(57)【要約】【課題】簡単な作業工程によって量産体制を構築することができ，製造コストの節減及び生産時間の短縮によって生産性を向上させると共に，充分な硬度をもって耐摩耗性に優れて品質向上及び耐久年限の延長を図る。【解決手段】充分な硬度を有する鉄板を素材として造管工程によってパイプ状の長い軸を成形した後，引抜工程を経て一定の規格の軸に製作し，この軸を製品の長さに合わせて切断して軸部を完成する一方，丸棒又はパイプを素材として鍛造作業によってクランクを成形したクランク部を完成し，軸部とクランク部を一体に溶接してクランク軸の形に完成する一方，順次軸部の流動孔と連通するように同一の直径でクランク部に流動孔を穿孔し，最終的にクランク部位を旋削及び各種キー溝などを加工する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳物作業によって成形されたクランク軸状の丸棒の両端に溝を加工した後，旋盤加工及び穿孔作業を経て最終的に軸のボディを加工してクランク軸を製造する方法において，
所定の規格に合わせて切断された原板をパイプ状に成形した後，エッジ面を突き合わせて溶接する造管工程と，
前記造管工程を経た長い軸状の鋼管を長手方向に引き抜いて使用用途に応じて荒削段階の寸法に加工する引抜加工工程と，
前記引抜加工を経て完了した鋼管をクランク軸の規格に合わせて一定の長さに切断して軸部を完成する切断工程と，
一定の長さに切断された丸棒又はパイプのクランク部位を一定の温度で局部加熱した後，圧力を加えて所望の規格及び形状のクランクを成形してクランク部を完成する鍛造工程と，
前記軸部とクランク部を誘導電流方式によって一体に接合してクランク軸の形に完成する溶接工程と，
前記溶接工程を経たクランク部に軸部の流動孔と連通する流動孔を穿孔する穿孔工程と，
前記穿孔工程を経たクランク部位を最終的に旋削及び各種キー溝などを加工する旋削加工工程と，を含む，
ことを特徴とする圧縮機用クランク軸の製造方法。
【請求項２】
前記溶接工程の溶接方式は，電気抵抗溶接方式（ＥＲＷ）である，ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機用クランク軸の製造方法。
【請求項３】
前記造管工程の完了後，前記引抜工程の前には，エッジ面を突き合わせた溶接部位の残留応力を除去するための焼鈍（アニール）熱処理を行う，ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機用クランク軸の製造方法。
【請求項４】
鋳物作業によって成形されたクランク軸状の丸棒の両端に溝を加工した後，旋盤加工及び穿孔作業を経て最終的に軸のボディを加工してクランク軸を製造する方法において，
所定の規格に合わせて切断された原板をパイプ状に成形した後，エッジ面を突き合わせて溶接する造管工程と，
前記造管工程を経た長い軸状の鋼管を長手方向に引き抜いて使用用途に応じて荒削段階の寸法に加工する引抜加工工程と，
前記引抜加工を経て完了した鋼管をクランク軸の規格に合わせて一定の長さに切断して軸部を完成する切断工程と，
一定の長さに切断された丸棒又はパイプのクランク部位を一定の温度で局部加熱した後，圧力を加えて所望の規格及び形状のクランクを成形しかつ軸中心に一側開放型の嵌合孔を成形してクランク部を完成する鍛造工程と，
前記軸部にクランク部の嵌合孔を外挿した状態で軸部とクランク部を誘導電流方式によって一体に接合してクランク軸の形に完成する溶接工程と，
前記溶接工程を経たクランク部位を最終的に旋削及び各種キー溝などを加工する旋削加工工程と，を含む，
ことを特徴とする圧縮機用クランク軸の製造方法。
【請求項５】
前記クランク部は，軸中心に成形された嵌合孔を軸部に外挿した状態で一体に接合することにより，追加的にクランク部に流動孔を穿孔する穿孔工程を省略したまま旋削加工工程に連繋される，ことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機用クランク軸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，クランク軸の製造方法に関し，さらに詳細には，エアコンや冷蔵庫の一構成要素であるコンプレッサーに用いられるクランク軸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，クランク軸（ｃｒａｎｋ  ｓｈａｆｔ）は，往復運動を回転運動に変える役割を果たすものであり，例えば，図１に示すように，一側の所定の位置には連接棒（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  ｒｏｄ）の大端部が結合するクランク２が設けられる。クランク２には，回転する円筒形からなり，すべり摩擦（ｓｌｉｄｉｎｇ  ｆｒｉｃｔｉｏｎ）を回転摩擦に変えて運動の抵抗を低減するローラが外挿される。クランク軸１の全区間にわたって軸中心には冷媒流動のための流動孔３が穿孔されている。
【０００３】
従来においては，このようなクランク軸１の製造方法は，全て鋳物作業に依存されている。かかる従来の方法は，図２に示すように，溶解された金属を鋳型に入れて一定の時間凝固させ，クランク軸（丸棒）の形状に製作する鋳物工程（Ｓ３１）と，鋳物工程によって製作された軸の両端を固定させ，旋削作業を容易にするために軸の両端に溝加工を行う両端溝加工工程（Ｓ３２）と，両端溝加工を経た軸を旋盤加工する旋削工程（Ｓ３３）と，旋削工程を経た丸棒状の軸にガンドリルを用いて内径規格に合わせて流動孔を穿孔する穿孔工程（Ｓ３４）と，穿孔工程を経た各種軸のボディを加工（ドリル孔，偏心カット，基準ピン溝加工）する加工工程（Ｓ３５）とからなる。
【０００４】
上記問題点を解決するための方案として，本発明の出願人の先出願発明である「韓国特許出願第００００７８号，名称：クランク軸及びモータ軸の製造方法」が提示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，このような従来の方法では，鋳物の特性上，内部に不純物が含有され多数の気孔が生成されて耐摩耗性が低下して，品質低下が発生する，という問題がある。また，鋳物生産及びガンドリル穿孔作業，旋削加工により多大な時間が必要なので生産性が低下し，コストが上昇する，という問題がある。
【０００６】
したがって，本発明の目的は，簡単な作業工程によって量産体制を構築することができ，製造コストの節減及び生産時間の短縮によって生産性を向上させることができ，充分な硬度をもって耐摩耗性に優れて製品の品質向上及び耐久年限の延長を図ることが可能な新規かつ改良された圧縮機用クランク軸の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため,本発明の第１の観点においては，鋳物作業によって成形されたクランク軸状の丸棒の両端に溝を加工した後，旋盤加工及び穿孔作業を経て最終的に軸のボディを加工してクランク軸を製造するにおいて，所定の規格に合わせて切断された原板をパイプ状に成形した後，エッジ面を突き合わせて溶接する造管工程と，造管工程を経た長い軸状の鋼管を長手方向に引き抜いて使用用途に応じて荒削段階の寸法に加工する引抜加工工程と，引抜加工を経て完了した鋼管をクランク軸の規格に合わせて一定の長さに切断して軸部を完成する切断工程と，一定の長さに切断された丸棒又はパイプのクランク部位を一定の温度で局部加熱した後，圧力を加えて所望の規格及び形状のクランクを成形してクランク部を完成する鍛造工程と，軸部とクランク部を誘導電流方式によって一体に接合してクランク軸の形に完成する溶接工程と，溶接工程を経たクランク部に軸部の流動孔と連通する流動孔を穿孔する穿孔工程と，穿孔工程を経たクランク部位を最終的に旋削及び各種キー溝などを加工する旋削加工工程とを含む，圧縮機用クランク軸の製造方法が提供される。
【０００８】
上記記載の発明では,簡単な作業工程によって量産体制を構築することができ，製造コストの節減及び生産時間の短縮によって生産性を向上させることができる。さらに，充分な硬度をもって耐摩耗性に優れので，製品の品質向上及び耐久年限の延長を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては，簡単な作業工程によって量産体制を構築することができ，製造コストの節減及び生産時間の短縮によって生産性を向上させることができる。さらに，従来の鋳物製造方法とは異なり内部に不純物が含有されず気孔が生成されないため，耐摩耗性に優れるので，製品の品質向上及び耐久年限の増進を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
本実施形態においては，従来の鋳物製造方法により生ずる品質低下（気孔発生，耐摩耗性低下）及び長い軸にドリルを用いて冷媒が流れるように流動孔３を穿孔する複雑な作業工程の問題を極力解消するためのものである。本実施形態においては，円板を長い軸状に造管した後，引抜工程を経て一定の規格で製作した軸を製品の長さに合わせて切断して軸部を完成する一方，鍛造作業によって完成されたクランク部を軸部と一体に溶接してクランク軸を製造することを特徴としている。
【００１２】
まず，本実施形態にかかるクランク軸の製造方法の工程を，図３及び図４に基づいて説明する。
【００１３】
１）造管工程（Ｓ１１）
造管工程（Ｓ１１）は，切断，成形，溶接の３段階に区分されるもので，まず所定の厚さを有する円板をチューブ（クランク軸）の規格に合わせて細切した後，溶接作業の前に溶接性を保障するための目的でエッジ面の突き合わせを行うために長いパイプ状に成形し，電気抵抗溶接方式（ＥＲＷ）でエッジ面を突き合わせて溶接を行う。
【００１４】
本実施形態にかかる管工程によれば，自動的にクランク軸１０の軸中心部に長手方向の全区間にわたって流動孔３が設けられるので，従来のクランク軸の製造方法で流動孔３を加工するために別途の穿孔作業を行うような煩雑さは解消できる。即ち，造管工程の際に，自然に，軸中心には冷媒流動のための流動孔３が設けられる。
【００１５】
２）引抜工程（Ｓ１３）
引抜工程に先立って造管工程の溶接過程を経た長い鋼管状の製品は，通常，溶接部位に残留応力が残存して母材部より硬度が高い。したがって，この残留応力を除去するために，さらに，引抜工程の前に焼鈍（アニール）熱処理（Ｓ１２）を行うことが好ましい。本実施形態においては，焼きなまし熱処理を経た長軸（クランク軸）状の鋼管を外径ダイスと内径プラグを使用して出口側の長手方向に引き抜いて最終荒削段階の寸法（内，外径及び機械的性質）に合わせて加工する（Ｓ１３）。なお，本実施形態にかかる引抜加工は，機械的な性質を満足させ，寸法の精密度を向上させるばかりでなく，表面状態を改善するために行うものである。
【００１６】
３）切断工程（Ｓ１４）
引抜工程を経て完了した長い鋼管を切断機によって，加工しようとする製品（即ち，クランク軸）の規格に合わせて一定の長さに切断して（Ｓ１４），軸部が完成される（Ｓ１５）。本実施形態における，造管工程（Ｓ１１）→引抜工程（Ｓ１３）→切断工程（Ｓ１４）は，本実施形態にかかるクランク軸１０の一構成要素である軸部１１を製造するための工程である。
【００１７】
４）鍛造工程（Ｓ１６）
鍛造工程（Ｓ１６）は，軸部１１と一体に接合されてクランク軸１０を構成するクランク部１２を完成するためのもので，一定の長さに切断された丸棒又はパイプの所定の位置（クランク成形部位）にローラが外挿される一方，連接棒の大端部が結合するクランク２を成形する（Ｓ１７）。本実施形態にかかるクランク２の成形方法は，一定の長さに切断された軸のクランク部位を一定の温度で局部加熱した後，圧力を加えて所望の規格及び形状に成形する。
【００１８】
５）溶接工程（Ｓ１８）
造管工程，引抜工程及び切断工程を経て完成された軸部１１と，鍛造工程を経て完成されたクランク部１２を相互突き合わせた状態で誘導電流方式によって一体に接合してクランク軸１０の形で完成する。
【００１９】
６）穿孔工程（Ｓ１９）
溶接工程を経て完成されたクランク軸１０は，軸部１１の場合，流動孔３が形成されたが，クランク部１２は，丸棒を素材とした場合には流動孔３が存在せず，パイプを素材とした場合には鍛造過程で流動孔３が塞がることになる。したがって，クランク部１２には，軸部１１の流動孔３と連通するように同一の直径で流動孔３を穿孔する（Ｓ１９）。
【００２０】
７）旋削加工工程（Ｓ２０）
溶接工程及び穿孔工程を経て完成されたクランク軸１０の接合部位には溶接ビードが発生するので，これを除去するのは当然ながら，クランク２部位の精密度を向上させるために最終的に旋削を行い，各種キー溝などを加工する。本実施形態においては，作業工程が簡単であり，実製作時間が短縮し，従来の鋳物製造方法で発生する気孔生成による耐摩耗性の低下が解決されることにより，製品の品質及び生産性が画期的に向上できる。
【００２１】
本実施形態においては，簡単な作業工程によって量産体制を構築することができ，製造コストの節減及び生産時間の短縮によって生産性を向上させることができる。さらに，従来の鋳物製造方法とは異なり内部に不純物が含有されず気孔が生成されないため，耐摩耗性に優れるので，製品の品質向上及び耐久年限の増進を図ることができる。
【００２２】
一方，本発明は，上記のように，造管工程→引抜工程→切断工程→鍛造工程→溶接工程→穿孔工程→旋削加工工程の７段階工程を経ることにより，所望のクランク軸１０を製造することができるのは，当然ながら,図６の他の製造工程ブロック図のように穿孔工程を省略して，造管工程（Ｓ２１）→引抜工程（Ｓ２３）→切断工程（Ｓ２４）→鍛造工程（Ｓ２６）→溶接工程（Ｓ２８）→旋削加工工程（Ｓ２９）の６段階工程を経ることにより，所望のクランク軸２０を製造することができる。
【００２３】
この場合，鍛造工程によってクランク２を成形する工程において，同時に，クランク部２２の軸中心には，図５に示すように，一側開放型の嵌合孔２３を成形してクランク部２２が完成される。
【００２４】
上記のように,クランク部２２の軸中心に嵌合孔２３が完成すると，軸部２１にクランク部２２の嵌合孔２３を外挿した状態で軸部２１とクランク部２２を誘導電流方式によって一体に接合してクランク軸２０が完成される。
【００２５】
したがって，軸部２１の外側にクランク部２２が一体に接合されるので，追加的にクランク部２０に流動孔３を穿孔する穿孔工程が不要となる。このことにより，溶接工程を経て完成されたクランク軸は穿孔工程を省略した状態で直ちに旋削加工工程に連繋できるため，作業工程をより簡素化させることができる。
【００２６】
一方，上記クランク軸は，エアコンに用いられる圧縮機用クランク軸に関する。図７には，他の実施形態にかかる冷蔵庫に用いられる圧縮機用クランク軸３０の製造方法を示す。なお，かかる製造方法は，エアコン用と同一であるが，クランク軸３０の形状のみが相異する。
【００２７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は, 圧縮機用クランク軸の製造方法に適用可能であり，さらに詳細には,
エアコンや冷蔵庫の一構成要素であるコンプレッサーに用いられるクランク軸の製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来におけるクランク軸の製造工程を示す斜視図である。
【図２】従来におけるクランク軸の製造工程を示すブロック図である。
【図３】本実施形態にかかるクランク軸の製造工程を示す斜視図である。
【図４】本実施形態にかかるクランク軸の製造工程を示すブロック図である。
【図５】他の実施形態にかかるクランク軸の製造工程を示す斜視図である。
【図６】他の実施形態にかかるクランク軸の製造工程を示すブロック図である。
【図７】さらに他の実施形態にかかるクランク軸の製造工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１０，２０，３０    クランク軸
２    クランク軸
３    流動孔
１１，１２    軸部
１２，２２    クランク部
２３    嵌合孔
【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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