JP2766488B2 - Engine crankshaft and method for strengthening the same - Google Patents

Engine crankshaft and method for strengthening the same

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JP2766488B2
JP2766488B2 JP63272897A JP27289788A JP2766488B2 JP 2766488 B2 JP2766488 B2 JP 2766488B2 JP 63272897 A JP63272897 A JP 63272897A JP 27289788 A JP27289788 A JP 27289788A JP 2766488 B2 JP2766488 B2 JP 2766488B2
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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明はエンジンのクランクシャフト及びその強化処
理方法に関するもので、より具体的にはクランクピン及
び/またはクランクジャーナルの表面に焼入層を形成し
てなるエンジンのクランクシャフト及びその強化処理方
法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crankshaft of an engine and a method of strengthening the crankshaft, and more specifically, a quenched layer is formed on the surface of a crankpin and / or a crank journal. The present invention relates to an engine crankshaft and a method for strengthening the same.

《従来の技術》 エンジンのクランクシャフトのピン及びジャーナルに
は、運転時において特にフライホイール側で大きな捩り
荷重がかかり、捩り疲労が大きなものとなる。このた
め、捩り疲労強度を高める目的でこのクランクピン及び
クランクジャーナルの表面に高周波焼入れを施すことが
公知となっている。
<< Prior Art >> A large torsional load is applied to a pin and a journal of a crankshaft of an engine during operation, especially on the flywheel side, and torsional fatigue becomes large. For this reason, it is known that the surfaces of the crankpin and the crank journal are subjected to induction hardening in order to increase the torsional fatigue strength.

この一例として特開昭58−153732号公報で示される方
法がある。この方法ではクランクピンと連結部とのつな
ぎの凹部角部及びクランクジャーナルと連結部とのつな
ぎ凹状角部に高周波焼入れをしている。
As an example of this, there is a method disclosed in JP-A-58-153732. In this method, induction hardening is performed on the concave corner of the joint between the crankpin and the connecting portion and the concave corner of the connecting between the crank journal and the connecting portion.

《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、このようにクランクピン及びクランク
ジャーナルに高周波焼入れを施したクランクシャフトの
耐疲労テストをしてみると、これらのピン及びジャーナ
ルに穿設されたオイル穴の周縁からクラックが発生する
ことが度々知得された。
<< Problems to be Solved by the Invention >> However, when a fatigue resistance test is performed on a crankshaft in which induction hardening is performed on a crankpin and a crank journal as described above, oil pin holes formed in these pins and a journal are found to be inferior. It was often found that cracks occurred from the periphery.

最近では車体の小型軽量化が強く要請されており、こ
のためクランクシャフトのピン及びジャーナルの径も小
さくなる傾向にあるため、上記のようなクラックの発生
は大きな問題となりつつある。
Recently, there has been a strong demand for a reduction in the size and weight of the vehicle body, and the diameters of the pins and journals of the crankshaft have also tended to be reduced. Therefore, the occurrence of cracks as described above has become a serious problem.

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされ、その目
的はクランクピン及びクランクジャーナル全体の捩り荷
重に対する疲労強度を向上させるとともにオイル穴の内
壁の疲労強度を向上させるようなクランクシャフト及び
その強化処理方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to improve the fatigue strength of a crankpin and a crank journal as a whole against a torsional load and to improve the fatigue strength of the inner wall of an oil hole and its reinforcement. It is to provide a processing method.

《課題を解決するための手段》 本願発明者はクランクシャフトのオイル穴周縁にクラ
ックが生じる原因について研究したところ、クランクシ
ャフトの焼入れ処理を施した部分には圧縮残留応力が生
じるため、オイル穴の開口端内側で焼入れが施されいる
部分にも圧縮残留応力が有るが、これより更に内側で焼
入れが施されていない部分、即ち焼入層の形成部と非形
成部との界面は逆に引張り応力を受けて疲労強度が低下
しており、これが上記クラックの原因となっていること
を知得し、この知得に基づいて本発明を達成したのであ
る。
<< Means for Solving the Problems >> The present inventor has studied the causes of cracks at the periphery of the oil hole of the crankshaft. As a result, compressive residual stress occurs in the quenched portion of the crankshaft. There is also a compressive residual stress in the part that is quenched inside the open end, but the part that is not further quenched further inside, that is, the interface between the part where the quenched layer is formed and the part where it is not formed, is pulled in reverse. The inventor has learned that the fatigue strength is reduced due to the stress, and this is the cause of the crack, and the present invention has been achieved based on this knowledge.

予めオイル穴が穿設されたクランクピン及び/または
クランクジャーナルの表面に焼入層を形成し、該オイル
穴の外部から該焼入層の形成部と非形成部との界面に向
けて斜めに小硬球を高圧で投射してショットピーニング
処理を施してなるのである。
A quenched layer is formed on the surface of a crank pin and / or a crank journal in which an oil hole has been drilled in advance, and the quenched layer is formed obliquely from the outside of the oil hole toward the interface between the formed portion and the non-formed portion of the quenched layer. The shot is peened by projecting small hard balls at high pressure.

即ち、本願第1の発明では、予めオイル穴が穿設され
たクランクピン及び/またはクランクジャーナルの表面
に焼入層を形成してなるエンジンのクランクシャフトに
おいて、該オイル穴の開口部上に位置している状態で、
投射口の中心が該オイル穴の内周壁における該焼入層の
形成部と非形成部との界面に向き、かつ該オイル穴の該
開口部上において一定の速度で回転するショットピーニ
ング用ノズルから高圧で斜めに投射される小硬球によっ
て形成される環状のショットピーニング処理層を、該オ
イル穴の内壁の該焼入層の形成部と非形成部との界面に
設けたことを特徴とする。
That is, according to the first aspect of the present invention, in a crankshaft of an engine in which a quenched layer is formed on the surface of a crank pin and / or a crank journal in which an oil hole has been drilled in advance, the crankshaft is located above the opening of the oil hole. While you are
The center of the projection port is directed to the interface between the formed portion and the non-formed portion of the quenched layer on the inner peripheral wall of the oil hole, and from the shot peening nozzle rotating at a constant speed on the opening of the oil hole. An annular shot peening layer formed by small hard spheres obliquely projected at a high pressure is provided on the inner wall of the oil hole at the interface between the formed portion and the non-formed portion of the quenched layer.

また、本願第2の発明では、予めオイル穴が穿設され
たクランクピン及び/またはクランクジャーナルの表面
に焼入層を形成し、該オイル穴の外部から該焼入層の形
成部と非形成部との界面に向けて斜めに小硬球を高圧で
投射してショットピーニング処理を施すエンジンのクラ
ンクシャフト強化処理方法において、該ショットピーニ
ング処理に際して、ショットピーニング用ノズルは該オ
イル穴の開口部上に位置している状態で、投射口の中心
が該オイル穴の内周壁における焼入層の形成部と非形成
部との界面に向き、かつ該ショットピーニング用ノズル
は該オイル穴の該開口部上において一定の速度で回転し
て、該界面部に環状のショットピーニング処理層を形成
することを特徴とする。
Further, in the second invention of the present application, a quenched layer is formed on the surface of a crank pin and / or a crank journal in which an oil hole is previously drilled, and the quenched layer is not formed from the outside of the oil hole with the formation portion of the quenched layer. In a crankshaft strengthening processing method for an engine in which a small hard sphere is projected at a high pressure obliquely toward an interface with a part and a shot peening process is performed, the shot peening nozzle is positioned above the opening of the oil hole during the shot peening process. In the position, the center of the projection port is directed to the interface between the formation portion and the non-formation portion of the quenched layer on the inner peripheral wall of the oil hole, and the shot peening nozzle is positioned above the opening of the oil hole. , Rotating at a constant speed to form an annular shot peening layer at the interface.

《作用》 オイル穴の内壁であって焼入層の形成部と非形成部と
の界面に向けて、斜に小硬球を高圧で投射してショット
ピーニング処理を施すと、その界面はショットピーニン
グによる圧縮応力を受け、その部分に存在した引張り応
力が解消されるとともに圧縮残留応力が作用することに
なり、ショットピーニング処理を施すにあたって、ショ
ットピーニング用ノズルをオイル穴の開口部上に位置し
ている状態で、投射口の中心をオイル穴の内周壁におけ
る焼入層の形成部と非形成部との界面に向け、かつショ
ットピーニング用ノズルはオイル穴の開口部上において
一定の速度で回転させることによって、当該界面部に環
状のショットピーニング処理層を容易に形成することが
できる。
<< Action >> When the small hard spheres are obliquely projected at a high pressure toward the interface between the inner wall of the oil hole and the part where the quenched layer is formed and the part where the quenched layer is not formed, shot peening is performed. Upon receiving the compressive stress, the tensile stress existing in that part is eliminated and the compressive residual stress acts, and when performing the shot peening process, the shot peening nozzle is positioned above the opening of the oil hole. In this state, the center of the projection port is directed to the interface between the quenched layer forming portion and the non-forming portion on the inner peripheral wall of the oil hole, and the shot peening nozzle is rotated at a constant speed over the opening of the oil hole. Thereby, an annular shot peening treatment layer can be easily formed at the interface.

《実施例》 以下に本発明に係るエンジンのクランクシャフト及び
その強化処理方法について添附図面を参照にして説明す
る。
<< Embodiment >> An engine crankshaft and a method for strengthening the crankshaft according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図はクランクシャフトのクランクピンをオイル穴
に沿って切断した断面図であって、符号1はクランクシ
ャフトのピンを符号2はオイル穴を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a crankpin of a crankshaft cut along an oil hole, wherein reference numeral 1 denotes a crankshaft pin and reference numeral 2 denotes an oil hole.

クランクピン1は炭素鋼より形成され、表面には公知
の高周波焼入れによる焼入層3が形成されて、この焼入
層3には圧縮残留応力が作用している。尚、焼入層3の
厚さはクランクピン1の全周に亘ってほぼ均一の厚さと
なっているが、オイル穴2の開口部周辺はエッジ部とな
っているため、焼入れが他の部分よりも若干深く行わ
れ、従って、焼入層3も他の部分より若干厚くなってい
る。
The crank pin 1 is made of carbon steel, and a quenched layer 3 is formed on the surface by a known induction hardening, and a compressive residual stress acts on the quenched layer 3. Although the thickness of the quenched layer 3 is substantially uniform over the entire circumference of the crankpin 1, the periphery of the opening of the oil hole 2 is an edge, so that quenching is performed in other parts. Therefore, the quenched layer 3 is slightly thicker than the other portions.

このように焼き入れが施されたクランクピンでは、オ
イル穴2の内部の焼入層3にも焼入れによる圧縮残留応
力が発生しており、このためこの焼入層3と非焼入層と
の界面4が引張り応力を受けている。本発明ではこの界
面4における引張り応力を解消するために、この部分に
小径の硬球を所定の高圧で投射するショットピーニング
処理によりショットピーニング処理層5を形成してい
る。
In the quenched crank pin, a quenching residual stress is also generated by quenching in the quenched layer 3 inside the oil hole 2, so that the quenched layer 3 and the non-quenched layer The interface 4 is under tensile stress. In the present invention, in order to eliminate the tensile stress at the interface 4, a shot peening layer 5 is formed on this portion by a shot peening process of projecting a small-diameter hard sphere at a predetermined high pressure.

このショットピーニング処理における硬球の投射圧力
は上記界面4において最大とし、その界面4からオイル
穴の内部に向けて硬球の投射圧力は漸次低減するように
することである。これにより、上記界面4からオイル穴
内部への圧縮残留応力分布は連続的に小さくなってい
る。
The projection pressure of the hard sphere in the shot peening process is set to be maximum at the interface 4, and the projection pressure of the hard sphere is gradually reduced from the interface 4 toward the inside of the oil hole. Thereby, the distribution of compressive residual stress from the interface 4 to the inside of the oil hole is continuously reduced.

上記のようなショットピーニング処理を行なうために
は、オイル穴2の内周壁の焼入層(形成部)3と非焼入
層(非形成部)との界面4に向けて小硬球を所定最高圧
で斜めに投射して前記界面4に最も多量の硬球が最も強
く当るようにし、内方に向うように従って硬球の当たる
強さ及び量が小さくなるようにすればよい。
In order to perform the above-described shot peening treatment, small hard spheres are fixed to the interface 4 between the quenched layer (formed portion) 3 of the inner peripheral wall of the oil hole 2 and the non-quenched layer (non-formed portion) in a predetermined amount. What is necessary is to project obliquely at a high pressure so that the hardest amount of hard spheres hits the interface 4 most strongly, and the strength and amount of hard spheres hitting inward decreases.

尚、硬球の径は0.3mm〜0.4mmが最適であり、これより
小さいと得られる圧縮応力が小さく、しかも硬球の摩耗
が早くなり、これより大きいとノズルに硬球がつまるな
どの不都合が生ずる。
It is to be noted that the diameter of the hard sphere is optimally 0.3 mm to 0.4 mm. If the diameter is smaller than this, the obtained compressive stress is small, and the hard sphere wears faster.

ショットピーニング処理は実際には第2図のようなシ
ョットピーニング装置を用いて行われる。この装置は硬
球を適当量入れてなるショット溜aにノズルbを導管c
を介して連結し、さらに導管cをエア源に連結してい
る。
The shot peening process is actually performed using a shot peening apparatus as shown in FIG. This device connects a nozzle b to a conduit c to a shot reservoir a containing an appropriate amount of hard spheres.
And the conduit c is connected to an air source.

一方、クランクピン1あるいはクランクジャーナルは
オイル穴2が垂直になるように固定台dにピン等によっ
て固定されている。オイル穴2の開口部の直上に垂直に
ノズルbを位置させた後に導管cを通して加圧エアーを
ノズルbに圧送するとショット溜aより硬球が一定量排
出されてノズルbに送られ、ノズルbの投射口eよりエ
アー圧によって硬球がオイル穴2の開口部内に投射され
る。尚、投射口eは予め一定角度に傾斜されて、ノズル
bがオイル穴2の開口部上に位置している時、投射口e
の中心がオイル穴2の内周壁における焼入層3と非焼入
層の界面4に向いており、硬球の投射の際、この界面4
に特に硬球が多くしかも強く当たるようになっている。
ノズルbはこの際、オイル穴2の開口部上において一定
の速度で回転し、オイル穴2の前記界面4を中心とした
内壁面部に環状のショットピーニング処理層5を形成す
るのである。
On the other hand, the crank pin 1 or the crank journal is fixed to the fixing base d by a pin or the like so that the oil hole 2 is vertical. After the nozzle b is positioned vertically just above the opening of the oil hole 2 and pressurized air is fed to the nozzle b through the conduit c, a certain amount of hard spheres are discharged from the shot reservoir a and sent to the nozzle b, and the nozzle b A hard sphere is projected from the projection port e into the opening of the oil hole 2 by air pressure. The projection port e is inclined at a predetermined angle in advance, and when the nozzle b is positioned over the opening of the oil hole 2, the projection port e
Is directed to the interface 4 between the quenched layer 3 and the non-quenched layer on the inner peripheral wall of the oil hole 2, and when the hard sphere is projected, this interface 4
In particular, a large number of hard spheres are hit more strongly.
At this time, the nozzle b rotates at a constant speed over the opening of the oil hole 2 to form an annular shot peening layer 5 on the inner wall surface centered on the interface 4 of the oil hole 2.

オイル穴の一方の開口部からのショットピーニング処
理が終わったら、次にオイル穴の他方の開口部を上にし
て上記と同様にショットピーニング処理を施してオイル
穴の内壁の焼入層と非焼入層との界面を中心とした内壁
面部に環状のショットピーニング処理層を形成する。
After the shot peening treatment from one opening of the oil hole is completed, the shot peening treatment is performed in the same manner as above with the other opening of the oil hole facing upward, and the quenched layer on the inner wall of the oil hole and the unhardened layer are formed. An annular shot peening layer is formed on the inner wall surface centering on the interface with the layer.

尚、オイル穴に投射された硬球はショットピーニング
が施されていない他方のオイル穴の開口部より回収され
て再利用される。
The hard sphere projected into the oil hole is recovered from the opening of the other oil hole that has not been subjected to shot peening and is reused.

以上、クランクピンとその製造方法について説明した
が、クランクジャーナルにおいても上記クランクピンと
同様の処理が施され、オイル穴内壁にショットピーニン
グ処理層が形成される。
The crank pin and the method of manufacturing the same have been described above. The same processing as that of the crank pin is performed on the crank journal, and a shot peening layer is formed on the inner wall of the oil hole.

上述のようにしてクランクピン及びクランクジャーナ
ルに高周波焼入れを施した後、オイル穴にショットピー
ニング処理を施してなるクランクシャフトの捩り応力に
対する疲労強度のテストを行ったのでその結果について
述べる。
After the induction hardening of the crankpin and the crank journal as described above, a test was conducted on the fatigue strength against the torsional stress of the crankshaft obtained by subjecting the oil hole to shot peening, and the results will be described.

クランクピン及びクランクジャーナルは炭素鋼より形
成され、この炭素鋼はC0.48%,Si0.42%,Mn0.94%,P0.0
18%,S0.04%を含むJISのS48Cに準ずるものであって、
これにCu0.01%,Ni0.02%,Cr0.12%を含み、さらにV0.6
0%を加えて調整されたものである。
The crank pin and crank journal are made of carbon steel, which is C0.48%, Si0.42%, Mn0.94%, P0.0
It is based on S48C of JIS including 18% and S0.04%,
This includes Cu0.01%, Ni0.02%, Cr0.12%, and V0.6
Adjusted by adding 0%.

テストは3種のクランクシャフトの疲労強度の比較に
よって行われ、そのうち2種のクランクシャフトはピン
及びジャーナルの表面に焼入層のみを形成し、この焼入
層の厚さを1種は6mm,他の1種は4mmとした。また3種
のうち、1種のクランクシャフトにはピン及びジャーナ
ルに6mmの焼入層を形成するとともにオイル穴に前記実
施例で述べたようなショットピーニング処理を施した。
高周波焼入れは6mmの焼入層を形成する場合、周波数8.5
KHz,出力150KHz,加熱時間10秒,冷却時間15秒で行われ
た。
The test was performed by comparing the fatigue strength of three types of crankshafts, two of which formed only a quenched layer on the surface of the pin and the journal, and the thickness of the quenched layer was 6 mm, The other one was 4 mm. Of the three types, one type of crankshaft was formed with a quenched layer of 6 mm on the pin and the journal, and the oil holes were subjected to the shot peening treatment as described in the above embodiment.
When induction hardening forms a 6 mm hardened layer, the frequency is 8.5
KHz, output 150KHz, heating time 10 seconds, cooling time 15 seconds.

また、ショットピーニング処理については硬球は径0.
3mm,H RC(硬度)52〜56のものを用い、ノズルの投射口
の径を2.0mm,投射圧6.0kg/cm2,ノズルの投射口の傾斜
角度10°,ノズルの回転速度30rpmとし、1分間当り硬
球の投射量を500gとして1分間投射を行った。テストは
クランクシャフトに一定の捩りモーメントをかけ、クラ
ンクシャフトのオイル穴周辺にクラックが生じるまでの
回数を調べたものである。結果は、第3図に示されてお
り、図中の縦軸は捩りモーメント、横軸は捩りモーメン
トをかけた回数、図中の記号△はクランクピン及びクラ
ンクシャフトの表面のみに焼入層を形成し、この焼入層
を4mmとしたもの、◇はこの焼入層を6mmとしたもの、○
は前記と同じく焼入層を6mmにするとともに本発明に従
ってオイル穴にショットピーニング処理を施したもので
ある。
For shot peening, the hard sphere has a diameter of 0.
3 mm, used as the H RC (hardness) 52 to 56, the diameter of the projection opening of the nozzle 2.0 mm, the projection pressure 6.0 kg / cm 2, the inclination angle of 10 ° of the projection opening of the nozzle, the rotating speed 30rpm nozzle, The projection was performed for 1 minute with the projection amount of the hard ball being 500 g per minute. In the test, a constant torsional moment was applied to the crankshaft, and the number of times until cracks occurred around the oil hole of the crankshaft was examined. The results are shown in FIG. 3, in which the vertical axis in the figure is the torsional moment, the horizontal axis is the number of times the torsional moment was applied, and the symbol 中 in the figure shows the quenched layer only on the surfaces of the crankpin and crankshaft. Formed, this quenched layer was 4 mm, Δ was this quenched layer was 6 mm, ○
Has a quenched layer of 6 mm, as described above, and has an oil hole subjected to shot peening according to the present invention.

この結果から、本発明のようにオイル穴にショットピ
ーニング処理を施したものは、そうでないものと比べて
疲労強度の著しい向上が認められ、運転時に実際上発生
する捩りモーメント210kg・mの場合でみると、ショッ
トピーニング処理を施さないものでは繰返回数が106〜1
07の間でオイル穴の周辺にクラックが生じるが、本発明
に従ってショットピーニング処理を施したものでは繰返
回数が107を越えても上記のようなクラックは生じなか
った。
From these results, those obtained by subjecting the oil holes to shot peening treatment as in the present invention show a remarkable improvement in fatigue strength as compared with those not subjected to the oil hole, and in the case of a torsional moment of 210 kgm actually generated during operation. It can be seen that the number of repetitions was 10 6 to 1 when shot peening was not performed.
0 7 but cracks around the oil holes between, the were subjected to shot peening be beyond the number of repetitions is 107 did not occur cracks as described above in accordance with the present invention.

《効果》 以上のように本発明に係るエンジンのクランクシャフ
トでは、ショットピーニング用ノズルをオイル穴の開口
部上に位置している状態でその投射口の中心をオイル穴
の内周壁における焼入層の形成部と非形成部との界面に
向け、かつショットピーニング用ノズルはオイル穴の開
口部上において一定の速度で回転させることによって、
オイル穴の内壁における焼入層の形成部と非形成部との
界面に環状にショットピーニング処理層を形成している
ため、この界面はショットピーニングによる圧縮応力を
受け、その部分に存在した引張り応力が解消されるとと
もに圧縮残留応力が作用し疲労強度が大幅に向上する。
<< Effect >> As described above, in the crankshaft of the engine according to the present invention, the center of the injection port is positioned on the opening of the oil hole with the shot peening nozzle positioned above the opening of the oil hole, and the quenching layer is formed on the inner peripheral wall of the oil hole. Aiming at the interface between the formed part and the non-formed part, and by rotating the shot peening nozzle at a constant speed over the opening of the oil hole,
Since an annular shot peening layer is formed at the interface between the quenched layer forming portion and the non-forming portion on the inner wall of the oil hole, this interface receives compressive stress due to shot peening, and the tensile stress existing at that portion Is eliminated and the compressive residual stress acts to greatly improve the fatigue strength.

また、本発明の方法では、ショットピーニング用ノズ
ルをオイル穴の開口部上に位置している状態でその投射
口の中心をオイル穴の内周壁における焼入層の形成部と
非形成部との界面に向け、かつショットピーニング用ノ
ズルはオイル穴の開口部上において一定の速度で回転さ
せながら、焼入層の形成部と非形成部との界面に向け
て、斜めに小硬球を高圧で投射してショットピーニング
処理を施すので、上記ショットピーニング処理層を極め
て容易に形成することができるとともにショットピーニ
ングによる圧縮残留応力が上記界面からオイル穴の内部
に向けて漸次減少させ、オイル穴部分にクラックが生じ
にくく疲労強度の向上したクランクシャフトの強化処理
方法とすることができる。
Further, in the method of the present invention, in a state where the shot peening nozzle is located on the opening of the oil hole, the center of the projection port is positioned between the quenched layer forming portion and the non-forming portion on the inner peripheral wall of the oil hole. A small hard sphere is projected at a high pressure toward the interface and at an interface between the part where the quenched layer is formed and the part where the quenched layer is not formed while rotating the shot peening nozzle at a constant speed over the opening of the oil hole. Since the shot peening treatment is performed, the shot peening treatment layer can be formed extremely easily, and the compressive residual stress due to the shot peening gradually decreases from the interface toward the inside of the oil hole, and cracks are formed in the oil hole portion. It is possible to provide a method for strengthening a crankshaft in which fatigue is less likely to occur and the fatigue strength is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係るクランクシャフトのピンの断面
図、第2図は本発明に係るクランクピンの強化処理方法
を示す概略図で一部を拡大して示し、第3図は本発明に
係るクランクシャフトに捩りモーメントをかけた際の疲
労強度のテスト結果を示すグラフである。 1……クランクピン、2……オイル穴 3……焼入層(形成部)、4……界面 5……ショットピーニング処理層 b……ノズル、e……投射口
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pin of a crankshaft according to the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing a method of strengthening a crankpin according to the present invention, and a part of the method is enlarged, and FIG. It is a graph which shows the test result of the fatigue strength at the time of applying a torsional moment to such a crankshaft. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crank pin, 2 ... Oil hole 3 ... Hardened layer (formation part), 4 ... Interface 5 ... Shot peening treated layer b ... Nozzle, e ... Projection port

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】予めオイル穴が穿設されたクランクピン及
び/またはクランクジャーナルの表面に焼入層を形成し
てなるエンジンのクランクシャフトにおいて、該オイル
穴の開口部上に位置している状態で、投射口の中心が該
オイル穴の内周壁における該焼入層の形成部と非形成部
との界面に向き、かつ該オイル穴の該開口部上において
一定の速度で回転するショットピーニング用ノズルから
高圧で斜めに投射される小硬球によって形成される環状
のショットピーニング処理層を、該オイル穴の内壁の該
焼入層の形成部と非形成部との界面に設けたことを特徴
とするエンジンのクランクシャフト。
An engine crankshaft in which a quenched layer is formed on the surface of a crank pin and / or a crank journal in which an oil hole has been previously drilled, wherein the crankshaft is located above an opening of the oil hole. For shot peening, the center of the projection port faces the interface between the formed portion and the non-formed portion of the quenched layer on the inner peripheral wall of the oil hole, and rotates at a constant speed over the opening of the oil hole. An annular shot peening layer formed by small hard spheres obliquely projected from a nozzle at a high pressure is provided at an interface between a portion where the quenched layer is formed and a portion where the quenched layer is not formed on the inner wall of the oil hole. Engine crankshaft.
【請求項2】予めオイル穴が穿設されたクランクピン及
び/またはクランクジャーナルの表面に焼入層を形成
し、該オイル穴の外部から該焼入層の形成部と非形成部
との界面に向けて斜めに小硬球を高圧で投射してショッ
トピーニング処理を施すエンジンのクランクシャフト強
化処理方法において、該ショットピーニング処理に際し
て、ショットピーニング用ノズルは該オイル穴の開口部
上に位置している状態で、投射口の中心が該オイル穴の
内周壁における焼入層の形成部と非形成部との界面に向
き、かつ該ショットピーニング用ノズルは該オイル穴の
該開口部上において一定の速度で回転して、該界面部に
環状のショットピーニング処理層を形成することを特徴
とするエンジンのクランクシャフトの強化処理方法。
2. A quenched layer is formed on the surface of a crank pin and / or a crank journal in which an oil hole has been drilled in advance, and an interface between a portion where the quenched layer is formed and a portion where the quenched layer is not formed is formed from outside the oil hole. In a crankshaft strengthening processing method for an engine in which a small hard ball is projected at a high pressure obliquely toward the engine to perform a shot peening process, the shot peening nozzle is located above the opening of the oil hole during the shot peening process. In this state, the center of the projection port faces the interface between the formed portion and the non-formed portion of the quenched layer on the inner peripheral wall of the oil hole, and the shot peening nozzle is moved at a constant speed over the opening of the oil hole. And forming an annular shot peening layer on the interface by rotating the crankshaft of the engine.
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