(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造成形されたクランクシャフト粗材をリストライク加工用の下型上に水平状態で位置決めした上で、それら下型と上型とでクランクシャフト粗材を加圧拘束して曲がり矯正を行うようにした鍛造型の構造であって、
下型のうちこの下型に位置決めされることになるクランクシャフト粗材の各カウンタウエイト相当位置をはさんでその両側に対向配置されて、上下型同士の接近離間動作に応じてスライド駆動されることによりクランクシャフトの軸心方向に接近離間動作する一対の下ダイスと、
上記上型のうち下型側の一対の下ダイス同士の内側相当位置であって且つカウンタウエイトの両側に対向配置されるとともに、それぞれがカウンタウエイトの全高に及ぶ高さを有していて、一対の下ダイス同士の接近時にこの下ダイスによって同方向に接近駆動されることによりクランクシャフト粗材のカウンタウエイトをその板厚方向に加圧拘束する一対の上ダイスと、
を備えていることを特徴とするクランクシャフトの鍛造型構造。
【請求項２】
上型および下ダイスにはそれぞれに傾斜カム面が形成されていて、これら傾斜カム面同士の摺接により下ダイスが上型によって駆動されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフトの鍛造型構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクランクシャフトの鍛造を目的とした型構造に関し、特に予め所定形状に鍛造成形されたクランクシャフト粗材をリストライク加工用の下型と上型とで加圧拘束してそのクランクシャフト粗材の曲がり矯正を行うようにした鍛造型の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、内燃機関用のクランクシャフトの熱間鍛造は、大きく分けて、▲１▼ベンディング、▲２▼荒地、▲３▼仕上げの３工程をもって行われ、さらにトリム工程におけるトリミングプレスをもって製品形状の外周に付帯している「ばり」をトリミングすることで完了となるが、それに続いてクランクシャフト粗材の曲がり矯正を目的としてリストライク加工（コイニング加工）が行われることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このリストライク加工は、例えば下型上に鍛造成形後のクランクシャフト粗材を位置決め載置した上で上型を下降させて、それら上下型にてクランクシャフト粗材を加圧拘束することにより上下方向での曲がりあるいは倒れを矯正するものであるが、一般的にはクランクシャフト粗材そのものの軸心とクランクピンとの軸心を結ぶ線が水平状態となるように位置決めした状態で加工を行うことから、上記クランクシャフト粗材の軸心をはさんでクランクピンとは反対側に位置することになるカウンタウエイトの倒れ、すなわちクランクシャフト粗材の軸心に対するカウンタウエイトの倒れについては矯正することができない。
【０００４】
また、上記カウンタウエイト粗材の置き方を変更することにより曲がり矯正と同時にカウンタウエイトの倒れまでもある程度は矯正することが可能である。しかしながら、クランクシャフト粗材の確実な位置決めと型とのかじり現象防止のために、クランクシャフト粗材と上下型との間には一定のクリアランスを予め確保してあることから、このクリアランス分についてはなおもカウンタウエイトの倒れを矯正できないことになる。
【０００５】
本発明は以上のような課題に着目してなされたものであり、クランクシャフト粗材のリストライク加工に際して、とりわけクランクシャフト粗材の曲がり矯正と同時にカウンタウエイトの倒れの矯正までも一工程内にて確実に行えるようにした型構造を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、鍛造成形されたクランクシャフト粗材をリストライク加工用の下型上に水平状態で位置決めした上で、それら下型と上型とでクランクシャフト粗材を加圧拘束して曲がり矯正を行うようにした鍛造型の構造であって、下型のうちこの下型に位置決めされることになるクランクシャフト粗材の各カウンタウエイト相当位置をはさんでその両側に対向配置されて、上下型同士の接近離間動作に応じてスライド駆動されることによりクランクシャフトの軸心方向に接近離間動作する一対の下ダイスと、上記上型のうち下型側の一対の下ダイス同士の内側相当位置であって且つカウンタウエイトの両側に対向配置されるとともに、それぞれがカウンタウエイトの全高に及ぶ高さを有していて、一対の下ダイス同士の接近時にこの下ダイスによって同方向に接近駆動されることによりクランクシャフト粗材のカウンタウエイトをその板厚方向に加圧拘束する一対の上ダイスと、を備えていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の記載を前提として、上型および下ダイスにはそれぞれに傾斜カム面が形成されていて、これら傾斜カム面同士の摺接により下ダイスが上型によって駆動されるようになっていることを特徴としている。
【０００８】
したがって、これら請求項１，２に記載の発明では、上下型同士の接近による上下方向の加圧拘束力によってクランクシャフト粗材の曲がりが矯正される挙動については従来と同様である。それと同時に、上下型同士の接近による駆動力を受けて一対の下ダイスが水平方向にスライド駆動されて、さらにその下ダイスが一対の上ダイスを同方向にスライド駆動することから、クランクシャフト粗材の各カウンタウエイトが一対の上ダイスによって水平方向に加圧拘束される。これをもって、クランクシャフトの軸心に対するカウンタウエイトの倒れが矯正されることになる。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１，２に記載の発明によれば、クランクシャフトの上下方向での曲がり矯正と同時に水平面内におけるカウンタウエイトの倒れまでも矯正することができるため、クランクシャフト粗材の水平方向での寸法ばらつきを抑制して、後工程での加工取り代を削減することができるとともに、工程数の短縮が図れるほか、既存の鍛造型に下ダイスおよび上ダイスを付加するだけできわめて容易に所期の目的を達成することができる効果がある。
【００１０】
また、各カウンタウエイトを一対の上ダイスにて横方向から加圧拘束することにより、トリミング加工後に各カウンタウエイトの外側に付帯しているばり取り跡を積極的に押し潰して平滑化することができる利点がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１以下の図面は本発明に係る鍛造型構造の好ましい実施の形態を示しており、特に図１はリストライク加工用鍛造型の縦断面図を、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図を、図３は図１における下型のみの平面図をそれぞれ示している。なお、図１は図３のＢ−Ｂ線断面に対応している。
【００１２】
図１〜３に示すように、鍛造型１は、下型２とこの下型２に対して昇降動作する上型３とをもって形成されており、先に述べたように、例えばベンディング、荒地、仕上げの３工程をもって鍛造成形されたクランクシャフト粗材（ここでは、いわゆるシングルカウンタタイプのクランクシャフト粗材を例示している）Ｓがそれに続くトリミング工程を得た上で上記鍛造型１に供給されることになる。なお、クランクシャフト粗材Ｓはそれ自体の軸心をはさんでクランクピンＰと反対側にカウンタウエイトＷが一体に形成された公知の構造のものである。
【００１３】
下型２および上型３のそれぞれには、クランクシャフト粗材Ｓを受容するためにその粗材形状に忠実な形状の凹部２ａまたは３ａが形成されており、下型２側の凹部２ａにクランクシャフト粗材Ｓを位置決めした上で上型３を下降させて型締めすることにより、クランクシャフト粗材Ｓには上下方向の加圧拘束力が付与されて、その曲がりが矯正されるようになっている。
【００１４】
下型２側の凹部２ａのうちカウンタウエイトＷを受容することになる位置には、そのカウンタウエイトＷを受けるための位置決め突起部４が一体に形成されているとともに、位置決め突起部４をはさんでその両側には互いに対向するように一対の下ダイス５，５が所定距離隔てて対向配置されている。これら一対の下ダイス５，５は微小ストロークＳ１の範囲内で互いに接近離間可能であって、圧縮コイルばね等の弾性手段６により互いに離間する方向に助勢されている。また、各下ダイス５，５の互いに対向する面は傾斜面５ａとなっているとともに、各下ダイス５，５のショルダー部には傾斜カム面５ｂが個別に形成されている。
【００１５】
一方、上型３には下ダイス５，５側の傾斜カム面５ｂに対応する傾斜カム面７が形成されているほか、上記位置決め突起部４に対向する位置決めブロック８が設けられていて、この位置決めブロック８をはさんでその両側には互いに対向するように一対の上ダイス９，９が所定距離隔てて対向配置されている。これら一対の上ダイス９，９はその上面側がホルダブロック１０にてバックアップされていて、微小ストロークＳ２の範囲内で互いに接近離間可能で且つストロークＳ３の範囲内で上下動可能であって、引張コイルばね等の弾性手段１１により互いに離間する方向に助勢されているとともに、下ダイス５，５同士の対向間隙内に納まり得るように断面ウエッジ状に形成されている。そして、背面側の傾斜面９ａが下ダイス５，５側の傾斜面５ａと摺接するようになっている。
【００１６】
なお、下型２には加工後のクランクシャフト粗材Ｓを押し上げるための突き出し板１２が設けられている。
【００１７】
したがって、本実施の形態によれば、下型２側の凹部２ａにクランクシャフト粗材Ｓを位置決めした上で上型３を下降させて型締めすれば、上下型３，２の各凹部３ａ，２ａがクランクシャフト粗材Ｓの形状に忠実なものとなっている故にクランクシャフト粗材Ｓは上下方向で加圧拘束されて、その加圧拘束力をもってクランクシャフト粗材Ｓ自体が持つ曲がりが矯正される。なお、この挙動に関するかぎり従来のものと同様である。
【００１８】
この型締め過程においては、図４の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように上型３の下降に伴い上ダイス９の下端部が徐々に下ダイス５，５同士の対向間隙内に入り込み、やがては図５の（Ａ），（Ｂ）に示すように各上ダイス９，９の下端が下型２に対していわゆる底突き状態となり、さらに上ダイス９，９と下ダイス５，５の傾斜面９ａ，５ａ同士が摺接するのと相前後して、各下ダイス５，５側の傾斜カム面５ｂと上型３側の傾斜カム面７とが互いに摺接するようになる。この時には、各上ダイス９，９とカウンタウエイトＷとの間には所定のクリアランスが確保されていて互いに非接触状態にある。
【００１９】
この傾斜カム面５ｂ，７同士の摺接に伴い、双方の下ダイス５，５がスライド駆動されて互いに接近するようになり、上ダイス９，９が相対的に上動しつつ下ダイス５，５に駆動されて上ダイス９，９同士もまた互いに接近動作するようになる。そして、上型３が下死点に到達した状態では、上型３から浮動した状態にある上ダイス９，９同士が上下型３，２同士の型締め力をもって各カウンタウエイトＷをその両側面から加圧拘束し、いわゆるリストライク加工をもってカウンタウエイトＷの倒れが矯正される。
【００２０】
すなわち、図６を参照しながら従来の場合と比較すると、従来の場合には上記下ダイス５，５や上ダイス９，９等の可動部分が存在せず、しかも先に述べたように上下型３，２の各凹部３ａ，２ａとクランクシャフト粗材Ｓとの間に所定のクリアランスＣを具備させてあることから、例えば図７に示すようにカウンタウエイトＷが倒れもしくは捻れを有している場合には少なくとも上記クリアランスＣ分については矯正されないことになる。
【００２１】
これに対して本実施の形態では、先に述べたように下ダイス５，５を介して駆動される可動式の上ダイス９，９がカウンタウエイトＷをその両側から大きな荷重をもって加圧拘束することから、図６，７に示したようなクリアランスＣ相当分のカウンタウエイトＷの倒れや捻れまでも確実に矯正されて、そのカウンタウエイトＷの寸法ばらつきが大幅に抑制されることになる。同時に、カウンタウエイトＷの外周面にトリミング加工時のばり取り跡が残っている場合には、そのばり取り跡も積極的に押し潰されて平滑化される。
【００２２】
図５の（Ｃ）の状態をもって上型３が下死点に達した後に再び上昇し始めると、上記と逆の順序で上ダイス９，９および下ダイス５，５が互いに離間するようになり、特に上ダイス９，９はクランクシャフト粗材Ｓとかじり現象を生じることなく上型３とともにスムーズに上昇し、最終的には上下型３，２同士の型開き状態をもって１サイクルが完了する。そして、リストライク加工後のクランクシャフト粗材Ｓは図１に示す突き出し板１２によって下型２の上方に突き出されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態としてリストライク加工用鍛造型の構造を示す図で、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】図１における下型のみの平面図。
【図４】図１の要部の作動説明図。
【図５】図１の要部の作動説明図。
【図６】従来の工法の概略説明図。
【図７】従来の工法の概略説明図。
【符号の説明】
１…鍛造型
２…下型
２ａ…凹部
３…上型
３ａ…凹部
５…下ダイス
５ｂ…傾斜カム面
７…傾斜カム面
９…上ダイス
Ｓ…クランクシャフト粗材
Ｗ…カウンタウエイト
【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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