(57)【要約】【課題】クランクシャフトのうち特にピン部周辺やカウンターウェイト部の根元の剛性を高め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。【解決手段】クランクシャフトの製造方法は、ピン部とジャーナル部のそれぞれのパーティング面が型打ち方向に対して互いに離間するように成形された金型により、素材を型打ちしてピン部とジャーナル部を有する軸部を成形する型打ち工程を含む。また、このようなクランクシャフトの製造方法は、カウンターウェイト部を別体として成形するＣＷ成形工程と、ＣＷ成形工程によって成形されたカウンターウェイト部を、型打ち工程を経て成形された軸部に装着する装着工程とを含んでも良い。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピン部とジャーナル部のそれぞれのパーティング面が型打ち方向に対して互いに離間するように成形された金型により、素材を型打ちして前記ピン部と前記ジャーナル部を有する軸部を成形する型打ち工程を含むクランクシャフトの製造方法。
【請求項２】
カウンターウェイト部を別体として成形するＣＷ成形工程と、
前記ＣＷ成形工程によって成形された前記カウンターウェイト部を、前記型打ち工程を経て成形された前記軸部に装着する装着工程と
を含む請求項１に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項３】
前記装着工程は、前記型打ち工程により前記軸部に成形された軸側嵌合部と、前記ＣＷ成形工程により成形されたＣＷ側嵌合部とを、互いに嵌合して加締める加締工程を含む請求項２に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項４】
前記型打ち工程の後であって前記装着工程の前に、前記クランクシャフトの使用時において前記カウンターウェイト部に働く遠心力を受ける受け面を有するように前記軸側嵌合部を追加工する追加工工程を含む請求項３に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項５】
前記型打ち工程は、前記軸部に前記ピン部が偶数個設けられる場合は、前記軸部の軸方向に複数設けられる前記ジャーナル部のうち、中央に配置されるジャーナル部の両端部に前記軸側嵌合部を設け、当該ジャーナル部に隣接するジャーナル部には前記軸側嵌合部を設けない請求項３または４に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項６】
ピン部とジャーナル部を有する軸部と、
前記軸部に装着されたカウンターウェイト部と
を備え、
前記軸部と前記カウンターウェイト部とは、前記軸部に設けられた軸側嵌合部と前記カウンターウェイト部に設けられたＣＷ側嵌合部とが互いに嵌合して一体化されており、
前記軸側嵌合部は、前記軸部から放射方向へ働く前記カウンターウェイト部の遠心力を受ける受け面を有するクランクシャフト。
【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およびクランクシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
クランクシャフトの製造方法として型鍛造が広く利用されている（例えば、特許文献１を参照）。型鍛造は、例えば上金型と下金型の間に素材となる棒状の炭素鋼を挟み込んで型打ちする。図１０は、従来の手法におけるクランクシャフトの型打ち工程を説明する図である。成形されたクランクシャフト９００は、軸方向に沿ってジャーナル部９１３→アーム部９１４→ピン部９１５→アーム部９１４→ジャーナル部９１３→…と連続し、ピン部９１５がジャーナル部９１３に対して、紙面手前側に位置したり、奥側に位置したりするクランク構造を成す。そして、ジャーナル部９１３に対してピン部９１５と反対側にカウンターウェイト部９１９がアーム部９１４から突出している。
【０００３】
このようなクランクシャフト９００を型打ちする場合の金型は、ジャーナル部９１３、アーム部９１４、ピン部９１５、カウンターウェイト部９１９のそれぞれを上下対称に分割する、図中の点線で表される平面が上金型と下金型の分割面となっている。すなわち、クランクシャフト９００は、クランク面に直交する方向に型打ちされて成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０９／００４７３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
平面で分割された上金型と下金型であれば、金型構造を単純にすることができる。しかし、棒状の素材を型打ちして鍛えることに鑑みると、型打ち方向が素材のファイバーフロー方向に対して直交するので、特に剛性が必要とされるピン部周辺やカウンターウェイト部の根元が十分に鍛えられない場合があった。また、素材を型打ち方向へ変形させる比率である鍛圧比が小さいことも剛性を高める点では不利である。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、特に剛性が必要とされるピン部周辺やカウンターウェイト部の根元が十分に鍛えられるクランクシャフトの製造方法と、そのような製造方法を採用するにあたり好適な構成を有するクランクシャフトを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様におけるクランクシャフトの製造方法は、ピン部とジャーナル部のそれぞれのパーティング面が型打ち方向に対して互いに離間するように成形された金型により、素材を型打ちしてピン部とジャーナル部を有する軸部を成形する型打ち工程を含む。
【０００８】
このような型打ち工程によれば、いわゆるクランク面を起こして型打ちすることになるので、鍛圧比を大きくすることができる。また、ピン部周辺やカウンターウェイト部の根元近傍において素材のファイバーフロー方向に沿って鍛えることができる。したがって、使用時において爆発荷重の影響を受けやすいピン部周辺やカウンターウェイト部の根元の剛性を高めることができる。
【０００９】
また、このようなクランクシャフトの製造方法は、カウンターウェイト部を別体として成形するＣＷ成形工程と、ＣＷ成形工程によって成形されたカウンターウェイト部を、型打ち工程を経て成形された軸部に装着する装着工程とを含んでも良い。このようなＣＷ成形工程と装着工程とを追加すれば、型打ち工程ではカウンターウェイト部まで軸部と一体的に成形する必要がない。カウンターウェイト部を別体で成形することにより、クランク面を起こして型打ちする場合であっても、カウンターウェイト部をその機能性を犠牲にした形状にしなくて済む。
【００１０】
つまり、金型には離型のために分割面に対して開くテーパを設ける必要があるので、カウンターウェイト部を一体的に成形しようとすれば、カウンターウェイト部の形状はジャーナル部から放射方向へ遠ざかるにつれて窄まる形状となってしまう。カウンターウェイト部は、回転軸であるジャーナル部からできるだけ遠い位置に質量が偏る形状が好ましいので、カウンターウェイト部を一体的に成形する場合は、この要請に反してしまう。しかし、カウンターウェイト部を別体で成形すれば金型による制約を受けないので、ジャーナル部から遠い位置に質量が分布する形状を採用することができる。
【００１１】
また、上記の装着工程は、型打ち工程により軸部に成形された軸側嵌合部と、ＣＷ成形工程により成形されたＣＷ側嵌合部とを、互いに嵌合して加締める加締工程を含んで良い。別部材を用いて軸部とカウンターウェイト部を接合する場合には、それらの別部材がクランクシャフトの使用時において、遠心力等によって剥離したり緩んだりしたりする虞がある。しかし、加締めによって軸部とカウンターウェイト部を一体化すれば、その虞を軽減することができる。
【００１２】
また、型打ち工程の後であって装着工程の前に、クランクシャフトの使用時においてカウンターウェイト部に働く遠心力を受ける受け面を有するように軸側嵌合部を追加工する追加工工程を含めても良い。このような受け面を設ければ、クランクシャフトの使用時において、カウンターウェイト部が遠心力を受けても、軸側嵌合部がカウンターウェイト部を軸部側に引き留める機能を発揮する。したがって、カウンターウェイト部を別体で設けても、使用時の振動等によりカウンターウェイト部が軸部に対してぐらついたり離間したりする虞が軽減される。
【００１３】
また、型打ち工程は、軸部にピン部が偶数個設けられる場合は、軸部の軸方向に複数設けられるジャーナル部のうち、中央に配置されるジャーナル部の両端部に軸側嵌合部を設け、当該ジャーナル部に隣接するジャーナル部には軸側嵌合部を設けないようにしても良い。カウンターウェイト部を別体で成形すれば、形状を最適化することができるので、少ない数のカウンターウェイト部で従来の複数のカウンターウェイト部と同等以上の性能を発揮できる。また、中央に配置されるジャーナル部の両端部に軸側嵌合部を設けてここにカウンターウェイト部を装着すれば、より効率的に要求性能を満たすことができる。
【００１４】
本発明の第２の態様におけるクランクシャフトは、ピン部とジャーナル部を有する軸部と、軸部に装着されたカウンターウェイト部とを備え、軸部とカウンターウェイト部とは、軸部に設けられた軸側嵌合部とカウンターウェイト部に設けられたＣＷ側嵌合部とが互いに嵌合して一体化されており、軸側嵌合部は、軸部から放射方向へ働くカウンターウェイト部の遠心力を受ける受け面を有する。
【００１５】
このように構成されたクランクシャフトは、カウンターウェイト部と軸部の形状をそれぞれ最適化できると共に、クランクシャフトの使用時において、カウンターウェイト部が遠心力を受けても軸側嵌合部がカウンターウェイト部を軸部側に引き留める機能を発揮し、カウンターウェイト部がぐらついたり離間したりする虞が軽減される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、クランクシャフトのうち特にピン部周辺やカウンターウェイト部の根元の剛性を高めることができるクランクシャフトの製造方法と、そのような製造方法を採用するにあたり好適な構成を有するクランクシャフトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る完成品としてのクランクシャフトの斜視図である。
【図２】軸部と金型の型打ち方向を説明するための図である。
【図３】予備成形工程を説明する図である。
【図４】型打ち工程を説明する図である。
【図５】軸部のＡ−Ａ断面図である。
【図６】軸部のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】カウンターウェイト部を説明する図である。
【図８】装着工程を説明する図である。
【図９】製造工程の全体フロー図である。
【図１０】従来の手法におけるクランクシャフトの型打ち工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る完成品としてのクランクシャフト１００の全体斜視図である。後述する製造工程を経たクランクシャフト１００は、軸部１１０に別体として成形されたカウンターウェイト部１９０が装着された構造を成す。
【００２０】
クランクシャフト１００の軸部１１０は、例えばクランクシャフトプーリーに連結される駆動軸部１１１を一端とし、フライホイールを接続するためのフライホイール取付部１１６を他端とする。軸部１１０は、駆動軸部１１１の中心とフライホイール取付部１１６の中心を結ぶ直線を回転軸線Ｘｂとし、回転軸線Ｘｂに沿った複数のジャーナル部１１３を備える。それぞれに隣り合う２つのジャーナル部１１３の間は、２つのアーム部１１４とその間に挟持されるピン部１１５の組によって接続されている。
【００２１】
ジャーナル部１１３は、回転軸線Ｘｂを回転中心とする回転軸としての機能を担い、クランクジャーナルとも称される。ピン部１１５は、コンロッドのビッグエンドが接続される部分であり、クランクピンとも称される。ピン部１１５は、回転軸線Ｘｂと平行であって一定距離ｒだけ離間した中心線Ｘｃを有する円柱軸である。
【００２２】
アーム部１１４は、それぞれ中心線の異なるジャーナル部１１３とピン部１１５とを接続する接続部であり、クランクアームとも称される。そのうちのいくつかには軸側嵌合部１１２が設けられている。軸側嵌合部１１２は、アーム部１１４のうち、ジャーナル部１１３からピン部１１５へ向かう方向とは略反対の向きに、ジャーナル部１１３との接続箇所近傍から回転軸線Ｘｂに対して放射方向へ伸延する突起部である。
【００２３】
ジャーナル部１１３、アーム部１１４、ピン部１１５は、駆動軸部１１１、フライホイール取付部１１６と共に、後述するように一本の棒状素材から一体的に成形される。これに対して、カウンターウェイト部１９０は、別部材として成形される。カウンターウェイト部１９０は、クランクシャフト１００のアンバランスを相殺して振動等を防止する機能を担い、バランスウェイトとも称される。カウンターウェイト部１９０は、軸側嵌合部１１２と嵌合させるための、凹状に成形されたＣＷ側嵌合部１９１を有する。カウンターウェイト部１９０は、軸側嵌合部１１２とＣＷ側嵌合部１９１とが嵌合して、軸部１１０に固着されて一体化される。
【００２４】
図２は、軸部１１０と金型の型打ち方向を説明するための図である。図は、型打ち後の軸部１１０を側面方向から観察した様子を示している。
【００２５】
本実施形態にかかるクランクシャフト１００は、４気筒エンジン用クランクシャフトであり、軸部１１０は、４つのピン部１１５（１１５−１〜１１５−４）を備える。そのうち駆動軸部１１１に最も近いピン部１１５−１と、フライホイール取付部１１６に最も近いピン部１１５−４は、回転軸線Ｘｂから同じ側（紙面下側）に離間している。また、中央寄りに位置する２つのピン部１１５−２、１１５−３は、回転軸線Ｘｂから同じ側であって、ピン部１１５−１、１１５−４とは逆向きの側（紙面上側）に離間している。
【００２６】
ピン部１１５−１は、駆動軸部１１１側でアーム部１１４−１と接続しており、フライホイール取付部１１６側でアーム部１１４−２と接続しており、ピン部１１５−１は、２つのアーム部１１４−１、１１４−２に挟持されるかのように、回転軸線Ｘｂから離間している。同様に、ピン部１１５−２は、アーム部１１４−３、１１４−４と接続しており、ピン部１１５−３は、アーム部１１４−５、１１４−６と接続しており、ピン部１１５−４は、アーム部１１４−７、１１４−８と接続して、それぞれ回転軸線Ｘｂから離間している。
【００２７】
軸部１１０は、５つのジャーナル部１１３（１１３−１〜１１３−５）を備える。いずれも回転軸線Ｘｂに沿って配置されており、ジャーナル部１１３−１は、駆動軸部１１１とアーム部１１４−１の間に、ジャーナル部１１３−２は、アーム部１１４−２、１１４−３の間に、ジャーナル部１１３−３は、アーム部１１４−４、１１４−５の間に、ジャーナル部１１３−４は、アーム部１１４−６、１１４−７の間に、ジャーナル部１１３−５は、アーム部１１４−８とフライホイール取付部１１６の間に位置する。
【００２８】
軸側嵌合部１１２は、４箇所に設けられている。具体的には、軸側嵌合部１１２−１は、アーム部１１４−１に、軸側嵌合部１１２−２は、アーム部１１４−４に、軸側嵌合部１１２−３は、アーム部１１４−５に、軸側嵌合部１１２−４は、アーム部１１４−８に設けられている。つまり、残りの４つのアーム部１１４（１１４−２、１１４−３、１１４−６、１１４−７）には、軸側嵌合部１１２が設けられていない。
【００２９】
軸側嵌合部１１２−１、１１２−４は、紙面上側に向かって突出している。一方、軸側嵌合部１１２−２、１１２−３は、紙面下側に向かって突出している。すなわち、それぞれその向きに質量が偏在するようにカウンターウェイト部１９０が装着される。このように、一部のアーム部１１４のみにカウンターウェイト部１９０を装着すれば良いのは、カウンターウェイト部１９０を別体で成形するからである。すなわち、カウンターウェイト部１９０は、軸部１１０を成形する金型の制約を受けない自由な形状を採用することができるので、従来のカウンターウェイト部よりも慣性力の軽減性能を高めることができるからである。
【００３０】
このように、カウンターウェイト部の数を減らすことができる場合には、まず、中央のジャーナル部１１３−３の両端側にそれぞれ軸側嵌合部１１２−２、１１２−３を設け、ジャーナル部１１３−３に隣接するジャーナル部１１３−２、１１３―４には軸側嵌合部１１２を設けない配置が良い。一般に偶数気筒用のクランクシャフトは、中央に配置されるジャーナル部（図の例ではジャーナル部１１３−３）を挟んで隣接する２つのピン部（図の例ではピン部１１５−２、１１５−３）が同位相に配置される。そのため、中央に配置されるジャーナル部の振動が大きくなる傾向にあり、この振動を抑制するためには、カウンターウェイト部を当該ジャーナル部に近づけることが好ましい。つまり、偶数気筒用のクランクシャフト用として軸部にピン部が偶数個設けられる場合は、軸部の軸方向に複数設けられるジャーナル部のうち、中央に配置されるジャーナル部の両端部に軸側嵌合部を設け、当該ジャーナル部に隣接するジャーナル部には軸側嵌合部を設けない構成が好ましい。
【００３１】
軸側嵌合部１１２−２、１１２−３は、同じ側に向かって突出しているので、これらに装着される２つのカウンターウェイト部１９０も同じ側に向かって配置される。そこで、反対側に向かって配置されるカウンターウェイト部１９０をどこに設けるかであるが、その位置としては、端に位置するアーム部１１４−１、１１４−８が好ましい。したがって本実施形態においては、アーム部１１４−１、１１４−８に、それぞれ軸側嵌合部１１２−１、１１２−４を設けている。この位置にカウンターウェイト部１９０を装着すれば、コンロッドの運動により生じる慣性力を適切に軽減しつつ、同時に軸方向に生じる全体の振動もバランス良く抑制することができる。
【００３２】
本実施形態における軸部１１０は、図において太い点線に沿って紙面に直交するパーティング面で分割された上金型と下金型によって型打ちされる。すなわち、軸部１１０は、図２で示すようにそれぞれの要素の中心を結んで現れる折れ線（＝太い点線）を包含する平面である、いわゆるクランク面を垂直に立てた状態で型打ちされる。
【００３３】
ジャーナル部１１３においては、パーティング面が回転軸線Ｘｂを含み型打ち方向に直交する平面であり、ピン部１１５においては、パーティング面が中心線Ｘｃを含み型打ち方向に直交する平面である。アーム部１１４においては、ジャーナル部１１３のパーティング面とピン部１１５のパーティング面を接続する平面である。したがって、図示するように、ピン部１１５とジャーナル部１１３のそれぞれのパーティング面は、型打ち方向に対して互いに離間する関係となる。
【００３４】
より具体的には、ジャーナル部１１３のパーティング面ＰＪを上金型および下金型の基準面として、ピン部１１５−２、１１５−３が共有するパーティング面ＰＵＰは、上金型が奥方向に掘り下げられ、下金型が突出するように設けられる。同様に、ピン部１１５−１、１１５−４が共有するパーティング面ＰＤＰは、下金型が奥方向に掘り下げられ、上金型が突出するように設けられる。
【００３５】
本実施形態の軸部１１０は、カウンターウェイト部を有さないので、離型のためのテーパ面の設定において無理のない、このような構造の金型を製作しやすい。つまり、このような立体的な分割面を設定しても、アンダーカットを生じない上金型と下金型を製作することができる。
【００３６】
次に、クランクシャフト１００の製造工程について、主要な工程を順に説明する。図３は、予備成形工程を説明する図である。図３（ａ）は、円柱状のビレットを所定の長さに切断する切断工程を経て得た棒状素材１１０ａの正面図と側面図である。棒状素材１１０ａは、例えば、炭素鋼やクロムモリブデン鋼などの特殊鋼を素材とする。また、ファイバーフロー（鍛流線）は、棒状素材１１０ａの軸方向に沿っている。
【００３７】
図３（ｂ）は、予備成形工程を経て得られた予備成形材１１０ｂの正面図と側面図である。予備成形工程においては、図３（ａ）の棒状素材１１０ａを、例えば１２００℃以上の所定温度まで加熱し、曲げ加工等を施して、軸部１１０の形状に若干近づけた予備成形材１１０ｂを得る。
【００３８】
図４は、型打ち工程を説明する図である。図４（ａ）は、図３（ｂ）で得られた予備成形材１１０ｂを示す。図４（ｂ）は、金型２００の中央断面図を示す。図４（ｃ）は、金型２００によって成形された軸部１１０を示す。
【００３９】
型打ち工程においては、予備成形材１１０ｂを、鍛造装置にセットされた金型２００へ設置して、型鍛造を行う。金型２００は、上述のように上金型２０１と下金型２０２によって構成される。予備成形材１１０ｂは、上金型２０１と下金型２０２に挟み込まれて、軸部１１０へとその形状が整えられる。なお、図においては、単純化して概念的に金型２００で鍛造される様子を示したが、実際の工程においては、荒地形状に型鍛造する荒地工程から、仕上げ形状に型鍛造する仕上げ工程まで、順に精度を高めた複数の金型を経て成形しても良い。また、バリを除去するトリミング工程も行うものとする。
【００４０】
このようにクランク面を立てて型打ちすると、その型打ち方向は、軸側嵌合部１１２やアーム部１１４のファーバーフロー方向とおよそ一致することになる。すると、これらの箇所は特に鍛えられて剛性が増す。また、クランク面が横向きの従来の鍛造に比べ、型打ち方向へ変形させる変形量が大きくなるので鍛圧比が大きくなり、この点においてもこれらの箇所の剛性増強の点で好ましい。特に、軸側嵌合部１１２は、カウンターウェイト部１９０を装着する箇所であり、クランクシャフト１００の回転時においてはカウンターウェイト部１９０に働く遠心力などの爆発荷重を受ける箇所であるので、軸側嵌合部１１２がより大きな剛性を持つことは非常に好ましい。
【００４１】
図５は、図４（ｃ）に示す軸部１１０のＡ−Ａ断面図である。図示するように、ピン部１１５を挟み込む両脇のアーム部１１４を下方から観察すると、それぞれのアーム部１１４は、ピン部１１５と接続される反対の面側に肉抜部１１４ａが設けられていることがわかる。
【００４２】
クランク面が横向きの従来の型打ちでは、離型のためのテーパ面の制約から、アーム部にこのような肉抜きを施すことができなかった。この部分の駄肉は、クランクシャフト１００のねじり剛性には何ら寄与せず、全体重量の増大につながるばかりであった。本実施形態のようにクランク面を立てて型打ちする金型２００においては、このような肉抜部１１４ａを設けても、離型のためのテーパ面形成に何ら不都合は生じない。つまり、駄肉を省いてクランクシャフト１００の軽量化を実現することができる。特に、縁部を盛り上げることにより全体としてＨ字断面形状とすることができ（図においてはＨを横倒しにした形状）、このような断面形状は、ねじり剛性の向上に貢献する。
【００４３】
図６は、図４（ｃ）に示す軸部１１０のＢ−Ｂ断面図であり、軸側嵌合部１１２の追加工工程を説明する図である。図６（ａ）は、追加工前の軸部１１０のＢ−Ｂ断面図であり、図６（ｂ）は、追加工後の軸部１１０のＢ−Ｂ断面図である。
【００４４】
本実施形態においては、上述のように、軸側嵌合部１１２とＣＷ側嵌合部１９１とを嵌合して、軸部１１０とカウンターウェイト部１９０を一体化する。このとき、図６（ａ）に示すように、追加工を施さないままの軸側嵌合部１１２に嵌合するようにＣＷ側嵌合部１９１の形状を定めても良い。しかし、本実施形態に係るクランクシャフト１００においては、クランクシャフト１００をより高速で回転できるように、また、大型のカウンターウェイト部１９０を装着できるように、嵌合部の形状を改良する。具体的には、図で点線の矢印で示す、軸側嵌合部１１２のうちアーム部１１４との接続部１１２ａの近傍を切削により追加工する。
【００４５】
図６（ｂ）に示すように、追加工により軸側嵌合部１１２を、接続部１１２ａ側を頂部とし先端部１１２ｂ側を底辺とする略逆三角形状とする。つまり、先端部１１２ｂから接続部１１２ａにわたって対抗斜面１１２ｃを設ける。対抗斜面１１２ｃは、カウンターウェイト部１９０を装着したクランクシャフト１００が回転したときに、カウンターウェイト部１９０に働く遠心力を受け止める機能を担う。すなわち、対抗斜面１１２ｃは、遠心力により回転軸線Ｘｂから放射方向へ離れようとするカウンターウェイト部１９０を、ＣＷ側嵌合部１９１で引っ掛けて軸部側に引き留める機能を発揮する。したがって、このような対抗斜面１１２ｃは、カウンターウェイト部１９０を別体で設けても、使用時の振動等によりカウンターウェイト部１９０が軸部１１０に対してぐらついたり離間したりすることを軽減する。
【００４６】
本実施形態における嵌合部は、略逆三角形状に加工して対抗斜面１１２ｃを設けたが、遠心力を受け止めるための形状はこれに限らない。回転軸線Ｘｂから放射方向へ働く遠心力を受け止める角度を有する斜面を持つ形状であれば、いかなる形状であっても構わない。例えば、扇形やＴ字形状でも構わない。
【００４７】
なお、図６（ｂ）で示す肉抜部１１４ａは、図５で説明した肉抜部１１４ａを正面方向から観察した様子を表す。ねじり剛性の向上に貢献する部分では両脇を盛り上げてＨ字断面形状とするが、ピン部１１５の反対側に相当する先端部では、ねじり剛性にはほとんど寄与しないので、多くを駄肉として除去している。
【００４８】
図７は、カウンターウェイト部１９０を説明する図である。図７（ａ）は、カウンターウェイト部１９０の正面図であり、図７（ｂ）は、カウンターウェイト部１９０の底面図である。カウンターウェイト部１９０は、クランクシャフト１００の仕様に合わせて、適切に慣性力を軽減できるように全体形状が定められている。
【００４９】
カウンターウェイト部１９０は、軸側嵌合部１１２と嵌合するＣＷ側嵌合部１９１を有する。ＣＷ側嵌合部１９１は、凹状の有底溝として形成されている。また、カウンターウェイト部１９０は、ＣＷ側嵌合部１９１の周辺部に、表面から隆起する加締肉１９２が設けられている。
【００５０】
カウンターウェイト部１９０は、軸部１１０と同じ素材であっても良いし、異なる素材であっても良い。本実施形態においては、カウンターウェイト部１９０を別体として成形するので、軸部１１０の素材より密度の高い素材を採用することもできる。また、カウンターウェイト部１９０は、鍛造によって成形するに限らず、他の加工方法を採用しても良い。例えば鋳造やプレスによって成形しても良い。他の加工方法を採用するのであれば、素材の選択肢を更に広げることができる。
【００５１】
図８は、装着工程を説明する図である。図８（ａ）は、カウンターウェイト部１９０を軸部１１０へ装着する様子を示し、図８（ｂ）は、カウンターウェイト部１９０を軸部１１０へ加締める様子を示す。
【００５２】
図８（ａ）に示すように、装着工程としては、まず、別体として成形したカウンターウェイト部１９０を、軸側嵌合部１１２の追加工を終えた軸部１１０へ装着する。具体的には、軸側嵌合部１１２とＣＷ側嵌合部１９１を嵌め合わせる。ＣＷ側嵌合部１９１は、上述のように有底溝であるので、軸方向への位置決めは面合わせによって実現される。
【００５３】
次に、装着工程の一環として加締工程を行う。加締工程は、加締肉１９２を押し潰す工程である。加締肉１９２を押し潰すと、一部は嵌合隙間に流れ込み、一部は軸側嵌合部１１２の表面に覆い被さる。これにより、カウンターウェイト部１９０は、軸部１１０に、軸方向へも放射方向へもぐらつくことなく確実に固着される。
【００５４】
次に、クランクシャフト１００の製造工程を簡単に纏める。図９は、製造工程の全体フロー図である。
【００５５】
軸部１１０を成形する工程として、初めに準備工程を実行する（ステップＳ１０１）。準備工程では、ファイバーフローが軸方向に沿った円柱状のビレットを所定の長さに切断する切断工程などを含む。次に、予備成形工程を実行する（ステップＳ１０２）。予備成形工程は、図３を用いて説明したように、曲げ加工等を施して予備成形材１１０ｂを得る工程である。
【００５６】
次に型打ち工程を実行する（ステップＳ１０３）。型打ち工程は、図４を用いて説明したように、予備成形材１１０ｂを型打ちして、軸部１１０を成形する工程である。型打ち工程は、荒地形状に型鍛造する荒地工程と、荒地成形品を仕上げ形状に型鍛造する仕上げ工程を含んでも良い。また、必要に応じて、バリを除去するトリミング工程、表面処理を施す表面処理工程、熱を除去する冷却工程等を選択的に追加しても良い。
【００５７】
型打ち工程が終了したら、図６を用いて説明した追加工工程を実行する（ステップＳ１０４）。追加工工程は、使用時においてカウンターウェイト部１９０に働く遠心力を受ける受け面を、軸側嵌合部１１２に設ける工程である。
【００５８】
一方で、カウンターウェイト部１９０を別体として成形するＣＷ成形工程を実行する（ステップＳ１０５）。ＣＷ成形工程では、カウンターウェイト部１９０の外形を形作ると共に、ＣＷ側嵌合部１９１を有底溝として成形する。
【００５９】
装着工程では、追加工工程を経て得られた軸部１１０に、ＣＷ成形工程で成形されたカウンターウェイト部１９０を装着する（ステップＳ１０６）。装着工程は、加締工程を含み、加締工程では、加締肉１９２を押し潰して、カウンターウェイト部１９０を軸部１１０に固着させる。装着工程を終えたら、必要箇所の切削や研磨を施す仕上工程を行って（ステップＳ１０８）、クランクシャフト１００を完成させる。
【００６０】
以上説明したクランクシャフト１００は、４気筒エンジン用クランクシャフトであったが、もちろん４気筒でないエンジン用のクランクシャフトも同様の製造工程で製造することができる。カウンターウェイト部１９０の個数と配置は、それぞれに最適化すると良い。また、以上説明したクランクシャフト１００は、上述のように様々な特徴を採用したクランクシャフトであったが、特定の特徴を選択的に採用してクランクシャフトを製造しても良い。例えば、クランク面を立てて型打ちすることは剛性を高める観点からは有効であるので、カウンターウェイト部を軸部と一体に成形する場合にも採用し得る。また、加締工程に代えて、軸側嵌合部１１２とＣＷ側嵌合部１９１とを溶接により一体化する溶接工程を採用しても良い。
【００６１】
以上説明した製造工程においては、素材を加熱して鍛造する熱間鍛造工程を採用したが、素材や鍛圧比などの条件を満たせば、素材を加熱することなく鍛造する冷間鍛造工程を採用しても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１００  クランクシャフト、１１０  軸部、１１０ａ  棒状素材、１１０ｂ  予備成形材、１１１  駆動軸部、１１２（１１２−１〜１１２−４）  軸側嵌合部、１１２ａ  接続部、１１２ｂ  先端部、１１２ｃ  対抗斜面、１１３（１１３−１〜１１３−５）  ジャーナル部、１１４（１１４−１〜１１４−８）  アーム部、１１４ａ  肉抜部、１１５（１１５−１〜１１５−４）  ピン部、１１６  フライホイール取付部、１９０  カウンターウェイト部、１９１  ＣＷ側嵌合部、１９２  加締肉、２００  金型、２０１  上金型、２０２  下金型、９００  クランクシャフト、９１３  ジャーナル部、９１４  アーム部、９１５  ピン部
【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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