(57)【要約】【課題】クランクシャフトのジャーナル部表面の凹凸を低減する。【解決手段】クランクシャフトの製造方法は、クランクシャフトの軸心とは異なる回転軸を中心に前記クランクシャフトのジャーナル部を公転させ、砥石の回転中心と前記回転軸とを結ぶ直線に対する前記ジャーナル部の中心の公転角に応じて、前記砥石の表面が前記ジャーナル部の表面に接触するように前記回転軸と直交する方向における前記砥石の位置を制御して、前記ジャーナル部を研削する、ことを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの軸心とは異なる回転軸を中心に前記クランクシャフトのジャーナル部を公転させ、
砥石の回転中心と前記回転軸とを結ぶ直線に対する前記ジャーナル部の中心の公転角に応じて、前記砥石の表面が前記ジャーナル部の表面に接触するように前記回転軸と直交する方向における前記砥石の位置を制御して、前記ジャーナル部を研削する、
ことを含む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】
クランクシャフトのジャーナル部は、摺動摩擦抵抗を低減するために、できるだけ鏡面に近い状態に加工することが望ましい。
【０００３】
特許文献１では、クランクシャフトのジャーナル部を研削する際に、クランクシャフトを所定の回転数で回転させて粗研削を行った後、クランクシャフトの回転数を低下させて仕上げ研削を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２１５２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鏡面仕上げは、加工面の凹凸を極力小さくすることが必要である。
【０００６】
そこで、本明細書開示のクランクシャフトの製造方法は、加工面の凹凸を小さくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示されたクランクシャフトの製造方法は、クランクシャフトの軸心とは異なる回転軸を中心に前記クランクシャフトのジャーナル部を公転させ、砥石の回転中心と前記回転軸とを結ぶ直線に対する前記ジャーナル部の中心の公転角に応じて、前記砥石の表面が前記ジャーナル部の表面に接触するように前記回転軸と直交する方向における前記砥石の位置を制御して、前記ジャーナル部を研削する、ことを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書開示のクランクシャフトの製造方法によれば、加工面の凹凸を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係るクランクシャフトの正面図である。
【図２】図２（ａ）は、実施形態に係るクランクシャフト加工装置の概略を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｄ）は、本実施形態に係るクランクシャフトのジャーナル部の加工方法について説明するための図である。
【図４】図４（ａ）は、比較例に係るクランクシャフトのジャーナル部の加工方法について説明するための図であり、図４（ｂ）〜図４（ｄ）は、比較例に係るクランクシャフトのジャーナル部の加工方法による加工面について説明するための図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、本実施形態に係るクランクシャフトのジャーナル部の加工方法による加工面について説明するための図である。
【図６】図６（ａ）は、オフセット量αおよび研削点の移動域について説明するための図であり、図６（ｂ）は、オフセット量αと研削点の移動域との関係を示す図であり、図６（ｃ）は、オフセット量αと加工面のうねり量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１１】
＜クランクシャフト＞
図１は、実施形態に係るクランクシャフト加工装置１０で研削されるクランクシャフト１の正面図である。クランクシャフト１は、軸心５に位置する複数のジャーナル部２と、隣接するジャーナル部２の間に設けられ、軸心５に対して偏心した複数のピン部４と、を備えている。ジャーナル部２とピン部４とは交互に配置されている。
【００１２】
＜クランクシャフトの製造工程＞
次に、クランクシャフト１の製造工程について概略を説明する。
【００１３】
クランクシャフト１の製造工程は、以下の工程を含む。
（１）熱間鍛造工程
ビレットから所定長さの素材を切り出し、切り出された素材を加熱する。その後、加熱した素材を予備成形し、予備成形された素材を成形してクランクシャフトの素地（以下、クランクシャフト素地という）を形成する。
（２）機械加工工程
熱間鍛造工程により得られたクランクシャフト素地をクランクシャフト加工装置に導入し、各部（ジャーナル部２、ピン部４）の外周面の切削加工および研削を行う。加工後のクランクシャフト１は、回転バランスを修正された後、ペーパーラップにより表面仕上げが行われ、クランクシャフト１の製造が完了する。
【００１４】
＜クランクシャフト加工装置＞
図２（ａ）は、本実施形態に係るクランクシャフト加工装置１０の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。図２（ａ）に示すように、クランクシャフト加工装置１０は、クランクシャフト１の軸心５からオフセットされた回転軸２０を回転中心としてクランクシャフト１を回転させる主軸台１１，１２と、不図示のサーボモータによりＺ方向（クランクシャフト１の軸方向）に移動可能なＺ軸テーブル１３と、をベッド１６上に備えている。
【００１５】
Ｚ軸テーブル１３上には、砥石台１４が不図示のサーボモータによりＸ軸方向（クランクシャフト１の軸方向と直交する方向）に移動可能に設けられている。砥石台１４には、砥石１５を回転駆動するモータが設けられている。
【００１６】
クランクシャフト加工装置１０は、上述の各種モータを制御する制御装置３０（例えば、コンピュータ）を備える。この制御装置３０が各種モータを制御することによって、以下に説明するクランクシャフト１のジャーナル部２の加工が実施される。
【００１７】
＜クランクシャフト１のジャーナル部２の加工方法＞
次に、図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて、上述した製造工程のうち機械加工工程において実施される本実施形態に係るジャーナル部２の加工方法について説明する。本実施形態に係るジャーナル部２の加工方法では、ジャーナル部２を軸心５回りに回転させるのではなく、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、軸心５からオフセットした回転軸２０を回転中心として回転させる。すなわち、ジャーナル部２を、軸心５とは異なる回転軸２０を中心に公転させる。
【００１８】
そして、制御装置３０により、砥石１５の回転中心４０と回転軸２０（ジャーナル部２の公転中心）とを結ぶ直線に対するジャーナル部２の中心Ｃ（軸心５と一致する）の公転角θ（図３（ｂ）参照）に応じて、砥石１５の表面がジャーナル部２の表面に接触するように砥石１５のＸ軸方向の位置を制御し、ジャーナル部２の研削を行う。
【００１９】
＜比較例＞
ここで、比較例に係るクランクシャフト１のジャーナル部２の加工方法について説明する。比較例では、図４（ａ）に示すように、クランクシャフト１を、軸心５を回転中心として回転させる。すなわち、クランクシャフト１のジャーナル部２を、軸心５を中心に自転させる。そして、砥石１５を回転させながら、砥石台１４を−Ｘ方向に移動させ（図２（ａ）参照）、ジャーナル部２の研削を行う。
【００２０】
ジャーナル部２は、軸心５を中心に自転しているため、研削点ＰはＹ軸方向において移動しない。ここで、砥石１５の砥粒切れ刃１５１の間隔が一定であると仮定すると、連続した切れ刃によって、図４（ｂ）に示すように、加工面にうねりといわれる凹凸が規則的に発生する。ここで、切込み深さを変化させても、図４（ｃ）に示すようにうねりの高さｈが変化するだけで、うねりは規則的に発生する。また、砥石１５の回転速度と、ジャーナル部２の回転速度とを変更して周速比を変化させても、図４（ｄ）に示すように、うねりのピッチｐが変化するだけで、うねりは規則的に発生する。
【００２１】
一方、本実施形態に係るジャーナル部２の加工方法では、上述したように、ジャーナル部２を回転軸２０回りに公転させる。これにより、図５（ａ）に示すように、公転角θに応じて、研削点がＰ１〜Ｐ４と変化する。そのため、図５（ｂ）に示すように、各研削点におけるうねりが重なり合い、加工面の凹凸が低減される。
【００２２】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すように回転軸２０の軸心５からのオフセット量（すなわち、ジャーナル部２の公転半径）をαとした場合の、オフセット量αと研削点の移動域（図６（ａ）参照）との関係を示す図である。図６（ｃ）は、オフセット量αと加工面のうねり量との関係を示す図である。オフセット量αが大きくなるほど、図６（ｂ）に示すように、研削点の移動域が大きくなるため、図６（ｃ）に示すように、うねり量が小さくなる。
【００２３】
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係るクランクシャフトの製造方法は、クランクシャフト１の軸心５とは異なる回転軸２０を中心にクランクシャフト１のジャーナル部２を公転させ、砥石１５の回転中心４０と回転軸２０（ジャーナル部２の公転中心）とを結ぶ直線に対するジャーナル部２の中心Ｃの公転角θに応じて、砥石１５の表面がジャーナル部２の表面に接触するように回転軸２０と直交する方向における砥石１５の位置を制御して、ジャーナル部２を研削することを含む。これにより、ジャーナル部２の研削点が公転角θに応じて変化するので、ジャーナル部２の表面のうねりが重なり合い、凹凸が低減される（図５（ｂ）参照）。
【００２４】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００２５】
１    クランクシャフト
２    ジャーナル部
５    軸心
１５  砥石
２０  回転軸
４０  砥石の回転中心
Ｃ    ジャーナル部中心
【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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