(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部側から第１のクランクピン、第２のクランクピン、第３のクランクピン、第４のクランクピンが順次配列されるとともに、前記第１のクランクピンと前記第４のクランクピンとが回転中心軸回りにおける同じ角度位置に配置され、前記第２のクランクピンと前記第３のクランクピンとが前記回転中心軸回りの角度位置において前記第１のクランクピン及び前記第４のクランクピンに対して１８０°オフセットした位置に配置されるクランクシャフトと、
前記クランクシャフトの一方の端部及び他方の端部に固定された回転体にそれぞれ設けられ、重心位置が前記回転中心軸に対して前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンと実質的に同じ方向にオフセットされた第１のカウンタウェイト及び第２のカウンタウェイトと
を備えるエンジンであって、
前記第１のクランクピンと前記第４のクランクピンとの少なくとも一方に連結される部品の重量を、前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンに連結される部品の重量に対して軽量としたこと
を特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記第１のクランクピン及び前記第４のクランクピンにそれぞれ連結される部品の重量を、前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンに連結される部品の重量に対して軽量としたこと
を特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記第１のクランクピンと前記第４のクランクピンとの少なくとも一方にコネクティングロッドを介して連結されるピストンの重量を、前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンにコネクティングロッドを介して連結されるピストンの重量に対して軽量としたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関し、特にクランクシャフトの弓なり変形を抑制するとともに応力増加を抑制したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用エンジン等のレシプロエンジンにおいては、ピストン及びコネクティングロッド等の往復部品やクランクピンに起因する慣性力（遠心力）を打ち消す目的で、クランクピンとは反対側の角度位置にカウンタウェイトが設けられる。
しかし、近年、エンジンのコンパクト化や軽量化を優先するため、各気筒のクランクウェブ部に十分なカウンタウェイトを配置できない場合がある。
各気筒に十分なカウンタウェイトを設けることができない場合、慣性力によってクランクシャフトを支持する各軸受の隙間内において、クランク回転軸に対し直交するクランクピン方向に向け、クランクシャフトの両端部と中央部が逆方向に変位する、いわゆる弓なり変形が生じ、クランク打音の発生や、軸受への片当たりによる潤滑性能の低下が懸念される。
【０００３】
このようなクランクシャフトの弓なり変形への対策に関する従来技術として、例えば特許文献１には、第１、第４気筒のクランクピンに対して第２、第３気筒のクランクピンが１８０°オフセットして配置された直列４気筒エンジンのクランクシャフトにおいて、第１、第４気筒の慣性力を打ち消すためのカウンタウェイトの一部を、プーリやフライホイル等のクランクシャフトの端部に設けられた回転体に設けることによって、クランクシャフトの端部を弓なり変形の方向とは反対方向に曲げ戻すようにした構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２７５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、カウンタウェイトを十分に配置できない結果、弓なり変形が発生しやすくなっているクランクシャフトに対して、上述した従来技術の手法によって弓なり変形の抑制を図った場合、クランクシャフトの先端部、後端部が、カウンタウェイトの遠心力によって弓なり変形とは逆方向にＳ字状に曲げ戻される状態となるため、クランクシャフトのジャーナル端部等の応力増加による信頼性の低下が懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、クランクシャフトの弓なり変形を抑制するとともに応力増加を抑制したエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、一方の端部側から第１のクランクピン、第２のクランクピン、第３のクランクピン、第４のクランクピンが順次配列されるとともに、前記第１のクランクピンと前記第４のクランクピンとが回転中心軸回りにおける同じ角度位置に配置され、前記第２のクランクピンと前記第３のクランクピンとが前記回転中心軸回りの角度位置において前記第１のクランクピン及び前記第４のクランクピンに対して１８０°オフセットした位置に配置されるクランクシャフトと、前記クランクシャフトの一方の端部及び他方の端部に固定された回転体にそれぞれ設けられ、重心位置が前記回転中心軸に対して前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンと実質的に同じ方向にオフセットされた第１のカウンタウェイト及び第２のカウンタウェイトとを備えるエンジンであって、前記第１のクランクピンと前記第４のクランクピンとの少なくとも一方に連結される部品の重量を、前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンに連結される部品の重量に対して軽量としたことを特徴とするエンジンである。
これによれば、第１のクランクピン、第４のクランクピンの少なくとも一方に連結される部品（ピストン、コネクティングロッド等）の重量を軽量とすることによって、当該クランクピンに入力される慣性力、遠心力を低減し、クランクシャフトのこれと隣接する側の端部に設けられるカウンタウェイトを軽減しても振動を抑制することができる。
また、これによって、クランクシャフトの端部に生じる応力が低減され、クランクシャフトの弓なり変形を抑制し、クランク打音の発生や潤滑性能の低下を防止することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記第１のクランクピン及び前記第４のクランクピンにそれぞれ連結される部品の重量を、前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンに連結される部品の重量に対して軽量としたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンである。
これによれば、クランクシャフトの両端部において上述した効果を得ることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記第１のクランクピンと前記第４のクランクピンとの少なくとも一方にコネクティングロッドを介して連結されるピストンの重量を、前記第２のクランクピン及び前記第３のクランクピンにコネクティングロッドを介して連結されるピストンの重量に対して軽量としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンである。
これによれば、ピストンの軽量化を行うことによって、これを支持するピストンピン、コネクティングロッド、クランクピン等の関連部品の軽量化も可能となり、上述した効果をより促進することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、クランクシャフトの弓なり変形を抑制するとともに応力増加を抑制したエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用したエンジンの実施例に設けられるクランクシャフトの構成を示す模式図である。
【図２】実施例のエンジンにおけるクランクシャフトに作用する慣性力の釣合を示す図である。
【図３】実施例のエンジンにおける第１、第４気筒のピストンと第２、第３気筒のピストンとの差異を示す模式図である。
【図４】実施例のエンジンにおける第１、第４気筒のコネクティングロッドと第２、第３気筒のコネクティングロッドとの差異を示す模式図である。
【図５】実施例のエンジンにおける第１気筒のクランクピンと第２気筒のクランクピンとの差異を示す模式図である。
【図６】比較例１のエンジンにおけるクランクシャフトにおける弓なり変形の変形モードを示す模式図である。
【図７】比較例２のエンジンにおけるクランクシャフトに作用する慣性力の釣合を示す図である。
【図８】実施例、比較例１、比較例２のエンジンにおける第１ジャーナルのフィレット部の応力変動の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、クランクシャフトの弓なり変形を抑制するとともに応力増加を抑制したエンジンを提供する課題を、第１、第４気筒慣性力を相殺するカウンタウェイトの一部をクランクシャフトの両端部に設けられた回転体に設けるとともに、第１、第４気筒のピストン、コネクティングロッド等の往復部品や回転部品を、第２、第３気筒に対して軽量化することによって解決した。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明を適用したエンジンの実施例について説明する。
実施例のエンジンは、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される４ストローク水平対向４気筒のガソリンエンジンである。
図１は、実施例のエンジンに設けられるクランクシャフトの構成を示す模式図である。
クランクシャフト１は、例えば鋼系の金属材料を鍛造等で加工して概形を形成後、所定の機械加工を施すことによって一体に形成された第１クランクピン１０、第２クランクピン２０、第３クランクピン３０、第４クランクピン４０、第１〜第５ジャーナル５１〜５５、前端部６０、後端部７０等を有する。
クランクシャフト１の両端部には、別部品であるクランクプーリ８０、フライホイル９０が固定されている。
【００１３】
エンジンは、クランクシャフト１を、クランクプーリ８０側が車両前方側となるように、車両前後方向にほぼ沿って縦置き搭載した場合に、車両前方側から図示しない第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒を有する。
第１気筒及び第３気筒は、クランクシャフト１に対して車幅方向右側となる右バンクに設けられ、第２気筒及び第４気筒は、車幅方向左側となる左バンクに設けられる。
第１気筒と第２気筒、第３気筒と第４気筒は、各気筒のクランクピンの軸方向オフセットに起因する若干のオフセットはあるものの、実質的に車幅方向に対向して配置されている。
【００１４】
第１クランクピン１０、第２クランクピン２０、第３クランクピン３０、第４クランクピン４０は、それぞれ第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒のピストン１００（図３参照）が、コネクティングロッド２００（図４参照）を介して接続される軸部である。
第１クランクピン１０、第２クランクピン２０、第３クランクピン３０、第４クランクピン４０は、それぞれクランクシャフト１の回転中心軸に対して偏心して配置されている。
【００１５】
第１クランクピン１０、及び、第４クランクピン４０は、クランクシャフト１の回転中心軸方向から見たときに、重なる位置に配置されている。
第２クランクピン２０、及び、第３クランクピン３０は、クランクシャフト１の回転中心軸方向から見たときに、第１クランクピン１０及び第４クランクピン４０に対して軸対称（回転中心軸回りにおける角度位置が１８０°オフセットされた位置）となるように配置されている。
このような構成によって、実施例のクランクシャフト１は、回転中心軸及び各クランクピン１０，２０，３０，４０の中心軸が、同一平面上に配置された、いわゆる平面クランクとなっている。
【００１６】
第１クランクピン１０、第２クランクピン２０、第３クランクピン３０、第４クランクピン４０の前方側、後方側には、それぞれ前側クランクウェブ１１，２１，３１，４１、後側クランクウェブ１２，２２，３２，４２が設けられている。
各クランクウェブ１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２は、隣接するジャーナル５１，５２，５３，５４，５５とクランクピン１０，２０，３０，４０とを連結するクランクアーム、及び、クランクピンに入力される慣性力、遠心力の一部又は全部を打ち消す回転質量体であるカウンタウェイトを一体に形成したものである。
各クランクウェブ１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２は、実質的にクランクシャフト１の回転中心軸に対して直交する平面にほぼ沿って延在する平板状に形成されている。
【００１７】
第１ジャーナル５１、第２ジャーナル５２、第３ジャーナル５３、第４ジャーナル５４、第５ジャーナル５５は、クランクシャフト１の回転中心軸と同心の円柱状に形成され、図示しないシリンダブロックに設けられた第１メインベアリングＢ１、第２メインベアリングＢ２、第３メインベアリングＢ３、第４メインベアリングＢ４、第５メインベアリングＢ５（図６参照）にそれぞれ回転可能に支持されるものである。
第１ジャーナル５１は、第１クランクピン１０の前側クランクウェブ１１から前方側へ突出している。
第２ジャーナル５２は、第１クランクピン１０の後側クランクウェブ１２と、第２クランクピン２０の前側クランクウェブ２１との間に設けられている。
第３ジャーナル５３は、第２クランクピン２０の後側クランクウェブ２２と、第３クランクピン３０の前側クランクウェブ３１との間に設けられている。
第４ジャーナル５４は、第３クランクピン３０の後側クランクウェブ３２と、第４クランクピン４０の前側クランクウェブ４１との間に設けられている。
第５ジャーナル５５は、第４クランクピン４０の後側クランクウェブ４２から後方側へ突出している。
【００１８】
各クランクピン１０，２０，３０，４０と各クランクウェブ１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２との接続部、及び、各ジャーナル５１，５２，５３，５４，５５と各クランクウェブ１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２との接続部には、応力集中を防止する目的で、表面部が凹曲面状に形成された図示しないフィレット部が形成されている。
【００１９】
前端部６０は、第１ジャーナル５１の前端部から前方側に突出した軸部であって、図示しないオイルポンプ等の補器類駆動用のスプロケットや、動弁駆動系を駆動するカムチェーンが巻き掛けられるカムチェーンスプロケット等が取り付けられる部分である。
後端部７０は、第５ジャーナル５５の後端部から後方側に突出した軸部である。
前端部６０、後端部７０には、クランクケースからのオイルの漏出を防止する図示しないオイルシール等も設けられる。
【００２０】
クランクプーリ８０は、前端部６０の前部に固定される円盤状の部材であって、補器駆動用のベルトが巻き掛けられるものである。
フライホイル９０は、後端部７０の後部に固定される円盤状の部材であって、エンジンのトルク変動を吸収するために設けられた回転質量体である。
【００２１】
実施例のエンジンにおいては、第１気筒のピストン１００、コネクティングロッド２００、及び、第１クランクピン１０等に起因する慣性力、遠心力を打ち消すためのカウンタウェイトの一部を、クランクプーリ８０に付加している。
また、第４気筒のピストン１００、コネクティングロッド２００、及び、第４クランクピン４０等に起因する慣性力、遠心力を打ち消すためのカウンタウェイトの一部を、フライホイル９０に付加している。
クランクプーリ８０及びフライホイル９０に設けられるカウンタウェイトは、その重心位置のクランクシャフト１の回転中心軸に対する角度位置（第１クランクピン１０に対するオフセット）が、第２クランクピン２０、第３クランクピン３０と実質的に同じとなるように配置されている。
【００２２】
図２は、実施例のエンジンにおけるクランクシャフトに作用する慣性力の釣合を示す図である。
図２において、クランクプーリ８０に作用する慣性力（遠心力）をａとする。
第１クランクピン１０、及び、前側クランクウェブ１１、後側クランクウェブ１２に作用する慣性力をｂとする。
第２クランクピン２０、及び、前側クランクウェブ２１、後側クランクウェブ２２に作用する慣性力をｃとする。
第３クランクピン３０、及び、前側クランクウェブ３１、後側クランクウェブ３２に作用する慣性力をｄとする。
第４クランクピン４０、及び、後側クランクウェブ４１、後側クランクウェブ４２に作用する慣性力をｅとする。
フライホイル９０に作用する慣性力をｆとする。
【００２３】
上述した慣性力ａ，ｃ，ｄ，ｆのクランクシャフト１の中心軸回りにおける作用方向は、実質的に一致している。
一方、慣性力ｂ，ｅのクランクシャフト１の中心軸回りにおける作用方向は、慣性力ａ，ｃ，ｄ，ｆに対して反対側（１８０°オフセットされた位置）となっている。
【００２４】
回転１次バランス確保のためには、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝０を充足することが必要である。
また、慣性力によるモーメントバランスを確保するためには、各慣性力ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと、エンジン中心からの距離を掛け合わせた値の和が０であることが必要である。
【００２５】
ここで、実施例のエンジンにおいては、第１気筒及び第４気筒において発生する慣性力及び遠心力が、第２気筒及び第３気筒に対して低減されるように、第１気筒及び第４気筒の各往復部品、回転部品の軽量化を行っている。
以下、その具体例について説明する。
【００２６】
図３は、実施例のエンジンにおける第１、第４気筒のピストンと第２、第３気筒のピストンとの差異を示す模式図である。
図３（ａ）は、第２、第３気筒のピストンを示す図である。
図３（ｂ）は、第１、第４気筒のピストンを示す図である。
図３（ａ）、図３（ｂ）ともに、模式的断面図を示している。
【００２７】
ピストン１００は、冠面部１１０、スカート部１２０、ボス部１３０、ピストンピン１４０等を有して構成されている。
冠面部１１０は、シリンダヘッドに形成される燃焼室と対向して配置された凹凸を含む円盤状の面部であって、燃焼行程において燃焼ガスの圧力を受ける部分である。
スカート部１２０は、冠面部１１０の外周縁部からクランクシャフト１側へ形成された外周面を有し、ピストン１００の往復時にシリンダライナと摺接する部分である。
ボス部１３０は、ピストンピン１４０を支持する基部となる部分である。
ボス部１３０は、冠面部１１０のクランクシャフト１側の面部から突き出して形成されている。
ボス部１３０は、ピストンピン１４０が挿入される開口を有する。
ボス部１３０におけるピストンピン１４０軸方向における中間部には、コネクティングロッド２００の小端部２１０が収容される空間部が形成されている。
ピストンピン１４０は、ボス部１３０の開口に挿入される円筒状の部材である。
ピストンピン１４０の中間部は、コネクティングロッド２００の小端部２１０の内径側に挿入される。
【００２８】
図３（ｂ）に示す第１、第４気筒のピストン１００は、図３（ａ）に示す第２、第３気筒のピストン１００に対して、冠面部１１０の薄肉化、スカート部１２０の軸方向長さ短縮及び薄肉化、ボス部１３０の薄肉化（ピストンピン１４０軸方向の厚さ低減）及び先端部が細くなるテーパ形状化、ピストンピン１４０の小径化等を行ない、軽量化を図っている。
このテーパ形状化は、後述するコネクティングロッド２００の小端部２１０のテーパ形状化に伴うものである。
【００２９】
図４は、実施例のエンジンにおける第１、第４気筒のコネクティングロッドと第２、第３気筒のコネクティングロッドとの差異を示す模式図である。
図４（ａ）は、第２、第３気筒のコネクティングロッドをクランクシャフトの回転中心軸方向から見た図である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）のｂ−ｂ部矢視図である。
図４（ｃ）は、図４（ｃ）のｃ−ｃ部矢視断面図である。
図４（ｄ）は、第１、第４気筒のコネクティングロッドをクランクシャフトの回転中心軸方向から見た図である。
図４（ｅ）は、図４（ｄ）のｅ−ｅ部矢視図である。
図４（ｆ）は、図４（ｅ）のｆ−ｆ部矢視断面図である。
【００３０】
コネクティングロッド２００は、小端部２１０、大端部２２０、桿部２３０を一体に形成して構成されている。
小端部２１０は、ピストンピン１４０が挿通される円環状の部分である。
大端部２２０は、クランクシャフト１の各クランクピン１０，２０，３０，４０が挿通される軸受部が形成された部分である。
大端部２２０は、図示しない分割線に沿って二分割して構成され、軸受部の内径側にクランクピンを収容した状態で、二分割された部材がボルト等によって締結される。
桿部２３０は、小端部２１０と大端部２２０とを連結する部分であって、Ｈ字状の断面形状を有する桿状に形成されている。
【００３１】
図４（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示す第１、第４気筒のコネクティングロッド２００においては、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す第２、第３気筒のコネクティングロッド２００に対して、小端部２１０の小径化及びテーパ化（大端部２２０側に対してその反対側の軸方向厚さを低減する）、桿部２３０の断面縮小、大端部２２０の肉厚減少などの軽量化を施している。
【００３２】
図５は、実施例のエンジンにおける第１気筒のクランクピンと第２気筒のクランクピンとの差異を示す模式図である。
図５（ａ）は、第２気筒に設けられる第２クランクピン２０の周辺部を示す。第３クランクピン３０も実質的に同様の構成を有する。
図５（ｂ）は、第１気筒に設けられる第１クランクピン１０の周辺部を示す。第４クランクピン４０も実質的に同様の構成を有する。
【００３３】
図５（ｂ）に示す第１クランクピン１０においては、第１クランクピン１０の外周面と実質的に同心であって、前側クランクウェブ１１から後側クランクウェブ１２にかけて貫通して形成された開口Ｏを設けて中空化することによって、図５（ａ）に示す第２クランクピン２０に対して軽量化を図っている。
また、このような中空化に代えて、第１クランクピン１０及び第４クランクピン４０を、第２クランクピン２０及び第３クランクピン３０に対して小径化する構成、さらに、小径化しさらに中空化する構成としてもよい。
【００３４】
以下、上述した実施例の効果を、以下説明する本発明の比較例１、２と対比して説明する。
比較例１，２の説明において、上述した実施例と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００３５】
比較例１のエンジンは、クランクプーリ８０及びフライホイル９０にカウンタウェイトを設けず（クランクプーリ８０及びフライホイル９０の重心が回転中心軸と同心）、各気筒において発生する慣性力、遠心力を打ち消すためのカウンタウェイトを、全て各クランクピン１０，２０，３０，４０、のクランクウェブ１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２に設けたものである。
このようなエンジンにおいては、カウンタウェイトの設置スペースが不足したり、軽量化を優先するために十分なカウンタウェイトを配置できない場合、クランクシャフト１が各ベアリングＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５の隙間内において弓なりに変形する挙動を示す場合がある。
【００３６】
図６は、比較例１のエンジンにおけるクランクシャフトにおける弓なり変形の変形モードを示す模式図である。
図６に示すように、比較例１のエンジンにおいては、実施例における慣性力ａ，ｆは実質的に発生しない。
その結果、クランクシャフト１は、図６に示すように、第２クランクピン２０、第３クランクピン３０側が凸となるように、第１ジャーナル５１から第５ジャーナル５５にかけての領域が全体的に一つの円弧状となるよう湾曲する変形モードを示す。
本明細書等において、このような変形モードを、「弓なり変形」と称する。
【００３７】
比較例２のエンジンは、このような弓なり変形の抑制を図ったものである。
比較例２のエンジンは、比較例１のエンジンに対して第１クランクピン１０の前側クランクウェブ１１、後側クランクウェブ１２、第４クランクピン４０の前側クランクウェブ４１、後側クランクウェブ４２のカウンタウェイトの一部を軽減するとともに、これに相当するカウンタウェイトをクランクプーリ８０、フライホイル９０に付加したものである。
なお、比較例２のエンジンにおいては、ピストン１００、コネクティングロッド２００、及び、クランクピン１０，２０，３０，４０の仕様、重量は、全ての気筒において共通である。
【００３８】
図７は、比較例２のエンジンにおけるクランクシャフトに作用する慣性力の釣合を示す図である。
図２に示す実施例、比較例２とも、第１クランクピン１０、第４クランクピン４０に作用する慣性力ｂ，ｅは、第２クランクピン２０、第３クランクピン３０に作用する慣性力ｃ、ｄより大きい。
比較例２においては、図２に示す実施例の場合に対して、第１クランクピン１０、第４クランクピン４０に作用する慣性力ｂ，ｅが比較的大きいため、クランクプーリ８０に作用する慣性力ａ及びフライホイル９０に作用する慣性力ｆも、回転一次バランス及びモーメントのバランスを取るために、実施例に対して大きくする必要がある。
【００３９】
このような比較例２においては、クランクシャフト１の両端部を弓なり変形による湾曲とは逆方向に曲げ戻す力が実施例に対して強くなるため、端部近傍においてクランクシャフト１に作用する応力が大きくなりやすい。
例えば、クランクシャフト１の前端部においては、クランクプーリ８０に設けられたカウンタウェイトによる慣性力によって、第１ジャーナル５１と第１クランクピン１０の前側クランクウェブ１１との接続部に設けられるフィレット部に作用する引張応力が大きくなり、歪増加によるクランクシャフト１の信頼性低下が懸念される。
【００４０】
これに対し、実施例においては、第１気筒、第４気筒のピストン１００、コネクティングロッド２００、及び、クランクピン１０，４０を、第２気筒、第３気筒に対して軽量化することによって、これに応じてクランクプーリ８０、フライホイル９０に付加されるカウンタウェイトも軽量化することが可能である。
これによって、クランクシャフト１の弓なり変形を抑制してベアリングの片当たりや潤滑不良を防止しつつ、クランクシャフト１に作用する応力の軽減も図ることが可能となっている。
【００４１】
図８は、実施例、比較例１、比較例２のエンジンにおける第１ジャーナルのフィレット部の応力変動の一例を示すグラフである。
図８において、縦軸は第１ジャーナル５１と第１クランクピン１０の前側クランクウェブ１１との接合部に設けられたフィレット部の第１クランクピン１０と同位相の箇所（図１におけるＡ点）の応力を示し、上方が引張側、下方が圧縮側を示している。
横軸は、クランク角度を示す。
図８において、実施例、比較例１、比較例２の応力推移を、それぞれ実線、点線、一点鎖線で図示する。
【００４２】
比較例２のように、クランクプーリ８０、フライホイル９０にカウンタウェイトを付加した場合、比較例１のような弓なり変形を抑制することは可能であるが、Ａ点においては常時引張応力を負荷されることになり、引張応力の最大値も比較例１に対して著しく大きくなる。
このような状態で長時間エンジンを運転し、繰り返し応力を受けた場合、クランクシャフト１の信頼性に懸念が生じる。
【００４３】
これに対し、実施例においては、クランクプーリ８０、第１クランクピン１０、第４クランクピン４０、フライホイル９０に作用する慣性力をセットで軽減することによって、クランクシャフト１の弓なり変形を抑制しつつ、クランクシャフト１のＡ点における曲げ応力を、平均値、最大値の双方において軽減することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、第１クランクピン１０、第４クランクピン４０に連結されるピストン１００、コネクティングロッド２００及び各クランクピンの重量を軽量とすることによって、当該クランクピン１０，４０に入力される慣性力、遠心力を低減し、その結果クランクプーリ８０及びフライホイル９０に設けられるカウンタウェイトを軽減しても振動を抑制することができる。
また、これによって、クランクシャフト１の端部に生じる応力が低減され、クランクシャフト１の弓なり変形を抑制し、クランク打音の発生や潤滑性能の低下を防止することができる。
【００４４】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施例のエンジンは、例えば、水平対向４気筒のものであるが、本発明はいわゆる平面クランクとなるエンジンであれば、他のシリンダレイアウトや気筒数のものにも適用が可能である。
例えば、本発明は、第１、第４気筒のクランクピン、及び、第２、第３気筒のクランクピンが実施例と同様に１８０°オフセットで配置されている直列４気筒エンジンにも適用することができる。
また、Ｖ型８気筒エンジンにおいて、各バンクに属する気筒のクランクピンに着目した場合に、いわゆる平面クランクとなる場合にも適用することが可能である。
（２）実施例のエンジンは例えばガソリンエンジンであるが、本発明は、ディーゼルエンジンやその他のレシプロエンジンにも適用することが可能である。
（３）実施例においては、第１気筒、第４気筒のピストン、コネクティングロッド、クランクピン等を、第２気筒、第３気筒に対して軽量化しているが、必ずしも第１、第４気筒の両方で第２気筒、第３気筒に対する軽量化を行う必要はなく、いずれか一方の気筒のピストン等のみ軽量化してもよい。この場合にも軽量化した気筒と隣接する側の端部の応力軽減を図ることが可能である。
また、ピストン、コネクティングロッド、クランクピンのうち一部の部品のみを軽量化してもよい。
さらに、軽量化の具体的手法は、実施例に限定されず適宜変更することができる。
（４）実施例においては、クランクシャフトの両端部に設けられたクランクプーリ及びフライホイルにカウンタウェイトを付加しているが、これに限らず、ドライブプレート、トルクコンバータ、クラッチカバー、各種スプロケット等、クランクシャフトの端部に固定される他の回転部品にカウンタウェイトを付加してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１    クランクシャフト            １０    第１クランクピン
１１    前側クランクウェブ          １２    後側クランクウェブ
２０    第２クランクピン            ２１    前側クランクウェブ
２２    後側クランクウェブ          ３０    第３クランクピン
３１    前側クランクウェブ          ３２    後側クランクウェブ
４０    第４クランクピン            ４１    前側クランクウェブ
４２    後側クランクウェブ          ５１    第１ジャーナル
５２    第２ジャーナル              ５３    第３ジャーナル
５４    第４ジャーナル              ５５    第５ジャーナル
６０    前端部                      ７０    後端部
８０    クランクプーリ              ９０    フライホイル
１００    ピストン                  １１０    冠面部
１２０    スカート部                １３０    ボス部
１４０    ピストンピン              ２００    コネクティングロッド
２１０    小端部                    ２２０    大端部
２３０    桿部
【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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【図８】
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