(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、クランクシャフトの製造方法であって、
前記潰し成形工程では、円柱状のビレットを出発材料とし、下型と上型とを有する潰し成形用金型を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレットをクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、
前記荒成形工程では、下型と上型とを有する荒成形用金型を用いて、前記潰し成形工程で成形された素材を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、
前記仕上げ成形工程では、下型と上型とを有する仕上げ成形用金型を用いて、前記荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行い、
前記潰し成形用金型の下型、前記荒成形用金型の下型、前記仕上げ成形用金型の下型として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに前記潰し成形用金型、前記荒成形用金型、及び、前記仕上げ成形用金型のそれぞれの分割面に沿って延びて前記第２ピン成形部に連通する溝が形成された下型であって、前記溝が少なくとも一対形成され、前記溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる下型を用い、
前記荒成形用金型の下型として、前記第２ピン成形部の軸方向に交差する方向に位置する前記溝の底面が、前記荒成形用金型の分割面に沿って前記溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面を有する下型を用い、
前記荒成形工程では、前記潰し形成工程で前記潰し成形用金型の下型の前記溝において素材に形成した各前記バリを、前記荒成形工程で前記荒成形用金型の下型の前記溝にそれぞれ係合させて、前記潰し形成工程において成形された素材を、前記荒成形用金型の下型に対して位置決めすることを特徴とする、
クランクシャフトの製造方法。
【請求項２】
前記潰し成形工程では、前記潰し成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面を有する下型を用い、
前記荒成形工程では、前記荒成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面を有する下型を用い、
前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第１潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、
前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第３潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一であることを特徴とする、
請求項１に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項３】
前記仕上げ工程では、前記仕上げ成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第１素材支持部を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部を有する下型を用い、
前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第１素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、
前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第３素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一であることを特徴とする、
請求項２に記載のクランクシャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。直列３気筒エンジンのクランクシャフトの第１ピン、第２ピン、及び、第３ピンは、爆発間隔に起因して、ジャーナル軸芯の周方向に１２０度の間隔で配置される。このように、直列３気筒エンジンに用いられるクランクシャフトは、形状が複雑であり、熱間鍛造によりクランクシャフトを成形する場合には、完成形状のクランクシャフトをそのまま金型から型抜きすることは困難である。このため、素材を型抜きの容易な形状に成形する成形金型を用いて鍛造成形した後に、ジャーナル軸の軸心を中心として、時計回り方向及び反時計回り方向へそれぞれ所定角度、例えば６０°ずつ捩るツイスト加工が施される。
【０００３】
鍛造成形で、直列３気筒エンジンのクランクシャフトを、ツイスト加工を行わず成形する場合には、第１ピン、第２ピン、及び、第３ピンの位相に起因して、金型の分割位置に高低差が発生する（例えば、特許文献２）。また、鍛造成形において生ずるバリを少なく抑えるための技術として、金型に傾斜段差面を形成することが知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８６２６５号公報
【特許文献２】特開昭５８−１３２３４２号公報
【特許文献３】特公昭６２−４５００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鍛造成形で直列３気筒エンジンのクランクシャフトを、ツイスト加工を行わず成形する場合には、前述のように、金型の分割位置に高低差が発生する。このため、鍛造成形において潰し成形工程、荒成形工程、及び、仕上げ成形工程を行う際に、各工程から次の工程に素材が搬送された際の金型に対する素材の位置決めが必要である。この位置決めのために、鍛造の各工程において生ずるバリに、段差を設ける等の対応が必要である。しかし、この場合には、バリを積極的に発生させる必要があるため、歩留まりが低下するなどの不具合が生ずる。
【０００６】
本発明は、各工程において容易に素材を位置決めすることができ、且つ、歩留りの低下を抑えることができるクランクシャフトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、クランクシャフトの製造方法であって、前記潰し成形工程では、円柱状のビレット（例えば、後述のビレット（素材）９１０）を出発材料とし、下型（例えば、後述の下型１１０）と上型とを有する潰し成形用金型（例えば、後述の潰し成形用金型１００）を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレットをクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、前記荒成形工程では、下型（例えば、後述の下型２１０）と上型とを有する荒成形用金型（例えば、後述の荒成形用金型２００）を用いて、前記潰し成形工程で成形された素材（例えば、後述の素材９２０）を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、前記仕上げ成形工程では、下型（例えば、後述の下型３１０）と上型とを有する仕上げ成形用金型（例えば、後述の仕上げ成形用金型３００）を用いて、前記荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行い、前記潰し成形用金型の下型、前記荒成形用金型の下型、前記仕上げ成形用金型の下型として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部（例えば、後述のジャーナル軸成形部１１２、２１２）の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部（例えば、後述の第２ピン成形部１１４、２１４）が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに前記潰し成形用金型、前記荒成形用金型、及び、前記仕上げ成形用金型のそれぞれの分割面（例えば、後述の分割面１１１、２１１）に沿って延びて前記第２ピン成形部に連通する溝（例えば、後述の台形溝１２１、２２１）が形成された下型であって、前記溝が少なくとも一対形成され、前記溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリ（例えば、後述のバリ９３１）を生じさせる下型を用い、前記荒成形用金型の下型として、前記第２ピン成形部の軸方向に交差する方向に位置する前記溝の底面が、前記荒成形用金型の分割面に沿って前記溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面（例えば、後述の傾斜面Ｓ）を有する下型を用い、前記荒成形工程では、前記潰し形成工程で前記潰し成形用金型の下型の前記溝において素材に形成した各前記バリを、前記荒成形工程で前記荒成形用金型の下型の前記溝にそれぞれ係合させて、前記潰し形成工程において成形された素材を、前記荒成形用金型の下型に対して位置決めすることを特徴とする、クランクシャフトの製造方法を提供する。
【０００８】
本発明によれば、素材を、少なくとも一対の溝によってバリが支持されることで、荒成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型の下型において支持することができる。また、傾斜面により、溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制することができる。このため、歩留りの低下を抑えることができる。また、傾斜面を一対の溝のみに形成し、他の部分には形成しない場合には、鍛造の際の荷重が高くなることを抑えることができる。また、第２ピン成形部に連通する溝に傾斜面を形成する場合には、第２ピンに隣接するアーム部にカウンタウェイトが設けられない場合に、バリの発生が多くなることを抑制することができる。このため、荒成形金型からのバリのはみ出しを抑えることができるため、他の工程に用いられる金型を隣接して配置させることが可能となり、また、鍛造品の搬送等の際にバリが邪魔になること抑えることができる。また、バリの発生を抑えることができる分、素材を効率的且つ容易に、金型のキャビティに充填することができる。
【０００９】
そして、前記潰し成形工程では、前記潰し成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部１１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部１１６）と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面（例えば、後述の第１潰し型平坦面１２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部１１５）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部１１８）と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面（例えば、後述の第３潰し型平坦面１２５）を有する下型（例えば、後述の下型１１０）を用い、前記荒成形工程では、前記荒成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部２１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部２１６）と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面（例えば、後述の第１荒型平坦面２２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部２１５）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部２１８）と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面（例えば、後述の第３荒型平坦面２２５）を有する下型２１０を用い、前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第１潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第３潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一である。
【００１０】
これにより潰し成形工程において、第１潰し型平坦面及び第３潰し型平坦面に素材としてのビレットを載置することができるため、ジャーナル軸成形部の軸心に略一致した位置関係で円柱状のビレットを、潰し成形用金型に配置させることができる。このため、ジャーナル軸成形部の軸心に対して、円柱状のビレットの軸心が斜めの位置関係となることによる歩留りの低下を抑えることができる。
また、荒成形工程において、素材のバリは、荒成形用金型の下型の一対の溝にそれぞれ支持され、これとともに、素材の第１荒型平坦面当接面、第３荒型平坦面当接面は、第１荒型平坦面、第３荒型平坦面にそれぞれ支持される。即ち、素材を、荒成形用金型の計４つの部分により支持することができる。このため、素材を、ガタが生ずることなく、荒成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型の下型において支持することができる。
【００１１】
そして、前記仕上げ工程では、前記仕上げ成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部３１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部３１６）と、に囲まれた領域に、第１素材支持部（例えば、後述の第１素材支持部３２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部を有する下型（例えば、後述の下型３１０）を用い、前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第１素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第３素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一である。
【００１２】
これにより仕上げ成形工程において、素材のバリは、仕上げ成形用金型の下型の少なくとも一対の溝にそれぞれ支持され、これとともに、素材の第１素材支持部当接面、第３素材支持部当接面は、第１素材支持部の突出端面、第３素材支持部の突出端面にそれぞれ支持される。即ち、素材を、仕上げ成形用金型の計４つの部分により支持することができる。このため、素材を、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して仕上げ成形用金型の下型において支持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各工程において容易に素材を位置決めすることができ、且つ、歩留りの低下を抑えることができるクランクシャフトの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる潰し成形用金型１００の下型１１０を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の潰し成形工程で、ビレット９１０が、潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の荒成形工程で、素材９２０が、荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の傾斜面Ｓを示す拡大断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０及び素材を示す平面図である。
【図７】図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】図６におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の仕上げ成形工程で、素材９３０が、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の第１素材支持部３２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる潰し成形用金型１００の下型１１０を示す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の潰し成形工程で、ビレット９１０が、潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０を示す平面図である。
【００１６】
図４は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の荒成形工程で、素材９２０が、荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。図５は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の傾斜面Ｓを示す拡大断面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０及び素材を示す平面図である。図７は、図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図８は、図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図９は、図６におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の仕上げ成形工程で、素材９３０が、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の第１素材支持部３２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。
【００１７】
本実施形態による直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法により鍛造されるクランクシャフトは、自動車等の内燃機関（エンジン）において、ピストンの往復運動を、コネクティングロッドと協働して回転運動に変換する。クランクシャフトは、直列３気筒エンジン用として構成されている。
【００１８】
クランクシャフトは、本実施形態による直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法において行われる熱間鍛造により成形される。熱間鍛造は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有している。潰し成形工程では、下型１１０と上型（図示せず）とを有する潰し成形用金型１００が用いられる。荒成形工程では、下型２１０と上型２５０とを有する荒成形用金型２００が用いられる。仕上げ成形工程では、下型３１０と上型（図示せず）とを有する仕上げ成形用金型３００が用いられる。
【００１９】
先ず、潰し成形工程で用いられる潰し成形用金型１００について説明する。潰し成形用金型１００は、円柱状を有する素材としてのビレット９１０（図１のＤ−Ｄ線に沿った拡大断面図である図２を参照）を、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、クランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形する。
図１に示すように、潰し成形用金型１００の下型１１０は、下型分割面１１１と、ジャーナル軸成形部１１２と、第１ピン成形部１１３と、第２ピン成形部１１４と、第３ピン成形部１１５と、アーム部成形部１１６、１１７、１１８と、ウエイト部成形部１１９と、台形溝１２１と、凸状部１２２、１２３と、第１潰し型平坦面１２４と、第３潰し型平坦面１２５とを有する。
【００２０】
分割面１１１の一部は、潰し成形工程において潰し成形用金型１００の下型１１０と上型とで、素材としてのビレット９１０を挟んで成形する際に、上型（図示せず）の上型分割面に当接する。ジャーナル軸成形部１１２は、クランクシャフトにおいて、エンジンのシリンダブロックに回転可能に支持される部分であるジャーナル軸（図示せず）を成形する。複数のジャーナル軸が、同一軸線上に互いに間隔をおいて配置される位置関係を有するように、ジャーナル軸成形部１１２は、下型１１０において、同一軸線上に互いに間隔をおいて配置される位置関係を有して形成されている。下型１１０の各ジャーナル軸成形部１１２と、上型（図示せず）の各ジャーナル軸成形部とにより略円柱形状が形成されるように、下型１１０の各ジャーナル軸成形部１１２は、略円柱形状をその軸心を含む断面で切ったような形状を有している。
【００２１】
第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５は、それぞれジャーナル軸成形部１１２の軸心方向（図１の左右方向）において、ジャーナル軸成形部１１２の軸心位置から外れた位置で、複数のジャーナル軸成形部１１２の間にそれぞれ位置するように配置されている。第１ピン成形部１１３においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第１ピンが成形される。同様に、第２ピン成形部１１４においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第２ピンが成形され、第３ピン成形部１１５においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第３ピンが成形される。
【００２２】
第２ピン成形部１１４は、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部１１２の下方に配置されている。具体的には、第２ピン成形部１１４は、ジャーナル軸成形部１１２とジャーナル軸成形部１１２との間において、分割面１１１に一致する位置関係を有するジャーナル軸成形部１１２の軸心位置から鉛直下方に窪んで形成されている。
これに対して第１ピン成形部１１３は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心が延びる方向であって第１ピン成形部１１３が第２ピン成形部１１４よりも手前に位置して見える方向から見たとき（図１の左から右へ向かう方向で見たとき）に、ジャーナル軸成形部１１２の軸心を中心として第２ピン成形部１１４に対して反時計回り方向へ、ジャーナル軸成形部１１２の軸心の周方向へ１２０°位相がずれた位置関係を有して形成されている。従って、下型１１０の第１ピン成形部１１３においては、第１ピンのわずかに一部のみ成形され、第１ピンの大部分は、上型（図示せず）の第１ピン成形部において成形される。
同様に、第３ピン成形部１１５は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心が延びる方向であって第１ピン成形部１１３が第２ピン成形部１１４よりも手前に位置して見える方向から見たとき（図１の左から右へ向かう方向で見たとき）に、ジャーナル軸成形部１１２の軸心を中心として第２ピン成形部１１４に対して時計回り方向へジャーナル軸成形部１１２の軸心の周方向へ１２０°位相がずれた位置関係を有して形成されている。従って、下型１１０の第３ピン成形部１１５においては、第３ピンのわずかに一部のみ成形され、第３ピンの大部分は、上型（図示せず）の第３ピン成形部において成形される。
【００２３】
アーム部成形部１１６、１１７、１１８は、クランクシャフトの第１ピン、第２ピン、第３ピンにそれぞれ一体成形されるアーム部を成形する。アーム部が、ジャーナル軸の軸方向に対して略直交する方向へ、第１ピン、第２ピン、第３ピンからそれぞれジャーナル軸へ一対ずつ延びてジャーナル軸に一体成形されるように、アーム部成形部１１６、１１７、１１８は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向（図１の左右方向）における第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５のそれぞれの端部と、ジャーナル軸成形部１１２とを連通する。
【００２４】
ウエイト部成形部１１９は、ジャーナル軸に略直交する方向へ、第１ピン、第３ピンからそれぞれ離間する方向へジャーナル軸から板状に延びるウエイト部を成形する。ウエイト部が、アーム部と一体成形されアーム部よりも幅広い板状に成形されるように、ウエイト部成形部１１９は、アーム部成形部１１６、１１８にそれぞれ連通しアーム部成形部１１６、１１８よりも幅が広く形成されている。アーム部成形部１１６、１１８は、対をなして形成されていたが、各アーム部とそれぞれ一体成形されるウエイト部も一対ずつ形成されるように、アーム部成形部１１６、１１８は対をなして形成されている。なお、第２ピンに一体成形されたアームにはウエイト部は一体成形されない。このためアーム部成形部１１７に連通するウエイト分成形部は形成されていない。
【００２５】
台形溝１２１は、台形溝１２１の長手方向に直交する断面が、溝の底に近づくほど先細りした台形状を有している（図９に示す、台形溝１２１と略同一形状の荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１参照）。台形溝１２１は、成形方向である鉛直下方へ窪むとともに潰し成形用金型１００の分割面１１１に沿って、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向に直交する方向へ、即ち図１の上下方向へ、互いに離間し合うように、対をなして延びている。台形溝１２１の基端部は、第２ピン成形部１１４に連通している。分割面１１１に沿った方向における台形溝１２１の延出端部は、下型１１０の縁部に位置している。素材としてのビレット９１０が潰し成形用金型１００によって成形される際に、素材の一部は台形溝１２１に入り込む。これにより、クランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる。即ち、台形溝１２１に入った素材の一部は、バリの一部になる。
【００２６】
凸状部１２２、１２３は、鉛直上方へ突出するとともに、潰し成形用金型１００の分割面１１１に沿って、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向に直交する方向へ、即ち図１の下方向、上方向へ、それぞれ対をなして延びている。図１の下方向へ延びる凸状部１２２の基端部は、第１ピン成形部１１３に連通しており、分割面１１１に沿う方向における凸状部１２２の延出端部は、下型１１０の図１の下側の縁部に位置している。図１の上方向へ延びる凸状部１２３の基端部は、第３ピン成形部１１５に連通しており、分割面１１１に沿う方向における凸状部１２３の延出端部は、下型１１０の図１の上側の縁部に位置している。従って、図２に示すように、ジャーナル軸成形部１１２の軸心に直交する下型１１０の断面では、凸状部１２２から第１ピン成形部１１３へ下りの傾斜が形成されている。
【００２７】
そして、図１に示す平面視で、傾斜上にある第１ピン成形部１１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１６と、一対のアーム部成形部１１６に連通し一対のウエイト部を成形する一対のウエイト部成形部１１９と、に囲まれた下型１１０の領域、即ち、図２に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、第１潰し型平坦面１２４を有する。第１潰し型平坦面１２４は、潰し成形工程において、第１ピンからウエイト部に至るまでの部分となる素材の部分に、平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１（図４参照）を形成する。
【００２８】
第３ピン成形部１１５に繋がっている凸状部１２３についても同様に、図１に示すように、第３ピン成形部１１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１８と、一対のアーム部成形部１１８に連通し一対のウエイト部を成形する一対のウエイト部成形部１１９と、に囲まれた下型１１０の領域の部分は、第３潰し型平坦面１２５を有する。第３潰し型平坦面１２５は、潰し成形工程において、第３ピンからウエイト部に至るまでの部分に相当する素材の部分に、平坦面により構成される第３荒型平坦面当接面（図示せず）を形成する。
【００２９】
ジャーナル軸成形部１１２、第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５、アーム部成形部１１６、１１７、１１８、ウエイト部成形部１１９、第１潰し型平坦面１２４、及び、第３潰し型平坦面１２５は、潰し成形工程において、素材としてのビレット９１０からクランクシャフトとなる部分を成形するキャビティの一部を構成する。
【００３０】
なお、潰し成形用金型１００の上型（図示せず）の部分であって、潰し成形工程において、素材からクランクシャフトとなる部分を成形するキャビティの上型に位置する部分は、下型１１０において成形されるクランクシャフトの一部以外の部分を成形するように構成されている。即ち、上型（図示せず）は、下型１１０のジャーナル軸成形部１１２と同様のジャーナル軸成形部を有している。また、上型（図示せず）は、下型分割面１１１に対向し当接する上型分割面を有する。また、上型は、下型１１０により成形されない第１ピンの部分、第３ピンの部分、アーム部の部分、および、ウエイト部の部分を成形する、不図示の第１ピン成形部と、第３ピン成形部と、アーム部成形部と、ウエイト部成形部と、を有している。
【００３１】
また、上型は、下型１１０に形成された台形溝１２１に係合する、台形溝１２１よりも僅かに小さい形状を有する台形凸部と、下型１１０に形成された凸状部１２２が係合する、凸状部１２２よりも僅かに大きな凹状溝が形成されている。
【００３２】
次に、荒成形工程で用いられる荒成形用金型２００について説明する。荒成形用金型２００は、潰し成形工程で成形された素材９２０を、製品としてのクランクシャフトの形状に更に近似した形状に成形する。このため、荒成形用金型２００の下型２１０は、潰し成形用金型１００の下型１１０と同様に、下型分割面２１１と、ジャーナル軸成形部２１２と、第１ピン成形部２１３と、第２ピン成形部２１４と、第３ピン成形部２１５と、アーム部成形部２１６、２１７、２１８と、ウエイト部成形部２１９と、を有する。これらは、より製品としてのクランクシャフトの各部の形状に近い形状で素材を成形可能である。潰し成形用金型１００の構成と略同様のこれらの部分についての説明を省略し、これら以外の、潰し成形用金型１００の構成とは異なる荒成形用金型２００の特徴的な構成について以下に説明する。
【００３３】
図３のＦ−Ｆ線に沿った断面図として図５に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の底面は、傾斜面Ｓを有している。傾斜面Ｓは、台形溝２２１の底面であって第２ピン成形部２１４の軸方向に直交する方向（図３における上方向、下方向）に位置する台形溝２２１の底面に存在する。傾斜面Ｓは、台形溝２２１の延出方向（図３における上方向又は下方向）に直交する位置関係を有して、台形溝２２１を横断するように存在している。このため、図５に示すように、傾斜面Ｓを境界として、第２ピン形成部から離れた側における台形溝２２１の底面は、第２ピン形成部に近い側における台形溝２２１の底面に対して、鉛直方向に一段上がった位置関係を有している。即ち、図６に示すＡ−Ａ線に沿った断面における、台形溝２２１の中のバリ９３１（図８参照）と、図６に示すＢ−Ｂ線に沿った断面における、台形溝２２１の中のバリ９３１（図７参照）と、を比較すると、台形溝２２１の底部で形成されたバリ９３１の高さの位置が異なるように構成されている。
【００３４】
荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の、台形の一対の斜辺に相当する部分２２０（図８等参照）の、鉛直方向（図８の上下方向）に対する傾斜角は、これに相当する潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分（図示せず）の、鉛直方向に対する傾斜角と同一である。
【００３５】
また、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１に係合する、荒成形用金型２００の上型（図示せず）の台形凸部の下端部は、図５に示すように、下型２１０の台形溝２２１及び傾斜面Ｓに倣った形状を有している。傾斜面Ｓは、荒成形工程においてバリが発生し、分割面２１１に沿って台形溝２２１から流出して広がるバリの広がりを抑え、バリの発生を抑制する。
【００３６】
図３に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の凸状部２２２、２２３は、潰し成形用金型１００の下型１１０の凸状部１２２、１２３と同様に、鉛直上方へ突出するとともに、荒成形用金型２００の分割面２１１に沿って、ジャーナル軸成形部の軸心方向に直交する方向へ、即ち、図３の下方向、上方向へ、それぞれ延びている。図１の下方向へ延びる凸状部２２２の基端部は、第１ピン成形部２１３に連通しており、分割面２１１に沿った凸状部２２２の延出端部は、下型２１０の図３の下側の縁部に位置している。図３の上方向へ延びる凸状部２２３の基端部は、第３ピン成形部２１５に連通しており、分割面２１１に沿った凸状部２２３の延出端部は、下型２１０の図３の上側の縁部に位置している。従って、荒成形用金型２００の下型２１０に素材９２０を載置した状態とした、図６のＥ−Ｅ線に沿った拡大断面である図４に示すように、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に直交する下型２１０の断面では、凸状部２２２から第１ピン成形部２１３にかけて下りの傾斜が形成されている。
【００３７】
そして、図３に示す平面視で、傾斜上にある第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた下型２１０の領域の部分、即ち、下型２１０において、図４に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、第１荒型平坦面２２４を有する。成形方向である鉛直方向において、前述の潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第１潰し型平坦面１２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一である。
また、鉛直方向における、荒成形用金型２００の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４との位置関係は、潰し成形用金型１００の台形溝１２１と、第１潰し型平坦面１２４との位置関係と同一である。荒成形工程において、第１荒型平坦面２２４には、潰し成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１が面で当接する。そして、第１荒型平坦面２２４は、荒成形工程において、第１ピンからアーム部に至るまでの部分に相当する素材の部分に、平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２（図１０参照）を形成する。
【００３８】
そして、第１荒型平坦面２２４よりも更にウエイト部成形部２１９寄りの部分、即ち、図４に示す、第１荒型平坦面２２４よりも左側の部分は、更に第１荒型平坦面２２４から下りの傾斜が形成されており、下り終わった部分である、図３に示す平面視でウエイト部に囲まれる部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面２２６が形成されている。
【００３９】
傾斜を下り終わった部分が第３ピン成形部２１５に連通している凸状部２２３についても同様に、図３に示す平面視で、第３ピン成形部２１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１８と、に囲まれた下型２１０の領域の部分は、第３荒型平坦面２２５（図３参照）を有する。成形方向である鉛直方向において、前述の潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第３潰し型平坦面１２５までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。
また、鉛直方向における、荒成形用金型２００の台形溝と、第３荒型平坦面２２５との位置関係は、潰し成形用金型１００の台形溝１２１と、第３潰し型平坦面１２５との位置関係と同一である。荒成形工程において、第３荒型平坦面２２５には、潰し成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第３荒型平坦面当接面（図示せず）が面で当接する。そして、第３荒型平坦面２２５は、荒成形工程において、第３ピンからアーム部に至るまでの素材の部分に、平坦面により構成される第３素材支持部当接面（図示せず）を形成する。
【００４０】
そして、第３荒型平坦面２２５よりも更にウエイト部成形部２１９寄り（図１における下方向）の部分は、更に第３荒型平坦面２２５から下りの傾斜が形成されており、下り終わった部分である、図３に示す平面視でウエイト部成形部２１９に囲まれる部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面２２７が形成されている。
【００４１】
次に、仕上げ成形工程で用いられる仕上げ成形用金型３００について説明する。仕上げ成形用金型３００（図１０参照）は、荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形する。このため、仕上げ成形用金型３００の下型３１０は、荒成形用金型２００の下型２１０と同様に、下型分割面（図示せず）と、ジャーナル軸成形部（図示せず）と、第１ピン成形部３１３と、第２ピン成形部（図示せず）と、第３ピン成形部（図示せず）と、アーム部成形部３１６と、ウエイト部成形部３１９と、を有するが、これらは、加工代を有するクランクシャフトの各部を成形する。従って、荒成形用金型２００の構成と略同様のこれらの部分についての説明を省略し、これら以外の、荒成形用金型２００の構成とは異なる仕上げ成形用金型３００の特徴的な構成について以下に説明する。
【００４２】
図１０に示すように、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の凸状部３２２は、荒成形用金型２００の下型２１０の凸状部２２２と同様に、それぞれ鉛直上方へ突出するとともに、仕上げ成形用金型３００の分割面に沿って、ジャーナル軸成形部（図示せず）の軸心方向に直交する方向へ延びている。従って、図１０に示すように、ジャーナル軸の軸心に直交する下型３１０の断面では、凸状部３２２から第１ピン成形部３１３にわたって下りの傾斜が形成されている。
【００４３】
そして、傾斜上にある第１ピン成形部３１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部３１６と、に囲まれた下型３１０の領域（荒工程における図３に示す、第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた下型２１０の領域に相当する領域）の部分、即ち、下型３１０において、図１０に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、平坦面を有している。この平坦面のウエイト部寄りの端部には、第１素材支持部３２４が形成されている。第１素材支持部３２４は、図１０に示すように、ジャーナル軸成形部に直交する断面では、略台形状を有しており、鉛直上方に突出している。成形方向である鉛直方向における、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面（図示せず）から第１素材支持部３２４の突出端面までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一である。
また、成形方向である鉛直方向における、仕上げ成形用金型３００の台形溝（図示せず）と、第１素材支持部３２４の突出端面との位置関係は、荒成形用金型２００の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４との位置関係と同一である。第１素材支持部３２４の突出端面には、荒成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２が当接する。
【００４４】
荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分２２０（図８等参照）の、鉛直方向（図８の上下方向）に対する傾斜角は、これに相当する仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝の、台形の２つの斜辺に相当する部分の、鉛直方向に対する傾斜角と同一である。
【００４５】
また、第１素材支持部３２４よりも、更にウエイト部成形部３１９寄りの部分、即ち、図１０に示す、第１素材支持部３２４よりも左側の部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面３２５が形成されている。
【００４６】
次に、上記構成の潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、及び、仕上げ成形用金型３００を用いる直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法について説明する。
直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法では、前述のように熱間鍛造を行い、熱間鍛造は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有しており、この順で熱間鍛造が行われる。
【００４７】
潰し成形工程では、図２に示すように、円柱状のビレット９１０を出発材料とし、潰し成形用金型１００（図１参照）を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレット９１０をクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形する。具体的には、先ず、下型１１０においてキャビティの一部を構成する部分に、素材としての円柱状のビレット９１０を、ビレット９１０の軸心がジャーナル軸成形部１１２の軸心に略一致する位置関係で配置する。このとき、ビレット９１０は、第１ピン成形部１１３の近傍においては、図２に示すように、第１潰し型平坦面１２４に載置される。同様に、ビレット９１０は、第３ピン成形部１１５の近傍においては、第３潰し型平坦面１２５に載置される。
【００４８】
このように、ビレット９１０が第１潰し型平坦面１２４及び第３潰し型平坦面１２５に載置されるため、素材としての円柱状のビレット９１０は、ビレット９１０の軸心がジャーナル軸成形部１１２の軸心に略一致する位置関係で安定して配置されている。この状態で、下型１１０の分割面１１１と、上型（図示せず）の分割面とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型１１０と上型（図示せず）とにより形成されるキャビティにおいて、円柱状のビレット９１０は、クランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形される。この際、第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５に載置されていた素材の部分は、第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５により押圧される。これにより、図４に示すように、素材９２０のこれらの部分には、それぞれ平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）が形成される。また、台形溝１２１においては、台形状のバリ（図８に示す荒成形工程における台形状のバリと同様のバリ）が形成される。
【００４９】
次に、荒成形工程では、荒成形用金型２００を用いて、潰し成形工程で成形された素材９２０を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形する。具体的には、先ず、潰し成形工程で成形された素材９２０を、荒成形用金型２００の下型２１０においてキャビティの一部を構成する部分に配置する。
【００５０】
この際に、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成した一対の台形状のバリ９３１を、図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図における荒成形用金型２００の下型２１０に素材９２０を載置した様子を示す図９に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１にそれぞれ係合させる。これと同時に、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５によって成形された第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）を、それぞれ第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に当接させる。
【００５１】
即ち、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１においては、図９に示すように、台形溝２２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分２２０と、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成された台形状のバリ９３１の２つの斜辺の部分とが、それぞれ面で当接するため、台形状のバリ９３１は、台形溝２２１に確実に係合し、素材９２０は、安定して荒成形用金型２００の下型２１０に支持される。また、第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）は、それぞれ第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に面で当接している。これにより素材は、一対の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４と、第３荒型平坦面２２５との４つの部分により支持され、ガタが生ずることなく、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めされ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持される。
【００５２】
この状態で、下型２１０の分割面２１１と、上型２５０の分割面（図示せず）とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型２１０と上型２５０とにより形成されるキャビティにおいて、素材９２０は、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形される。この際、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に載置されていた素材の部分は、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５により押圧され、これらの部分には、それぞれ平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）が形成される。また、荒成形用金型２００の台形溝２２１においては、図７、図８に示すような台形状のバリが形成される。この際、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の傾斜面Ｓ（図５参照）により、台形溝２２１から広がり流出するバリ９３１が抵抗を受け、それ以上広がることを抑え、バリ９３１の発生を抑制する。荒成形用金型２００の台形溝２２１の傾斜面Ｓにより、台形状のバリ９３１の途中には傾斜面状の部分が形成される。
【００５３】
次に、仕上げ成形工程では、仕上げ成形用金型３００を用いて、荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形する。具体的には、図１０に示すように、先ず、荒成形工程で成形された素材９２０を、仕上げ成形用金型３００の下型３１０においてキャビティの一部を構成する部分に配置する。
【００５４】
この際、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１において素材に形成した一対の台形状のバリを、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の一対の台形溝（図示せず）にそれぞれ係合させる。これと同時に、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５によって成形された第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）を、それぞれ第１素材支持部３２４、第３素材支持部（図示せず）、の突出端面に当接させる。
【００５５】
即ち、荒形成工程と同様に、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝においては、下型３１０の台形溝（図示せず）の、台形の２つの斜辺に相当する部分と、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１において素材に形成された台形状のバリ９３１の２つの斜辺の部分とが、それぞれ面で当接するため、台形状のバリは、台形溝２２１に確実に係合し、素材９３０は、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０に支持される。また、第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）は、それぞれ第１素材支持部３２４、第３素材支持部（図示せず）、の突出端面に面で当接している。これにより素材９３０は、荒成形工程の場合と同様に、一対の台形溝（図示せず）と、第１素材支持部３２４の突出端面と、第３素材支持部（図示せず）の突出端面との４つの部分により支持され、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型３００の下型３１０に対して位置決めされ、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０において支持される。
【００５６】
この状態で、下型３１０の分割面（図示せず）と、上型（図示せず）の分割面とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型３１０と上型とにより形成されるキャビティにおいて、素材９３０は、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形される。この際、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝（図示せず）にも傾斜面が形成されているため、バリが広がることが抑えられ、バリの発生が抑制される。
【００５７】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法では、潰し成形工程では、円柱状のビレット９１０を出発材料とし、下型１１０と上型（図示せず）とを有する潰し成形用金型１００を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレット９１０をクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、荒成形工程では、下型２１０と上型とを有する荒成形用金型２００を用いて、潰し成形工程で成形された素材９２０を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、仕上げ成形工程では、下型３１０と上型とを有する仕上げ成形用金型３００を用いて、荒成形工程で成形された素材９３０を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行う。
潰し成形用金型１００の下型１１０、荒成形用金型２００の下型２１０、仕上げ成形用金型３００の下型３１０として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、及び、仕上げ成形用金型３００のそれぞれの分割面に沿って延びて第２ピン成形部に連通する台形溝が形成された下型であって、台形溝が一対形成され、台形溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる下型を用いる。
荒成形用金型２００の下型２１０として、第２ピン成形部２１４の軸方向に交差する方向に位置する台形溝２２１の底面が、荒成形用金型２００の分割面２１１に沿って台形溝２２１から素材９２０が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面Ｓを有する下型２１０を用いる。
荒成形工程では、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成した各バリ９３１を、荒成形工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１にそれぞれ係合させて、潰し形成工程において成形された素材９２０を、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めする。
【００５８】
これにより、素材９２０を、一対の台形溝２２１により台形状のバリ９３１が支持されることで、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持することができる。また、傾斜面Ｓにより、台形溝２２１から素材が流出して構成されるバリ９３１の発生を抑制することができる。このため、歩留りの低下を抑えることができる。また、傾斜面Ｓを一対の台形溝２２１のみに形成し、他の部分には形成しないため、鍛造の際の荷重が高くなることを抑えることができる。また、第２ピン成形部２１４に連通する台形溝２２１に傾斜面Ｓを形成したため、本実施形態のように、第２ピンに隣接するアーム部にカウンタウェイトが設けられない場合に、バリ９３１の発生が多くなることを抑制することができる。このため、荒成形用金型２００からのバリ９３１のはみ出しを抑えることができるため、他の工程に用いられる金型を隣接して配置させることが可能となり、また、鍛造品の搬送等の際にバリ９３１が邪魔になること抑えることができる。また、バリ９３１の発生を抑えることができる分、素材を効率的且つ容易に、金型のキャビティに充填することができる。
【００５９】
そして、潰し成形工程では、潰し成形用金型１００の下型１１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部１１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１６と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面１２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部１１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１８と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面１２５を有する下型１１０を用いる。
荒成形工程では、荒成形用金型２００の下型２１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面２２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部２１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１８と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面２２５を有する下型２１０を用いる。
潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第１潰し型平坦面１２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一であり、潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第３潰し型平坦面１２５までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。
【００６０】
これにより、潰し成形工程において、第１潰し型平坦面１２４及び第３潰し型平坦面１２５に素材としてのビレット９１０を載置することができるため、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に略一致した位置関係で円柱状のビレット９１０を、潰し成形用金型１００に配置させることができる。このため、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に対して、円柱状のビレット９１０の軸心が斜めの位置関係となることによる歩留りの低下を抑えることができる。
【００６１】
また、荒成形工程において、素材９２０の台形状のバリ９３１は、荒成形用金型２００の下型２１０の一対の台形溝２２１にそれぞれ支持され、これとともに、素材９２０の第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）は、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５にそれぞれ支持され、素材９２０は、荒成形用金型２００の計４つの部分により支持される。このため、素材９２０は、ガタが生ずることなく、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めされ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持される。
【００６２】
そして、仕上げ工程では、仕上げ成形用金型３００の下型３１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部３１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部３１６と、に囲まれた領域に、第１素材支持部３２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部（図示せず）を有する下型３１０を用いる。
仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面から第１素材支持部３２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一であり、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面から第３素材支持部（図示せず）までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。
【００６３】
これにより、仕上げ成形工程において、素材９３０の台形状のバリ９３１は、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の一対の台形溝（図示せず）にそれぞれ支持され、これとともに、素材９３０の第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）は、第１素材支持部３２４の突出端面、第３素材支持部の突出端面にそれぞれ支持され、素材９３０は、仕上げ成形用金型３００の計４つの部分により支持される。このため、素材９３０は、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型３００の下型３１０に対して位置決めされ、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０において支持される。
【００６４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、本実施形態では、潰し成形用金型１００の下型１１０、荒成形用金型２００の下型２１０、仕上げ成形用金型３００の下型３１０において台形溝は１対形成されたが、この構成に限定されない。台形溝は、少なくとも１対形成されればよい。また、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いる金型の構成は、本実施形態における潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、仕上げ成形用金型３００の構成に限定されない。
【符号の説明】
【００６５】
１００…潰し成形用金型
１１０…下型
１１１、２１１…分割面
１１２、２１２…ジャーナル軸成形部
１１３…第１ピン成形部
１１４、２１４…第２ピン成形部
１１５…第３ピン成形部
１１６…アーム部成形部
１１８…アーム部成形部
１２１、２２１…台形溝（溝）
１２５…第３潰し型平坦面
２００…荒成形用金型
２１０…下型
２１３…第１ピン成形部
２１５…第３ピン成形部
２１６…アーム部成形部
２１８…アーム部成形部
２２３…傾斜面
２２４…第１荒型平坦面
２２５…第３荒型平坦面
３００…仕上げ成形用金型
３１０…下型
３１３…第１ピン成形部
３１６…アーム部成形部
３２４…第１素材支持部
９１０…ビレット（素材）
９２０…素材
９３１…バリ
【要約】
【課題】各工程において容易に素材を位置決めすることができ、且つ、歩留りの低下を抑えることができる直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法を提供すること。
【解決手段】荒成形用金型２００の下型２１０として、第２ピン成形部２１４の軸方向に交差する方向に位置する溝２２１の底面が、荒成形用金型２００の分割面に沿って溝２２１から素材９２０が流出して構成されるバリ９３１の発生を抑制する傾斜面Ｓを有する下型２１０を用いる。荒成形工程では、潰し形成工程で素材９１０に形成した各バリを、荒成形工程で荒成形用金型２００の下型２１０の溝２２１にそれぞれ係合させて、潰し形成工程において成形された素材９２０を、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めすることを特徴とする、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法である。
【選択図】図９【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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