(57)【要約】      （修正有）【課題】矯正効果を大きくして、カウンタウエイトの機械加工レス化を可能とするカウンタウエイトの形状矯正方法を提供する。【解決手段】二つで一組のウエッジ状のカムダイ７をクランクピン部４をはさんで隣り合うカウンタウエイト３，３同士の間に挿入するとともに、カウンタウエイトの円筒外周面３ａに外周面矯正治具８を押し当てる。一対のカウンタウエイトの両側から加圧治具９，１０を前進させてそれらのカウンタウエイトをカムダイとともに加圧拘束して各カウンタウエイトの倒れ等の形状を矯正する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造成形されたクランクシャフト粗材におけるカウンタウエイトの形状を矯正する方法であって、
クランクピン部をはさんでその両側に位置する一対のカウンタウエイト同士の間に中間治具を挿入し、
一対のカウンタウエイトの両側から加圧治具にてそれらのカウンタウエイトを中間治具とともに加圧拘束して矯正することを特徴とするクランクシャフトにおけるカウンタウエイトの形状矯正方法。
【請求項２】
上記中間治具は二つで一組のくさび状のカムダイを相対摺動可能に重ね合わせたもの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におけるカウンタウエイトの形状矯正方法。
【請求項３】
カウンタウエイトの外周面に外周面矯正治具を圧接させて、その外周面の矯正を並行して行うことを特徴とする請求項１または２に記載のクランクシャフトにおけるカウンタウエイトの形状矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトにおけるカウンタウエイトの形状矯正方法に関し、特に熱間鍛造をもって製造される内燃機関用のクランクシャフト粗材についてカウンタウエイトの倒れ等の形状を矯正する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鍛造成形されたクランクシャフトの曲がりもしくは形状矯正に関する技術として特許文献１に記載のものが提案されている。
【０００３】
これは、例えば直列４気筒エンジンのクランクシャフトについて、鍛造工程の最終工程にて形状精度出しのためのリストライク加工を施すにあたり、クランクシャフトの軸直角方向から下降してきたパンチをもってこれに摺接することになるカムダイをクランクシャフトの長手方向にスライドさせ、もってカウンタウエイトをそれぞれ同方向に矯正して、クランクシャフトの曲がりのほかカウンタウエイトの倒れ等を矯正するものである。
【特許文献１】特開２００３−１３６１８１号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の技術では、カウンタウエイトの側面のほぼ全体を同時に矯正することになるため、矯正治具であるカムダイに大きな剛性が必要となる。
【０００５】
その一方、上記特許文献１に記載の技術を例えばＶ型６気筒エンジンのクランクシャフトに適用しようとする場合、かかるＶ型６気筒エンジンのクランクシャフトの特殊性として、直列４気筒タイプのクランクシャフトに比べ隣り合うカウンタウエイト同士のなすピッチが小さくなるため、必然的に隣り合うカウンタウエイト同士に間に入り込むことになるカムダイも薄肉のものとなって剛性不足気味となるだけでなく、カウンタウエイトの幅寸法（肉厚寸法）もそれぞれに異なるために、カウンタウエイトの左右で矯正力に差異が生じて矯正不足となり、特にカウンタウエイトの長手方向での位置のばらつきが大きくなり、一工程での必要十分な矯正効果を期待することは難しい。その結果、カウンタウエイトは黒皮のままでも本来の機能を十分に発揮することができるにもかかわらず、上記の位置のばらつきを解消するために後工程にて機械加工を施す必要があり、工数増加が余儀なくされる。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、上記のようなカウンタウエイトの矯正効果を大きくしてカウンタウエイトのいわゆる機械加工レス化を図るべく、必要十分な矯正効果が得られるようにしたカウンタウエイトの形状矯正方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、鍛造成形されたクランクシャフト粗材におけるカウンタウエイトの形状を矯正する方法であって、クランクピン部をはさんでその両側に位置する一対のカウンタウエイト同士の間に中間治具を挿入し、一対のカウンタウエイトの両側から加圧治具にてそれらのカウンタウエイトを中間治具とともに加圧拘束して矯正することを特徴とする。
【０００８】
この場合、請求項２に記載のように、上記中間治具は二つで一組のくさび状のカムダイを相対摺動可能に重ね合わせたものであることが望ましい。
【０００９】
さらに、請求項３に記載のように、カウンタウエイトの外周面に外周面矯正治具を圧接させて、その外周面の矯正を並行して行うことが望ましい。
【００１０】
したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、クランクピン部をはさんでその両側に位置するカウンタウエイトがそれぞれに中間治具と加圧治具にて挟まれるかたちで同時に加圧矯正される。これにより、各カウンタウエイト共に必要十分な矯正力をもって矯正することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、クランクピン部をはさんでその両側に位置するカウンタウエイトのピッチが小さくてもカウンタウエイトの広い範囲を確実に矯正することができるため、カウンタウエイトの機械加工レス化とともに加工工数を削減できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１以下の図面は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であり、先に述べたようにＶ型６気筒エンジンのクランクシャフトを熱間にて鍛造成形する場合の例を示している。
【００１３】
図１に示すように、クランクシャフト１は４箇所のジャーナル部２のほか７枚のカウンタウエイト３を軸心方向で備えており、各カウンタウエイト３，３相互間にはジャーナル部２から偏心した位置に合計６箇所のクランクピン部４を設定してある。
【００１４】
そして、このようなクランクシャフト１となるべきクランクシャフト粗材５は、大別して図２に示すように、第１荒地、第２荒地、仕上げ、トリム、ツイスト、リストライクの各工程を経て鍛造成形される。上記各工程のうち第１荒地、第２荒地および仕上げの３工程を経ることにより丸棒状の素材からクランクシャフト１の粗形状がクランクシャフト粗材５として仕上げられ、トリム工程にてばり６が打ち抜かれることにより製品形状に近いクランクシャフト粗材５となる。ツイスト工程では長手方向の両端部に６０°のひねりを加え、さらに最後のリストライク工程では再打ちを行って主として曲がり矯正を行うことになる。
【００１５】
このようなクランクシャフト粗材５の鍛造成形過程では、図３に示すように、特にカウンタウエイト３にドラフトアングル（抜き角度または抜け勾配）θを有しているほか、型ずれ、ばり高さ過剰、長手方向位置ずれ、カウンタウエイト３の倒れ等の現象が往々にして発生し、それらの相乗効果として特にカウンタウエイト３の長手方向での位置のばらつきが大きくなる傾向にある。
【００１６】
そこで、本実施の形態では、図２に示したリストライク工程に続き、熱間鍛造のかたちでカウンタウエイト３の形状矯正を行うものとする。
【００１７】
図４，５は上記カウンタウエイト３の形状矯正工程の概略を示しており、図４はその要部平面図を、図５は要部正面図をそれぞれ示している。
【００１８】
ここでは、クランクピン部４をはさんでその両側に位置するカウンタウエイト３の形状矯正を目的としており、同図に示すように、図２のリストライク工程を経たクランシャフト粗材５を所定位置に位置決めした上で、中間治具としての一対の断面くさび状（ウエッジ状）のカムダイ７を上下方向からカウンタウエイト３，３同士の対向間隙内に重ね合わせるように挿入して、双方の傾斜したカム面７ａ，７ａ同士を摺接させる。このカムダイ７の位置および移動量は図示しないカムダイ駆動装置側でコントロールされ、所定の位置にて一対のカムダイ７の重合厚さに相当する規制幅Ｃが設定されることで双方のカウンタウエイト３，３の位置および両者間のピッチの基準となる。カムダイ７の形状は図６に示すように側面視にて矩形状のものとして設定してあり、各カウンタウエイト２の側面の広い範囲をカバーしつつもクランクピン部４とは干渉しないように考慮してある。
【００１９】
上記のように一対のカムダイ７をカウンタウエイト３，３同士の対向間隙内に挿入するのと並行して、そのカムダイ７の両側に配置してあるいわゆる総形の一対の外周面矯正治具８を前進させて、各カウンタウエイト３の円筒外周面３ａに当接させる。この外周面矯正治具８もまた図７に示すようにジャーナル部２やクランクピン部４と干渉しないように考慮した形状となっている。
【００２０】
こうしてカムダイ７および外周面矯正治具８をセットしたならば、カウンタウエイト３，３の両側から一対の加圧治具９，１０を前進させて、一対のカウンタウエイト３，３をカムダイ７とともに加圧拘束して、クランクシャフト粗材５の軸心方向における各カウンタウエイト３の形状を矯正する。すなわち、図３に示したようなドラフトアングルθ、型ずれ、ばり高さ過剰、長手方向位置ずれ、カウンタウエイト３の倒れ等を矯正する。
【００２１】
加圧治具９，１０による加圧拘束力は図示しない液圧式、油圧式もしくは機械式の加圧駆動装置にて制御される。また、この加圧治具９，１０についても図８に示すように各カウンタウエイト３の側面の広い範囲をカバーしつつもジャーナル部２やクランクピン部４と干渉しないようにその形状を考慮してある。
【００２２】
ここで、左右の加圧治具９，１０の形状が異なるのは、図１，４に示すようにクランクピン部４をはさんでその両側に位置する一対のカウンタウエイト３，３の形状が微妙に異なるためであり、この一対のカウンタウエイト３，３の形状の相違とともに、先に述べた加圧駆動装置による左右の加圧治具９，１０の加圧拘束力を個別に且つ積極的にコントロールして、一対のカウンタウエイト３，３をそれぞれの形状の相違に応じて均一に加圧拘束する。
【００２３】
このような加圧治具９，１０の加圧拘束力に基づく形状矯正の際に、各カウンタウエイト３の円筒外周面３ａを外周面矯正治具８にて拘束することでその矯正効果もしくは整形効果によって円筒外周面３ａの形状崩れが防止され、その円筒外周面３ａの形状精度も維持することが可能となる。
【００２４】
この場合、上記の加圧矯正に伴って各カウンタウエイト３の輪郭形状である円筒外周面３ａが増大する分の粗材肉体積を予め見越して各カウンタウエイト３の形状を小さめ目に成形しておくことにより、材料投入量の削減による材料歩留まりの向上にも寄与できるできるようになる。
【００２５】
このように、一対のカムダイ７および加圧治具９，１０のほか外周面矯正治具８を併用して加圧拘束することで、簡単な設備構成にて各カウンタウエイト３の形状を確実に且つ精度良く矯正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】Ｖ型６気筒エンジン用のクランクシャフトの一例を示す斜視図。
【図２】図１に示したクランクシャフトの鍛造成形工程の工程説明図。
【図３】図２に示した鍛造成形工程で発生するカウンタウエイトの不具合の説明図。
【図４】本発明の実施の形態としてカウンタウエイト形状矯正工程の概略を示す平面説明図。
【図５】図４に示すカウンタウエイト形状矯正工程の平面説明図。
【図６】図４，５に示すカムダイの側面説明図。
【図７】図４，５に示す外周面矯正治具の側面説明図。
【図８】図４，５に示す加圧治具の側面説明図。
【符号の説明】
【００２７】
１…クランクシャフト
３…カウンタウエイト
３ａ…円筒外周面
５…クランクシャフト粗材
７…カムダイ（中間治具）
７ａ…カム面
８…外周面矯正治具
９，１０…加圧治具
【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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