JPS6357144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋳鉄又は鋳鋼の一体成型品から成る
と共に、軸受部に供給する潤滑油の内蔵用閉空間
を内部に形成してあるエンジン用クランク軸の製
造方法に関する。

加工性に富みかつ安価であるなど、製造技術面
やコスト上の有利さから、クランク軸を鋳鉄又は
鋳鋼によつて一体成形しており、そしてその成型
時に潤滑油内蔵のための閉空間を同時に形成して
いる。

しかし従来は、砂型中子をクランク軸の砂型に
固定保持させて閉空間を成形していたもので、中
子砂の取出しや残留砂塵による軸受面の傷付き回
避など、成型後における閉空間内部に対しての仕
上げにも手間がかかり、製作性に欠けるものであ
つた。

また、ジヤーナル部分とクランクピン部分の閉
空間位置がクランク軸芯まわりで異なる事や、そ
の潤滑油の収容量が異なる事などによつて、潤滑
油の消費時期が閉空間毎で異なり、その為に、潤
滑油の補充期間が短かくなつたり、クランク軸が
偏摩耗するなどの事態を招来し、即ち潤滑性の面
にも欠けるものであつた。

本発明は、上述の実情に鑑みて、簡単な構造改
良でもつて、製作性並びに潤滑性を共に向上させ
る事を目的とする。

次に、本発明の実施例を図面に基いて詳述す
る。

エンジン用のクランク軸は、クランクジヤーナ
ル１……とそれに連設のアーム２……、及び一対
のアーム２，２の一端どうしを連結するクランク
ピン３，３を主体として成り、ダクタイル鋳鉄の
鋳造によつて一体成型してある。

クランク軸の軸芯Ｐ方向視に於いて、前記アー
ム２は、第２図に示すように、ジヤーナル１とピ
ン３に外接すると共にその外接点ａ，ｂを結ぶ線
上に中心P₁を位置させたコルネリウスの円に相
当する直径Ｄの円弧部分２ａをそなえ、更にクラ
ンク軸芯Ｐを中心にすると共にその軸芯Ｐから前
記外接点ｂの距離に相当する半径ｒの円弧部分２
ｂを、前記直径Ｄに相当する巾ｗにわたつて、か
つ前記外接点ａ側に位置する状態で備えており、
もつてアーム２を円弧部分２ｂと前記コルネリウ
スの円との間に位置する部分をバランスウエイト
として円滑に回転するように、かつ全体の軽量化
を図りながら強度を高くするように構成してあ
る。

クランク軸を一体鋳造するに際して、フライホ
イール取付部と中間部のジヤーナル１，１部分、
並びにクランクピン３，３部分の夫々に中空部Ａ
……を形成し、かつその閉空間Ｂに潤滑油を内蔵
して、ジヤーナル１とそれに対する軸受及びクラ
ンクピン３，３とそれに対するコンロツドの夫々
の軸受部周面における潤滑を図り、かつその為の
中空部Ａの形状設定によつて、ジヤーナル１部分
並びにクランクピン３部分に対する疲労耐力の強
化を図つてある。

前記中空部Ａを形成するに、第３図に示すよう
に、円筒部４ａとその両端を蓋する半球面部分４
ｂ，４ｂによつて、その全体がマユ形の角部に丸
味を持たせた金属製鋳造用中子４を形成し、そし
て長手方向中間部に小孔ｃ……を穿設したアルミ
ニウム等の金属製の支持用パイプ６を、その軸芯
P₃を中子長手軸芯P₂に交差させて中子４に溶接
すると共に、パイプ軸芯P₃まわりでの回転を阻
止する部材１１を前記パイプ６の端部に設けて、
小孔ｃ……を介して中子閉空間Ｂとパイプ６とが
連通する中子主体Ｃを形成する。

この中子主体Ｃを、ジヤーナル１，１部分に対
してはその軸芯P₂をクランク軸芯Ｐに、及びク
ランクピン３，３部分に対しては軸芯P₂をピン
軸芯P₄に、夫々同芯体に位置させて、かつ支持
用パイプ６の両端を軸受部１０の周面側に位置さ
せると共に、そのパイプ６を第２図のようにアー
ム２の長手方向に沿わせる、あるいは第４図のよ
うにアーム長手方向に交差させるなどして鋳型に
保持させるのであるが、それに先立つて、フライ
ホイール側ジヤーナル１部分とそれに相隣るクラ
ンクピン３部分の中子４，４どうし、及び中間ジ
ヤーナル１部分とそれに隣るピン３部分の中子
４，４どうしを、夫々その閉空間Ｂ，Ｂを連通さ
せる状態でパイプ１２により連結しておき、この
パイプ１２，１２と中子主体Ｃ……を鋳ぐるませ
る状態でダクタイル鋳鉄による鋳造を行ない、も
つて中実構造に比べて疲労耐力を強化できるマユ
状の中空部Ａ……を、ジヤーナル１，１部分とク
ランクピン３，３部分に備えたクランク軸を一体
成型するようにしてある。

このクランク軸の鋳造完了後において、中子主
体Ｃの存在しないジヤーナル１部分にわたる盲孔
１３をそれに隣るピン３部分から穿設し、かつそ
の開口に栓１４を施し、その盲孔１３の底部に連
通する孔１５をジヤーナル１を横断させて穿設す
ると共に、軸受部１０……から突出する支持用パ
イプ部分６ａ……を切除し、かつそれらの軸受部
１０……に対する機械加工を施し、もつて閉空間
Ｂ……に連通の孔１５及び支持用パイプ６が軸受
部１０……の周面に開口するクランク軸を形成す
るのであり、閉空間Ｂ……及びそれに連通の孔１
３，１５とパイプ６……，１２，１２に対して潤
滑油を内蔵して後に、そのジヤーナル１……に軸
受をかつピン３，３にコンロツドを取付けて、そ
れらをエンジン本体に組付け、潤滑油封入の軸支
構造を備えたエンジンの組立てを行なうのであ
る。

尚、クランク軸の材質として、ダクタイル鋳鉄
の他に、特殊鋳鉄、普通鋳鉄、特殊鋳鋼、普通鋳
鋼など各種の鋳鉄や鋳鋼を選択できる。

以上の構成によれば、潤滑油内蔵のための複数
個の閉空間Ｂ……を金属製中子４……によつて形
成するので、従来のように、中子鋳砂の取出しな
ど閉空間内部仕上げの手間が全く不要になり、そ
の上、軸受部１０の周面に対する潤滑油供給のた
めの油路を、前記中子４……の支持用パイプ６…
…そのものをして得る事ができ、クランク軸の製
作性を向上できる。そして、その支持用パイプ６
が閉空間Ｂに連通しているから、鋳造時に生じる
ガスをパイプ６を通して中子４内に流入させる事
ができ、つまりパイプ６をガス抜きにも兼用でき
る。

そして、相隣る閉空間Ｂ，Ｂどうしを互いに連
通させてあるので、潤滑油の消費に伴つて閉空間
Ｂ，Ｂに内蔵の潤滑油を連通閉空間Ｂ，Ｂにわた
つて流動させる事ができ、つまり、相隣る閉空間
において互いに潤滑油の融通性を持たせる事がで
き、その結果、潤滑油の補充期間を長く、かつク
ランク軸の偏摩耗を極力回避できる。

尚、孔１５を穿設したジヤーナル１部分にも中
子主体Ｃを設けて、その閉空間Ｂとそれに相隣る
ピン３部分の閉空間Ｂとの互いにパイプ１２によ
つて連通させるも良く、また全ての閉空間Ｂ……
をパイプ１２によつて連通させるも良い。

また、多気筒エンジンのクランク軸を対象にし
て本構成の潤滑油構造を備えさせるも良い。

以上において実施例を説明したが、本発明の特
徴構成は、クランク軸の内部に金属性の鋳造用中
子を設け、前記の閉空間をこの鋳造用中子の内部
空間で形成するとともに、隣接する中子どうし
を、それらを連結する支持用パイプによつて連通
させた点にある。

この特徴構成によれば次の作用効果が得られ
る。すなわち、エンジンクランク軸の内部に金属
性の鋳造用中子を設け、この中子の内部空間を潤
滑油の内蔵用閉空間として利用したので、従来の
ような残留砂塵による軸受面の損傷を防止でき、
製作性に優れたエンジン用クランク軸を提供でき
た。

そして、その閉空間どうしを予め連通させてお
く事によつて、隣る閉空間にわたる潤滑油に互に
融通性を持たせる事ができ、それによつてクラン
ク軸の偏摩耗などを回避でき、全体として、簡単
な構造改良でもつて、冒記した従来欠点を一挙に
解消する事ができた。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るエンジン用クランク軸の構
造の実施例を示し、第１図は要部を破断したクラ
ンク軸の全体図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は要部の拡大断面図、第４図は第２図
に相当する変形例の断面図である。 ３……クランクピン、４……鋳造用中子、１０
……軸受部、１２……支持用パイプ、Ｂ……閉空
間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳鉄又は鋳鋼の一体成型品から成ると共に、
   軸受部１０……に供給する潤滑油の内蔵用閉空間
   Ｂ……を内部に形成してあるエンジン用クランク
   軸の構造であつて、クランク軸の内部に金属性の
   鋳造用中子４……を設け、前記の閉空間Ｂ……を
   この鋳造用中子４……の内部空間で形成するとと
   もに、隣接する中子４，４どうしを、それらを連
   結する支持用パイプ１２によつて連通させてある
   事を特徴とするエンジン用クランク軸の構造。 ２ 前記閉空間Ｂのうち少なくともクランクピン
   ３，３部分に位置させたものの主要部を、そのク
   ランクピン３部分とほぼ同芯状でほぼマユ形に構
   成してある事を特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のエンジン用クランク軸の構造。