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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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- 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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- 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
- F16C3/08—Crankshafts made in one piece
-
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- 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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/22—Internal combustion engines
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T74/2173—Cranks and wrist pins
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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) |
Cited By (2)
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| JP2012086265A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Metalart Corp | クランクシャフトの製造方法及びその製法によって製造されたクランクシャフト |
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| FR2892475B1 (fr) * | 2005-10-26 | 2009-04-17 | Renault Sas | Vilebrequin d'un moteur a combustion interne comportant une masse inertielle et moteur comprenant un tel vilebrequin |
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| KR100957164B1 (ko) * | 2008-08-25 | 2010-05-11 | 현대자동차주식회사 | 크랭크 샤프트의 발란스 웨이트 시스템 |
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| WO2017089977A1 (en) | 2015-11-24 | 2017-06-01 | Bharat Forge Limited | A forged crankshaft and a process of making it |
| CN113915272B (zh) * | 2021-09-22 | 2023-03-21 | 华北水利水电大学 | 一种磁性液体阻尼减振器 |
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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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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE60009175D1 (de) | 2004-04-29 |
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