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Title:
CRANKSHAFT FOR AUTOMOBILE ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/136137
Kind Code:
A1
Abstract:
[PROBLEMS] To provide a crankshaft for an automobile engine in which the weight of an arm formed integrally with a balancer is further reduced. [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] In this crankshaft for an automobile engine, a hollow shaft-shaped journal (15), a pin (14), and an arm (10) formed integrally with a balancer (11) are individually manufactured. A ring-shaped bearing is assembled in the journal (15) and the pin (14), respectively. When the journal (15) is positioned just above the pin (14), the balancer integral to the arm is formed in a sector shape having a circular arc around the axial center of the journal (15) and the base end near the horizontal centerline of the journal (15). The outer edge part (11a) of the balancer is thickened, and the part thereof nearer to the journal (15) is thinned to form a recess (11b).The lower end of the arm (10) is inscribed with the circle formed by the circular arc.

Inventors:
KONDO YOSHIHARU (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/065409
Publication Date:
November 13, 2008
Filing Date:
August 07, 2007
Export Citation:
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Assignee:
KONDO KOUSAKUSHO CO LTD (JP)
KONDO YOSHIHARU (JP)
International Classes:
F16C3/10; F16C3/20; F16F15/26
Foreign References:
JP3129273U2007-02-15
JPH02501156A1990-04-19
JPS58501686A1983-10-06
Other References:
See also references of EP 2141372A4
Attorney, Agent or Firm:
MATSUNAMI, Yoshifumi (19-4 Chiyoda 2-chome, Naka-k, Nagoya-shi Aichi 12, JP)
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Claims:
 リング状の軸受を外嵌した中空軸状のジャーナルとピンを、バランサーが一体に形成されたアームに固着した構造を有する自動車エンジン用のクランクシャフトにおいて、該アームは、ジャーナルをピンの真上に位置させたとき、バランサーが、ジャーナルの軸心を中心とした円弧で、ジャーナルの水平方向の中心線付近を基端とした扇状に形成され、その外縁部を厚肉に形成するとともにジャーナル寄りを薄肉に形成したことを特徴とする自動車エンジン用のクランクシャフト。
 前記アームの下端部は、前記ジャーナルの軸心を中心としたバランサーの外縁の円弧の円に内接することを特徴とする請求の範囲1記載の自動車エンジン用のクランクシャフト。
 前記アームの下端部は、ピンの背面側部を斜めに削いだ形状としたことを特徴とする請求の範囲1記載の自動車エンジン用のクランクシャフト。
 

 
Description:
自動車エンジン用のクランクシ フト

 本発明は、自動車エンジンに使用される ランクシャフトに関するものである。 

 自動車エンジン用のクランクシャフトは、 復運動を回転運動へ変えるための部品であ 、ジャーナル(主軸)、コンロッドを介しピ トンが接続されるピン、及びジャーナルと ンとを連結するアームと、アームと一体の ランサーとで構成される。
 クランクシャフトは、エンジンの重要な部 であり、品質および耐久性は勿論、軽量で ることが求められており、小型のものは鋳 で作られるものもあるが、一般には、ジャ ナル、ピン、及びアームが一体化された鍛 型によって作られている。

 この一体構造に作られるクランクシャフト 、ジャーナル及びピンに外装される軸受は 二分割構造にせざるを得ず、製作費が嵩み 量も増加するのみならず、軸と軸受との滑 面の摺動抵抗が増して走行性能や燃費の悪 を招き易いという問題がある。
 そこで、出願人は、先に、ジャーナル、ピ 、及びアームを別個に製作して、ジャーナ とピンにリング状の軸受を組み込んでから アームに固設するようにしたクランクシャ トを開発している(特許文献1)。

 このクランクシャフトは、図4に示すよう に、ジャーナル1及びピン2を中空軸状とし、 端に連結軸4,5をそれぞれ延設している。そ て、アーム3は、バランサーを一体に形成す るとともに連結軸4,5が嵌合する円錐面に形成 された嵌込用軸孔6,7を設けている。また、組 み付けは、ジャーナル1とピン2にリング状の 受を外挿した後、連結軸4,5を嵌込用軸孔6,7 焼きバメで固着している。

実用新案登録第3129273号公報

 ところで、自動車エンジン用のクランクシ フトは、軽量化を図ることによって、エン ンの高回転化や高出力化,燃料消費率の低減 等の効果があるので、僅かでも重量を軽減す ることが求められている。
 また、アームは、ジャーナルの軸心を中心 する回転の外径寸法を小さくすることによ 、エンジンそのものを小型にできるという 果が得られる。
 特許文献1のクランクシャフトは、ジャーナ ル1及びピン2を中空軸状とするとともにアー を型鍛造で精度よく作ることにより、軽量 を図るとともに、品質のよいものとしてい が、さらなる軽量化が望まれている。

 そこで、本発明は、バランサーと一体の ームのさらなる軽量化を実現した自動車エ ジン用のクランクシャフトを提供すること 目的としている。

 本発明の自動車エンジン用のクランクシ フトは、上記の目的を達成するため、次の 段を採った。すなわち、リング状の軸受を 嵌した中空軸状のジャーナルとピンを、バ ンサーが一体に形成されたアームに固着し 構造を有する自動車エンジン用のクランク ャフトにおいて、該アームは、ジャーナル ピンの真上に位置させたとき、バランサー 、ジャーナルの軸心を中心とした円弧で、 ャーナルの水平方向の中心線付近を基端と た扇状に形成され、その外縁部を厚肉に形 するとともにジャーナル寄りを薄肉に形成 たことを特徴としている。

 本発明は、ジャーナル、ピン、およびア ムを個別に製作し、これらを固着して作ら るクランクシャフトに適用される。ジャー ルおよびピンは、パイプ材から製作すると い。また、アームは、熱間鍛造後、直ちに 印加工を施したうえ、トリミング加工を行 て寸法精度の高いものとし、工作機械によ 切削加工を極力なくするのが望ましい。

 アームは全体の大きさをジャーナルの軸 を中心とする一定の円内に収まるように設 し(請求の範囲2)、一定の円は、できるだけ さなものとするのが望ましい。このために 、バランサーの外縁部を厚肉とするととも 、ジャーナル寄りを薄肉に形成して、バラ サーの重心位置をジャーナルの軸心から、 きるだけ離れるようにする。これにより、 転時の遠心力を大きくできるので、その分 を小さくできる。なお、厚肉から薄肉へは 力の集中を防止するため、連続した曲面ま は傾斜とするのがよい。

 ところで、バランサーはクランクシャフト 回転バランスを保つためのものであり、そ 重量は、ピン側の部材の重量とつり合うよ に設定されるので、ピンおよびピン寄りの ームの重量を小さくするほど、バランサー 重量も軽減できる。
 このため、ピンを中空にする他、請求の範 3に記載のように、ピンの背面側部のアーム を斜めに削いだ形状にするとよい。

 本発明による自動車エンジン用のクラン シャフトは、アームが、ジャーナルをピン 真上に位置させたとき、バランサーが、ジ ーナルの軸心を中心とした円弧で、ジャー ルの水平方向の中心線付近を基端とした扇 に形成され、その外縁部を厚肉に形成する ともにジャーナル寄りを薄肉に形成したの 、バランサーの重心位置がジャーナルの軸 からより離れることになり、バランサーの 量を軽減できる。また、ジャーナルの軸心 中心とする外径を小さくすることができる

 また、アームの下端部をジャーナルの軸心 中心としたバランサーの円弧の円に内接す ように形状を設定する(請求の範囲2)と、コ パクトでバランスのよいものにできる。
 また、アームのピン固設部の背面部を斜め 削いだ形状(請求の範囲3)とすれば、対応し バランサーの重量も軽減できるので、アー の重量をさらに軽減できる。

本発明の自動車エンジン用のクランク ャフトの実施の形態を示す、部分正面図で る。 同、アームの詳細を示す正面図である 同、側面図である。 従来のクランクシャフトを示す部分正 図である。

符号の説明

 1 ジャーナル
 2 ピン
 3 アーム
 4,5 連結軸
 6,7 嵌込用軸孔
10 アーム
10a アーム体
10b、10c ボス部
10d 下端部
10e ボス
11 バランサー
11a 外縁部
11b 凹部
11c、11d、11e ボス
14 ピン
15 ジャーナル
 

 以下に、本発明のクランクシャフトの実施 形態を図1~図3に基づいて説明する。 図1は 本発明によるクランクシャフトの模式的な 成を示した、正面図であり、図2および図3 、アームの正面図および側面図である。
 クランクシャフトは、図1に示すように、ジ ャーナル(主軸)15と、ピン14とを、バランサー 部分11を一体にしたアーム10を介して夫々の 線を段違い状に配置して固着して組み立て れている。なお、組み立てに際しては、リ グ状の軸受をジャーナル15およびピン14に予 外嵌している。
 ジャーナル15、およびピン14は、鋼管を機械 加工して製作しており、簡便に製作できる。

 アーム10は、図2、3に示すように、アーム体 10aとバランサー11とが、一体に形成され、ジ ーナル15に対してピン14を下方に位置させ、 上部にバランサー11を位置させたとき、ほぼ 日本髪を結った女性の顔のごとき形状とし いる。
 全体の大きさは、ジャーナル15の軸心を中 としたR(150mm)の円に収まる大きさであり、厚 さは16mmである。

 バランサー11は、略150度の扇状に形成さ 、扇状の基端はジャーナル15の水平方向の中 心線上にある。そして、扇状の外縁部11aは、 断面が略16mm角に形成され、その内側(ジャー ル15寄り)は、表裏とも凹んだ5mmの薄肉に形 され、凹部11bを形成している。なお、凹部1 1bは、外縁部11aからは略30度の傾斜で接続さ ている。

 アーム体10aは、ピン14の中心から半径30mmの 弧と前記扇状のバランサー11の基端へ曲線 結んだ形状としており、下端部はバランサ 11の外縁部11aの円弧の150mmの円に内接してい 。
 そして、裏面(ピン14の背中側)の下端部10dは 、軽量化するため、20mmほど斜めに削った形 としている。
 そして、ジャーナル15とピン14が固設される 面は3.5mmほど厚みを持ったボス部10b、10cが形 されている。なお、ジャーナル15は、図2に いて裏面側に固設される。

 なお、バランサー11の上端部、上端の前面 、左右端部には、ボス11c、11d、11eが、また アーム体10aの左右端にはボス10eが付設され いるが、これは、潤滑用オイル通路や、識 などの刻印を打刻するためのものである。
 アーム10は、熱間鍛造後、直ちに密閉型に めてプレスする圧印加工を施したうえ、ト ミング加工を行って作っている。これによ ば、型の形成面の凹凸形状を、能率的に正 に転写できるので、寸法精度の高いものが きる。
 ジャーナル15及びピン14は、リング状の軸受 (図示略)を、その軸端から外挿させてから、 れぞれ、ボス10b、10cへ嵌合して溶着する。

 なお、上記の実施の形態の説明では、発明 内容がよく解るように、アームについて具 的な寸法を示して説明したが、本発明は、 の寸法に限定されるものでないことはいう でもない。