ20（分けて呼ぶ場合は、軸端側をクランクウエブ20Ａ、軸中央側をクランクウエブ20Ｂという）が、回転中心軸（クランクシャフトの軸線Ｘ）に沿ってクランクジャーナル23（分けて呼ぶ場合は、軸端側をクランクジャーナル23Ａ、軸中央側をクランクジャーナル23Ｂという）を突出形成するとともに、相対向させたクランクウエブ20Ａ，20Ｂのクランクアーム部21Ａ，21Ｂ間をクランクピン25が連結して一体に形成された一体式のクランクシャフト２であり、クランクピン25とその両側のクランクウエブ20Ａ，20Ｂの組み合わせを、２組左右に配して共通の軸中央側のクランクジャーナル23Ｂで一体に連結して形成されている。
【００２２】
図４に示されるように、クランクウエブ20は、クランク軸方向視でクランクアーム部21がクランクピン25からクランクシャフト２の軸線（すなわちクランクジャーナル23の軸線）Ｘに向かってクランクピン25の外径より幅広に広がって延びてクランクウエイト部22に至り、クランクウエイト部22には、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する両側方に弧状に延設されてクランクピン25とクランクウエブ20との接続部よりも図示上方へクランクピン25の側方まで延びる膨出部22ａが形成され、幅広に拡がった幅長を外径とする略三日月板状ないし錨形板状をなしている。
【００２３】
再び図１、図２を参照して、このような一体式のクランクシャフト２の左右方向３つのクランクジャーナル23が、シリンダブロック11の軸受壁11ａとクランクケース10の軸受壁10ａに軸受14を介して挟まれて回転自在に架設される。
このV型４気筒内燃機関の場合、左右のクランクピン25，25のクランク角度位置は同じである。
すなわち、左右のクランクピン25，25はクランク軸方向視で重なる。
【００２４】
前後バンクシリンダ部11Ｆ，11Ｒのシリンダボアを往復摺動する前後ピストン15Ｆ，15Ｒの前後ピストンピン16Ｆ，16Ｒと左右のクランクピン25，25とを、前後コンロッド17Ｆ，17Ｒがそれぞれ連結してクランク機構を構成している。
左右のクランクピン25，25のそれぞれに前コンロッド17Ｆの大端17Fbと後コンロッド17Ｒの大端17Rbが、左右に並んでメタルベアリング18，18を介して回動自在に嵌合している。
すなわち、同一のクランクピン25に前コンロッド17Ｆと後コンロッド17Ｒが２つとも連結される。
なお、コンロッド17Ｆ，17Ｒの大端17La，17Rbは、半割のロッド本体側とロッドキャップ側の２分割構造をなし、クランクピン25をメタルベアリング18を介装して挟むようにして嵌合される。
【００２５】
図３は、図１中のクランクシャフト２のＡ区間部分（図１中、ドットハッチング部）を取り出して示す部分縦方向側面図であり、図３に示されるように、相対向するクランクウエブ20の対向面におけるクランクピン25からクランクウエブ20にかけて連続する接続部Ｃの近傍を通過する貫通孔（本発明における「孔」、片止まり孔であってもよい）３が、クランクシャフト２の軸方向視におけるクランクウエブ20側面から、すなわち、クランクジャーナル23の軸線Ｘ（クランクシャフト２の軸線Ｘと一致する）と直交する第１の仮想平面30に沿って、第１の仮想平面30内でクランクジャーナル23の軸線Ｘとクランクピン25の軸線Ｙとを直交して結ぶ仮想直線31に直交して、クランクウエブ20内に直線的に設けられている。
なお、貫通孔３を分けて呼ぶ場合は、軸端側のクランクウエブ20Ａ内に設けられるものを貫通孔３Ａ、軸中央側のクランクウエブ20Ｂ内に設けられるものを貫通孔３Ｂという。
貫通孔３は、クランクピン25の軸線Ｙとクランクジャーナル23の軸線Ｘを通る第２の仮想平面32（図６参照）においてクランクピン25のクランクジャーナル23の軸線Ｘ側の外周面25ａよりもクランクジャーナル23の軸線Ｘ側に位置するように設けられている。
【００２６】
本実施形態のクランクシャフト２は、以上のように一体に鍛造成型されて成形されている。
クランクピン25からクランクウエブ20にかけて連続する隅部をなし、クランクピン25とクランクウエブ20とを接続する接続部Ｃは、内燃機関１の燃焼時にクランクピン25にかかる圧力により応力が集中する部位であり、接続部Ｃに生じる応力を分散して緩和するために上記のような貫通孔３を接続部Ｃの近傍に設けている。
【００２７】
すなわち、クランクウエブ20内にクランクジャーナル23の軸線Ｘと直交する第１の仮想平面30に沿って、クランクピン25とクランクウエブ20の接続部Ｃの近傍を通過する貫通孔３が設けられたので、シリンダの燃焼時にコンロッド17Ｆ、17Ｒから受ける圧力による応力が集中する部位の近傍に貫通孔３が設けられたこととなり、貫通孔３の周囲に応力が分散されるため応力を低下することができる。また、従来技術のような溝ではなく貫通孔３であるため、クランクウエブ20の剛性を確保できるものとなる。
【００２８】
また、図３に示されるように、貫通孔３は、クランクピン25の軸線Ｙとクランクジャーナル23の軸線Ｘを通る第２の仮想平面32（図６参照）において、クランクピン25のクランクジャーナル23の軸線Ｘ側の外周面25ａよりもクランクジャーナル23の軸線Ｘ側に位置するように設けられたので、シリンダの燃焼時にコンロッドから受ける圧力による応力を、クランクピン25とクランクウエブ20の接続部Ｃと貫通孔３の周囲のどちらか一方に集中させずに分散することができる。
【００２９】
図４は、図３中ＩＶ−ＩＶ矢視によるクランクシャフト２の幅方向断面図であり、軸中央側のクランクジャーナル23Ｂの断面と、軸中央側のクランクウエブ20Ｂの左側面が示される。クランクピン25はクランクウエブ20Ｂの陰に破線で示される。
クランクウエブ20Ｂは、クランク軸方向視で軸中央側のクランクアーム部21Ｂがクランクピン25からクランクシャフト２の軸線Ｘに向かってクランクピン25の外径より幅広に広がって延びて、クランクピン25と軸中央側のクランクウエブ20Ｂとの接続部Ｃ近傍で、軸中央側のクランクウエイト部22Ｂに至る。
【００３０】
クランクウエイト部22Ｂには、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する両側方に弧状に延設されてクランクピン25とクランクウエブ20Ｂとの接続部Ｃよりも図示上方へクランクピン25の側方まで延びる膨出部22ａが形成され、幅広に拡がった幅長を外径とする略三日月板状ないし錨形板状をなしている。
したがって、クランクピン25とクランクウエイト部22Ｂを結ぶクランクアーム部21Ｂと膨出部22ａとの間に、図示下方へ凹む凹部22ｂが形成され、凹部22ｂには軸中央側の貫通孔３Ｂが重なって外部に開口する開口部22ｃがある。
【００３１】
図４は、クランクジャーナル23の軸線Ｘと直交する幅方向断面図を示すものであり、軸中央側の貫通孔３Ｂがクランクウエブ20Ｂ内に、クランクシャフト２の軸方向視におけるクランクウエブ20Ｂ側面から、すなわち、クランクウエブ20Ｂ内のランクジャーナル23の軸線Ｘと直交する第１の仮想平面30に沿って、第１の仮想平面30内で軸中央側のクランクジャーナル23Ｂの軸線Ｘとクランクピン25の軸線Ｙとを直交して結ぶ仮想直線31に直交して、クランクウエブ20Ｂ内に直線的に設けられていることが示される。また、貫通孔３Ｂは、クランクピン25のクランクジャーナル23の軸線Ｘ側の外周面25ａよりも、クランクジャーナル23の軸線Ｘ側に位置するように設けられていることが示されている。
【００３２】
また、図４に示されるように、貫通孔３Ｂは軸中央側のクランクウエブ20Ｂのサイド部20ａを貫通するように設けられており、クランクジャーナル23の軸線Ｘに対する側方からクランクウエブ20Ｂのサイド部20ａを貫通するように貫通孔３Ｂを穿設加工できるので加工が容易となる。
また、クランクウエブ20Ｂには、クランクジャーナル23Ｂの軸線Ｘを挟んでクランクピン25と反対側に軸中央側のクランクウエイト部22Ｂが一体に形成され、クランクウエイト部22Ｂには、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する両側方に弧状に延設されてクランクピン25とクランクウエブ20Ｂとの接続部Ｃよりも図示上方へクランクピン25の側方まで延びる膨出部22ａが形成され、貫通孔20Ｂは膨出部22ａを貫通させて設けられている。
そのため、クランクウエイト部22Ｂの慣性モーメントを調整するためにクランクウエイト部22Ｂに膨出部22ａを設けたようなクランクウエブ形状においても、貫通孔３Ｂを膨出部22ａを貫通させて形成することで、容易に応力分散構造を形成できる。
【００３３】
図５は、図３中Ｖ−Ｖ矢視によるクランクシャフト２の幅方向断面図であり、軸端側のクランクウエブ20Ａの断面左面と、軸端側の貫通孔３Ａの断面が示される。軸端側のクランクジャーナル23Ａはクランクウエブ20Ａの陰に破線で示され、クランクピン25はクランクウエブ20Ａより図示手前側なので２点鎖線で示される。
クランクウエブ20Ａは、クランク軸方向視で軸端側のクランクアーム部21Ａがクランクピン25からクランクシャフト２の軸線Ｘに向かってクランクピン25の外径より幅広に広がって延び、クランクピン25と軸端側のクランクウエブ20Ａとの接続部Ｃ近傍で軸端側のクランクウエイト部22Ａに至る。
【００３４】
クランクウエイト部22Ａには、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する両側方に弧状に延設されてクランクピン25とクランクウエブ20Ａとの接続部Ｃよりも図示上方へクランクピン25の側方まで延びる膨出部22ａが形成され、幅広に拡がった幅長を外径とする略三日月板状ないし錨形板状をなしている。
したがって、クランクピン25とクランクウエイト部22Ａを結ぶクランクアーム部21Ａと膨出部22ａとの間に、図示下方へ凹む凹部22ｂが形成され、凹部22ｂには軸端側の貫通孔３Ａが重なって外部に開口する開口部22ｃがある。
【００３５】
図５は、クランクジャーナル23Ａの軸線Ｘと直交する幅方向断面図を示すものであり、軸端側の貫通孔３Ａがクランクウエブ20Ａ内に、クランクシャフト２の軸方向視におけるクランクウエブ20Ａ側面から、すなわち、クランクウエブ20Ａ内のクランクジャーナル23Ａの軸線Ｘと直交する第１の仮想平面30に沿って、第１の仮想平面30内で軸端側のクランクジャーナル23Ａの軸線Ｘとクランクピン25の軸線Ｙとを直交して結ぶ仮想直線31に直交して、クランクウエブ20Ａ内に直線的に設けられていることが示される。また、貫通孔３Ａは、クランクピン25のクランクジャーナル23Ａの軸線Ｘ側の外周面25ａよりも、クランクジャーナル23Ａの軸線Ｘ側に位置するように設けられていることが示されている。
【００３６】
また、図５に示されるように、貫通孔３Ａは軸端側のクランクウエブ20Ａのサイド部20ａを貫通するように設けられており、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する側方からクランクウエブ20Ａのサイド部20ａを貫通するように貫通孔３Ａを穿設加工できるので加工が容易となる。
また、クランクウエブ20Ａには、クランクジャーナル23Ａの軸線Ｘを挟んでクランクピン25と反対側に軸端側のクランクウエイト部22Ａが一体に形成され、クランクウエイト部22Ａには、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する両側方に弧状に延設されてクランクピン25とクランクウエブ20Ａとの接続部Ｃよりも図示上方のクランクピン25の側方まで延びる膨出部22ａが形成され、貫通孔20Ａは膨出部22ａを貫通させて設けられている。
そのため、クランクウエイト部22Ａの慣性モーメントを調整するためにクランクウエイト部22Ａに膨出部22ａを設けたようなクランクウエブ形状においても、貫通孔３Ａを膨出部22ａを貫通させて形成することで、容易に応力分散構造を形成できる。
【００３７】
なお、内燃機関１の燃焼行程においては、ピストンの上死点の手前で点火して燃焼が開始した後に上死点を多少過ぎた辺りで膨張圧力が最大となり、コンロッド16Ｆ，16Ｒを介してクランクピン25に最大圧力が加わる。
図２は、内燃機関１に対する右側面視であり、前バンクシリンダ部11Ｆの右気筒の燃焼行程において膨張圧力が最大となり、前コンロッド８Ｆを介してクランクピン25に最大圧力が加わった時の状態を示している。
【００３８】
このクランクピン25に最大圧力が加わるクランク角度の時におけるピストンピン16Ｆの中心軸線Ｚとクランクピン25の中心軸（クランクピン25の軸線Ｙ）とを結ぶ直線を最大圧力直線Ｐとすると、最大圧力直線Ｐは、右側面視で貫通孔３に交差する（図２参照）。
後バンクシリンダ部11Ｒにおいても同様に、クランクピン25に最大圧力が加わるクランク角度の時におけるピストンピン16Ｒの中心軸線Ｚとクランクピン25の中心軸（クランクピン25の軸線Ｙ）とを結ぶ最大圧力直線Ｐは右側面視で貫通孔３に交差する。
【００３９】
したがって、貫通孔３を、クランクピン25とクランクウエブ20との接続部Ｃの近傍に穿設して接続部Ｃにおける応力を可及的に分散可能とした上で、クランクピン25に最大圧力が加わるクランク角度の時に接続部Ｃに生じる最大の応力集中も、最大圧力直線Ｐ上に貫通孔３があることにより効果的に緩和され、クランクシャフト２の耐久性を向上させることができる。
【００４０】
本実施形態においては、クランクシャフト２は、クランクアーム部21とクランクウエイト部22とを備えるクランクウエブ20と、クランクジャーナル23と、クランクピン25とが一体成型されており、一体成型で上下抜きしかできない構造を有しているが、図４、図５に示される配向で図示上下方向に型抜きを行うことによって、容易に応力分散構造が得られるものとなっている。
【００４１】
また、一体成型されたクランクシャフト２の内部には、クランクピン25とコンロッド17Ｆ，17Ｒの大端17Fa，17Faとの連結部のメタルベアリング18，18に潤滑油を供給する給油路が形成されている（図１参照）。
図４、図５中ＶＩ−ＶＩ矢視によるクランクシャフト２の部分縦方向断面図である図６に示されるように、軸端側のクランクジャーナル23Ａには軸線Ｘに沿って潤滑油を採り入れる第１給油路33が、軸端側から軸端側のクランクウエブ20Ａの途中まで形成されており、第１給油路33から軸端側のクランクアーム部21Ａ内を通ってクランクピン25内に第２給油路34が斜めに延びて穿設されて、その先端部は栓部材35で塞がれる。
【００４２】
そして、クランクピン25内には、軸端側のクランクアーム部21Ａからクランクピン25の軸線Ｙと平行に第３給油路36が先の軸中央側クランクアーム部21Ｂを突き抜けないように穿設され、第２給油路34と接続し、第３給油路36の穿孔元は栓部材37で塞がれる。
クランクピン25内の第３給油路36に直交して第４給油路38，38が穿孔されて、第４給油路38，38は両端がクランクピン25の外周面に開口して潤滑油の吐出口としてメタルベアリング18，18の内側に潤滑油を供給する。
【００４３】
図７は、上記の本実施形態の変形例に係るものであり、上記の貫通孔３に代えて図示の貫通孔４（本発明における「孔」、片止まり孔であってもよい）を備えている（分けて呼ぶ場合は、軸端側のクランクウエブ20Ａに設けられるものを貫通孔４Ａ、軸中央側クランクウエブ20Ｂに設けられるものを貫通孔４Ｂという）ほか、他の構成、構造は同様であり、同様の部分は記載を省略し、あるいは説明を省略して同一符号を用い、異なる点を主に以下説明する。
図７は、図３中ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視によるクランクシャフト２の幅方向断面図であり、軸端側のクランクジャーナル23Ａの断面と、軸端側のクランクウエブ20Ａの右側面が示される。クランクピン25はクランクウエブ20Ａの陰に破線で示される。
【００４４】
クランクウエブ20Ａは、クランク軸方向視で軸端側のクランクアーム部21Ａがクランクピン25からクランクシャフト２の軸線Ｘに向かってクランクピン25の外径より幅広に広がって延びて、クランクピン25と軸端側のクランクウエブ20Ａとの接続部Ｃ近傍で軸端側のクランクウエイト部22Ａに至る。
クランクウエイト部22Ａには、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する両側方に弧状に延設されてクランクピン25とクランクウエブ20Ａとの接続部Ｃよりも図示上方へクランクピン25の側方まで延びる膨出部22ａが形成され、幅広に拡がった幅長を外径とする略三日月板状ないし錨形板状をなしている。
したがって、クランクピン25とクランクウエイト部22Ａを結ぶクランクアーム部21Ａと膨出部22ａとの間に、図示下方へ凹む凹部22ｂが形成され、凹部22ｂには軸端側の貫通孔４Ａが重なって外部に開口する開口部22ｃがある。
【００４５】
図７は、軸端側のクランクジャーナル23Ａの軸線Ｘと直交する幅方向断面図を示すものであり、軸端側の貫通孔４Ａがクランクウエブ20Ａ内に、クランクシャフト２の軸方向視におけるクランクウエブ20Ａ側面から、すなわち、クランクウエブ20Ａ内のクランクジャーナル23Ａの軸線Ｘと直交する第１の仮想平面30に沿って、第１の仮想平面30内で軸端側のクランクジャーナル23Ａの軸線Ｘを基準として両側方へ延設されており、両側方への貫通孔４Ａは、クランクジャーナル23Ａの軸線Ｘの近傍でクランクピン25側に折れるように互いに角度を有して接続して設けられている。
貫通孔４Ａは、軸端側のクランクウエブ20Ａのサイド部20ａを貫通するように設けられており、クランクシャフト２の軸線Ｘに対する側方からクランクウエブ20Ａのサイド部20ａを貫通するように穿設加工できるので加工が容易である。
【００４６】
また、貫通孔４Ａは膨出部22ａを貫通させて設けられている。
そのため、クランクウエイト部22Ａの慣性モーメントを調整するためにクランクウエイト部22Ａに膨出部22ａを設けたようなクランクウエブ形状においても、貫通孔４Ａを膨出部22ａを貫通させて形成することで、容易に応力分散構造を形成できる。
【００４７】
軸中央側のクランクウエブ20Ｂに設けられる図示しない軸中央側の貫通孔（４Ｂ）も、軸端側の貫通孔４Ａと同様に、軸中央側のクランクジャーナル23Ｂの軸線Ｘの近傍でクランクピン25側に折れるように互いに角度を有して接続して設けられている。
変形例の貫通孔４を図２中に２点鎖線で示すと、図から明らかなように、貫通孔４は貫通孔３よりも大きい角度で最大圧力直線Ｐと交差しており、貫通孔４による応力の分散効果をより発揮しやすくなっている。
【００４８】
したがって、変形例の貫通孔４（４Ａ，４Ｂ）によれば、内燃機関１の特性により応力集中位置が変化していても、両側方の貫通孔４は、互いに角度を有してクランクピン25を囲む方向に配置されるので、容易に応力分散構造を形成できる。
また、変形例においても、クランクシャフト２は、クランクアーム部21とクランクウエイト部22とを備えるクランクウエブ20と、クランクジャーナル23と、クランクピン25とが一体成型されており、一体成型で上下抜きしかできない構造を有しているが、図７に示される配向で図示上下方向に型抜きを行うことによって、容易に応力分散構造が得られるものとなっている。
【００４９】
以上、本発明に係る一実施形態とその変形例のクランクシャフトにつき説明したが、本発明の態様が上記実施形態とその変形例に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
たとえば、以上の実施形態では、Ｖ型４気筒内燃機関に用いられるクランクシャフトに適用した例を挙げて説明したが、本発明は、Ｖ型４気筒内燃機関に限らず単気筒、直列多気筒等の内燃機関に用いられるクランクシャフトにも適用可能である。
上記実施形態およびその変形例における貫通孔３（３Ａ、３Ｂ）、４（４Ａ，４Ｂ）は片止まり孔としてもよい。
また、本実施形態では一体成型されたクランクシャフトを示したが、請求項５までの発明において、別体のクランクピンがクランクウエブに嵌合取付けされたものも本発明に含まれる。
なお、各機器の左右の配置は、説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１…内燃機関、２…クランクシャフト、３…貫通孔（本発明における「孔」、片止まり孔であってもよい）、３Ａ…軸端側の貫通孔、３Ｂ…軸中央側の貫通孔、４…（変形例の）貫通孔（本発明における「孔」、片止まり孔であってもよい）、４Ａ…（変形例の）軸端側の貫通孔、４Ｂ…（変形例の）軸中央側の貫通孔、10…クランクケース、11…シリンダブロック、11Ｆ…前バンクシリンダ部、11Ｒ…後バンクシリンダ部、17Ｆ…前コンロッド、17Fa…大端、17Ｒ…後コンロッド、17Ra…大端20…クランクウエブ、20Ａ…軸端側のクランクウエブ、20Ｂ…軸中央側のクランクウエブ、20ａ…サイド部、21…クランクアーム部、21Ａ…軸端側のクランクアーム部、21Ｂ…軸中央側のクランクアーム部、22…クランクウエイト部、22Ａ…軸端側のクランクウエイト部、22Ｂ…軸中央側クランクウエイト部、22ａ…膨出部、22ｂ…凹部、22ｃ…開口部、23…クランクジャーナル、23Ａ…軸端側のクランクジャーナル、23Ｂ…軸中央側のクランクジャーナル、25…クランクピン、25ａ…外周面、30…（軸線Ｘと直交する）第１の仮想平面、Ｃ…接続部、32…（軸線Ｙと軸線Ｘを通る）第２の仮想平面、Ｘ…クランクジャーナル23およびクランクシャフト２の軸線、Ｙ…クランクピン25の軸線、Ｚ…ピストンピン16Ｆ，16Ｒの中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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