JPH02176210A - 組立式クランク軸 - Google Patents

組立式クランク軸

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JPH02176210A
JPH02176210A JP1285107A JP28510789A JPH02176210A JP H02176210 A JPH02176210 A JP H02176210A JP 1285107 A JP1285107 A JP 1285107A JP 28510789 A JP28510789 A JP 28510789A JP H02176210 A JPH02176210 A JP H02176210A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、組立て弐のクランクシャフトであって、その
クランク・アームが両側において所属のピン、すなわち
クランク・ピン並びにジャーナル・ピン（クランク・ジ
ャーナル）の各構成部分と一体に結合されており、各構
成部分が中空のピンを構成している形式の者に関する。
本発明はまた、ジオメトリ−の点で比較し得る結合範囲
を介して個々の区分から組み立てられるシャフト、例え
ば縦長の区分から組み立てられる伝動シャフト又はカム
シャフトにも適用される。
〔従来の技術］ 冒頭に述べた形式の組立て式のクランクシャフトは既に
提案されており、この場合中空のクランク・ピン分割片
がクランク・アームに結合していて、両方のクランク・
ピン分割片が直径を同じに突き合わされ、挿入されたス
リーブによって互いに結合される。この場合、挿入され
たスリーブの拡張が油圧式の加圧によってか又は機械的
手段によってなされる。これと並んで、ピン分割片とス
リーブとの間に緊縮結合を生せしめるか又はオーバーサ
イズのスリーブを軸線方向で両方のピン分割片内へ圧入
することができる。こうした摩擦結合以外に、溶接又は
ろう接による素材結合も知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の組立て式のシャフ
ト、特にクランクシャフトにおいて、簡単な構造にもか
かわらず、クランク・アームに結合されているピン構成
部分相互間の摩擦接続が改良されるようにすることであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を本発明は次のようにして解決した。す
なわち、隣り合うクランク・アームのピンをなす２つの
構成部分が少なくとも部分的に直径に段階を有していて
互いに差し嵌められており、両方の構成部分間に摩擦結
合又は素材結合のようなねじりこうさを有する結合が生
ぜしめられているのである。ピン構成部分のこのような
構成によれば先ず第１に構造の簡略化が可能になる。と
いうのは、場合によって付加的な部材特にスリーブを省
略することができるからである。従って、あたえられた
ピン外径の場合に相応に結合周面の増大が可能である。
ピン分割片の突合わせ個所においてもっばら結合スリー
ブがねじり負荷を受ける公知の結合例と異なり、円すい
面が形成されていることによって結合面の不安定を避け
ることが可能になる。
互いに差し嵌められる両方の構成部分の材料性質を相違
させることによって、すなわぢ、例えば外側の構成部分
が内側の構成部分よりも高い降伏点を有するように選定
することによって、隣り合うクランク・アームそれぞれ
に一体に結合された構成部分自体に、内側の構成部分の
拡張による摩擦結合を生せしめることができる。
このような利点にもかかわらず、有利な実施態様によれ
ば両方の構成部分内へ結合スリーブが緊密に挿入される
。これによって結合部は三層構造をなし、従って第２の
結合周面が生じ、この第２の結合周面に摩擦結合が生ぜ
しめられる。内側から拡張することによる結合にとって
の前提は３つの層が外側の層はど高い降伏点を有してい
ることであって、この場合結合スリーブの降伏点は内側
の構成部分の降伏点よりも低い。また、少なくともこの
結合スリーブはその弾性限界を越えて変形されていて、
外側の構成部分はたんに弾性変形される。ただし、各層
間に所要のプレストレスをあたえるためには、中間の層
が内側の層と共に弾性限界を越えて変形されていても、
或いは外側の層のように弾性変形のままであっても何ら
問題ではない。壁厚の相応の分布によって結合にとって
最も有利な応力状態を調整することができる。
別の有利な実施Ｂ様によれば、互いに差し嵌められた両
方の構成部分上へ１つの軸受スリーブが緊密に差し嵌め
られている。この軸受スリーブの降伏点は外側の構成部
分よりも高く、少なくとも内側の構成部分はその弾性限
界を越えて変形されていて、軸受スリーブは弾性変形さ
れている。この実施態様によっても３つの層内に前述の
ような結合範囲を得ることができ、特別な利点として、
玉軸受鋼又は特に良好な軸受性質を有する材料から成る
軸受スリーブをクランク・アームの材料と無関係に選ぶ
ことができる。最も外側に位置するスリーブが最高の降
伏点を有していることによって全体としてわずかな壁厚
が可能となる。この実施態様はまた結合スリーブと併用
することもでき、この場合は四層構造となり、３つの結
合周面へ摩擦結合部が分配されることになる。
クランクシャフトの場合、結合範囲はねじり力と並んで
曲げ負荷も受けるので、確実な結合を保証する必要があ
り、この場合大きな結合範囲は有利であり、表面の入念
な加工および適合によって一層の改良を得ることができ
、表面は特に素材結合のために光沢仕上げにするか又は
拡張時に脈動的な圧縮荷重によってこうした処理を行な
うことができる。
別個の軸受スリーブの使用によれば、コスト、重量又は
強度の点で適した材料をクランク・アームおよび所属の
ピンのために選ぶことができ、この場合クランク・アー
ムおよびピンは鍛造、鋳造又は焼結によって製作される
。
ピン構成部分からクランク・アームへの移行部にも特別
な意味があり、のこの移行部は入念に、かつ大きな半径
での丸みを付けるとよい。付加的な結合スリーブを使用
する場合クランクシャフト内にリング状の潤滑油室を形
成するとよい。
〔実施例〕
次に、図面に示した実施例に従って本発明を説明する： 図面には本発明によるクランクシャフトのクランク・ピ
ン１およびジャーナル・ピン（クランク・ジャーナル）
２，３の範囲が縦断面図で示されている。クランク・ピ
ンＩとジャーナル・ピン２゜３との間ではクランク・ア
ーム４，５が移行部を形成している。クランク・アーム
５は一体成形されたカウンターウェイト１２を備えてい
る点でクランク・アーム４と異なっている。クランク・
アーム４には左へジャーナル・ピン２の外側スリーブ７
が接続され、右へクランク・ピン１の内側スリーブ８が
接続されている。クランク・アーム５には左へクランク
・ピン１の外側スリーブ９が接続され、右へジャーナル
・ピン３の内側スリーブ１０が接続されている。外側ス
リーブ７内には図示していないクランク・アームの内側
スリーブ６が差し込まれており、内側スリーブ１０上に
はやはり図示してないクランク・アームの外側スリーブ
１１が差し嵌められている。
以上のピン構成部材（スリーブ状突出片）６゜７．８．
９，１０．１１の内それぞれ内側の第１のスリーブは外
側の第２のスリーブよりも低い降伏点を有していて、両
方のスリーブ間に摩擦結合が生ぜしめられている。差し
嵌め合ったピン構成部材内には各１つの結合スリーブ１
３．１４１５が挿入されており、これらの結合スリーブ
１３．１４．１５は良好なシール並びに大きな強度を理
由としてクランク・アーム範囲において両端へ向かって
直径を減少されており、また直径を減少された区分は中
間区分に対して偏心していてもよい。これらの結合スリ
ーブは内側のピン構成部分６．８．１０よりも低い降伏
点を有する材料から成っている。互いに差し嵌められた
内外両方のピン構成部分６，７．８，９．１０．１１上
には軸受スリーブ１６．１７．１８が差し嵌められてお
り、この軸受スリーブは外側の構成部分７゜９．１１よ
りも高い降伏点を有している。軸受スリーブ１６，１７
．１８は例えば玉軸受鋼又は最大降伏点を有する材料か
ら製作され、これに対して内部の結合スリーブ１３，１
４．１５は容易な可塑性を除けば特別な強度性質をみた
す必要はない。強度の飛躍を避けるために、ピン構成部
分は両端を円すい形に加工されており、さらに、壁厚の
大きな基部範囲２４，２５，２６．２７を有するピン構
成部分からクランク・アームへの移行個所に丸み部１９
，２０，２１．２２が形成されている。結合スリーブの
スリーブ形からクランク・アームが部分的にずらされて
いることによって、結合スリーブ１４とクランク・アー
ム５との間に潤滑油室２３が形成されている。
カウンターウェイトを有するクランク・アームを１つの
歯車と仮定した変化形によれば、本発明の対象を伝動シ
ャフトに応用することもでき、その場合両側のピン構成
部分は同軸的に接続されることになる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明のクランクシャフトの縦断面図である。 １・・・クランク・ピン ２．３・・・ジャーナル・ピン（クランク・ジャーナル
） ４．５・・・クランク・アーム ６．８．１０・・・内側のピン構成部分７．９．１１・
・・外側のピン構成部分１２・・・カウンターウェイト １３．１４．１５・・・結合スリーブ １６．１７．１８・・・軸受スリーブ （ほか３名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、組立て式のクランクシャフトであって、そのクラン
    ク・アームが両側において所属の１つのピンの各構成部
    分と一体に結合されていて、ピンの各構成部分が中空ピ
    ンを構成している形式のものにおいて、 それぞれ隣り合うクランク・アーム（４、５）のピン（
    １、２、３）を構成する部分（８、９、６、７、１０、
    １１）が少なくとも部分的に直径を段階付けられていて
    互いに差し嵌められており、これらの構成部分間にねじ
    りこうさを有する結合が生ぜしめられていることを特徴
    とする、組立て式のクランクシャフト。 ２、互いに差し嵌められた両方の構成部分（６、７、８
    、９、１０、１１）自体が結合に使われており、内側の
    構成部分（６、８、１０）が弾性限界を越えて変形され
    ていて、外側の構成部分（７、９、１１）が弾性変形さ
    れており、この外側の構成部分（９、７、１１）は内側
    の構成部分（８、６、１０）よりも高い降伏点を有して
    いる、請求項１記載のクランクシャフト。 ３、互いに差し嵌められた両方の構成部分（６、７、８
    、９、１０、１１）内に、内側の構成部分（６、８、１
    ０）よりも低い降伏点を有する結合スリーブ（１３、１
    ４、１５）が密接に挿入されており、少なくとも結合ス
    リーブ（１３、１４、１５）はその弾性限界を越えて変
    形されていて、外側の構成部分（７、９、１１）は弾性
    変形されている、請求項１記載のクランクシャフト。 ４、互いに差し嵌められた両方の構成部分（６、７、８
    、９、１０、１１）上に、外側の構成部分（７、９、１
    １）よりも高い降伏点を有する軸受スリーブ（１６、１
    ７、１８）が密接に差し嵌められており、少なくとも内
    側の構成部分（６、８、１０）は弾性限界を越えて変形
    されていて、軸受スリーブ（１６、１７、１８）は弾性
    変形されている、請求項１記載のクランクシャフト。 ５、クランク・アームにおける内側の構成部分（６、８
    、１０）が摩擦結合前に焼きなましされている、請求項
    １から４までのいずれか１項記載のクランクシャフト。 ６、クランク・アームにおける外側の構成部分（７、９
    、１１）が摩擦結合前に焼入れされている、請求項１か
    ら５までのいずれか１項記載のクランクシャフト。 ７、互いに差し嵌められた構成部分（８、９、６、７、
    １０、１１）が、直径に段階を有する円筒スリーブから
    成っている、請求項１から６までのいずれか１項記載の
    クランクシャフト。 ８、互いに差し嵌められた構成部分（８、９、６、７、
    １０、１１）が円すい面を介して嵌まり合っている、請
    求項１から６までのいずれか１項記載のクランクシャフ
    ト。 ９、ピン（１、２、３）の互いに差し嵌められた構成部
    分（８、９、６、７、１０、１１）のクランク・アーム
    側に、互いに結合された構成部分全体の壁厚を有する基
    部範囲（２４、２５、２６、２７）が続いている、請求
    項１から８までのいずれか１項記載のクランクシャフト
    。 １０、基部範囲（２４、２５、２６、２７）が内側およ
    び外側の内少なくとも一方において丸み部（１９、２０
    、２１、２２）を介してクランク・アーム（４、５）へ
    移行している、請求項９記載のクランクシャフト。 １１、結合スリーブ（１３、１４、１５）が降伏点の低
    い鋼又は非鉄金属又は軽金属から成っている、請求項３
    から１０までのいずれか１項記載のクランクシャフト。 １２、結合スリーブ（１３、１４、１５）が多くの、場
    合により互いに偏心して直径に段階を有している円筒区
    分を有している、請求項３から１１までのいずれか１項
    記載のクランクシャフト。 １３、軸受スリーブ（１６、１７、１８）が玉軸受鋼又
    は最大降伏点を有する類似の材料から成っている、請求
    項４から１２までのいずれか１項記載のクランクシャフ
    ト。 １４、請求項１から１３までのいずれか１項記載のクラ
    ンクシャフトの製造法において、ピン構成部分間の結合
    を内側のピン構成部分の機械的又は油圧式の塑性的拡張
    によって行なうことを特徴とする、製造法。 １５、請求項１から１３までのいずれか１項記載のクラ
    ンクシャフトの製造法において、ピン構成部分間の結合
    を外側のピン構成部分の緊縮によって行なうことを特徴
    とする、製造法。 １６、請求項１から１３までのいずれか１項記載のクラ
    ンクシャフトの製造法において、ピン構成部分間の結合
    を、オーバーサイズを有していて過冷された内側のピン
    構成部分の挿入およびそれに続く温度補償によって行な
    うことを特徴とする、製造法。 １７、請求項１から１３までのいずれか１項記載のクラ
    ンクシャフトの製造法において、ピン構成部分間の結合
    を軸線方向での相互の圧入によって行なうことを特徴と
    する、製造法。 １８、請求項１から１３までのいずれか１項記載のクラ
    ンクシャフトの製造法において、ピン構成部分間に素材
    結合を生ぜしめることを特徴とする、製造法。
JP1285107A 1988-11-03 1989-11-02 組立式クランク軸 Expired - Lifetime JPH0796890B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3837294A DE3837294A1 (de) 1988-11-03 1988-11-03 Aufgebaute kurbelwelle
DE3837294.0 1988-11-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02176210A true JPH02176210A (ja) 1990-07-09
JPH0796890B2 JPH0796890B2 (ja) 1995-10-18

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ID=6366381

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1285107A Expired - Lifetime JPH0796890B2 (ja) 1988-11-03 1989-11-02 組立式クランク軸

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US (1) US5014572A (ja)
EP (1) EP0366910B1 (ja)
JP (1) JPH0796890B2 (ja)
KR (1) KR920006662B1 (ja)
BR (1) BR8905557A (ja)
CA (1) CA2001985C (ja)
DE (2) DE3837294A1 (ja)
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