JP3115895B2 - 主軸受ピンへ焼嵌めする前にクランクスローのボアを降伏応力まで半径方向に加圧する方法 - Google Patents
主軸受ピンへ焼嵌めする前にクランクスローのボアを降伏応力まで半径方向に加圧する方法Info
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- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
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- B21H7/182—Rolling annular grooves
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、軸線方向に伸長する主軸受ピンを介して相
互連結された複数のクランクスロー（crank throw）か
ら構成された半組立または完全組立のクランクシャフト
に使用するクランクシャフト部品を製造する方法に関す
る。前記クランクスローの各々は、２本のアームと、該
アームを相互に連結する連接棒ピンとを備えており、前
記各アームが、ボア（穴）内に焼嵌めされるピン部分か
らなる収縮連結によって、好適にはクランクアームのボ
アに焼嵌めされる主軸受ピン部から成る収縮連結によ
り、関係する主軸受ピンに連結される。
互連結された複数のクランクスロー（crank throw）か
ら構成された半組立または完全組立のクランクシャフト
に使用するクランクシャフト部品を製造する方法に関す
る。前記クランクスローの各々は、２本のアームと、該
アームを相互に連結する連接棒ピンとを備えており、前
記各アームが、ボア（穴）内に焼嵌めされるピン部分か
らなる収縮連結によって、好適にはクランクアームのボ
アに焼嵌めされる主軸受ピン部から成る収縮連結によ
り、関係する主軸受ピンに連結される。
半組立クランクシャフトとは、クランクスローが連接
棒ピンに焼嵌めされる２本のアームから構成される完全
組立シャフトとは相反して各クランクスローが一体に製
造される（２本のアームと連接棒ピンとが一体に形成さ
れる）クランクシャフトのことである。双方のタイプの
シャフトの場合、エンジンのシリンダ数に対応する数の
クランクスローが主軸受ピンにより１本の完全なシャフ
トに組み立てられる。通常、主軸受ピンの端部がクラン
クアームの関連なるボア内に焼嵌めされるが、この例は
デンマーク特許第108,246号を含めた幾つかの特許に記
載されている。
棒ピンに焼嵌めされる２本のアームから構成される完全
組立シャフトとは相反して各クランクスローが一体に製
造される（２本のアームと連接棒ピンとが一体に形成さ
れる）クランクシャフトのことである。双方のタイプの
シャフトの場合、エンジンのシリンダ数に対応する数の
クランクスローが主軸受ピンにより１本の完全なシャフ
トに組み立てられる。通常、主軸受ピンの端部がクラン
クアームの関連なるボア内に焼嵌めされるが、この例は
デンマーク特許第108,246号を含めた幾つかの特許に記
載されている。
収縮圧力は、シャフトの組立後に、ボア（穴）の内部
表面の直近、即ち、接合表面近傍の材料中にのみ降伏が
生じるという状況により制限されるが、これは公知の半
組立クランクシャフトや完全組立クランクシャフトにお
いて共通の特徴となっている。収縮圧力が大きく、エン
ジン作動中にシャフト材料中においてより大きな降伏が
生じる場合には、シャフトは、許容範囲を越えた変形を
せずに、加えられたトルクを伝達することはできない
（シャフトが加えられたトルクを伝達するしようとす
る、シャフトは許容範囲を超えて変形してしまうので、
トルクを伝達することができない）。収縮圧力により個
々のシャフト部品が互いに固定され、従って、収縮圧力
は、収縮表面積とともに、シャフトが伝達できるトルク
の大きさを決定することになる。すなわち、シャフトに
より伝達されるトルクの大きさは、収縮圧力と収縮表面
領域とによって決まるが、収縮圧力の最大レベルが、前
記した如く、運転中、シャフトが寸法的に安定していな
ければならないという事実によって制限されることか
ら、シャフトにより大きなトルクを伝達させようとする
場合、公知のシャフトにおいては、収縮表面積、従っ
て、軸線方向及び半径方向のシャフト寸法あるいは軸線
方向又は半径方向のシャフト寸法を増大する必要があ
る。これは、クランクシャフト及びエンジンに隣接する
部品がより大きな空間を必要とするようになり、また、
重量が増大することで、エンジンが高価になり且つ効率
が低下することを意味する。
表面の直近、即ち、接合表面近傍の材料中にのみ降伏が
生じるという状況により制限されるが、これは公知の半
組立クランクシャフトや完全組立クランクシャフトにお
いて共通の特徴となっている。収縮圧力が大きく、エン
ジン作動中にシャフト材料中においてより大きな降伏が
生じる場合には、シャフトは、許容範囲を越えた変形を
せずに、加えられたトルクを伝達することはできない
（シャフトが加えられたトルクを伝達するしようとす
る、シャフトは許容範囲を超えて変形してしまうので、
トルクを伝達することができない）。収縮圧力により個
々のシャフト部品が互いに固定され、従って、収縮圧力
は、収縮表面積とともに、シャフトが伝達できるトルク
の大きさを決定することになる。すなわち、シャフトに
より伝達されるトルクの大きさは、収縮圧力と収縮表面
領域とによって決まるが、収縮圧力の最大レベルが、前
記した如く、運転中、シャフトが寸法的に安定していな
ければならないという事実によって制限されることか
ら、シャフトにより大きなトルクを伝達させようとする
場合、公知のシャフトにおいては、収縮表面積、従っ
て、軸線方向及び半径方向のシャフト寸法あるいは軸線
方向又は半径方向のシャフト寸法を増大する必要があ
る。これは、クランクシャフト及びエンジンに隣接する
部品がより大きな空間を必要とするようになり、また、
重量が増大することで、エンジンが高価になり且つ効率
が低下することを意味する。
本発明の目的はシャフトの寸法に比べてより大きなト
ルクを伝達できるクランクシャフトの製造を可能にする
方法を提供することである。
ルクを伝達できるクランクシャフトの製造を可能にする
方法を提供することである。
本目的を達成するために、本発明による方法は、関係
する主軸受ピン部分上に焼嵌めされる前に、クランクア
ームのボアが、該ボアの周辺部と主軸受ピンの表面との
間でより大きな収縮圧力が得られるように、該ボアを囲
む部分の材料の少なくとも一部の応力が該材料の降伏応
力まで増大するような大きさの、半径方向に指向された
圧力を受け、次いで該半径方向に指向された圧力を解除
して、主軸受ピン部分をクランクアームのボア内に焼嵌
めすることを特徴とする。
する主軸受ピン部分上に焼嵌めされる前に、クランクア
ームのボアが、該ボアの周辺部と主軸受ピンの表面との
間でより大きな収縮圧力が得られるように、該ボアを囲
む部分の材料の少なくとも一部の応力が該材料の降伏応
力まで増大するような大きさの、半径方向に指向された
圧力を受け、次いで該半径方向に指向された圧力を解除
して、主軸受ピン部分をクランクアームのボア内に焼嵌
めすることを特徴とする。
焼嵌め前に加えられた半径方向に指向された圧力によ
って、ボアを囲繞する環状領域内の材料中に降伏応力が
発生するが、この降伏応力が発生する環状領域内の半径
方向の広がり（範囲）は、加えられた該圧力の大きさに
よって決定される。加えられた圧力が解放されると、環
状領域内で応力の塑性緩和が生じ、そして加えられた圧
力が完全に解放された時に、ボア周辺に最も近い環状領
域内に圧縮応力が残存する。続いて、ピン部分がボア内
に焼嵌めされると、この圧縮残留応力が、シャフト材料
上で収縮することにより環状領域の材料中に生じた応力
（引張応力）を相殺して、組み立てられたクランクシャ
フトの全応力レベルが所定の収縮圧力ために低減され
る。
って、ボアを囲繞する環状領域内の材料中に降伏応力が
発生するが、この降伏応力が発生する環状領域内の半径
方向の広がり（範囲）は、加えられた該圧力の大きさに
よって決定される。加えられた圧力が解放されると、環
状領域内で応力の塑性緩和が生じ、そして加えられた圧
力が完全に解放された時に、ボア周辺に最も近い環状領
域内に圧縮応力が残存する。続いて、ピン部分がボア内
に焼嵌めされると、この圧縮残留応力が、シャフト材料
上で収縮することにより環状領域の材料中に生じた応力
（引張応力）を相殺して、組み立てられたクランクシャ
フトの全応力レベルが所定の収縮圧力ために低減され
る。
本発明の方法は、加えられた圧縮圧力を大きくして寸
法を変更することなくクランクシャフトのトルク伝達能
力を高めるのに、又はトルク伝達能力を変更することな
く寸法を低減するのに、あるいはこれらの組み合わせに
適用することが可能である。収縮圧力が高くなると、収
縮領域を低減出来る機会、従って、シャフト長を短く出
来る機会が生じるが、応力レベルが低下する結果として
ボアを囲繞する収縮補強材（図１の符号４部分参照）の
厚さを低減することが可能となる。
法を変更することなくクランクシャフトのトルク伝達能
力を高めるのに、又はトルク伝達能力を変更することな
く寸法を低減するのに、あるいはこれらの組み合わせに
適用することが可能である。収縮圧力が高くなると、収
縮領域を低減出来る機会、従って、シャフト長を短く出
来る機会が生じるが、応力レベルが低下する結果として
ボアを囲繞する収縮補強材（図１の符号４部分参照）の
厚さを低減することが可能となる。
好適な方法では、クランクアームのボアの場合には、
ボアまでの距離が最短となる該アームの外周領域の材料
中で降伏点（降伏応力）に達するような大きさの圧力が
使用される。この方法で加える圧力をアームの全厚に亙
って材料が可塑化（塑性変形）するまで増大することに
より、圧力解放時に取得できる最大圧縮応力がボア周辺
近傍の材料中で生じる。本発明の効果をこのように最大
限利用することで、クランクシャフトの幾何学的形状を
変更せずに収縮圧力を公知のシャフトに比べて85パーセ
ントまで増大することが可能となり、これによりシャフ
トのトルク伝達能力を約85パーセント高めることが可能
となる。
ボアまでの距離が最短となる該アームの外周領域の材料
中で降伏点（降伏応力）に達するような大きさの圧力が
使用される。この方法で加える圧力をアームの全厚に亙
って材料が可塑化（塑性変形）するまで増大することに
より、圧力解放時に取得できる最大圧縮応力がボア周辺
近傍の材料中で生じる。本発明の効果をこのように最大
限利用することで、クランクシャフトの幾何学的形状を
変更せずに収縮圧力を公知のシャフトに比べて85パーセ
ントまで増大することが可能となり、これによりシャフ
トのトルク伝達能力を約85パーセント高めることが可能
となる。
半径方向に指向された圧力は異なる方法により加える
ことが可能である。ボア内に伸縮自在の心棒を挿入する
ことで純然たる機械的な方法で圧力をかけることが可能
であるが、圧力はボアの横に並んだアームの両側にシー
ル用カバーを配置し、カバー間の空隙に加圧流体を充填
し、該流体の圧力を所望レベルまで上昇させ、該圧力を
解放し、そしてカバーを取り除くことで加えるようにす
るのが好適である。加圧流体の使用により純然たる機械
的方法では得ることのできないボア周辺が全領域に亙っ
て完全に均一な圧力の影響を受けるといった効果を得る
ことが可能となる。これは、マンドレルは半径方向外側
に押圧される幾つかの部品で構成されなければならない
し、該部品は外側に押圧されると互いに若干離間するよ
うになり、ボア周辺に加えられた圧力が前記マンドレを
構成する複数の部品間の領域（隙間部分）で変動するか
らである。更に、導入される流体中の圧力を制御するこ
とで加えられた圧力レベルを調整するのが非常に簡単に
なる。
ことが可能である。ボア内に伸縮自在の心棒を挿入する
ことで純然たる機械的な方法で圧力をかけることが可能
であるが、圧力はボアの横に並んだアームの両側にシー
ル用カバーを配置し、カバー間の空隙に加圧流体を充填
し、該流体の圧力を所望レベルまで上昇させ、該圧力を
解放し、そしてカバーを取り除くことで加えるようにす
るのが好適である。加圧流体の使用により純然たる機械
的方法では得ることのできないボア周辺が全領域に亙っ
て完全に均一な圧力の影響を受けるといった効果を得る
ことが可能となる。これは、マンドレルは半径方向外側
に押圧される幾つかの部品で構成されなければならない
し、該部品は外側に押圧されると互いに若干離間するよ
うになり、ボア周辺に加えられた圧力が前記マンドレを
構成する複数の部品間の領域（隙間部分）で変動するか
らである。更に、導入される流体中の圧力を制御するこ
とで加えられた圧力レベルを調整するのが非常に簡単に
なる。
本発明はまた前記方法において使用される装置にも関
し、該装置はボアより小径のピンと、ボアより大径の２
つのカバーと、該２つのカバーをボアの両側に該ボア内
に略同軸状に位置決めされたピンで取り付ける少なくと
も１つの締付け部材と、装置に取り付けられた位置にお
いて前記ピンと前記ボアの内側との間の空隙に連通する
流体インレットとを備えていることを特徴とする。該装
置は簡単な設計で構成され且つ取付、使用及び取り外し
が迅速に行えて、本発明の方法を使用することで実質的
なコスト増大を防止し、反対に、所定のトルクを伝達す
ることができるシャフトの製造に使用する材料の量を大
幅に節約できる。ピンの径がクランクアーム内のボアま
たは接合リングより小さいことから、１つ及び同一の装
置を異なる寸法のシャフトに使用することが可能とな
る。
し、該装置はボアより小径のピンと、ボアより大径の２
つのカバーと、該２つのカバーをボアの両側に該ボア内
に略同軸状に位置決めされたピンで取り付ける少なくと
も１つの締付け部材と、装置に取り付けられた位置にお
いて前記ピンと前記ボアの内側との間の空隙に連通する
流体インレットとを備えていることを特徴とする。該装
置は簡単な設計で構成され且つ取付、使用及び取り外し
が迅速に行えて、本発明の方法を使用することで実質的
なコスト増大を防止し、反対に、所定のトルクを伝達す
ることができるシャフトの製造に使用する材料の量を大
幅に節約できる。ピンの径がクランクアーム内のボアま
たは接合リングより小さいことから、１つ及び同一の装
置を異なる寸法のシャフトに使用することが可能とな
る。
好適な実施例では、アームに面する側では各カバーが
装置に取り付けられた位置においてそれぞれクランクア
ームの側部表面とピンの端部表面とに密封接触する２つ
の環状シール手段を備えている。該シール手段は流体圧
力をシール手段間に位置する環状カバー領域にのみ作用
するようにさせ、これによりカバーに作用する力を低減
して、カバーの厚さのみならず締付け部材のサイズを低
減して装置の重量を軽くして操作を容易にしている。
装置に取り付けられた位置においてそれぞれクランクア
ームの側部表面とピンの端部表面とに密封接触する２つ
の環状シール手段を備えている。該シール手段は流体圧
力をシール手段間に位置する環状カバー領域にのみ作用
するようにさせ、これによりカバーに作用する力を低減
して、カバーの厚さのみならず締付け部材のサイズを低
減して装置の重量を軽くして操作を容易にしている。
本発明の非常に簡単な添付図面を参照しつつ下記に更
に詳細に説明する。同図面中、 図１は半組立シャフト用クランクスローのアームの側
面図であり、 図２乃至図４はそれぞれ従来技術により組立られたシ
ャフトのアーム材料における応力の状態、本発明により
製造されたアームの収縮前における応力状態、及び図３
の収縮組立後のアームにおける圧力状態をしめした図で
あり、 図５は本発明がシャフトの材料の量を低減するのに用
いられた図１のクランクアームに対応する図であり、 図６はクランクアームに取り付けられた状態で示され
た本発明による装置の断面図である。
に詳細に説明する。同図面中、 図１は半組立シャフト用クランクスローのアームの側
面図であり、 図２乃至図４はそれぞれ従来技術により組立られたシ
ャフトのアーム材料における応力の状態、本発明により
製造されたアームの収縮前における応力状態、及び図３
の収縮組立後のアームにおける圧力状態をしめした図で
あり、 図５は本発明がシャフトの材料の量を低減するのに用
いられた図１のクランクアームに対応する図であり、 図６はクランクアームに取り付けられた状態で示され
た本発明による装置の断面図である。
図１は図示しない主軸受ピン上のピン部分のためのボ
ア（穴）２を備えたクランクアーム１を示しており、該
主軸受ピンは、中央軸受部分と、シャフトが組つけられ
た時にそれぞれのクランクスローの関係するボア２に焼
嵌めされる２つの端部部分を備えている。クランクスロ
ーは半組立シャフト用のものであり、該スローの２本の
アーム１と一体に形成された連接棒ピン３を有してい
る。アームの該連接棒ピン３から離れたボア側の端部で
は、該ボア２が収縮補強材と呼ばれる環状アーム材料４
によって囲繞されている。
ア（穴）２を備えたクランクアーム１を示しており、該
主軸受ピンは、中央軸受部分と、シャフトが組つけられ
た時にそれぞれのクランクスローの関係するボア２に焼
嵌めされる２つの端部部分を備えている。クランクスロ
ーは半組立シャフト用のものであり、該スローの２本の
アーム１と一体に形成された連接棒ピン３を有してい
る。アームの該連接棒ピン３から離れたボア側の端部で
は、該ボア２が収縮補強材と呼ばれる環状アーム材料４
によって囲繞されている。
図２はピン部分が公知の方法によりクランクアームの
ボア内に焼嵌めされる、従来のクランクシャフトの収縮
補強材中の応力レベルを示している。横座標軸はボア中
心からの距離を示している。ボアの内周面は中心と一定
の距離ａで隔置されており、ｂは領域５におけるアーム
の外側までの距離を示しており、該領域でアームの外側
部分がボアから最短距離、即ち、収縮材料の半径方向外
側端部になっている。収縮補強材は従ってｂ−ａであ
る。図６中、この距離ｂ−ａは本発明によって処理され
たクランクシャフトに図示されている。
ボア内に焼嵌めされる、従来のクランクシャフトの収縮
補強材中の応力レベルを示している。横座標軸はボア中
心からの距離を示している。ボアの内周面は中心と一定
の距離ａで隔置されており、ｂは領域５におけるアーム
の外側までの距離を示しており、該領域でアームの外側
部分がボアから最短距離、即ち、収縮材料の半径方向外
側端部になっている。収縮補強材は従ってｂ−ａであ
る。図６中、この距離ｂ−ａは本発明によって処理され
たクランクシャフトに図示されている。
収縮圧力によりアーム材料中に半径方向応力σＲ（図
２中、線…参照）及び接線方向応力σＴ（図２中、線−
−−参照）の双方が引き起こされて、総応力、即ち基準
応力はσref＝σＲ＋σＴとなる。半径方向応力σＲは
従来技術のクランクシャフトのボアの周面での収縮圧力
に相当し、アームの外端部ではσＲ＝０となる。縦座標
軸では、これら応力が材料の降伏応力σｆにより標準化
される（図２中、σ／σｆはσref/σｆ σT/σｆ及び
σR/σｆである）。図２から収縮圧力が非常に高いとボ
ア周辺近傍の材料における応力が降伏点にあるのが分か
る。図６はピン部分が締まりばめ（shrink fit）される
前にボア２を囲繞する材料を加圧する装置を示してい
る。最初に、ボア２より小径のピン６がボア内部に位置
決めされ、カバー７及び８がボルト９等の締付け手段に
より該ピンに固定され且つ締め付けられてアームの側部
10及び11と密封接触されてボアの端部が閉鎖されて、ピ
ンが環状空隙12により囲繞される。加圧流体の供給源が
空隙12に至る導管を備えたネジの切られた穴の形態を取
る流体インレット13に接続される。流体の導入圧力は例
えば所望の圧力より高い圧力を有する供給源及び調整自
在の圧力低減弁を備えた供給導管により制御することが
可能となる。あるいは、流体を供給圧力が調整自在とな
る加圧ポンプから供給することが可能である。使用され
る流体は通常油または水等の液体である。
２中、線…参照）及び接線方向応力σＴ（図２中、線−
−−参照）の双方が引き起こされて、総応力、即ち基準
応力はσref＝σＲ＋σＴとなる。半径方向応力σＲは
従来技術のクランクシャフトのボアの周面での収縮圧力
に相当し、アームの外端部ではσＲ＝０となる。縦座標
軸では、これら応力が材料の降伏応力σｆにより標準化
される（図２中、σ／σｆはσref/σｆ σT/σｆ及び
σR/σｆである）。図２から収縮圧力が非常に高いとボ
ア周辺近傍の材料における応力が降伏点にあるのが分か
る。図６はピン部分が締まりばめ（shrink fit）される
前にボア２を囲繞する材料を加圧する装置を示してい
る。最初に、ボア２より小径のピン６がボア内部に位置
決めされ、カバー７及び８がボルト９等の締付け手段に
より該ピンに固定され且つ締め付けられてアームの側部
10及び11と密封接触されてボアの端部が閉鎖されて、ピ
ンが環状空隙12により囲繞される。加圧流体の供給源が
空隙12に至る導管を備えたネジの切られた穴の形態を取
る流体インレット13に接続される。流体の導入圧力は例
えば所望の圧力より高い圧力を有する供給源及び調整自
在の圧力低減弁を備えた供給導管により制御することが
可能となる。あるいは、流体を供給圧力が調整自在とな
る加圧ポンプから供給することが可能である。使用され
る流体は通常油または水等の液体である。
空隙12が流体で充満し、且つ、圧力が上昇すると、ボ
ア周辺の材料中の応力が先ず材料の降伏応力σｆまで上
昇し、空隙内の圧力が引き続き上昇すると、ボア周辺か
ら離れた位置で塑性化（塑性変形）される。所望の範囲
の可塑化（塑性変形）が達成されると、空隙内の圧力が
解放され、これにより材料中に真の塑性応力緩和が生じ
て、装置がボア２から取り外されて、次いで該ボアへの
通常の方法によるピン部分の焼嵌めが可能となる。
ア周辺の材料中の応力が先ず材料の降伏応力σｆまで上
昇し、空隙内の圧力が引き続き上昇すると、ボア周辺か
ら離れた位置で塑性化（塑性変形）される。所望の範囲
の可塑化（塑性変形）が達成されると、空隙内の圧力が
解放され、これにより材料中に真の塑性応力緩和が生じ
て、装置がボア２から取り外されて、次いで該ボアへの
通常の方法によるピン部分の焼嵌めが可能となる。
圧力が解放された後では、図３においてσref（実
線）で示す如く、ボアの周辺に最も近い材料の一部に圧
縮応力が発生する一方で、アーム１の外側（環状アーム
材料４）すなわち接合リング近傍には引張応力が存在す
るようになる。図４は、収縮圧力の大きさが図２と同一
の場合の組立シャフトにおける応力状態を示している。
残留圧力は、図３に示した残留応力（内部応力）の合計
として表されて、ボア周辺の近傍領域におけるσ
refが、材料の降伏応力σｆよりも実質的に低く、且
つ、アームの外側近傍領域のσrefが図２の場合のσref
よりも高いことが理解できる。流体圧力の最大値を適当
に選択することで組立られたシャフトがａ及びｂ間に位
置決めされた材料中において略一定した応力σrefを達
成することが可能となり、従って、材料強度の最適な利
用が可能となる。
線）で示す如く、ボアの周辺に最も近い材料の一部に圧
縮応力が発生する一方で、アーム１の外側（環状アーム
材料４）すなわち接合リング近傍には引張応力が存在す
るようになる。図４は、収縮圧力の大きさが図２と同一
の場合の組立シャフトにおける応力状態を示している。
残留圧力は、図３に示した残留応力（内部応力）の合計
として表されて、ボア周辺の近傍領域におけるσ
refが、材料の降伏応力σｆよりも実質的に低く、且
つ、アームの外側近傍領域のσrefが図２の場合のσref
よりも高いことが理解できる。流体圧力の最大値を適当
に選択することで組立られたシャフトがａ及びｂ間に位
置決めされた材料中において略一定した応力σrefを達
成することが可能となり、従って、材料強度の最適な利
用が可能となる。
組立シャフトの低いレベルの応力は収縮圧力を増大さ
せ、変化しない収縮領域においてシャフトのトルク伝達
能力を高めることが可能となる。あるいは、ボアの径を
小さくし且つアームの軸線方向幅を小さくするか、ボア
の径又はアームの軸線方向幅を小さくするかして、収縮
領域を低減することが可能となる。また、収縮補強材４
の厚さを薄くすることでクランクシャフトの重量を軽く
することが可能である。図５は本発明を利用してシャフ
トの重量を軽くしたクランクアームを示している。該シ
ャフトで図１に示したシャフトと同一のトルクを伝達す
ることが可能であり、材料が相当節約できたことが理解
できる。
せ、変化しない収縮領域においてシャフトのトルク伝達
能力を高めることが可能となる。あるいは、ボアの径を
小さくし且つアームの軸線方向幅を小さくするか、ボア
の径又はアームの軸線方向幅を小さくするかして、収縮
領域を低減することが可能となる。また、収縮補強材４
の厚さを薄くすることでクランクシャフトの重量を軽く
することが可能である。図５は本発明を利用してシャフ
トの重量を軽くしたクランクアームを示している。該シ
ャフトで図１に示したシャフトと同一のトルクを伝達す
ることが可能であり、材料が相当節約できたことが理解
できる。
シャフトが完全に組み立てられる場合には、連接棒ピ
ン用のボアを主軸受ピン用のボア２と同様な方法で事前
に装填しておくことが可能である。
ン用のボアを主軸受ピン用のボア２と同様な方法で事前
に装填しておくことが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 11/02 F16B 4/00 F16C 3/06
Claims (5)
- 【請求項１】軸線方向に伸長する主軸受ピンを介して相
互連結された複数のクランクスローから構成された半組
立または完全組立のクランクシャフトに使用するクラン
クシャフト部品を製造する方法であって、前記クランク
スローの各々が２本のアームと、該アームを相互に連結
する連接棒ピンとを備えており、且つ、前記各アーム
が、少なくともクランクアームのボア内に焼嵌めされる
主軸受ピン部分からなる収縮連結によって関係する主軸
受ピンに連結されるクランクシャフト部品を製造する方
法において、 前記ボアの周辺部と前記主軸受ピンの表面との間でより
大きな収縮圧力が得られるように、前記ボアは、関係す
る主軸受ピン部分が焼嵌めされる前に、該ボアを囲む部
分の材料の少なくとも一部の応力が該材料の降伏応力ま
で増大するような、半径方向に指向された圧力を受け、
次いで該半径方向に指向された圧力を解除して、前記主
軸受ピン部分を前記クランクアームの前記ボア内に焼嵌
めすることを特徴とするクランクシャフト部品を製造す
る方法。 - 【請求項２】前記材料の降伏応力に達する前記半径方向
に指向された圧力は、前記ボアまでの最短距離となる領
域である、前記アームの外側で得られることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】シール用カバーが前記ボアと整列して前記
アームの両側に配置され、該カバー間に位置する空隙に
加圧流体が充填され、該流体の圧力が所望のレベルまで
増大され、且つ、該圧力が解放されて前記カバーが取り
外されることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の方法。 - 【請求項４】前記ボアより小径のピンと、前記ボアより
大径の２つのカバーと、該２つのカバーをボアの両側に
該ボア内に略同軸状に位置決めされたピンで取り付ける
少なくとも１つの締付け部材と、装置に取り付けられた
位置において前記ピンと前記ボアの内側との間の前記空
隙に連通する流体インレットとを備えていることを特徴
とする請求項１乃至３に記載のいずれかの方法に使用さ
れる装置。 - 【請求項５】前記アームに面する側で、各カバーが、装
置に取り付けられた位置において、それぞれ前記クラン
クアームの側部表面と前記ピンの端部表面とに密封接触
する２つの環状シール手段を備えていることを特徴とす
る請求項４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK0995/1993 | 1993-09-03 | ||
| DK199300995A DK173164B1 (da) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | Fremgangsmåde til fremstilling af krumtapdele til brug i en halv- eller helbygget krumtapaksel og apparat til brug herved |
| PCT/DK1994/000324 WO1995006543A1 (en) | 1993-09-03 | 1994-08-30 | Method of radially pressurising the bore in a crank throw to the yield stress prior to shrink-fitting it to the main bearing pin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09502133A JPH09502133A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3115895B2 true JP3115895B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=8099841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07507881A Expired - Lifetime JP3115895B2 (ja) | 1993-09-03 | 1994-08-30 | 主軸受ピンへ焼嵌めする前にクランクスローのボアを降伏応力まで半径方向に加圧する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115895B2 (ja) |
| KR (1) | KR100316627B1 (ja) |
| DK (1) | DK173164B1 (ja) |
| WO (1) | WO1995006543A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181067A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd | 組み立て式梱包箱 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3090712A (en) * | 1960-02-02 | 1963-05-21 | Ernest V Berry | Method of prestressing a crankshaft and crankshaft formed as a result thereof |
| DK108246C (da) * | 1965-09-22 | 1967-10-23 | Burmeister & Wains Mot Mask | Krumtapaksel. |
| DE2027867B1 (de) * | 1970-06-06 | 1971-11-25 | As Burmeister & Wains Motor Og Maskinfabrik | Kurbelwelle, insbesondere für große Dieselmotoren |
| SU935247A1 (ru) * | 1980-03-03 | 1982-06-15 | Предприятие П/Я А-7697 | Способ сборки с нат гом деталей типа вал-втулка из оптически активных материалов |
| JPS58102818A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-18 | Kubota Ltd | クランク軸の加工方法 |
| DE3837294A1 (de) * | 1988-11-03 | 1990-05-10 | Emitec Emissionstechnologie | Aufgebaute kurbelwelle |
-
1993
- 1993-09-03 DK DK199300995A patent/DK173164B1/da not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-08-30 KR KR1019960700016A patent/KR100316627B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-08-30 WO PCT/DK1994/000324 patent/WO1995006543A1/en not_active Application Discontinuation
- 1994-08-30 JP JP07507881A patent/JP3115895B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181067A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd | 組み立て式梱包箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1995006543A1 (en) | 1995-03-09 |
| DK173164B1 (da) | 2000-02-21 |
| DK99593A (da) | 1995-03-04 |
| JPH09502133A (ja) | 1997-03-04 |
| KR100316627B1 (ko) | 2002-02-28 |
| KR960703704A (ko) | 1996-08-31 |
| DK99593D0 (da) | 1993-09-03 |
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