JPH0434003B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0434003B2
JPH0434003B2 JP58046496A JP4649683A JPH0434003B2 JP H0434003 B2 JPH0434003 B2 JP H0434003B2 JP 58046496 A JP58046496 A JP 58046496A JP 4649683 A JP4649683 A JP 4649683A JP H0434003 B2 JPH0434003 B2 JP H0434003B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
journal
pin
arm
crankshaft
adhesive
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58046496A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59175613A (en
Inventor
Kazuhiko Kanetoshi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP4649683A priority Critical patent/JPS59175613A/en
Publication of JPS59175613A publication Critical patent/JPS59175613A/en
Publication of JPH0434003B2 publication Critical patent/JPH0434003B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06Crankshafts
    • F16C3/10Crankshafts assembled of several parts, e.g. by welding by crimping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軽量化を図つた内燃機関のクランク
シヤフトに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a crankshaft for an internal combustion engine that is lightweight.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、内燃機関におけるクランクシヤフトは
シリンダ内の爆発力による激しい衝撃荷重を受け
ながら高速度で回転しており、このためその強度
および剛性を十分保有するとともに、静的にも動
的にも十分平衡がとれて円滑に回転することが必
要であり、特に回転質量による慣性力が小さいこ
とが望まれる。
Generally, the crankshaft in an internal combustion engine rotates at high speed while receiving severe impact loads due to the explosive force within the cylinder, so it has sufficient strength and rigidity, and is well balanced both statically and dynamically. It is necessary that the rotational force be removed and rotate smoothly, and in particular, it is desirable that the inertial force due to the rotating mass be small.

このような従来の内燃機関のクランクシヤフト
として、例えば第1図a,bに示すようなもの
(「標準機械工学講座29自動車工学(2)」昭和43
年11月コロナ社発行、参照)がある。
Examples of conventional crankshafts for internal combustion engines include those shown in Figure 1 a and b ("Standard Mechanical Engineering Course 29 Automotive Engineering (2)" 1968).
Published by Corona Publishing, November 2015, see).

第1図a,bにおいて、1は一体成形された内
燃機関のクランクシヤフトであり、クランクシヤ
フト1は、断面が円形(第1図b参照)のジヤー
ナル2およびピン3と、これらのジヤーナル2お
よびピン3を連結するアーム4と、を有してい
る。ジヤーナル2は内燃機関のシリンダブロツク
(図示略)の軸受部に回転自在に支持され、また
ピン3はコネクテイングロツド(図示略)に回転
自在に連結されている。そして、クランクシヤフ
ト1はシリンダ内の爆発によるピストンの往復運
動を上記コネクテイングロツドを介して受け、回
転運動に変換する。したがつて、クランクシヤフ
ト1は上述のような激しい運動に耐え得るよう充
分な強度や剛性さらには耐磨耗性が必要であるた
め、その材料に鉄、例えば高炭素鋼等を用いてお
り、全体の重量が極めて大きくなつている。ま
た、クランクシヤフト1は上記材料を用いて鋳造
あるいは鍛造により一体に製造され、その剛性を
高めるようになつている。
In FIGS. 1a and 1b, 1 is an integrally molded crankshaft of an internal combustion engine, and the crankshaft 1 includes a journal 2 and a pin 3 having a circular cross section (see FIG. It has an arm 4 that connects the pin 3. The journal 2 is rotatably supported by a bearing of a cylinder block (not shown) of an internal combustion engine, and the pin 3 is rotatably connected to a connecting rod (not shown). The crankshaft 1 receives the reciprocating motion of the piston due to the explosion within the cylinder via the connecting rod, and converts it into rotational motion. Therefore, the crankshaft 1 needs to have sufficient strength, rigidity, and wear resistance to withstand the above-mentioned intense motion, so iron, such as high carbon steel, is used as the material for the crankshaft 1. The overall weight is extremely large. Further, the crankshaft 1 is integrally manufactured by casting or forging using the above-mentioned materials, and is designed to increase its rigidity.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来の内燃機関のク
ランクシヤフトにあつては、材料に鉄を用いて製
造されていたため、その重量が大きく、特に機関
運動部分におけるその重量割合が大きくなり、機
関軽量化の障害となつていた。
However, since the crankshaft of such conventional internal combustion engines was manufactured using iron as a material, it is heavy, and its weight ratio is particularly large in the moving parts of the engine, which is an obstacle to reducing the weight of the engine. It was becoming.

また、クランクシヤフトを軽量化するため、鉄
に比して軽量の材料、例えばプラスチツク素材を
用いて製造することも考えられるが、この場合は
プラスチツク素材のみでは強度が不足し、クラン
クシヤフトを一体に製造することが困難である。
Also, in order to reduce the weight of the crankshaft, it may be possible to manufacture it using a material that is lighter than steel, such as plastic material, but in this case, plastic material alone would not be strong enough, and the crankshaft could be made in one piece. Difficult to manufacture.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は繊維強化プラスチツク素材からなるジ
ヤーナルおよびピンを、金属材料からなるアーム
の嵌合部に嵌合させるとともにジヤーナルおよび
ピンの切欠部を互に重ね合わせて、ジヤーナル、
ピンとアームおよびジヤーナルとピンをそれぞれ
接着剤により一体的に連結し、さらにアームの嵌
合部近傍に切欠溝を設けることにより、軽量で、
かつ充分な強度を有する内燃機関のクランクシヤ
フトを提供することを目的としている。
The present invention involves fitting a journal and a pin made of a fiber-reinforced plastic material into a fitting part of an arm made of a metal material, and overlapping the cutout parts of the journal and the pin with each other to form a journal and a pin.
By integrally connecting the pin and the arm and the journal and the pin with adhesive, and providing a cutout groove near the fitting part of the arm, it is lightweight and
Another object of the present invention is to provide a crankshaft for an internal combustion engine that has sufficient strength.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明による内燃機関のクランクシヤフトは、
繊維強化プラスチツク素材からなり、一端部にそ
れぞれ軸方向に同一形状に形成された切欠部を有
するジヤーナルおよびピンと、金属材料からな
り、前記ジヤーナルおよびピンの他端部に嵌合す
る嵌合部を有するアームと、を備え、前記ジヤー
ナルおよびピンの切欠部を互に重ね合わせ、該切
欠部の重合面の間に接着剤を介装してジヤーナル
とピンとを一体的に連結するとともに、前記アー
ムの嵌合部にジヤーナルおよびピンの他端部を嵌
合し、該嵌合部と他端部との間に接着剤を介装し
てアームとジヤーナルおよびピンを一体的に連結
し、かつ前記嵌合部近傍のアームに切欠溝を設け
ることにより、充分な強度をもつて軽量化を図る
ものである。
The crankshaft of an internal combustion engine according to the present invention comprises:
A journal and a pin made of a fiber-reinforced plastic material, each having a notch formed in the same shape in the axial direction at one end, and a fitting part made of a metal material that fits into the other end of the journal and the pin. an arm, the notches of the journal and the pin are overlapped with each other, and an adhesive is interposed between the overlapping surfaces of the notch to integrally connect the journal and the pin, and the arm is fitted The journal and the other end of the pin are fitted into the fitting part, and an adhesive is interposed between the fitting part and the other end to integrally connect the arm, the journal, and the pin, and the fitting part is By providing a notched groove in the arm near the section, it is possible to reduce the weight while maintaining sufficient strength.

〔作用〕[Effect]

本発明では、繊維強化プラスチツク素材からな
るジヤーナルおよびピンが、金属材料からなるア
ームの嵌合部に嵌合されるとともにジヤーナルお
よびピンの切欠部が互に重ね合わされて、ジヤー
ナル、ピンとアームおよびジヤーナルとピンがそ
れぞれ接着剤により一体的に連結され、さらにア
ームの嵌合部近傍に切欠溝が設けられているの
で、曲げ荷重に対する強度と剛性が向上し、同時
にアームの応力集中が抑制される。したがつて、
充分な強度をもつてクランクシヤフトが軽量化さ
れる。さらにジヤーナルおよびピンが一体的に連
結されているので、ジヤーナルとピンの強度が同
一となり、耐久性が向上するとともに、ジヤーナ
ルおよびピンとアームの相対回転が防止され、こ
のため接着剤の剥離が防止される。
In the present invention, a journal and a pin made of a fiber-reinforced plastic material are fitted into a fitting part of an arm made of a metal material, and the cutout parts of the journal and pin are overlapped with each other, so that the journal, the pin, the arm, and the journal are combined. Since the pins are integrally connected to each other by adhesive, and the notched groove is provided near the fitting portion of the arm, strength and rigidity against bending loads are improved, and at the same time, stress concentration in the arm is suppressed. Therefore,
The crankshaft is lightened with sufficient strength. Furthermore, since the journal and pin are integrally connected, the strength of the journal and pin is the same, improving durability and preventing relative rotation between the journal and pin and the arm, which prevents the adhesive from peeling off. Ru.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第2〜5図は本発明の一実施例を示す図であ
る。
2 to 5 are diagrams showing an embodiment of the present invention.

まず、構成を説明する。第2図において、11
は内燃機関のクランクシヤフトであり、クランク
シヤフト11はシリンダブロツクの軸受部に回転
自在に支持されるジヤーナル12と、コネクテイ
ングロツドに回転自在に連結されるピン13と、
これらのジヤーナル12およびピン13を連結す
るアーム14と、を有している。なお、このよう
なジヤーナル12、ピン13およびアーム14の
数は内燃機関の気筒数に応じていずれも複数個で
あるが、説明の便宜上、以下第2図中最右方部の
これら1組について説明する。ジヤーナル12お
よびピン13は繊維強化プラスチツク素材からな
り、ともに別体として円筒形状に形成されてい
る。そして、上述の繊維強化プラスチツク素材と
は、例えば、フイラメントワインデイング成形法
により形成されたプラスチツク素材等のことであ
り、機械的強度が大きく、また鉄(比重が8前
後)に比して大幅に軽量(比重が1.9程度以下)
である。また、これらのジヤーナル12およびピ
ン13の相対する内方の一端部には軸方向に切欠
部15,16がそれぞれ形成されており、該切欠
部15,16はジヤーナル12およびピン13の
軸線にそれぞれ平行な平面で各端部の一部を所定
長さLだけ切り欠いたものであり、同一形状に形
成されている。すなわち、第3図に詳細を示すよ
うに上記切欠部15,16はジヤーナル12およ
びピン13の軸線に平行でその長さがLである接
合面17,18と、これらの接合面17,18と
直角に交差する当接面20,19と、をそれぞれ
有している。
First, the configuration will be explained. In Figure 2, 11
1 is a crankshaft of an internal combustion engine, and the crankshaft 11 has a journal 12 rotatably supported on a bearing of a cylinder block, a pin 13 rotatably connected to a connecting rod,
It has an arm 14 that connects these journals 12 and pins 13. Note that the number of such journals 12, pins 13, and arms 14 is plural depending on the number of cylinders of the internal combustion engine, but for convenience of explanation, the following will refer to one set of these on the rightmost part in Fig. 2. explain. The journal 12 and the pin 13 are made of fiber-reinforced plastic material, and are both formed separately into a cylindrical shape. The above-mentioned fiber-reinforced plastic material is, for example, a plastic material formed by filament winding molding method, which has high mechanical strength and is significantly stronger than iron (specific gravity is around 8). Light weight (specific gravity less than about 1.9)
It is. Furthermore, notches 15 and 16 are formed in the axial direction at one end of the journal 12 and the pin 13, respectively. A portion of each end is cut out by a predetermined length L on parallel planes, and are formed in the same shape. That is, as shown in detail in FIG. 3, the notches 15 and 16 have joint surfaces 17 and 18 that are parallel to the axes of the journal 12 and pin 13 and have a length L, and these joint surfaces 17 and 18. The contact surfaces 20 and 19 intersect at right angles, respectively.

一方、第2図において、アーム14は金属材
料、例えばS40Cの炭素鋼鋼材で形成されており、
その外周部(第2図中下方)にクランクシヤフト
11の回転を円滑に保つためのウエイト部21を
有している。このアーム14には嵌合部22,2
3がそれぞれ形成されており、該嵌合部22,2
3にはジヤーナル12およびピン13の相対する
一端部の外方に位置する他端部がそれぞれ嵌合し
ている。この場合、第2図、第3図に示すように
ジヤーナル12およびピン13はこれらの当接面
19,20が各端部の端面にそれぞれ当接して正
確に位置決めされ、また接合面17,18同士は
その間に所定の接着用空隙cをもつて接合するよ
う重ね合わされて嵌合部22,23に嵌合してい
る。接着用間〓cは使用する接着剤の種類に応じ
て最適に設定されており、この接着用空〓cには
所定の接着剤24が充填され、接合面17,18
同士を接着している。所定の接着剤24としては
常温硬化型エポキシ樹脂接着剤等が好ましく、例
えばアラルダイトAW134+HY994(最適の接着
用空〓cは0.1mm)あるいはアラルダイトAY105
+HY951(最適の接着用空〓cは0.05mm)である
(いずれも日本チバガイギー製造)。
On the other hand, in FIG. 2, the arm 14 is made of a metal material, for example, S40C carbon steel.
A weight portion 21 is provided on the outer peripheral portion (lower side in FIG. 2) for keeping the crankshaft 11 rotating smoothly. This arm 14 has fitting parts 22, 2.
3 are formed respectively, and the fitting portions 22, 2
3, the opposite ends of the journal 12 and the pin 13 are fitted, respectively. In this case, as shown in FIGS. 2 and 3, the journal 12 and pin 13 are accurately positioned with their contact surfaces 19 and 20 abutting the end surfaces of each end, and the contact surfaces 17 and 18 They are superimposed on each other so as to be joined with a predetermined adhesive gap c between them, and are fitted into the fitting portions 22 and 23. The adhesive space c is optimally set according to the type of adhesive used, and the adhesive space c is filled with a predetermined adhesive 24 to bond the bonding surfaces 17 and 18.
are glued together. The predetermined adhesive 24 is preferably a room temperature curing epoxy resin adhesive, such as Araldite AW134 + HY994 (optimal adhesive gap c is 0.1 mm) or Araldite AY105.
+HY951 (optimal adhesive space c is 0.05 mm) (all manufactured by Ciba Geigy, Japan).

さらに、アーム14の嵌合部22,23にピン
12、ジヤーナル13の端部がそれぞれ嵌合した
とき、嵌合部22,23の内周面と各端部の先端
外周面との間には、第4図に示すように、長さが
Lで前記同様の接着用空隙cがジヤーナル12お
よびピン13の各外周面に沿つて形成されてい
る。なお、第4図においては、ジヤーナル12と
アーム14の嵌合状態のみが図示されているが、
ピン13とアーム14の嵌合状態についても同様
である。そして、この接着用空〓cにも前記同様
に所定の接着剤24が充填され、アーム14とジ
ヤーナル12およびピン13とを所定の接着力で
強固に接着している。すなわち、本実施例におい
ては、前述のように、ジヤーナル12およびピン
13の切欠部15および16を重ね合わせ、切欠
部15,16の接合面17,18、すなわち切欠
部15,16の重合面の間に接着剤24を介装し
てジヤーナル12とピン13を一体的に連結する
とともに、アーム14の嵌合部22および23に
ジヤーナル12およびピン13の他端部をそれぞ
れ嵌合し、嵌合部22,23とジヤーナル12、
ピン13の他端部との間に接着剤24を介装して
アーム14とジヤーナル12およびピン13を一
体的に連結するようになつている。そして、第2
図において、ジヤーナル12の端部がアーム14
に嵌合する長さは、第4図に示すジヤーナル12
のアーム14との間の接着用空隙cの長さLより
もP1(P1>P2)だけ長く設定される。なお、第3
図において、ピン13の一端部がアーム14に嵌
合する長さは長さP2、ジヤーナル12の一端部
がアーム14に嵌合する長さは長さP1に設定さ
れる。このため、ジヤーナル12およびピン13
が嵌合部22,23に嵌合すると自動的にジヤー
ナル12、ピン13が位置決めされ、これらの軸
線の平行度および軸線間の寸法精度を確保するこ
とができるようになつている。
Further, when the ends of the pin 12 and the journal 13 are respectively fitted into the fitting parts 22 and 23 of the arm 14, there is a gap between the inner circumferential surfaces of the fitting parts 22 and 23 and the outer circumferential surface of the tips of each end. As shown in FIG. 4, an adhesive gap c having a length L and similar to that described above is formed along the outer peripheral surfaces of the journal 12 and the pin 13. Although FIG. 4 only shows the fitted state of the journal 12 and arm 14,
The same applies to the fitted state of pin 13 and arm 14. This adhesive cavity c is also filled with a predetermined adhesive 24 in the same manner as described above, and the arm 14, journal 12, and pin 13 are firmly bonded with a predetermined adhesive force. That is, in this embodiment, as described above, the notches 15 and 16 of the journal 12 and pin 13 are overlapped, and the joint surfaces 17 and 18 of the notches 15 and 16, that is, the overlapping surfaces of the notches 15 and 16 are The journal 12 and the pin 13 are integrally connected with an adhesive 24 interposed therebetween, and the other ends of the journal 12 and the pin 13 are fitted into the fitting parts 22 and 23 of the arm 14, respectively, and the fitting is performed. Parts 22, 23 and Journal 12,
An adhesive 24 is interposed between the other end of the pin 13 to integrally connect the arm 14, the journal 12, and the pin 13. And the second
In the figure, the end of the journal 12 is connected to the arm 14.
The length of the journal 12 shown in FIG.
It is set to be longer than the length L of the adhesive gap c between the arm 14 and the arm 14 by P 1 (P 1 >P 2 ). In addition, the third
In the figure, the length at which one end of the pin 13 fits into the arm 14 is set to length P 2 , and the length at which one end of the journal 12 fits to the arm 14 is set to length P 1 . Therefore, the journal 12 and pin 13
When the journal 12 and pin 13 are fitted into the fitting portions 22 and 23, the journal 12 and pin 13 are automatically positioned, and the parallelism of these axes and dimensional accuracy between the axes can be ensured.

第2図において、25,26はそれぞれ嵌合部
22,23近傍のアーム14に設けられた切欠溝
であり、これらの切欠溝25,26は第5図に示
すように、嵌合部22,23の周囲を円環状に取
り囲み、クランクシヤフト11が曲げ荷重を受け
たときに、嵌合部22,23のエツジ部分(第
3,4図中Xで示す)への過度の応力集中を抑制
する機能を有している。
In FIG. 2, 25 and 26 are notch grooves provided in the arm 14 near the fitting parts 22 and 23, respectively, and these notch grooves 25 and 26 are, as shown in FIG. 23 in an annular shape to suppress excessive stress concentration on the edge portions (indicated by X in FIGS. 3 and 4) of the fitting portions 22 and 23 when the crankshaft 11 receives a bending load. It has a function.

以上、第2図中最右方部のみについて説明した
が、その左側端部もそのアーム27にウエイト部
が無いのみで他は上述した場合と同様にジヤーナ
ルおよびピンがアームに一体的に連結され、また
ジヤーナルおよびピンが一体に連結されている。
クランクシヤフト11はこのような二種類のアー
ム14,27により全体が連結されており、第2
図中左方に示す部分も同様な構成を有しているた
めその説明は省略する。
Although only the rightmost part in FIG. 2 has been described above, the arm 27 at the left end has no weight part, and the journal and pin are integrally connected to the arm in the same way as in the above case. , and the journal and pin are integrally connected.
The entire crankshaft 11 is connected by these two types of arms 14 and 27, and the second
The portion shown on the left side of the figure also has a similar configuration, so a description thereof will be omitted.

次に、作用を説明する。 Next, the effect will be explained.

機関運転中、クランクシヤフト11は各シリン
ダの爆発行程で得られたピストンの直線運動をコ
ネクテイングロツドを介して回転運動に変え、ま
た他の行程では逆にピストンに運動を与えること
により連続した回転動力を発生している。このと
き、クランクシヤフト11はジヤーナル12の軸
線回りに高速回転しており、特に、アーム14は
大きな曲げ荷重を受けている。アーム14は炭素
鋼鋼材によつて形成されているため、回転中に受
ける曲げ荷重に対して充分な強度を有し、ピスト
ンの直線運動をクランクシヤフト11の回転運動
に確実に変換する。また、第5図に示すようにジ
ヤーナル12とピン13が切欠部15,16を介
してその軸の直角方向に互にオーバーラツプする
構成となつているので、クランクシヤフト11の
曲げ剛性を一層向上することができる。さらに、
アーム14には嵌合部22,23の近傍でその周
囲に切欠溝25,26が形成されているため、ク
ランク軸全体に作用する曲げ荷重による嵌合部2
2,23のエツジ部分Xへの過度の応力集中が抑
制される。したがつて、この嵌合部22,23に
嵌合しているジヤーナル12あるいはピン13の
位置や軸線は回転中も正確に所定位置に保持され
る。そして、ジヤーナル12およびピン13の切
欠部15,16が接着剤24により互に強固に接
合されてジヤーナル12とピン13が一体的に連
結されているため、これら各部の強度が均一とな
り、その耐久性を向上することができ、同時にジ
ヤーナル12,ピン13とアーム14の相対回転
が防止され、接着剤の剥離を防止することができ
る。さらに、このクランクシヤフト11はジヤー
ナル12およびピン13が繊維強化プラスチツク
素材で形成されているため、従来に比して大幅に
軽量である。したがつて、クランクシヤフト11
の回転中においても回転質量による慣性力がきわ
めて小さく、このため運動部分(すなわちピスト
ン、コネクテイングロツド、クランクシヤフト)
の慣性力が全体として小さくなり、各シリンダで
の爆発力に対する追随性が高くなる。
During engine operation, the crankshaft 11 converts the linear motion of the piston obtained during the explosion stroke of each cylinder into rotary motion via the connecting rod, and conversely gives motion to the piston during other strokes to achieve continuous rotation. Generates rotational power. At this time, the crankshaft 11 is rotating at high speed around the axis of the journal 12, and the arm 14 is particularly subjected to a large bending load. Since the arm 14 is made of carbon steel, it has sufficient strength against the bending load it receives during rotation, and reliably converts the linear motion of the piston into rotational motion of the crankshaft 11. Furthermore, as shown in FIG. 5, the journal 12 and the pin 13 are configured to overlap each other in the direction perpendicular to their axis via the notches 15 and 16, so that the bending rigidity of the crankshaft 11 is further improved. be able to. moreover,
Since notch grooves 25 and 26 are formed in the arm 14 near and around the fitting portions 22 and 23, the fitting portion 2 is damaged by the bending load acting on the entire crankshaft.
Excessive stress concentration on the edge portions X of Nos. 2 and 23 is suppressed. Therefore, the position and axis of the journal 12 or pin 13 fitted in the fitting parts 22, 23 are accurately maintained at a predetermined position even during rotation. Since the notches 15 and 16 of the journal 12 and the pin 13 are firmly bonded to each other by the adhesive 24, and the journal 12 and the pin 13 are integrally connected, the strength of each of these parts is uniform, and the durability is increased. At the same time, relative rotation of the journal 12, pin 13, and arm 14 is prevented, and peeling of the adhesive can be prevented. Furthermore, since the journal 12 and pin 13 of this crankshaft 11 are made of fiber-reinforced plastic material, it is significantly lighter than conventional crankshafts. Therefore, the crankshaft 11
The inertial force due to the rotating mass is extremely small even during rotation of the moving parts (i.e. pistons, connecting rods, crankshafts).
The inertial force of the cylinder is reduced as a whole, and the ability to follow the explosive force in each cylinder is improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、繊維強化プラスチツク素材か
らなるジヤーナルおよびピンを、金属材料からな
るアームの嵌合部に嵌合させ、接着剤により一体
的に連結するとともにジヤーナルとピンをその軸
の直角方向にオーバーラツプさせ、さらにアーム
の嵌合部近傍に切欠溝を設けているので、曲げ荷
重に対する強度と剛性を向上することができ、同
時に応力集中を抑制することができる。したがつ
て、充分な強度をもつてクランクシヤフトを軽量
化することができ、回転運動への変換効率を高め
ることができる。さらに、ジヤーナルおよびピン
の切欠部を互に重ね合わせ、接着剤によりこれら
のジヤーナルとピンを一体的に連結しているの
で、ジヤーナルとピンの強度を同一にして耐久性
を向上することができ、同時にジヤーナルおよび
ピンとアームの相対回転を防止することができ、
接着剤の剥離を防止することができる。
According to the present invention, a journal and a pin made of a fiber-reinforced plastic material are fitted into a fitting part of an arm made of a metal material, and are integrally connected with an adhesive, and the journal and the pin are aligned in a direction perpendicular to their axis. Since the arms are overlapped and a cutout groove is provided near the fitting portion of the arm, the strength and rigidity against bending loads can be improved, and at the same time, stress concentration can be suppressed. Therefore, the crankshaft can be made lightweight while having sufficient strength, and the efficiency of conversion into rotational motion can be increased. Furthermore, since the notches of the journal and pin are overlapped with each other and the journal and pin are integrally connected using adhesive, the strength of the journal and pin can be made the same and durability can be improved. At the same time, it is possible to prevent relative rotation between the journal, pin, and arm.
Peeling of the adhesive can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のクランクシヤフトを示す図であ
り、第1図aはその部分正面図、第1図bは第1
図aのI−I矢視断面図、第2〜5図は本発明の
一実施例を示す図であり、第2図はその部分正面
断面図、第3図は第2図のA部拡大図、第4図は
第2図のB部拡大図、第5図は第2図のV−V矢
視断面図である。 11……クランクシヤフト、12……ジヤーナ
ル、13……ピン、14,27……アーム、1
5,16……切欠部、17,18……接着面(重
合面)、22,23……嵌合部、24……接着剤、
25,26……切欠溝。
Fig. 1 shows a conventional crankshaft, Fig. 1a is a partial front view thereof, and Fig. 1b is a partial front view of the crankshaft.
A sectional view taken along the line I-I in Figure a, and Figures 2 to 5 are diagrams showing an embodiment of the present invention. Figure 2 is a partial front sectional view thereof, and Figure 3 is an enlarged view of section A in Figure 2. 4 is an enlarged view of part B in FIG. 2, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V in FIG. 2. 11... Crankshaft, 12... Journal, 13... Pin, 14, 27... Arm, 1
5, 16... Notch portion, 17, 18... Adhesive surface (overlapping surface), 22, 23... Fitting portion, 24... Adhesive,
25, 26... Notch groove.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 繊維強化プラスチツク素材からなり、一端部
にそれぞれ軸方向に同一形状に形成された切欠部
を有するジヤーナルおよびピンと、金属材料から
なり、前記ジヤーナルおよびピンの他端部に嵌合
する嵌合部を有するアームと、を備え、前記ジヤ
ーナルおよびピンの切欠部を互に重ね合わせ、該
切欠部の重合面の間に接着剤を介装してジヤーナ
ルとピンとを一体的に連結するとともに、前記ア
ームの嵌合部にジヤーナルおよびピンの他端部を
嵌合し、該嵌合部と他端部との間に接着剤を介装
してアームとジヤーナルおよびピンを一体的に連
結し、かつ前記嵌合部近傍のアームに切欠溝を設
けたことを特徴とする内燃機関のクランクシヤフ
ト。
1 A journal and a pin made of a fiber-reinforced plastic material, each having a notch formed in the same shape in the axial direction at one end, and a fitting part made of a metal material that fits into the other end of the journal and the pin. an arm having an arm having the journal and the pin overlapping each other, and interposing an adhesive between the overlapping surfaces of the notch to integrally connect the journal and the pin; The journal and the other end of the pin are fitted into the fitting part, and an adhesive is interposed between the fitting part and the other end to integrally connect the arm, the journal, and the pin, and A crankshaft for an internal combustion engine, characterized in that a notched groove is provided in the arm near the joint.
JP4649683A 1983-03-18 1983-03-18 Crankshaft of internal-combustion engine Granted JPS59175613A (en)

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JPS4845713A (en) * 1971-10-12 1973-06-29
JPS57163715A (en) * 1981-04-02 1982-10-08 Toyota Motor Corp Crankshaft

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