JPH0679406A - 内燃機関用クランクシャフト素材および成形用金型 - Google Patents

内燃機関用クランクシャフト素材および成形用金型

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JPH0679406A
JPH0679406A JP23663892A JP23663892A JPH0679406A JP H0679406 A JPH0679406 A JP H0679406A JP 23663892 A JP23663892 A JP 23663892A JP 23663892 A JP23663892 A JP 23663892A JP H0679406 A JPH0679406 A JP H0679406A
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JP
Japan
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crank
internal combustion
combustion engine
crankshaft
facing
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JP23663892A
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English (en)
Inventor
Toshiichi Takeuchi
敏一 竹内
Yasushi Kawahito
康 川人
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造後の離型過程、それに次ぐ熱処理過程に
おいて曲がりを発生することのない内燃機関用鋳物製ク
ランクシャフト素材を提供する。 【構成】 相対向する一対のクランクアーム2の一端部
間にクランクピン3を架設した内燃機関用鋳物製クラン
クシャフト素材1であって、クランクピン3に、その半
径方向に延びると共に両側のクランクアーム2の対向面
7に連設される薄肉の補強リブ81 を突設する。補強リ
ブ81 は両クランクアーム2の開き阻止効果を発揮して
クランクシャフト素材1の曲がりを防止する。また補強
リブ81 は薄肉であるから、その除去は容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用クランクシ
ャフト素材、特に、相対向する一対のクランクアーム
と、両クランクアームの一端部間に架設されたクランク
ピンとを備え、鋳造法および鍛造法の何れか一方の成形
法により製造されたクランクシャフト素材および成形用
金型に関する。
【0002】
【従来の技術】この種クランクシャフト素材は、鋳造ま
たは鍛造後の離型過程、それに次ぐ熱処理過程において
両クランクアーム間が開き傾向になる、といった変形を
生じるためクランクシャフト素材が曲がりを発生し易
い。そこで従来は熱処理後のクランクシャフト素材に熱
間矯正加工を施すことが必須とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら熱間矯正
加工を必須要件にすると、それに応じて設備コストおよ
び作業工数が増すため、クランクシャフトの生産コスト
が上昇する、という問題がある。
【0004】本発明は前記に鑑み、鋳造または鍛造後の
離型過程等における曲がりの発生を防止し得るようにし
た前記クランクシャフト素材およびその素材を容易に製
造することのできる成形用金型を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、相対向する一
対のクランクアームと、両クランクアームの一端部間に
架設されたクランクピンとを備え、鋳造法および鍛造法
の何れか一方の成形法により製造された内燃機関用クラ
ンクシャフト素材において、前記クランクピンに、その
半径方向に延びると共に両側のクランクアームの対向面
に連設される薄肉の補強リブを突設したことを特徴とす
る。
【0006】本発明は、相対向する一対のクランクアー
ムと、両クランクアームの一端部間に架設されたクラン
クピンとを備え、前記クランクピンに、その半径方向に
延びると共に両側のクランクアームの対向面に連設され
る薄肉の補強リブを突設した内燃機関用クランクシャフ
ト素材を鋳造法および鍛造法の何れか一方の成形法によ
り製造するための成形用金型であって、クランクシャフ
ト素材成形用キャビティをクランクシャフト素材軸線方
向に二等分する合せ面を備えた一対の型半体より構成し
たことを特徴とする。
【0007】
【作用】クランクシャフト素材において、前記のように
クランクピンに補強リブを突設すると、鋳造または鍛造
後における離型過程、それに次ぐ熱処理過程で補強リブ
が両クランクアームの開きを阻止する効果を発揮するの
で、クランクシャフト素材の曲がりを確実に防止するこ
とができる。また熱処理後においては、補強リブをハン
マ等により叩けば、その補強リブは薄肉なので容易に破
壊除去される。
【0008】前記金型によれば、前記構成のクランクシ
ャフト素材を容易に量産することができる。また両型半
体は合せ面を介して対称関係にあるので、金型の構造が
簡素化される。
【0009】
【実施例】図1,図2は、4気筒内燃機関用鋳物製クラ
ンクシャフト素材1の第1実施例を示し、そのクランク
シャフト素材1は、相対向する一対のクランクアーム2
と両クランクアーム2の一端部間に架設されたクランク
ピン3とよりなるクランク部41 〜44 を内燃機関の気
筒数に応じて備え、相隣る両クランク部41 〜44の隣
接する一方のクランクアーム2の中央部相互間はクラン
クジャーナル5により連結され、また最外側の両クラン
クアーム2にも同様にクランクジャーナル5が設けられ
る。これらクランクジャーナル5は同軸上に位置する。
各クランクアーム2の他端部側はバランスウエイト6に
形成される。
【0010】各クランク部41 〜44 におけるクランク
ピン3に、その半径方向に延びると共に両側のクランク
アーム2の対向面7に連設される薄肉の補強リブ81
突設される。各補強リブ81 はクランクシャフト素材1
の鋳造過程で成形されたものである。
【0011】最外側の両クランク部41 ,44 と内側の
両クランク部42 ,43 とは、それらの向きがクランク
シャフト素材軸線(クランクジャーナル軸線と同じ)a
回りに相互に180°ずれるように配設される。最外側
の両クランク部41 ,44 におけるクランクピン3は同
軸上に在り、また内側の両クランク部42 ,43 におけ
るクランクピン3も同軸上に在る。図2に明示するよう
に、クランクシャフト素材軸線aとその両側の両クラン
クピン軸線bは、同一の平面c上に在り、また各補強リ
ブ81 は平面cで二等分される位置にある。したがっ
て、クランクシャフト素材1は平面cでその軸線a方向
に二等分される。このような各構成部分(クランクアー
ム2、補強リブ81 等)の配置関係は、後述する他の実
施例において同じである。各クランクアーム2の対向面
7はクランクピン3に装着されるコンロッド大端部用軸
受9の環状端面10と対向する被加工面11を含み、こ
の被加工面11内に補強リブ81 の連設端部が配設され
る。
【0012】前記のようにクランクピン3に補強リブ8
1 を突設すると、鋳造後における離型過程、それに次ぐ
熱処理過程で補強リブ81 が両クランクアーム2の開き
を阻止する効果を発揮するので、クランクシャフト素材
1の曲がりを確実に防止することができる。また熱処理
後においては、補強リブ81 をハンマ等により叩けば、
その補強リブ81 は薄肉なので容易に破壊除去される。
そして、各クランクアーム2に残置された補強リブ81
の痕跡部分は被加工面11に対する機械加工によって容
易に除去され、図3に示すクランクシャフト12が得ら
れる。
【0013】図4,図5はクランクシャフト素材1を成
形、図示例では鋳造するための金型13を示し、その金
型13は合せ面14を持つ一対の型半体15より構成さ
れる。金型13の上下方向に延びるクランクシャフト素
材成形用キャビティ16の下部に、金型13上面に存す
る受け口17が湯口18、湯道19および堰20を介し
て連通し、またキャビティ16の上部に、金型13上面
に開口するガス抜き孔21が連通する。
【0014】キャビティ16は、クランクシャフト素材
1に対応して4つのクランク部成形領域221 〜224
を有し、各クランク部成形領域221 〜224 は一対の
クランクアーム成形部23とそれらを連通するクランク
ピン成形部24とよりなる。また各クランク部成形領域
221 〜224 において、両クランクアーム成形部23
とクランクピン成形部24に連通するように補強リブ成
形領域251 が配設される。さらに相隣る両クランク部
成形領域22の隣接する一方のクランクアーム成形部2
3相互間を連通するようにクランクジャーナル成形領域
26が配設され、また最外側の両クランクアーム成形部
23にそれぞれ連通するようにクランクジャーナル成形
領域26が配設される。合せ面14は、図2における前
記平面cと同一面上に在り、したがって合せ面14によ
りキャビティ16はクランクシャフト素材軸線a方向に
二等分される。
【0015】このような金型13によれば、前記構成の
クランクシャフト素材1を容易に量産することができ
る。またキャビティ16において、補強リブ成形領域2
1 がクランクピン成形部24に連通しているので、そ
の分クランクピン成形部24の断面積が増すことにな
り、クランクピン成形部24が比較的容量の大きな両ク
ランクアーム成形部23の一側に偏って位置しているに
も拘らず、下部のクランクアーム成形部23から上部の
クランクアーム成形部23への溶湯の流れをスムーズに
し、これにより各クランクアーム成形部23の湯回り性
を良好にして鋳造欠陥の発生を防止することができる。
【0016】また両型半体15は合せ面14を介して対
称関係にあるので金型13の構造を簡素化することがで
き、その上補強リブ成形領域251 の半部は合せ面14
に開口しているので、既存の金型に補強リブ成形領域2
1 を刻設して本発明に係る金型13を容易に製作する
ことができる、といった利点もある。
【0017】図6,図7は鋳物製クランクシャフト素材
1の第2実施例を示し、クランクピン3だけでなく、相
隣る両クランク部41 〜44 間に存する各クランクジャ
ーナル5にも、その半径方向に延びると共に両側のクラ
ンクアーム2の対向面27に連設される一対の薄肉の補
強リブ82 を突設したものである。各補強リブ82 はク
ランクシャフト素材1の鋳造過程で成形される。図7に
明示するように、各クランクアーム2の対向面27はク
ランクジャーナル5に装着されるクランクシャフト支持
用軸受28の環状端面29と対向する被加工面30を含
み、この被加工面30内に補強リブ82 の連設端部が配
設される。
【0018】このように構成すると、クランクピン3の
補強リブ81 による前記効果に加えて、クランクジャー
ナル5の両補強リブ82 が同様の効果を発揮するので、
クランクシャフト素材1の曲がりを確実に防止すること
ができ、また補強リブ82 の痕跡部分も被加工面30に
対する機械加工時に容易に除去される。
【0019】図8,図9は、図6,図7に示したクラン
クシャフト素材1を鋳造するための金型13の一部を示
す。本実施例では、一対の補強リブ成形領域252 がク
ランクジャーナル成形領域26にも連通しているので、
その分クランクジャーナル成形領域26の断面積が増す
ことになり、図4,図5例による効果に加えて、例えば
下部のクランク部成形領域223 におけるクランクアー
ム成形部23から上部のクランク部成形領域222 にお
けるクランクアーム成形部23への溶湯の流れをスムー
ズにすることができる、といった効果を奏する。
【0020】図10,図11は鋳物製クランクシャフト
素材1の第3実施例を示し、各クランク部41 〜44
補強リブ83 をクランクアーム2の対向面7外周部まで
延設したものである。このように構成すると、補強リブ
3 による両クランクアーム2間の開き阻止効果を、図
1,図2の場合よりも一層向上させることができる。
【0021】図12,図13は、図10,図11に示し
たクランクシャフト素材1を鋳造するための金型13の
一部を示す。この場合、各クランク部成形領域221
22 4 における両クランクアーム成形部23間が、補強
リブ成形領域253 およびクランクピン成形部24を介
し略全長に亘って連通しているので、下部のクランクア
ーム成形部23から上部のクランクアーム成形部23へ
の溶湯の流れをスムーズにすることができる。
【0022】図14,図15は鋳物製クランクシャフト
素材1の第4実施例を示し、各クランク部41 〜44
おける補強リブ83 だけでなく、相隣る両クランク部4
1 ,44 間に存する両補強リブ84 をクランクアーム2
の対向面27外周部まで延設したものである。このよう
に構成すると、クランクピン3に付設された補強リブ8
3 と各クランクジャーナル5に付設された両補強リブ8
4 との協働でクランクシャフト素材1の曲がりを確実に
防止することができる。
【0023】図16,図17は、図14,図15に示し
たクランクシャフト素材1を鋳造するための金型13の
一部を示す。この場合、各クランク部成形領域221
22 4 における両クランクアーム成形部23間が、補強
リブ成形領域253 およびクランクピン成形部24を介
し略全長に亘って連通しているだけでなく、相隣る上部
のクランク部成形領域221 〜223 の下部のクランク
アーム成形部23および下部のクランク部成形領域22
2 〜224 の上部のクランクアーム成形部23間が、両
補強リブ成形領域254 およびクランクジャーナル成形
領域26を介し略全長に亘って連通しているので、各ク
ランク部成形領域221 〜224 における下部のクラン
クアーム成形部23から上部のクランクアーム成形部2
3への溶湯の流れおよび下部のクランク部成形領域22
2 〜224 における上部のクランクアーム成形部23か
ら上部のクランク部成形領域221 〜223 における下
部のクランクアーム成形部23への溶湯の流れをスムー
ズにすることができる。
【0024】なお、クランクシャフト素材1は鍛造法の
適用下でも製造される。この場合にも金型のキャビティ
形状は前記各種実施例の場合と同じである。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、鋳造または鍛造後の離
型過程、それに次ぐ熱処理過程において曲がりの発生を
防止し得るクランクシャフト素材を提供することができ
る。
【0026】また本発明によれば、前記クランクシャフ
ト素材を容易に量産し得る構造簡素な成形用金型を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】クランクシャフト素材の第1実施例を示す正面
図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】クランクシャフトの正面図である。
【図4】金型の第1実施例を示す要部破断正面図であ
る。
【図5】図4の5−5線断面図である。
【図6】クランクシャフト素材の第2実施例を示す正面
図である。
【図7】図6の7−7線断面図である。
【図8】金型の第2実施例を示す要部正面図である。
【図9】図8の9−9線断面図である。
【図10】クランクシャフト素材の第3実施例を示す要
部正面図である。
【図11】図10の11−11線断面図である。
【図12】金型の第3実施例を示す要部正面図である。
【図13】図12の13−13線断面図である。
【図14】クランクシャフト素材の第4実施例を示す要
部正面図である。
【図15】図14の15−15線断面図である。
【図16】金型の第4実施例を示す要部正面図である。
【図17】図16の17−17線断面図である。
【符号の説明】
1 クランクシャフト素材 2 クランクアーム 3 クランクピン 41 〜44 クランク部 5 クランクジャーナル 7,27 対向面 81 〜84 補強リブ 9,28 軸受 10,29 環状端面 11,30 被加工面 13 金型 14 合せ面 15 型半体 16 クランクシャフト素材成形用キャビティ 251 〜254 補強リブ成形領域 a クランクシャフト素材軸線

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対向する一対のクランクアーム(2)
    と、両クランクアーム(2)の一端部間に架設されたク
    ランクピン(3)とを備え、鋳造法および鍛造法の何れ
    か一方の成形法により製造された内燃機関用クランクシ
    ャフト素材において、前記クランクピン(3)に、その
    半径方向に延びると共に両側のクランクアーム(2)の
    対向面(7)に連設される薄肉の補強リブ(81
    3 )を突設したことを特徴とする内燃機関用クランク
    シャフト素材。
  2. 【請求項2】 相対向する一対のクランクアーム(2)
    と両クランクアーム(2)の一端部間に架設されたクラ
    ンクピン(3)とよりなるクランク部(41〜44 )を
    内燃機関の気筒数に応じて備え、相隣る両クランク部
    (41 〜44 )の隣接する一方のクランクアーム(2)
    相互間に、それらを連結するクランクジャーナル(5)
    を設け、鋳造法および鍛造法の何れか一方の成形法によ
    り製造された内燃機関用クランクシャフト素材におい
    て、前記クランクピン(3)およびクランクジャーナル
    (5)に、それらの半径方向に延びると共に両側のクラ
    ンクアーム(2)の対向面(7,27)に連設される薄
    肉の補強リブ(81 〜84 )を突設したことを特徴とす
    る内燃機関用クランクシャフト素材。
  3. 【請求項3】 前記クランクピン(3)およびクランク
    ジャーナル(5)に装着される軸受(9,28)の環状
    端面(10,29)と対向する前記クランクアーム
    (2)の被加工面(11,30)内に、前記補強リブ
    (81 ,82 )の連設端部を配設した、請求項1または
    2記載の内燃機関用クランクシャフト。
  4. 【請求項4】 前記補強リブ(83 ,84 )を前記クラ
    ンクアーム(2)の対向面(7,27)外周部まで延設
    した、請求項1または2記載の内燃機関用クランクシャ
    フト素材。
  5. 【請求項5】 相対向する一対のクランクアーム(2)
    と、両クランクアーム(2)の一端部間に架設されたク
    ランクピン(3)とを備え、前記クランクピン(3)
    に、その半径方向に延びると共に両側のクランクアーム
    (2)の対向面(7)に連設される薄肉の補強リブ(8
    1 ,83 )を突設した内燃機関用クランクシャフト素材
    (1)を鋳造法および鍛造法の何れか一方の成形法によ
    り製造するための成形用金型であって、クランクシャフ
    ト素材成形用キャビティ(16)をクランクシャフト素
    材軸線(a)方向に二等分する合せ面(14)を備えた
    一対の型半体(15)より構成したことを特徴とする成
    形用金型。
  6. 【請求項6】 相対向する一対のクランクアーム(2)
    と両クランクアーム(2)の一端部間に架設されたクラ
    ンクピン(3)とよりなるクランク部(41〜44 )を
    内燃機関の気筒数に応じて備え、相隣る両クランク部
    (41 〜44 )の隣接する一方のクランクアーム(2)
    相互間に、それらを連結するクランクジャーナル(5)
    を設け、前記クランクピン(3)およびクランクジャー
    ナル(5)に、それらの半径方向に延びると共に両側の
    クランクアーム(2)の対向面(7,27)に連設され
    る薄肉の補強リブ(81 〜84 )を突設した内燃機関用
    クランクシャフト素材(1)を鋳造法および鍛造法の何
    れか一方の成形法により製造するための成形用金型であ
    って、クランクシャフト素材成形用キャビティ(16)
    をクランクシャフト素材軸線(a)方向に二等分する合
    せ面(14)を備えた一対の型半体(15)より構成し
    たことを特徴とする成形用金型。
  7. 【請求項7】 前記補強リブ(83 ,84 )が前記クラ
    ンクアーム(2)の対向面(7,27)外周部まで延び
    るように、前記キャビティ(16)の補強リブ成形領域
    (253 ,254 )が形成されている、請求項5または
    6記載の成形用金型。
JP23663892A 1992-09-04 1992-09-04 内燃機関用クランクシャフト素材および成形用金型 Pending JPH0679406A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324942B1 (en) 1999-01-13 2001-12-04 Isuzu Motors Limited Engine crankshaft made by forging
KR100387465B1 (ko) * 2000-12-21 2003-06-18 현대자동차주식회사 브이형 6기통 엔진 크랭크 샤프트의 카운터 웨이트 구조

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US6324942B1 (en) 1999-01-13 2001-12-04 Isuzu Motors Limited Engine crankshaft made by forging
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