JPH01210610A - Crank shaft - Google Patents

Crank shaft

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JPH01210610A
JPH01210610A JP63035180A JP3518088A JPH01210610A JP H01210610 A JPH01210610 A JP H01210610A JP 63035180 A JP63035180 A JP 63035180A JP 3518088 A JP3518088 A JP 3518088A JP H01210610 A JPH01210610 A JP H01210610A
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crankshaft
main shaft
shaft member
center
side flange
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Hisanori Honma
本間 久憲
Yasukuni Watanabe
渡辺 泰邦
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    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

PURPOSE:To reduce the cost of a crank shaft by forming a hole which communicates to a main shaft member which is eccentric from a shaft center at a flange part on the main shaft side, and by weld-bonding both flange parts together through a ring shaped projection which is formed concentrically to the shaft center along the outer surface of a flange part on the crank shaft side. CONSTITUTION:A flange part 12 on the main shaft side with a shaft center c is formed at one end of a cylindrical main shaft member 11, and a communicating hole 13 which has an eccentricity 'e' from the shaft center 'c' and has a shorter diameter than a bore diameter D of the main shaft member 11 is also,formed. On the other hand, a flange 6 on the crank shaft side provided an opening 17 which communicates to the inside of a crank shaft member 15 is formed at one end thereof and a ring shaped projection 20 concentric to flange 6 is protrudedly formed along an outer surface 18. Outer surfaces 14 and 18 of the members 11 and 15, respectively, which are formed by cold forging, are abutted and connected to each other by resistance welding at the ring shaped projection 20. By this method, desired eccentricity is obtained and fluid channel is secured, and some parts can commonly be used, then the number of man-hour and a cost can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は1例えばレシプロ型圧縮機などに用いられるク
ランクシャフトの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an improvement of a crankshaft used in, for example, a reciprocating compressor.

(従来の技術) 一般に、第5図に示すようなレシプロ型圧縮機1には電
動要素2によって回転し、ピストン3を往復運動させる
クランクシャフト4が用いられている。このクランクシ
ャフト4は、電動要素2に支持される主軸部5とこの主
軸部5の軸心に対して偏心するクランク軸部6とを鋳造
一体成型してなり、内部および外部には、第6図に示す
ように、潤滑油7の流通路8が設けられている。そして
、上記潤滑油7はクランクシャフト4の回転により生じ
る遠心力を利用してこの流通路8を上昇し、軸受9等の
有する摺動箇所の測滑を行なう。
(Prior Art) Generally, a reciprocating compressor 1 as shown in FIG. 5 includes a crankshaft 4 that is rotated by an electric element 2 and causes a piston 3 to reciprocate. The crankshaft 4 is formed by integrally casting a main shaft part 5 supported by the electric element 2 and a crankshaft part 6 eccentric to the axis of the main shaft part 5, and has a sixth part inside and outside. As shown in the figure, a flow path 8 for lubricating oil 7 is provided. The lubricating oil 7 rises through the flow path 8 by using the centrifugal force generated by the rotation of the crankshaft 4, and measures the sliding portions of the bearings 9 and the like.

ところで、このような従来のクランクシャフト4ではピ
ストン3の必要とするストローク量毎に上記クランク軸
部6の偏心量を設定していたが。
By the way, in such a conventional crankshaft 4, the amount of eccentricity of the crankshaft portion 6 is set for each required stroke amount of the piston 3.

ストロークの異なる複数の圧縮機を生産する場合にはそ
れぞれの圧縮機に対応した偏心量に各クランクシャフト
4を成型しなければならなかった。
When producing a plurality of compressors with different strokes, each crankshaft 4 had to be molded to have an eccentricity corresponding to each compressor.

したがって、従来のクランクシャフト4は多品種少量生
産とならざるを得ずコスト高だった。また。
Therefore, the conventional crankshaft 4 had to be produced in a wide variety of products in small quantities, resulting in high costs. Also.

鋳造成型されたクランクシャフト4には外径仕上げや油
孔加工等の切削加工、いわゆる後加工を施す必要がある
。しかし、この後加工にかなりの工数を要していたとと
もに、切削によって生じた切くずが材料のロスとなって
いた。また、切くずを取除くため仕上り品に対する洗浄
等を施さなければならず、工数が大になっていた。
The cast crankshaft 4 needs to be subjected to so-called post-processing, such as finishing the outer diameter and machining oil holes. However, subsequent machining required a considerable number of man-hours, and the chips generated by cutting resulted in material loss. Furthermore, the finished product must be washed to remove chips, which increases the number of man-hours.

(発明が解決しようとする課題) 上述のように従来のクランクシャフトは、鋳造成型され
たものであり、また、用途に応じた偏心量を設定するこ
とが必要だった。したがって。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, conventional crankshafts are cast and molded, and it is necessary to set the amount of eccentricity depending on the application. therefore.

加工等に要する工数が多いとともに大量生産が難しくコ
スト高となっていた。
In addition to the large number of man-hours required for processing, mass production is difficult and costs are high.

本発明の目的とするところは、加工工数を少なくすると
ともに大量生産を可能とし、コストの低減を図ることが
でき、しかも、成型が容易なりランクシャフトを提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a rank shaft that can reduce the number of processing steps, enable mass production, reduce costs, and is easy to mold.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段及び作用)上記目的を達成
するために本発明は、共に内部が中空で、それぞれの一
端に軸心を中心とするフランジ部を設けた共に鍛造成型
による主軸部材およびクランク軸部材とからなり、主軸
側フランジ部にその中心が軸心に対して偏心するととも
に。
(Means and Effects for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a main shaft member made by forging and having a hollow interior and a flange portion centered on the shaft center at one end of each main shaft member. It consists of a crankshaft member, and its center is eccentric to the shaft center on the main shaft side flange part.

その内径が上記部材の内径よりも小さく主軸部材の内部
に連通ずる連通孔を設け、また、上記クランク軸側フラ
ンジ部の外表面に中心をほぼ一致させてリング状突起を
設け、上記主軸部材と上記クランク軸部材とを上記リン
グ状突起を介して結合し、さらに、上記連通孔を介して
上記主軸部材の内部と上記クランク軸部材の内部が連通
して流体用通路を形成するようにしたことにある。
A communication hole whose inner diameter is smaller than the inner diameter of the above-mentioned member and communicates with the inside of the main shaft member is provided, and a ring-shaped protrusion is provided whose center almost coincides with the outer surface of the above-mentioned crankshaft side flange portion, and the ring-shaped protrusion is provided with a ring-shaped projection that is connected to the main shaft member. The crankshaft member is coupled to the crankshaft member via the ring-shaped projection, and the inside of the main shaft member and the crankshaft member communicate with each other through the communication hole to form a fluid passage. It is in.

こうすることによって本発明は2部品を共通化できるよ
うにし、また、成型を容易にして加工工数を少なくシ、
ひいては、コストを低減できるようにしたことにある。
By doing this, the present invention makes it possible to use two parts in common, and also facilitates molding and reduces the number of processing steps.
Furthermore, it is possible to reduce costs.

(実施例) 以下1本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図(a)、(b)および第2図は本発明の一実施例
を示すものであり、第1図(a)に示すのは主軸部材1
1である。この主軸部材11は冷間鍛造により成型加工
された内部が中空の筒状体であり、一方の端部には図中
に1点鎖線で示す軸心Cを中心とする円板状の主軸側フ
ランジ部12が設けられている。そして、この主軸側フ
ランジ部12は主軸部材11の端部を塞ぐようにして設
けられている。また、この主軸側フランジ部12には厚
み方向に貫通する連通孔13が設けられている。この連
通孔13の内径dは主軸部材11の内径りよりも小さく
、また、連通孔13は主軸側フランジ部12の外表面1
4と主軸部材11の内部に開口している。さらに、この
連通孔13は上記軸心Cに対してその中心線が図°中に
eで示す分だけ偏心している。
1(a), (b) and FIG. 2 show one embodiment of the present invention, and FIG. 1(a) shows the main shaft member 1.
It is 1. This main shaft member 11 is a cylindrical body that is formed by cold forging and is hollow inside, and one end has a disc-shaped main shaft side centered on the axis C indicated by a dashed line in the figure. A flange portion 12 is provided. The main shaft side flange portion 12 is provided so as to close the end of the main shaft member 11. Further, this main shaft side flange portion 12 is provided with a communication hole 13 that penetrates in the thickness direction. The inner diameter d of this communication hole 13 is smaller than the inner diameter of the main shaft member 11, and the communication hole 13 is formed on the outer surface 1 of the main shaft side flange portion 12.
4 and the inside of the main shaft member 11. Furthermore, the center line of the communication hole 13 is eccentric with respect to the axis C by an amount indicated by e in the figure.

また、第1図(b)に示すのは上記主軸部材11と同様
に冷間鍛造により成型加工された中空の筒状体からなる
クランク軸部材15であり、このクランク軸部材15の
一方の端部にはクランク軸側フランジ部16が設けられ
ている。このクランク軸側フランジ部16はクランク軸
部材15の内部と連通して開口しており、さらに、開口
部17が設けられた外表面18にはその中心を上記クラ
ンク軸側フランジ部16の中心19と一致させてリング
状突起20が設けられている。ここで。
Also, shown in FIG. 1(b) is a crankshaft member 15 made of a hollow cylindrical body formed by cold forging similarly to the main shaft member 11, and one end of this crankshaft member 15. A crankshaft side flange portion 16 is provided at the portion. The crankshaft side flange portion 16 is open and communicates with the inside of the crankshaft member 15, and the outer surface 18 provided with the opening portion 17 has its center located at the center 19 of the crankshaft side flange portion 16. A ring-shaped protrusion 20 is provided to coincide with the ring-shaped protrusion 20 . here.

上記開口部17はこのリング状突起20内にほぼ同心に
設けられている。
The opening 17 is provided approximately concentrically within the ring-shaped projection 20.

そして、これらの主軸部材11とクランク軸部材15と
は、第2図に示すように2両フランジ部12.16の外
表面14.18をほぼ当接させるとともに、上記連通孔
13の上記外表面14側の開口部22をクランク軸部材
15の上記開口部17の円内に位置させた状態で上記リ
ング状突起20にて抵抗溶接されている。このように主
軸部材11とクランク軸部材15を結合してクランクシ
ャフト21を形成する。そして、主軸部材11の内部と
連通孔13.およびクランク軸部材15の内部が連通し
てクランクシャフト21の内部を貫通する流体用通路2
2が形成される。この流体用通路22は、クランクシャ
フト21の回転時におもに潤滑油が上昇して流通するも
のである。なお、主軸部材11゛とクランク軸部材15
とは、上記リング状突起20が主軸側フランジ部12の
外表面14に全周に亘って接する範囲で任意に偏心ff
1fを設定できる。
As shown in FIG. 2, the main shaft member 11 and the crankshaft member 15 are in contact with the outer surfaces 14.18 of the two flange portions 12.16, and the outer surface of the communication hole 13 is in contact with each other. The ring-shaped protrusion 20 is resistance welded with the opening 22 on the 14 side located within the circle of the opening 17 of the crankshaft member 15. In this way, the main shaft member 11 and the crankshaft member 15 are combined to form the crankshaft 21. Then, the inside of the main shaft member 11 and the communication hole 13. and a fluid passage 2 that communicates with the inside of the crankshaft member 15 and passes through the inside of the crankshaft 21.
2 is formed. When the crankshaft 21 rotates, lubricating oil mainly rises and flows through the fluid passage 22 . In addition, the main shaft member 11'' and the crankshaft member 15
means that the ring-shaped protrusion 20 is arbitrarily eccentric ff within the range in which it contacts the outer surface 14 of the spindle side flange portion 12 over the entire circumference.
1f can be set.

そして、このクランクシャフト21は1例えば第3図に
示すようなレシプロ圧縮機31に組付けることができる
。つまり、この圧縮機31は圧縮機構部とこの圧縮機構
部をケース内で支える支持機構部32とをケース内に有
しており9本実施例のクランクシャフト21は圧縮機構
部を構成するものである。そして、クランクシャフト2
1はロータ33とステータ34とからなる電動要素によ
って回転する。また、クランクシャフト21のクランク
軸15にはロッドを介してピストン34が連結されてお
り、クランクシャフト21が回転することによって、こ
のピストン34がシリンダ35内を摺動する。そして、
これらクランクシャフト21.シリンダ35.電動要素
33.34はフレーム36によってケース内に組付けら
れている。また、クランクシャフト21は軸受37を介
してフレーム36に組付けられている。このようにして
圧縮機構部が構成されている。なお、上記軸受37等の
摺動箇所は、ケース内底部の潤滑油22aによって潤滑
される。つまり、クランクシャフト21の回転によって
上記潤滑油22aが上記流体用通路22を上昇し、軸受
37等の摺動箇所を潤滑した後、クランクシャフト21
の上端からケース内へ噴出する。また、上記支持機構部
32は第4図に示すように構成されている。つまり、第
4図中38はステータ34をフレーム36に連結するボ
ルトであり、このボルト38の頭部には一端にフランジ
39を有し、このフランジ39から突出して他端を水平
にカットされた形状の圧縮機構部側スプリングサポート
40が設けられている。また2図中41はケースに突設
され。
The crankshaft 21 can be assembled into, for example, a reciprocating compressor 31 as shown in FIG. In other words, the compressor 31 has a compression mechanism section and a support mechanism section 32 that supports the compression mechanism section inside the case, and the crankshaft 21 of this embodiment constitutes the compression mechanism section. be. And crankshaft 2
1 is rotated by an electric element consisting of a rotor 33 and a stator 34. A piston 34 is connected to the crankshaft 15 of the crankshaft 21 via a rod, and as the crankshaft 21 rotates, the piston 34 slides within the cylinder 35. and,
These crankshafts 21. Cylinder 35. The motorized elements 33, 34 are assembled into the case by a frame 36. Further, the crankshaft 21 is assembled to a frame 36 via a bearing 37. The compression mechanism section is configured in this way. Note that the sliding parts of the bearing 37 and the like are lubricated by the lubricating oil 22a at the inner bottom of the case. That is, as the crankshaft 21 rotates, the lubricating oil 22a moves up the fluid passage 22 and lubricates the sliding parts such as the bearing 37, and then
Sprays into the case from the top end. Further, the support mechanism section 32 is constructed as shown in FIG. 4. That is, 38 in FIG. 4 is a bolt that connects the stator 34 to the frame 36, and the head of this bolt 38 has a flange 39 at one end, protrudes from this flange 39, and has the other end cut horizontally. A spring support 40 on the compression mechanism side having a shape is provided. Also, 41 in Figure 2 is provided protruding from the case.

先端を水平にカットされた形状のケース側スプリングサ
ポートである。そして1両スプリングサボー140.4
1は互いのカット面42.43が対向するように配置さ
れており1両スプリングサポート40.41は縦断して
示すコイルスプリング44の両端に挿入されている。つ
まり、このコイルスプリング44は、その両端を圧縮機
構部側スプリングサポート40のフランジ39とケース
側スプリングサポート41の固定部周辺のケース内壁に
当接させ、上記ボルト38および圧縮機構部をケース側
スプリングサポート41から遠ざかる方向へ付勢してい
る。さらに、このコイルスプリングの内側には円筒形の
緩衝材45がケース側スプリングサポート41のカット
面43上に載置された状態で、かつ、圧縮機構部側スプ
リングサポート40のカット面42との間に図中にHで
示す間隙を形成して配置されている。この緩衝材45は
プラスチックなどの非金属からなるものである。
This is a case side spring support with a horizontally cut tip. And 1 car spring sabot 140.4
The spring supports 40 and 41 are inserted into both ends of the coil spring 44 shown in the longitudinal section. That is, this coil spring 44 has both ends abutted against the flange 39 of the compression mechanism side spring support 40 and the case inner wall around the fixed part of the case side spring support 41, and the bolt 38 and the compression mechanism side are connected to the case side spring support 40. It is biased in the direction away from the support 41. Furthermore, inside this coil spring, a cylindrical buffer material 45 is placed on the cut surface 43 of the case side spring support 41 and between it and the cut surface 42 of the compression mechanism side spring support 40. They are arranged with a gap indicated by H in the figure. This buffer material 45 is made of non-metal such as plastic.

そして、このような圧縮機31に上下振動や落下等の衝
撃が加わった場合1通常は、ケース内壁に取付けられた
ストッパ46やフレーム36a。
When such a compressor 31 is subjected to an impact such as vertical vibration or dropping, 1. Usually, a stopper 46 or a frame 36a attached to the inner wall of the case.

36a、および上記支持機構部32によって圧縮機構部
がケース内壁に干渉するのを防止している。
36a and the support mechanism section 32 prevent the compression mechanism section from interfering with the inner wall of the case.

つまり、上記ストッパ46は圧縮機構部の上下方向の変
位を一定量以下に押えるものであり、一方。
That is, the stopper 46 suppresses the vertical displacement of the compression mechanism section to a certain amount or less.

圧縮機構部の水平方向への変位はフレーム40a。The compression mechanism section is displaced in the horizontal direction by the frame 40a.

40aによって抑えられている。また、圧縮機31に加
わる衝撃が大きく上記ストッパ46が変形してしまった
場合には、上記支持機構32によって圧縮機構部の上下
方向の変位に対応するが。
40a. Furthermore, if the stopper 46 is deformed due to a large impact on the compressor 31, the support mechanism 32 will cope with the vertical displacement of the compression mechanism section.

緩衝材45の存在により圧縮機構部31の上下変位量は
最大量Hに規制される。つまり、圧縮機構部側スプリン
グサポート40のカット面43と緩衝材45との間隙H
の分だけしか圧縮機構部31は変位できない。したがっ
て、この間隙Hの設定により、クランクシャフト21を
含む圧縮機構部がケースに干渉するのを防止することが
できる。
Due to the presence of the buffer material 45, the amount of vertical displacement of the compression mechanism section 31 is regulated to a maximum amount H. In other words, the gap H between the cut surface 43 of the compression mechanism side spring support 40 and the buffer material 45
The compression mechanism section 31 can only be displaced by an amount corresponding to . Therefore, by setting this gap H, it is possible to prevent the compression mechanism section including the crankshaft 21 from interfering with the case.

このため、クランクシャフト21がケースに干渉して破
損するということがない。
Therefore, the crankshaft 21 will not interfere with the case and be damaged.

そして、上記クランクシャフト21は、一定形状に成型
加工された複数の軸部材11.15を結合することによ
り所望の偏心量を得るものである。
The crankshaft 21 has a desired eccentricity by connecting a plurality of shaft members 11.15 molded into a certain shape.

したがって1部品が共通化されるので予め各軸部材11
.15を大量生産しておくことが可能になり、コストが
低減する。
Therefore, since one part is shared, each shaft member 11 is
.. 15 can be mass-produced, reducing costs.

さらに、主軸側フランジ部12は主軸の軸心Cを中心と
した円板形状であり、また、クランク軸側フランジ16
.およびリング状突起20はクランク軸部材15の軸心
Cを中・心とした形状であるため冷間鍛造により容易に
成型できる。
Further, the main shaft side flange portion 12 has a disk shape centered on the axis C of the main shaft, and the crankshaft side flange portion 16
.. Since the ring-shaped protrusion 20 has a shape centered on the axis C of the crankshaft member 15, it can be easily formed by cold forging.

さらに1本発明は、主軸部材11とクランク軸部材15
とを別体で加工でき、また、偏心jlfは溶接時に任意
に設定できるので作業性がよい。
Furthermore, the present invention provides a main shaft member 11 and a crankshaft member 15.
and can be processed separately, and the eccentricity jlf can be set arbitrarily during welding, resulting in good workability.

また1本実施例では主軸部材11とクランク軸部材15
の結合を抵抗溶接により行なっているから、汎用溶接機
械で容易に実施できる。
In addition, in this embodiment, the main shaft member 11 and the crankshaft member 15
Since the connections are made by resistance welding, it can be easily performed using a general-purpose welding machine.

なお2本発明はレシプロ型圧縮機にその用途を限定され
るものではない。
Note that the present invention is not limited in its application to reciprocating compressors.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、一定形状に鍛造成型加工
された複数の部材を接続して所望の偏心量を得るもので
あるから1部品が共通化されるとともに加工に要する工
数が減少し、コストが低減するという効果がある。
As explained above, the present invention connects a plurality of members forged into a certain shape to obtain a desired eccentricity, so one part can be shared, and the number of man-hours required for processing is reduced. This has the effect of reducing costs.

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

第1図(a)は主軸部材を示す縦断面図、第1図(b)
はクランク軸部材を示す同じく縦断面図、第2図は結合
後の縦断面図、第3図は圧縮機構部と支持機構部とを有
するレシプロ型圧縮機の縦断面図、第4図は支持機構部
を拡大して示す同じく縦断面図、第5図は一般のレシプ
ロ形圧縮機を示す縦断面図、第6図は従来のクランクシ
ャフトの縦断面図である。 11・・・主軸部材、12・・・主軸側フランジ部。 13・・・連通孔、15・・・クランク軸部材、16・
・・クランク軸側フランジ部、20・・・リング状突起
。 22・・・流体用通路。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 第3図 第4図 第5因 第6図
Fig. 1(a) is a longitudinal sectional view showing the main shaft member, Fig. 1(b)
2 is a longitudinal sectional view showing the crankshaft member, FIG. 2 is a longitudinal sectional view after coupling, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a reciprocating compressor having a compression mechanism section and a support mechanism section, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the support mechanism section. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a general reciprocating compressor, and FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a conventional crankshaft. 11... Main shaft member, 12... Main shaft side flange portion. 13...Communication hole, 15...Crankshaft member, 16.
...Crankshaft side flange part, 20...Ring-shaped projection. 22...Fluid passage. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 共に内部が中空で、それぞれの一端に軸心を中心とする
フランジ部を設け、共に鍛造成型された主軸部材および
クランク軸部材とからなり、主軸側フランジ部にその中
心が軸心に対して偏心するとともに、その内径が上記部
材の内径よりも小さく、主軸部材の内部に連通する連通
孔を設け、また、上記クランク軸側フランジ部の外表面
に中心を軸心にほぼ一致させてリング状突起を設け、上
記主軸側フランジ部と上記クランク軸側フランジ部とを
上記リング状突起を介して溶接して上記主軸部材と上記
クランク軸部材とを結合し、さらに、上記連通孔を介し
て上記主軸部材の内部と上記クランク軸部材の内部が連
通して流体用通路を形成したことを特徴とするクランク
シャフト。
Both are hollow inside, each has a flange part centered on the shaft center at one end, and both are composed of a forged main shaft member and a crankshaft member, and the center of the main shaft side flange part is eccentric with respect to the shaft center. At the same time, a communication hole having an inner diameter smaller than the inner diameter of the above-mentioned member and communicating with the inside of the main shaft member is provided, and a ring-shaped protrusion is provided on the outer surface of the above-mentioned crankshaft side flange portion with its center substantially aligned with the axis. The main shaft member and the crankshaft member are connected by welding the main shaft side flange portion and the crankshaft side flange portion via the ring-shaped protrusion, and further, the main shaft member and the crankshaft member are connected through the communication hole. A crankshaft characterized in that the inside of the member and the inside of the crankshaft member communicate with each other to form a fluid passage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS55125374A (en) * 1979-03-22 1980-09-27 Hitachi Ltd Rotating shaft for complete-sealed type electric compressor
JPS5846216A (en) * 1981-08-03 1983-03-17 アスペラ・エス・ピ−・エ− Crankshaft for small-sized reciprocating engine

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