JPS60260719A - 鋼板製クランクシヤフト - Google Patents
鋼板製クランクシヤフトInfo
- Publication number
- JPS60260719A JPS60260719A JP11510584A JP11510584A JPS60260719A JP S60260719 A JPS60260719 A JP S60260719A JP 11510584 A JP11510584 A JP 11510584A JP 11510584 A JP11510584 A JP 11510584A JP S60260719 A JPS60260719 A JP S60260719A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel plate
- crankshaft
- cylindrical part
- crank
- disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
- F16C3/06—Crankshafts
- F16C3/10—Crankshafts 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)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
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。
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、内燃機関においてピストンの往復運動を回転
運動に変えるクランクシャフトに係り、より詳しくは、
所定数の鋼板部材から組立製作されて著しい軽量化が図
られた鋼板製クランクシャフトに関する。
運動に変えるクランクシャフトに係り、より詳しくは、
所定数の鋼板部材から組立製作されて著しい軽量化が図
られた鋼板製クランクシャフトに関する。
（従来の技術およびその問題点）
従来、自動車のエンジンには、中実鍛造品のクランクシ
ャフト（焼結鍛造クランクシャフトを含む、）、例えば
第８図に示すようなりランクシャフト１′が多く利用さ
れてきた。そして、同図に示すように、従来のクランク
シャフト１′においては、エンジンの回転時特にクラン
クアーム２のうら隣接し合うクランクビン３の付は根部
とクランクジャーナル４の付は根部を結ぶ部分５に応力
が集中して、亀裂やひび等が生じることが多かった。
ャフト（焼結鍛造クランクシャフトを含む、）、例えば
第８図に示すようなりランクシャフト１′が多く利用さ
れてきた。そして、同図に示すように、従来のクランク
シャフト１′においては、エンジンの回転時特にクラン
クアーム２のうら隣接し合うクランクビン３の付は根部
とクランクジャーナル４の付は根部を結ぶ部分５に応力
が集中して、亀裂やひび等が生じることが多かった。
ところで、近年、自動車の軽量化要請に従って、クラン
クシャフトも軽蓋体にすることがめられ、部分的に中空
化した球状黒鉛鋳造クランクシャフトなどが開発されて
きたが、いずれのクランクシャフトも軽量化が未だ不十
分なものであった。
クシャフトも軽蓋体にすることがめられ、部分的に中空
化した球状黒鉛鋳造クランクシャフトなどが開発されて
きたが、いずれのクランクシャフトも軽量化が未だ不十
分なものであった。
そこで、本発明者等は、特開昭５７−１６３７１５号等
に記載するように、中央に円筒部を形成する複数の皿状
鋼板を重ね合わせてなる完全中空体構造のクランクシャ
フトを提案し、クランクシャフトの著しい軽量化を進め
た。しかしながら、この種の鋼板製クランクシャフトは
、前記のクランクピン付は板間部分４のように応力が集
中し易い個所について構造上向等工夫されておらず、剛
性や強度等の面において不十分なものであった。また、
クランクシャフト内に備付ける油路パイプの取付部の構
造が複雑で、油路パイプの備付、ひいてはクランクシャ
フトの組立を必ずしも簡便に行なうことができなかった
。
に記載するように、中央に円筒部を形成する複数の皿状
鋼板を重ね合わせてなる完全中空体構造のクランクシャ
フトを提案し、クランクシャフトの著しい軽量化を進め
た。しかしながら、この種の鋼板製クランクシャフトは
、前記のクランクピン付は板間部分４のように応力が集
中し易い個所について構造上向等工夫されておらず、剛
性や強度等の面において不十分なものであった。また、
クランクシャフト内に備付ける油路パイプの取付部の構
造が複雑で、油路パイプの備付、ひいてはクランクシャ
フトの組立を必ずしも簡便に行なうことができなかった
。
（発明の目的）
本発明は、上記の如き鋼板製クランクシャフトを更に改
良すべくなされたもので、その目的は、格段な軽量化に
加えて、高い剛性や強度等を有しかつ組立が容易な鋼板
製クランクシャフトを提供することにある。
良すべくなされたもので、その目的は、格段な軽量化に
加えて、高い剛性や強度等を有しかつ組立が容易な鋼板
製クランクシャフトを提供することにある。
（発明の構成）
本発明者の鋼板製クランクシャフトは、前記提案のクラ
ンクシャフトと同様な円筒部付皿状鋼板の組立体構造を
基本にし、クランクアームとクランクビンの連接部（円
筒部の基端側周縁）に凹溝形のフィレット部を設けて応
力の分散化を図り、かつ一体化量の油路パイプを中空ク
ランクシャフト内に備付けて組立手数の軽減を図ったも
ので、その構成は、円形鋼板の周縁部に段を形成しかつ
該鋼板中央の適宜個所に円筒部を設けた所定数の皿状部
材を、該周縁部および円筒部が夫々互いに突き合うよう
に重ね合わせ、互いに当接し合う周縁部および円筒部筒
口同士を溶接により接合して、クランクアーム部、クラ
ンクビン部およびクランクジャーナル部を組立構成して
なり、かつ前記皿状部材の円筒部基端の周縁に凹溝形の
フィレット部を形成し隣接の該フィレット部と互いに接
合してなり、さらに一体化した油路パイプ構造体をクラ
ンクシャフト内に外部と連通ずるように収容、固定した
ことを特徴とするものである。
ンクシャフトと同様な円筒部付皿状鋼板の組立体構造を
基本にし、クランクアームとクランクビンの連接部（円
筒部の基端側周縁）に凹溝形のフィレット部を設けて応
力の分散化を図り、かつ一体化量の油路パイプを中空ク
ランクシャフト内に備付けて組立手数の軽減を図ったも
ので、その構成は、円形鋼板の周縁部に段を形成しかつ
該鋼板中央の適宜個所に円筒部を設けた所定数の皿状部
材を、該周縁部および円筒部が夫々互いに突き合うよう
に重ね合わせ、互いに当接し合う周縁部および円筒部筒
口同士を溶接により接合して、クランクアーム部、クラ
ンクビン部およびクランクジャーナル部を組立構成して
なり、かつ前記皿状部材の円筒部基端の周縁に凹溝形の
フィレット部を形成し隣接の該フィレット部と互いに接
合してなり、さらに一体化した油路パイプ構造体をクラ
ンクシャフト内に外部と連通ずるように収容、固定した
ことを特徴とするものである。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図に示すように、実施例のクランクシャフトｌは、
気筒数に対応した数の鋼板製皿状部材６・・・を同軸的
に重ね合わせ接合して、クランクアーム部７、クランク
ビン部８、およびクランクジャーナル部９を組立構成し
、一端側にプーリ接続用取付部材ｌＯを接合しかつ他端
側にフライホイール接続用取付部材１１を接合してなる
。このクランクシャフトｌの製作過程を述べてその構成
をより明らかにすると、まず第２図に示すような円形鋼
板の周縁部に段１２を形成した皿状部材６・・・を左右
一対ずつ所定数準備した０皿状部材６は、その裏側にか
つ中央部のうち全ピストンが円滑に運動するのに適した
個所に円筒部１３を形成し、そしてこの円筒部１３の基
端側周縁全体に第３図に拡大して示すような凹溝形のフ
ィレット部１４を円筒部の軸方向に形成してなる。また
、皿状部材６は、円筒部１３の筒口に下記の連通孔２２
を形成するための半円形四部１５を形成してなる。
気筒数に対応した数の鋼板製皿状部材６・・・を同軸的
に重ね合わせ接合して、クランクアーム部７、クランク
ビン部８、およびクランクジャーナル部９を組立構成し
、一端側にプーリ接続用取付部材ｌＯを接合しかつ他端
側にフライホイール接続用取付部材１１を接合してなる
。このクランクシャフトｌの製作過程を述べてその構成
をより明らかにすると、まず第２図に示すような円形鋼
板の周縁部に段１２を形成した皿状部材６・・・を左右
一対ずつ所定数準備した０皿状部材６は、その裏側にか
つ中央部のうち全ピストンが円滑に運動するのに適した
個所に円筒部１３を形成し、そしてこの円筒部１３の基
端側周縁全体に第３図に拡大して示すような凹溝形のフ
ィレット部１４を円筒部の軸方向に形成してなる。また
、皿状部材６は、円筒部１３の筒口に下記の連通孔２２
を形成するための半円形四部１５を形成してなる。
ここで、皿状部材６の成形過程の一例を述べると、まず
第４図（ａ）に示すように孔抜き加工により円形鋼板１
Ｂの適当な個所に小さ目の孔１７を形成し、次いで同図
（ｂ）に示すようにパーリング加工等により孔１７の周
縁部を曲げ延ばして円筒部１３を形成し、次に同図（Ｃ
）に示すように絞り出し成形により鋼板周縁の段１２の
形成を円筒部筒長の調整と共に行ない、しかる後同図（
ｂ）に示すように絞り出し成形により円筒部１３の基端
側周縁全体に凹溝形のフィレット部１４を円筒部の軸方
向に設け、続いて円筒部１３の筒口に半゛円形の凹部１
５を設け、最後に適当な仕上げ加工を行なって皿状部材
６を形成した。
第４図（ａ）に示すように孔抜き加工により円形鋼板１
Ｂの適当な個所に小さ目の孔１７を形成し、次いで同図
（ｂ）に示すようにパーリング加工等により孔１７の周
縁部を曲げ延ばして円筒部１３を形成し、次に同図（Ｃ
）に示すように絞り出し成形により鋼板周縁の段１２の
形成を円筒部筒長の調整と共に行ない、しかる後同図（
ｂ）に示すように絞り出し成形により円筒部１３の基端
側周縁全体に凹溝形のフィレット部１４を円筒部の軸方
向に設け、続いて円筒部１３の筒口に半゛円形の凹部１
５を設け、最後に適当な仕上げ加工を行なって皿状部材
６を形成した。
また、実施例では、第５図に示すような一体化した油路
パイプ構造体１８を別途準備しておく。この油路パイプ
構造体１８は、両端部が逆方向に屈曲した鉄系油路パイ
プ１９を、前記円筒部１３に嵌合する大きさの一対の円
筒カップ体２０の周壁の支持孔２１に嵌挿し溶接により
該カップ体２０に固定してなる。
パイプ構造体１８を別途準備しておく。この油路パイプ
構造体１８は、両端部が逆方向に屈曲した鉄系油路パイ
プ１９を、前記円筒部１３に嵌合する大きさの一対の円
筒カップ体２０の周壁の支持孔２１に嵌挿し溶接により
該カップ体２０に固定してなる。
そして、まず第２図に示すように、所定数の皿状部材６
・・・を、左右一対ずつ、円筒部１３が互いに突き合う
ようにかつ円筒部筒口の四部１５が互いに合わさるよう
に重ね合わせ、互いに当接し合う円筒部筒口同士を溶接
し、好ましくはビーム溶接により接合して、クランクピ
ン部８およびクランクジャーナル部９を成形し、かつこ
れと同時にピン部８およびジャーナル部９の表面に連通
孔２２を形成した。その後場合によっては、焼鈍、ショ
ットピーニング等を行なってクランクピン部８およびク
ランクジャーナル部９の残留応力を除去してもよい。
・・・を、左右一対ずつ、円筒部１３が互いに突き合う
ようにかつ円筒部筒口の四部１５が互いに合わさるよう
に重ね合わせ、互いに当接し合う円筒部筒口同士を溶接
し、好ましくはビーム溶接により接合して、クランクピ
ン部８およびクランクジャーナル部９を成形し、かつこ
れと同時にピン部８およびジャーナル部９の表面に連通
孔２２を形成した。その後場合によっては、焼鈍、ショ
ットピーニング等を行なってクランクピン部８およびク
ランクジャーナル部９の残留応力を除去してもよい。
次に、一対の皿状部材６．６の接合品を周縁部が互１．
％に突き合うように重ね合わせ、当接し合う周縁部同士
をスポット溶接により接合して、第６図に示すようにク
ランクアーム部７を形成した。この場合、第７図に示す
ように隣接し合うフィレット部１４．１４同士をも併せ
てスポット溶接して、クランクアーム部７の剛性を増大
させてその歪曲の発生が無いように所謂溶接一体化とし
た。なお、これらの図において、２３．２４は周縁部お
よびフィレット部間の溶接個所を示す。また、必要に応
じて、第６図に示すように別途製作の油路パイプ構造体
！８を、カップ体２０を前記円筒部１３内に嵌合させ個
所２５にてスポット溶接して、連通孔２２を介して外部
と連通ずるようにクランクシャフト内に収容、固定した
。なお、適当なウェイト材などをクランクシャフト１内
に固設してその回転バランスを取るようにしてもよい。
％に突き合うように重ね合わせ、当接し合う周縁部同士
をスポット溶接により接合して、第６図に示すようにク
ランクアーム部７を形成した。この場合、第７図に示す
ように隣接し合うフィレット部１４．１４同士をも併せ
てスポット溶接して、クランクアーム部７の剛性を増大
させてその歪曲の発生が無いように所謂溶接一体化とし
た。なお、これらの図において、２３．２４は周縁部お
よびフィレット部間の溶接個所を示す。また、必要に応
じて、第６図に示すように別途製作の油路パイプ構造体
！８を、カップ体２０を前記円筒部１３内に嵌合させ個
所２５にてスポット溶接して、連通孔２２を介して外部
と連通ずるようにクランクシャフト内に収容、固定した
。なお、適当なウェイト材などをクランクシャフト１内
に固設してその回転バランスを取るようにしてもよい。
このようにして組立製作した中空体のクランクシャフト
１は、凹溝形のフィレット部１４をクランクピン部８お
よびクランクジャーナル部９の付は根に設けたことによ
り、その付は根部分において負荷応力が分散して加わる
ようになり、本発明者等提案の前記クランクシャフトと
比較して剛性や強度等が格段に増大した。また、油路パ
イプ構造体１８の使用によりクランクシャフトの組立も
非常に容易であった。
１は、凹溝形のフィレット部１４をクランクピン部８お
よびクランクジャーナル部９の付は根に設けたことによ
り、その付は根部分において負荷応力が分散して加わる
ようになり、本発明者等提案の前記クランクシャフトと
比較して剛性や強度等が格段に増大した。また、油路パ
イプ構造体１８の使用によりクランクシャフトの組立も
非常に容易であった。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の鋼板製クランクシャフト
は、完全な中空体構造で従来と比して極めて軽量である
のに加えて、応力が集中し易い部分に凹溝形のフィレッ
ト部を設けて負荷応力の分散化を図ったことにより、著
しく高い剛性や強度等を有し、前記性は相間部分などに
おいて亀裂やひび等の発生の虞れが無く、また軸承部幅
りをより小さくすることができてクランクシャフトの小
型化を図ることもできる。その上一体品の油路パイプを
用いた組立体としたことにより１、製作過程において油
路パイプの備付、ひいてはクランクシャフトの組立を格
段に容易に行なうことができる。
は、完全な中空体構造で従来と比して極めて軽量である
のに加えて、応力が集中し易い部分に凹溝形のフィレッ
ト部を設けて負荷応力の分散化を図ったことにより、著
しく高い剛性や強度等を有し、前記性は相間部分などに
おいて亀裂やひび等の発生の虞れが無く、また軸承部幅
りをより小さくすることができてクランクシャフトの小
型化を図ることもできる。その上一体品の油路パイプを
用いた組立体としたことにより１、製作過程において油
路パイプの備付、ひいてはクランクシャフトの組立を格
段に容易に行なうことができる。
第１図は本発明の実施例の鋼板製クランクシャフトを示
す部分断面図、 第２図は第１図のクランクシャフトの組立過程の一部を
示す図、 第３図は第２図の皿状部材のフィレット部イ１近を示す
拡大断面図、 第４図は第２図の皿状部材の成形過程を示す図、 第５図は第１図のクランクシャフトの油路パイプ構造体
を示す正面図、 第６図は第１図のクランクシャフトの要部を示す断面図
、 第７図は第６図の■−■線における端面図、第８図は従
来例のクランクシャフトを示す正面図である 図中、 ｌ・・・クランクシャフト ６・・・皿状部材７・・・
クランクアーム部 ８・・・クランクビン部９・・・ク
ランクジャーナル部 １２・・・段１３・・・円筒部
１４・・・フィレット部ｌ６・・・円形鋼板 １８・・・油路バイブ構造体 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 （ほか１名）
す部分断面図、 第２図は第１図のクランクシャフトの組立過程の一部を
示す図、 第３図は第２図の皿状部材のフィレット部イ１近を示す
拡大断面図、 第４図は第２図の皿状部材の成形過程を示す図、 第５図は第１図のクランクシャフトの油路パイプ構造体
を示す正面図、 第６図は第１図のクランクシャフトの要部を示す断面図
、 第７図は第６図の■−■線における端面図、第８図は従
来例のクランクシャフトを示す正面図である 図中、 ｌ・・・クランクシャフト ６・・・皿状部材７・・・
クランクアーム部 ８・・・クランクビン部９・・・ク
ランクジャーナル部 １２・・・段１３・・・円筒部
１４・・・フィレット部ｌ６・・・円形鋼板 １８・・・油路バイブ構造体 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 （ほか１名）
Claims (1)
- 円形鋼板の周縁部に段を形成しかつ該鋼板中央の適宜個
所に円筒部を設けた所定数の皿状部材を、該周縁部およ
び円筒部が夫々互いに突き合うように重ね合わせ、互い
に当接し合う周縁部および円筒部筒口同士を溶接により
接合して、クランクアーム部、クランクビン部およびク
ランクジャーナル部を組立構成してなり、かつ前記皿状
部材の円筒部基端の周縁に凹溝形のフィレット部を形成
し隣接の該フィレット部と互いに接合してなり、さらに
一体化した油路パイプ構造体をクランクシャフト内に外
部と連通ずるように収容、固定したことを特徴とする鋼
板製クランクシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11510584A JPS60260719A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 鋼板製クランクシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11510584A JPS60260719A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 鋼板製クランクシヤフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260719A true JPS60260719A (ja) | 1985-12-23 |
Family
ID=14654349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11510584A Pending JPS60260719A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 鋼板製クランクシヤフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60260719A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002037A1 (fr) * | 1987-08-22 | 1989-03-09 | Michael Schenk | Vilebrequin compose et son procede de fabrication |
| JPH04289029A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-14 | Fuji Univance:Kk | 油路付き軸の加工方法 |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP11510584A patent/JPS60260719A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002037A1 (fr) * | 1987-08-22 | 1989-03-09 | Michael Schenk | Vilebrequin compose et son procede de fabrication |
| JPH04289029A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-14 | Fuji Univance:Kk | 油路付き軸の加工方法 |
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