JPH04276021A - 内燃機関におけるクランク軸の製造方法 - Google Patents
内燃機関におけるクランク軸の製造方法Info
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- JPH04276021A JPH04276021A JP6129791A JP6129791A JPH04276021A JP H04276021 A JPH04276021 A JP H04276021A JP 6129791 A JP6129791 A JP 6129791A JP 6129791 A JP6129791 A JP 6129791A JP H04276021 A JPH04276021 A JP H04276021A
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- crankshaft
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- cast iron
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Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のうちそのシ
リンダブロックをアルミ合金製にした内燃機関に使用さ
れるクランク軸を製造する方法に関するものである。
リンダブロックをアルミ合金製にした内燃機関に使用さ
れるクランク軸を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関におけるクランク軸は
、シリンダブロックに一体的に造形した複数個の軸受け
部と、該軸受け部に対してボルトにて締結される軸受け
キャップ体とによって軸支される。ところで、最近の内
燃機関では、軽量化及びコストの低減等を図るために、
そのシリンダブロックを、アルミ合金製にする一方、ク
ランク軸を、鋳鉄による鋳造にて製造することが行なわ
れている。
、シリンダブロックに一体的に造形した複数個の軸受け
部と、該軸受け部に対してボルトにて締結される軸受け
キャップ体とによって軸支される。ところで、最近の内
燃機関では、軽量化及びコストの低減等を図るために、
そのシリンダブロックを、アルミ合金製にする一方、ク
ランク軸を、鋳鉄による鋳造にて製造することが行なわ
れている。
【０００３】しかし、アルミ合金の熱膨張率は約２３×
１０−６ｍｍ／℃であるのに対し、鋳鉄の熱膨張率は１
１〜１３−６ｍｍ／℃であるから、前記のように、シリ
ンダブロックをアルミ合金製に、クランク軸を鋳鉄製に
することは、前記アルミ合金製シリンダブロックにおけ
る軸受け部の内周面と、鋳鉄製クランク軸におけるジャ
ーナル軸部の外周面との間のメタルクリアランスが、温
度の上昇に伴って大きくなり、クランク軸における振れ
が増大することになる。
１０−６ｍｍ／℃であるのに対し、鋳鉄の熱膨張率は１
１〜１３−６ｍｍ／℃であるから、前記のように、シリ
ンダブロックをアルミ合金製に、クランク軸を鋳鉄製に
することは、前記アルミ合金製シリンダブロックにおけ
る軸受け部の内周面と、鋳鉄製クランク軸におけるジャ
ーナル軸部の外周面との間のメタルクリアランスが、温
度の上昇に伴って大きくなり、クランク軸における振れ
が増大することになる。
【０００４】そこで、先行技術としての特開昭６３−２
７０９１２号公報は、鋳鉄をオーステンパー処理（オー
ステナイト変態点以上の温度に加熱し、次いで、約２５
０〜４５０℃の恒温状態に適宜時間にわたって保持した
のち急冷すること）を施すことによって、その組織内に
残留オーステナイトを形成すると、当該鋳鉄における熱
膨張率が大きくなることに着目して、アルミ合金製のシ
リンダブロックに対して適用する鋳鉄製のクランク軸の
全体を、オーステンパー処理することにより、シリンダ
ブロックにおける軸受け部の内周面とクランク軸におけ
るジャーナル軸部の外周面との間のメタルクリアランス
が温度の上昇に比例して大きくなるのを低減することを
提案している。
７０９１２号公報は、鋳鉄をオーステンパー処理（オー
ステナイト変態点以上の温度に加熱し、次いで、約２５
０〜４５０℃の恒温状態に適宜時間にわたって保持した
のち急冷すること）を施すことによって、その組織内に
残留オーステナイトを形成すると、当該鋳鉄における熱
膨張率が大きくなることに着目して、アルミ合金製のシ
リンダブロックに対して適用する鋳鉄製のクランク軸の
全体を、オーステンパー処理することにより、シリンダ
ブロックにおける軸受け部の内周面とクランク軸におけ
るジャーナル軸部の外周面との間のメタルクリアランス
が温度の上昇に比例して大きくなるのを低減することを
提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、クランク軸
における各クランクピン軸と、各ピストンにおけるピス
トンピンとを連結するコンロッドは、熱膨張率が鋳鉄に
おける熱膨張率と略等しい鍛造鋼製であるが、鋳鉄製の
クランク軸の全体を、オーステンパー処理することは、
当該クランク軸における各クランクピン軸部も同時にオ
ーステンパー処理され、当該クランクピン軸部における
熱膨張率が、前記鍛造鋼の熱膨張率よりも大きくなる。 従って、前記クランク軸における各クランクピン軸部の
外周面と、前記鍛造鋼製コンロッドにおける大端部の内
周面との間のメタルクリアランスが、温度の上昇に伴っ
て小さくなり、当該部分に焼き付きが発生することにな
る。このため、前記クランクピン軸部の外周面と前記鍛
造鋼製コンロッドにおける大端部の内周面との間のメタ
ルクリアランスは、加工時において、大きい値に設定す
るようにしなければならないから、温度が低い状態にお
いての振動及び騒音が大きくなると言う問題があった。
における各クランクピン軸と、各ピストンにおけるピス
トンピンとを連結するコンロッドは、熱膨張率が鋳鉄に
おける熱膨張率と略等しい鍛造鋼製であるが、鋳鉄製の
クランク軸の全体を、オーステンパー処理することは、
当該クランク軸における各クランクピン軸部も同時にオ
ーステンパー処理され、当該クランクピン軸部における
熱膨張率が、前記鍛造鋼の熱膨張率よりも大きくなる。 従って、前記クランク軸における各クランクピン軸部の
外周面と、前記鍛造鋼製コンロッドにおける大端部の内
周面との間のメタルクリアランスが、温度の上昇に伴っ
て小さくなり、当該部分に焼き付きが発生することにな
る。このため、前記クランクピン軸部の外周面と前記鍛
造鋼製コンロッドにおける大端部の内周面との間のメタ
ルクリアランスは、加工時において、大きい値に設定す
るようにしなければならないから、温度が低い状態にお
いての振動及び騒音が大きくなると言う問題があった。
【０００６】本発明は、アルミ合金製のシリンダブロッ
クに対して適用される鋳鉄製のクランク軸を、前記のよ
うな問題を招来することがない形態にして製造する方法
を提供することを技術的課題とするものである。
クに対して適用される鋳鉄製のクランク軸を、前記のよ
うな問題を招来することがない形態にして製造する方法
を提供することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、アルミ合金製のシリンダブロックに対
して適用するクランク軸を鋳鉄製にし、このクランク軸
のうちジャーナル軸部を、部分的にオーステナイト変態
点以上の温度に加熱し、次いで、前記クランク軸の全体
を、適宜温度の恒温状態に適宜時間にわたって保持した
のち急冷することにした。
るため本発明は、アルミ合金製のシリンダブロックに対
して適用するクランク軸を鋳鉄製にし、このクランク軸
のうちジャーナル軸部を、部分的にオーステナイト変態
点以上の温度に加熱し、次いで、前記クランク軸の全体
を、適宜温度の恒温状態に適宜時間にわたって保持した
のち急冷することにした。
【０００８】
【作用】このように、鋳鉄製クランク軸のうちジャーナ
ル軸部を、部分的にオーステナイト変態点以上の温度に
加熱し、次いで、前記クランク軸の全体を、適宜温度（
約２５０〜４５０℃）の恒温状態に適宜時間にわたって
保持したのち急冷すると、前記ジャーナル軸部は、前記
恒温状態での保持、及びこれに続く急冷よりも以前にお
いて、オーステナイト変態点以上の温度に加熱されてい
ることにより、当該ジャーナル軸部における組織内に残
留オーステナイトを形成することができるから、このジ
ャーナル軸部における熱膨張率を、アルミ合金製シリン
ダブロックの軸受け体における熱膨張率に近付けること
ができる。一方、クランク軸のうち鍛造鋼製コンロッド
における大端部が被嵌するクランクピン軸部は、前記恒
温状態での保持、及びこれに続く急冷よりも以前におい
て、オーステナイト変態点以上の温度に加熱されていな
いことにより、当該クランクピン軸部における組織内に
残留オーステナイトが形成することを防止できるから、
このクランクピン軸部における熱膨張率を、鍛造鋼製の
コンロッドにおける熱膨張率に近付けることができる。
ル軸部を、部分的にオーステナイト変態点以上の温度に
加熱し、次いで、前記クランク軸の全体を、適宜温度（
約２５０〜４５０℃）の恒温状態に適宜時間にわたって
保持したのち急冷すると、前記ジャーナル軸部は、前記
恒温状態での保持、及びこれに続く急冷よりも以前にお
いて、オーステナイト変態点以上の温度に加熱されてい
ることにより、当該ジャーナル軸部における組織内に残
留オーステナイトを形成することができるから、このジ
ャーナル軸部における熱膨張率を、アルミ合金製シリン
ダブロックの軸受け体における熱膨張率に近付けること
ができる。一方、クランク軸のうち鍛造鋼製コンロッド
における大端部が被嵌するクランクピン軸部は、前記恒
温状態での保持、及びこれに続く急冷よりも以前におい
て、オーステナイト変態点以上の温度に加熱されていな
いことにより、当該クランクピン軸部における組織内に
残留オーステナイトが形成することを防止できるから、
このクランクピン軸部における熱膨張率を、鍛造鋼製の
コンロッドにおける熱膨張率に近付けることができる。
【０００９】
【発明の効果】従って、本発明によると、クランク軸に
おけるジャーナル軸部及びクランクピン軸部における熱
膨張率を、各々アルミ合金製シリンダブロックの軸受け
部及び鍛造鋼製コンロットの大端部における熱膨張率に
近付けることができることにより、ジャーナル軸部と軸
受け部との間、及びクランクピン軸部とコンロッドにお
ける大端部との間のメタルクリアランスを、温度が低い
状態でも高い状態でも略一定にすることができるから、
クランク軸を、振動及び騒音を確実に低減できる形態に
して製造することができる効果を有する。
おけるジャーナル軸部及びクランクピン軸部における熱
膨張率を、各々アルミ合金製シリンダブロックの軸受け
部及び鍛造鋼製コンロットの大端部における熱膨張率に
近付けることができることにより、ジャーナル軸部と軸
受け部との間、及びクランクピン軸部とコンロッドにお
ける大端部との間のメタルクリアランスを、温度が低い
状態でも高い状態でも略一定にすることができるから、
クランク軸を、振動及び騒音を確実に低減できる形態に
して製造することができる効果を有する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。図において、符号１は、アルミ合金製のシリンダブ
ロック（図示せず）から一体的に造形した複数個の軸受
け部を示す。符号２は、複数個のジャーナル軸部３と複
数個のクランクピン軸部４とを備えたクランク軸を示し
、該クランク軸２は、前記シリンダブロックにおける各
軸受け部１と、当該各軸受け部１に左右一対のボルト５
にて締結した軸受けキャップ体６とによって回転自在に
軸支され、更に、このクランク軸１における各クランク
ピン軸部４には、当該クランクピン軸部４とピストン（
図示せず）とを連結する鍛造鋼製コンロッド７の大端部
７ａが回転自在に被嵌されている。
る。図において、符号１は、アルミ合金製のシリンダブ
ロック（図示せず）から一体的に造形した複数個の軸受
け部を示す。符号２は、複数個のジャーナル軸部３と複
数個のクランクピン軸部４とを備えたクランク軸を示し
、該クランク軸２は、前記シリンダブロックにおける各
軸受け部１と、当該各軸受け部１に左右一対のボルト５
にて締結した軸受けキャップ体６とによって回転自在に
軸支され、更に、このクランク軸１における各クランク
ピン軸部４には、当該クランクピン軸部４とピストン（
図示せず）とを連結する鍛造鋼製コンロッド７の大端部
７ａが回転自在に被嵌されている。
【００１１】前記クランク軸２を、その各ジャーナル軸
部３及び各クランクピン軸部４を中空状にして鋳鉄の鋳
造にて製作する。この鋳鉄製のクランク軸２における各
ジャーナル軸部３に、図３に示すように、高周波加熱用
のコイル８を装着して、当該各ジャーナル軸部３を、オ
ーステナイト変態点以上の約８５０〜９５０℃の温度で
適宜時間にわたって加熱する。これに次いで、クランク
軸２の全体をソルト浴槽等に浸漬することによって、約
２５０〜４５０℃の温度で適宜時間にわたって恒温状態
に保持したのち洗浄槽に入れて急冷すると同時に洗浄す
るのである。
部３及び各クランクピン軸部４を中空状にして鋳鉄の鋳
造にて製作する。この鋳鉄製のクランク軸２における各
ジャーナル軸部３に、図３に示すように、高周波加熱用
のコイル８を装着して、当該各ジャーナル軸部３を、オ
ーステナイト変態点以上の約８５０〜９５０℃の温度で
適宜時間にわたって加熱する。これに次いで、クランク
軸２の全体をソルト浴槽等に浸漬することによって、約
２５０〜４５０℃の温度で適宜時間にわたって恒温状態
に保持したのち洗浄槽に入れて急冷すると同時に洗浄す
るのである。
【００１２】すると、前記クランク軸２のうち各ジャー
ナル軸部３には、オーステナイト変態点以上の約８５０
〜９５０℃の温度で適宜時間にわたる加熱工程と、約２
５０〜４５０℃の温度で適宜時間にわたる恒温保持工程
と、その急冷工程とから成るオーステンパー処理が施さ
れることにより、当該各ジャーナル軸部３における組織
内に、残留オーステナイトが形成されるから、このジャ
ーナル軸部３における熱膨張率を、前記アルミ合金製シ
リンダブロックの各軸受け部１における熱膨張率に近付
けることができる。一方、前記クランク軸のうち各クラ
ンクピン軸部４には、約２５０〜４５０℃の温度で適宜
時間にわたる恒温保持工程と、その急冷工程とが施され
るものの、それ以前においてオーステナイト変態点以上
の約８５０〜９５０℃の温度で適宜時間にわたる加熱工
程が施されていないことにより、当該各クランクピン軸
部４における組織内に残留オーステナイトが形成される
ことはないから、この各クランクピン軸部４における熱
膨張率を、前記鍛造鋼製コンロッド７の大端部７ａにお
ける熱膨張率に近付けることができるのである。
ナル軸部３には、オーステナイト変態点以上の約８５０
〜９５０℃の温度で適宜時間にわたる加熱工程と、約２
５０〜４５０℃の温度で適宜時間にわたる恒温保持工程
と、その急冷工程とから成るオーステンパー処理が施さ
れることにより、当該各ジャーナル軸部３における組織
内に、残留オーステナイトが形成されるから、このジャ
ーナル軸部３における熱膨張率を、前記アルミ合金製シ
リンダブロックの各軸受け部１における熱膨張率に近付
けることができる。一方、前記クランク軸のうち各クラ
ンクピン軸部４には、約２５０〜４５０℃の温度で適宜
時間にわたる恒温保持工程と、その急冷工程とが施され
るものの、それ以前においてオーステナイト変態点以上
の約８５０〜９５０℃の温度で適宜時間にわたる加熱工
程が施されていないことにより、当該各クランクピン軸
部４における組織内に残留オーステナイトが形成される
ことはないから、この各クランクピン軸部４における熱
膨張率を、前記鍛造鋼製コンロッド７の大端部７ａにお
ける熱膨張率に近付けることができるのである。
【００１３】なお、前記各ジャーナル軸部３を、約８５
０〜９５０℃の温度に部分的に加熱するに際しては、ク
ランク軸２における各クランクピン軸部４に、図３に二
点鎖線で示すように、水冷式等の冷却体９を装着するこ
とによって、各クランクピン軸部４が同時に加熱される
ことを回避するようにするのが好ましい。また、前記軸
受けキャップ体６は、アルミ合金製又は鋳鉄製にしても
良いが、鋳鉄製にしてこれに前記と同様なオーステンパ
ー処理を施したものにしても良いことは言うまでもない
。更にまた、前記各ジャーナル軸部３を、図示のように
中空軸に形成すると、この各ジャーナル軸部３をオース
テナイト変態点以上の温度に加熱することが短い時間で
きるから、各クランクピン軸部４に残留オーステナイト
が形成されることを極力少なくできる利点を有する。
０〜９５０℃の温度に部分的に加熱するに際しては、ク
ランク軸２における各クランクピン軸部４に、図３に二
点鎖線で示すように、水冷式等の冷却体９を装着するこ
とによって、各クランクピン軸部４が同時に加熱される
ことを回避するようにするのが好ましい。また、前記軸
受けキャップ体６は、アルミ合金製又は鋳鉄製にしても
良いが、鋳鉄製にしてこれに前記と同様なオーステンパ
ー処理を施したものにしても良いことは言うまでもない
。更にまた、前記各ジャーナル軸部３を、図示のように
中空軸に形成すると、この各ジャーナル軸部３をオース
テナイト変態点以上の温度に加熱することが短い時間で
きるから、各クランクピン軸部４に残留オーステナイト
が形成されることを極力少なくできる利点を有する。
【図１】一部切欠き縦断正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視断面図である。
【図３】クランク軸の各ジャーナル軸部を部分的に加熱
している状態を示す図である。
している状態を示す図である。
１ 軸受け部
２ クランク軸
３ ジャーナル軸部４
クランクピン軸部６ 軸受
けキャップ体７ コンロッド ８ 高周波加熱用のコイル９
冷却体
クランクピン軸部６ 軸受
けキャップ体７ コンロッド ８ 高周波加熱用のコイル９
冷却体
Claims (1)
- 【請求項１】アルミ合金製のシリンダブロックに対して
使用するクランク軸を鋳鉄製にし、このクランク軸のう
ちジャーナル軸部を、部分的にオーステナイト変態点以
上の温度に加熱し、次いで、前記クランク軸の全体を、
適宜温度の恒温状態に適宜時間にわたって保持したのち
急冷することを特徴とする内燃機関におけるクランク軸
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129791A JPH04276021A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 内燃機関におけるクランク軸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129791A JPH04276021A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 内燃機関におけるクランク軸の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04276021A true JPH04276021A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=13167120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6129791A Pending JPH04276021A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 内燃機関におけるクランク軸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04276021A (ja) |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP6129791A patent/JPH04276021A/ja active Pending
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