JP2000205238A - 鍛造クランクシャフト - Google Patents
鍛造クランクシャフトInfo
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- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/08—Making machine elements axles or shafts crankshafts
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- 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
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- F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
- F16C3/06—Crankshafts
- F16C3/08—Crankshafts made in one piece
-
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- 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
- F16C2360/00—Engines or pumps
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 工程、コストを増加させることなくカウンタ
ウェイトを大形化する。 【解決手段】 本発明は、カウンタウェイト8に型抜き
のための抜き勾配を設けた鍛造クランクシャフトにおい
て、上記抜き勾配を型合わせ面Pに近い方で大きく(θ
1 )、遠い方で小さく(θ2 )したものである。抜き勾
配に大小をつけることでカウンタウェイトを限られたス
ペースで大形化できる。鍛造後の機械加工は不要で、こ
れにより工程、コストの増加を防止することができる。
ウェイトを大形化する。 【解決手段】 本発明は、カウンタウェイト8に型抜き
のための抜き勾配を設けた鍛造クランクシャフトにおい
て、上記抜き勾配を型合わせ面Pに近い方で大きく(θ
1 )、遠い方で小さく(θ2 )したものである。抜き勾
配に大小をつけることでカウンタウェイトを限られたス
ペースで大形化できる。鍛造後の機械加工は不要で、こ
れにより工程、コストの増加を防止することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に用いられ
る鍛造クランクシャフトに関する。
る鍛造クランクシャフトに関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関のクランクシャフトを鍛造品と
することは従来より知られている。一方、クランクシャ
フトにはカウンタウェイトが設けられ、これによりエン
ジンの運転時における動的バランスが改善され、振動が
低減される。
することは従来より知られている。一方、クランクシャ
フトにはカウンタウェイトが設けられ、これによりエン
ジンの運転時における動的バランスが改善され、振動が
低減される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、クランクシ
ャフトのバランス率を高めるにはカウンタウェイトを大
形化し、重量を増加するのが望ましい。しかし、カウン
タウェイトの周辺にはピストン、コンロッド、シリンダ
ブロック等の他の部品が存在しており、カウンタウェイ
トの大形化は一般に難しい。大形化の一手法として、周
辺部品との隙間形状を縫うようにカウンタウェイトを機
械加工する方法がある。しかしこの方法だと加工工程が
増えコストの増加は免れられない。
ャフトのバランス率を高めるにはカウンタウェイトを大
形化し、重量を増加するのが望ましい。しかし、カウン
タウェイトの周辺にはピストン、コンロッド、シリンダ
ブロック等の他の部品が存在しており、カウンタウェイ
トの大形化は一般に難しい。大形化の一手法として、周
辺部品との隙間形状を縫うようにカウンタウェイトを機
械加工する方法がある。しかしこの方法だと加工工程が
増えコストの増加は免れられない。
【0004】そこで本発明の目的は、工程、コストを増
加させることなくカウンタウェイトを大形化できる鍛造
クランクシャフトを提供することにある。
加させることなくカウンタウェイトを大形化できる鍛造
クランクシャフトを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、カウンタウェ
イトに型抜きのための抜き勾配を設けた鍛造クランクシ
ャフトにおいて、上記抜き勾配を型合わせ面に近い方で
大きく、遠い方で小さくしたものである。
イトに型抜きのための抜き勾配を設けた鍛造クランクシ
ャフトにおいて、上記抜き勾配を型合わせ面に近い方で
大きく、遠い方で小さくしたものである。
【0006】通常、鍛造クランクシャフトにおいては、
カウンタウェイトに型抜きのための抜き勾配が設けられ
ている。そこでこの抜き勾配に大小をつけることで、カ
ウンタウェイトを限られたスペースで大形化できる。鍛
造後の機械加工は不要で、これにより工程、コストの増
加を防止することができる。
カウンタウェイトに型抜きのための抜き勾配が設けられ
ている。そこでこの抜き勾配に大小をつけることで、カ
ウンタウェイトを限られたスペースで大形化できる。鍛
造後の機械加工は不要で、これにより工程、コストの増
加を防止することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【0008】図4に本実施形態にかかる鍛造クランクシ
ャフト1を示す。このクランクシャフト1は4気筒エン
ジン用である。五つのクランクジャーナル5が同軸配置
され、これによりクランクシャフト1の軸心Cが形成さ
れている。各クランクジャーナル5はシリンダブロック
(図示せず)側の軸受部に回転自在に支持される。各ク
ランクジャーナル5間にそれぞれクランク部4が、合計
で4気筒分、形成されている。クランク部4は、コンロ
ッド(図示せず)の大端部を嵌合させるクランクピン2
と、クランクジャーナル5及びクランクピン2を連結す
る一対のクランクアーム3とからなる。両端側の二つの
クランク部4と、中央側の二つのクランク部4とで位相
が 180°異ならされている。一端側のクランクジャーナ
ル5に補機駆動軸6が、他端側のクランクジャーナル5
に出力用フランジ軸7が、それぞれ同軸に突出して設け
られる。
ャフト1を示す。このクランクシャフト1は4気筒エン
ジン用である。五つのクランクジャーナル5が同軸配置
され、これによりクランクシャフト1の軸心Cが形成さ
れている。各クランクジャーナル5はシリンダブロック
(図示せず)側の軸受部に回転自在に支持される。各ク
ランクジャーナル5間にそれぞれクランク部4が、合計
で4気筒分、形成されている。クランク部4は、コンロ
ッド(図示せず)の大端部を嵌合させるクランクピン2
と、クランクジャーナル5及びクランクピン2を連結す
る一対のクランクアーム3とからなる。両端側の二つの
クランク部4と、中央側の二つのクランク部4とで位相
が 180°異ならされている。一端側のクランクジャーナ
ル5に補機駆動軸6が、他端側のクランクジャーナル5
に出力用フランジ軸7が、それぞれ同軸に突出して設け
られる。
【0009】図3にも示すように、各クランクアーム3
にはカウンタウェイト8が一体に設けられる。カウンタ
ウェイト8は軸心Cを挟んでクランクピン2と反対側の
位置にある。カウンタウェイト8は、軸心C回りの回転
方向前後にクランクアーム3から食み出す所定の周方向
長さを有し、その外周面は軸心Cを中心とする円弧面と
される。なお9はカウンタウェイト8の径方向外側に位
置する干渉物を仮想的に示し、これとカウンタウェイト
8の外周面との隙間は僅かしかない。
にはカウンタウェイト8が一体に設けられる。カウンタ
ウェイト8は軸心Cを挟んでクランクピン2と反対側の
位置にある。カウンタウェイト8は、軸心C回りの回転
方向前後にクランクアーム3から食み出す所定の周方向
長さを有し、その外周面は軸心Cを中心とする円弧面と
される。なお9はカウンタウェイト8の径方向外側に位
置する干渉物を仮想的に示し、これとカウンタウェイト
8の外周面との隙間は僅かしかない。
【0010】このクランクシャフト1の鍛造時には、図
4の状態で紙面表裏方向に分割可能な二つの金型(図示
せず)を用いる。金型の合わせ面は軸心C及び各クラン
クピン2の軸心を含む平面となる。図3に型合わせ面を
Pで示し、型開き方向を矢示する。両金型はクランクシ
ャフト1の全体を図4の紙面表裏方向に半分ずつ成形す
る。従って各金型の成形ボリュームも丁度半分ずつとな
る。
4の状態で紙面表裏方向に分割可能な二つの金型(図示
せず)を用いる。金型の合わせ面は軸心C及び各クラン
クピン2の軸心を含む平面となる。図3に型合わせ面を
Pで示し、型開き方向を矢示する。両金型はクランクシ
ャフト1の全体を図4の紙面表裏方向に半分ずつ成形す
る。従って各金型の成形ボリュームも丁度半分ずつとな
る。
【0011】ここで、カウンタウェイト8を型抜きする
ため、従来は図2に示すような抜き勾配θがカウンタウ
ェイト8に設けられていた。即ち、カウンタウェイト8
を型合わせ面Pから遠ざかるにつれ順次軸心C方向の厚
さを薄肉に形成し、型開き方向に一定の抜き勾配θを付
けるようにしていた。従来のθの値は2°である。なお
ここでいう抜き勾配とは型合わせ面Pに垂直な平面Pt
に対する角度のことをいう。こういった抜き勾配は必須
で、これがないと(即ちθ=0)型抜きが行えない。な
おTはカウンタウェイト8の最大許容厚さで、周辺部品
との干渉を避けられる最大の厚さである。
ため、従来は図2に示すような抜き勾配θがカウンタウ
ェイト8に設けられていた。即ち、カウンタウェイト8
を型合わせ面Pから遠ざかるにつれ順次軸心C方向の厚
さを薄肉に形成し、型開き方向に一定の抜き勾配θを付
けるようにしていた。従来のθの値は2°である。なお
ここでいう抜き勾配とは型合わせ面Pに垂直な平面Pt
に対する角度のことをいう。こういった抜き勾配は必須
で、これがないと(即ちθ=0)型抜きが行えない。な
おTはカウンタウェイト8の最大許容厚さで、周辺部品
との干渉を避けられる最大の厚さである。
【0012】これに対し、本実施形態では図1に示す如
く、カウンタウェイト8の抜き勾配を型合わせ面Pに近
い方で大きく、遠い方で小さくしている。具体的には、
型合わせ面Pを中心とする前後幅Dを有する中央部分1
0に、第1の抜き勾配θ1 を設け、その中央部分10の
前後に位置する両端部分11,11に、第2の抜き勾配
θ2 を設け、θ1 >θ2 としている。ここではθ1 =2
°、θ2 =1°である。このようにカウンタウェイト8
は型合わせ面Pから遠ざかる方向に二段の抜き勾配を有
している。これら抜き勾配θ1 ,θ2 はカウンタウェイ
ト8の厚さ方向両面側に設けられる。上記以外の寸法形
状で従来と異なるところはない。最大許容厚さTも同じ
である。
く、カウンタウェイト8の抜き勾配を型合わせ面Pに近
い方で大きく、遠い方で小さくしている。具体的には、
型合わせ面Pを中心とする前後幅Dを有する中央部分1
0に、第1の抜き勾配θ1 を設け、その中央部分10の
前後に位置する両端部分11,11に、第2の抜き勾配
θ2 を設け、θ1 >θ2 としている。ここではθ1 =2
°、θ2 =1°である。このようにカウンタウェイト8
は型合わせ面Pから遠ざかる方向に二段の抜き勾配を有
している。これら抜き勾配θ1 ,θ2 はカウンタウェイ
ト8の厚さ方向両面側に設けられる。上記以外の寸法形
状で従来と異なるところはない。最大許容厚さTも同じ
である。
【0013】こうすると、特に両端部分11,11にお
いて従来より厚肉化を図れ、カウンタウェイト8を大形
化し、重量増を達成できる。またこれを最大許容厚さの
範囲内で行えるので、周辺部品との干渉は当然回避でき
る。
いて従来より厚肉化を図れ、カウンタウェイト8を大形
化し、重量増を達成できる。またこれを最大許容厚さの
範囲内で行えるので、周辺部品との干渉は当然回避でき
る。
【0014】特に、抜き勾配ないし金型の変更のみで大
形化が図れ、鍛造後、周辺部品との干渉を避けるための
機械加工を何等要さないので、工程、コストの増加を免
れることができる。つまり従来と同様の工程で製造が可
能である。
形化が図れ、鍛造後、周辺部品との干渉を避けるための
機械加工を何等要さないので、工程、コストの増加を免
れることができる。つまり従来と同様の工程で製造が可
能である。
【0015】ここで鍛造クランクシャフトの場合、型同
士を合わせるにつれて材料が金型内に入り込んでいく。
よって金型内の材料の圧力は型合わせ面に近い方が遠い
方より高い。そこで近い方の抜き勾配を遠い方より多く
つけることとした。逆にいえば遠い方は抜き勾配を減ら
せるので、これを利用してかかるカウンタウェイト8で
は両端部分11,11の抜き勾配θ2 を小さくし、大形
化を図っている。よって製造上の問題は全くなく、性能
面の利点のみが得られることになる。
士を合わせるにつれて材料が金型内に入り込んでいく。
よって金型内の材料の圧力は型合わせ面に近い方が遠い
方より高い。そこで近い方の抜き勾配を遠い方より多く
つけることとした。逆にいえば遠い方は抜き勾配を減ら
せるので、これを利用してかかるカウンタウェイト8で
は両端部分11,11の抜き勾配θ2 を小さくし、大形
化を図っている。よって製造上の問題は全くなく、性能
面の利点のみが得られることになる。
【0016】なお、本発明の実施形態は上述のものに限
られない。例えば抜き勾配の値は2°,1°でなくても
よい。抜き勾配の段数を増やし例えば三段としても良
い。ただしこのときは型合わせ面から遠ざかるにつれ順
次勾配を減らすようにする。適用エンジンも4気筒に限
らず任意の気筒数が可能である。
られない。例えば抜き勾配の値は2°,1°でなくても
よい。抜き勾配の段数を増やし例えば三段としても良
い。ただしこのときは型合わせ面から遠ざかるにつれ順
次勾配を減らすようにする。適用エンジンも4気筒に限
らず任意の気筒数が可能である。
【0017】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、工程、コ
ストを増加させることなくカウンタウェイトを大形化で
きるという、優れた効果が発揮される。
ストを増加させることなくカウンタウェイトを大形化で
きるという、優れた効果が発揮される。
【図1】本発明の実施形態にかかるカウンタウェイトを
示し、図3のA−A線断面図である。
示し、図3のA−A線断面図である。
【図2】従来のカウンタウェイトを示し、図3のA−A
線断面相当図である。
線断面相当図である。
【図3】本発明の実施形態にかかるクランクシャフトの
縦断側面図で、図4のB−B線断面図である。
縦断側面図で、図4のB−B線断面図である。
【図4】本発明の実施形態にかかるクランクシャフトの
正面図である。
正面図である。
1 クランクシャフト 8 カウンタウェイト P 型合わせ面 θ1 ,θ2 抜き勾配
Claims (1)
- 【請求項1】 カウンタウェイトに型抜きのための抜き
勾配を設けた鍛造クランクシャフトにおいて、上記抜き
勾配を型合わせ面に近い方で大きく、遠い方で小さくし
たことを特徴とする鍛造クランクシャフト。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11006766A JP2000205238A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 鍛造クランクシャフト |
US09/478,242 US6324942B1 (en) | 1999-01-13 | 2000-01-04 | Engine crankshaft made by forging |
DE60009175T DE60009175T2 (de) | 1999-01-13 | 2000-01-10 | Geschmiedete Kurbelwelle |
EP00100450A EP1020242B1 (en) | 1999-01-13 | 2000-01-10 | Engine crankshaft made by forging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11006766A JP2000205238A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 鍛造クランクシャフト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000205238A true JP2000205238A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11647311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11006766A Pending JP2000205238A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 鍛造クランクシャフト |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6324942B1 (ja) |
EP (1) | EP1020242B1 (ja) |
JP (1) | JP2000205238A (ja) |
DE (1) | DE60009175T2 (ja) |
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WO2017089977A1 (en) | 2015-11-24 | 2017-06-01 | Bharat Forge Limited | A forged crankshaft and a process of making it |
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-
1999
- 1999-01-13 JP JP11006766A patent/JP2000205238A/ja active Pending
-
2000
- 2000-01-04 US US09/478,242 patent/US6324942B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-10 EP EP00100450A patent/EP1020242B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-10 DE DE60009175T patent/DE60009175T2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1020242A3 (en) | 2001-07-18 |
DE60009175D1 (de) | 2004-04-29 |
US6324942B1 (en) | 2001-12-04 |
DE60009175T2 (de) | 2004-09-30 |
EP1020242B1 (en) | 2004-03-24 |
EP1020242A2 (en) | 2000-07-19 |
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