JPS6325019Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クランク軸溶接用ポジシヨナに係
り、中空クランク軸スロー又はピンを突合せ溶接
するさいに、中心孔に挿入されて摩擦力を利用し
て両スロー又はピンを機械的に結合して回転させ
うるようにしたものに関する。

従来、大型の２ストローク舶用エンジンには、
クランク軸スローにジヤーナル軸を焼ばめして固
定する半組立型クランク軸が使用されてきたが、
最近、省エネルギー型のエンジンとしてコンパク
トなエンジン設計を可能とするロングストローク
の溶接型クランク軸の採用が脚光され初めてき
た。

この溶接型クランク軸は、通常、第１図の如く
スローの中空ジヤーナル軸１を回転し下向姿勢で
溶接部２を突合せ溶接して製作される。

溶接にさいしては、クランク軸の仕上り形状を
考慮してジヤーナル軸及び溶接部の開先を機械加
工で仕上げ、溶接前に両スロー３，３を正しい位
置に設定する必要がある。

そのため、スロー自体をクランク軸受け台で支
えるとともに、一方のスローについては回転ポジ
シヨナにその軸心を合わせて固定し回転できる
が、もう一方のスローについては回転に工夫がい
り、何らかの方法で溶接すべきスロー３，３同志
をあらかじめ結合しておく必要がある。

その結合力は、スロー自体の形状からくるアン
バランス重量に基づく回転時のトルクに打ち勝つ
大きさでなければならず、そのため、従来では両
スローのジヤーナル軸中空部の開先ルート部にお
いて十分な寸法の仮付け溶接などを行なつてい
た。

しかしながら、この仮付け溶接になつては、中
心孔径が小さくスペース的に溶接作業がきわめて
困難をともなうこと、予熱して仮付け溶接しなけ
ればならないこと、全周溶接する場合には全姿勢
の溶接作業が要求されるため、仮付け部に溶接欠
陥が生じ易くなる等の問題があり、著しくクラン
ク軸の製造にさいして生産性を損つていた。

そこで、本考案はクランク軸スロー又はピンを
仮付け溶接することなく簡単に機械的に固定可能
にしたポジシヨナを提供し、従来の問題点を解決
したのである。

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳述す
る。

第２図、第３図は本考案の第１実施例を示して
おり、４はポジシヨナであり、中心孔５を有する
クランク軸スロー又はピン６間を溶接ルート部７
で突合せ溶接するために、クランク軸スロー又は
ピン６間の中心孔５に溶接ルート部７にわたつて
挿抜自在に挿嵌されるものである。

８は分割リング体であつて、周方向、即ち放射
状に本例では４個に分割されており、その内面に
はテーパー部９が形成されている。

テーパー部９は軸方向外端から軸方向内端に向
つて求心方向に形成され、軸方向両端に形成して
あり、この分割リング体８の外周面で軸方向中間
には、溶接ルート部７の内径面に径内方向に突出
された突起部７Ａに係脱自在とされる軸方向位置
決め部１０が本実施例では周溝形状として形成さ
れているとともに、軸方向両端側の外周面には周
溝１１が形成され、この周溝１１に嵌装されたリ
ングバネ１２によつて保持されている。

１３はコーン形楔体であり、前記テーパー部９
に挿嵌されており、このコーン形楔体１３同志を
伸縮駆動体１４で互いに連結させ、該駆動体１４
の伸縮を介してコーン形楔体１３を軸方向に遠近
移動させることによつて分動リング体８を拡縮自
在としている。

伸縮駆動体１４は２つの独立したピストン室１
５Ａを軸方向に区画して有するシリンダ１５と、
前記ピストン室１５Ａにそれぞれ摺動自在に嵌合
されたピストン１６とからなり、前記シリンダ１
５に一対のコーン形楔体１３のそれぞれが軸方向
摺動自在に套嵌され、各ピストン１６のピストン
ロツドエンド１６Ａにそれぞれエンドプレート１
７を取付け、この各エンドプレート１７と一対の
コーン形楔体１３とをタイロツド１８を介して連
結させ、ここに、各ピストン１６を独立して摺動
させることにより、一対のコーン形楔体１３を独
立して軸方向に摺動するようにされており、ここ
に、コーン形楔体１３、伸縮駆動体１４は分割リ
ング体８を径方向に拡縮する拡縮力付与機構１９
を構成している。

なお、溶接ルート部７は、初層溶接欠陥が発生
しやすいため、通常、初層溶接はあらかじめ開先
ルート内径面に設けた突起部７Ａにて行い、溶接
後はそれを削除することが望しい。

又、片面裏波溶接を採用する場合には、内径面
に裏波ビード７Ｂを形成し、これに周溝１０が対
応され、突起部７Ａに当らないようにされてい
る。

第６図はテーパー部９と楔体１３の接触面を階
段状にして個々の面のテーパー角を緩やかにして
も同様の効果を奏するようにした例であり、第４
図、第５図は第２図とは逆に、テーパー部９を軸
方向内端から外端に向つて求心方向に形成した第
２実施例であり、このようにすれば、油圧力を小
さくしても必要な締付け力（拡縮力）を得ること
ができる。

更に、この第２実施例では分割リング体８の外
周に溶接ルート部７の突起部７Ａの突出高さに相
当するパイプ２５を設け、該パイプ２５の軸方向
対向端面にて軸方向位置決め部１０を構成してお
り、シリンダ１５のピストン移動量を小さくして
も大きな締付け力を付与可能としている。

なお、パイプ２５はリング体８に接する面にさ
えあればよく、リング体８の形状に応じた分割体
としてもよい。

次に、第１・２実施例に基づいて作用を説明す
る。

ポジシヨナ４は中心孔５に挿入され、スローを
クランク軸受台にセツト後、両側スローの回転位
置を正しく定めてから、スローをテールストツク
等により押し込んで溶接ルート部７を密着させ
る。

しかるのち、第１実施例ではピストン１６に流
体圧を作用させ、コーン形楔体１３を互いに近づ
けるように軸方向に作動させると、テーパー部９
を介してバネ１２に抗して分割リング体８が拡開
され、その外周面が中心孔に密着される。

この際、ルート部７の内方突起部７Ａに、分割
リング体８の外周に形成した軸方向位置決め部１
０から係合されて、軸方向の位置決めがなされる
とともに、対のピストン１６でコーン形楔体１３
が独立して軸方向に互いに接近する方向に摺動す
ることから、対の楔体１３の楔面がそれぞれ片当
りしたとしても、ピストン１６の作動は確実とな
り、ピストンロツドエンド１６Ａのシール部１６
Ｂが早期損傷することを防止する。

これによつて、ポジシヨナの向い側スローの心
出しが可能になるとともに、その密着による摩擦
力をスローのアンバランス重量からくるトルクに
打ち勝つ大きさに設定し、ポジシヨナの回転によ
つて両スローが一体となつて回転され、ルート部
７を互いに溶接することができる。

突合せ溶接で両スロー又はピン間が固定された
後は駆動体１４を伸長させるとバネ１２の縮みも
作用して分割リング体８は縮小され結合が解かれ
る。

そして、テールストツク側の中心孔を通して抜
きとればよいことになる。

本考案は以上の通りであり、次の利点がある。

径方向に拡縮自在で放射状に配置された分割リ
ング体８の軸方向中間における外周面に、突合せ
溶接ルート部７の径内方向突起部７Ａに対して係
脱自在な軸方向の位置決め部１０が形成されてい
るので、クランク軸スロー又はピン６間の中心孔
５に挿入されて該中心孔５に密着されたとき、軸
方向の位置決めを行なうことができる。

また、分割リング体８の内面テーパー部９に軸
方向の楔作用で係合される対のコーン形楔体１３
は軸方向にそれぞれ独立して配置され、この対の
コーン形楔体１３は軸心上に設けられてそれぞれ
独立して軸方向に作動する伸縮シリンダピストン
１６により独立して作動されることから、各コー
ン形楔体１３のそれぞれの楔面が分割リング体８
の各テーパー部９に確実に楔係合して分割リング
体８を正確に拡張でき、これによつて分割リング
体８を中心孔５に確実に密着でき、対のクランク
軸スロー又はピン６を突合せた状態で一体に回転
できる。

従つて、仮付け溶接を行なう必要もなく、溶接
クランク軸の生産性の向上と仮付け溶接による溶
接欠陥の発生もなく、信頼性の高い溶接クランク
軸を製造できる。

また、対のコーン形楔体１３は対の伸縮形ピス
トン１６でそれぞれ独立して作動するので、各コ
ーン形楔体１３のいずれか一方又は双方が分割リ
ング体８のテーパー部９に片当り等して芯ズレを
起つても、各伸縮形ピストン１６は個々に独立し
て確実に作動できるし、ピストンシール部のシー
ル性も損なわれるおそれも少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクランク軸の一例を示す説明図、第２
図は本案第１実施例の断面図、第３図は第２図Ａ
−Ａ矢示図、第４図は本案第２実施例の断面図、
第５図は第４図Ｂ−Ｂ矢示図、第６図はテーパー
部の変形例を示す断面図である。 ４……ポジシヨナ、５……中心孔、６……スロ
ー又はピン、８……分割リング体、９……テーパ
ー部、１３……コーン形楔体、１４……駆動体、
１９……拡縮力付与機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中心孔５を有するクランク軸スロー又はピン６
   の対を互いに突合せて該突合せルート部７を溶接
   するときに用いられるポジシヨナ４であつて、 対のクランク軸スロー又はピン６の中心孔５に
   わたつて挿抜自在に挿嵌される分割リング体８が
   中心孔５に対して放射状に配列されて径方向内外
   に拡縮自在とされており、各分割リング体８の内
   面には軸方向に向つて求心方向に傾斜された対の
   テーパー部９が形成され、更に、各分割リング体
   ８の外面でかつ軸方向中間部には、前記突合せル
   ート部７より径内方向に突出した突起部７Ａに対
   して係脱自在とされる軸方向位置決め部１０を有
   しており、 軸心上に、軸方向に関して区画されてそれぞれ
   独立した対のピストン室１５Ａを有するシリンダ
   １５が設けられ、該シリンダ１５の各ピストン室
   １５Ａにそれぞれピストン１６が軸方向に独立し
   て摺動自在に嵌合され、 前記分割リング体８の各テーパー部９に対して
   軸方向の楔作用で係合する楔面を外周面に有する
   対のコーン形楔体１３が、前記シリンダ１５の軸
   方向両端部に摺動自在として套嵌されており、前
   記ピストン１６のそれぞれを対応するコーン形楔
   体１３に連結させることで、各コーン形楔体１３
   を独立して軸方向に移動させて分割リング体８を
   径方向内外に拡縮するようにしたことを特徴とす
   るクランク軸溶接用ポジシヨナ。