(57)【要約】【課題】本発明は、トリミング加工によるクランクシャフトの回転バランスの変化を抑制するにあたって、トリミング加工の簡素化を図るようにしたクランクシャフト用トリミング装置を提供する。【解決手段】クランクシャフト用トリミング装置１０では、剪断力による重心Ｇの移動を回避させるために、カウンタウェイト２ｂの端面部Ｓ１，Ｓ２が、回転軸線Ｌの方向から見て、回転軸線Ｌを中心にして対称の位置に存在していることに着目し、切刃１３，１４を、回転軸線Ｌを中心にして分断された第１の切刃１３と第２の切刃１４から構成し、第１の切刃１３と第２の切刃１４とで協働して、バリ３を、相対する方向の剪断力（矢印Ｅ、矢印Ｆ参照）によって切除している。【選択図】図３
2016016437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフト本体の回転軸線を通る平面に沿って成形されたバリをトリミングによって切除する切刃を有するにクランクシャフト用トリミング装置であって、
前記切刃は、前記回転軸線を中心にして分断された第１の切刃と第２の切刃からなり、前記第１及び第２の切刃は、前記バリに対して略直交した方向から前記バリを切除し、前記第１の切刃に対して前記第２の切刃は、相対する方向から前記バリを切除する、
クランクシャフト用トリミング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフト本体の周囲に形成されたバリをトリミングによって切除するためのクランクシャフト用トリミング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１２−２４００８５号公報がある。この公報に記載されたクランクシャフト用トリミング装置は、バリを複数の区画に分割して、選択された区画のバリを切刃によって除去（第１バリ抜きステップ）を実施した後、クランクシャフトを反転させた後、残りの区画のバリを切刃によって除去（第２バリ抜きステップ）を実施する。このようなトリミング装置によれば、バリ抜きのための区画は、第１バリ抜きステップにおいてクランクシャフトのバランスの移動に起因して発生する回転時の力が、第２バリ抜きステップにおいてクランクシャフトのバランスの移動に起因して発生する回転時の力によって相殺されるように選択されている。これによって、トリミング加工によるクランクシャフトの回転バランスの変化を抑制し、マスバランス測定装置によるマスバランスの測定の必要がなくなり、工数を削減することができる。また、トリミング加工時に切削代を設ける必要がないので、クランクシャフトの素材を軽量化することができる。さらに、マスバランス測定装置が不要となり、設備費を削減することができる。結果として、クランクシャフトの製造コストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４００８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のクランクシャフト用トリミング装置では、バリをトリミングによって切除するにあたって、クランクシャフトを反転させる行程が必要であり、しかも、第１のバリ抜きステップと第２のバリ抜きステップとを必要とするので、トリミング加工が煩雑になるといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、トリミング加工によるクランクシャフトの回転バランスの変化を抑制するにあたって、トリミング加工の簡素化を図るようにしたクランクシャフト用トリミング装置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】
【０００６】
本発明は、クランクシャフト本体の回転軸線を通る平面に沿って成形されたバリをトリミングによって切除する切刃を有するにクランクシャフト用トリミング装置であって、
前記切刃は、前記回転軸線を中心にして分断された第１の切刃と第２の切刃からなり、前記第１及び第２の切刃は、前記バリに対して略直交した方向から前記バリを切除し、前記第１の切刃に対して前記第２の切刃は、相対する方向から前記バリを切除する。
【０００７】
クランクシャフト本体の周囲に形成されたバリをトリミングするにあたって、製品としてのクランクシャフトの回転バランスに最も影響を与えるのが、カウンタウェイトの端面部（回転軸線に直交する方向における端面部）のバリを切刃により除去する際の剪断力によって起こる重心移動である。このような事態を回避させるために、本発明に係るクランクシャフト用トリミング装置においては、カウンタウェイトの前述した端面部のバリが、回転軸線Ｌ方向から見て、回転軸線を中心にして対称の位置に存在していることに着目し、切刃を、回転軸線を中心にして分断された第１の切刃と第２の切刃から構成し、第１の切刃と第２の切刃とで協働して、バリを、相対する方向の剪断力によって切除している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トリミング加工によるクランクシャフトの回転バランスの変化を抑制するにあたって、トリミング加工の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るクランクシャフト用トリミング装置が利用されるクランクシャフト鍛造品を示す斜視図である。
【図２】クランクシャフト鍛造品から除去されたバリを示す平面図である。
【図３】本発明に係るクランクシャフト用トリミング装置の一実施形態を示す断面図である。
【図４】トリミング行程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るクランクシャフト用トリミング装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２に示されるように、クランクシャフト鍛造品１は、クランクシャフト本体２と、クランクシャフト本体２の回転軸２ａに沿って延在する回転軸線Ｌを通る平面に沿って形成されるバリ３と、からなる。クランクシャフト本体２は、回転軸２ａに一体に成形された複数のカウンタウェイト２ｂ及びクランクアーム２ｃを有し、隣接する２枚のクランクアーム２ｃ同士をクランクピン２ｄで連結している。
【００１２】
また、クランクシャフト鍛造品１は、直列４気筒エンジンに組み込まれて利用されるものであり、バリ３は、鍛造用金型から取り出された状態で、金型のパーティングラインに沿って成形される。そして、このバリ３は、クランクシャフト本体２に沿って延在するカッティングラインＰに沿って、トリミング行程により除去される。
【００１３】
製品としてのクランクシャフトの製造方法は、ビレットから既定長さの素材を切り出す切断工程と、切り出された素材を既定温度に加熱する加熱工程と、加熱された素材を予備成形する予備成形工程と、予備成形された素材を段階的な鍛造によってクランクシャフト鍛造品１を成形する鍛造工程と、クランクシャフト鍛造品１をトリミングしてバリ取りを行うトリミング工程と、クランクシャフトの素地に熱処理（調質）及び表面処理（ショットブラスト）を施す後処理工程と、備えている。
【００１４】
図３に示されるように、トリミング工程において、バリ３は、クランクシャフト鍛造品１のカッティングラインＰに沿って除去され、トリミング装置１０が利用される。このトリミング装置１０は、クランクシャフト本体２の上部をその外形に沿って上から押さえる上型部１１と、クランクシャフト本体２の下部をその外形に沿って下から支持する下型部１２と、バリ３を切除するための切刃１５と、からなる。
【００１５】
切刃１５は、上方からバリ３を除去する第１の切刃１３と、下方からバリ３を除去する第２の切刃１４と、からなる。第１の切刃１３と第２の切刃１４とは、回転軸線Ｌを中心にして左右に分断されている。第１及び第２の切刃１３，１４は、バリ３に対して略直交した方向からバリ３を切除し、第１の切刃１３に対して第２の切刃１４は、相対する方向、例えば上下方向からバリ３を切除する。
【００１６】
上型部１１及び下型部１２は、昇降自在であり、回転軸線Ｌを中心に揺動自在に構成され、第１の切刃１３は、上下方向に移動自在に構成され、第２の切刃１４は、定位置に固定されている。また、上型部１１は、左右において第２の切刃１４側の上方から加圧（矢印Ａ参照）され、下型部１２は、左右において第１の切刃１３側の下方から加圧（矢印Ｂ参照）される。なお、上型部１１は、昇降自在なプレート状の加圧部材１６によって上方から加圧され、下型部１２は、定位置に固定されたプレート状の加圧部材１７によって下方から支持されている（図４参照）。
【００１７】
次に、トリミング装置１０を利用したトリミング工程について説明する。
【００１８】
図４（ａ）に示されるように、先ず、クランクシャフト鍛造品１のクランクシャフト本体２を下型部１２上にセットする。この場合のクランクシャフト鍛造品１は、図４（ｅ）に示されている。その後、図４（ｂ）に示されるように、第２の切刃１４を定位置に維持させたまま、下型部１２を降下させて加圧部材１７上で支持させる。その後、上型部１１と第１の切刃１３と加圧部材１６とを同時に降下させ、上型部１１をクランクシャフト本体２にセットする。これによって、上型部１１と下型部１２とでクランクシャフト本体２が挟まれ、バリ３に第１及び第２の切刃１３，１４が当接し、バリ３の切断準備が完了する。この場合のクランクシャフト鍛造品１は、図４（ｆ）に示されている。
【００１９】
図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示されるように、加圧部材１７を降下させることで、上型部１１と下型部１２とでクランクシャフト鍛造品１が挟まれた状態で、回転軸線Ｌを中心にクランクシャフト鍛造品１が図面上で左周りに回転する。このとき、定位置に維持されている第２の切刃１４にバリ３が押し当てられる。これと同時に第１の切刃１３が降下して、第１の切刃１３と第２の切刃１４とでバリ３を挟み込んで、バリ３を第１の半部３ａと第２の半部３ｂとに切断させる。
【００２０】
図４（ｇ）は、クランクシャフト鍛造品１の切断中の状態を示し、図４（ｈ）は、クランクシャフト鍛造品１の切断後の状態を示している。
【００２１】
従来にあって、例えば、切刃を下から上昇させながら、上型部の中央（回転軸線Ｌの真上）を加圧して押さえるようにして、バリ３を除去すると、トリミング抵抗により、カウンタウェイト２ｂの両端が回転軸線Ｌを中心に上方に持ち上がるように変形する。その結果として、クランクシャフト鍛造品１の重心Ｇが上方に移動する事態が発生し、製品としてのクランクシャフトの回転精度が悪くなる。
【００２２】
これに対して、図３に示されたトリミング装置１０では、上型部１１及び下型部１２は、回転軸線Ｌを中心に揺動自在である。しかも、上型部１１は、加圧部材１６によって第２の切刃１４の剪断力（矢印Ｅ）に対向するようにして上方から加圧（矢印Ａ参照）され、下型部１２は、加圧部材１７によって第１の切刃１３の剪断力（矢印Ｆ）に対向するようにして加圧（矢印Ｂ参照）される。
【００２３】
このようにしてバリ３が除去されると、トリミング時の抵抗により、端から３、４、５、６番目のカウンタウェイト２ｂの重心移動（矢印Ｃ参照）と、端から１、２、７、８番目のカウンタウェイト２ｂの重心移動（矢印Ｄ参照）とが、回転軸線Ｌの方向から見て（図３参照）、回転軸線Ｌを中心に点対称の位置関係にあるので、矢印Ｃ方向の重心移動と矢印Ｄ方向の重心移動とが相殺し合うことにより、結果的に、重心Ｇの移動が起こらず、製品としてのクランクシャフトの回転精度を悪化させることがなくなる。
【００２４】
クランクシャフト本体２の周囲に形成されたバリ３をトリミングするにあたって、製品としてのクランクシャフトの回転バランスに最も影響を与えるのが、カウンタウェイト２ｂの端面部（回転軸線に直交する方向における端面部）Ｓ１，Ｓ２のバリ３を切刃により除去する際の剪断力によって起こる重心Ｇの移動である。これは、隣接するカウンタウェイト２ｂの端部同士は、クランクアーム２ｃ同士のように連結されていないので、剪断力により変形し易いことに起因している。
【００２５】
このような重心Ｇの移動を回避させるために、クランクシャフト用トリミング装置１０においては、カウンタウェイト２ｂの端面部Ｓ１，Ｓ２が、回転軸線Ｌの方向から見て（図３参照）、回転軸線Ｌを中心にして対称の位置に存在していることに着目し、切刃１３，１４を、回転軸線Ｌを中心にして分断された第１の切刃１３と第２の切刃１４から構成し、第１の切刃１３と第２の切刃１４とで協働して、バリ３を、相対する方向の剪断力（矢印Ｅ、矢印Ｆ参照）によって切除している。
【符号の説明】
【００２６】
１…クランクシャフト鍛造品  ２…クンクシャフト本体  ２ａ…回転軸  ２ｂ…カウンタウェイト  ２ｃ…クランクアーム  ２ｄ…クランクピン  ３…バリ  １０…トリミング装置  １１…上型部  １２…下型部  １３…第１の切刃  １４…第２の切刃  １６…第１の加圧部材  １７…第２の加圧部材  Ｌ…回転軸線  Ｓ１，Ｓ２…カウンタウェイトの端面部
【図１】
2016016437.tif 000003
【図２】
2016016437.tif 000004
【図３】
2016016437.tif 000005
【図４】
2016016437.tif 000006