JPH0578374U - クランク軸 - Google Patents
クランク軸Info
- Publication number
- JPH0578374U JPH0578374U JP2696292U JP2696292U JPH0578374U JP H0578374 U JPH0578374 U JP H0578374U JP 2696292 U JP2696292 U JP 2696292U JP 2696292 U JP2696292 U JP 2696292U JP H0578374 U JPH0578374 U JP H0578374U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crankshaft
- bending rigidity
- groove
- present
- ceramics
- Prior art date
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- Pending
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クランク軸の曲げ剛性の向上を図り、かつ重
量を増加させないこと。 【構成】 鍛鋼製クランク軸の角部に、開先加工を施
す。この開先加工部にセラミックスと金属の複合材料
を、プラズマ粉体肉盛法によって局所肉盛する。
量を増加させないこと。 【構成】 鍛鋼製クランク軸の角部に、開先加工を施
す。この開先加工部にセラミックスと金属の複合材料
を、プラズマ粉体肉盛法によって局所肉盛する。
Description
【０００１】
本考案は、クランク軸の改良に係り、特に曲げ剛性の向上を図ったクランク軸 に関するものである。
【０００２】
自動車業界にあっては、質的向上を目指して、エンジンの静粛性を向上させた り、振動や騒音の低減を図るべく努力している。そして、これらの課題を解決す るためには、共振回転数をひき上げたり、歪・たわみ量を減少させたりすること が必要であり、クランク軸では曲げ剛性を向上させることが必要となる。
【０００３】 ところで、クランク軸の曲げ剛性を向上させるには、材料的見地からはヤング 率を向上させ、また形状的見地からは歪やたわみの大きい部位を増肉することで 対処可能である。
【０００４】
現在、クランク軸に使用されている材料はダクタイル鋳鉄が一般的であり、こ の場合のヤング率は17000Kgf/mm2程度である。しかるに、上記課題を解決するた めには21000Kgf/mm2程度のヤング率が必要である。
【０００５】 また、歪やたわみの大きい部位を増肉することで曲げ剛性の向上が図れるが、 このような対処手段では、クランク軸が重量増となって軽量化のニーズに反する ことになる。
【０００６】 本考案は以上の問題点に鑑みて成されたものであり、軽量化のニーズにこたえ ることができ、しかも曲げ剛性の向上も図れるクランク軸を提供することを目的 としている。
【０００７】
本考案は、クランク軸の曲げ強度を向上させるための手段として、先ず材料的 見地からは、ダクタイル鋳鉄に代えて鍛鋼を採用することとし、これによって21 000Kgf/mm2程度のヤング率を得ることとした。次に形状的見地からは、歪やたわ みの大きい部位、すなわち角部を増肉するのに代えて、図１に示すように要素分 割した有限要素法の計算結果に基づき、角部に開先加工を施した後、該開先加工 部にセラミックスと金属の複合材料をプラズマ粉体肉盛法によって局所肉盛し、 これによって曲げ剛性を向上させることとした。なお、図１中の黒く塗りつぶし た部位はセラミックスと金属の複合材料を局所肉盛りする高ヤング率部位を示す 。
【０００８】 本考案は上記した考え方に基づいて成されたものであり、鍛鋼製クランク軸の 角部に、開先加工を施した後、該開先加工部にセラミックスと金属の複合材料を プラズマ粉体肉盛法によって局所肉盛りしたことを要旨としている。
【０００９】 本考案おいて、プラズマ粉体肉盛法によってセラミックスと金属の複合材料を 肉盛するのは、本考案者の実験によれば、図２に示すように、ステライトNo.25 に炭化ニオブ（ＮｂＣ）を50体積％添加した材料は引張試験法で30500Kgf/mm2（ 鍛鋼の1.45倍）のヤング率が得られることを確認していたので、その他の方法に よれば50体積％迄セラミックスを添加できないからである。 また、本考案において、角部に開先加工を施した後、該開先加工部に局所肉盛 を施すのは、重量増を伴わずに剛性向上を効果的に得るためである。
【００１０】
本考案に係るクランク軸は、上記したように構成したので、21000Kgf/mm2程度 のヤング率が得られ、かつ重量増加もない。
【００１１】
以下、本考案に係るクランク軸の効果を確認するために行った実験結果につい て説明する。 鍛鋼製クランク軸における図１中の黒く塗りつぶした部位、すなわちクランク ピン１とクランクアーム２とが交差する両内側角部、及びクランクジャーナル３ とクランクアーム２とが交差するクランクピン１寄りの角部に開先加工を施し、 該開先加工部に、炭化ニオブ（ＮｂＣ）を50体積％添加したステライトNo.25 を プラズマ粉体肉盛法によって局所肉盛した本考案クランク軸と、鍛鋼製クランク シャフトとを、図３に示すように、クランクピン部分に曲げ荷重を作用させて曲 げ剛性を比較したところ、鍛鋼製クランク軸では8000Kgf/mm2 の曲げ剛性であっ たものが、本考案クランク軸では8700Kgf/mm2 と約 8％曲げ剛性が向上した。 なお、曲げ剛性は、図３に示す曲げ荷重をａ点の変位で除した値をいう。
【００１２】
以上説明したように、本考案に係るクランク軸は、鍛鋼製クランク軸の角部に 、開先加工を施した後、該開先加工部にセラミックスと金属の複合材料をプラズ マ粉体肉盛法によって局所肉盛したものであるので、重量増加をせずに曲げ剛性 を向上させることができ、最近の自動車のニーズに応えることが可能となる。
【図１】有限要素法における要素分割の一例を示す図で
ある。
ある。
【図２】ステライトNo.25 に炭化ニオブを添加した際の
添加量とヤング率の関係を示す図である。
添加量とヤング率の関係を示す図である。
【図３】曲げ剛性の試験方法を示す図である。
１ クランクピン ２ クランクアーム ３ クランクジャーナル
Claims (1)
- 【請求項１】 鍛鋼製クランク軸の角部に、開先加工を
施した後、該開先加工部にセラミックスと金属の複合材
料をプラズマ粉体肉盛法によって局所肉盛りしたことを
特徴とするクランク軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2696292U JPH0578374U (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | クランク軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2696292U JPH0578374U (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | クランク軸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578374U true JPH0578374U (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=12207786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2696292U Pending JPH0578374U (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | クランク軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578374U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012172797A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Toyota Motor Corp | クランクシャフト |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP2696292U patent/JPH0578374U/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012172797A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Toyota Motor Corp | クランクシャフト |
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