JPS601423A - 内周面を線条焼入れした内燃機関の回転摺接部 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の回転摺接部の構造に関する。

例えば、第１図に示されるような連接棒大端部□（１）
とクランクシャフト（２）との結合部分においｔは、ク
ランクピン（３）が上記連接棒大端部（１１に形成され
たクランクビン孔（４）に挿入されている。このクラン
クピン穴（４）内周面には、耐摩耗性を向上させるラン
クピンメタル（５）にクランクピン（３）を摺接させる
ことが行なわれている。しかしながら、このクランクピ
ンメクル（５）背面とクランクピン穴（４）との密着が
悪いと熱伝達不良による焼付きが生じるのみならず、特
１こ、連接棒大端部（１１においては、機関爆発力の繰
り返し衝撃εこよる疲労の問題がある。

本発明は、このような問題を解決するために、鋼材ある
いは特殊鋳鉄等の焼入れ可能な素材からなる連接棒大端
部等の回転摺接部内周面を焼入れ硬化することによって
、耐摩耗性を改善して、第２図に示されるよ′うに、メ
タルを不要と瞳上記従来例のような欠点を解消せんとし
たものである。

本発明の構成を図示の一実施例に基づいて説明する。＠
ａ図で示すよう１こ、連接棒大端部（、）のクランクピ
ン穴（４）内周面に、クランクピン（３）摺動方向と直
角な方向の線条の焼入れ硬化部（６１（６）・・・・・
・を、第４図及び第５図の如く、一定間隔Ｓをおいて円
一方向に並列して施すことにより、これら線条の焼入れ
硬化部（６）　＋６）間に、同じく線条の未硬化部（７
）（７）・・・を”残□すもめで蕪□る。このように、
焼入れ硬化部（６１（６）・・・を線条として未硬化部
（７）’（？）・・・を残した理由は次のとおりである
。

■、ツクランクピン穴４）摺動面には潤滑油が供給され
るが、このクランクビン穴（４）内周の全周に渡って焼
入れ硬化を行なうと、潤滑油中に混ざった硬質異物が摺
動面に埋没されず、そのため、摩耗を助長し、あるいは
、焼付きを発生するという欠点があるが、未硬化部（７
）を残すことによって、このような潤滑油中の硬質異物
が該未硬化部（７）に埋没するため、摺動面を傷つけて
摩耗を助長したり焼付きを生ずるといった欠点が解消さ
れる。

■、軟、らかい未硬化部（７）が摩耗することによって
、第６図の如く、運転初期に凹部（８）を形成し、これ
が油溜としての機能を発揮し、潤滑が良好となり、耐摩
耗性、耐焼付性がより改善される。

なお、上記において、焼入れ硬化部（６）の幅Ｂは一般
にレーザ焼入れの場合で、０．１〜３鶴程度であり、ま
た、未硬化部（７）のＩＩｖｉＳは小さいと技術的に困
難で、他方、余り大きすぎると焼入れ硬化の効果が減少
するため、結局幅Ｂに対し、Ｓ　＝０．０１〜２ＯＢの
範囲に止められる。更に、硬化深さは、摩耗限界深さく
摩耗して隙間が大きくなり機関に支障を及ぼさない範囲
）に若干余裕を見込んだ深さとする。この場合、あまり
深すぎると残留応力を生じ、かつ、変形を起こすので好
ましくなく、結局、機関の大きさにもよるが、ｈ＝０．
１〜１１麟の範囲が好ましい。また、焼入れ方法として
は、レーザ光線による方法や高周波焼入れを行な゛う方
法が挙げられるが、中小形のものではレーザ焼入れ以外
は困難である。また、第７図に示すように、硬化部（６
）　（６１が互いに交差するように、クランクピン穴（
４）内周面に線条焼入れを施してもよい。

第８図は、本発明の他の実施例を示したものであって、
焼入れ硬化部（６）を形成する円周方向の範囲を、摩耗
量の大きい部分に局部的に行なうことによって、焼入れ
工数を低減しコスト低下を図ると同時に、焼入れによる
残留応力を極力減少するようにしたものである。即ち、
クランクピン穴（４）内周面の摩耗は、機関の爆発力を
受けるクランクピン穴（４）上部側と慣性力を受りるク
ランクピン穴（４）下部側において犬であり、そのため
、この実施例では、爆発力を受ける上部側に角度θｐの
範囲で、慣性力をうける下部側を角度θ■の範囲で焼入
れ硬化を行なったものである。この場合の焼入れ硬化部
（６）の形成範囲θｐ及びθＩは、高速機関では、 θｐ−３０〜１２０゜ θｌ−３０〜１２０゜ とされ、慣性力の少ない低速機関においては、θｐ−３
０〜１５０゜ θＩ＝０〜９０゜ の範囲に施される。

第１０図及び第１１図は、前記焼入れ硬化部（６）をク
ランクビン（３）摺動方向と直角な方向の全長に渡って
行なった場合に、その両端部に生ずる不都合を解消する
ための手段を示している。このように焼入れ硬化部（６
）を全長に渡って行なうと、第９図で示すように、両端
部が加熱されて、この端部の硬化深さｈ′が他の部分の
硬化深さｈより大となり、そのため、焼割れや強度低下
の問題を生ずる。第１０図では、このような問題を解決
するため、両端部を長さｒだけ残して焼入れ硬化を行な
ったものであり、第１１図では、端部の隅角部を予め角
度θ（３０〜６０°）の面取りを行なって、レーザ照射
時、この面取り部でレーザ光を図の如く反射させ、受熱
率を低下させ、焼入れ硬化を防ぐようにしたものである
。

第１２図〜第１４図は、第１２図の如く連接棒の小端部
（図示せず）に潤滑油を供給する連通孔（８）を有する
ものにおいて、その連通孔（８）内端面に発生ずる同様
の焼入れ加熱防止手段を示したものである。第１３図は
、第１０図と同しく連通孔（８）の周囲を残して焼入れ
硬化部をしたものであり、第１４図は、第１１図と同様
に、連通孔（８）の端部の角部を面取りして、受熱率を
低−Ｆさせたものである。

第１６図には、上述の連接棒大端部以外の別の実施例に
ついて示す。即ち、第１５図に示されるように、シリン
ダブロック（９）に設けられたカム軸軸受穴（１０）内
をカム軸（１１）が高速回転をすることになる。而して
、特に鋳鉄等で形成されたシリンダブロック（９）にお
いては、カム軸軸受穴（１０）内周面に別体メタル（１
２）を圧入して耐摩耗性を向上させている。そこで、こ
のようなカム軸軸受穴（１０）内周面に、第１６図に示
されるように、前記第３図以下と同様にし°ζ、カム軸
（１１）の回転摺動方向を横切るように線条焼入れをす
ることにより、耐摩耗性を向上させて別体メタル（１２
）を不要にしたものである。

以上説明したように、本発明によれば、回転摺接部内周
面を線条に焼入れ硬化することによって、耐摩耗性を向
上させるのみならず、メタルを挿入することを必要とし
ないから工数も削減できコストダウンに寄与することが
できる。更に、本発明では、このような焼入れ硬化部を
回転摺動方向を横切るような複数条の線条に施している
から、前記■及び■で述べたように、潤滑油中の硬質異
物による摺動面の焼付き防止及び未硬化部の摩耗による
油溜としての潤滑性能の向上により、全体に潤滑性能が
良好で摩耗が少ないという顕著な効果がある。

特に、連接棒大端部のような繰り返し衝撃を受けるよう
な回転摺接部内周面にメタルを不要としたことにより、
当該部の疲労が少なくなり耐久性も向上することとなっ
たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、クランクピンメタルを取付けた従来のクラン
クピン取付部の構造を示す一部縦断面図、第２図は、ク
ランクピンメタルを省略した場合のクランクピン取付部
の構造を示す一部縦断面図である。第３図は、本発明実
施例を示す連接棒大端部の縦断面図、第４図は、第３図
の要部拡大図、第５図は、第４図のＡ−Ａ線で切断した
縦断面図、第６図は、焼入れ硬化部の運転開始直後の状
態を示す要部断面図であり、第７図は、伯の焼入れ硬化
方法を示す連接棒大端部の縦断面図である。第８図は、
本発明の他の実施例を示す連接棒大端部の正面図、第９
図は、クランクピン摺動方向と直角な方向に全長に渡っ
て焼入れした場合の硬化深さを示す縦断面図、第１θ図
及び第１１図は、本実施例において、クランクピン摺動
方向と直角な方向の端部の焼入れ硬化処理の方法を示す
要部縦断面図である。第１２図は、一般的な連接棒大端
部の縦断正面図、第１３図は、連通孔周囲部分を除いて
焼入れ硬化を行なった場合の連接棒大端部の横断面図、
第１４図は、同じく連通孔まわりの焼入れ硬化方法を示
す要部拡大断面図である。第１５図は、本発明の別の実
施例において、別体メタルを取付けた従来のシリンダブ
ロックへのカム軸取付は部の構造を示す縦断面図、第１
６図は、シリンダブロックのカム軸軸受穴に線条焼入れ
をした状態を示す縦断面図である。 （１）・・・連接棒大端部、（３）・・・クランクピン
、（４）・・・クランクピン穴、（９）・・・シリンダ
ブロック、（１０）・・・カム軸軸受穴。 特許　出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代理人弁理
士　樽　本　久　幸 第１２図 第１３図 １３７− 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連接棒大端部におけるクランクピンが挿通するクランク
   ピン穴、あるいは、シリンダブロックに設けたカム軸軸
   受穴等の内周面に、回動摺動方向を横切るような複数条
   の線条焼入れを行なったことを特徴とする内燃機関の回
   転摺接部。