(57)【要約】【課題】塑性変形による締結力に加え、締結部の締結力を増強して締結部の抜けを防止すること。【解決手段】組立式クランクシャフトは、複数の分割ピースを締結部にて互いに組み付けて一体に組み立てられる。締結部は、隣り合う分割ピースの一方に形成された穴部８と、隣り合う分割ピースの他方に形成された軸部６とを含み、穴部８に軸部６を圧入して締結することにより隣り合う分割ピースが互いに組み付けられる。軸部６の外周には、軸線方向に延びて交互に並ぶ山部と谷部からなるセレーション７が形成される。軸部６の外周には、穴部８の内壁と塑性変形により締結する塑性締結部分として、セレーション７のうち焼き入れされた山部が設けられる。また、軸部６の外周には、穴部８の内壁と凝着により締結する凝着締結部分として、焼き入れされていない生材のままの谷部が設けられる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割ピースを締結部にて互いに組み付けて一体に組み立ててなる組立式クランクシャフトであって、
前記締結部は、隣り合う分割ピースの一方に形成された穴部と、前記隣り合う分割ピースの他方に形成された軸部とを含み、前記穴部に前記軸部を圧入して締結することにより前記隣り合う分割ピースが互いに組み付けられることと、
前記軸部の外周には、前記穴部の内壁と塑性変形により締結する塑性締結部分と、前記穴部の内壁と凝着により締結する凝着締結部分とが設けられることと
を備えたことを特徴とする組立式クランクシャフト。
【請求項２】
前記軸部の外周に、軸線方向に延びて交互に並ぶ山部と谷部からなるセレーションが形成され、前記塑性締結部分は、前記セレーションのうち焼き入れされた山部であり、前記凝着締結部分は、前記セレーションのうち焼き入れされていない生材のままの谷部であることを特徴とする請求項１に記載の組立式クランクシャフト。
【請求項３】
前記軸部の外周に、軸線方向に延びて交互に並ぶ山部と谷部からなるセレーション部分と、前記セレーション部分の基端にて前記セレーション部分の外径より大きい外径を有する円筒部分が形成され、前記塑性締結部分は、焼き入れされた前記セレーション部分であり、前記凝着締結部分は、焼き入れされていない生材のままの前記円筒部分であることを特徴とする請求項１に記載の組立式クランクシャフト。
【請求項４】
前記円筒部分の表面が粗面に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の組立式クランクシャフト。
【請求項５】
前記円筒部分は、前記セレーション部分へ向けて先細りとなるテーパ形状に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の組立式クランクシャフト。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れか一つに記載の組立式クランクシャフトの製造方法であって、
前記軸部を前記穴部に圧入するに際して、初めに前記セレーション部分を前記穴部に圧入するときは、圧入速度を所定速度とし、その後に前記円筒部分を前記穴部に圧入するときは、初めに圧入速度を前記所定速度よりも下げ、続いて圧入速度を前記所定速度よりも上げることを特徴とする組立式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】
この発明は、エンジンのクランクシャフトに係り、詳しくは、複数の分割ピースを一体に組み立ててなる組立式クランクシャフト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば下記の特許文献１〜５に記載される技術が知られている。特に、特許文献１には、対向する一対のクランクウェブ間をクランクピンを用いて締結し、クランクピンにピストンロッドの一端を支承してなるクランクシャフトが記載されている。このクランクシャフトは、対向する面の偏心点にクランクピン取付穴が形成された一対のクランクウェブと、一端外周に多数の凹凸部を、他端外周に軸方向に延びるスリットが形成されたクランクピンとから構成される。そして、クランクピンの一端は、一方のクランクウェブの取付穴に嵌合され、局部的に押圧されて凹凸部周辺にて塑性変形した取付穴近傍のクランクウェブ材により緊迫力をもって締結される。クランクピンの他端は、取付穴に圧入されてスリットにて塑性変形した取付穴周囲のクランクウェブ材により緊迫力と剪断力をもって締結される。クランクピンの外周面には、侵炭焼き入れが施されており、これによって剛性を上げ、耐摩耗性を向上させている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−４１４１９号公報
【特許文献２】特開平７−２５９８３８号公報
【特許文献３】実案第２５７０２８１号公報
【特許文献４】特開２００３−３１４５２９号公報
【特許文献５】特開２００５−６１６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１に記載のクランクシャフトでは、クランクピンの外周面に侵炭焼き入れを施すことで、その一端外周の凹凸部と他端外周のスリットの剛性を高めていたが、クランクピンの両端外周はそれぞれクランクウェブの取付穴に嵌合することで塑性変形により締結するだけの構成となっていた。このため、クランクピンとクランクウェブの締結部では塑性変形による締結強度以上の強度が得られず、締結強度不足が問題となる懸念があった。すなわち、エンジンの運転時には、クランクシャフトに作用するピストンの運動力が締結部に作用するが、この力に対して締結部の締結力がクランクピンの抜けに対して必ずしも充分とは言えなかった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、塑性変形による締結力に加え、締結部の締結力を増強して締結部の抜けを防止することを可能とした組立式クランクシャフト及びそ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の分割ピースを締結部にて互いに組み付けて一体に組み立ててなる組立式クランクシャフトであって、締結部は、隣り合う分割ピースの一方に形成された穴部と、隣り合う分割ピースの他方に形成された軸部とを含み、穴部に軸部を圧入して締結することにより隣り合う分割ピースが互いに組み付けられることと、軸部の外周には、穴部の内壁と塑性変形により締結する塑性締結部分と、穴部の内壁と凝着により締結する凝着締結部分とが設けられることとを備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、穴部に軸部を圧入して締結することにより、隣り合う分割ピースが互いに組み付けられる。ここで、軸部の外周のうち、塑性締結部分が塑性変形により穴部の内壁と締結することにより、塑性変形による締結力が得られる。加えて、凝着締結部分が凝着により穴部の内壁と締結することにより、凝着による締結力が更に得られる。ここで、「凝着」とは、対応する二つの物が接触したとき相互の分子間力によって互いにくっつくことを意味する。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、軸部の外周に、軸線方向に延びて交互に並ぶ山部と谷部からなるセレーションが形成され、塑性締結部分は、セレーションのうち焼き入れされた山部であり、凝着締結部分は、セレーションのうち焼き入れされていない生材のままの谷部であることを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、穴部に軸部を圧入して締結することにより隣り合う分割ピースが互いに組み付けられる。ここで、軸部の外周のうち、セレーションの焼き入れされた山部が塑性変形により穴部の内壁と締結することにより、塑性変形による締結力が得られる。加えて、セレーションの焼き入れされていない生材のままの谷部が凝着により穴部の内壁と締結することにより、凝着による締結力が更に得られる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、軸部の外周に、軸線方向に延びて交互に並ぶ山部と谷部からなるセレーション部分と、セレーション部分の基端にてセレーション部分の外径より大きい外径を有する円筒部分が形成され、塑性締結部分は、焼き入れされたセレーション部分であり、凝着締結部分は、焼き入れされていない生材のままの円筒部分であることを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、穴部に軸部を圧入して締結することにより隣り合う分割ピースが互いに組み付けられる。ここで、軸部の外周のうち、焼き入れされたセレーション部分が塑性変形により穴部の内壁と締結することにより、塑性変形による締結力が得られる。加えて、焼き入れされていない生材のままの円筒部分が凝着により穴部の内壁と締結することにより、凝着による締結力が更に得られる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、円筒部分の表面が粗面に形成されたことを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、円筒部分の表面が粗面をなすことから、円筒部分と穴部の内壁との凝着が促進される。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、円筒部分は、セレーション部分へ向けて先細りとなるテーパ形状に形成されたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、円筒部分が先細りのテーパ形状をなすので、円筒部分を穴部に圧入し始めるときの円筒部分と穴部の内壁との間の急激な凝着が抑えられる。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５の何れか一つに記載の組立式クランクシャフトの製造方法であって、軸部を穴部に圧入するに際して、初めにセレーション部分を穴部に圧入するときは、圧入速度を所定速度とし、その後に円筒部分を穴部に圧入するときは、初めに圧入速度を所定速度よりも下げ、続いて圧入速度を所定速度よりも上げることを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、穴部に軸部を圧入して締結することにより隣り合う分割ピースが互いに組み付けられる。ここで、軸部を穴部に圧入するに際して、初めにセレーション部分を穴部に圧入するときは、所定速度で圧入されることで、セレーション部分が穴部の内壁を塑性変形させながら圧入される。その後に円筒部分を穴部に圧入するときは、初めに所定速度より低い圧入速度でゆっくりと円筒部分が圧入されることで、穴部の内壁との間で不要なかじりを抑えながら円筒部分が穴部に圧入される。続いて所定速度より高い圧入速度で急速に円筒部分が圧入されることで、円筒部分が穴部に確実に圧入され、穴部の内壁との間で確かな凝着が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、塑性変形による締結力に加え、締結部の締結力を凝着による締結力の分だけ増強することができ、締結部の抜けを防止することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請塑性変形による締結力に加え、締結部の締結力を凝着による締結力の分だけ増強することができ、締結部の抜けを防止することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、塑性変形による締結力に加え、締結部の締結力を凝着による締結力の分だけ増強することができ、締結部の抜けを防止することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加え、締結部の締結力を更に増強することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、軸部の円筒部分と穴部との間の不要なかじりを防止することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、軸部の円筒部分と穴部との間の不要なかじりを防止しながら軸部と穴部を締結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、本発明の組立式クランクシャフト及びその製造方法を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、本発明を４気筒エンジン用の組立式クランクシャフトに具体化して説明する。
【００２５】
図１に、本実施形態の組立式クランクシャフト１を側面図により示す。この組立式クランクシャフト１は、９個の分割ピース２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，２Ｉを締結部３にて互いに組み付けて一体に組み立てることで構成される。図１において、左側から第１分割ピース２Ａ、第３分割ピース２Ｃ、第５分割ピース２Ｅ及び第７分割ピース２Ｇは、互いに同一形状をなし、厚板状のカウンタウェイト部４と、円柱状のジャーナル部５とを備える。ジャーナル部５は、カウンタウェイト部４のほぼ中央部に配置される。ジャーナル部５の先端には、軸部６が設けられる。軸部６の外周には、セレーション７が形成される。カウンタウェイト４の片端寄り位置には、穴部８が形成される。この実施形態で、各分割ピース２Ａ〜２Ｉには、一例として、適量のカーボンを含有した「Ｓ４５Ｃ」や「Ｓ３５Ｃ」等の鍛造成形品を使用することができる。
【００２６】
図１において、左側から第２分割ピース２Ｂ、第４分割ピース２Ｄ、第６分割ピース２Ｆ及び第８分割ピース２Ｈは、互いに同一形状をなし、厚板状のカウンタウェイト部４と、ピン部９とを備える。ピン部９は、カウンタウェイト部４の片端寄り位置に配置される。ピン部９の先端には、軸部６が設けられる。軸部６の外周には、上記と同様にセレーション（図示略）が形成される。カウンタウェイト部４の中央部には、穴部８が形成される。
【００２７】
図１において、右端の第９分割ピース２Ｉは、唯一他の分割ピース２Ａ〜２Ｈと異なる形状を有する。第９分割ピース２Ｉは、ジャーナル部５と、ジャーナル部５の先端に形成された軸部６と、ジャーナル部５の他端に形成されたフランジ部１０とを備える。軸部６の外周には、上記と同様にセレーション（図示略）が形成される。
【００２８】
この実施形態において、各締結部３は、それぞれ隣り合う分割ピース２Ａ〜２Ｈの一方に形成された穴部８と、隣り合う分割ピース２Ａ〜２Ｉの他方に形成された軸部６とを含む。各締結部３は、それぞれ穴部８に軸部６を圧入して組み付けることにより締結される。
【００２９】
図２，３に、一例として、隣り合う第１分割ピース２Ａと第２分割ピース２Ｂの組み付け工程を側面図により示す。両分割ピース２Ａ，２Ｂの組み付けは、図２に示すように、第１分割ピース２Ａの穴部８に第２分割ピース２Ｂの軸部６を整合させ、その後、図３に示すように、第１分割ピース２Ａの穴部８に第２分割ピース２Ｂの軸部６を圧入して締結することにより行われる。第３分割ピース２Ｃ〜第９分割ピース２Ｉの組み付けについても、上記に準ずる工程で行われる。
【００３０】
この実施形態の組立式クランクシャフト１は、特に軸部６の構成につい特徴を有する。図４に、隣り合う第１分割ピース２Ａと第２分割ピース２Ｂについて、締結前の軸部６と穴部８を一部破断して側面図により示す。図５に、軸部６の先端を正面図により示す。図６に、締結後の軸部６と穴部８を一部破断して側面図により示す。図７に、締結後の軸部６と穴部８を図６のＡ−Ａ線断面図により示す。すなわち、軸部６の外周には、穴部８の内壁と塑性変形により締結する塑性締結部分と、穴部８の内壁と凝着により締結する凝着締結部分が設けられる。ここで、「塑性変形」は、外力を取り去っても歪が残る性質を利用した変形を意味し、「凝着」は、対応する二つの物体が接触したときに相互の分子間力によって互いにくっつくことを意味する。図５，７に示すように、軸部６のセレーション７は、軸部６の軸線方向に延びて交互に並ぶ複数の山部７ａと谷部７ｂより構成される。この実施形態では、複数の谷部７ｂのうち、４つが芯出し用の円弧部７ｃとなっている。これら円弧部７ｃは、およそ山部７ａ二つ分の幅を有し、軸部６の外周にて等角度間隔に配置される。これら円弧部７ｃの外径は、谷部７ｂの外径よりも大きく、山部７ａの外径よりも小さく設定される。これら円弧部７ｃが穴部８の内壁に当接することで、穴部８に対する軸部６の芯出し（穴部８と軸部６の中心を整合させること）を行うようになっている。この実施形態では、図５にメッシュで示すように、セレーション７の山部７ａの先端部分のみに焼き入れ１１が施され、その他の部分は焼き入れが施されていない生材のままとなっている。上記した塑性締結部分は、セレーション７のうち焼き入れ１１が施された山部７ａの先端部分により構成され、上記した凝着締結部分は、セレーション７のうち焼き入れされていない生材のままの谷部７ｂ及び円弧部７ｃにより構成される。各分割ピース２Ａ〜２Ｈの穴部８の内壁は、焼き入れされていない生材のままとなっている。
【００３１】
従って、この実施形態の組立式クランクシャフト１によれば、隣り合う分割ピース２Ａ〜２Ｉを互いに組み付けるには、隣り合う分割ピース２Ａ〜２Ｉのうち一方に形成された穴部８と、他方に形成された軸部６を互いに締結させる。そのために、図４に示すように、穴部８に軸部６を整合させて、図６に示すように、穴部８に軸部６を圧入する。圧入時には、図６，７に示すように、セレーション７の山部７ａが穴部８の内壁に食い込むと共に、穴部８の内壁の肉が山部７ａに押されて谷部７ｂに入り込む。このように穴部８の内壁の肉を塑性流動により変形させ、軸部６のセレーション７に係合させることで、穴部８と軸部６が塑性変形により締結される。このとき、軸部６の外周のうち、セレーション７の焼き入れ１１が施された山部７ａの先端部分が生材のままの穴部８の内壁と塑性変形により締結することにより、締結部３に塑性変形による締結力が得られる。加えて、圧入時には、セレーション７の焼き入れされていない生材のままの谷部７ｂ及び円弧部７ｃが凝着により生材のままの穴部８の内壁と締結することにより、締結部３に凝着による締結力が更に得られる。この実施形態では、セレーション７のうち、焼き入れ１１が施されているのが山部７ａの先端部分のみであることから、塑性流動によって谷部７ｂに入り込んだ肉が谷部７ｂと凝着により締結することとなる。併せて、幅広な円弧部７ｃが穴部８の内壁と広い面積で圧接することから、これによっても円弧部７ｃと穴部８の内壁が凝着により締結することとなる。この結果、塑性変形による締結力に加え、締結部３の締結力を凝着による締結力の分だけ増強することができ、これによって締結部３の抜けを防止することができる。すなわち、セレーション７の山部７ａと穴部８の内壁との間の塑性変形による締結力に対し、セレーション７の谷部７ｂ及び円弧部７ｃと穴部８の内壁との間の、同一生材どうしの凝着による締結力を増やすことができ、凝着による締結力の分だけ締結部３を抜け難くすることができる。このため、組立式クランクシャフト１がエンジンに使用された場合に、エンジン運転時にピストンの運動力が組立式クランクシャフト１の各ジャーナル部５及び各ピン部９に作用して各締結部３の締結が抜ける方向に力が加わっても、各締結部３の強固な締結状態を確保することができる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、本発明の組立式クランクシャフト及びその製造方法を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に述べる。
【００３３】
この実施形態では、軸部６及び穴部８の構成の点で第１実施形態と異なる。図８に、締結前の軸部６と穴部８を一部破断して側面図により示す。図９に、軸部６の先端を正面図により示す。図１０に、圧入途中の軸部６と穴部８を一部破断して側面図により示す。図１１に、締結後の軸部６と穴部８を一部破断して側断面図により示す。この実施形態では、図９に示すように、軸部６の外周に、セレーション部分７Ａと、セレーション部分７Ａの基端に位置する円筒部分１２が形成される。セレーション部分７Ａは、複数の山部７ａ、谷部１７ｂ及び円弧部７ｃを含む。円筒部分１２は、セレーション部分７Ａの外径より大きい外径を有する。この実施形態では、図９にメッシュで示すように、軸部６のうちセレーション部分７Ａの全体に焼き入れ１１が施され、円筒部分１２は焼き入れされていない生材のままとなっている。そして、この実施形態の軸部６における塑性締結部分は、焼き入れ１１が施されたセレーション部分７Ａにより構成され、軸部６における凝着締結部分は、焼き入れされていない生材のままの円筒部分１２により構成される。また、この実施形態では、軸部６の円筒部分１２に合わせて、穴部８の入口部分には奥の部分よりも内径が大きい拡径部分８ａが形成される。
【００３４】
従って、この実施形態の組立式クランクシャフトによれば、隣り合う分割ピース２Ａ〜Ｉのうち一方の穴部８と、他方の軸部６を互いに締結するには、図８に示すように、穴部８に軸部６を整合させ、図１０，１１に示すように、穴部８に軸部６を圧入する。軸部６を穴部８に圧入するに際して、初めに、図１０に示すように、セレーション部分７Ａを拡径部分８ａの内壁に接することなく穴部８に圧入する。このとき、セレーション部分７Ａの山部７ａが穴部８の内壁に食い込むと共に、穴部８の内壁の肉が山部７ａに押されて谷部７ｂに入り込む。このように穴部８の内壁の肉を塑性流動により変形させ、軸部６のセレーション部分７Ａに係合させることで、穴部８と軸部６が塑性変形により締結される。その後、圧入の終わりには、図１１に示すように、軸部６の円筒部分１２が穴部８の拡径部分８ａに接することとなり、拡径部分８ａの内壁と円筒部分１２が凝着により締結される。すなわち、この実施形態では、軸部６のうち、焼き入れ１１が施されたセレーション部分７Ａが塑性変形により穴部８の内壁と締結することにより、締結部３に塑性変形による締結力が得られる。加えて、軸部６のうち、焼き入れされていない生材のままの円筒部分１２が凝着により穴部８の拡径部分８ａの内壁と締結することにより、締結部３に凝着による締結力が更に得られる。この実施形態では、焼き入れ１１が施されているのがセレーション部分７Ａの全体であることから、セレーション部分７Ａによる塑性流動によってセレーション部分７Ａと穴部８の内壁とが締結することとなる。併せて、この実施形態では、セレーション部分７Ａの基端に設けられた円筒部分１２が穴部８の拡径部分８ａの内壁と圧接することから、これによって円筒部分１２と穴部８が強い凝着により締結することとなる。この結果、塑性変形による締結力に加え、締結部３の締結力を凝着による締結力の分だけ増強することができ、これによって締結部３の抜けを防止することができる。すなわち、セレーション部分７Ａと穴部８の内壁との間の塑性変形による締結力に対し、円筒部分１２と拡径部８ａの内壁との間の、同一生材どうしの凝着による締結力を増やすことができ、凝着による締結力の分だけ締結部３を抜け難くすることができる。このため、組立式クランクシャフト１がエンジンに使用された場合に、エンジン運転時にピストンの運動力が組立式クランクシャフト１の各ジャーナル部５及び各ピン部９に作用して各締結部３の締結が抜ける方向に力が加わっても、各締結部３の強固な締結状態を確保することができる。
【００３５】
ところで、この実施形態では、軸部６を穴部８へ圧入するに際して、軸部６の円筒部分１２と穴部８の拡径部分８ａとの間で不要なかじりが起きると、それが障害となって円筒部分１２の全部を拡径部分８ａに凝着させることが難しくなる。そこで、この実施形態では、以下に説明する締結方法により軸部６と穴部８を互いに締結するようになっている。
【００３６】
図１２に、この実施形態の締結方法をフローチャートにより示す。図１３に、締結前の軸部６と穴部８を一部破断して側面図により示す。図１４〜図１６に、圧入途中の軸部６と穴部８を一部破断して側面図により示す。図１７に、締結後の軸部６と穴部８を一部破断して側断面図により示す。ここでは、図１３に示すように、穴部８の入口位置を基点「０」とし、その入口位置から穴部８の中のある位置までの距離を軸部６の先端が移動した移動距離「Ｚ」とする。以下、図１２のフローチャートを参照しながら締結手順を順次説明する。
【００３７】
締結がスタートすると、図１３に示す状態から軸部６を穴部８へ向けて移動を開始する。そして、ステップ１００で、移動距離Ｚが所定値Ｌ１になるのを待って、ステップ１１０で、軸部６の穴部８に対する圧入速度Ｖを、一例として「１０（ｍｍ／ｓｅｃ）」とする。ここで、所定値Ｌ１は、図１４に示すように、軸部６の先端が穴部８の拡径部分８ａを過ぎて穴部８の内壁に当たり始めたときの移動距離に相当する。
【００３８】
その後、ステップ１２０で、軸部６の移動距離Ｚが所定値Ｌ２以上となるまで軸部６の圧入速度Ｖを「１０（ｍｍ／ｓｅｃ）」とする。ここで、所定値Ｌ２は、図１５に示すように、軸部６の円筒部分１２が拡径部分８ａの内壁に接し始めるときの移動距離に相当する。
【００３９】
そして、ステップ１２０で、軸部６の移動距離Ｚが所定値Ｌ２以上になると、ステップ１３０で、軸部６の圧入速度Ｖを、一例として「１（ｍｍ／ｓｅｃ）」とする。その後、ステップ１４０で、軸部６の移動距離Ｚが所定値Ｌ３以上となるまで軸部６の圧入速度Ｖを「１（ｍｍ／ｓｅｃ）」のままとする。ここで、所定値Ｌ３は、図１６に示すように、軸部６の円筒部分１２が拡径部分８ａの内壁と、例えば「約２（ｍｍ）」だけ凝着するときの移動距離に相当する。
【００４０】
そして、ステップ１４０で、軸部６の移動距離Ｚが所定値Ｌ３以上になると、ステップ１５０で、軸部６の圧入速度Ｖを、一例として「１００（ｍｍ／ｓｅｃ）」に上げる。その後、ステップ１６０で、軸部６の移動距離Ｚが終局値Ｌｅｎｄ以上となるまで軸部６の圧入速度Ｖを「１００（ｍｍ／ｓｅｃ）」のままとする。
【００４１】
その後、ステップ１６０で、軸部６の移動距離Ｚが所定値Ｌｅｎｄ以上になると、締結を終了する。ここで、所定値Ｌｅｎｄは、図１７に示すように、円筒部分１２の全部が拡径部分８ａの内壁と接するときの移動距離に相当する。
【００４２】
この実施形態では、隣り合う分割ピース２Ａ〜２Ｉの組み付けを、所定の組付装置を使用して行う。この組付装置は、隣接する一方の分割ピースを固定ホルダに固定し、他方の分割ピースを可動ホルダに保持しながら移動させることにより、上記のように軸部６を穴部８に圧入するようになっている。従って、この実施形態では、上記した締結方法を、組付装置により実行させることができる。
【００４３】
ここで、上記締結方法を実施したときの軸部６の移動距離Ｚに対する軸部６にかかる荷重の変化を、図１８にグラフにより示す。同じく、上記締結方法を実施したときの軸部６の移動距離Ｚに対する軸部６の圧入速度Ｖの変化を、図１９にグラフにより示す。図１８，１９に示すように、移動距離Ｚが所定値Ｌ１のときに軸部６と穴部８の締結がスタートすると、軸部６の移動距離Ｚが所定値Ｌ１〜Ｌ２となる間は、圧入速度Ｖが「１０（ｍｍ／ｓｅｃ）」に保たれる。このとき、軸部６にかかる荷重は、締結スタート直後から急激に上昇し、その後緩やかに低下する変化を示す。このように所定値Ｌ１〜Ｌ２の間では、セレーション部分７Ａと穴部８の内壁との間で塑性変形による締結が進行する。
【００４４】
その後、移動距離Ｚが所定値Ｌ２を越えると、圧入速度Ｖが一旦「１（ｍｍ／ｓｅｃ）」に落とされ、その圧縮速度Ｖは移動距離Ｚが所定値Ｌ３となるまで保たれる。このように所定値Ｌ２〜Ｌ３の間では、軸部６の円筒部分１２が穴部８の拡径部分８ａの内壁との間で凝着が始まることから、軸部６にかかる荷重は急激に上昇し始める。その後、移動距離Ｚが所定値Ｌ３を越えると、圧入速度Ｖが一気に「１００（ｍ／ｓｅｃ）」まで急上昇させられ、その圧縮速度Ｖは移動距離Ｚが終局値Ｌｅｎｄとなるまで保たれる。このように所定値Ｌ３〜Ｌｅｎｄの間では、円筒部分１２と拡径部分８ａの内壁との間の凝着が進行することから、軸部６にかかる荷重が更に上昇する。
【００４５】
上記した締結方法によれば、軸部６を穴部８に圧入するに際して、初めにセレーション部分７Ａを穴部８に圧入するときは、圧入速度Ｖを所定速度（１０（ｍｍ／ｓｅｃ））とし、その後に円筒部分１２を穴部８の拡径部分８ａに圧入するときは、初めに圧入速度Ｖを所定速度（１０（ｍｍ／ｓｅｃ））よりも下げた速度（１（ｍｍ／ｓｅｃ））とし、続いて圧入速度Ｖを所定速度（１０（ｍｍ／ｓｅｃ））よりも上げた速度（１００（ｍｍ／ｓｅｃ））とするようにしている。
【００４６】
従って、この実施形態の締結方法を採用した製造方法によれば、隣り合う分割ピース２Ａ〜２Ｉにつき、軸部６を穴部８に圧入するに際して、初めにセレーション部分７Ａを穴部８に圧入するときは、軸部６が所定速度（１０（ｍｍ／ｓｅｃ））で圧入されることで、セレーション部分７Ａが穴部８の内壁を塑性変形させながら圧入される。その後に円筒部分１２を穴部８に圧入するときは、初めに所定速度（１０（ｍｍ／ｓｅｃ））より低い圧入速度（１（ｍｍ／ｓｅｃ））でゆっくりと円筒部分１２が圧入されることで、穴部８の拡径部分８ａの内壁との間で不要なかじりを抑えながら円筒部分１２が拡径部分８ａに圧入される。続いて所定速度（１０（ｍｍ／ｓｅｃ））より高い速度（１００（ｍｍ／ｓｅｃ））で急速に円筒部分１２が圧入されることで、円筒部分１２が拡径部分８ａに確実に圧入され、拡径部分８ａの内壁との間で確かな凝着が得られることとなる。このため、セレーション部分７Ａについては、穴部８の内壁と塑性変形により締結させることができ、円筒部分１２については、拡径部分８ａとの間で不要なかじりを生じさせることなく拡径部分８ａの内壁と確実に凝着させることができる。これによって、隣り合う分割ピース２Ａ〜２Ｉの間で、塑性変形による締結力に加え、締結部３の締結力を凝着による締結力の分だけ増強することができ、これによって締結部３の抜けを防止することができる。
【００４７】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して次のように実施することもできる。
【００４８】
（１）前記各実施形態では、本発明を４気筒用エンジンのための組立式クランクシャフト１に具体化したが、本発明を４気筒以外の気筒数のエンジンのための組立式クランクシャフトに具体化することもできる。
【００４９】
（２）前記第２実施形態では、軸部６の円筒部分１２を単に生材のままとしたが、円筒部分１２の表面を粗面に形成するために、図２０に示すように、円筒部分１２の表面に、微細なローレット処理等により故意にメッシュ状に傷１３を付けてもよい。図２０は、軸部６を側面図により示す。このように構成することで、円筒部分１２の表面に付けられた傷１３により、円筒部分１２と穴部８の拡径部分８ａの内壁との凝着が促進される。この結果、第２実施形態に対して、締結部３の締結力を更に増強することができる。円筒部分１２の表面にメッシュ状に傷１３を付けることは、円筒部分１２の表面を粗面に形成することの一形態であり、その他の処理によって表面を粗面にすることも可能である。
【００５０】
（３）前記第２実施形態では、軸部６の円筒部分１２を単に円筒状に形成したが、図２１に示すように、円筒部分１２を、セレーション部分７Ａへ向けて先細りとなる所定角度θ１を有するテーパ形状に形成してもよい。図２１は、軸部６を側面図により示す。このように構成することで、円筒部分１２を圧入し始めるときの円筒部分１２と拡径部分８ａの内壁との間の急激な凝着が抑えられる。この結果、第２実施形態に対し、円筒部分１２と拡径部分８ａとの間の不要なかじりを更に有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態に係り、組立式クランクシャフトを示す側面図。
【図２】同じく、第１分割ピースと第２分割ピースの組み付け工程を示す側面図。
【図３】同じく、第１分割ピースと第２分割ピースの組み付け工程を示す側面図。
【図４】同じく、締結前の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図５】同じく、軸部の先端を示す正面図。
【図６】同じく、締結後の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図７】同じく、締結後の軸部と穴部を示す図６のＡ−Ａ線断面図。
【図８】第２実施形態に係り、締結前の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図９】同じく、軸部の先端を示す正面図。
【図１０】同じく、圧入途中の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図１１】同じく、締結後の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図１２】同じく、締結部の締結方法を示すフローチャート。
【図１３】同じく、締結前の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図１４】同じく、圧入初めの軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図１５】同じく、圧入途中の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図１６】同じく、圧入途中の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図１７】同じく、締結後の軸部と穴部を一部破断して示す側面図。
【図１８】同じく、軸部の位置に対する軸部の荷重変化を示すグラフ。
【図１９】同じく、軸部の位置に対する軸部の圧入速度の変化を示すグラフ。
【図２０】別の実施形態に係り、軸部を示す側面図。
【図２１】別の実施形態に係り、軸部を示す側面図。
【符号の説明】
【００５２】
１    組立式クランクシャフト
２Ａ    第１分割ピース
２Ｂ    第１分割ピース
２Ｃ    第１分割ピース
２Ｄ    第１分割ピース
２Ｅ    第１分割ピース
２Ｆ    第１分割ピース
２Ｇ    第１分割ピース
２Ｈ    第１分割ピース
２Ｉ    第１分割ピース
３    締結部
６    軸部
７    セレーション
７Ａ    セレーション部分（塑性締結部分）
７ａ    山部（塑性締結部分）
７ｂ    谷部（凝着締結部分）
７ｃ    円弧部（凝着締結部分）
８    穴部
８ａ    拡径部分
１１    焼き入れ
１２    円筒部分（凝着締結部分）
１３    傷（粗面）
Ｚ    移動距離
Ｖ    圧入速度
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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