JPS5916126B2 - crankshaft - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は往復ピストン機械、例えば内燃機関に使用され
るクランクシャフトに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a crankshaft for use in reciprocating piston machines, such as internal combustion engines.

クランクシャフトでは、軽量化、軸受部の摩擦 ユ フ
。For crankshafts, weight reduction and bearing friction reduction are required.

損失の低減等の為、ピンジャーナルの細軸化、アームの
軽量化などがなされている。その一方式として、アーム
の一部分すなわちピンジャーナルとの結合部分および主
ジャーナルとの結合部分を薄肉化して構成することが知
られて Ｊ ！［いる。In order to reduce loss, etc., efforts have been made to make the shaft of the pin journal thinner and the weight of the arm lighter. As one method, it is known that a part of the arm, that is, the part that connects to the pin journal and the part that connects to the main journal, is made thinner. [There is.

ところが、多気筒クランクシャフトでは各部に作用する
応力が軸方向に異なり、通常出力側端部の応力が最大と
なつている。However, in a multi-cylinder crankshaft, the stress acting on each part differs in the axial direction, and the stress at the output end is usually the largest.

一方、クランクシャフト回転時の不釣合を除く Ｊ’ι
ため、アーム等のクランクシャフト各部の構造を同一と
なし、かつウェイト部を構成するのが通例である。On the other hand, excluding the unbalance during crankshaft rotation, J'ι
Therefore, it is customary to have the same structure for each part of the crankshaft, such as an arm, and to form a weight part.

上記により、従来のクランクシャフトでは一率にアーム
を薄く構成させるには限界があり、さらには出力側端部
に設けられているアームとヒンジ； ャーナルとの結合
部に破壊が生起する恐れがあつた。As a result of the above, there is a limit to the ability to make the arm of a conventional crankshaft as thin as possible, and furthermore, there is a risk of damage to the joint between the arm and the hinge or journal provided at the output end. Ta.

本発明の目的は、上記欠点を改善し、好適に軽量化を達
成したクランクシャフトを提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks and provide a crankshaft that is suitably lightweight.

ｏ 以下、図によつて説明する。o This will be explained below using figures.

第１図は公知の４気筒クランクシャフトの正面図である
。FIG. 1 is a front view of a known four-cylinder crankshaft.

４気筒クランクシャフト１’はウェイト部２’を有する
アーム３’とウェイト部を有しないアーム４’と５ を
有し、アーム３’はピンジャーナル５’との結合部にお
いて斜面６’で示される如く肉薄となつている。The four-cylinder crankshaft 1' has an arm 3' with a weight part 2' and arms 4' and 5 without a weight part, the arm 3' being indicated by a slope 6' at its connection with the pin journal 5'. It's getting thinner like that.

さらに、アーム４’はピンジャーナル５’との結合部お
よび主ジャーナル？’との結合部において斜面８’で示
される如く肉薄となつている。９ 上記結合部の構造は
、第１図に示される如く、アームの厚みれが結合部にお
いて厚みれ’の如く薄くなつているだけではなく、第２
図にも示されている如く、アーム３’、４’の巾におい
てもなされている。Further, the arm 4' is connected to the pin journal 5' and the main journal? At the joining part with ', the wall becomes thin as shown by the slope 8'. 9 As shown in Fig. 1, the structure of the above joint part is such that the thickness of the arm not only becomes thinner at the joint part, but also has a second
As shown in the figure, this is also done in the widths of the arms 3' and 4'.

すなわち、第２図を参照して、ピンシャー； ナル５’
が結合している部分の巾Ｂ１は主ジャーナルＴ’が結合
している部分の巾Ｂ２よりも小さくなつている。上記の
如くアーム３’、４’を部分的に薄く構成した公知のク
ランクシャフトでは次のような欠点がフ ある。That is, referring to FIG. 2, Pinscher; Null 5'
The width B1 of the portion where the main journal T' is connected is smaller than the width B2 of the portion where the main journal T' is connected. The known crankshaft in which the arms 3' and 4' are partially thin as described above has the following drawbacks.

クランクシャフト１’に作用する応力は軸方向に異なり
、通常出力側端部が最大となつている。The stress acting on the crankshaft 1' varies in the axial direction, and is usually greatest at the output end.

したがつて、第１図のものでは出力側端部に位置するア
ーム３’１ とピンジャーナル５’１との結合部ｉＣが
応力的に最もつらい個所となつている。したがつて、従
来のクランクシャフト丁では、アーム３’１ とピンジ
ャーナル５’１ との結合部Ｃに合わせて肉厚を構成し
ており、軽量化の面で限界があるばかりでなく、該結合
部Ｃが破壊する恐れがあつた。Therefore, in the one shown in FIG. 1, the joint part iC between the arm 3'1 and the pin journal 5'1 located at the output side end is the most stress-stressful part. Therefore, in the conventional crankshaft, the wall thickness is configured to match the joint C between the arm 3'1 and the pin journal 5'1, which not only has a limit in terms of weight reduction, but also There was a risk that the joint C would break.

本発明は上記欠点を改善したものであり、以下第３，４
図を参照して説明する。The present invention improves the above drawbacks, and the following are the third and fourth points.
This will be explained with reference to the figures.

第３図は本発明の一実施例を示す正面図であり、第４図
は第３図のＹ−Ｙ断面図である。FIG. 3 is a front view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a YY cross-sectional view of FIG. 3.

本発明の一実施例になるクランクシヤフト１は４気筒の
ものであり、出力側端部のアーム３１と自由端側に設け
られたアーム３２とを除くと第１図のものと同構造とな
つている。A crankshaft 1 according to an embodiment of the present invention is of a four-cylinder type, and has the same structure as the one in FIG. 1 except for an arm 31 at the output end and an arm 32 provided at the free end. ing.

そして、アーム３１は厚みＨ３が全長に亘つて一定とな
つており、アーム３２もアーム３１と同構造となつてい
る。さらに、第３図を参照して、アーム３１は巾Ｂ３が
全長に亘つて一定となつており、好ましくは角部にピン
ジャーナル５１と同心のアールｒがとられている。この
第３図の形状、構造はアーム３２についても同様に採用
されている。本発明のクランクシヤフト１は上記の如く
構成されているため、最も応力的につらいアーム３１の
ピンジャーナル５１との結合部Ｃ１が肉厚となり、該結
合部Ｃ１の破壊を防止するとともに他部構造を従来以上
に肉薄として軽量化を達成することができる。The arm 31 has a constant thickness H3 over its entire length, and the arm 32 also has the same structure as the arm 31. Furthermore, referring to FIG. 3, the arm 31 has a width B3 that is constant over its entire length, and preferably has a radius r concentric with the pin journal 51 at the corner. The shape and structure shown in FIG. 3 are similarly adopted for the arm 32. Since the crankshaft 1 of the present invention is constructed as described above, the connecting portion C1 of the arm 31 with the pin journal 51, which is the most stressful, has a thick wall, which prevents the connecting portion C1 from breaking and prevents the structure of other parts. It is possible to achieve weight reduction by making the wall thinner than before.

さらに、不釣合の防止手段は比較的簡単に採用しうるた
め、左程問題にならないが、例えばアーム３２をアーム
３１と同様の構造、形状にすることにより不釣合を簡単
に防止することができる。Furthermore, since the unbalance prevention means can be adopted relatively easily, it is not as problematic as the left, but unbalance can be easily prevented by, for example, making the arm 32 the same structure and shape as the arm 31.

なお、上記は本発明の一実施例にすぎず、本発明は応力
的に最もつらいアームとピンジャーナル結合部の剛性を
強化する種々の手段が採用可能である。例えば剛性を強
化するため、該結合部を特別に焼き入れすることなども
その一手段である。これによつても全構成部分を肉薄化
することができ、軽量化を達成することができる。さら
に、４気筒クランクシヤフトに限定されるものではなく
、全ての多気筒クランクシャフトに採用することができ
るものである。It should be noted that the above is only one embodiment of the present invention, and the present invention can employ various means for strengthening the rigidity of the arm-to-pin journal coupling portion, which is most difficult in terms of stress. For example, one method is to specially harden the joint in order to strengthen the rigidity. This also makes it possible to reduce the thickness of all the constituent parts and achieve weight reduction. Furthermore, the present invention is not limited to four-cylinder crankshafts, and can be applied to all multi-cylinder crankshafts.

以上のとおり、本発明によるとクランクシヤフトの一層
の軽量化を達成することが可能となり、かつ通常クラン
クシヤフトは鍛造によつて製作されるため、格別の工程
変更も要することがないものである。As described above, according to the present invention, it is possible to further reduce the weight of the crankshaft, and since crankshafts are usually manufactured by forging, no special process changes are required.

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

第１図は従来のクランクシヤフトの正面図、第２図は第
１図のＸ−Ｘ断面図、第３図は本発明の一実施例を示す
正面図、第４図は第３図のＹ−Ｙ断面図である。 １：クランクシヤフト、３１，３２：アーム５１：ピン
ジャーナル。FIG. 1 is a front view of a conventional crankshaft, FIG. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG. -Y sectional view. 1: Crankshaft, 31, 32: Arm 51: Pin journal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ アームを部分的に肉薄に構成した多気筒クラ ンク
シャフトにおいて、少くとも出力側端部に位置するアー
ムのピンジャーナル結合部分を他よりも肉厚とすること
を特徴とするクランクシャフト。 ２ 自由端側に位置するアームを出力側端部のアームと
同形状とすることを特徴とする特許請求の 範囲第１項
記載のクランクシャフト。[Scope of Claims] 1. A multi-cylinder crankshaft in which the arm is partially thinned, characterized in that at least the pin-journal connecting portion of the arm located at the output side end is thicker than the other portions. crankshaft. 2. The crankshaft according to claim 1, wherein the arm located on the free end side has the same shape as the arm on the output side end.