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JPS5839243B2 - Crankshaft and its manufacturing method - Google Patents
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JPS5839243B2 - Crankshaft and its manufacturing method - Google Patents

Crankshaft and its manufacturing method

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Publication number
JPS5839243B2
JPS5839243B2 JP4488676A JP4488676A JPS5839243B2 JP S5839243 B2 JPS5839243 B2 JP S5839243B2 JP 4488676 A JP4488676 A JP 4488676A JP 4488676 A JP4488676 A JP 4488676A JP S5839243 B2 JPS5839243 B2 JP S5839243B2
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JP
Japan
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shaft
crankshaft
journal
disk
manufacturing
Prior art date
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Application number
JP4488676A
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Japanese (ja)
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JPS51129553A (en
Inventor
ケンネス・ハーモン・マツクギル
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Dresser Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPS5839243B2 publication Critical patent/JPS5839243B2/en
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06Crankshafts
    • F16C3/10Crankshafts assembled of several parts, e.g. by welding by crimping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P2700/00Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 回転運動を直線運動に、あるいはこれとは逆に直線運動
を回転運動に変換しなければならない機械装置、例えば
内燃機関、コンプレッサ、ピストン型ポンプ等では、機
械に回転可能に支承されかつ1つあるいはそれ以上の偏
心ジャーナルを持つ直線的な駆動軸が運動変換機構とし
てよく用いられる。
[Detailed description of the invention] In mechanical devices that must convert rotary motion into linear motion, or vice versa, linear motion into rotary motion, such as internal combustion engines, compressors, piston-type pumps, etc. A linear drive shaft supported by a motor and having one or more eccentric journals is often used as a motion conversion mechanism.

軸受によって偏心ジャーナル上に取付けられかつその反
対端にピストンを持つ連接棒は、例えばシリンダ中で回
転するクランクシャフトの偏心ジャーナルにより直線方
向に駆動される。
A connecting rod mounted on an eccentric journal by a bearing and having a piston at its opposite end is driven in a linear direction by the eccentric journal of a crankshaft rotating in a cylinder, for example.

従来構成のクランクシャフトは、ジャーナルおよびウェ
ブが一体に形成された鋳造品あるいは鍛造品であった。
Crankshafts of conventional construction have been cast or forged products in which journals and webs are integrally formed.

この従来のクランクシャフトは、ウェブ、切欠きむよび
半径が種々であることから形状が非常に複雑になるため
、シャフトの内部応力の決定が極めて困難であり、その
結果、応力集中部分に釦ける未知の応力を補償するため
にシャツトムよびジャーナル部分の肉厚を必要以上に大
きくしていた。
This conventional crankshaft has a very complex shape due to various webs, notches, and radii, making it extremely difficult to determine the internal stress of the shaft, resulting in unknown stress in the stress concentration area. In order to compensate for this stress, the thickness of the shirt tom and journal parts was made larger than necessary.

また、長いシャフトに偏心ジャーナルを取付けてクラン
クシャフトを製造する努力もなされて来た。
Efforts have also been made to manufacture crankshafts by attaching eccentric journals to long shafts.

ところがそのために鋳造一体クランクシャフトの形状の
複雑さを倍加し、その結果応力解析問題になんらの改善
ももたらさなかった。
However, this increased the complexity of the cast monolithic crankshaft geometry and did not result in any improvement in the stress analysis problem.

従って、このような製造方法においては鋳造シャフトと
同程度の量の材料が使用され、唯一の利点は鋳造工程の
省略だけであった。
Therefore, in such a manufacturing method, a comparable amount of material was used as in a cast shaft, and the only advantage was the omission of the casting step.

複雑な製造工程に伴う工数の増加はこの利点を張消しに
し、この方法はクランクシャフトの製造方法としては経
済的ではなかった。
The increased man-hours associated with the complicated manufacturing process overshadowed this advantage, making this method uneconomical for producing crankshafts.

この発明は、製造工数を大巾に低減し、精確な応力解析
を可能にし、さらに強度上必要な量以上の過剰な材料の
使用を排除し得るクランクシャフトおよびその製造方法
を提供しようとするものである。
This invention aims to provide a crankshaft and its manufacturing method that can greatly reduce manufacturing man-hours, enable accurate stress analysis, and eliminate the use of excess material beyond what is necessary for strength. It is.

以下、図示実施例に基いてこの発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

第1図において、真直ぐな円柱状のシャ71分11は4
130鋼の如き合金からなる一般的な棒材あるいは丸棒
鍛造品からなっている。
In Figure 1, the straight cylindrical shaft 71/11 is 4
It is made of a general bar material or a round bar forged product made of an alloy such as 130 steel.

シャフト部分11は適当な合金を含む棒材から切り出さ
れた後、必要な大体の長さに削られ、さらに円筒面のあ
る部分12は1次加工により直径を減少せしめられる。
The shaft portion 11 is cut from a bar material containing a suitable alloy and then milled to approximately the required length, and the cylindrical surface portion 12 is further reduced in diameter by primary processing.

一方、一段高い肩部13〜16はその11の状態に残さ
れる。
On the other hand, the higher shoulders 13 to 16 are left in their 11 state.

肩部13〜16はシャフト部分11の周縁上に位置して
いる。
The shoulders 13-16 are located on the periphery of the shaft portion 11.

シャフト部分11は本来3シリンダ泥ポンフ”(tri
plexmud pump)用のクランクシャフトを製
造するように設計されているが、この工程に含1れかつ
そこで記述される原理耘よび技術は1つあるいはそれ以
上のジャーナルを持つ他の形式のクランクシャフトの製
造にも応用され得るものである。
The shaft portion 11 was originally a 3-cylinder mud pump.
Although designed to manufacture crankshafts for use in plex pumps (Plexmud pumps), the principles and techniques involved and described in this process are suitable for manufacturing crankshafts of other types with one or more journals. It can also be applied to manufacturing.

第2 a 、2 b図には、シャフト部分11に使用さ
れる典型的なりランクシャフトジャーナルが示されてい
る。
In Figures 2a and 2b, a typical high-rank shaft journal used in the shaft section 11 is shown.

第2a図にむいて、円形のジャーナル円板17は適宜の
厚さを持つA36の如き軟鋼板から作られている。
2a, the circular journal disk 17 is made from a mild steel plate, such as A36, of suitable thickness.

円板17は溶断、切削等の適宜の手段で板材から切り出
される。
The disk 17 is cut out from a plate material by appropriate means such as cutting or cutting.

円板17は円筒形の外周18を持つように切削加工され
、その中心はC点である。
The disk 17 is cut to have a cylindrical outer periphery 18, the center of which is a point C.

円板17にはD点に中心を持つ円形孔19が切削により
あけられてち・す、この孔にはシャフト部分11の肩部
13〜16の1つが嵌込1れる。
A circular hole 19 centered at point D is cut in the disk 17, into which one of the shoulders 13-16 of the shaft portion 11 is fitted.

D点は0点から所定の距離Tだけ半径方向に偏心してお
り、この距離Tはクランクシャフトジャーナルのストロ
ークを決定する。
Point D is radially eccentric from point 0 by a predetermined distance T, which distance T determines the stroke of the crankshaft journal.

第2b図は中心点CおよびDを通る第2a図のB−B線
に沿った断面図である。
FIG. 2b is a cross-sectional view taken along line B--B of FIG. 2a through center points C and D.

第2b図には孔19の角縁に傾斜肩部20が形成されて
いる様子が示されている。
FIG. 2b shows the formation of an inclined shoulder 20 at the corner edge of the hole 19.

この傾斜肩部により孔19の内周には内側肩部21が突
出するように形成されている。
An inner shoulder portion 21 is formed on the inner periphery of the hole 19 so as to protrude from the inclined shoulder portion.

孔19の傾斜肩部20はジャーナル円板17のクランク
シャフト部分11への圧入を容易にするとともに、円板
をシャフト部分の肩部13〜16へ溶接するときの溝部
を形成する。
The sloping shoulder 20 of the bore 19 facilitates the press fit of the journal disk 17 into the crankshaft section 11 and forms a groove for welding the disk to the shoulders 13-16 of the shaft section.

ジャーナル円板17の板厚はシャフト部分の肩部13〜
16の巾と実質的に同一になされている。
The thickness of the journal disk 17 is from the shoulder portion 13 of the shaft portion.
The width is substantially the same as that of 16.

肩部13〜16の巾はシャフトの切削加工の過程にむい
て円板17の板厚に適合せしめられるものであることは
当然である。
Naturally, the width of the shoulders 13 to 16 is adapted to the thickness of the disk 17 during the cutting process of the shaft.

また、円板の孔19を加工するに際しては、孔の直径を
シャフト部分の円板取付は部分の外径よりもやや小さく
してむく。
Further, when machining the hole 19 in the disk, the diameter of the hole is made slightly smaller than the outer diameter of the disk mounting portion of the shaft portion.

これにより円板とシャフト部分肩部との嵌合は締りばめ
となり、円板をシャフト部分上の該当肩部に嵌合するに
際しては油圧プレス等による適宜の圧入力が必要である
As a result, the fit between the disk and the shoulder of the shaft portion is an interference fit, and appropriate pressing force using a hydraulic press or the like is required to fit the disk into the corresponding shoulder on the shaft portion.

このようなプレス圧入によりクランクシャフトは強度を
増し、またその製造作業が容易になる。
Such press-fitting increases the strength of the crankshaft and also facilitates its manufacturing operation.

第3 a 、3 b図はシャフト部分11に取付けられ
るギヤプレート22の典型的な構造を示し、このギヤプ
レートは肩部15にプレスで圧入される。
Figures 3a and 3b show a typical construction of a gear plate 22 attached to the shaft part 11, which gear plate is pressed into the shoulder 15.

ギヤプレート22の構造はジャーナル円板17と類似し
ている。
The structure of gear plate 22 is similar to journal disk 17.

ギヤプレート22は鋼板から切り出され、P点に中心を
持つ円板として形成されている。
The gear plate 22 is cut out from a steel plate and is formed as a disk having its center at point P.

円板22にはシャフト部分11の肩部を挿入する円形孔
23があけられている。
The disk 22 has a circular hole 23 into which the shoulder of the shaft portion 11 is inserted.

シャフト孔23はギヤ円板22の中心に位置しその中心
は円板22の中心点Pに一致している。
The shaft hole 23 is located at the center of the gear disc 22, and its center coincides with the center point P of the disc 22.

円板22には孔23の半径方向外側に複数個の孔24が
あけられている。
A plurality of holes 24 are bored in the disk 22 on the radially outer side of the hole 23.

これらの孔24は本来は製造上の便宜のためであるが、
その外に強度を損うことなくクランクシャフト構造体の
重量を軽減するのに役立つ。
These holes 24 are originally for manufacturing convenience, but
Besides that it helps reduce the weight of the crankshaft structure without compromising its strength.

シャフト孔23の角縁には傾斜肩部26が形成されてお
り、これにより半径方向内向きに突出する環状の肩部2
6が形成されている。
A slanted shoulder 26 is formed at the corner edge of the shaft hole 23, which allows the annular shoulder 2 to protrude radially inward.
6 is formed.

孔23の直径は肩部15の外径よりやや小さく、円板2
2がプレスで肩部15に圧入されるときは両者の嵌合は
締りばめとなる。
The diameter of the hole 23 is slightly smaller than the outer diameter of the shoulder 15, and the diameter of the hole 23 is slightly smaller than the outer diameter of the shoulder 15.
2 is press-fitted into the shoulder portion 15 using a press, the fit between the two becomes an interference fit.

なか、外側肩部13むよび16の直径は内側肩部14お
よび15の直径より適度に小さく、肩部14および15
上の内側円板は肩部13釦よび16にじゃ昔されること
なくこれらを通過することができるようになっている。
The diameters of the outer shoulders 13 and 16 are moderately smaller than the diameters of the inner shoulders 14 and 15;
The upper inner disc is adapted to be able to pass through the shoulders 13 and 16 without being jammed by them.

肩部14および15上に取付けられる円板のシャフト孔
径は、肩部13お・よび16の外径より大きいが、これ
らの円板が圧入されるべき肩部の直径よりも若干小さい
The shaft hole diameter of the discs mounted on shoulders 14 and 15 is larger than the outer diameter of shoulders 13 and 16, but slightly smaller than the diameter of the shoulder into which these discs are to be press fit.

第4 a 、4 b図には前段階のクランクシャフトの
形状が部分断面図で示されており、3枚のジャーナル円
板17a t 17bおよび17cならびにギヤプレー
ト22がすべてシャフト部分11上のそれぞれの肩部に
圧入されている。
4a and 4b show the shape of the crankshaft in the previous stage in a partial sectional view, in which the three journal discs 17a, 17b and 17c and the gear plate 22 are all located on the shaft section 11, respectively. Press-fitted into the shoulder.

第4b図には、シャフト上の偏心円板の位置およびこれ
らの円板相互の偏心関係が示されている。
FIG. 4b shows the position of the eccentric discs on the shaft and the eccentric relationship of these discs to each other.

3モード運転の場合、ジャーナルはそれらの偏心方向が
相互に120°づつずれているのが良い。
In the case of three-mode operation, the eccentric directions of the journals are preferably offset from each other by 120°.

第4b図はシャフト11上の偏心円板17a。FIG. 4b shows an eccentric disk 17a on the shaft 11.

bおよびCの配置の好適な一例を示している。A preferred example of the arrangement of b and C is shown.

この軸方向に見た正面図においては、2枚の円板は透視
的に破線で抽かれている。
In this front view seen in the axial direction, the two disks are drawn with broken lines in perspective.

シャフト孔が中心に位置するギヤ円板22ばJもちろん
シャフト11に関して偏心していない。
The gear disc 22, in which the shaft hole is located at the center, is of course not eccentric with respect to the shaft 11.

各円板のシャフト孔角縁の傾斜面によって形成される溝
は溶接肉Wによって満されてかり、それによって各円板
はそれぞれのシャフト肩部に結合されている。
The groove formed by the inclined surface of the corner edge of the shaft hole of each disk is filled with a weld W, thereby connecting each disk to its respective shaft shoulder.

第5,6図には、完成したクランクシャフトの形状がこ
のクランクシャフトで作動せしめられる3シリンダポン
プの関連部品に組付けられた状態で示されている。
5 and 6 show the completed crankshaft in its assembled state with the associated parts of a three-cylinder pump operated by the crankshaft.

第5図のクランクシャフト形状において、ギヤ円板22
は外周近傍の環状部分両面が環状フランジ部分27を形
成するように切削加工されてお一す、このフランジ部分
には多数のボルト孔28があけられている。
In the crankshaft shape shown in FIG. 5, the gear disc 22
Both sides of the annular portion near the outer periphery are cut to form an annular flange portion 27, and a large number of bolt holes 28 are bored in this flange portion.

ギヤ円板22には、外周に多数のギヤ歯を持ち内側に半
径方向内向きに突出する環状フランジ31を持つ環状ギ
ヤリング29が取付けられている。
An annular gear ring 29 having a large number of gear teeth on its outer periphery and an annular flange 31 protruding radially inward is attached to the gear disk 22.

内側フランジ31はボルト孔28と合わせてあけられた
多数のボルト孔32を有している。
The inner flange 31 has a number of bolt holes 32 drilled in conjunction with the bolt holes 28.

また、フランジ31の内径は円板22における部分27
の内側直径と丁度適合するようになっている。
Further, the inner diameter of the flange 31 is the portion 27 of the disc 22.
It is designed to exactly match the inside diameter of the

これにより、フランジ31は肩部27を形成する切削加
工された凹所に嵌り込む。
This causes the flange 31 to fit into the cut recess forming the shoulder 27.

相互に合致するボルト孔28および32にはボルト33
が差込1れ、ナツト34を締付けることによりギヤリン
グ29はギヤ円板22に強固に固定される。
Bolts 33 are located in mutually matching bolt holes 28 and 32.
is inserted, and by tightening the nut 34, the gear ring 29 is firmly fixed to the gear disc 22.

シャフト11に取付けられたギヤ円板22はギヤ歯30
によりクランクシャフトを駆動する手段を構成し、また
、クランクシャフトは偏心ジャーナル17によりそれに
連結された連接棒を駆動する。
The gear disk 22 attached to the shaft 11 has gear teeth 30
constitute means for driving a crankshaft, which also drives a connecting rod connected thereto by means of an eccentric journal 17.

連接棒の他端にはポンプピストンが取付けられている。A pump piston is attached to the other end of the connecting rod.

偏心ジャーナルの構成トよびこれに対する連接棒の取付
けは各ジャーナルについて本質的に同一であるから、以
下1つのジャーナルについて他を代表して記述する。
Since the construction of the eccentric journal and the attachment of the connecting rod thereto are essentially the same for each journal, one journal will be described below on behalf of the others.

第5図において、シャフト11上の円板17aの側面に
はこれにねじ込1れたボルト35によって1対の軸受ク
ランブリング36$−よび37が取付ケられている。
In FIG. 5, a pair of bearing clamp rings 36 and 37 are attached to the side surface of a disc 17a on the shaft 11 by bolts 35 screwed into the discs 17a.

これらのリングは内側軸受レース38を円板17aの外
周上に適切に保定する。
These rings hold the inner bearing race 38 in place on the outer circumference of the disc 17a.

略円形の端部39を有する連接棒は円板17aの1わり
にこれを包囲するように取付けられる。
A connecting rod having a generally circular end 39 is mounted in place of and surrounding the disc 17a.

連接棒端部39は外側軸受レース41に組合わせられる
ように一方の側面に沿って内側に突出する肩部40を有
している。
Connecting rod end 39 has an inwardly projecting shoulder 40 along one side for mating with outer bearing race 41 .

保持リング42はこれを貫通し連接棒端部39にねじ込
1れるボルト43により連接棒端部に取付けられている
The retaining ring 42 is attached to the connecting rod end by bolts 43 that pass through it and are screwed into the connecting rod end 39.

リング42と肩部40は協働して外側軸受レース41を
連接棒端部39内に保定している。
Ring 42 and shoulder 40 cooperate to retain outer bearing race 41 within connecting rod end 39.

軸受レース38と41との間には、多数の円筒ころ44
が回転し得るように納められている。
A large number of cylindrical rollers 44 are arranged between the bearing races 38 and 41.
is housed so that it can be rotated.

クランクシャフト11の両端はローラ軸受組立体46に
より3シリンダポンプのハウジング45に回転し得るよ
うに支承されている。
Both ends of the crankshaft 11 are rotatably supported in a three cylinder pump housing 45 by roller bearing assemblies 46.

軸受組立体は、多数のボルト48で取付けられた端板4
7によりクランクシャフトに保持されている。
The bearing assembly consists of an end plate 4 attached with a number of bolts 48.
7 to the crankshaft.

第6図は完成したクランクシャフト・連接棒組立体の部
分断面による軸方向正面図である。
FIG. 6 is an axial front view, partially in section, of the completed crankshaft/connecting rod assembly.

第6図において、偏心ジャーナル17cの位置は、シャ
フト11に関してギヤ円板22上のギヤリング29の位
置上に重ねて示されている。
In FIG. 6, the position of the eccentric journal 17c is shown superimposed on the position of the gear ring 29 on the gear disc 22 with respect to the shaft 11.

連接棒端部39cは多数のころ44cによって偏心円板
17c上に回転し得るように取付けられている。
The connecting rod end 39c is rotatably mounted on the eccentric disk 17c by a number of rollers 44c.

3シリンダポンプ内でのクランクシャフト組立体の作動
に際しては、クランクシャフトの回転運動はリングギヤ
29むよびギヤ円板22によりクランクシャフトに力を
作用させることにより得られる。
In operation of the crankshaft assembly in a three cylinder pump, rotational movement of the crankshaft is obtained by applying a force to the crankshaft through the ring gear 29 and the gear disc 22.

シャフトは軸受46によりポンプハウジング内に回転し
得るように支持されてむり、ギヤ22に力が加えられる
と軸受46内で回転する。
The shaft is rotatably supported within the pump housing by a bearing 46 and rotates within the bearing 46 when a force is applied to the gear 22.

シャフトが回転すると、連接棒端部が軸受44によって
回転し得るように結合されている偏心ジャーナル17が
回転する。
As the shaft rotates, the eccentric journal 17, the connecting rod end of which is rotatably coupled by a bearing 44, rotates.

偏心ジャーナル170回転によって得られる偏心運動は
ポンプハウジング内の連接棒を往復運動させ、これによ
り連接棒に連結されたポンプピストンが直線運動する。
The eccentric movement provided by the rotation of the eccentric journal 170 causes the connecting rod within the pump housing to reciprocate, which causes linear movement of the pump piston connected to the connecting rod.

このピストンの直線運動によりポンプ組立体のポンプ作
用が生ぜしめられる。
This linear movement of the piston produces the pumping action of the pump assembly.

上述したところから判明するように、この発明のクラン
クシャフトは比較的構造簡単であるが、極めて強固でか
つ応力集中が少ない。
As is clear from the above, the crankshaft of the present invention has a relatively simple structure, but is extremely strong and has little stress concentration.

このクランクシャフトの設計に際しては、パラメータは
極めて少なくてすみ、シャフトの応力解析は非常に簡単
である。
When designing this crankshaft, very few parameters are required, and stress analysis of the shaft is very simple.

応力解析は単純な円柱状のシャフト部分11内の応力を
計算ないし実験的に測定することにより、あるいはまた
ジャーナル円板の捩り作用によって発生する応力を計算
することによりなされる。
Stress analysis is carried out by calculating or experimentally measuring the stresses in a simple cylindrical shaft section 11, or alternatively by calculating the stresses generated by the torsional action of the journal disk.

円板のシャフトに対する圧入は捩り以外の両者の溶接に
よるシャフトの応力を除くのに役立つ。
Press-fitting the disc onto the shaft helps relieve stress in the shaft due to non-torsional welding of the two.

円板ヲプレスによりシャフトに圧入した後シャフトを約
500°F1で加熱し、この温度で溶接をするのが良い
It is best to heat the shaft to about 500° F1 after pressing it into the shaft using a disc press, and weld at this temperature.

溶接が完了したら、シャフトと円板を約600”Ftで
加熱し、その後除冷する。
Once welding is complete, the shaft and disc are heated to approximately 600"Ft and then allowed to cool.

次に、溶接歪のある部分はクランクシャフトを約120
0’Ftで過熱して応力除去を行い、その11約8時間
保持する。
Next, the crankshaft should be moved approximately 120 degrees in the welded distortion area.
Heat to 0'Ft to relieve stress and hold for about 8 hours.

応力除去の後、第4a。4b図の状態のシャフトを仕上
加工して第5図の最終形状にする。
After stress relief, 4th a. The shaft in the state shown in Figure 4b is finished into the final shape shown in Figure 5.

この発明のクランクシャフトの製造に際しては鋳造工程
は全く不要である。
No casting process is required in manufacturing the crankshaft of the present invention.

シャフトの全構成部分は単純かつ簡明で、鍛造棒材およ
び鋼板の如き極めて標準的な基礎材料から容易に形成さ
れ得る。
All components of the shaft are simple and straightforward and can be easily formed from fairly standard basic materials such as forged bar and sheet steel.

その結果、このシャフトは従来のものに比して軽く、安
価でかつ強度が太きい。
As a result, this shaft is lighter, cheaper, and stronger than conventional shafts.

この発明を基本的に理解するために、適切な一実施例を
基にこの発明を説明して来たが、この発明の本質から逸
脱することなく種々の変形がなされ得ることは当然であ
る。
Although this invention has been described based on a suitable embodiment in order to provide a basic understanding of the invention, it will be understood that various modifications may be made without departing from the essence of the invention.

例えば、基礎構造材として棒材むよび板材について述べ
たが、他の基礎的な形状ないし構成を持つ適宜の材料が
使用され得ることは明らかである。
For example, although bars and plates have been described as basic structural materials, it is clear that suitable materials having other basic shapes or configurations may be used.

即ち、円柱シャフト部分は鋳物でもよいし、また鍛造さ
れてもよい。
That is, the cylindrical shaft portion may be cast or forged.

同様に、円形部分を板材から切り出してジャーナル円板
を形成する代りに、直径の大きい棒材から切り出して円
形部分を得るようにしてもよい。
Similarly, instead of cutting a circular section from a plate to form a journal disk, the circular section may be cut from a large diameter bar.

また、シャフト11は肩部13〜16を形成しないで平
滑な円柱シャフトとして構成してもよい。
Further, the shaft 11 may be configured as a smooth cylindrical shaft without forming the shoulders 13 to 16.

これらの肩部は元来組立を容易にするためのものである
These shoulders are originally intended to facilitate assembly.

ジャーナル円板とシャフトとの間を締りばめ する場合
には、シャフトの大部分をジャーナル面積より小さくす
る方が容易である。
When creating an interference fit between the journal disk and shaft, it is easier to make the majority of the shaft smaller than the journal area.

これにより、ジャーナル円板はプレスで圧入されるべき
場所1で容易に摺動させられる。
This allows the journal disk to be easily slid into place 1 where it is to be pressed in with a press.

しかし、円板を1つづつシャフトの長手方向に沿って圧
入するならば突出した肩部はなくてもよい。
However, if the disks are press-fitted one by one along the longitudinal direction of the shaft, the protruding shoulder portion may not be provided.

さらに、円板をシャフトに取付ける別の方法としてシャ
フトと円板にキー溝を形成しこの溝にキーを挿入してキ
ー結合する方法がある。
Furthermore, another method for attaching the disk to the shaft is to form a key groove in the shaft and the disk and insert a key into this groove to perform key connection.

そこでこの発明は、上述の実施例に示された構成をこの
発明の本質的な思想から外れることなく変形したすべて
の構成を含むものである。
Therefore, the present invention includes all configurations that are modified from the configurations shown in the above-described embodiments without departing from the essential idea of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明のクランクシャフトの真直シャフト部
分を示す一部断面側面図である。 第2A図は第1図のシャフトに用いられる偏心ジャーナ
ル円板の正面図である。 第2B図は第2A図のB−B線に沿う縦断面図である。 第3A図は第1図のシャフトに用いられるギヤ円板の正
面図である。 第3B図は第3A図の縦断面図である。 第4A図は仕上加工を行う前の3シリンダポンプ用クラ
ンクシヤフトの一部断面側面図である。 第4B図は第4A図の正面図である。 第5図は完成した3シリンダクランクシヤフトの縦断面
図である。 第6図は第5図の6−6線に沿う一部断面正面図である
。 11・・・・・・シャフト、13〜16・・・・・・環
状肩部、17・・・・・・ジャーナル円板手段、19・
・・・・・シャフト孔、29・・・・・・ギヤ駆動手段
FIG. 1 is a partially sectional side view showing a straight shaft portion of the crankshaft of the present invention. FIG. 2A is a front view of an eccentric journal disk used in the shaft of FIG. 1. FIG. 2B is a longitudinal cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2A. FIG. 3A is a front view of a gear disk used in the shaft of FIG. 1. FIG. 3B is a longitudinal sectional view of FIG. 3A. FIG. 4A is a partially sectional side view of the crankshaft for a three-cylinder pump before finishing. FIG. 4B is a front view of FIG. 4A. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the completed three-cylinder crankshaft. 6 is a partially sectional front view taken along line 6-6 in FIG. 5. FIG. 11...Shaft, 13-16...Annular shoulder, 17...Journal disc means, 19.
...Shaft hole, 29...Gear drive means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 所望の長さと直径の円柱状シャフトと、このシャフ
トに緊密に嵌合わされた偏心したジャーナル円板手段と
、これらシャフトとジャーナル円板との間の取付は手段
とを備えていることを特徴とするクランクシャフト。 2、特許請求の範囲第1項記載のクランクシャフトにお
いて、ジャーナル円板手段はシャフトに圧入された後溶
接されていることを特徴とするクランクシャフト。 3 特許請求の範囲第1項記載のクランクシャフトにお
いて、ジャーナル円板手段は1枚あるいはそれ以上の円
板からなり、各円板はその中心から半径方向にずらせた
位置にシャフトを挿入するための円形のシャフト孔を有
していることを特徴とするクランクシャフト。 4 特許請求の範囲第3項記載のクランクシャフトに釦
いて、ジャーナル円板手段は相互に120゜づつずらせ
て偏心させた3枚の平板からなり、かつクランクシャフ
トはシャフト部分に固着されたクランクシャフトに回転
運動を伝えるためのギヤ駆動手段を有していることを特
徴とするクランクシャフト。 5 所望長さの円柱状シャフト部分を形成し、このシャ
フト部分に1つあるいはそれ以上の一段高い環状肩部を
形成し、さらに前記シャフト部分を挿入するように貫通
して設けた孔を有する1つあるいはそれ以上の円形ジャ
ーナル円板を形成し、このジャーナル円板を前記シャフ
ト部分の肩部に嵌合わせて固定することを特徴とするク
ランクシ、ヤフトの製造方法。 6 特許請求の範囲第5項記載の方法において、ジャー
ナル円板の孔をシャフト部分の環状肩部よりも若干小さ
く作り、ジャーナル円板をシャフト部分の環状肩部に圧
入することを特徴とするクランクシャフトの製造方法。 7 特許請求の範囲第5項記載の方法にむいて、シャフ
ト部分を丸棒材から所望長さに切り出して作ることを特
徴とするクランクシャフトの製造方法。 8 特許請求の範囲第5項記載の方法において、シャフ
ト部分の一段高い肩部をシャフト部分を環状に削除して
形成することを特徴とするクランクシャフトの製造方法
。 9 特許請求の範囲第5項記載の方法にむいて、ジャー
ナル円板を板材を円形に切り出して作り、この円板の中
心から偏心させて孔を切り抜くことを特徴とするクラン
クシャフトの製造方法。 10特許請求の範囲第5項記載の方法において、シャフ
ト部分には別の環状部分を形成し、この環状部分にはギ
ヤ円板が嵌込んで固定することを特徴とするクランクシ
ャフトの製造方法。 11 特許請求の範囲第5項記載の方法において、シャ
フト部分を一段高い肩部の外径と同じかこれよりも大き
い外径を持つ中実棒状から所望長さの丸棒を削り出して
作ることを特徴とするクランクシャフトの製造方法。 12 所定の長さと直径の円柱状シャフトを形成し、貫
通したシャフト孔手段を持つ偏心したジャーナル円板手
段を形成し、この円板手段を前記シャフトに嵌合わせ、
前記円板手段を前記シャフトに固定することを特徴とす
るクランクシャフトの製造方法。 13特許請求の範囲第12項記載の方法に鮫いて、円板
手段の孔手段をシャフトよりも小さくしてこの円板手段
をシャフトに圧入して嵌合わせることを特徴とするクラ
ンクシャフトの製造方法。 14所望の長さと直径の円柱状シャフトを形成し、さら
にこのシャフトを挿入するようにそれぞれ半径方向にず
らせた孔を持つ3板のジャーナル円板を形成し、これら
のジャーナル円板を前記シャフトに軸方向に間隔を置い
て嵌合わせて固定し、前記シャフトに前記ジャーナル円
板と隔てて円形ギヤを固定することを特徴とする3つの
ピストンと連接棒とを有するギヤ駆動3シリンダポンプ
用のクランクシャフトの製造方法。 15特許請求の範囲第14項記載の方法に釦いて、ジャ
ーナル円板を相互に120°づつずらせてシャフトに圧
入することを特徴とするクランクシャフトの製造方法。
Claims: 1. A cylindrical shaft of a desired length and diameter, eccentric journal disk means closely fitted to the shaft, and means for attachment between the shaft and the journal disk. A crankshaft characterized by: 2. The crankshaft according to claim 1, wherein the journal disk means is press-fitted into the shaft and then welded. 3. In the crankshaft as set forth in claim 1, the journal disk means consists of one or more disks, each disk having a hole for inserting the shaft at a position radially offset from its center. A crankshaft characterized by having a circular shaft hole. 4. In the crankshaft according to claim 3, the journal disk means is composed of three eccentric flat plates offset by 120 degrees from each other, and the crankshaft is a crankshaft fixed to the shaft portion. A crankshaft comprising a gear drive means for transmitting rotational motion to the crankshaft. 5 forming a cylindrical shaft portion of a desired length, forming one or more raised annular shoulders on the shaft portion, and further having a hole therethrough for receiving said shaft portion; A method for manufacturing a crankshaft or shaft, characterized in that one or more circular journal discs are formed, and the journal discs are fitted and fixed to the shoulders of the shaft portion. 6. A crank according to claim 5, characterized in that the hole in the journal disk is made slightly smaller than the annular shoulder of the shaft portion, and the journal disk is press-fitted into the annular shoulder of the shaft portion. How to manufacture the shaft. 7. A method for manufacturing a crankshaft, which is adapted to the method described in claim 5 and is characterized in that the shaft portion is cut out to a desired length from a round bar. 8. A method for manufacturing a crankshaft according to claim 5, wherein the higher shoulder portion of the shaft portion is formed by removing the shaft portion in an annular shape. 9. A method for manufacturing a crankshaft, which is directed to the method described in claim 5, and comprises making a journal disk by cutting out a circular plate from a plate material, and cutting out a hole eccentrically from the center of the disk. 10. A method of manufacturing a crankshaft according to claim 5, characterized in that the shaft portion is formed with another annular portion, and a gear disc is fitted into and fixed to this annular portion. 11. In the method described in claim 5, the shaft portion is made by cutting a round bar of a desired length from a solid rod having an outer diameter that is the same as or larger than the outer diameter of the shoulder portion that is one step higher. A method for manufacturing a crankshaft characterized by: 12 forming a cylindrical shaft of a predetermined length and diameter, forming eccentric journal disk means having shaft hole means therethrough, and fitting the disk means onto said shaft;
A method for manufacturing a crankshaft, characterized in that the disc means is fixed to the shaft. 13. A method for manufacturing a crankshaft, which differs from the method set forth in claim 12 and comprises making the hole means of the disc means smaller than the shaft, and press-fitting the disc means into the shaft. . 14 Form a cylindrical shaft of desired length and diameter, and further form three journal disks each having a radially offset hole for inserting the shaft, and insert these journal disks into the shaft. A crank for a gear-driven three-cylinder pump having three pistons and a connecting rod, which are fitted and fixed at intervals in the axial direction, and a circular gear is fixed to the shaft apart from the journal disk. How to manufacture the shaft. 15. A method for manufacturing a crankshaft, which comprises pressing the journal disks into the shaft while shifting the journal disks by 120 degrees from each other, by following the method set forth in claim 14.
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FR2308463B1 (en) 1981-10-23
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ATA284676A (en) 1978-02-15
FR2308463A1 (en) 1976-11-19
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IT1058056B (en) 1982-04-10
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