【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１シャフト半体および第２シャフト半体を結合部材を挟んで回転軸線方向に結合してなる分割シャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の振動騒音を低減すべく、クランクシャフトを回転軸線方向に２分割して撓み継ぎ手で一体に結合したものが、下記特許文献により公知である。
【０００３】
前記撓み継ぎ手は、一対のクランクシャフト半体の軸端部を結合部材を介してスプライン結合するか、結合部材を介さずに直接スプライン結合するものであり、何れの場合にもスプラインの歯溝および歯山の一方を円弧状に湾曲させることで、一対のクランクシャフト半体の回転軸線の曲げ変位を吸収するようになっている。
【０００４】
【特許文献】
特開昭５５−３０５５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、一対のクランクシャフト半体を結合部材を介して結合する場合でも、結合部材を介さずに直接結合する場合でも、外周スプラインと内周スプラインとが必要になり、軸孔の内周面に歯溝および歯山を有する内周スプラインを加工するのが面倒で多くの時間およびコストがかかる問題があった。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、第１シャフト半体および第２シャフト半体を結合部材を挟んで回転軸線方向に結合する際に、そのカップリングの加工を容易化することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、第１シャフト半体および第２シャフト半体を結合部材を挟んで回転軸線方向に結合してなる分割シャフトにおいて、第１、第２シャフト半体の結合部材に対向する端面に、回転軸線に対して直交する平面内に配置された第１カップリングをそれぞれ形成するとともに、結合部材の第１、第２シャフト半体に対向する端面に、回転軸線に対して直交する平面内に配置された第２カップリングをそれぞれ形成し、第１、第２カップリングを係合させた状態で第１、第２シャフト半体間にトルクが作用したときに、第１、第２カップリングが噛合して第１、第２シャフト半体が剛体化することを特徴とする分割シャフトが提案される。
【０００８】
上記構成によれば、第１、第２シャフト半体を結合部材を挟んで一体に結合する際に、第１、第２シャフト半体の端面と結合部材の端面とに、回転軸線に直交する平面内に配置された第１、第２カップリングをそれぞれ形成するので、軸孔の内周面にカップリングを加工する場合に比べて加工が容易になり、カップリングの加工コストの削減に寄与することができる。しかも、第１、第２シャフト半体間にトルクが作用すると第１、第２カップリングが噛合して第１、第２シャフト半体が自動的に剛体化して調芯されるので、第１、第２シャフト半体を組み立てるときに調芯作業を行う必要がない。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、第１カップリングおよび第２カップリングは共に歯溝および歯山を有しており、第１カップリングの歯溝および歯山をそれぞれ第２カップリングの歯山および歯溝に係合させることを特徴とする分割シャフトが提案される。
【００１０】
上記構成によれば、第１カップリングの歯溝および歯山をそれぞれ第２カップリングの歯山および歯溝に係合させるので、第１、第２シャフト半体間にトルクが作用したときに、第１、第２カップリングを確実に噛合させて第１、第２シャフト半体を強固に剛体化することができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、第１、第２シャフト半体間にトルクが作用したときに歯溝および歯山は噛合部において噛み合い、それらの噛合部を結ぶ平面は回転軸線に対して直交することを特徴とする分割シャフトが提案される。
【００１２】
上記構成によれば、第１、第２シャフト半体間にトルクが作用したときに歯溝および歯山が噛み合う噛合部を結ぶ平面が回転軸線に対して直交するので、第１、第２カップリングの伝達可能トルクの増加および曲げ剛性の向上が可能になる。
【００１３】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、第１、第２シャフト半体は互換可能な同一部材であることを特徴とする分割シャフトが提案される。
【００１４】
上記構成によれば、第１、第２シャフト半体は互換可能な同一部材であるので、部品の種類を最小限に抑えながら分割シャフトを構成することができ、部品の製造コストや管理コストを削減することができる。
【００１５】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、第１、第２シャフト半体は各々単独で、あるいは一体に結合されて内燃機関のクランクシャフトを構成することを特徴とする分割シャフトが提案される。
【００１６】
上記構成によれば、第１、第２シャフト半体は各々単独で内燃機関のクランクシャフトを構成し、また一体に結合されて内燃機関のクランクシャフトを構成するので、第１、第２シャフト半体を異なる気筒数の内燃機関に兼用してコストダウンを図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図６は本発明の第１実施例を示すもので、図１はＶ型８気筒エンジンのクランクシャフトの組立状態の斜視図、図２はＶ型８気筒エンジンのクランクシャフトの分解状態の斜視図、図３は図１の３方向拡大矢視図、図４は図３の４部拡大図、図５は第１カップリングの部分斜視図、図６は第２カップリングの部分斜視図である。
【００１９】
図１〜図３に示すように、Ｖ型８気筒エンジンのクランクシャフト１１は、第１シャフト半体１２Ａと、第２シャフト半体１２Ｂと、それらを一体に結合するための環状の結合部材１３とで構成される。第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂは同一部材であり、３個のジャーナル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、２個のクランクピン１５ａ，１５ｂと、それらを接続する４個のクランクウエブ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとを備える。各々のクランクピン１５ａ，１５ｂには２本のコネクティングロッド１７，１７のビッグエンドが接続され、またスモールエンドはピストンピン１８，１８を介して２個のピストン１９，１９に接続される。従って、第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂは、単独で使用された場合にＶ型４気筒エンジンのクランクシャフトを構成する。
【００２０】
第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂの結合部材１３に対向する端面（つまりジャーナル１４ｃ，１４ｃ）にはそれぞれ第１カップリング２１，２１が形成され、結合部材１３ｂの両端面に形成された第２カップリング２２，２２が前記第１カップリング２１，２１に係合することにより、第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂが結合部材１３を介して一体化される。第１カップリング２１，２１および第２カップリング２２，２２は、コーンサーフェスカップリングの１種であるカービックカップリング（登録商標）で構成される。
【００２１】
図４および図５に示すように、第１カップリング２１は第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂの環状の端面に放射状に形成したコンベックス型の歯溝２３…およびコンケーブ型の歯山２４…を備える。また図４および図６に示すように、第２カップリング２２は結合部材１３の環状の端面に放射状に形成したコンケーブ型の歯溝２５…およびコンベックス型の歯山２６…を備える。そして第１カップリング２１の歯溝２３…および歯山２４…が、第２カップリング２２の歯山２６…および歯溝２５…に係合することで、第１カップリング２１および第２カップリング２２が結合状態になる。
【００２２】
第１、第２カップリング２１，２２の歯溝２３…，２５…および歯山２４…，２６…の歯面２７…，２８…は円錐状の研削面を有する回転砥石で研削されるものであり、従って前記歯溝２３…，２５…および歯山２４…，２６…の歯面２７…，２８…は全て円錐面（コーンサーフェス）の一部で構成される。２個の第１カップリング２１，２１および２個の第２カップリング２２，２２を単に係合させたとき、それらの係合部には完全には噛合せず、第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂは剛体にはならない。しかしながら、クランクシャフト１１にトルクが作用すると、第１シャフト半体１２Ａの第１カップリング２１および結合部材１３の一方の第２カップリング２２が完全に噛合し、かつ第２シャフト半体１２Ｂの第１カップリング２１および結合部材１３の他方の第２カップリング２２が完全に噛合して第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂが剛体になる。
【００２３】
即ち、一方向のトルクが作用すると第１カップリング２１の歯面２７…の円弧状の噛合部ａ，ｂのうちの回転方向一方の噛合部ａと、第２カップリング２２の歯面２８…の円弧状の噛合部ｃ，ｄのうちの回転方向一方の噛合部ｃとが密着し、第１、第２カップリング２１，２２が完全な噛合状態となる。また逆方向のトルクが作用すると第１カップリング２１の歯面２７…の円弧状の噛合部ａ，ｂのうちの回転方向他方の噛合部ｂと、第２カップリング２２の歯面２８…の円弧状の噛合部ｃ，ｄのうちの回転方向他方の噛合部ｄとが密着し、第１、第２カップリング２１，２２が完全な噛合状態となることで、第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂの軸線がクランクシャフト１１の回転軸線Ｌに一致してカービックカップリングの自動調芯機能が発揮される。このとき、相互に密着する噛合部ａ，ｃあるいは噛合部ｂ，ｄを結ぶ平面Ｐ（ピッチ平面）は、クランクシャフト１１の回転軸線Ｌに直交する平面となる。
【００２４】
以上のように、Ｖ型４気筒エンジンのクランクシャフトとして単独で使用可能な第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂを結合することで、Ｖ型８気筒エンジンのクランクシャフト１１を構成することができるので、Ｖ型８気筒エンジンのクランクシャフト１１を新規に設計する必要がなくなって部品の製造コストおよび管理コストの低減を図ることができる。特に、第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂが同一部材であるため、部品の種類を最小個数に抑えることができる。更に、第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂを結合部材１３を介して結合するので、結合部材１３の両端面の第２カップリング２２，２２の歯溝２５…および歯山２６…の位相を変更するだけで、第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂを任意の位相で結合することができる。
【００２５】
また第１、第２カップリング２１，２１，２２，２２を、第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂおよび結合部材１３の端面に加工するので、軸孔の内周面にカップリングを加工する場合に比べて加工が容易になり、加工コストの削減に寄与することができる。しかも組み立てたクランクシャフトにトルクが作用すると第１、第２カップリング２１，２１，２２，２２が完全に噛合して第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂが剛体化し、かつ自動的に調芯されるので、第１、第２シャフト半体１２Ａ，１２Ｂを溶接等で剛体化する作業や剛体化した後の調芯作業が不要になる。
【００２６】
また第１、第２カップリング２１，２１，２２，２２の歯溝２３…，２５…および歯山２４…，２６…の噛合部ａ〜ｄを結ぶ平面Ｐが回転軸線Ｌに対して直交しているので、回転軸線Ｌと前記噛合線ａ〜ｄとの距離を大きく確保して第１、第２カップリング２１，２１，２２，２２の伝達可能トルクの増加および曲げ剛性の向上を可能にすることができる。
【００２７】
次に、図７および図８に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２８】
第２実施例のクランクシャフト１１は直列６気筒エンジンのもので、第１シャフト半体１２Ａと、第２シャフト半体１２Ｂと、それらを一体に結合するための環状の結合部材１３とで構成される。第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂは同一部材であり、４個のジャーナル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、３個のクランクピン１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、それらを接続する６個のクランクウエブ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆと備える。各々のクランクピン１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、１本のコネクティングロッド（図示せず）を介して１個のピストン（図示せず）に接続される。従って、第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂは、単独で使用された場合に直列３気筒エンジンのクランクシャフトを構成する。
【００２９】
第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂの結合部材１３に対向する端面にはそれぞれ第１カップリング２１，２１が形成され、結合部材１３の両端面に形成された第２カップリング２２，２２が前記第１カップリング２１，２１に係合することにより、第１シャフト半体１２Ａおよび第２シャフト半体１２Ｂが結合部材１３を介して一体化される。第１、第２カップリング２１，２１，２２，２２の構造は第１実施例のものと同一である。
【００３０】
この第２実施例によっても、上述した第１実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００３１】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３２】
例えば、第１実施例でＶ型４気筒エンジンのクランクシャフトを２個結合してＶ型４気筒エンジンのクランクシャフトを構成し、第２実施例で直列３気筒エンジンのクランクシャフトを２個結合して直列６気筒エンジンのクランクシャフトを構成しているが、それ以外に、Ｖ型６気筒エンジンのクランクシャフトを２個結合してＶ型１２気筒エンジンのクランクシャフトを構成したり、直列２気筒エンジンのクランクシャフトを２個結合して直列４気筒エンジンのクランクシャフトを構成したりすることができる。
【００３３】
また第１、第２実施例では第１、第２シャフト半体を同一部材で構成しているが、第１、第２シャフト半体は別部材であっても良い。具体的には直列２気筒エンジンの第１シャフト半体と直列３気筒エンジンの第２シャフト半体とを結合して直列５気筒エンジンのクランクシャフトを構成したり、Ｖ型４気筒エンジンの第１シャフト半体とＶ型６気筒エンジンの第２シャフト半体とを結合してＶ型１０気筒エンジンのクランクシャフトを構成したりすることができる。
【００３４】
また本発明は回転するシャフトであれば、クランクシャフト以外の任意のシャフトに対して適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、第１、第２シャフト半体を結合部材を挟んで一体に結合する際に、第１、第２シャフト半体の端面と結合部材の端面とに、回転軸線に直交する平面内に配置された第１、第２カップリングをそれぞれ形成するので、軸孔の内周面にカップリングを加工する場合に比べて加工が容易になり、カップリングの加工コストの削減に寄与することができる。しかも、第１、第２シャフト半体間にトルクが作用すると第１、第２カップリングが噛合して第１、第２シャフト半体が自動的に剛体化して調芯されるので、第１、第２シャフト半体を組み立てるときに調芯作業を行う必要がない。
【００３６】
また請求項２に記載された発明によれば、第１カップリングの歯溝および歯山をそれぞれ第２カップリングの歯山および歯溝に係合させるので、第１、第２シャフト半体間にトルクが作用したときに、第１、第２カップリングを確実に噛合させて第１、第２シャフト半体を強固に剛体化することができる。
【００３７】
また請求項３に記載された発明によれば、第１、第２シャフト半体間にトルクが作用したときに歯溝および歯山が噛み合う噛合部を結ぶ平面が回転軸線に対して直交するので、第１、第２カップリングの伝達可能トルクの増加および曲げ剛性の向上が可能になる。
【００３８】
また請求項４に記載された発明によれば、第１、第２シャフト半体は互換可能な同一部材であるので、部品の種類を最小限に抑えながら分割シャフトを構成することができ、部品の製造コストや管理コストを削減することができる。
【００３９】
また請求項５に記載された発明によれば、第１、第２シャフト半体は各々単独で内燃機関のクランクシャフトを構成し、また一体に結合されて内燃機関のクランクシャフトを構成するので、第１、第２シャフト半体を異なる気筒数の内燃機関に兼用してコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｖ型８気筒エンジンのクランクシャフトの組立状態の斜視図
【図２】Ｖ型８気筒エンジンのクランクシャフトの分解状態の斜視図
【図３】図１の３方向拡大矢視図
【図４】図３の４部拡大図
【図５】第１カップリングの部分斜視図
【図６】第２カップリングの部分斜視図
【図７】直列４気筒エンジン用のクランクシャフトの組立状態の斜視図
【図８】直列４気筒エンジン用のクランクシャフトの分解状態の斜視図
【符号の説明】
１１ クランクシャフト
１２Ａ 第１シャフト半体
１２Ｂ 第２シャフト半体
１３ 結合部材
２１ 第１カップリング
２２ 第２カップリング
２３ 歯溝
２４ 歯山
２５ 歯溝
２６ 歯山
ａ〜ｄ 噛合部
Ｌ 回転軸線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a split shaft formed by connecting a first shaft half and a second shaft half in a rotational axis direction with a connecting member interposed therebetween.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A crankshaft is divided into two parts in a rotation axis direction and integrally connected by a flexible joint in order to reduce vibration noise of an internal combustion engine, which is known from the following patent document.
[0003]
The flexible joint is configured to spline-couple the shaft ends of the pair of crankshaft halves via a coupling member, or to directly spline-couple without a coupling member. By bending one of the tooth ridges into an arc shape, the bending displacement of the rotation axis of the pair of crankshaft halves is absorbed.
[0004]
[Patent Document]
JP-A-55-30559
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned conventional one requires an outer peripheral spline and an inner peripheral spline both in a case where a pair of crankshaft halves are connected via a connecting member and in a case where the pair of crankshaft halves are directly connected without using a connecting member. There is a problem in that it is troublesome to machine an inner peripheral spline having a tooth groove and a tooth ridge on an inner peripheral surface of the inner peripheral surface, and it takes much time and cost.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and facilitates processing of a coupling of a first shaft half and a second shaft half when the first shaft half and the second shaft half are coupled in a rotational axis direction with a coupling member interposed therebetween. With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, in a split shaft in which the first shaft half and the second shaft half are connected in the rotation axis direction with a connecting member interposed therebetween, The first and second shaft halves of the coupling member are formed on the end faces of the first and second shaft halves opposite to the coupling member, respectively, in a plane orthogonal to the rotation axis. The first and second shaft halves are formed in such a manner that second couplings arranged in a plane orthogonal to the rotation axis are respectively formed on end faces facing the first and second couplings, and the first and second couplings are engaged. A split shaft is proposed in which when a torque acts between the first and second couplings, the first and second couplings mesh to make the first and second shaft halves rigid.
[0008]
According to the above configuration, when the first and second shaft halves are integrally coupled with the coupling member interposed therebetween, the end surfaces of the first and second shaft halves and the end surface of the coupling member are orthogonal to the rotation axis. Since each of the first and second couplings arranged in a plane is formed, the processing is easier than in the case of processing the coupling on the inner peripheral surface of the shaft hole, which contributes to a reduction in the processing cost of the coupling. can do. In addition, when a torque acts between the first and second shaft halves, the first and second couplings mesh with each other, and the first and second shaft halves are automatically rigidized and aligned. When the second shaft half is assembled, there is no need to perform the centering operation.
[0009]
According to the second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, both the first coupling and the second coupling have a tooth space and a tooth ridge, and the tooth of the first coupling is provided. A split shaft is proposed in which the groove and the tooth are respectively engaged with the tooth and the groove of the second coupling.
[0010]
According to the above configuration, since the tooth space and the tooth space of the first coupling are engaged with the tooth space and the tooth space of the second coupling, respectively, when torque acts between the first and second shaft halves. The first and second couplings can be reliably engaged with each other to firmly rigidize the first and second shaft halves.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, when a torque acts between the first and second shaft halves, the tooth space and the tooth ridge mesh with each other at the meshing portion. A split shaft is proposed in which a plane connecting the meshing portions is orthogonal to the rotation axis.
[0012]
According to the above configuration, when a torque acts between the first and second shaft halves, the plane connecting the meshing portions where the tooth spaces and the tooth ridges mesh is orthogonal to the rotation axis, so that the first and second cups are formed. It is possible to increase the transmittable torque of the ring and the bending rigidity.
[0013]
According to the invention described in claim 4, in addition to the structure of any one of claims 1 to 3, the first and second shaft halves are interchangeable same members. Is proposed.
[0014]
According to the above configuration, since the first and second shaft halves are the same interchangeable members, the split shaft can be configured while minimizing the types of components, and the manufacturing costs and management costs of the components can be reduced. Can be reduced.
[0015]
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects, the first and second shaft halves are individually or integrally connected. A split shaft is proposed which constitutes a crankshaft of an internal combustion engine.
[0016]
According to the above configuration, each of the first and second shaft halves independently forms a crankshaft of the internal combustion engine, and is integrally connected to form a crankshaft of the internal combustion engine. The cost can be reduced by using the body for an internal combustion engine having a different number of cylinders.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0018]
1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of an assembled state of a crankshaft of a V-8 engine. FIG. 2 is an exploded view of a crankshaft of a V8 engine. , FIG. 3 is an enlarged view in three directions of FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 3, FIG. 5 is a partial perspective view of a first coupling, and FIG. 6 is a partial perspective view of a second coupling. FIG.
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 3, the crankshaft 11 of the V-type eight-cylinder engine includes a first shaft half 12 </ b> A, a second shaft half 12 </ b> B, and an annular connecting member 13 for integrally connecting them. It is composed of The first shaft half 12A and the second shaft half 12B are the same member, and include three journals 14a, 14b, 14c, two crank pins 15a, 15b, and four crank webs 16a connecting them. , 16b, 16c, 16d. The big ends of two connecting rods 17, 17 are connected to each of the crank pins 15a, 15b, and the small ends are connected to the two pistons 19, 19 via the piston pins 18, 18. Therefore, the first shaft half 12A and the second shaft half 12B constitute a crankshaft of a V-type four-cylinder engine when used alone.
[0020]
First couplings 21 and 21 are formed on the end faces (that is, the journals 14c and 14c) of the first shaft half 12A and the second shaft half 12B that face the coupling member 13, respectively, and are formed on both end faces of the coupling member 13b. The first shaft half 12A and the second shaft half 12B are integrated via the coupling member 13 by engaging the second couplings 22, 22 with the first couplings 21, 21. The first couplings 21 and 21 and the second couplings 22 and 22 are each formed of a Carbic coupling (registered trademark), which is a kind of cone surface coupling.
[0021]
As shown in FIGS. 4 and 5, the first coupling 21 has convex-shaped tooth grooves 23 radially formed on the annular end faces of the first shaft half 12A and the second shaft half 12B, and concave-type teeth. It has mountains 24 ... As shown in FIGS. 4 and 6, the second coupling 22 has concave-type tooth grooves 25 and convex-type tooth ridges 26 radially formed on the annular end face of the coupling member 13. The tooth gaps 23 and the tooth ridges 24 of the first coupling 21 are engaged with the tooth ridges 26 and the tooth grooves 25 of the second coupling 22, so that the first coupling 21 and the second coupling 21 are engaged. 22 is connected.
[0022]
The tooth grooves 23 ..., 25 ... of the first and second couplings 21, 22 and the tooth surfaces 27 ..., 28 ... of the tooth ridges 24 ..., 26 ... are ground by a rotary grindstone having a conical grinding surface. , 25, and the tooth flank 27, 28,... Of the tooth ridges 24, 26,... Are all formed as a part of a conical surface (cone surface). When the two first couplings 21 and 21 and the two second couplings 22 and 22 are simply engaged, the engagement portions are not completely engaged, and the first and second shaft halves are not engaged. The bodies 12A and 12B do not become rigid. However, when a torque acts on the crankshaft 11, the first coupling 21 of the first shaft half 12A and one of the second couplings 22 of the coupling member 13 completely mesh with each other, and the second coupling 22 of the second shaft half 12B. The first coupling 21 and the other second coupling 22 of the coupling member 13 are completely meshed, and the first and second shaft halves 12A and 12B become rigid.
[0023]
That is, when torque in one direction is applied, one of the arcuate meshing portions a and b of the tooth surfaces 27 of the first coupling 21 in the rotational direction and the tooth surface 28 of the second coupling 22. Of the arcuate meshing portions c and d in close contact with each other in the rotational direction, and the first and second couplings 21 and 22 are completely meshed. When a torque in the opposite direction acts, the other meshing portion b in the rotational direction of the arcuate meshing portions a and b of the tooth surfaces 27 of the first coupling 21 and the tooth surface 28 of the second coupling 22 are rotated. The first and second couplings 21 and 22 are brought into a complete meshing state with the other meshing portion d in the rotational direction of the arcuate meshing portions c and d. The axes of the bodies 12A and 12B coincide with the rotation axis L of the crankshaft 11, and the automatic alignment function of the Carvic coupling is exhibited. At this time, the plane P (pitch plane) connecting the meshing portions a and c or the meshing portions b and d that are in close contact with each other is a plane orthogonal to the rotation axis L of the crankshaft 11.
[0024]
As described above, the crankshaft 11 of the V-type eight-cylinder engine can be configured by combining the first and second shaft halves 12A and 12B that can be used alone as the crankshaft of the V-type four-cylinder engine. Therefore, it is not necessary to newly design the crankshaft 11 of the V-type eight-cylinder engine, and it is possible to reduce manufacturing costs and management costs of parts. In particular, since the first and second shaft halves 12A and 12B are the same member, the types of parts can be suppressed to the minimum. Further, since the first and second shaft halves 12A and 12B are connected via the connecting member 13, the phase of the tooth grooves 25 and the tooth ridges 26 of the second couplings 22 and 22 on both end surfaces of the connecting member 13 is formed. The first and second shaft halves 12A and 12B can be connected in an arbitrary phase only by changing.
[0025]
Also, since the first and second couplings 21, 21, 22, 22 are formed on the end surfaces of the first and second shaft halves 12A, 12B and the coupling member 13, the coupling is formed on the inner peripheral surface of the shaft hole. The processing is easier than in the case where it is performed, which can contribute to the reduction of the processing cost. In addition, when torque acts on the assembled crankshaft, the first and second couplings 21, 21, 22, 22 are completely meshed, and the first and second shaft halves 12A, 12B are rigidized and automatically adjusted. Since the first and second shaft halves 12A and 12B are cored, there is no need for an operation of making the first and second shaft halves 12A and 12B rigid by welding or the like, and an operation of aligning after the rigidization.
[0026]
Also, a plane P connecting the tooth grooves 23... 25 of the first and second couplings 21 21 22 and 22 and the meshing portions ad of the tooth ridges 24. As a result, a large distance between the rotation axis L and the meshing lines a to d can be ensured to increase the transmittable torque of the first and second couplings 21, 21, 22, 22 and improve the bending rigidity. can do.
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0028]
The crankshaft 11 of the second embodiment is of an in-line six-cylinder engine, and includes a first shaft half 12A, a second shaft half 12B, and an annular connecting member 13 for integrally connecting them. You. The first shaft half 12A and the second shaft half 12B are the same member, and include four journals 14a, 14b, 14c, 14d, three crankpins 15a, 15b, 15c, and six connecting members. Of the crank webs 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f. Each crank pin 15a, 15b, 15c is connected to one piston (not shown) via one connecting rod (not shown). Therefore, the first shaft half 12A and the second shaft half 12B constitute a crankshaft of an in-line three-cylinder engine when used alone.
[0029]
First couplings 21 and 21 are formed on end faces of the first shaft half 12A and the second shaft half 12B facing the coupling member 13, respectively, and second couplings 22 formed on both end faces of the coupling member 13 are provided. , 22 are engaged with the first couplings 21 and 21, whereby the first shaft half body 12 </ b> A and the second shaft half body 12 </ b> B are integrated via the coupling member 13. The structure of the first and second couplings 21, 21, 22, 22 is the same as that of the first embodiment.
[0030]
According to the second embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be achieved.
[0031]
The embodiments of the present invention have been described above. However, various design changes can be made in the present invention without departing from the gist thereof.
[0032]
For example, in the first embodiment, two crankshafts of a V-type four-cylinder engine are connected to form a crankshaft of a V-type four-cylinder engine, and in the second embodiment, two crankshafts of an in-line three-cylinder engine are connected. In addition, the crankshaft of the in-line six-cylinder engine is configured, but in addition, two crankshafts of the V-type six-cylinder engine are combined to form the crankshaft of the V-type twelve-cylinder engine, Can be combined to form a crankshaft of an in-line four-cylinder engine.
[0033]
In the first and second embodiments, the first and second shaft halves are formed of the same member, but the first and second shaft halves may be formed of different members. Specifically, a first shaft half of an in-line two-cylinder engine and a second shaft half of an in-line three-cylinder engine are combined to form a crankshaft of an in-line five-cylinder engine, The crank half of the V-type 10-cylinder engine can be formed by connecting the shaft half and the second shaft half of the V-type 6-cylinder engine.
[0034]
Further, the present invention can be applied to any shaft other than the crankshaft as long as it is a rotating shaft.
[0035]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the first and second shaft halves are integrally connected to each other with the connecting member interposed therebetween, the end surfaces of the first and second shaft halves are connected to the connecting member. Since the first and second couplings arranged in a plane perpendicular to the rotation axis are formed on the end surface of the shaft hole, the machining is easier than in the case where the coupling is machined on the inner peripheral surface of the shaft hole. This can contribute to a reduction in the processing cost of the coupling. In addition, when a torque acts between the first and second shaft halves, the first and second couplings mesh with each other, and the first and second shaft halves are automatically rigidized and aligned. When the second shaft half is assembled, there is no need to perform the centering operation.
[0036]
According to the second aspect of the present invention, the tooth space and the tooth space of the first coupling are respectively engaged with the tooth space and the tooth space of the second coupling. When the torque acts on the first and second shaft halves, the first and second couplings can be securely engaged with each other to firmly rigidize the first and second shaft halves.
[0037]
According to the third aspect of the present invention, when a torque acts between the first and second shaft halves, the plane connecting the meshing portions where the tooth grooves and the tooth ridges mesh is orthogonal to the rotation axis. In addition, it is possible to increase the transmittable torque of the first and second couplings and improve the bending rigidity.
[0038]
Further, according to the invention described in claim 4, the first and second shaft halves are the same interchangeable member, so that the split shaft can be configured while minimizing the types of parts, Manufacturing costs and management costs can be reduced.
[0039]
According to the invention described in claim 5, the first and second shaft halves each independently constitute a crankshaft of the internal combustion engine, and are integrally connected to constitute a crankshaft of the internal combustion engine. Costs can be reduced by using the first and second shaft halves for internal combustion engines having different numbers of cylinders.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an assembled state of a crankshaft of a V-type 8-cylinder engine. FIG. 2 is a perspective view of an exploded state of a crankshaft of a V-type 8-cylinder engine. FIG. FIG. 4 is an enlarged view of part 4 of FIG. 3. FIG. 5 is a partial perspective view of a first coupling. FIG. 6 is a partial perspective view of a second coupling. FIG. 7 is an assembled state of a crankshaft for an in-line four-cylinder engine. FIG. 8 is an exploded perspective view of a crankshaft for an in-line four-cylinder engine.
11 Crankshaft 12A First shaft half 12B Second shaft half 13 Coupling member 21 First coupling 22 Second coupling 23 Tooth groove 24 Tooth groove 25 Tooth groove 26 Tooth teeth a to d Mesh portion L Rotation axis
