JPH0624224U - クランク軸における油孔構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランク軸に穿設されてそのクランクジャー
ナル部及びクランクピン部Ｐの両外周面に亘る直線状油
孔が、クランクピン部（及び／又はジャーナル部）の軸
線を通らないようにした油孔構造において、クランクピ
ン部（及び／又はジャーナル部）外周面の油孔開口縁部
における応力集中を容易に低減できるようにしてクラン
クピン部（及び／又はジャーナル部）の捩り強度向上を
図る。 【構成】 クランク軸Ｃに上記油孔１を、クランクピン
部Ｐの軸線Ｏ_P （及び／又はジャーナル部Ｊの軸線
Ｏ_J ）を通らないようにその軸線の一方側にオフセット
させて穿設した油孔構造において、クランクピン部Ｐ
（及び／又はジャーナル部）外周面における油孔１の開
口縁部１ａの、少なくとも前記一方側の端部に、該端部
の応力集中を低減するための凹部４ａが形成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関等に用いられるクランク軸において、そのクランクジャー ナル部およびクランクピン部回りに潤滑油を流通させるための油孔の構造に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

上記油孔構造としては、例えば実開昭５７−１５３８１８号公報に開示される ようにクランク軸に、そのクランクウエブを挟んで隣合うクランクジャーナル部 及びクランクピン部の両外周面間に亘って直線状に延びる油孔を穿設するように したものが従来公知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来公知の油孔構造において、図８に示すようにクランクジャーナル部Ｊ 及びクランクピン部Ｐの両外周面間に亘って直線状に延びる油孔０１を、該油孔 ０１がクランクピン部Ｐの軸線Ｏ_P を通らないようその軸線Ｏ_P の一方側（図８ では右側）に大きくオフセットさせた場合には、クランクピン部Ｐ外周面におけ る上記油孔０１の開口縁部０１ａの、前記一方側（即ち油孔０１のクランクピン 部軸線Ｏ_P に対するオフセット方向）の端部ｅの形状が比較的先鋭となって、そ こに応力集中を生じ易く、該クランクピン部Ｐの捩り強度が少なからず低下する 問題がある。尚、これと同様の問題は、図８に示す如く油孔０１を、それがクラ ンクジャーナル部Ｊの軸線Ｏ_J を通らないようその軸線Ｏ_J の一方側（図８では 左側）にオフセットさせることによっても生じ、この場合には、該クランクジャ ーナル部Ｊの捩り強度が少なからず低下する。

【０００４】 そこで上記クランクピン部又はクランクジャーナル部の捩り強度低下を抑える ための対策として、前記油孔の開口縁部全域にロール、ショット等の強化処理を 施すことが考えられるが、その効果は十分なものでなかった。

【０００５】 本考案は上記に鑑み提案されたもので、簡単な構造により上記油孔の開口縁部 における応力集中の低減を図りクランクピン部またはクランクジャーナル部の捩 り強度向上に寄与することができる、クランク軸における油孔構造を提供するこ とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、クランク軸に、そのクランクウエブを挟 んで隣合うクランクジャーナル部及びクランクピン部の両外周面間に亘って直線 状に延びる油孔を、該油孔がクランクピン部の軸線を通らないようにその軸線の 一方側にオフセットさせて穿設した、クランク軸における油孔構造において、ク ランクピン部外周面における前記油孔の開口縁部の、少なくとも前記一方側の端 部に、該端部の応力集中を低減するための凹部を形成したことを第１の特徴とし 、またクランク軸に、そのクランクウエブを挟んで隣合うクランクジャーナル部 及びクランクピン部の両外周面間に亘って直線状に延びる油孔を、該油孔がクラ ンクジャーナル部の軸線を通らないようにその軸線の一方側にオフセットさせて 穿設した、クランク軸における油孔構造において、クランクジャーナル部外周面 における前記油孔の開口縁部の、少なくとも前記一方側の端部に、該端部の応力 集中を低減するための凹部を形成したことを第２の特徴とし、更に前記油孔の開 口縁部が円形となるように前記凹部を形成したことを第３の特徴とする。

【０００７】

【実施例】

先ず、図１〜３を参照して本考案の第１実施例について説明する。先ず図１に おいて内燃機関用のクランク軸Ｃは、従来周知のように相互に間隔をおいて同一 軸線上に並ぶ複数のクランクジャーナル部Ｊと、その相隣るクランクジャーナル 部Ｊ間にそれぞれ位置する複数対のクランクウエブＷと、その各対のクランクウ エブＷ相互間にそれぞれ位置し前記クランクジャーナル部Ｊの軸線Ｏ_J に対し一 定量オフセットした複数のクランクピン部Ｐとを一体的に結合して構成されてい る。

【０００８】 このクランク軸Ｃには、その一部のクランクジャーナル部Ｊとこれにクランク ウエブＷを挟んで隣接するクランクピン部Ｐとの各外周面相互間に亘って延びる 油孔１が穿設されている。その各油孔１は、クランクジャーナル部Ｊの軸線Ｏ_J に対し傾斜して直線状に、しかも該油孔１がクランクピン部の軸線Ｏ_P を通らな いよう該軸線Ｏ_P の一方側（図２で右斜め下側）に比較的大きくオフセットして 形成される。而してそれら油孔１の特設によれば、クランクジャーナル部Ｊ及び クランクピン部の外周面相互間が常時連通され、その間に潤滑油をスムーズに流 通させることができる。

【０００９】 クランクピン部Ｐの外周面における油孔１の開口縁部１ａの、前記一方側（即 ち該クランクピン部Ｐの軸線Ｏ_P に対し油孔１がオフセットする側）の端部には 、該端部の応力集中を低減するための凹部４ａが設けられている。この凹部４ａ は、本実施例では三日月状の凹曲面に形成されており、従って油孔１の前記開口 縁部１ａの全体形状は図３に示す如く長手方向両側がくびれた略長円形となる。

【００１０】 また各クランクジャーナル部Ｊ及びクランクピン部Ｐには、それらをその軸線 方向にそれぞれ貫通する半月状の中空孔２，３がそれぞれ形成されており、その 各中空孔２，３は、それらの弦が前記油孔１を避けるべく該油孔１と略平行とな るように配設される。尚、上記中空孔２，３は、図示例のように各クランクジャ ーナル部Ｊ及びクランクピン部Ｐの軸方向全長に亘り断面半月状に形成してもよ いし、或いは油孔１に対応する部分だけを該油孔１を避けるべく断面半月状とし 残余の部分は断面円形としてもよい。

【００１１】 次に前記実施例の油孔構造の加工手順を説明する。先ずブランク加工されたク ランク軸素材に対しそのクランクピン部Ｐの外方より、油孔１の加工予定位置の 延長線上に配した第１のドリルＤ₁ を以て油孔１を、該油孔が中空孔２，３を迂 回しクランクピン部Ｐの軸線Ｏ_P を通らないように該軸線Ｏ_P の一方側にオフセ ットさせて穿設加工する。次いでクランクピン部Ｐ外周面における油孔１の開口 縁部１ａの、前記一方側の端部（図３における仮想線ｅを参照）に対し、第１の ドリルＤ₁ と略等径の第２のドリルＤ₂ を以てクランクピン部Ｐの外周面と垂直 またはそれに近い角度でドリル加工して前記凹部４ａを穿設する。このような凹 部４ａの特設によれば、油孔１の開口縁部１ａの、前記一方側の端部の先鋭部分 が削ぎ落とされて、該開口縁部１ａにおける応力集中を容易に低減することがで き、これにより、油孔構造を特別に複雑化することなくクランクピン部Ｐの捩り 強度を効果的に高めることができる。

【００１２】 更に油孔１に対する上記ドリル加工が全て終了した後で、該油孔１に対しリー マ加工し次いで該油孔１の両端開口縁部をロール加工して該開口縁部を仕上げ加 工し、しかる後にクランク軸Ｃの外面を研磨しラッピングする。

【００１３】 図４のグラフは、以上のようにして得られたクランク軸と従来例との各クラン クピン部の捩り強度を対比させた実験結果の一例を示すものである。このグラフ によれば、油孔１の開口縁部１ａに前述の凹部４ａを設けた本考案のものの方が 従来例のものよりもクランクピン部の捩り強度が高いことが明らかであり、更に その捩り強度は本考案のものにロール強化を施したものの方が一層高いことも明 らかである。

【００１４】 また図５及び図６には、本考案の第２実施例が示されており、このものでは、 油孔１の開口縁部１ａにおける応力集中低減のための凹部の構造においてのみ前 実施例と相違している。即ちこの実施例のものでも、油孔１は、クランクピン部 Ｐの軸線Ｏ_P を通らないよう該軸線Ｏ_P の一方側にオフセットしているが、その 油孔１の開口縁部１ａの、少なくとも前記一方側の端部に設けられる凹部４ａ′ は、該開口縁部１ａの全体形状が円形となるよう大径の三日月状凹曲面に形成さ れる。

【００１５】 次にこの第２実施例に係る油孔構造の加工手順を説明する。先ずクランク軸素 材に対しそのクランクピン部Ｐの外方より、前記第１のドリルＤ₁ よりも少なく とも１．５倍の大きさの第３のドリルＤ₃ を以て油孔１よりも大径の下孔５を加 工する。この場合において、クランクピン部Ｐ外周面における下孔５の円形をな す開口縁部は、該下孔５を形成しない場合に想定される油孔１の長円形をなす開 口縁部（図６に二点鎖線で示す仮想線を参照）に対し前記一方側にオフセットさ せるようにする。尚、この下孔加工は、クランクピン部Ｐの外周面に対し垂直ま たはそれに近い角度で行われる。

【００１６】 次いでその下孔５の開口部を通してクランクピン部Ｐの外方より、油孔１の加 工予定位置の延長線上に配した第１のドリルＤ₁ を以てクランク軸素材に対し油 孔１を追加工する。かくして上記下孔５の内周部がそのまま前記凹部４ａ′を構 成し、この凹部４ａ′の特設によれば、油孔１の開口縁部１ａにおける、前記一 方側の端部（図６の符号ｅは当該端部の、凹部４ａ′が特設されない場合の輪郭 を示す）を含む略全周域で先鋭部分が削ぎ落とされるから、該開口縁部１ａの周 方向広範囲に亘って応力集中を低減することができる。

【００１７】 尚、この第２実施例のものでも、ドリル加工後、前述のロールまたはブラスト による強化手法を付加すれば、油孔１の開口縁部１ａに対する一層の強度アップ を達成し得ることが実験により確認された。

【００１８】 また本考案の油孔構造は、以上の実施例に示した如くクランクピン部Ｐ外周面 側の油孔開口縁部１ａにだけ限定して適用されるものではなく、クランクジャー ナル部Ｊ外周面側の油孔開口縁部１ｂにも適用可能である。即ち、図７には本考 案の第３実施例が示されており、この実施例では、油孔１がクランクジャーナル 部Ｊの軸線Ｏ_J を通らないよう該軸線Ｏ_J の一方側（図７で左斜め上側）に比較 的大きくオフセットして形成される。そしてそのクランクジャーナル部Ｊ外周面 における油孔開口縁部１ｂの、前記一方側（即ち該クランクジャーナル部Ｊの軸 線Ｏ_J に対し油孔１がオフセットする側）の端部には、該端部の応力集中を低減 するための凹部４ｂが設けられており、この凹部４ｂは、第１実施例の前記凹部 ４ａと全く同様の構造とされ、その加工手順も全く同様である。而してこの実施 例の油孔構造によれば、上記凹部４ｂの特設に伴い、クランクジャーナル部Ｊの 外周面の油孔開口縁部１ｂにおける応力集中を容易に低減することができる。

【００１９】 尚、上記第３実施例のようなクランクジャーナル部Ｊ外周面の油孔開口縁部１ ｂにおける凹部４ｂの構造に代えて、前述の第２実施例に示す凹部４ａ′の如く 油孔開口縁部１ｂ全体が油孔１の中間部内径よりも大径の円形となるように応力 集中低減用凹部（図示せず）を形成してもよい。

【００２０】 尚また、以上の実施例では、油孔１のクランクピン部Ｐ側の開口縁部１ａとク ランクジャーナル部Ｊ側の開口縁部１ｂの何れか一方にだけ本考案の応力集中低 減用凹部を設けたものを示したが、必要に応じてその両方の開口縁部１ａ，１ｂ にそれぞれ本考案の応力集中低減用凹部を設けてもよいことは勿論である。

【００２１】

【考案の効果】

以上のように本考案の第１の特徴によれば、クランク軸に穿設されてそのクラ ンクジャーナル部及びクランクピン部の両外周面間に亘って直線状に延びる油孔 を、該油孔がクランクピン部の軸線を通らないようその軸線の一方側にオフセッ トさせたにも拘わらず、そのクランクピン部外周面における前記油孔の開口縁部 の、少なくとも前記一方側の端部には、該端部の応力集中を低減するための凹部 を形成したので、上記油孔のドリル加工とは別に上記凹部を単に機械加工するだ けで、クランクピン部外周面の油孔開口縁部における応力集中を容易に低減する ことができ、従って油孔構造を特別に複雑化することなくクランクピン部の捩り 強度を効果的に高めることができる。

【００２２】 また本考案の第２の特徴によれば、クランク軸に穿設されてそのクランクジャ ーナル部及びクランクピン部の両外周面間に亘って直線状に延びる油孔を、該油 孔がクランクジャーナル部の軸線を通らないようその軸線の一方側にオフセット させたにも拘わらず、そのクランクジャーナル部外周面における前記油孔の開口 縁部の、少なくとも前記一方側の端部には、該端部の応力集中を低減するための 凹部を形成したので、上記油孔のドリル加工とは別に上記凹部を単に機械加工す るだけで、クランクジャーナル部外周面の油孔開口縁部における応力集中を容易 に低減することができ、従って油孔構造を特別に複雑化することなくクランクジ ャーナル部の捩り強度を効果的に高めることができる。

【００２３】 また本考案の第３の特徴によれば、前記油孔の開口縁部が円形となるように前 記凹部が形成されるので、該凹部の内径に外径が略等しいドリルによって、該凹 部を簡単に穿設加工することができ、しかも該油孔開口縁部の周方向広範囲に亘 って応力集中を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示すクランク軸の全体側
面図

【図２】図１の２−２矢視拡大断面図

【図３】図２の３矢視拡大図

【図４】本考案と従来例とのクランクピン部の捩り強度
の比較を示すグラフ

【図５】本考案の第２実施例を示す、図２と同様の断面
図

【図６】図５の６矢視拡大図

【図７】本考案の第３実施例を示す、図２と同様の断面
図

【図８】従来例を示す、図２と同様の断面図

【符号の説明】

Ｃ クランク軸 Ｊ クランクジャーナル部 Ｐ クランクピン部 Ｏ_P クランクピン部の軸線 Ｏ_J クランクジャーナル部の軸線 １ 油孔 １ａ クランクピン部外周面における油孔の開口
縁部 １ｂ クランクジャーナル部外周面における油孔
の開口縁部 ４ａ 凹部 ４ａ′ 凹部 ４ｂ 凹部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸（Ｃ）には、そのクランクウ
   エブ（Ｗ）を挟んで隣合うクランクジャーナル部（Ｊ）
   及びクランクピン部（Ｐ）の両外周面間に亘って直線状
   に延びる油孔（１）を、該油孔（１）がクランクピン部
   （Ｐ）の軸線（Ｏ_P ）を通らないようにその軸線
   （Ｏ_P ）の一方側にオフセットさせて穿設した、クラン
   ク軸における油孔構造において、クランクピン部（Ｐ）
   外周面における前記油孔（１）の開口縁部（１ａ）の、
   少なくとも前記一方側の端部には、該端部の応力集中を
   低減するための凹部（４ａ，４ａ′）を形成したことを
   特徴とする、クランク軸における油孔構造。
2. 【請求項２】 クランク軸（Ｃ）には、そのクランクウ
   エブ（Ｗ）を挟んで隣合うクランクジャーナル部（Ｊ）
   及びクランクピン部（Ｐ）の両外周面間に亘って直線状
   に延びる油孔（１）を、該油孔（１）がクランクジャー
   ナル部（Ｊ）の軸線（Ｏ_J ）を通らないようにその軸線
   （Ｏ_J ）の一方側にオフセットさせて穿設した、クラン
   ク軸における油孔構造において、クランクジャーナル部
   （Ｊ）外周面における前記油孔（１）の開口縁部（１
   ｂ）の、少なくとも前記一方側の端部には、該端部の応
   力集中を低減するための凹部（４ｂ）を形成したことを
   特徴とする、クランク軸における油孔構造。
3. 【請求項３】 前記油孔（１）の開口縁部（１ａ，１
   ｂ）が該油孔（１）の中間部内径よりも大径の円形とな
   るように前記凹部（４ａ′）が形成されたことを特徴と
   する、請求項１又は２に記載のクランク軸における油孔
   構造。