CN102548684A - 曲轴的制造方法及曲轴的制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构容易且高精度地制造曲轴的方法及其装置。本发明的方法用于制造具有成为旋转中心轴的轴颈部(J)、从该轴颈部(J)偏心的销部(P)、和在轴颈部(J)与销部(P)之间延伸的曲柄臂部(W)的曲轴(100)，包括：对坯料(1)弯曲加工而成形出形成有成为销部及曲柄臂部的部分(p、w)的粗制件(10)的预成形工序；和对粗制件(10)沿轴向加压而将其成为曲柄臂部的部分(w)成形为预定厚度、并将曲柄臂部(W)成形为预定间距的精加工成形工序，在预成形工序，在粗制件(10)的成为曲柄臂部的部分(w)形成薄壁部(T)。

Description

曲轴的制造方法及曲轴的制造装置

技术领域

本发明涉及曲轴的制造方法及曲轴的制造装置，尤其涉及具有成为旋转中心轴的轴颈(journal)部、从该轴颈部偏心的销部、和在所述轴颈部与销部之间延伸的曲柄臂部的曲轴的制造方法及曲轴的制造装置。

背景技术

作为涉及曲轴制造的现有技术，例如公知有专利文献1。专利文献1中公开了如下内容：将由冷锻用材料构成的圆棒切断形成预定长度的钢坯件(相当于本发明中坯料的一例)，用液压折弯机对该钢坯件进行弯曲加工，如本申请的图28所示，形成成为各轴颈部的部分j’和成为各销部的部分p’向轴垂直方向偏置而成的偏置材料10’(弯曲工序)，接着，如本申请的图29所示那样沿轴向对该偏置材料10’加压，如本申请的图30所示，压缩成形出连接壁(相当于本发明中曲柄臂部的一例)W’之间的间距形成为预定尺寸的曲轴主体100’(镦锻工序)。而且在专利文献1还公开了如下方法：在将与曲轴主体分开地冷锻成形的各配重(平衡重)相对于曲轴主体的各连接壁定位的状态下进行加压、暂时压入，然后，将各配重压缩而使其与各连接壁塑性紧固连结，使曲轴主体和配重一体化，来制造曲轴(0017)。

镦锻工序中，如图29所示，分别将偏置材料10’的成为轴颈部的部分j’和成为销部的部分p’保持在模板(template)30’、31’，在将其可滑动地收容、约束在壳体32’内的状态下以沿轴向压缩的方式进行加压，将偏置材料10’的成为连接壁的部分w’压扁地成形，将连接壁W’之间的间距形成为预定尺寸。在镦锻工序将成为连接壁的部分w’压扁地成形，从而在沿径向拉伸，从偏置材料10’的成为轴颈部、销部的部分j’、p’的偏心量增大到曲轴100’的轴颈部J’和销部P’的偏心量(使成为连接壁的部分w’伸长)时等，有时也构成为：保持成为销部的部分p’的模板31’能够随着偏心量的增大而在壳体32’内沿伸长的方向移动。

专利文献1：日本特开2005-9595号公报

发明内容

在上述专利文献1中，在弯曲工序(与本发明的预成形工序对比)，仅是对钢坯件进行弯曲加工，所以如本申请的图28所示，只不过是通过弯曲加工将偏置材料(与本发明的粗制件(粗形材)对比)10’的成为曲柄臂部的部分w’在整体上厚度t’形成得比坯料直径稍薄。因此，在偏置材料10’的镦锻工序中，成为曲柄臂部的部分w’相对于模板30’、31’的投影面积大，要压扁至预定厚度地成形需要较大的力。并且，上述现有技术中，为了成形为如图30所示曲轴100’的曲柄臂部W’的厚度，如图29所示，在镦锻工序(与本发明的精加工工序对比)，将偏置材料10’的成为曲柄臂部的部分w’压扁的量大。

在此，在镦锻工序中以将偏置材料10’的成为曲柄臂部的部分w’压扁的方式成形时，如图31中箭头F所示，其材料流动到成为轴颈部、销部的部分j’、p’。并且，流动到成为轴颈部和销部的部分j’、p’的材料如图31中箭头G所示那样欲扩大其直径而推压扩张模板30’、31’，对于壳体32’内面的滑动摩擦阻力增大。结果，进行镦锻工序时，为了在壳体32’内轴向加压需要较大的力，而且，难以高精度地成形曲柄臂部W’的厚度、销部P’之间的间距等，而且，在模板30’、31’的端面被压靠于壳体32’的内面而增大了滑动摩擦阻力的状态下若要强行轴向加压，则如图32所示那样，发生模板30’、31’发生弯曲等变形，或在模板30’、31’的把持成为轴颈部和销部的部分j’、p’的部分的周围出现裂纹、破损等问题。因此，现实情况是难以构成包括镦锻工序中使用的模具的装置。

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种能够以简单的结构容易高精度地制造曲轴的方法及其装置。

本发明的曲轴的制造方法是制造曲轴的方法，该曲轴具有成为旋转中心轴的轴颈部、从该轴颈部偏心的销部、和在所述轴颈部与销部之间延伸的曲柄臂部，该方法的特征在于，包括：预成形工序，对坯料弯曲加工而成形出形成有成为销部及曲柄臂部的部分的粗制件；和精加工成形工序，对该粗制件沿轴向加压，将其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度，在所述预成形工序，在粗制件的成为曲柄臂部的部分形成薄壁部。

本发明的曲轴的制造装置是制造曲轴的装置，是制造曲轴的装置，该曲轴具有成为旋转中心轴的轴颈部、从该轴颈部偏心的销部、和在所述轴颈部与销部之间延伸的曲柄臂部，该装置的特征在于，包括：预成形装置，对坯料弯曲加工而成形出形成有成为销部及曲柄臂部的部分的粗制件；和精加工成形装置，对该粗制件沿轴向加压，将其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度，所述预成形装置，具有把持坯料的成为销部的部分的冲头和把持成为轴颈部的部分的冲模(ダイ)，所述冲头和冲模具有用于在坯料的成为曲柄臂部的部分形成薄壁部的突部。

根据本申请的曲轴的制造方法的发明，在预成形工序，在粗制件的成为曲柄臂的部分形成薄壁部，从而在精加工成形工序中对粗制件沿轴向加压而使其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度时，能够减少该成为曲柄臂部的部分的压扁量，结果，能够减少材料的流动，所以能够容易且高精度地制造曲轴。

根据本申请的曲轴的制造装置的发明，用冲头把持坯料的成为销部的部分、并用冲模把持成为轴颈部的部分进行弯曲加工，利用冲头和冲模的突部在坯料的成为曲柄臂部的部分形成薄壁部。由此，在用精加工成形装置对粗制件沿轴向加压而使其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度时，能够减少该成为曲柄臂部的部分的压扁量，结果，能够减少材料的流动，所以能够容易且高精度地制造曲轴。

附图说明

图1是为了说明由本发明成形的粗制件的一实施方式而表示的主视图。

图2是图1的局部放大图。

图3是从图2的状态进行精加工成形而成形的曲轴的局部放大图。

图4(a)是为了说明利用本发明的预成形装置的一实施方式开始预成形之前的状态而表示的局部放大图，图4(b)是为了说明利用本发明的预成形装置的一实施方式刚开始预成形之后的状态而表示的局部放大图。

图5(a)是为了说明本发明的冲头及冲模的一实施方式而表示的主视图，图5(b)是为了说明本发明的冲头及冲模的一实施方式而表示的侧视图。

图6是为了说明采用了图5所示的冲头及冲模的预成形装置而表示的局部放大图。

图7是比较地表示利用以往的通常的冲头及冲模进行预成形时的材料的流动(a)与利用图5所示的本发明的冲头及冲模进行预成形时的材料的流动(b)的概念图。

图8是为了说明利用本发明制造的曲轴具有通过机械加工而成形的油孔时的一实施方式而表示的主视图。

图9是图8的A-A剖面图。

图10(a)是为了说明用于制造图8及图9所示的曲轴的冲模或冲头的一实施方式而表示的纵剖主视图，图10(b)是为了说明用于制造图8及图9所示的曲轴的冲模或冲头的一实施方式而表示的侧视图。

图11是表示通过机械加工在曲轴成形的油孔(a)与图10所示的突起(b)的角度及直径的关系的说明图。

图12是为了说明用于制造具有油孔的曲轴的冲模或冲头的另一实施方式而表示的侧视图。

图13是用于说明由图12所示的冲模或冲头制造的曲轴的形状而表示的剖面图。

图14是用于说明具有可单独控制的轴向驱动机构(a)和轴正交方向驱动机构(b)的情况下的预成形装置而表示的概念图。

图15是用于说明具有将位于粗制件中央的轴颈部固定的中央轴颈部固定机构和朝向中央沿轴向对粗制件的两端加压的轴向加压机构的情况下的精加工成形装置的状态的剖面图，(a)表示精加工成形装置在精加工成形工序开始前的状态，(b)表示精加工成形装置在精加工成形工序完成后的状态。

图16是表示制造多个销部从轴颈部向同一方向偏心的曲轴时，预成形成为第2销部的部分的一实施方式的说明图，(a)表示预成形前的状态，(b)表示预成形后的状态。

图17是表示预成形成为与图16所示的第2销部向同一方向偏心的第3销部的部分的一实施方式的说明图，(a)表示预成形前的状态，(b)表示预成形后的状态。

图18是表示从图17所示的状态，预成形成为偏心方向与第2、第3销部不同的第1销部的部分的一实施方式的说明图，(a)表示预成形前的状态，(b)表示预成形后的状态。

图19是表示预成形成为向与图17所示的第1销同一方向偏心的第4销部的部分的一实施方式的说明图，(a)表示预成形前的状态，(b)表示预成形后的状态。

图20是为了说明用于成形第2销、第3销部的精加工工序的一实施方式而表示的剖面图，(a)表示精加工成形工序前的状态，(b)表示精加工成形工序后的状态。

图21是为了说明用于成形第1销、第4销部的精加工工序的一实施方式而表示的剖面图。

图22是表示在预成形中由于材料流动而在粗制件产生的缩孔的说明图。

图23是图22的B-B放大剖面图。

图24是表示成为第1销部的部分的预成形的另一实施方式的、预成形前(a)、预成形后(b)的状态和粗制件的说明图。

图25是表示接着的成为第2销部的部分的预成形的、预成形前(a)、预成形后(b)的状态、和粗制件的说明图。

图26是表示接着的成为第3销部的部分的预成形的、预成形前(a)、预成形后(b)的状态和粗制件的说明图。

图27是表示接着的成为第4销部的部分的预成形的、预成形前(a)、预成形后(b)的状态和粗制件的说明图。

图28用于说明利用以往的技术在弯曲工序弯曲加工的偏置材料而表示的局部放大图。

图29是用于说明在以往的技术中对偏置材料进行轴向加压而压缩成形的镦锻工序而表示的剖面图。

图30是用于说明利用以往的技术将连接壁之间的间距形成为预定尺寸的曲轴主体而表示的局部放大图。

图31是用于说明在镦锻工序对偏置材料轴向加压而压缩成形时的材料的流动而表示的局部放大剖面图。

图32是表示由于镦锻工序中的材料流动使轴颈部扩径，把持该轴颈部的模板发生了变形的状态的说明图。

附图标记的说明

1：坯料，10：粗制件，100：曲轴，2：预成形装置，3：精加工成形装置，20：冲头，21：冲模，22：突部，26：凸轮机构(轴向驱动机构)，27：突起，28：凸轮机构(轴向驱动机构)，30；模板，31；模板，32：壳体，P：销部，J：轴颈部，W：曲柄臂部，p：成为销部的部分，j：成为轴颈部的部分，w：成为曲柄臂部的部分，T：薄壁部，H：油孔。

具体实施方式

首先，主要基于图1～图3所示的一实施方式说明本发明的曲轴的制造装置的基本结构。在以下的记载和附图中，在特别说明具有多个销部的曲轴100的情况下，为了确定各部分的轴颈部J、销部P、曲柄臂部W，在各自的字母标记之后接着标注编号来记载，在说明其粗制件10和坯料1的情况下，为了确定各部分的成为轴颈部的部分j、成为销部的部分p、成为曲柄臂部的部分w，在各自的字母标记之后接着标注编号来记载，在特别说明不限于具有多个销部的曲轴100、及其粗制件10和坯料1的情况下，在以下的记载中，在字母标记后不标注编号地记载。图中，同一附图标记标注于相同的部分或相当的部分。

本发明是制造大致如图8等所示具有成为旋转中心轴的轴颈部J、从该轴颈部J偏心的销部P、以及在轴颈部J和销部P之间延伸的曲柄臂部W的曲轴100的装置，包括：对坯料1进行弯曲加工而成形粗制件10的预成形装置2、和对粗制件10在轴向加压将其成为曲柄臂部的部分w成形为预定厚度且以预定间距成形曲柄臂部W的精加工成形装置3，上述粗制件10形成有成为销部及曲柄臂部的部分p、j，预成形装置2具有把持坯料1的成为销部的部分p的冲头20和把持成为轴颈部的部分j的冲模21，冲头20和冲模21具有用于在坯料1的成为曲柄臂部的部分w形成薄壁部T的突部22。

如图2所示，该实施方式的预成形装置2包括保持坯料1的成为销部的部分p的冲头20、保持成为轴颈部的部分j的一对冲模21、21、沿轴正交方向驱动冲头20的轴正交方向驱动机构(后述)、和相对于冲头20沿轴向驱动冲模21的轴向驱动机构26(后述)，冲头20和冲模21在成形成为曲柄臂部的部分w的部分具有用于对粗制件10的成为曲柄臂部的部分w局部加压而成形薄壁部T的突部22。

如图3所示，该实施方式的精加工成形装置3包括：保持粗制件10的成为轴颈部的部分j的模板30、保持成为销部的部分p的模板31、在径向(轴正交方向)上约束该模板30、31的状态下以使得该模板30、31可沿轴向移动的方式保持该模板30、31的壳体32、以使的模板30、31在壳体32内沿轴向移动而在模板30、31之间将粗制件10的成为曲柄臂部的部分w压扁、以预定间距形成曲柄臂W的方式沿轴向施加压力的轴向加压机构26(后述)。

预成形装置2的冲头20具有沿轴正交方向对坯料1加压的主体20a、设于该主体20a的下方并把持坯料1的成为销部的部分p的冲头按压件20b。冲头按压件20b能够相对于主体20a开闭或可装卸地取下。坯料1在相对于主体20a打开或卸下冲头按压件20b的状态配置，其后相对于主体20a关闭或安装冲头按压件20b、用夹固件等保持该状态，从而把持坯料1的成为销部的部分p。冲头20安装在上盘23。上盘23与作为轴正交方向驱动机构的例如沿坯料1的轴正交方向伸长退缩驱动的压力机的压头连接。主体20a通过使上盘23下降而对所把持的坯料1的成为销部的部分p沿轴正交方向加压，并形成有突部22，该突部22用于在与后述的冲模21的主体21a之间对与该成为销部的部分p相邻的成为曲柄臂部的部分w沿轴向局部加压而形成成为薄壁部T的凹部。

冲模21与冲头20同样，具有在与冲头20之间将成为曲柄臂部的部分w压扁地进行成形的主体21a、和设于该主体21a的上方并把持坯料1的成为轴颈部j的部分的冲模按压件21b，冲模按压件21b能够相对于主体21a开闭或可装卸地取下。主体21a形成有用于在成为曲柄臂部的部分w形成成为薄壁部T的凹部的突部22。并且，冲模被设置成可沿轴向移动。

参照例如图4、图16～19等，轴向驱动机构26能够由借助上盘23的下降而相互靠近地移动的凸轮机构构成。构成轴向驱动机构的凸轮机构26由驱动凸轮26a、和从动凸轮26b构成。图4等所示的实施方式中的凸轮机构26中，使一对冲模21、21分别沿轴向移动的两凸轮机构26的凸轮面被设定为相同角度，借助上盘23的下降而使两冲模21、21同样靠近地沿轴向移动。驱动凸轮26a和从动凸轮26b以使得不与由冲头20和冲模21把持的坯料1干涉的方式位于坯料1的侧部(图4等中，相对于纸面的跟前侧和里侧)，以两凸轮26a、26b的凸轮面相对的方式配设。因此，图中用点划线表示驱动凸轮26a和从动凸轮26b。驱动凸轮26a以不会沿轴向移动的方式设置，从动凸轮26b以可沿轴向移动的方式设置，并与冲模21连结。当随着上盘23的下降而驱动凸轮26a被压下时，借助从动凸轮26b使一对冲模21、21相互靠近地沿轴向移动。该实施方式的凸轮机构26被设定成：在驱动凸轮26a不下降、从动凸轮26未相互靠近地沿轴向移动(即，未开始坯料1的预成形)的状态下，驱动凸轮26a和从动凸轮26b的凸轮面相互接触。因此，该实施方式中，做成利用上盘23的下降进行对坯料的轴正交方向加压与利用凸轮机构26进行对坯料的轴向加压是同时开始的构造。轴向驱动机构26不限于凸轮机构，也可以由沿轴向伸长退缩的液压缸等其他的致动器构成。

精加工成形装置3的模板30、31被分割构成为：以使得能够分别保持、卸下成为轴颈部的部分j和成为销部的部分p的方式能够开闭或可装卸地取下。壳体32整体形成为大致圆筒状，且为了能够将保持于模板30、31的粗制件10配置到内部且在成形后取出，被分割成形为可开闭的对开状，在进行精加工成形时对开状的壳体32不会因不注意而打开地保持。轴向加压机构33可以如下这样构成：例如图20及图21所示，使壳体32的一端与地面或壁面抵接，并从另一端***与压力机的压头等连接的推压构件37；或者，如图15所示从壳体的两端***与压力机的压头等连接的推压构件37。

接着，主要基于图1～图3所示的一实施方式，说明在采用上述构成的装置2、3的情况下，本发明的曲轴的制造方法的基本构成和该装置2、3的工作。图1表示在制造例如串联4个汽缸的内燃机等所使用的曲轴100时对坯料1预成形而成的粗制件10，成形有：从成为轴颈部的部分j向预定方向偏心的4个成为销部的部分p1～p4、和成为曲柄臂部的部分w10、w12、w21、w23、w32、w34、w43、w45，该成为曲柄臂部的部分w10、w12、w21、w23、w32、w34、w43、w45从成为轴颈部的部分j01、j12、j23、j34、j45向预定的径向延伸、分别支承成为各销部的部分p1～p4的两端。

本发明是一种制造大致如图8等所示的曲轴100的方法，该曲轴100具有成为旋转中心轴的轴颈部J、从该轴颈部J偏心的销部P、以及在轴颈部J和销部P之间延伸的曲柄臂部W，本发明的方法包括：预成形工序，其对坯料1进行弯曲加工而成形形成有成为销部及曲柄臂部的部分p、w的粗制件10；和精加工成形工序，其将该粗制件10沿轴向加压，将其成为曲柄臂部的部分w成形为预定厚度，并以预定间距成形曲柄臂部W，预成形工序中，在粗制件10的成为曲柄臂部的部分w形成薄壁部T。

坯料1由截面圆形的棒状或线状的金属材料构成。预成形工序中，坯料1如图2所示，在冲头20把持坯料1的成为销部的部分p，在冲模21、21分别把持成为轴颈部的部分j。然后，使冲头20沿坯料1的轴正交方向移动来进行加压，并使冲模21、21靠近冲头20地沿轴向移动来进行加压。坯料1的成为销部的部分p从成为轴颈部的部分j偏心，与此相伴，通过使冲模21、21相互靠近地移动，在冲头20的主体20a与冲模21的主体21a之间对成为销部的部分p和成为轴颈部的部分j之间的成为曲柄臂部的部分w沿轴向加压。借助冲头20沿坯料1的轴正交方向移动的加压与冲模21、21相互靠近地沿轴向移动的加压的合力，成为曲柄臂部的部分w被两突部22局部地在轴正交方向加压而形成凹部，结果，在成为曲柄臂部的部分w形成薄壁部T。

如图2放大所示，与现有技术那样仅是对坯料1’进行弯曲加工的偏置材料10’(参照图2的虚线)相比，薄壁部T在厚度方向a变薄。薄壁部T在轴向(图2的左右方向)b、径向(图2的上下方向)c也比现有技术薄。

接着，如图3所示，精加工成形工序中，在粗制件10的成为销部的部分p和成为轴颈部的部分j安装模板30、31并保持，配置在壳体32内，沿轴向加压。由于在粗制件10的成为曲柄臂部的部分w形成有薄壁部T，因此如图3所示，在精加工成形工序用模板30、31保持成为轴颈部和销部的部分j、p并在壳体32内沿轴向压缩成形地加压、在模板30、31之间将粗制件10的成为曲柄臂部的部分w沿轴向压扁时，从粗制件10的成为曲柄臂的部分w的厚度压扁到曲轴100的曲柄臂部W的预定厚度的压扁量少，另外，由于与模板30、31接触的投影面积变小，因此轴向的加压力也小。

而且，在预成形工序，在粗制件10的成为曲柄臂部的部分w形成薄壁部T，由此在精加工成形工序被轴向压扁地压缩成形的曲柄臂部W，在其角部成形出缺肉(肉盗み，厚度减少)的形状，能够降低在以轴颈部J为中心使曲轴100绕轴旋转时的力矩，因此能够减轻配重的重量，结果，能够使曲轴100整体轻量化。

接着，基于图4说明本发明的曲轴的制造装置的另一实施方式。在该实施方式中，对与上述实施方式相同或相当的部分标注同一附图标记并省略其说明，仅说明不同的部分。

该实施方式的预成形装置2被构成为：首先轴正交方向驱动机构开始对坯料1的成为销部的部分p沿轴正交方向加压，其后，轴向驱动机构26开始沿轴向加压，以使得成为销部的部分p和与其相邻的成为轴颈部的部分j的轴向的位置相互靠近。

构成图4所示的轴向驱动机构的凸轮机构26被设定为，在开始冲头20对坯料1的成为销部的部分p沿轴正交方向加压的状态下，驱动凸轮26a的上面与上盘23形成预定间隙S。从动凸轮26b以可沿轴向移动的方式被支承于下盘24的基座盘25上。驱动凸轮26a被设置成悬挂于上盘23的下面，且在上盘23下降而与驱动凸轮26a的上面抵接时不会沿坯料1的轴向移动，或者可以做成以使驱动凸轮26a的凸轮面相对于从动凸轮26b的凸轮面滑动地支承且向上方对驱动凸轮26a施力的构造。驱动凸轮26a也可以做成如下构造：安装在上盘23的下面，在上盘23未下降、从动凸轮26b未相互靠近地沿轴向移动的状态下，驱动凸轮26a与从动凸轮26b的两凸轮面之间产生垂直方向的间隙S。

接着，对于本发明的曲轴的制造方法的另一实施方式，基于采用图4所示构成的预成形装置2的情况，和其工作进行说明。该实施方式中，对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

该实施方式的制造方法，在预成形工序，首先开始对坯料的成为销部的部分p沿轴正交方向加压，其后，开始沿轴向加压，以使得该成为销部的部分p和与其相邻的成为轴颈部的部分j的轴向位置相互靠近。

如图4(a)所示，预成形工序中，在使上盘23上升了的状态下，使冲模21把持成形为预定长度的坯料1的成为轴颈部的部分j，并使冲头20把持成为销部的部分p，使上盘23下降。于是，坯料1的成为销部的部分p随着上盘23开始下降而被沿轴正交方向加压，随之坯料1的成为曲柄臂部的部分w与成为销部的部分p的边界部分及成为曲柄臂部w的部分与成为轴颈部j的部分的边界部分发生弯曲变形。然后，如图4(b)所示，上盘23进一步下降与驱动凸轮26a抵接时，随着上盘23的下降驱动凸轮26a也下降，凸轮面抵接于与冲模21连结的从动凸轮26b，使从动凸轮26b相互靠近(也可表现为使两冲模21、21分别靠近冲头20)地沿轴向移动，对成为曲柄臂部的部分w轴向加压。此时，坯料1的成为曲柄臂部的部分w与成为销部及轴颈部的部分p、j的各自的边界部已经开始了弯曲变形，因此冲模21不会在坯料1的成为轴颈部的部分j滑动、能够容易且可靠地把持该部分j地进行轴向加压。

接着，使上盘23进一步下降，则坯料1的成为曲柄臂部的部分w在冲头20的主体20a与冲模21的主体21a之间被轴向加压，利用在两主体20a、21a形成的突部22而形成凹部，结果，形成图2所示的薄肉部T。

接着，基于图5～7说明本发明的预成形装置2的冲头20和冲模21的不同实施方式。由于冲头20和冲模21是大致相同的形状，因此图5～7中示出冲头20，对于与冲头20对应的冲模21的部位的附图标记，加括号来表示。该实施方式中，对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

图5(a)表示冲头20的主视图，图5(b)表示冲头20的侧视图。图6表示采用该实施方式的冲头20和冲模21的预成形装置2。图7(a)是用箭头表示在预成形工序中由于上述的基本结构的冲头20和冲模21引起的坯料1的材料流动的说明图，图7(b)是用箭头表示由于该实施方式的冲头20和冲模21引起的坯料1的材料流动的说明图。为了与该实施方式比较，上述的基本结构的冲头20和冲模20的主体20a、21a的与坯料1的成为曲柄臂部的部分w抵接的部位，在图5(b)中用虚线表示。

该实施方式的冲头20和冲模21的主体20a、21a中的、与坯料1的成为曲柄臂部的部分w抵接的部位，成形有以使坯料1的材料沿其径向流动地倾斜的面M。如图5(b)所示，在保持坯料1的部分的上方形成有棱线N，棱线N两侧的倾斜面M以从棱线N朝向侧方相对于纸面变低、且朝向上方变高的方式倾斜。

如图6所示，这样构成的冲头20和冲模21分别设于预成形装置2的上盘23和下盘24的基座盘25。并且当把持坯料1的预定位置、使上盘23下降、开始预成形时，坯料1的材料如图7(b)中箭头所示那样，被从棱线N倾斜的面M的突部22推压，能够不只沿坯料1的轴向、还沿径向散去(退避)，因此，不会出现如图7(a)中箭头所示材料沿轴向直接流动、粗制件10的长度延伸得长于坯料1，能够减少相对来说不需要轴向刚性的曲柄臂部W的厚度而谋求曲轴100的轻量化。

接着，基于图8～11说明冲头20和冲模21的又一变形例。冲头20和冲模21是大致同样的结构，因此在图8～11示出冲模21，对于与冲模21对应的冲头20的部位的附图标记，加括号来表示。该实施方式中，对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

如图8及图9所示，曲轴100通常形成有用于润滑的油孔H。油孔H包括沿径向贯通轴颈部J的轴正交方向油孔H1和与该轴正交方向油孔H1连通并开口于销部P的倾斜油孔H2。这样的油孔H通常是在曲轴100成形后利用使用钻头等的机械加工而形成的。在进行用于成形这样的油孔H的机械加工、尤其是用于成形倾斜油孔H2的机械加工时，需要预先形成预孔。在该实施方式中，在冲头20和冲模21的把持坯料1的部分的内周面形成有可形成预孔的突起27。

如图10所示，在冲模21和冲头20的把持坯料1的部分的内周面形成一对突起27。突起27的形状可以是圆锥状、或三棱锥、四棱锥等的多棱锥。突起27的底面的角度θ(图11的(b))被设定为与倾斜油孔H2相对于轴正交方向的角度θ(图11的(a))大致相同，突起27的直径d(图11的(b))被设定为油孔H的直径D(图9)以下。

接着，对于本发明的制造方法的另一实施方式，基于使用如图8～11所示的形成有突起27的冲模21和冲头20的情况，和其工作一起进行说明。该实施方式中，也是对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

本发明的制造方法，在预成形工序中，在曲轴100的油孔H开口的部分成形用于机械加工的预孔。并且，更具体而言，预先准备预成形装置2的在把持坯料1的部分的内周面形成有突起27的冲头20和冲模21，在主体21a、20a与冲模按压件21b及冲头按压件20b之间分别配置坯料1的预定位置、用夹固件等加以保持，从而在后工序，在坯料1形成用于在曲轴100机械加工油孔H的预孔。该实施方式中，能够省略在曲轴100成形后形成用于机械加工油孔H的预孔的工序。另外，通过形成突起27，从而能够防止冲头20和冲模21所把持的坯料1在预成形时相对滑动，结果，能够在对坯料1沿轴正交方向加压的同时开始沿轴向加压。

接着，基于图12及图13说明形成在冲头20和冲模21的突起27的另一实施方式。该实施方式中，也是对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。该实施方式中，如图12所示，在冲头20和冲模21的把持坯料1的部分的内周面，在周向等间隔地形成有4个突起27。各突起27以从与其相邻的一个突起27朝向另一突起27沿周向逐渐向径向内侧突出的方式形成。

这样形成有突起27的冲模21和冲头21，在主体21a、20a与冲模按压件坯料21b及冲头按压件20b之间分别配置坯料1的预定位置、用夹固件加以保持，从而如图13所示，形成沿周向深度逐渐变深的槽状的预孔，因此可以省略在曲轴100成形后形成用于机械加工油孔H的预孔的工序，另外，能够防止冲头20和冲模21所把持的坯料1在预成形时相对滑动、能够同时开始对坯料1沿轴正交方向加压和沿轴向加压。并且，该实施方式中，由于预孔形成为沿周向逐渐变深的槽状，因此作为曲轴100使用时，通过曲轴100以轴颈部J为中心绕轴旋转，润滑剂聚拢到该槽状预孔而高效率地流入油孔H1，而且，轴颈部J、销部P和支承它们的轴承部R之间的接触面积变小，因此能够减少向轴承部R供给的润滑剂的量，结果，能够降低用于加压输送润滑剂的泵的容量，在将曲轴100用于内燃机时将燃料费(燃料消耗)抑制得低。

接着，基于图14说明本发明的预成形装置2的另一实施方式。该实施方式中，也是对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

图14的(a)和(b)中的任一方表示预成形装置2的基本结构的主视图，另一方是从与任一方正交的方向(相对于纸面垂直的方向)观察的俯视或仰视图。上述实施方式中，用冲头20把持坯料1的成为销部的部分p、沿轴正交方向加压，伴随于此，用凸轮机构26使把持着成为轴颈部的部分j的冲模21、21沿轴向相互靠近地移动而进行轴向加压。与此相对，该实施方式的预成形装置2，分别独立地构成用于用冲头21把持坯料1的成为销部的部分p、沿轴正交方向加压的机构40(图14(b))，和用于使把持着成为轴颈部的部分j的冲模21、21沿轴向相互靠近地移动、进行轴向加压的机构41(图14(a))。更具体而言，该实施方式中，如图14(b)所示，用于用冲头20把持坯料1的成为销部的部分p、沿轴正交方向加压的机构40由与冲头20连接的液压缸等致动器40构成，如图14(a)所示，用于将坯料1的成为轴颈部的部分j用冲模21分别把持、沿轴向相互靠近地进行轴向加压的机构41由凸轮机构构成，该凸轮机构，伴随着在压力机的压头等的驱动下可动盘42接近固定盘43，使冲模21、21相互靠近地沿轴向移动。通过这样采用凸轮机构41，能够与上述实施方式同样，使两冲模21、21沿轴向均等移动。但是，本发明不限于该实施方式，例如，用于使冲模21沿轴向相互靠近地进行轴向加压的机构41可以取代凸轮机构41，而将轴向伸长退缩的气缸等致动器分别连接于冲模21。

接着对于本发明的制造方法的另一实施方式，基于使用图14所示构成的预成形装置2的情况，和其工作一起进行说明。

在预成形工序，利用可单独控制的驱动机构40、41分别进行对坯料的成为销部的部分p的轴正交方向加压、以及使该成为销部的部分p和与其相邻的成为轴颈部的部分j的轴向位置相互靠近的轴向加压。

该实施方式中，通过单独构成沿轴正交方向加压的机构40和沿轴向加压的机构41，从而能够根据需要以任意定时分别开始轴正交方向加压和轴向加压，而且即使在由于冲头20和冲模21磨损而产生了误差时，也能根据其产生的误差，分别单独调整驱动凸轮机构41的压力机的压头、液压缸40的行程等地进行控制。因此，能够高精度地预成形粗制件10。

接着，基于图15详细说明本发明的精加工成形装置3的另一实施方式。该实施方式中，也是对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

该实施方式的精加工成形装置3包括：对位于粗制件10的中央的成为轴颈部的部分j进行固定的中央轴颈部固定机构(后述)、和对粗制件10的两端向中央沿轴向加压的轴向加压机构36。

图15(a)表示对粗制件10沿轴向加压前的状态，图15(b)表示对粗制件10沿轴向加压而成形了曲轴100的状态。该实施方式的精加工成形装置3用于制造具有多个销部P(图15中为4个)的曲轴100，如上所述，包括：保持粗制件10的成为轴颈部和销部的部分j、p的一部分或全部的模板30、31；将该模板30、31以径向(轴正交方向)上约束的状态能够沿轴向移动地保持的壳体32；和轴向加压机构36，其沿轴向施加压力以使模板30、31在壳体32内沿轴向移动而压扁粗制件10的成为曲柄臂部的部分w、将曲柄臂W之间形成为预定间距。并且，该实施方式中，保持位于粗制件10中央的成为轴颈部的部分j的模板35被固定为不能相对于壳体32沿轴向移动，轴向加压机构由朝向位于粗制件10中央的成为轴颈部的部分j从两端加压的凸轮机构36、36构成。

接着，对于本发明的制造方法的不同实施方式，基于使用图15所示的精加工成形装置3的情况，和其工作一起进行说明。

该实施方式的制造方法是在精加工工序，在将位于粗制件10中央的成为轴颈部的部分j23固定的状态下，朝向中央对粗制件10的两端沿轴向加压。

图15所示的实施方式的精加工成形装置3中，粗制件10的成为位于图中左方端部的销(称为第1销)和位于右方端部的销(称为第4销)的部分p1、p4从轴颈部向同一方向偏心，成为第1销和第4销的部分p1、p4之间的成为2个销(将左方的销称为第2销，将右方的销称为第3销)的部分p2、p3从成为轴颈部的部分j向同一方向偏心。并且，该实施方式中以如下情况进行说明：如后所述，对成为第1销、第2销的部分p1、p2之间和成为第3销、第4销的部分p3、p4之间的成为轴颈部的部分j12、j34之间进行轴向加压，将与向同一方向偏心的成为第2销部、第3销部的部分p2、p3连续的成为曲柄臂部的部分w21、w23、w34、w34压扁地成形。因此，该实施方式的精加工成形装置3，具有可动模板31、30，可动模板31、30保持粗制件10的成为向同一方向偏心的第2销及第3销的部分p2、p3、和成为第1销、第2销的部分p1、p2之间及成为第3销、第4销的部分p3、p4之间的成为轴颈部的部分j12、j34。这些可动模板30、31在壳体32内可沿轴向移动。并且，保持成为第1销、第2销的部分p1、p2之间及成为第3销、第4销的部分p3、p4之间的成为轴颈部的部分j12、j34的可动模板30被成形为在壳体32内可使成为轴颈部的部分j12、j34不会沿径向移动地予以保持，而且可动模板30朝向壳体32的端部分别延伸。保持成为第2销、第3销的部分p2、p3的可动模板31被成形为在壳体32内可沿径向移动预定量，以使得通过轴向加压而压扁成为曲柄臂部的部分w、以预定间距成形曲柄臂部W，从而可允许销部P相对于轴颈部J偏心预定偏心量。保持位于粗制件10中央部的成为轴颈部的部分j23的固定模板35成形为比壳体32的内径长或大，在壳体32的大致中央形成有用于保持固定模板35的凹部32a。固定模板35和保持其的壳体32的凹部32a构成中央轴颈部固定机构。壳体32整体形成为大致圆筒状，且被分割形成为可开闭的对开状，以使得能够将保持于固定模板35及可动模板30、31的粗制件10配置到内部、并在成形后将其取出。

该实施方式的轴向加压机构36由凸轮机构构成。凸轮机构36由驱动凸轮36a和从动凸轮36b构成，以一对设置。各驱动凸轮36a安装在由压力机的压头等支承的上盘53，各从动凸轮36b可滑动地设置在下盘54上的基座盘55。在两从动凸轮36b的相互相对的垂直面分别设有推压构件37，该推压构件37对保持成为第1销、第2销的部分p1、p2之间及成为第3销、第4销的部分p3、p4之间的成为轴颈部的部分j12、j34的可动模板30的、朝向壳体32的端部延伸的部分的端面进行推压。

接着，对于本发明的制造方法的另一实施方式，基于用图15所示构成的精加工成形装置3的情况，和其工作一起进行说明。

该实施方式的制造方法是在精加工工序，在将位于粗制件10中央的成为轴颈部的部分j23固定的状态下，朝向中央地对粗制件10的两端沿轴向加压。

如图15(a)所示，该实施方式的精加工成形工序，利用可动模板30保持粗制件10的成为第1销、第2销的部分p1、p2之间及成为第3销、第4销的部分p3、p4之间的成为轴颈部的部分j12、j34，利用可动模板31保持成为第2销、第3销的部分p2、p3，还利用固定模板35保持成为第2销、第3销的部分p2、p3之间的成为轴颈部的部分j23，配置在成形为对开状的壳体32内，使固定模板35与壳体32的内面的凹部32a卡合，将壳体32关闭、保持成圆筒状。并且，将从动凸轮36b的推压构件37与保持成为第1销、第2销的部分p1、p2之间及成为第3销、第4销的部分p3、p4之间的成为轴颈部的部分j12、j34的可动模板30的端部抵接，在设于上升了的状态的上盘53的一对驱动凸轮36a之间配置从动凸轮36b。并且，当使上盘53下降时，如图15(b)所示，驱动凸轮36a和从动凸轮36b的凸轮面相互滑动，由此两从动凸轮36b相互靠近地移动。因此，粗制件10的成为第1销、第2销的部分p1、p2之间的成为轴颈部的部分j12与成为第3销、第4销的部分p3、p4之间的成为轴颈都的部分j34之间被分别朝向成为第2销、第3销的部分p2、p3之间的成为轴颈部的部分j23沿轴向均等加压，能够将成为第2销和第3销的曲柄臂部的部分w21、w23、w32、w34在各模板30、31之间均等压扁地成形。

在此，精加工成形工序中，分别保持成为轴颈部的部分j的模板30，为了将该成为轴颈部的部分j以在壳体32内不沿径向移动地约束的状态进行保持、并在该保持状态下沿轴向移动，成形为比壳体32的内周面稍小，模板30的外周端面在壳体32的内周面滑动。由于模板30、31是由所保持的成为轴颈部的部分j和成为销部的部分p的轴向长度决定其厚度，所以不能很厚，因此存在难以增加强度的倾向。因此，认为：进行通常的精加工成形工序、从一端向另一端对粗制件10沿轴向加压时，由于材料的流动等，尤其是与该实施方式的固定模板35对应的、保持位于中央的成为轴颈部的部分j23的模板30会发生裂纹、弯曲等而破损。但是，该实施方式中，由于是从两侧对保持位于中央的成为轴颈部的部分j23的固定模板35均等地轴向加压，因此不需要使固定模板35在壳体32内滑动，因此，难以增加强度的固定模板35不会受到因在壳体32内的滑动而产生的过度的力，能够抑制裂纹、弯曲等破损。

接着，基于图16～21说明本发明的曲轴的制造装置的另一实施方式。该实施方式中，也是对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

该实施方式的预成形装置2用于制造具有多个销部(该实施方式为P1～P4这4个)的曲轴，分为：成为从轴颈部J向同一方向偏心的第2销部及第3销部P2、P3的部分p2、p3的预成形、以及成为第1销部及第4销部P1、P4的部分p1、p4的预成形，而依次进行各预成形。该实施方式的精加工成形装置3，分为：从粗制件10的成为轴颈部的部分j向同一方向偏心的成为第2销部及第3销部的部分p2、p3的精加工成形、以及成为第1销部及第4销部的部分p1、p4的精加工成形，而进行各精加工成形。

图16(a)表示成为第2销部的部分p2的进行预成形前的状态，图16(b)表示成为第2销部的部分p2的进行预成形后的状态，图17(a)表示成为第3销部的部分p3的进行预成形前的状态，图17(b)表示成为第3销部的部分p3的进行预成形后的状态，图18(a)表示成为第1销部的部分p1的进行预成形前的状态，图18(b)表示成为第1销部的部分p1的进行预成形后的状态，图19(a)表示成为第4销部的部分p4的进行预成形前的状态，图19(b)表示成为第4销部的部分p4的进行预成形后的状态。图20(a)表示粗制件10的从成为轴颈部的部分j向同一方向偏心的成为第2销部、第3销部的部分p2、p3的进行精加工成形前的状态，图20(b)表示粗制件10的从成为轴颈部的部分j向同一方向偏心的成为第2销部、第3销部的部分p2、p3的进行精加工成形后的状态，图21(a)表示成为第1销部、第4销部的部分p1、p4的进行精加工成形之前的状态，图21(b)表示成为第1销部、第4销部的部分p1、p4的进行精加工成形之后的状态。

预成形装置2具有保持坯料1的成为各销部的部分p的冲头20和位于该冲头20的两侧、分别保持成为轴颈部的部分j的冲模21，冲模21，其个数与曲轴100的轴颈部J对应，以使得可保持成为各轴颈部的部分j。预成形装置2可构成为分别对成为各销部的部分p1～p4预成形的专用装置，也可构成为使坯料1的位置相对于冲头20和冲模21错开或使冲头20和冲模21的位置相对于坯料1错开等，而通用地对成为各销部的部分p1～p4预成形。精加工成形装置3包括模板30、31、38、壳体32和轴向加压机构33。模板30、31，38保持粗制件10的成为轴颈部、销部的部分j12，j23，j34及p2、p3，壳体32将该模板30、31、38在径向(轴正交方向)上约束的状态下可沿轴向移动地保持，轴向加压机构33沿轴向施压，以使得模板30、31在壳体32内沿轴向移动、将粗制件10的成为曲柄臂部w21、23及w34、w43的部分压扁、以预定间距形成曲柄臂W21、W23、W34、W43之间。

模板30保持成为第2销部及第3销部的部分p2、p3或保持成为第1销部及第4销部的部分p1、p4。模板31保持成为第1销部和第2销部之间、第2销部和第3销部之间及第3销部和第4销部之间的轴颈部的部分j12、j23、j34，或保持成为第1销部和第4销部的端部侧的轴颈部的部分j01、j45，保持成为轴颈部的部分j12、j34及j01、j45的模板31向壳体的端部方向延伸。模板38保持从先精加工成形的第1销与第2销之间的轴颈部J12到第3销与第4销之间的轴颈部J34。壳体32可以准备：专用于收容用于保持成为第2销部及第3销部的部分p2、p3的模板30、和用于保持成为第1销部与第2销部之间、第2销部与第3销部之间、第3销部与第4销部之间的轴颈部的部分j12、j23、j34的模板31的壳体；以及专用于收容用于保持成为第1销部及第4销部的部分p1、p4的模板30、用于保持成为第1销部和第4销部的端部侧的轴颈部的部分j01、j45的模板31和用于保持从先精加工成形的第1销与第2销之间的轴颈部J12到第3销与第4销之间的轴颈部J34的模板38的壳体。壳体32也可以准备能够共用地使用保持用于保持成为第2销部及第3销部的部分p2、p3的模板30、和用于保持成为第1销部与第2销部之间、第2销部与第3销部之间、第3销部与第4销部之间的轴颈部的部分j12、j23、j34的模板31的壳体；以及保持用于保持成为第1销部及第4销部的部分p1、p4的模板30、用于保持成为第1销部和第4销部的端部侧的轴颈部的部分j01、j45的模板31和用于保持从先精加工成形的第1销与第2销之间的轴颈部J12到第3销与第4销之间的轴颈部J34的模板38的壳体。

接着，对于本发明的预成形工序的另一实施方式，基于使用图16～19所示的预成形装置的情况，和其工作一起进行说明。该实施方式中，也是对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

该实施方式的预成形工序大致是，曲轴具有多个(该实施方式中是P1～P4这4个)销部，在制造多个销部P从轴颈部J向同一方向偏心的曲轴时，分为对成为从轴颈部J向同一方向偏心的第2销部及第3销部的部分p2、p3以及成为它们的曲柄臂部的部分w21、w23、w34、w34的预成形、和对成为第1销部及第4销部的部分p1、p4以及成为它们的曲柄臂部w10、w12、w43、w45的部分的预成形，依次进行各预成形。并且，该实施方式的精加工成形工序，分为从轴颈部J向同一方向偏心的第2销部P2及第3销部P3以及它们的曲柄臂部W21、W23、W34、W34的精加工成形、和第1销部P1及第4销部P4以及它们的曲柄臂部W10、W12、W43、W45的精加工成形，进行各精加工成形。

在制造具有4个销部P1～P4的曲轴时，首先如图16(a)所示，使冲头20保持棒状坯料1的、成为第2销部的部分p2，并使冲模21、21分别保持成为与第2销部相邻的轴颈部的部分j12、j23，如图16(b)所示，使上盘23下降，对成为第2销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w21、w23预成形。此时，为了对成为曲柄臂部的部分w21、w23进行轴向加压而形成薄壁部T而使两冲模21、21相对于冲头20靠近地沿轴向移动的量被设定为相同。

接着，如图17(a)所示，使冲头20保持预成形了成为第2销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w12、w23的坯料1的、成为第3销部的部分p3，并使冲模21、21保持成为与第3销部相邻的轴颈部的部分j23、j34。此时，不需要使坯料1从预成形了成为第2销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w12、w23的状态绕轴旋转。接着，如图17(b)所示，使上盘23下降，预成形成为第3销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p3、w23、w34进行。为了对成为曲柄臂部的部分w23、w34进行轴向加压形成薄壁部T而使两冲模21、21相对于冲头20靠近地沿轴向移动的量，被设定为相同。

接着，如图18(a)所示，使冲头21保持预成形了成为第2销部及第3销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w12、w23、p3、w23、w34的坯料1的、成为第1销部的部分p1，并使冲模21、21保持成为与第1销部相邻的轴颈部的部分j01、j12。此时，使坯料1从预成形了成为第2销部及第3销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w12、w23、p3、w23、w34的状态绕轴旋转。接着，如图18(b)所示，使上盘23下降，对成为第1销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p1、w01、w12进行预成形。为了对成为曲柄臂部的部分w01、w12进行轴向加压来形成薄壁部T而使两冲模21、21相对于冲头20靠近地沿轴向移动的量，被设定为相同。

其后，如图19(a)所示，使冲头20保持预成形了成为第2销部、第3销部及第1销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w12、w23、p3、w23、w34、p1、w01、w12的坯料1的、成为第4销部的部分p4，并使冲模21、21保持成为与第4销部相邻的轴颈部的部分w43、w45。此时，不需要使坯料1从预成形了成为第2销部、第3销部及第1销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w12、w23、p3、w23、w34、p1、w01、w12的状态绕轴旋转。接着，如图19(b)所示，使上盘23下降，预成形成为第4销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p4、w43、w45。为了对成为曲柄臂部的部分w43、w45进行轴向加压而形成薄壁部T的、使两冲模21、21相对于冲头20靠近地沿轴向移动的量被设定为相同。成形的粗制件10，图1所示在成为各曲柄臂部w10、w12、w21、w23、w34、w34、w43、w45的部分形成薄壁部T。

其后，如图20(a)所示，对粗制件10的成为第2销、第3销的部分p2、p3、和成为第1销与第2销之间、第2销与第3销之间及第3销与第4销之间的轴颈部的部分j12、j23、j34分别安装模板30、31，配置在壳体32内，如图20(b)所示那样，利用推压构件37沿轴向加压。粗制件10的成为与第2销部、第3销部相邻的曲柄臂部w21、w23、w34、w34的部分如图3所示那样被压扁为预定厚度地精加工成形，成为预定间距的曲柄臂部W21、W23、W34、W34。接着，从壳体32取出该半粗制件10/半曲轴100状态的加工件，如图21(a)所示，用模板38保持从精加工成形出的第1销与第2销之间的轴颈部J12到第3销与第4销之间的轴颈部J34，并用模板30、31保持成为第1销及第4销的部分p1、p4和成为位于分别与第1销及第4销相邻的两端部的轴颈部的部分j01、j45，配置在壳体32，沿轴向加压。粗制件10的成为与第1销部、第4销部相邻的曲柄臂部的部分w10、w12、w43、w45如图3所示那样压扁成预定厚度地精加工成形，成为预定间距的曲柄臂部W10、W12、W43、W45。

接着，基于图22～27说明本发明的曲轴的制造装置和使用了该装置时的制造方法的又一实施方式。该实施方式中，也是对与上述实施方式相同或相当的部分标注相同附图标记而省略其说明，仅说明不同的部分。

上述实施方式的预成形装置2，分为成为从轴颈部J向同一方向偏心的第2销部及第3销部的部分p2、p3的预成形、和成为第1销部及第4销部的部分p1、p4的预成形，依次进行各预成形，与此相对，该实施方式的预成形装置2大致是，从位于一端部的成为第1销部的部分p1向位于另一端部的成为第4销部的部分p4依次进行预成形。该实施方式的预成形装置2具有约束坯料1的端部的端部约束构件60和曲柄臂部-轴颈部约束构件61，该曲柄臂部-轴颈部约束构件61对与成为一个销部及曲柄臂部的部分p2、w21、w23或p3、w32、w34相邻而已经形成的成为曲柄臂部w10、w12或w21、w23的部分中的、另一端部侧的成为曲柄臂部的部分w12或w23，和成为与该曲柄臂部连续的轴颈部的部分j12或j23进行约束，预成形装置2的轴向驱动机构28被构成为：进行加压使得对成为曲柄臂部的部分w10、w12、w21、w23、w32、w34、w43、w45中的一端部侧的成为曲柄臂部的部分w21、w32、w43比另一端部侧的成为曲柄臂部的部分w23、w34、w45沿轴向靠近更多(L1＞L2)。

上述实施方式的预成形工序中，在预成形工序，分为成为从轴颈部J向同一方向偏心的第2销部及第3销部的部分p2、p3、和成为第1销部及第4销部的部分p1、p4地依次进行预成形，此时，使两冲模21、21分别相对于冲头20以相同量靠近地沿轴向移动，而且在精加工成形工序，分为从轴颈部向同一方向偏心的第2销部及第3销部P2、P3、和第1销部及第4销部P1、P4，进行各精加工成形。与此相对，该实施方式中，在预成形工序，从成为第1销部的部分p1向成为第4销部的部分p4依次进行预成形，此时，在对成为第1销部的部分p1预成形时，做成约束坯料1的一端部的状态，接着，在将已经成形的成为与第1销部的部分p1相邻的成为曲柄臂部w10、w12的部分中的、第2销部侧的成为曲柄臂部的部分w12和与该成为曲柄臂部的部分连续的成为轴颈部的部分j12约束的状态下，以使轴向长度L1大于轴向长度L2(L1＞L2)的方式进行移动，来成形成为第2销部及与其相邻的曲柄臂部的部分p2、w21、w23，该轴向长度L1是为了成形该约束侧(成为第1销部的部分p1侧)的成为曲柄臂部的部分w21而靠近成为第2销部的部分p2的轴向长度，该轴向长度L2是为了成形相反侧(成为第3销部的部分p3侧)的成为曲柄臂部的部分w23而靠近成为第2销部的部分p2的轴向长度。接着，与成为第2销部的部分p2同样，在将已经成形的成为与第2销部相邻的曲柄臂部的部分w21、w23中的、第3销部侧的成为曲柄臂部的部分w23和与该成为曲柄臂部的部分连续的成为轴颈部的部分j23约束的状态下，以使轴向长度L1大于轴向长度L2(L1＞L2)的方式进行移动，来成形成为第3销部及与其相邻的曲柄臂部的部分p3、w34、w34，该轴向长度L1是为了成形该约束一侧(成为第2销部的部分p2侧)的成为曲柄臂部的部分w32而靠近成为第3销部的部分p3的轴向长度，该轴向长度L2是为了成形相反侧(成为第4销部的部分p4侧)的成为曲柄臂部的部分w34而靠近成为第3销部的部分p3的轴向长度。其后，在形成成为第4销部及曲柄臂部的部分p4、w43、w45时，在将坯料1的另一端部约束的状态下，以使轴向长度L1大于轴向长度L2(L1＞L2)的方式进行移动，来成形成为第4销部及与其相邻的曲柄臂部的部分p4、w43、w45，该轴向长度L1是为了成形已经成形侧(成为第3销部的部分p3侧)的成为曲柄臂部的部分w43而靠近成为第4销部的部分p4的轴向长度，该轴向长度L2是为了成形相反侧(另一端部侧)的成为曲柄臂部的部分w45而靠近成为第4销部的部分p4的轴向长度。

该实施方式的预成形装置2中，构成轴向驱动机构的一个凸轮机构28与上述实施方式的凸轮机构26不同。即，该实施方式中，如图25～图27所示，成形成为第2销部～第4销部和其曲柄臂部的部分p2～p4及w21、w23、w32、w34、w43、w45的预成形装置2，将冲模21随着上盘23的下降的轴向移动量以位于图的左方的冲模21的轴向移动量大于位于图的右方的冲模21的轴向移动量的方式分别不同地设定。并且，在图25～27所示的实施方式中，各图的左方的凸轮机构28的驱动凸轮28a和从动凸轮28b的凸轮面的角度，与各图的右方的凸轮机构26的驱动凸轮26a和从动凸轮26b的凸轮面的角度相比，接近水平，在左右的凸轮机构28、26设定不同。

在此，在对坯料1的成为销部的部分p沿轴正交方向加压、并对与其相邻的成为轴颈部的部分j使其沿轴向相互靠近地加压而在成为曲柄臂部的部分w形成薄壁部T的预成形中，成为曲柄臂部的部分w的材料向相邻的成为轴颈部的部分j流动，结果，如图22及图23中箭头所示，坯料1沿轴向延伸。并且，根据坯料1的温度、材质、加压速度等条件，有时由于该材料的流动，尤其在成为曲柄臂部的部分w和成为轴颈部的部分j的边界附近产生缩孔(气孔)K。该实施方式中，对于在一个成为销部的部分p的预成形中由于材料流动而产生的缩孔K，在下一成为销部的部分p的预成形使材料反向流动来补充，修补产生的缩孔K。以下，基于图24～图27所示的实施方式更具体地说明。

在使用上述这样构成的该实施方式的预成形装置成形粗制件10时，首先如图24(a)所示，使冲头20保持棒状坯料1的成为第1销部的部分p1，并将一端部***端部约束构件60而约束成不会沿轴向延伸、扩径，使冲模21、21保持与成为第1销部的部分p1相邻的成为轴颈部j01、j12的部分，如图24(b)所示，使上盘23下降，预成形成为第1销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p1、w10、w12。此时，为了对成为曲柄臂部的部分w10、w12轴向加压来形成薄壁部T而利用凸轮机构26、28使两冲模21、21相对于冲头20靠近地沿轴向移动的量被设定为相同。由此成形的位于成为第1销部的部分p1的另一端侧的成为曲柄臂部的部分w12的材料沿轴向流动而产生缩孔K。

接着，如图25(a)所示，从预成形了成为第1销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p1、w10、w12的状态使坯料1绕轴旋转，使冲头20保持成为第2销部的部分p2，并使冲模21、21保持成为与第2销部相邻的轴颈部的部分j12、j23。在位于图25的左方的冲模21一体成形曲柄臂部-轴颈部约束构件61，该曲柄臂部-轴颈部约束构件61约束成为与第1销部相邻的曲柄臂部w10、w12的部分中的、成为第2销部侧的曲柄臂部的部分w12和成为与该曲柄臂部连续的轴颈部的部分j12。并且，在该状态下，图的左方(一侧)的冲模21，与右方(另一侧)的冲模21相比更远离冲头20的延长线上(L1＞L2)。接着，如图25(b)所示，使上盘23下降，预成形成为第2销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p2、w21、w23。此时，两冲模21、21沿轴向移动到相对于冲头20为相同的距离。即，左方的冲模21的轴向移动量L1大于右方的冲模21的轴向移动量L2(L1＞L2)。因此，如图25(c)所示，成为与第2销部相邻的曲柄臂部的部分w21、w23中的、成为第1销部侧的曲柄臂部的部分w21的材料向成为第1销部的部分p1侧流动，对在成为位于第1销的另一端侧的曲柄臂部的部分w12产生的缩孔K进行修复。成为与第2销部相邻的曲柄臂部的部分w21、w23中的、另一端部侧的成为曲柄臂部的部分w23的材料向另一端部侧流动，在成为位于第2销的另一端侧的曲柄臂部的部分w23产生缩孔K。

接着，如图26(a)所示，将预成形了成为第1销部及第2销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p1、w10、w12、p2、w21、w23的坯料1的、成为第3销部的部分p3保持于冲头20，并将成为与第3销部相邻的轴颈部的部分j23、j34保持于冲模21、21。在位于图的左方的冲模21一体成形有曲柄臂部-轴颈部约束构件61，该曲柄臂部-轴颈部约束构件61约束成为与第2销部相邻的曲柄臂部的部分w21、w23中的、成为第3销部侧的曲柄臂部的部分w23和与该曲柄臂部连续的轴颈部j23。并且，在该状态下，图的左方(一侧)的冲模21与右方(另一侧)的冲模21相比更远离冲头20的延长线上(L1＞L2)。接着，如图26(b)所示，使上盘23下降，预成形成为第3销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p3、w32、w34。此时，两冲模21、21沿轴向移动到相对于冲头20为相同的距离。即，左方的冲模21的轴向移动量L1大于右方的冲模21的轴向移动量L2(L1＞L2)。因此，如图26(c)所示，成为与第3销部相邻的曲柄臂部的部分w32、w34中的、成为第2销部侧的曲柄臂部的部分w32的材料向成为第2销部的部分p2侧流动，对在成为位于第2销的另一端侧的曲柄臂部的部分w23产生的缩孔K进行修复。成为与第3销部相邻的曲柄臂部的部分w32、w34中的、另一端部侧的成为曲柄臂部的部分w34的材料向另一端部侧流动，在成为位于第3销的另一端侧的曲柄臂部的部分w34产生缩孔K。

其后，如图27(a)所示，将预成形了成为第1销部、第2销部及第3销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p1、w10、w12、p2、w21、w23、p3、w34、w34的坯料1绕轴旋转，使冲头40保持成为第4销部的部分p4，并将另一端部***端部约束构件60而将其约束成不会沿轴向延伸、扩径，使冲模21、21保持成为与第4销部相邻的轴颈部的部分j34、j45。并且，该状态下，图的左方(一侧)的冲模21与右方(另一侧)的冲模21相比更远离冲头20的延长线上(L1＞L2)。接着，如图27(b)所示，使上盘23下降，预成形成为第4销部和位于其两侧的曲柄臂部的部分p4、w43、w45。此时，两冲模21、21沿轴向移动到相对于冲头20为相同的距离。即，左方的冲模21的轴向移动量L1大于右方的冲模21的轴向移动量L2(L1＞L2)。因此，如图27(c)所示，成为与第4销部相邻的曲柄臂部的部分w43、w45中的、成为第3销部侧的曲柄臂部的部分w43的材料向成为第3销部的部分p3侧流动，对在成为位于第3销的另一端侧的曲柄臂部的部分w34产生的缩孔K进行修复。与此相对，成为与第4销部相邻的曲柄臂部的部分w43、w45中的、另一端部侧的成为曲柄臂部的部分w45的材料，由于由端部约束构件60约束着另一端部侧，因此不会向另一端部侧流动，从而不会产生缩孔K。

产业上的利用可能性

本发明不限于上述记载，也可以适用于制造单汽缸或4汽缸以外的多汽缸内燃机、以及具有串联以外的多个汽缸数的内燃机、或内燃机以外的其他机器所使用的曲轴。另外，预成形工序和精加工成形工序可以根据需要而用预定温度的热加工或冷加工进行。

Claims (21)

1.一种曲轴的制造方法，制造曲轴，该曲轴具有：成为旋转中心轴的轴颈部、从该轴颈部偏心的销部、和在所述轴颈部与销部之间延伸的曲柄臂部，该方法的特征在于，包括：

预成形工序，对坯料弯曲加工而成形出形成有成为销部及曲柄臂部的部分的粗制件；和

精加工成形工序，对该粗制件沿轴向加压，将其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度，

在所述预成形工序，在粗制件的成为曲柄臂部的部分形成薄壁部。

2.根据权利要求1所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在所述预成形工序，通过对成为曲柄臂的部分沿其轴正交方向加压而形成所述薄壁部。

3.根据权利要求1或2所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在所述预成形工序，对坯料的成为销部的部分沿轴正交方向加压，并以使该成为销部的部分和与其相邻的成为轴颈部的部分的轴向位置相互靠近的方式沿轴向加压。

4.根据权利要求3所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在所述预成形工序，首先开始对坯料的成为销部的部分沿轴正交方向加压，其后，开始以使该成为销部的部分和与其相邻的成为轴颈部的部分的轴向位置相互靠近的方式沿轴向加压。

5.根据权利要求3或4所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在所述预成形工序，伴随着对坯料的成为销部的部分沿轴正交方向加压，以使该成为销部的部分和与其相邻的成为轴颈部的部分的轴向位置相互靠近的方式沿轴向加压。

6.根据权利要求3或4所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在预成形工序中，用能够独立控制的驱动机构，分别进行对坯料的成为销部的部分的沿轴正交方向的加压、和使该成为销部的部分和与其相邻的成为轴颈部的部分的轴向位置相互靠近的沿轴向的加压。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在用机械加工在曲轴成形油孔的情况下，在所述预成形工序，在开设油孔的部分成形用于所述机械加工的预孔。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在制造具有多个销部、多个销部从轴颈部向同一方向偏心的曲轴的情况下，

在所述预成形工序，按成为相对于轴颈部偏心的方向相同的销部及曲柄臂部的每个部分，依次进行弯曲加工而成形粗制件，

其后，在所述精加工成形工序，按各个成为相对于轴颈部偏心的方向相同的销部及曲柄臂部的部分，对粗制件沿轴向加压而将其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度。

9.根据权利要求3～8中的任一项所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在制造具有多个销部的曲轴的情况下，

在所述预成形工序，从坯料的一端部向另一端部依次进行弯曲加工而形成各个成为销部及曲柄臂部的部分，

在形成一端部的成为销部及曲柄臂部的部分时，约束坯料的一端部，

在形成中间部的成为一销部及曲柄臂部的部分时，约束与成为一销部及曲柄臂部的部分相邻的已经形成的成为曲柄臂部的部分中的、另一端部侧的成为曲柄臂部的部分、和与该曲柄臂部连续的轴颈部，以使成为一曲柄臂部的部分中的一端部侧的成为曲柄臂部的部分比另一端部侧的成为曲柄臂部的部分沿轴向靠近更大长度的方式进行加压，

在形成另一端部的成为销部及曲柄臂部的部分时，约束坯料的另一端部、与该端部的成为销部及曲柄臂部的部分相邻的已经形成的成为曲柄臂部的部分中的另一端部侧的成为曲柄臂部的部分、和成为与该曲柄臂部连续的轴颈部的部分，以使端部的成为曲柄臂部的部分中的一端部侧的成为曲柄臂部的部分比另一端部侧的成为曲柄臂部的部分沿轴向靠近更大长度的方式进行加压。

10.根据权利要求8或9所述的曲轴的制造方法，其特征在于，

在所述精加工工序，在将位于粗制件的中央的成为轴颈部的部分固定的状态下，对粗制件的两端朝向中央沿轴向加压。

11.一种曲轴的制造装置，制造曲轴，该曲轴具有成为旋转中心轴的轴颈部、从该轴颈部偏心的销部、和在所述轴颈部与销部之间延伸的曲柄臂部，该装置的特征在于，包括：

预成形装置，对坯料弯曲加工而成形出形成有成为销部及曲柄臂部的部分的粗制件；和

精加工成形装置，对该粗制件沿轴向加压，将其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度，

所述预成形装置，具有把持坯料的成为销部的部分的冲头和把持成为轴颈部的部分的冲模，

所述冲头和冲模具有用于在坯料的成为曲柄臂部的部分形成薄壁部的突部。

12.根据权利要求11所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

所述突部对成为曲柄臂的部分沿其轴正交方向加压，由此形成所述薄壁部。

13.根据权利要求11或12所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

所述预成形装置包括：使所述冲头沿坯料的轴正交方向移动的轴正交方向驱动机构、和对所述冲模轴向加压以使其靠近所述冲头的轴向驱动机构。

14.根据权利要求13所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

所述预成形装置构成为：首先开始轴正交方向驱动机构对坯料的成为销部的部分沿轴正交方向加压，其后，开始轴向驱动机构以使成为销部的部分和与其相邻的成为轴颈部的部分的轴向位置相互靠近的方式进行轴向加压。

15.根据权利要求13或14所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

使所述冲模和冲头的、与坯料的成为曲柄臂部的部分抵接的部位倾斜，以使得坯料的材料沿其径向流动。

16.根据权利要求13～15中的任一项所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

所述预成形装置被构成为：伴随着用所述轴正交方向驱动机构使所述冲头沿坯料的轴正交方向移动，所述轴向驱动机构对所述冲模沿轴向加压以使其靠近所述冲头。

17.根据权利要求13～15中的任一项所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

所述预成形装置由能够独立控制的所述轴正交方向驱动机构和轴向驱动机构构成。

18.根据权利要求11～17中的任一项所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

在曲轴具有用机械加工成形的油孔的情况下，

所述预成形装置的冲头和冲模具有用于在与开设油孔的部分对应的位置成形用于所述机械加工的预孔的突起。

19.根据权利要求11～18中的任一项所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

在制造具有多个销部、多个销部从轴颈部向同一方向偏心的曲轴的情况下，

所述预成形装置，按各个成为相对于轴颈部偏心的方向相同的销部及曲柄臂部的部分依次进行弯曲加工而成形粗制件，

所述精加工成形装置，按相对于轴颈部偏心的方向相同的销部及曲柄臂部的各个，对粗制件沿轴向加压而将其成为曲柄臂部的部分成形为预定厚度。

20.根据权利要求13～18中的任一项所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

在制造具有多个销部的曲轴的情况下，

所述预成形装置从坯料的一端部向另一端部依次进行弯曲加工而形成各个成为销部及曲柄臂部的部分，

所述预成形装置包括：端部约束构件，其在形成一端部或另一端部的成为销部及曲柄臂部的部分时，约束坯料的一端部；以及

曲柄臂部-轴颈部约束构件，其约束与成为一销部及曲柄臂部的部分相邻的已经形成的成为曲柄臂部的部分中的另一端部侧的成为曲柄臂部的部分、和成为与该曲柄臂部连续的轴颈部的部分，

所述轴向驱动机构构成为：以使成为曲柄臂部的部分中的一端部侧的成为曲柄臂部的部分比另一端部侧的成为曲柄臂部的部分沿轴向靠近更大长度的方式进行加压。

21.根据权利要求19或20所述的曲轴的制造装置，其特征在于，

所述精加工装置包括：将位于粗制件的中央的成为轴颈部的部分固定的中央轴颈部固定机构，和对粗制件的两端朝向中央沿轴向加压的轴向加压机构。

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