JP5582325B2 - Crankshaft, crankshaft manufacturing method, and crankshaft manufacturing apparatus - Google Patents

Crankshaft, crankshaft manufacturing method, and crankshaft manufacturing apparatus Download PDF

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Description

本発明は、クランクシャフト、クランクシャフトの製造方法、およびクランクシャフトの製造装置に関し、特に、回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に径方向に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置されて該ピン部の前記ジャーナル部に対する偏心方向と反対方向に延びるカウンタウエイトとを有するクランクシャフト、そのクランクシャフトを製造するための方法、およびそのクランクシャフトを製造するための装置に関するものである。   The present invention relates to a crankshaft, a crankshaft manufacturing method, and a crankshaft manufacturing apparatus, and in particular, a journal portion serving as a rotation center axis, and a plurality of pin portions that are eccentric from the journal portion at the same phase and are adjacent to each other, A web portion extending in a radial direction between the journal portion and each pin portion, and a counterweight disposed between the pin portions adjacent to each other and extending in a direction opposite to the eccentric direction of the pin portion with respect to the journal portion. And a method for manufacturing the crankshaft, and an apparatus for manufacturing the crankshaft.

クランクシャフトに関する従来の技術として特許文献１が知られている。また、クラックシャフトに関する別の従来の技術として特許文献２が知られている。   Patent Document 1 is known as a conventional technique related to a crankshaft. Moreover, patent document 2 is known as another prior art regarding a crack shaft.

特許文献１は、軸素材にカウンタウェイト部材を塑性結合することで組み立て式クランクシャフトを形成する技術に関するものである。
そして、特許文献１には、軸素材からクランクシャフトを製造するクランクシャフトの製造方法において、前記軸素材の半径方向に変形を与えるフローティング治具又は前記軸素材の軸方向に荷重を加える可動型と、前記軸素材を保持する固定型とに、前記クランクシャフトの錘となるカウンタウェイト部材を配置し、前記可動型と前記固定型に前記軸素材を固定し、前記フローティング治具により前記軸素材の所定部位に半径方向への荷重を加えながら前記可動型を前記固定型に近接させることで、前記軸素材の軸方向への圧縮荷重を加えて前記軸素材を据え込み、前記所定部位を特定方向へ座屈させるとともに、前記軸素材に、前記カウンタウェイト部材を塑性結合させること、さらに、前記カウンタウェイト部材は、前記軸素材が貫通する貫通孔を備え、前記貫通孔の内周に歯形が設けられたことなどを特徴とするクランクシャフトの製造方法が開示されている。
また、特許文献１には、軸素材からクランクシャフトを製造するクランクシャフトの製造装置において、前記軸素材を保持する可動型および固定型と、フローティング治具と、前記軸素材を保持した状態で前記可動型を前記固定型に近づける加圧手段と、を備え、前記可動型又は前記フローティング部材、および前記固定型に、前記軸素材に塑性結合するカウンタウェイト部材を保持させてクランクシャフトを形成することなどを特徴とするクランクシャフトの製造装置が開示されている。
さらに、特許文献１には、可動型と固定型に保持された状態で、前記可動型を前記固定型に近接させつつフローティング治具により特定部位に径方向への荷重を加えられ、据え込まれる軸素材と、前記軸素材の前記特定部位の両側に形成される芯金部に塑性結合されるカウンタウェイト部材と、を備えることなどを特徴とする組み立て式クランクシャフトが開示されている。
そして、特許文献１の図２、図１２には、単一のピン部２２ｂの両端に芯金部２２ｃと軸部（本願発明におけるジャーナル部の一例に相当するので、以下ではジャーナル部という）２２ａが連続して形成されたクランクシャフトが示されている。また、特許文献１の実施の形態においては、「軸素材２１は据え込み加工されると共に、カウンタウェイト部材２２の貫通孔２２ａに軸素材２１に形成された芯金部２１ｃ（本願発明におけるウエブ部の一例に相当するので、以下ではウエブ部という）が塑性結合されることになる。」などと記載されている（００３５）。Patent Document 1 relates to a technique for forming an assembled crankshaft by plastically coupling a counterweight member to a shaft material.
And in patent document 1, in the manufacturing method of the crankshaft which manufactures a crankshaft from a shaft raw material, the movable jig | tool which applies a load to the axial direction of the floating jig | tool which deform | transforms the radial direction of the said shaft raw material, or the said shaft raw material, A counterweight member serving as a weight of the crankshaft is disposed on the fixed mold that holds the shaft material, the shaft material is fixed to the movable mold and the fixed mold, and the shaft material is fixed by the floating jig. By placing the movable mold close to the fixed mold while applying a load in a radial direction to a predetermined portion, the shaft material is installed by applying a compressive load in the axial direction of the shaft material, and the predetermined portion is placed in a specific direction. The counterweight member is plastically coupled to the shaft material, and the shaft material penetrates the counterweight member. That a through-hole, a manufacturing method of a crank shaft, characterized in such that the teeth are provided on the inner periphery of the through hole is disclosed.
Further, in Patent Document 1, in a crankshaft manufacturing apparatus that manufactures a crankshaft from a shaft material, the movable type and the fixed type that hold the shaft material, the floating jig, and the shaft material in the state of holding the shaft material. Pressurizing means for bringing the movable mold closer to the fixed mold, and forming the crankshaft by holding the movable mold or the floating member and the counterweight member plastically coupled to the shaft material in the fixed mold. An apparatus for manufacturing a crankshaft characterized by the above is disclosed.
Furthermore, in Patent Document 1, a load in the radial direction is applied to a specific part by a floating jig while the movable mold is held in the movable mold and the fixed mold, and is installed. An assembly-type crankshaft characterized by comprising a shaft material and a counterweight member plastically coupled to a cored bar portion formed on both sides of the specific portion of the shaft material is disclosed.
In FIGS. 2 and 12 of Patent Document 1, a cored bar 22c and a shaft part (corresponding to an example of a journal part in the present invention, hereinafter referred to as a journal part) 22a at both ends of a single pin part 22b. A crankshaft formed continuously is shown. In the embodiment of Patent Document 1, “the shaft blank 21 is upset, and the core bar 21c formed in the shaft blank 21 in the through hole 22a of the counterweight member 22 (the web portion in the present invention). (Hereinafter referred to as a web portion) is plastically bonded. ”(0035).

上記特許文献１においては、軸素材２１を据え込み加工することにより、ピン部２１ｂの両端と各ジャーナル部２１ａの端部との間にウエブ部２１ｃを成形するものであり、このウエブ部２１ｃの据え込み成形するときに、カウンタウェイト部材２２の貫通孔２２ａに挿通された芯金部２１ｃを塑性結合させるものである。すなわち、特許文献１では、ジャーナル部２１ａに対する各ピン部２１ｂの偏心位相に関わらず、エンジンの気筒数だけ必要となる各ピン部２１ｂの両端にそれぞれウエブ部２１ｃが成形され、クランクシャフトの両端と各ウエブ部２１ｃの間とにそれぞれジャーナル部２１ａが形成されている。そして、各ウエブ部２１ｃにカウンタウェイト部材２２をそれぞれ塑性結合させるものである。   In Patent Document 1, the shaft material 21 is upset to form the web portion 21c between both ends of the pin portion 21b and the end portion of each journal portion 21a. When the upsetting is performed, the cored bar portion 21c inserted through the through hole 22a of the counterweight member 22 is plastically coupled. That is, in Patent Document 1, regardless of the eccentric phase of each pin portion 21b with respect to the journal portion 21a, web portions 21c are formed at both ends of each pin portion 21b required for the number of cylinders of the engine, and both ends of the crankshaft are formed. Journal portions 21a are formed between the web portions 21c. The counterweight member 22 is plastically coupled to each web portion 21c.

一方、特許文献２には、クランクピンの両端を夫々クランクウエブにより支持するクランクスロー部を少なくとも２組隣接させて設け、これら隣接する２組のクランクスロー部の各クランクピンを同位相に位置させて対向する側の各クランクウエブ間にクランクジャーナルを設けることなく連結部により連結して設けるとともに離間する側のクランクウエブに夫々クランクジャーナルを設け、前記隣接する２組のクランクスロー部の対向する側の各クランクウエブを連結するリブを設けたことなどを特徴とするクランク軸が開示されている。
そして、特許文献２の実施の形態においては、「このクランク軸２は、クランクピン６の両端を夫々クランクウエブ８・８により支持するクランクスロー部４を少なくとも２組隣接させて設けている。図においては、２組のクランクスロー部４を隣接させて設けている。前記クランクピン６は、図示しないコネクティングロッドの大端部を軸支する。」（００１６）、「 これら隣接する２組のクランクスロー部４は、各クランクピン６を同位相に位置させて、対向する側の各クランクウエブ８間にクランクジャーナルを設けることなく連結部１０により連結して設けている。」（００１７）、「 前記隣接する２組のクランクスロー部４は、各クランクジャーナル１２のジャーナル中心線Ａに対して、各クランクピン６のピン中心線Ｂのなす角度が同一角度（０゜、または３６０゜）の位相となっている。これにより、隣接する２組のクランクスロー部４は、各クランクピン６を同位相に位置させて設けている。」（００１８）、「 このように、隣接する２組のクランクスロー部４の各クランクピン６を同位相に位置させて、対向する側の各クランクウエブ８間にクランクジャーナルを設けることなく連結部１０により連結して設けるとともに、離間する側のクランクウエブ８に夫々クランクジャーナル１２を設けた前記クランク軸２は、隣接する２組のクランクスロー部４の対向する側の各クランクウエブ８を連結するリブ２０を設けている。」（００２０）などと記載されており、また、図１には、クランクウエブ８の連結部１０にバランスウエイト（本願発明のカウンタウエイトの一例に相当するので、以下ではカウンタウエイトという）が設けられている。そしてさらに、特許文献２には「 しかも、クランク軸２は、隣接する２組のクランクスロー部４の対向する側の各クランクウエブ８間にリブ２０を設けるだけなので、一体鍛造により容易に製造することがてき、低コストに実施することができ、実用上有利である。」とも記載されている（００２５）。On the other hand, in Patent Document 2, at least two sets of crank throw parts that support both ends of a crank pin by a crank web are provided adjacent to each other, and the crank pins of these two adjacent sets of crank throw parts are positioned in the same phase. The crank journals are connected to each other by connecting portions without providing crank journals between the opposing crank webs, and the crank journals are respectively provided on the crank webs on the separated sides, and the two opposing crank throw portions are opposed to each other. A crankshaft characterized in that a rib for connecting the crank webs is provided.
In the embodiment of Patent Document 2, “This crankshaft 2 is provided with at least two sets of crank throw portions 4 adjacent to each other of the crank pins 6 supported by the crank webs 8 and 8 respectively. In FIG. 2, two sets of crank throw parts 4 are provided adjacent to each other, and the crank pin 6 pivotally supports the large end of a connecting rod (not shown). The throw portion 4 is provided by connecting the crank pins 6 in the same phase and connecting them by connecting portions 10 without providing a crank journal between the opposing crank webs 8 ”(0017),“. The two adjacent crank throw portions 4 are formed by the pin center line B of each crank pin 6 with respect to the journal center line A of each crank journal 12. The degrees are the same angle (0 ° or 360 °), so that two adjacent crank throw portions 4 are provided with the crank pins 6 positioned in the same phase. ” [0018] In this way, the crank pins 6 of the two adjacent pairs of the crank throw portions 4 are positioned in the same phase, and the connecting portion 10 does not provide a crank journal between the opposing crank webs 8. The crankshaft 2 that is provided so as to be connected and provided with a crank journal 12 on each of the crank webs 8 that are separated from each other has ribs 20 that connect the crank webs 8 on the opposite sides of two adjacent sets of crank throw portions 4. In addition, FIG. 1 shows a balance weight (the counterweight of the present invention) in the connecting portion 10 of the crank web 8. Because corresponds to an example of the bets, and that counterweight) is provided below. Further, in Patent Document 2, “the crankshaft 2 is easily manufactured by integral forging because the ribs 20 are only provided between the crank webs 8 on the opposite sides of the two adjacent pairs of the crank throw portions 4. It can be implemented at low cost and is practically advantageous "(0025).

すなわち、上記特許文献２においては、クランクピン６とクランクピン６の間にクランクウエブ８と一体で連結部１０が設けられており、クランクシャフトの両端に位置するクランクジャーナル１２にそれぞれ連続するクランクウエブ８，８と、さらにこの連結部１０のクランクウエブ８と対応する位置にそれぞれカウンタウエイト１６を取付けている。なお、カウンタウエイト１６を連結部１０に対してどのように取付けるかは、特許文献２に記載されていない。   That is, in Patent Document 2, the connecting portion 10 is provided integrally with the crank web 8 between the crank pin 6 and the crank pin 6, and the crank web is continuous with the crank journals 12 positioned at both ends of the crank shaft. 8, 8 and counter weights 16 are attached at positions corresponding to the crank web 8 of the connecting portion 10, respectively. Note that Patent Document 2 does not describe how the counterweight 16 is attached to the connecting portion 10.

特開２０１０−６５７５４号公報JP 2010-65754 A 特開平８−１０５４３１号公報JP-A-8-105431

クランクシャフトは、一般に、その全体を軽量化することが望まれている。上記特許文献１にあっては、各ピン部２１ｂの両端にそれぞれウエブ部２１ｃが成形され、クランクシャフトの両端と各ウエブ部２１ｃの間とにそれぞれジャーナル部２１ａが形成されており、しかも、各ウエブ部２１ｃにカウンタウェイト部材２２をそれぞれ塑性結合させるものであるため、クランクシャフトをさらに軽量化する余地があった。そして、各ウエブ部２１ｃにカウンタウェイト部材２２をそれぞれ塑性結合させることから、工程数やコストを削減する余地があった。   In general, it is desired to reduce the weight of the entire crankshaft. In Patent Document 1, web portions 21c are formed at both ends of each pin portion 21b, and journal portions 21a are formed between both ends of the crankshaft and each web portion 21c. Since the counterweight member 22 is plastically coupled to the web portion 21c, there is room for further weight reduction of the crankshaft. Since the counterweight member 22 is plastically coupled to each web portion 21c, there is room for reducing the number of processes and costs.

また、上記特許文献２にあっては、クランクピン６とクランクピン６の間のクランクウエブ８と一体で設けられた連結部１０に対して、クランクウエブ８と対応する位置にそれぞれカウンタウエイト１６を取り付けているため、クランクシャフトを軽量化させることが困難であった。そして、上記特許文献２にあっては、連結部１０のクランクウエブ８と対応する位置にそれぞれカウンタウエイト１６を取付けるための工程が必要となり、手間やコストがかかるなどの問題もあった。そしてさらに、上記特許文献２にあっては、一体鍛造によって成形されるものであるため、この鍛造工程において、カウンタウエイト１６を設けるための連結部１０を成形するための部分での素材のボリューム配分が困難となることから、不要な鍛造バリが増大することとなり、その結果、鍛造歩留まりが悪化するという問題もあった。   In Patent Document 2, the counterweight 16 is provided at a position corresponding to the crank web 8 with respect to the connecting portion 10 provided integrally with the crank web 8 between the crankpin 6 and the crankpin 6. Since it is attached, it was difficult to reduce the weight of the crankshaft. And in the said patent document 2, the process for attaching the counterweight 16 to the position corresponding to the crank web 8 of the connection part 10 was needed respectively, and there also existed problems, such as taking time and cost. Furthermore, since the above-mentioned Patent Document 2 is formed by integral forging, the volume distribution of the material at the portion for forming the connecting portion 10 for providing the counterweight 16 in this forging process. Therefore, unnecessary forging burrs increase, and as a result, there is a problem that the forging yield deteriorates.

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、容易に強固に製造することができる構造のクランクシャフトを提供することを目的とする。また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、容易に強固なクランクシャフトを製造することができる方法およびその装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a crankshaft having a structure that can be easily and firmly manufactured with a simple configuration. In addition, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a method and an apparatus for easily manufacturing a strong crankshaft with a simple configuration.

本発明のクランクシャフトは、回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有しており、前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とにより構成されており、前記カウンタウエイト部材が、その基端部に環状部を有しており、前記素材が、前記互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を有し、該カウンタウエイト設置部の断面積が前記ピン部となる部分の断面積と比較して大きく成形されて、該カウンタウエイト設置部となる部分の両端に段部が形成されており、前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部を挿通配置して前記両端の段部を軸方向に圧縮してカウンタウエイト設置部がかしめられて、前記カウンタウエイト部材の環状部がカウンタウエイト設置部に固定されていることにより前記カウンタウエイトが構成されており、前記素材を偏心据え込みすることにより前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部が成形されていることを特徴とするものである。
また、本発明のクランクシャフトは、回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有しており、
前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とにより構成されており、前記カウンタウエイト部材が、その基端部に環状部を有しており、前記素材が、前記互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を有し、前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部を挿通配置し固定することにより前記カウンタウエイトが構成されており、前記素材を偏心据え込みすることにより前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部が成形されており、前記カウンタウエイト設置部の前記ジャーナル部に対する偏心量が、前記ピン部の前記ジャーナル部に対する偏心量よりも少ないことを特徴とするものである。
本発明のクランクシャフトの製造方法は、回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有するクランクシャフトを製造するための方法であって、前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とを用意し、前記カウンタウエイト部材の基端部に環状部を形成しておくとともに、前記素材の互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を設定しておき、前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分を挿通配置した状態で、前記素材のピン部となる部分とジャーナルとなる部分をそれぞれ保持型で保持し、前記素材を軸方向に加圧することにより、ウエブ部となる部分を前記ジャーナル部保持型とピン部保持型との間で潰して所定の厚さに据え込み成形することによって前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を成形するとともに、前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分を軸方向にかしめて該部分に挿通配置された環状部を固定することを特徴とするものである。
また、本発明のクランクシャフトの製造方法は、回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有するクランクシャフトを製造するための方法であって、前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とを用意し、前記カウンタウエイト部材の基端部に環状部を形成しておくとともに、前記素材の互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を設定しておき、前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分を挿通配置し、前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分または前記カウンタウエイト設置部に固定するとともに、前記素材を軸方向に加圧して偏心据え込み成形することによって前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を成形し、前記カウンタウエイト設置部のジャーナル部に対する偏心量を、ピン部のジャーナル部に対する偏心量よりも少なく成形することを特徴とするものである。
本発明のクランクシャフトの製造装置は、回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有しており、前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部材とにより構成されるクランクシャフトを製造するための装置であって、前記素材の前記ジャーナル部となる部分と前記ピン部となる部分をそれぞれ保持する保持型と、前記素材を軸方向に加圧して偏心据え込みするとともに、ウエブ部となる部分を前記保持型の間で潰して所定の厚さに成形する軸方向加圧手段とを備えており、前記ピン部となる部分を保持する保持型は、前記互いに隣接するピン部の間のカウンタウエイト設置部となる部分に、カウンタウエイト部材の基端部に形成された環状部を挿通配置した状態で、前記カウンタウエイト設置部となる部分を軸方向に圧縮してかしめて、前記カウンタウエイト設置部に前記カウンタウエイト部材の環状部を固定し得る形状に構成されていることを特徴とするものである。 The crankshaft of the present invention includes a journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin portions that are eccentric from the journal portion at the same phase, and a web portion that extends between the journal portion and each pin portion. And a counterweight disposed between the pin portions adjacent to each other and extending in parallel with the web portion and exceeding the central axis of the journal portion, the journal portion, the web portion, and the pin portion And a counterweight member that constitutes the counterweight portion, and the counterweight member has an annular portion at its proximal end, and the material is It has a counterweight installation portion between the portion serving as the adjacent pin portions to each other, as compared to the cross-sectional area of a portion the cross-sectional area of the counterweight installation section is the pin portion Is listening shaped step portion at both ends of the portion serving as the counterweight installation section and is formed, a stepped portion of the both ends placed through the counterweight installation portion of the material in the annular portion of said counterweight member The counterweight installation part is crimped by compressing in the axial direction and the counterweight member is fixed to the counterweight installation part, and the counterweight is configured, and the material is eccentrically installed. Thus, the journal part, the web part, and the pin part are formed.
The crankshaft of the present invention extends between a journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of pin portions that are decentered at the same phase from the journal portion and adjacent to each other, and the journal portion and each pin portion. A web portion and a counterweight disposed between the pin portions adjacent to each other and extending beyond the central axis of the journal portion in parallel with the web portion;
The journal portion, the web portion, and the pin portion are continuously formed of a material and a counterweight member constituting the counterweight portion, and the counterweight member has an annular portion at a base end portion thereof. And the material has a counterweight installation portion between the portions that become the pin portions adjacent to each other, and the counterweight installation portion of the material is inserted into and fixed to the annular portion of the counterweight member. The counterweight is configured, and the journal portion, the web portion, and the pin portion are formed by eccentrically setting the material, and the amount of eccentricity of the counterweight installation portion with respect to the journal portion is: The amount of eccentricity of the pin portion with respect to the journal portion is smaller.
The crankshaft manufacturing method according to the present invention includes a journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of pin portions that are eccentric from the journal portion and are adjacent to each other, and extend between the journal portion and each pin portion. A crankshaft having a web portion and a counterweight disposed between the pin portions adjacent to each other and extending beyond the central axis of the journal portion in parallel with the web portion, A material that continuously constitutes the journal portion, the web portion, and the pin portion, and a counterweight member that constitutes the counterweight portion, and an annular portion is formed at a base end portion of the counterweight member. In addition, a counterweight installation portion is set between portions of the material that become adjacent pin portions, and a ring of the counterweight member is set. The portion to be a counterweight installation portion of the material in the inserted and arranged state in section, a portion to be a part and the journal comprising a pin portion of the material held by the holding-type, respectively, to pressurize the material in the axial direction By forming the journal part, the web part, and the pin part by crushing the part to be the web part between the journal part holding mold and the pin part holding mold and upsetting to a predetermined thickness , A portion that becomes a counterweight installation portion of the material is caulked in an axial direction, and an annular portion that is inserted and arranged in the portion is fixed .
Further, the crankshaft manufacturing method of the present invention includes a journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin portions that are decentered at the same phase from the journal portion, and between the journal portion and each pin portion. A method for manufacturing a crankshaft having an extending web portion and a counterweight disposed between the pin portions adjacent to each other and extending in parallel with the web portion and exceeding a central axis of the journal portion. A material that continuously forms the journal portion, the web portion, and the pin portion and a counterweight member that constitutes the counterweight portion are prepared, and an annular portion is formed at the base end portion of the counterweight member In addition, a counterweight installation portion is set between portions of the material that become adjacent pin portions, and the counterweight portion A portion that becomes the counterweight setting portion of the material is inserted and disposed in the annular portion of the material, and is fixed to the portion that becomes the counterweight setting portion of the material or the counterweight setting portion, and the material is eccentrically pressed by pressing in the axial direction. The journal portion, the web portion, and the pin portion are formed by upsetting, and the eccentric amount of the counterweight installation portion with respect to the journal portion is formed to be smaller than the eccentric amount of the pin portion with respect to the journal portion. To do.
The crankshaft manufacturing apparatus according to the present invention includes a journal part serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin parts that are eccentric from the journal part at the same phase, and extend between the journal part and each pin part. And a counterweight disposed between the pin portions adjacent to each other and extending in parallel with the web portion and extending beyond the central axis of the journal portion, the journal portion, the web portion, And a device for manufacturing a crankshaft composed of a material continuously constituting the pin portion and the counterweight member, wherein the portion that becomes the journal portion and the portion that becomes the pin portion of the material Holding molds that hold each of them, and pressurize the material in the axial direction to install it eccentrically, and crush the portion that becomes the web portion between the holding molds to a predetermined thickness. A holding mold that holds the portion that becomes the pin portion, and the base end of the counterweight member is located on the portion that becomes the counterweight installation portion between the adjacent pin portions. A shape in which the annular portion of the counterweight member can be fixed to the counterweight installation portion by axially compressing and caulking the portion to be the counterweight installation portion with the annular portion formed in the portion inserted and arranged It is comprised by these.

本願のクランクシャフトに係る発明によれば、素材とカウンタウエイト部材とにより構成されており、素材の互いに隣接するピン部となる部分の間のカウンタウエイト設置部の断面積が前記ピン部となる部分の断面積と比較して大きく成形されて、該カウンタウエイト設置部となる部分の両端に段部が形成されており、このカウンタウエイト設置部にカウンタウエイト部材の基端部の環状部が挿通され、前記両端の段部を軸方向に圧縮してカウンタウエイト設置部がかしめられていることにより、前記カウンタウエイト部材の環状部がカウンタウエイト設置部に固定されていることにより前記カウンタウエイトが構成されており、前記素材を偏心据え込みすることにより前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部が成形されている、という簡単な構造で、ジャーナル部に対する位相が同じピン部の間のみにカウンタウエイトが強固に設けられているため、容易に製造することが可能な構造で、しかも、軽量化が図られたクランクシャフトを提供することができる。
また、本願のクランクシャフトに係る発明によれば、素材とカウンタウエイト部材とにより構成されており、素材の互いに隣接するピン部となる部分の間のカウンタウエイト設置部にカウンタウエイト部材の基端部の環状部が挿通され、カウンタウエイト部材がウエブ部と平行となりジャーナル部の中心軸延長戦を超えて延在するように配置され、環状部がカウンタウエイト設置部に固定された状態で素材が偏心据え込みされるか、または、素材が偏心据え込みされるのと同時に環状部がカウンタウエイト設置部に固定され、また、カウンタウエイト設置部の前記ジャーナル部に対する偏心量が、前記ピン部の前記ジャーナル部に対する偏心量よりも少ない、という簡単な構造で、容易に製造することが可能な構造で、しかも、カウンタウエイト部材の連結部を短くすることができるとともにウエイト部をを小さくすることができ、その結果、軽量化が図られたクランクシャフトを提供することができる。
本願のクランクシャフトの製造方法に係る発明によれば、互いに隣接する複数のピン部の間にカウンタウエイト設置部が設定された素材と環状部が形成されたカウンタウエイト部材とを用意し、環状部をカウンタウエイト設置部に挿通した状態で、前記素材のピン部となる部分とジャーナルとなる部分をそれぞれ保持型で保持し、カウンタウエイト部材をウエブ部と平行にジャーナル部の中心軸延長線を超えて延在させるように配置し、素材を偏心据え込みすることによってジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を成形するとともに、前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分を軸方向にかしめて該部分に挿通配置された環状部を固定するという簡単な構成で、ジャーナル部に対する位相が同じピン部の間のみにカウンタウエイトを容易に強固に設けることができ、しかも、軽量化されたクランクシャフトを容易に製造することができる方法を提供することができる。
また、本発明のクランクシャフトの製造方法に係る発明によれば、互いに隣接する複数のピン部の間にカウンタウエイト設置部が設定された素材と環状部が形成されたカウンタウエイト部材とを用意し、環状部をカウンタウエイト設置部に挿通しカウンタウエイト部材をウエブ部と平行にジャーナル部の中心軸延長戦を超えて延在するように配置し、環状部がカウンタウエイト設置部に固定された状態で素材を偏心据え込みするか、または、素材を偏心据え込みするのと同時に環状部をカウンタウエイト設置部に固定させる。このとき、カウンタウエイト設置部のジャーナル部に対する偏心量を、ピン部のジャーナル部に対する偏心量よりも少なく成形する。ジャーナル部に対する位相が同じピン部の間のみにカウンタウエイトを容易に強固に設けることができ、しかも、カウンタウエイト部材の連結部を短くすることができるとともにウエイト部をを小さくすることができ、その結果、軽量化が図られたクランクシャフトを提供することができる。
本発明のクランクシャフトの製造装置に係る発明によれば、素材のピン部となる部分を保持する保持型が、該素材の互いに隣接するピン部の間のカウンタウエイト設置部となる部分に、カウンタウエイト部材の基端部に形成された環状部を挿通配置した状態で、前記カウンタウエイト設置部となる部分を軸方向に圧縮してかしめて前記カウンタウエイト部材の環状部を固定し得る形状となっているという簡単な構成により、素材のカウンタウエイト設置部となる部分にカウンタウエイト部材の環状部を挿通して、カウンタウエイト部材をウエブ部と平行にジャーナル部の中心軸延長線を超えて延在させるように配置した状態で、ピン部となる部分とジャーナル部となる部分をそれぞれ保持型で保持し、軸方向加圧手段により素材を軸方向に加圧して偏心据え込みするとともに、ウエブ部となる部分を前記保持型の間で潰して所定の厚さに成形すると、カウンタウエイト設置部となる部分を軸方向に圧縮して前記カウンタウエイト設置部に前記カウンタウエイト部材の環状部をかしめて固定するため、ジャーナル部に対する位相が同じピン部の間のみにカウンタウエイトを容易に強固に設けられ、しかも、軽量化されたクランクシャフトを容易に製造することができる装置を提供することができる。 According to the invention relating to the crankshaft of the present application, a portion that is configured by a material and a counterweight member, and in which a cross-sectional area of a counterweight installation portion between portions that become adjacent pin portions of the material becomes the pin portion is shaped larger than the cross-sectional area of, at both ends of the portion serving as the counterweight installation section are stepped portion is formed, the annular portion of the base end portion of the counterweight member counterweight installation portion of this is inserted The counterweight is formed by compressing the stepped portions at both ends in the axial direction and caulking the counterweight installation portion, so that the annular portion of the counterweight member is fixed to the counterweight installation portion. It is said that the journal part, the web part, and the pin part are formed by eccentrically placing the material. Since the counterweight is firmly provided only between the pin parts with the same phase with respect to the journal part, the structure can be easily manufactured, and the crankshaft that has been reduced in weight is also provided. Can be provided.
Further, according to the invention relating to the crankshaft of the present application, it is constituted by the material and the counterweight member, and the base end portion of the counterweight member is disposed at the counterweight installation portion between the portions of the material that become adjacent pin portions. Is inserted so that the counterweight member is parallel to the web portion and extends beyond the center axis extension battle of the journal portion, and the material is eccentric with the annular portion fixed to the counterweight installation portion. The annular part is fixed to the counterweight installation part at the same time when the material is installed or the material is installed eccentrically, and the amount of eccentricity of the counterweight installation part with respect to the journal part is the journal of the pin part. less than eccentricity for parts, with a simple structure that, in which can be easily manufactured structure, moreover, the counter weather The weight portion it is possible to shorten the connecting portion of the bets member can be reduced, as a result, it is possible to provide a crankshaft which weight reduction has been achieved.
According to the invention relating to the crankshaft manufacturing method of the present application, a material in which a counterweight installation portion is set between a plurality of adjacent pin portions and a counterweight member in which an annular portion is formed are prepared. Is inserted into the counterweight installation section, the pin portion and the journal portion of the material are each held by a holding mold, and the counterweight member is parallel to the web portion and the central axis extension line of the journal portion is set. The journal part, the web part, and the pin part are formed by placing the material so as to extend beyond the eccentricity, and the part that becomes the counterweight installation part of the material is caulked in the axial direction. Description with a simple structure that fixes the inserted arranged annular portion, a counterweight only during the phase of the same pin relative to the journal portion Firmly it can be provided, moreover, it is possible to provide a method capable of easily producing a lightened crankshaft.
Further, according to the invention relating to the crankshaft manufacturing method of the present invention, a material in which a counterweight installation portion is set between a plurality of adjacent pin portions and a counterweight member in which an annular portion is formed are prepared. The annular part is inserted into the counterweight installation part and the counterweight member is arranged so as to extend beyond the center axis extension battle of the journal part in parallel with the web part, and the annular part is fixed to the counterweight installation part In this case, the material is eccentrically installed, or the annular part is fixed to the counterweight installation part at the same time as the material is eccentrically installed. At this time, the amount of eccentricity of the counterweight installation portion with respect to the journal portion is formed to be smaller than the amount of eccentricity of the pin portion with respect to the journal portion. The counterweight can be easily and firmly provided only between the pin portions having the same phase with respect to the journal portion, and the connecting portion of the counterweight member can be shortened and the weight portion can be reduced. As a result, a lightweight crankshaft can be provided.
According to the invention relating to the crankshaft manufacturing apparatus of the present invention, the holding mold that holds the portion that becomes the pin portion of the material has the counter weight installed in the portion that becomes the counterweight installation portion between the adjacent pin portions of the material. With the annular portion formed at the base end portion of the weight member inserted and arranged , the annular portion of the counterweight member can be fixed by compressing and crimping the portion to be the counterweight installation portion in the axial direction. With the simple structure, the annular part of the counterweight member is inserted into the part that becomes the counterweight installation part of the material, and the counterweight member extends beyond the central axis extension line of the journal part in parallel with the web part. In this state, the pin portion and the journal portion are held by holding dies, and the material is added in the axial direction by the axial pressing means. And thereby upset eccentric, when molded crushed portion to be the web portion between the retentive to a predetermined thickness, a portion serving as counterweight installation portion in the counterweight installation section is compressed in the axial direction Since the annular portion of the counterweight member is caulked and fixed, the counterweight can be easily and firmly provided only between the pin portions having the same phase with respect to the journal portion, and a lightweight crankshaft can be easily manufactured. It is possible to provide a device that can

本発明のクランクシャフトを製造するための素材とカウンタウエイト部材の実施の一形態を示した斜視図である。It is the perspective view which showed one Embodiment of the raw material for manufacturing the crankshaft of this invention, and a counterweight member. 図１に示したカウンタウエイト部材の環状部を素材のカウンタウエイト設置部に挿通した状態が示された斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state where an annular portion of the counterweight member shown in FIG. 1 is inserted through a counterweight installation portion of a material. 図２の状態からカウンタウエイト部材の環状部を素材のカウンタウエイト設置部に固定するとともに、素材を据え込みすることによって成形されたクランクシャフトの実施の一形態を示した正面図である。FIG. 3 is a front view showing an embodiment of a crankshaft formed by fixing the annular portion of the counterweight member from the state of FIG. 2 to the counterweight installation portion of the material and placing the material. 図３の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3. 図２に示した素材とカウンタウエイト部材がセットされた状態の、本発明の予備成形装置の実施の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the preforming apparatus of this invention of the state in which the raw material shown in FIG. 2 and the counterweight member were set. 図５の状態から、素材の予備成形を完了した状態の予備成形装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the preforming apparatus of the state which completed the preforming of the raw material from the state of FIG. 本発明の実施の一形態において、素材を据え込み成形するための製造装置の、半割状に成形されたピン部保持型とケースの一方と、ジャーナル部保持型の断面を示した分解斜視図である。In one embodiment of the present invention, an exploded perspective view showing a cross section of a journal part holding mold and one of a pin part holding mold and a case formed in a half shape of a manufacturing apparatus for upsetting and molding a material It is. 図７に示した製造装置に、カウンタウエイト部材が挿入された素材をセットした状態の、半割状に成形されたピン部保持型とケースを開くとともに、ジャーナル部保持型を断面で示した説明図である。7 is a cross-sectional view of the journal holding mold and the pin holding mold and the case formed in a halved shape with the material with the counterweight member inserted set in the manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 図８の横断面図である。It is a cross-sectional view of FIG. 図８の状態から、素材を軸方向に加圧して据え込み成形した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which pressurized the raw material from the state of FIG. 図１０の横断面図である。It is a cross-sectional view of FIG. 本発明の第２の実施の形態で、カウンタウエイト設置部となる部分の両端に段部を形成した素材の実施の一形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the raw material which formed the step part in the both ends of the part used as the counterweight installation part in the 2nd Embodiment of this invention. 図１２に示した素材をセットした状態の予備成形装置の実施の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the preforming apparatus of the state which set the raw material shown in FIG. 図１３の状態から、素材の予備成形を完了した状態の予備成形装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the preforming apparatus of the state which completed the preforming of the raw material from the state of FIG. 段部をかしめることによりカウンタウエイト部材が固定された状態を説明するために示した図１４の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 14 shown in order to demonstrate the state to which the counterweight member was fixed by crimping the step part. 本発明の第２の実施の形態において、素材を据え込み成形するための製造装置の、半割状に成形されたピン部保持型の一方を示した分解斜視図である。In the 2nd Embodiment of this invention, it is the disassembled perspective view which showed one side of the pin part holding | maintenance type | mold shape | molded in the half shape of the manufacturing apparatus for upsetting and forming a raw material. 図１４に示したようにカウンタウエイト部材が挿通された状態で予備成形された素材を、図１６に示した保持型を含む製造装置にセットした状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state which set the raw material preformed in the state by which the counterweight member was inserted as shown in FIG. 14 to the manufacturing apparatus containing the holding die shown in FIG. 図１７に示した状態から、素材を軸方向に加圧して据え込み成形した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which pressurized the raw material from the state shown in FIG. 17, and was upset-molded. 本発明の第３の実施の形態における予備成形装置に、図１２に示した素材がセットされた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the raw material shown in FIG. 12 was set to the preforming apparatus in the 3rd Embodiment of this invention. 図１９の状態から、素材の予備成形を完了した状態の予備成形装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the preforming apparatus of the state which completed the preforming of the raw material from the state of FIG. 図２０に示されたように予備成形した素材を据え込み成形することにより製造されたクランクシャフト(ａ)と、図１４に示されたように予備成形した素材を据え込み成形することにより製造されたクランクシャフト(ｂ)とを比較するために示した説明図である。A crankshaft (a) manufactured by upsetting a preformed material as shown in FIG. 20, and manufactured by upsetting a preformed material as shown in FIG. It is explanatory drawing shown in order to compare with the crankshaft (b). 本発明の第４の実施の形態によりピン部とともにカウンタウエイトの肉盗み部に焼入れ処理した場合(ａ)と、従来の技術によりピン部のみに焼入れ処理した場合(ｂ)とを比較するために示した説明図である。In order to compare the case (a) in which the counterweight meat stealing portion is quenched together with the pin portion according to the fourth embodiment of the present invention (b) and the case in which only the pin portion is quenched according to the conventional technique (b) It is explanatory drawing shown.

最初に、本発明のクランクシャフト１００の第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。なお、この実施の形態におけるクランクシャフト１００は、回転中心軸となるジャーナル部Ｊ，Ｊがクランクシャフト１００の両端に一対で形成されており、ジャーナル部Ｊから同じ位相で偏心し且つ互いに隣接するピン部Ｐ，Ｐが一対で形成されており、各ジャーナル部Ｊと各ピン部Ｐとの間にそれぞれ延在するようにウエブ部Ｗ，Ｗが一対で形成されており、両ピン部Ｐ，Ｐの間にカウンタウエイト設置部Ｓが設定されており、カウンタウエイトＣＷがウエブ部Ｗと平行に配置されてジャーナル部Ｊの中心軸延長線Ｃを越えるよう延在するものである場合により説明する。以下の記載と図面において、特にクランクシャフト１００について説明する場合には、ジャーナル部Ｊ、ピン部Ｐ、ウエブ部Ｗ、カウンタウエイト設置部Ｓ、カウンタウエイトＣＷと大文字で表し、また、素材１または予備成形された素材１０（後述する）について説明する場合には、ジャーナル部となる部分ｊ、ピン部となる部分ｐ、ウエブ部となる部分ｗ、カウンタウエイト設置部となる部分ｓと、また、カウンタウエイトを構成することとなるカウンタウエイト部材をｃｗと小文字で表すこととする。図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。   First, a first embodiment of a crankshaft 100 according to the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the crankshaft 100 has a pair of journal portions J and J that serve as a rotation center axis at both ends of the crankshaft 100, and are eccentric from the journal portion J at the same phase and adjacent to each other. Portions P and P are formed as a pair, and web portions W and W are formed as a pair so as to extend between each journal portion J and each pin portion P, and both pin portions P and P are formed. The counterweight installation part S is set between the counterweight CW and the counterweight CW is arranged in parallel with the web part W so as to extend beyond the central axis extension line C of the journal part J. In the following description and drawings, particularly when the crankshaft 100 is described, the journal portion J, the pin portion P, the web portion W, the counterweight installation portion S, and the counterweight CW are shown in capital letters, and the material 1 or spare When the molded material 10 (to be described later) is described, a part j to be a journal part, a part p to be a pin part, a part w to be a web part, a part s to be a counterweight installation part, and a counter The counter weight member that constitutes the weight is represented by a small letter cw. In the drawings, the same reference numerals are given to similar or corresponding parts.

本発明のクランクシャフト１００は、概略、回転中心軸となるジャーナル部Ｊ，Ｊと、ジャーナル部Ｊから同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部Ｐ，Ｐと、各ジャーナル部Ｊと各ピン部Ｐとの間に延在するウエブ部Ｗ，Ｗと、ピン部Ｐ，Ｐの間に配置されウエブ部Ｗと平行にジャーナル部Ｊの中心軸延長線Ｃを越えて延在するカウンタウエイトＣＷとを有するものであって、ジャーナル部Ｊ、ウエブ部Ｗ、およびカウンタウエイト設置部Ｓを含むピン部Ｐを連続して構成する素材１と、カウンタウエイトＣＷを構成するカウンタウエイト部材ｃｗとにより構成されている。素材１または１０を偏心据え込みすることによってジャーナル部Ｊ、ウエブ部Ｗ、およびカウンタウエイト設置部Ｓを含むピン部Ｐが成形されている。そして、互いに隣接するピン部Ｐ，Ｐの間にはカウンタウエイト設置部Ｓを有している。また、カウンタウエイト部材ｃｗは、その基端部に環状部５０が形成されている。この環状部５０に素材１を挿通し、カウンタウエイト設置部Ｓに環状部５０を配置し固定することによりカウンタウエイトＣＷが構成されている。   The crankshaft 100 of the present invention generally includes journal portions J and J serving as a rotation center axis, a plurality of pin portions P and P that are eccentric from the journal portion J and are adjacent to each other, and each journal portion J and each pin. The web portion W, W extending between the portion P and the counterweight CW disposed between the pin portions P, P and extending in parallel with the web portion W beyond the central axis C of the journal portion J And comprises a material 1 that continuously constitutes a pin portion P including a journal portion J, a web portion W, and a counterweight setting portion S, and a counterweight member cw that constitutes a counterweight CW. Has been. A pin portion P including the journal portion J, the web portion W, and the counterweight installation portion S is formed by placing the material 1 or 10 eccentrically. A counterweight installation portion S is provided between the pin portions P adjacent to each other. Further, the counterweight member cw has an annular portion 50 formed at the base end portion thereof. A counterweight CW is configured by inserting the material 1 through the annular portion 50 and arranging and fixing the annular portion 50 to the counterweight installation portion S.

図１は、本発明のクランクシャフトを製造するために用いられる素材１とカウンタウエイト部材ｃｗとを示した斜視図であり、図２は、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０に素材１を挿通した状態を示した斜視図であり、図３は、素材１または１０を据え込み加工して成形されたクランクシャフト１００の正面図であり、図４は図３の縦断側面図である。なお、図１、２に示したカウンタウエイト部材ｃｗと、図３、４とではカウンタウエイトＣＷとの向きが反対に配置された状態で示されていることに注意されたい。   FIG. 1 is a perspective view showing a material 1 and a counterweight member cw used for manufacturing the crankshaft of the present invention, and FIG. 2 shows that the material 1 is inserted through the annular portion 50 of the counterweight member cw. FIG. 3 is a front view of a crankshaft 100 formed by upsetting the material 1 or 10, and FIG. 4 is a longitudinal side view of FIG. It should be noted that the counterweight member cw shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4 are shown in a state where the directions of the counterweight CW are opposite to each other.

クランクシャフト１００は、図１に示すように、素材１と、カウンタウエイト部材ｃｗにより構成される。素材１は、図１に示した実施の形態の場合、全体にわたって断面円形で均一な径の棒状または線状（これらを総じて、棒状という）の金属製材料により構成されている。素材１のピン部となる部分ｐ，ｐの間には、カウンタウエイト設置部となる部分ｓが設定されている。一方、カウンタウエイト部材ｃｗは、その基端部の環状部５０と、先端部のウエイト部５１と、環状部５０とウエイト部５１とを連接する連接部５２とが一体に成形されている。環状部５０の内径は、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓに挿通し得るように、かかる部分ｓの外径よりも僅かに大きく成形されている。また、ウエイト部５１は、カウンタウエイト部材ｃｗの質量や、連接部５２の長さ、ピン部Ｐのジャーナル部Ｊに対する偏心量、あるいはピン部Ｐが受ける慣性モーメントの大きさなどに基づいて、クランクシャフトに生じる振動を打ち消し得る大きさに設定される。このようなカウンタウエイト部材ｃｗは、打ち抜き加工や、鍛造加工などによって容易に成形することができる。   As shown in FIG. 1, the crankshaft 100 includes a material 1 and a counterweight member cw. In the case of the embodiment shown in FIG. 1, the material 1 is composed of a metal material of a rod shape or a linear shape (generally called a rod shape) having a circular cross section and a uniform diameter throughout. Between the portions p and p that become the pin portions of the material 1, a portion s that becomes the counterweight installation portion is set. On the other hand, the counterweight member cw is integrally formed with an annular portion 50 at the base end portion, a weight portion 51 at the distal end portion, and a connecting portion 52 that connects the annular portion 50 and the weight portion 51. The inner diameter of the annular portion 50 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the portion s so that the annular portion 50 can be inserted into the portion s that becomes the counterweight installation portion of the material 1. Further, the weight portion 51 is controlled based on the mass of the counterweight member cw, the length of the connecting portion 52, the amount of eccentricity of the pin portion P with respect to the journal portion J, or the magnitude of the moment of inertia that the pin portion P receives. The size is set so as to cancel the vibration generated in the shaft. Such a counterweight member cw can be easily formed by punching or forging.

このように成形されたカウンタウエイト部材ｃｗは、図２に示すように、その環状部５０に素材１が挿通され、カウンタウエイト設置部となる部分ｓに環状部５０が配置される。そして、この状態で素材１を据え込み、ジャーナル部Ｊに対してピン部Ｐを所定量偏心させるとともに、ウエブ部Ｗを潰すようにして所定の厚さに成形すると、図３および４に示すように、ジャーナル部Ｊ，Ｊが両端に一対で形成されており、ピン部Ｐ，Ｐが一対でカウンタウエイト設置部Ｓの両端に連続して形成されており、ウエブ部Ｗ，Ｗが一対で各ピン部Ｐ，Ｐの端部と各ジャーナル部Ｊ，Ｊとの間にそれぞれ延在するよう形成されており、カウンタウエイト設置部Ｓに環状部５０が挿通配置され固定されてカウンタウエイトＣＷが構成されてなるクランクシャフト１００が成形されることとなる。なお、本発明のクランクシャフト１００のカウンタウエイト設置部Ｓと環状部５０とを固定するためには、たとえばレーザ溶接や、かしめ、キー接合など、各種の手法により固着させることができる。かしめによる固着については、後で詳細に説明する。   As shown in FIG. 2, the counterweight member cw formed in this way has the material 1 inserted through the annular portion 50, and the annular portion 50 is disposed in the portion s that becomes the counterweight installation portion. When the material 1 is placed in this state, the pin portion P is eccentric by a predetermined amount with respect to the journal portion J, and the web portion W is crushed and molded to a predetermined thickness, as shown in FIGS. Further, a pair of journal portions J, J are formed at both ends, a pair of pin portions P, P are formed continuously at both ends of the counterweight installation portion S, and a pair of web portions W, W are provided. It is formed so as to extend between the end portions of the pin portions P and P and the respective journal portions J and J, and an annular portion 50 is inserted and fixed to the counterweight installation portion S to constitute a counterweight CW. The crankshaft 100 thus formed is formed. In addition, in order to fix the counterweight installation part S and the annular part 50 of the crankshaft 100 of the present invention, it can be fixed by various methods such as laser welding, caulking, and key joining. The fixing by caulking will be described in detail later.

上述した構造のクランクシャフトは、棒状の素材１をカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０に挿入して偏心据え込み成形するだけで容易に構成することができ、しかも、環状部５０にカウンタウエイト設置部Ｓが挿通されているので、カウンタウエイトＣＷがカウンタウエイト設置部Ｓに対して強固に設置されている。また、上述した構造のクランクシャフトは、同じ位相のピン部Ｐ，Ｐが一対で設けられているにもかかわらず、ウエブ部とジャーナル部も一対で済み、しかも単一のカウンタウエイトでクランクシャフトの回転バランスを確実にとることができるため、クランクシャフト全体の軽量化を図ることができる。   The crankshaft having the structure described above can be easily configured by simply inserting the rod-shaped material 1 into the annular portion 50 of the counterweight member cw and performing eccentric upsetting, and the counterweight installation portion is provided in the annular portion 50. Since S is inserted, the counterweight CW is firmly installed with respect to the counterweight installation part S. In addition, the crankshaft having the above-described structure is provided with a pair of the web portion and the journal portion even though the pin portions P and P having the same phase are provided in a pair, and the crankshaft of the crankshaft is configured with a single counterweight. Since the rotation balance can be ensured, the weight of the entire crankshaft can be reduced.

次に、本発明のクランクシャフト１００の製造装置の第１の実施の形態を、上述したように構成されたクランクシャフト１００を製造する場合により、図５〜図１１に基づいて説明する。
本発明のクランクシャフト１００の製造装置は、概略、回転中心軸となるジャーナル部Ｊ，Ｊと、このジャーナル部Ｊから同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部Ｐ，Ｐと、ジャーナル部Ｊと各ピン部Ｐ，Ｐとの間にそれぞれ延在するウエブ部Ｗ，Ｗと、ピン部Ｐ，Ｐの間に配置されウエブ部Ｗと平行にジャーナル部Ｊの中心軸延長線ＪＣを越えて延在するカウンタウエイトＣＷとを有しており、ジャーナル部Ｊ、ウエブ部Ｗ、およびピン部Ｐを連続して構成する素材１または１０と、カウンタウエイトＣＷを構成するカウンタウエイト部材ｃｗとにより構成されるクランクシャフトを製造するための装置であって、素材１または１０のジャーナル部となる部分ｊ，ｊとピン部となる部分ｐ，ｐをそれぞれ保持する保持型３０，３１と、素材１または１０を軸方向に加圧して偏心据え込みするとともに、ウエブ部となる部分ｗを保持型３０，３１の間で潰して所定の厚さに成形する軸方向加圧手段３３とを備えてなる据え込み成形装置３を有しており、ピン部となる部分ｐを保持する保持型３１は、互いに隣接するピン部ｐ，ｐの間のカウンタウエイト設置部となる部分ｓに、カウンタウエイト部材ｃｗの基端部に形成された環状部５０を挿通配置した状態で、ピン部となる部分ｐ、ｐを保持し得る形状に構成されている。そして、さらに本発明のクランクシャフトの製造装置は、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓにカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０を挿通配置した状態で、この素材１のピン部となる部分ｐ，ｐを軸直交方向に加圧するとともに、ピン部となる部分ｐ，ｐとこれに隣接するジャーナル部となる部分ｊ，ｊとの軸方向の位置を互いに寄せるよう軸方向に加圧して、素材のピン部となる部分ｐ，ｐをジャーナル部となる部分ｊ，ｊに対して所定量偏位させるとともに、ウエブ部となる部分ｗ，ｗを所定の厚さでピン部となる部分ｐ，ｐとジャーナル部となる部分ｊ，ｊとに対して曲げる予備成形装置２をさらに有している。Next, the first embodiment of the crankshaft 100 manufacturing apparatus according to the present invention will be described based on FIGS. 5 to 11 in the case of manufacturing the crankshaft 100 configured as described above.
The manufacturing apparatus of the crankshaft 100 of the present invention generally includes journal portions J and J serving as a rotation center axis, a plurality of pin portions P and P that are decentered at the same phase from the journal portion J and adjacent to each other, and a journal portion J. And the web portions W and W extending between the pin portions P and P, respectively, and the web portion W disposed between the pin portions P and P in parallel with the web portion W, exceeding the central axis extension line JC of the journal portion J. It has a counterweight CW that extends, and is composed of a material 1 or 10 that continuously forms a journal portion J, a web portion W, and a pin portion P, and a counterweight member cw that forms the counterweight CW. And a holding mold 30, 31 for holding the parts j, j to be the journal part and the parts p, p to be the pin part of the material 1 or 10, respectively. An axial pressurizing means 33 is provided that pressurizes the material 1 or 10 in the axial direction and places the material w eccentrically, and crushes the portion w serving as the web portion between the holding dies 30 and 31 to form a predetermined thickness. The holding mold 31 that holds the upset molding device 3 and holds the portion p that becomes the pin portion has a counterweight on the portion s that becomes the counterweight installation portion between the pin portions p and p adjacent to each other. In a state where the annular portion 50 formed at the base end portion of the member cw is inserted and disposed, the portions p and p serving as the pin portions can be held. Further, in the crankshaft manufacturing apparatus of the present invention, the portion p which becomes the pin portion of the material 1 in a state where the annular portion 50 of the counterweight member cw is inserted and disposed in the portion s which becomes the counterweight installation portion of the material 1. , P in the direction perpendicular to the axis, and in the axial direction so that the axial positions of the portions p, p serving as the pin portions and the portions j, j serving as the journal portions adjacent thereto are brought closer to each other, The portions p and p that become the pin portions of the web portion are displaced by a predetermined amount with respect to the portions j and j that become the journal portions, and the portions w and w that become the web portions become portions p and p that become the pin portions with a predetermined thickness. And a preforming device 2 that bends the portion j, j that becomes the journal portion.

図５と６は、素材１の予備成形と、この予備成形装置の構成を説明するために示したものであり、図７〜１１は、予備成形された素材１０の据え込み成形と、この据え込み成形装置の構成を説明するために示したものである。すなわち、この実施の形態におけるクランクシャフトの製造装置は、素材１を予備成形するための予備成形装置２と、この予備成形された素材１０を据え込み成形するための据え込み成形装置３とを備えている。なお、この実施の形態では、予備成形された素材を粗形材１０と称することとする。   5 and 6 are shown for explaining the preforming of the material 1 and the configuration of the preforming apparatus. FIGS. 7 to 11 show the upsetting of the preformed material 10 and the setting. It is shown in order to demonstrate the structure of a molding apparatus. That is, the crankshaft manufacturing apparatus in this embodiment includes a preforming apparatus 2 for preforming the material 1 and an upsetting apparatus 3 for upsetting the preformed material 10. ing. In this embodiment, the preformed material is referred to as a rough shape material 10.

予備成形装置２は、図５と６に示した実施の形態の場合、素材１のピン部となる部分ｐを拘束し把持するパンチ２０と、素材１のパンチ２０に把持されたピン部となる部分ｐに隣接するジャーナル部となる部分ｊを拘束し把持するダイ２１，２１と、パンチ２０をダイ２１に対して相対的に素材の軸直交方向に偏位させるよう駆動する軸直交方向駆動手段２５と、ダイ２１をパンチ２０に対して近付けるように素材１の軸方向に駆動する軸方向駆動主段２６（後述する）とを備えており、素材のピン部となる部分ｐをジャーナル部となる部分ｊに対して所定量偏位させるとともに、ウエブ部となる部分ｗを所定の厚さでピン部となる部分ｐとジャーナル部となる部分ｊとに対して曲げ成形させるよう構成されている。そして、パンチ２０は、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓに、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０が挿通配置された状態で、このカウンタウエイト設置部となる部分ｓの両側に隣接するピン部となる部分ｐ，ｐを把持し得る形状に成形されている。   In the case of the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the preforming device 2 is a punch 20 that restrains and grips a portion p that is a pin portion of the material 1, and a pin portion that is gripped by the punch 20 of the material 1. Dies 21 and 21 that restrain and grip a portion j that becomes a journal portion adjacent to the portion p, and an axis orthogonal direction driving means that drives the punch 20 to be displaced in the axis orthogonal direction of the material relative to the die 21. 25 and an axial drive main stage 26 (described later) for driving the die 21 in the axial direction of the material 1 so as to approach the punch 20, and a portion p serving as a pin portion of the material is defined as a journal portion. The portion w that is the web portion is bent by a predetermined thickness with respect to the portion p that is the pin portion and the portion j that is the journal portion. . The punch 20 is a pin adjacent to both sides of the portion s serving as the counterweight installation portion in a state where the annular portion 50 of the counterweight member cw is inserted into the portion s serving as the counterweight installation portion of the material 1. It is formed in a shape that can grip the parts p, p to be parts.

パンチ２０は、素材１を軸直交方向駆動手段２５により加圧して、カウンタウエイト設置部となる部分ｓを含むピン部となる部分ｐをジャーナル部となる部分ｊから偏位させるとともにウエブ部となる部分ｗを潰すように成形する本体２０ａと、この本体２０ａの下方に設けられて素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓを含むピン部となる部分ｐを把持するパンチ押え２０ｂとを有している。パンチ２０は、上盤２３の下面に取り付けられる。上盤２３は、軸直交方向駆動手段２５に接続されている。軸直交方向駆動手段２５としては、例えば素材１の軸直交方向に伸長退縮駆動するプレス機のラムなどを採用することができる。パンチ２０の本体２０ａは、その略中央部にカウンタウエイト部材ｃｗを収容するための空間２２を有している。本体２０ａとパンチ押さえ２０ｂは、素材１のピン部となる部分ｐ，ｐと対応して、この部分ｐ，ｐを把持する部分を有している。さらに、パンチ押え２０ｂの素材１のピン部となる部分ｐ，ｐを把持する部分は、互いに連結されて素材１のピン部となる部分ｐ，ｐの間隔が軸方向に変動することなく維持し得るように構成されている。そして、パンチ押え２０ｂは、本体２０ａに対して開閉または着脱可能に取外すことができる。素材１は、本体２０ａに対してパンチ押え２０ｂを開いた状態または取外した状態で、カウンタウエイト設置部となる部分ｓに環状部５０が挿通配置されたカウンタウエイト部材ｃｗが空間２２に収容され、ピン部となる部分が把持する部分と対応するように配置され、その後本体２０ａに対してパンチ押え２０ｂを閉じまたは取付けてクランプなどによって保持することにより、そのピン部となる部分ｐ，ｐが把持される。   The punch 20 pressurizes the material 1 by the axis orthogonal direction driving means 25 to deviate the portion p that becomes the pin portion including the portion s that becomes the counterweight installation portion from the portion j that becomes the journal portion and becomes the web portion. A main body 20a that is formed so as to crush the portion w, and a punch presser 20b that is provided below the main body 20a and holds a portion p that is a pin portion including a portion s that is a counterweight installation portion of the material 1 ing. The punch 20 is attached to the lower surface of the upper board 23. The upper board 23 is connected to the axis orthogonal direction drive means 25. As the axis orthogonal direction drive means 25, for example, a ram of a press machine that extends and retracts in the axis orthogonal direction of the material 1 can be employed. The main body 20a of the punch 20 has a space 22 for accommodating the counterweight member cw at a substantially central portion thereof. The main body 20a and the punch presser 20b have portions that grip the portions p and p corresponding to the portions p and p that are pin portions of the material 1. Further, the portions of the punch presser 20b that hold the portions p and p that are the pin portions of the material 1 are connected to each other so that the interval between the portions p and p that are the pin portions of the material 1 does not vary in the axial direction. Configured to get. The punch presser 20b can be detached from the main body 20a so that it can be opened and closed or detached. In the material 1, the counterweight member cw in which the annular portion 50 is inserted and disposed in the portion s serving as the counterweight installation portion in the state where the punch presser 20b is opened or removed from the main body 20a is accommodated in the space 22. The pin portion is arranged so as to correspond to the gripped portion, and then the punch presser 20b is closed or attached to the main body 20a and held by a clamp or the like so that the portions p and p that become the pin portion are gripped. Is done.

ダイ２１は、パンチ２０と同様に、パンチ２０との間でウエブ部となる部分ｗを潰すように成形する本体２１ａと、この本体２１ａの上方に設けられて素材１のジャーナル部ｊとなる部分を把持するダイ押え２１ｂとを有しており、ダイ押え２１ｂは、本体２１ａに対して開閉または着脱可能に取外すことができる。そして、ダイ２１は、下盤２４の上面に軸方向に移動可能に設けられている。   As with the punch 20, the die 21 includes a main body 21 a that is formed so as to crush a portion w that becomes a web portion between the die 20 and a portion that is provided above the main body 21 a and serves as a journal portion j of the material 1. The die presser 21b can be attached to the main body 21a so that it can be opened and closed or detached. The die 21 is provided on the upper surface of the lower board 24 so as to be movable in the axial direction.

軸方向駆動手段２６は、上盤２３の下降によって互いに寄せるように移動するカム機構により構成することができる。軸方向駆動手段を構成するカム機構２６は、駆動カム２６ａと、従動カム２６ｂによって構成されている。駆動カム２６ａは、軸方向に対して移動することがないように上盤２３に設けられており、従動カム２６ｂは、軸方向に移動可能に設けられてダイ２１と連結されている。上盤２３の下降に伴って駆動カム２６ａが押し下げられると、従動カム２６ｂによって一対のダイ２１，２１が互いに寄るように軸方向に移動する。なお、軸方向駆動手段２６は、カム機構に限定されることはなく、素材１の軸方向（図５，６における左右方向）に伸長・退縮する油圧シリンダなど、他のアクチュエータにより構成することもできる。   The axial driving means 26 can be constituted by a cam mechanism that moves so as to approach each other as the upper board 23 descends. The cam mechanism 26 constituting the axial direction drive means is constituted by a drive cam 26a and a driven cam 26b. The drive cam 26a is provided on the upper board 23 so as not to move in the axial direction, and the driven cam 26b is provided so as to be movable in the axial direction and connected to the die 21. When the drive cam 26a is pushed down as the upper plate 23 is lowered, the pair of dies 21 and 21 are moved in the axial direction so as to approach each other by the driven cam 26b. The axial drive means 26 is not limited to the cam mechanism, and may be constituted by other actuators such as a hydraulic cylinder that extends and retracts in the axial direction of the material 1 (left and right direction in FIGS. 5 and 6). it can.

一方、この実施の形態における据え込み成形装置３は、保持型３０，３１を軸方向に摺動可能に拘束するケース３２を備えており、さらにまたこの実施の形態においては、素材１または１０の少なくともピン部となる部分ｐを保持する保持型３１が、ケース３２の内周面に対して軸方向に移動可能に摺動する軸方向スライド４１と、この軸方向スライド４１に保持されてケース３２の径方向に移動可能に摺動する径方向スライド４２とを備えている。   On the other hand, the upsetting apparatus 3 in this embodiment includes a case 32 that restrains the holding dies 30 and 31 so as to be slidable in the axial direction. A holding die 31 that holds at least a portion p that becomes a pin portion slides in an axially movable manner with respect to the inner peripheral surface of the case 32, and the case 32 is held by the axial slide 41. And a radial slide 42 slidably movable in the radial direction.

ケース３２は、円筒を軸方向に沿って半割りした一対の部材３２Ａ，３２Ｂにより構成されている。ケース３２は、相対的に互いの部材３２Ａ，３２Ｂが開閉可能に、且つ、成形時に不用意に開くことがないように所定の力で型締されるよう支持されている。なお、図８および図１０においては、ケース３２の一方の部材３２Ａまたは３２Ｂの端面が示されているが、その形状を特定しやすいようにハッチングを施されていることに注意されたい。   The case 32 is composed of a pair of members 32A and 32B obtained by dividing a cylinder in half along the axial direction. The case 32 is supported so that the members 32A and 32B can be opened and closed relatively, and the case 32 is clamped with a predetermined force so as not to open carelessly during molding. 8 and 10, the end surface of one member 32A or 32B of the case 32 is shown, but it should be noted that the shape is hatched so that the shape can be easily specified.

素材１または１０のジャーナル部となる部分ｊを保持する保持型（ジャーナル部保持型という）３０は、その外周形状がケース３２の内周形状と相似形で、このケース３２の内周面よりも僅かに小さく成形されている。各ジャーナル部保持型３０は、その一方の側にジャーナル部となる部分ｊを保持する保持部３０ａが形成されている。保持部３０ａは、ジャーナル部となる部分ｊの径よりも僅かに大きな内径で、且つ、ジャーナル部となる部分ｊの軸方向長さと対応する深さの孔を穿設することなどにより、容易に形成することができる。なお、この実施の形態においては、両端のみにジャーナル部Ｊ，Ｊを備えたクランクシャフト１００を製造するため、ジャーナル部保持型３０は、一対で構成されている。そして、各ジャーナル部保持型３０は、ピン部保持型３１Ａ，３１Ｂのように半割り状に構成する（半割状のピン部保持型３１Ａ，３１Ｂの構成については、後述する）ことなく、図７に鎖線で示した部分を含むように一体に成形することもできる。   The holding mold 30 (holding journal section holding mold) 30 that holds the portion j that becomes the journal section of the material 1 or 10 has an outer peripheral shape similar to the inner peripheral shape of the case 32, and is more than the inner peripheral surface of the case 32. It is molded slightly smaller. Each journal holding mold 30 is formed with a holding portion 30a for holding a portion j to be a journal portion on one side thereof. The holding portion 30a is easily formed by drilling a hole having an inner diameter slightly larger than the diameter of the portion j to be the journal portion and a depth corresponding to the axial length of the portion j to be the journal portion. Can be formed. In this embodiment, in order to manufacture the crankshaft 100 having the journal portions J, J only at both ends, the journal portion holding mold 30 is configured as a pair. Each journal holding mold 30 is formed in a half-like shape like the pin holding molds 31A and 31B (the configuration of the half-shaped pin holding molds 31A and 31B will be described later). 7 may be integrally formed so as to include a portion indicated by a chain line.

素材１または１０のピン部となる部分ｐを保持する保持型（ピン部保持型という）３１は、素材１または粗形材１０の保持と取り出しができるように半割り状にした一対のもの３１Ａ，３１Ｂにより構成されている。ピン部保持型３１の軸方向スライド４１は、成形するクランクシャフト１００の両ピン部Ｐ，Ｐ（カウンタウエイト設置部Ｓが含まれる）の端部間の軸方向長さとこのピン部Ｐの両端を支持する両ウエブ部Ｗ，Ｗを成形する厚さとを加えた厚さと略同じの厚さを有する板状に成形されたもので、その外周形状がケース３２の内周形状と相似形で、ケース３２の内部で軸方向に摺動できるようケース３２の内面よりも僅かに小さく成形されている。そして、ピン部保持型３１の軸方向スライド４１は、成形するクランクシャフト１００のウエブ部Ｗの形状や大きさ、さらにはカウンタウエイトのウエイト部の大きさ（幅や長さ）などに応じて径方向に延在する開口４３が厚さ方向にそれぞれ貫通するように、その両面に形成されており、この開口４３の長手方向に沿って中央で半割された一対の部材４１Ａ，４１Ｂにより構成されている。さらに、開口４３の長手方向側壁には、径方向スライド４２の側縁を摺動可能に受けるための溝４４がそれぞれ形成されている。   A holding mold 31 (referred to as a pin section holding mold) 31 that holds a portion p that becomes a pin portion of the material 1 or 10 is a pair of halves 31A that can hold and take out the material 1 or the coarse shaped material 10. , 31B. The axial slide 41 of the pin portion holding die 31 has an axial length between ends of both pin portions P and P (including the counterweight installation portion S) of the crankshaft 100 to be molded and both ends of the pin portion P. It is formed in a plate shape having substantially the same thickness as the thickness of the two web portions W, W to be supported, and the outer peripheral shape is similar to the inner peripheral shape of the case 32. It is formed slightly smaller than the inner surface of the case 32 so that it can slide in the axial direction inside the case 32. The axial slide 41 of the pin portion holding mold 31 has a diameter corresponding to the shape and size of the web portion W of the crankshaft 100 to be molded, and the size (width and length) of the weight portion of the counterweight. The openings 43 extending in the direction are formed on both surfaces so as to penetrate in the thickness direction, respectively, and are constituted by a pair of members 41A and 41B divided in the middle along the longitudinal direction of the openings 43. ing. Further, a groove 44 for slidably receiving the side edge of the radial slide 42 is formed on the longitudinal side wall of the opening 43.

一方、ピン部保持型３１の径方向スライド４２は、成形するクランクシャフト１００の両ピン部Ｐ，Ｐ（カウンタウエイト設置部が含まれる）の端部間の軸方向長さと略同じ厚さを有し、且つ、軸方向スライド４１の溝４４に支持されて移動方向と直交する方向に拘束され得る幅と、図８〜１２に示すように素材１または１０のカウンタウエイト設置部となる部分ｓに環状部５０が挿通配置されたカウンタウエイト部材ｃｗの連接部５２が空間４５に収容されるとともにウエイト部５１が空間４５から突出した状態で、溝４４内で素材１または１０のピン部となる部分ｐからクランクシャフトのピン部Ｐとなるまでの偏心長さまで移動し得る長さとを有する板状に成形されている。そして、径方向スライド４２は、その厚さ方向の略中央にカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０と連接部５２を収容するための空間４５が形成されており、また、この空間４５と径方向スライド４２の表面との間にピン部となる部分ｐを保持する孔４６が形成されている。そして、径方向スライド４２は、孔４６の中心を通りジャーナル部Ｊに対するピン部Ｐの偏心方向に延びる仮想線上に形成される分割線で半割りされた一対の部材４２Ａ，４２Ｂにより構成されている。なお、図８および図１０においては、ピン部保持型３１の軸方向スライド４１および径方向スライド４２の一方の部材４１Ａ，４２Ａまたは４１Ｂ，４２Ｂの端面が示されているが、ケース３２と同様に、その形状を特定しやすいようにハッチングを施されていることに注意されたい。   On the other hand, the radial slide 42 of the pin portion holding mold 31 has a thickness that is substantially the same as the axial length between the ends of both pin portions P, P (including the counterweight installation portion) of the crankshaft 100 to be molded. And a width that can be supported by the groove 44 of the axial slide 41 and restrained in a direction orthogonal to the moving direction, and a portion s that becomes a counterweight installation portion of the material 1 or 10 as shown in FIGS. A portion which becomes a pin portion of the material 1 or 10 in the groove 44 in a state where the connecting portion 52 of the counterweight member cw in which the annular portion 50 is inserted is accommodated in the space 45 and the weight portion 51 protrudes from the space 45. It is formed in a plate shape having a length that can move up to an eccentric length from p to the pin portion P of the crankshaft. The radial slide 42 is formed with a space 45 for accommodating the annular portion 50 and the connecting portion 52 of the counterweight member cw at substantially the center in the thickness direction. A hole 46 is formed between the surface of 42 to hold a portion p that becomes a pin portion. The radial slide 42 is configured by a pair of members 42A and 42B that are divided in half by dividing lines formed on imaginary lines that pass through the center of the hole 46 and extend in the eccentric direction of the pin portion P with respect to the journal portion J. . 8 and 10, the end surfaces of one member 41A, 42A or 41B, 42B of the axial slide 41 and the radial slide 42 of the pin portion holding mold 31 are shown. Note that the shape is hatched so that the shape can be easily specified.

次に、本発明のクランクシャフトの製造方法の第１の実施の形態を、図５〜図１１に示したように構成された製造装置を用いて、図１〜図４に示したようにクランクシャフトを製造する場合によって、この製造装置の作動およびその効果とともに説明する。
本発明のクランクシャフト１００の製造方法は、概略、回転中心軸となるジャーナル部Ｊ，Ｊと、このジャーナル部Ｊから同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部Ｐ，Ｐと、ジャーナル部Ｊと各ピン部Ｐ，Ｐとの間にそれぞれ延在するウエブ部Ｗ，Ｗと、ピン部Ｐ，Ｐの間に配置されウエブ部Ｗと平行にジャーナル部Ｊの中心軸延長線ＪＣを越えて延在するカウンタウエイトＣＷとを有するクランクシャフト１００を製造するためのものであって、ジャーナル部Ｊ、ウエブ部Ｗ、およびピン部Ｐを連続して構成する素材１と、カウンタウエイトＣＷを構成するカウンタウエイト部材ｃｗとを用意し、このカウンタウエイト部材ｃｗの基端部には環状部５０を形成しておくとともに、素材１のピン部となる部分ｐ，ｐの間にカウンタウエイト設置部となる部分ｓを設定しておき、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０を素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓに挿通配置し固定するとともに、素材１または１０を軸方向に加圧して偏心据え込みすることによってジャーナル部Ｊ，Ｊ、ウエブ部Ｗ，Ｗ、およびピン部Ｐ，Ｐを成形するものである。Next, the first embodiment of the crankshaft manufacturing method of the present invention is applied to the crank as shown in FIGS. 1 to 4 using the manufacturing apparatus configured as shown in FIGS. Depending on the case of manufacturing the shaft, the operation of the manufacturing apparatus and the effects thereof will be described.
The method of manufacturing the crankshaft 100 of the present invention generally includes journal portions J and J serving as a rotation center axis, a plurality of pin portions P and P that are decentered from the journal portion J at the same phase and are adjacent to each other, and a journal portion J. And the web portions W and W extending between the pin portions P and P, respectively, and the web portion W disposed between the pin portions P and P in parallel with the web portion W, exceeding the central axis extension line JC of the journal portion J. The crankshaft 100 having an extended counterweight CW is manufactured, and the counterweight CW is configured with a material 1 that continuously includes a journal portion J, a web portion W, and a pin portion P. A counterweight member cw is prepared, and an annular portion 50 is formed at the base end of the counterweight member cw, and the counterweight is interposed between the portions p and p of the material 1. The portion s to be the mounting portion is set, the annular portion 50 of the counterweight member cw is inserted and fixed in the portion s to be the counterweight setting portion of the material 1, and the material 1 or 10 is added in the axial direction. The journal portions J and J, the web portions W and W, and the pin portions P and P are formed by pressing and eccentrically placing them.

さらに本発明のクランクシャフトの製造方法は、概略、上記据え込み成形するに先立って、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓにカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０を挿通配置した状態で、ピン部となる部分ｐ，ｐを軸直交方向に加圧するとともに、このピン部となる部分ｐ，ｐとこれに隣接するジャーナル部となる部分ｊ，ｊとの軸方向の位置を互いに寄せるよう軸方向に加圧して、素材１のピン部となる部分ｐ，ｐをジャーナル部となる部分ｊ，ｊに対して所定量偏位させるとともに、ウエブ部となる部分ｗ，ｗを所定の厚さでピン部となる部分ｐ，ｐとジャーナル部ｊ，ｊとなる部分とに対して曲げる予備成形を施して粗形材１０とし、この予備成形された粗形材１０を軸方向に加圧して偏心据え込みするものである。   Further, in the crankshaft manufacturing method of the present invention, in general, prior to the upsetting, the pin 1 in the state in which the annular portion 50 of the counterweight member cw is inserted and disposed in the portion s which becomes the counterweight installation portion of the material 1 The portions p and p to be the portions are pressed in the direction perpendicular to the axis, and the axial positions of the portions p and p to be the pin portions and the portions j and j to be the journal portions adjacent thereto are brought closer to each other. The portions p and p that become the pin portions of the material 1 are displaced by a predetermined amount with respect to the portions j and j that become the journal portions, and the portions w and w that become the web portions are pinned with a predetermined thickness. The parts p and p to be the parts and the parts to be the journal parts j and j are preliminarily bent to form a rough shaped member 10, and the pre-formed rough shaped member 10 is pressed in the axial direction to be eccentric. It is to include.

素材１を予備成形するに際しては、図５に示したように、最初に、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓにカウンタウエイト部材の環状部５０が位置するように、棒状の素材１をカウンタウエイト部材ｃｗの環状部に挿通し、この状態でカウンタウエイト部材ｃｗをパンチ２０の本体２０ａの空間２２に収容しつつ、素材１のピン部となる部分ｐ，ｐをパンチ２０で把持するとともに、素材１のジャーナル部となる部分ｊ，ｊをそれぞれダイ２１，２１で把持する。このとき、図５に示したように、カウンタ部材ｃｗが本体２０ｂの空間２２によって位置決めされ、また、環状部５０に挿通された素材１がダイ２１に把持されて位置決めされるため、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓに対してカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０が正確に位置決めされることとなる。   When preforming the material 1, as shown in FIG. 5, first, the rod-shaped material 1 is placed so that the annular portion 50 of the counterweight member is positioned in the portion s that becomes the counterweight installation portion of the material 1. While inserting the counterweight member cw into the space 22 of the main body 20a of the punch 20 in this state and inserting the counterweight member cw into the annular portion of the counterweight member cw, the punches 20 grip the portions p and p that become the pin portions of the material 1. The parts j and j that become the journal part of the material 1 are gripped by the dies 21 and 21, respectively. At this time, as shown in FIG. 5, the counter member cw is positioned by the space 22 of the main body 20 b, and the material 1 inserted through the annular portion 50 is gripped and positioned by the die 21. The annular portion 50 of the counterweight member cw is accurately positioned with respect to the portion s serving as the counterweight installation portion.

この状態から、図６に示すように、上盤２３を下盤２４に対して下降させることにより、パンチ２０を素材１の軸直交方向に移動させて加圧するとともに、軸方向駆動手段２６によってダイ２１，２１をパンチ２０にそれぞれ寄せるように軸方向に移動させて加圧する。素材１のピン部となる部分ｐ，ｐは、ジャーナル部となる部分ｊから所定量偏位し、これに伴ってカム機構２６ａ，２６ｂなどにより構成された軸方向駆動手段２６がダイ２１，２１を互いに寄せるよう移動させることによってピン部となる部分ｐとジャーナル部となる部分ｊに対して間に位置するウエブ部となる部分ｗを所定の角度に曲げ加工する。このとき、パンチ２０が素材１の軸直交方向に移動することによる加圧と、ダイ２１，２１が互いに寄るように軸方向に移動することにより、粗形材１０のウエブ部となる部分ｗは、パンチ２０の本体２０ａとダイ２１の本体２１ａの間で加圧され潰されて所定の厚さまで成形されるとともに、ジャーナル部となる部分ｊとピン部となる部分ｐに対して所定の角度で曲げ成形されることとなる。粗形材１０は、カウンタウエイト設置部となる部分ｓがカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０に挿通配置されている。   From this state, as shown in FIG. 6, the upper plate 23 is lowered with respect to the lower plate 24 to move the punch 20 in the direction orthogonal to the axis of the material 1 and pressurize it. 21 and 21 are moved in the axial direction so as to approach the punch 20 and pressurized. The portions p and p that become the pin portion of the material 1 are deviated by a predetermined amount from the portion j that becomes the journal portion. Along with this, the axial drive means 26 constituted by the cam mechanisms 26a and 26b and so Are moved toward each other to bend the portion w serving as the pin portion and the portion w serving as the web portion located between the portion j serving as the journal portion to a predetermined angle. At this time, when the punch 20 is moved in the direction orthogonal to the axis of the material 1 and the dies 21 and 21 are moved in the axial direction so as to be close to each other, the portion w that becomes the web portion of the rough shaped material 10 becomes The punch 20 is pressed and crushed between the main body 20a of the punch 20 and the main body 21a of the die 21 to be molded to a predetermined thickness, and at a predetermined angle with respect to the portion j serving as the journal and the portion p serving as the pin. It will be bent. In the rough shape member 10, a portion s which becomes a counterweight installation portion is inserted and arranged in the annular portion 50 of the counterweight member cw.

このように、棒状の素材１を予備成形して粗形材１０とする場合には、後に少ない成形抵抗で偏心据え込み成形を行うことができ、したがって、容易にかつ確実にクランクシャフトを精度よく製造することができる。また、予備成形時にダイ２１，２１を互いに寄せるよう移動させることによってピン部となる部分ｐとジャーナル部となる部分ｊを軸直交方向に加圧する力が少なくて済み、ウエブ部となる部分ｗをピン部となる部分ｐとジャーナル部となる部分ｊとに対して所定の角度に容易に精度よく曲げ加工することができる。   In this way, when the rod-shaped material 1 is preformed to form the rough shaped material 10, the eccentric upsetting can be performed later with a small molding resistance, and therefore the crankshaft can be easily and reliably accurately. Can be manufactured. Further, when the dies 21 and 21 are moved toward each other at the time of preforming, the force to press the portion p that becomes the pin portion and the portion j that becomes the journal portion in the direction perpendicular to the axis is small, and the portion w that becomes the web portion is reduced. It can be easily and accurately bent at a predetermined angle with respect to the portion p serving as the pin portion and the portion j serving as the journal portion.

次に、予備成形された粗形材１０を偏心据え込み成形するに際しては、図８および９に示すように、予備成形された粗形材１０のピン部となる部分ｐとジャーナル部となる部分ｊとをそれぞれ据えこみ成形装置３の保持型に３０，３１に保持する。このとき、カウンタウエイト設置部となる部分ｓに環状部５０が挿通配置されたカウンタウエイト部材ｃｗは、ピン部保持型３１の径方向スライド４２の空間４５に収容されており、カウンタウエイト設置部となる部分ｓの両側に位置するピン部となる部分ｐ，ｐが径方向スライド４２の孔４６，４６にそれぞれ保持されている。   Next, when the pre-formed rough profile 10 is formed by upsetting, as shown in FIGS. 8 and 9, the portion p which becomes the pin portion and the journal portion of the pre-formed rough shape 10 j and 30 are respectively held by holding molds of the upsetting apparatus 3 at 30 and 31. At this time, the counterweight member cw in which the annular portion 50 is inserted and disposed in the portion s serving as the counterweight installation portion is accommodated in the space 45 of the radial slide 42 of the pin portion holding mold 31, and the counterweight installation portion Portions p and p which are pin portions located on both sides of the portion s are held in holes 46 and 46 of the radial slide 42, respectively.

この状態で、粗形材１０を保持した保持型３０，３１をケース３２内に収容して、図１０および図１１に矢印で示すように軸方向加圧手段３３によって軸方向に加圧する。このとき、径方向スライド４２がケース３２の内周面に衝合するまで軸方向スライド４１の溝４４に対して摺動する。そのため、粗形材１０のピン部となる部分ｐのジャーナル部となる部分ｊに対する偏心量が、クランクシャフト１００のジャーナル部Ｊに対するピン部Ｐの偏心量に変化する。そして、粗形材１０のウエブ部となる部分ｗ，ｗは、軸方向スライド４１の開口４３内で、ジャーナル部保持型３０とピン部保持型３１の径方向スライド４２との間で潰されるように据え込みされて、ピン部Ｐ，Ｐに対して所定のピッチでとなり、また、それぞれ所定の形状、所定の厚さとなったウエブ部Ｗ，Ｗが成形される。   In this state, the holding dies 30 and 31 holding the rough shape member 10 are accommodated in the case 32 and pressed in the axial direction by the axial pressing means 33 as indicated by arrows in FIGS. 10 and 11. At this time, it slides with respect to the groove 44 of the axial slide 41 until the radial slide 42 abuts against the inner peripheral surface of the case 32. Therefore, the amount of eccentricity of the portion p that becomes the pin portion of the rough shape member 10 with respect to the portion j that becomes the journal portion changes to the amount of eccentricity of the pin portion P with respect to the journal portion J of the crankshaft 100. Then, the portions w and w that become the web portion of the rough shaped member 10 are crushed between the journal portion holding die 30 and the radial slide 42 of the pin portion holding die 31 in the opening 43 of the axial slide 41. The web portions W, W having a predetermined pitch and a predetermined thickness are formed with respect to the pin portions P, P.

なお、この実施の形態においては、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０と素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓとを溶接などにより固定し、予備成形と偏心据え込み成形とを行ってもよく、また、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０に素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓを挿通配置した状態で予備成形を行って、その後、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０と粗形材１０のカウンタウエイト設置部となる部分ｓとを溶接などにより固定し、続いて、偏心据え込み成形を行ってもよく、さらには、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０に素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓを挿通配置した状態で予備成形を行い、続いて偏心据え込み成形を行い、その後、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０とクランクシャフト１００のカウンタウエイト設置部Ｓとを溶接などにより固定してもよい。   In this embodiment, the annular portion 50 of the counterweight member cw and the portion s that becomes the counterweight installation portion of the material 1 may be fixed by welding or the like, and preforming and eccentric upsetting may be performed. In addition, the preforming is performed in a state where the portion s serving as the counterweight installation portion of the material 1 is inserted and arranged in the annular portion 50 of the counterweight member cw, and then the annular portion 50 of the counterweight member cw and the rough shape member 10 are formed. The portion s to be the counterweight installation portion may be fixed by welding or the like, followed by eccentric upsetting, and further, the counterweight installation portion of the material 1 may be formed on the annular portion 50 of the counterweight member cw. Is preformed in a state where the portion s is inserted and arranged, followed by eccentric upsetting, and then the annular portion 50 of the counterweight member cw A counterweight installation portion S of the rank shaft 100 may be fixed by welding or the like.

また、本発明は、予備成形をすることなく、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓにカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０を挿通配置して、保持型３０，３１に素材１のジャーナル部となる部分ｊとピン部となる部分ｐとをそれぞれ保持させて偏心据え込み成形を行ってもよい。さらに、本発明は、偏心据え込み成形時に、保持型３０，３１をケース３２内に収容することなく、軸方向に加圧することも含まれる。   Further, in the present invention, the annular portion 50 of the counterweight member cw is inserted and disposed in the portion s which becomes the counterweight installation portion of the material 1 without performing preforming, and the journal portion of the material 1 is placed in the holding dies 30 and 31. Alternatively, the eccentric upsetting may be performed by holding the portion j to be and the portion p to be the pin portion. Further, the present invention includes pressing in the axial direction without holding the holding dies 30 and 31 in the case 32 during the eccentric upsetting.

このように、据え込み成形装置３のピン部保持型３１を軸方向スライド４１と径方向スライド４２とにより構成する場合には、偏心据えこみ成形に伴って、素材１または粗形材１０のピン部となる部分ｐのジャーナル部となる部分ｊに対する偏心量から、クランクシャフト１００のピン部Ｐのジャーナル部Ｊに対する偏心量の変化に確実に対応することができるとともに、ピン部Ｐを精度よく偏心させることができる。
また、据え込み成形装置３のジャーナル部保持型３０とピン部保持型３１とをケース３２内に収容して拘束することにより、素材１または粗形材１０の偏心据え込み成形を確実に精度よく行うことができる。Thus, when the pin part holding die 31 of the upsetting apparatus 3 is constituted by the axial slide 41 and the radial slide 42, the pin of the material 1 or the rough shaped member 10 is accompanied with the eccentric upsetting. From the amount of eccentricity of the portion p serving as the portion relative to the portion j serving as the journal portion, it is possible to reliably cope with a change in the amount of eccentricity of the pin portion P of the crankshaft 100 relative to the journal portion J, and to accurately decenter the pin portion P. Can be made.
In addition, the journal part holding die 30 and the pin part holding mold 31 of the upsetting apparatus 3 are accommodated in the case 32 and restrained, so that the eccentric upsetting of the material 1 or the rough shaped material 10 can be reliably and accurately performed. It can be carried out.

次に、本発明の第２の実施の形態を、図１２〜１８に基づいて説明する。なお、この第２の実施の形態における説明では、上述した第１の実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分のみ説明することとする。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the description of the second embodiment, parts that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted, and parts that are different from the first embodiment. I will explain only.

本発明のこの実施の形態におけるクランクシャフト１００は、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０と素材１または１０のカウンタウエイト設置部ｓの少なくと一方がかしめられていることにより、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０がカウンタウエイト設置部Ｓに固定されている。図１３〜図１５は、予備成形の工程でカウンタウエイト設置部となる部分ｓの段部６（後述する）を塑性変形させることにより、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０をかしめて固定する場合を説明するために示したものであり、図１６〜１８は、偏心据え込み成形の工程でカウンタウエイト設置部となる部分ｓの段部６を軸方向に圧縮することにより、カウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０をかしめて固定する場合を説明するために示したものである。   In this embodiment of the present invention, the crankshaft 100 has an annular portion 50 of the counterweight member cw and at least one of the annular portion 50 of the counterweight member cw and the counterweight installation portion s of the material 1 or 10 is caulked. The part 50 is fixed to the counterweight installation part S. 13 to 15 show a case where the annular portion 50 of the counterweight member cw is caulked and fixed by plastically deforming a step portion 6 (described later) of the portion s which will be the counterweight installation portion in the preforming step. FIGS. 16 to 18 show the annular shape of the counterweight member cw by compressing the step portion 6 of the portion s which becomes the counterweight installation portion in the eccentric upsetting process in the axial direction. It is shown in order to explain the case where the part 50 is caulked and fixed.

図１２に示すように、この実施の形態における素材１は、カウンタウエイト設置部となる部分ｓの断面積が、ピン部となる部分ｐの断面積と比較して大きく成形されており、カウンタウエイト設置部となる部分ｓの各ピン部となる部分ｐとの境界となる両端に段部６，６が形成されている。なお、図１２に示した実施の形態では、素材１のジャーナル部となる部分ｊおよびウエブ部となる部分ｗは、カウンタウエイト設置部となる部分ｓと略同じ断面積となるように成形されている。このような素材１は、たとえば、その全体がジャーナル部となる部分ｊ、ウエブ部となる部分ｗ、およびカウンタウエイト設置部となる部分ｓの断面積を有する棒状の金属材料から、各ピン部となる部分ｐを所定の断面積に切削加工することなどにより成形することができる。   As shown in FIG. 12, the material 1 in this embodiment is formed so that the cross-sectional area of the portion s serving as the counterweight installation portion is larger than the cross-sectional area of the portion p serving as the pin portion. Step portions 6 and 6 are formed at both ends which are boundaries between the portion s serving as the installation portion and the portion p serving as each pin portion. In the embodiment shown in FIG. 12, the portion j that becomes the journal portion and the portion w that becomes the web portion of the material 1 are formed so as to have substantially the same cross-sectional area as the portion s that becomes the counterweight installation portion. Yes. Such a material 1 is made of, for example, a rod-shaped metal material having a cross-sectional area of a portion j that becomes a journal portion as a whole, a portion w that becomes a web portion, and a portion s that becomes a counterweight installation portion. The portion p to be formed can be formed by cutting into a predetermined cross-sectional area.

予備成形装置２のパンチは、ピン部となる部分ｐを軸直交方向に押圧することによりカウンタウエイト設置部となる部分ｓを塑性変形させて、カウンタウエイト設置部Ｓにカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０をかしめ固定し得る形状に構成されている。すなわち、図１５に拡大して一部断面で示すように、パンチ本体２０ａの、カウンタウエイト設置部となる部分ｓの段部６からカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０の端面までと対応する部分２０ｃは、傾斜するようテーパー状に形成されている。   The punch of the preforming device 2 is configured to plastically deform the portion s serving as the counterweight installation portion by pressing the portion p serving as the pin portion in the direction orthogonal to the axis, and to form the annular portion of the counterweight member cw in the counterweight installation portion S. 50 is configured in a shape capable of caulking and fixing. That is, as shown in a partial cross section in an enlarged manner in FIG. 15, a portion 20c corresponding to the step portion 6 of the portion s serving as the counterweight installation portion of the punch body 20a to the end face of the annular portion 50 of the counterweight member cw. Is formed in a tapered shape so as to be inclined.

このように構成された予備成形装置２では、図１３に示すように、素材１のピン部となる部分ｐ，ｐをパンチ本体とパンチ押えとの間で把持し、また、ジャーナル部となる部分ｊ，ｊをダイに把持して、図１４に示すように、上盤２３を下盤２４に対して下降させることにより、パンチ２０を素材１の軸直交方向に移動させて加圧するとともに、ダイ２１，２１をパンチ２０にそれぞれ寄せるように軸方向に移動させて加圧する。このとき、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓの段部６からカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０の端面までの上方の部分が、パンチ本体２０ａのテーパー状に形成された部分２０ｃにより押圧され、その結果、材料を上方に流動させるように塑性変形される。そのため、図１５に示すように、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓの段部近傍の肉が盛り上がり、環状部５０の端面をかしめることとなる。この環状部５０の端面をかしめる工程は、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓを塑性変形させるための部分２０ｃをパンチ２０に設けるだけで素材１の予備成形と同時に容易に行うことができる。   In the preforming apparatus 2 configured in this way, as shown in FIG. 13, the portions p and p that become the pin portion of the material 1 are gripped between the punch body and the punch presser, and the portion that becomes the journal portion As shown in FIG. 14, the upper plate 23 is lowered with respect to the lower plate 24, and the punch 20 is moved in the direction perpendicular to the axis of the material 1 to pressurize it. 21 and 21 are moved in the axial direction so as to approach the punch 20 and pressurized. At this time, the upper part from the step part 6 of the part s which becomes the counterweight installation part of the material 1 to the end face of the annular part 50 of the counterweight member cw is pressed by the tapered part 20c of the punch body 20a. As a result, the material is plastically deformed to flow upward. Therefore, as shown in FIG. 15, the meat in the vicinity of the step portion of the portion s that becomes the counterweight installation portion of the material 1 rises and the end surface of the annular portion 50 is caulked. The step of caulking the end face of the annular portion 50 can be easily performed simultaneously with the preforming of the material 1 simply by providing the punch 20 with a portion 20c for plastically deforming the portion s that becomes the counterweight installation portion of the material 1. it can.

なお、このかしめにより、環状部５０とカウンタウエイト設置部となる部分ｓとを充分な強度で固定することができる場合には、後述する段部６に対して軸方向に圧縮すること（図１８に基づいて説明する）によるかしめを省略することができ、また、この段部６に対して軸方向に圧縮することによるかしめを行う場合には、かかる軸方向に圧縮することによるかしめのための前工程として仮固定の役割を果たすことができる。   When the caulking 50 can fix the annular portion 50 and the portion s serving as the counterweight installation portion with sufficient strength, the caulking portion 6 is compressed in the axial direction with respect to the step portion 6 described later (FIG. 18). Can be omitted, and when caulking is performed on the stepped portion 6 in the axial direction, the caulking by compressing in the axial direction can be performed. It can serve as a temporary fixing as a pre-process.

次に、この実施の形態における据え込み成形装置を図１６〜１８に基づいて説明する。この実施の形態においても、素材１を予備成形してなる粗形材１０を据え込み成形する場合で説明するが、本発明は、粗形材１０を据え込み成形する場合に限定されることはない。
この実施の形態における据え込み成形装置は、ピン部となる部分ｐを保持する保持型３１が、カウンタウエイト設置部となる部分ｓを軸方向に圧縮してかしめて、カウンタウエイト設置部Ｓにカウンタウエイト部材ｃｗの環状部５０を固定し得る形状に構成されている。Next, the upsetting apparatus in this embodiment will be described with reference to FIGS. Also in this embodiment, the case where the rough shape 10 formed by preforming the raw material 1 is upset-formed will be described, but the present invention is limited to the case where the rough shape 10 is upset-formed. Absent.
In the upsetting apparatus in this embodiment, the holding die 31 that holds the portion p that becomes the pin portion compresses and caulks the portion s that becomes the counterweight setting portion in the axial direction, and the counterweight setting portion S counters the counterweight setting portion S. It is comprised in the shape which can fix the cyclic | annular part 50 of the weight member cw.

図１６は、半割り状に構成されたピン部保持型３１Ａ，３１Ｂの一方のみを分解して示した斜視図であり、この実施の形態におけるピン部保持型３１の軸方向スライド４１Ａ、４１Ｂは、（図における）上部軸方向スライド４１ａと下部軸方向スライド４１ｂとによりそれぞれ構成されており、径方向スライド４２Ａ，４２Ｂは、（図における）上部径方向スライド４２ａと下部径方向スライド４２ｂとによりそれぞれ構成されている。上部径方向スライド４２ａと下部径方向スライド４２ｂは、半割り状に構成されているため、図１６に示されていない他方の上部径方向スライドと下部径方向スライドをそれぞれ合わせることにより、その孔４６、４６で素材１または粗形材１０のピン部となる部分ｐ，ｐをそれぞれ保持することができる。また、上部軸方向スライド４１ａと下部軸方向スライド４１ｂも、半割り状に構成されているため、図１６に示されていない他方の上部軸方向スライドと下部軸方向スライドをそれぞれ合わせることにより、上部径方向スライド４２ａと下部径方向スライド４２ｂをそれぞれ摺動可能に保持することができる。そして、上部軸方向スライド４１ａと下部軸方向スライド４１ｂは、両者４１ａ，４１ｂを合わせた軸方向の厚さが、素材１または粗形材１０のカウンタウエイト設置部となる部分ｓの段部６，６間の軸方長さよりもわずかに短くなるように設定されている。そのため、粗形材１０（図１７に示した場合）のピン部となる部分ｐ、ｐにそれぞれ上部径方向スライド４２ａと下部径方向スライド４２ｂを取り付けて孔４６に保持させ、この上部径方向スライド４２ａと下部径方向スライド４２ｂをそれぞれ上部軸方向スライド４１ａと下部軸方向スライド４１ｂに保持させると、上部軸方向スライド４１ａと下部軸方向スライド４１ｂとの間には間隙Ｍが形成されることとなる。また、ピン部保持型３１を構成する径方向スライド４２の孔４６は、ピン部となる部分ｐの断面積に応じた径に成形されている。そのため、径方向スライド４２の一方の表面における孔４６の周囲の部分は、段部６に接する状態となり、したがって、素材１または粗形材１０を軸方向に加圧するときに、段部６を軸方向に圧縮させることが可能となっている。   FIG. 16 is an exploded perspective view showing only one of the pin part holding molds 31A and 31B configured in a half-divided shape. The axial slides 41A and 41B of the pin part holding mold 31 in this embodiment are shown in FIG. The upper and lower axial slides 41a and 41b (in the drawing) are constituted by the upper and lower radial slides 41a and 41b, respectively. The upper and lower radial slides 42a and 42B (in the drawing) are respectively formed by the upper and lower radial slides 42a and 42b. It is configured. Since the upper radial slide 42a and the lower radial slide 42b are configured in half, the other upper radial slide and the lower radial slide, which are not shown in FIG. , 46 can hold the portions p and p which become the pin portions of the material 1 or the rough shape member 10 respectively. Further, since the upper axial slide 41a and the lower axial slide 41b are also halved, the upper axial slide 41a and the lower axial slide not shown in FIG. Each of the radial slide 42a and the lower radial slide 42b can be slidably held. The upper axial slide 41a and the lower axial slide 41b have a stepped portion 6 of the portion s in which the thickness in the axial direction in which both 41a and 41b are combined becomes the counterweight installation portion of the material 1 or the rough shaped material 10. The axial length between 6 is set to be slightly shorter. Therefore, the upper radial slide 42a and the lower radial slide 42b are respectively attached to the portions p and p which become the pin portions of the rough shape member 10 (in the case shown in FIG. 17) and held in the holes 46, and this upper radial slide When the upper axial slide 41a and the lower axial slide 41b are respectively held by the upper axial slide 41a and the lower axial slide 41b, a gap M is formed between the upper axial slide 41a and the lower axial slide 41b. . Moreover, the hole 46 of the radial direction slide 42 which comprises the pin part holding | maintenance type | mold 31 is shape | molded by the diameter according to the cross-sectional area of the part p used as a pin part. Therefore, a portion around the hole 46 on one surface of the radial slide 42 is in contact with the step portion 6, and therefore, when the material 1 or the rough shape member 10 is pressed in the axial direction, the step portion 6 is pivoted. It is possible to compress in the direction.

このように構成された据え込み成形装置３では、粗形材１０（この実施の形態の場合）を保持型３０，３１で保持してケース３２内に収容し、軸方向加圧手段３３により軸方向に加圧し、間に間隙Ｍが形成された上部軸方向スライド４１ａと下部軸方向スライド４１ｂを衝合させる。これにより、図１８に示すように、粗形材１０のカウンタウエイト設置部となる部分ｓの段部６を軸方向に圧縮して、カウンタウエイト設置部となる部分ｓに挿通配置された環状部５０をかしめ固定することができる。このカウンタウエイト設置部となる部分ｓをかしめて環状部５０を固定する工程は、素材１のカウンタウエイト設置部となる部分ｓの両端に段部６を形成し、据え込み成形時の軸方向に加圧する力を利用するだけで済み、据え込み成形工程と同時に容易に行うことができる。そのため、カウンタウエイト設置部となる部分ｓと環状部５０とを固定するための溶接などの工程を行う必要がない。   In the upsetting apparatus 3 configured as described above, the rough shaped member 10 (in the case of this embodiment) is held by the holding dies 30 and 31 and accommodated in the case 32, and the axial pressurizing means 33 is used for the shaft. The upper axial slide 41a and the lower axial slide 41b with a gap M formed therebetween are brought into contact with each other. As a result, as shown in FIG. 18, the stepped portion 6 of the portion s that becomes the counterweight installation portion of the rough shape member 10 is compressed in the axial direction, and the annular portion that is inserted and arranged in the portion s that becomes the counterweight installation portion. 50 can be fixed by caulking. The step of caulking the portion s to be the counterweight installation portion and fixing the annular portion 50 is performed by forming stepped portions 6 at both ends of the portion s to be the counterweight installation portion of the material 1 and in the axial direction during upsetting. It is only necessary to use the force to pressurize, and it can be easily performed simultaneously with the upsetting process. Therefore, it is not necessary to perform a process such as welding for fixing the portion s to be the counterweight installation portion and the annular portion 50.

次に、本発明の第３の実施の形態を図１９〜図２１に基づいて説明する。なお、上述した第１および第２の実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、第１および第２の実施の形態とは異なる部分についてのみ説明することとする。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that parts that are the same as or correspond to those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and only parts that are different from the first and second embodiments are described. I will do it.

予備成形装置２は、カウンタウエイト設置部となる部分ｓのジャーナル部となる部分ｊに対する偏位を規制して、カウンタウエイト設置部Ｓのジャーナル部Ｊに対する偏心量を、ピン部Ｐのジャーナル部Ｊに対する偏心量よりも少なくする偏心量規制手段２７をさらに備えている。   The preforming device 2 regulates the deviation of the portion s serving as the counterweight installation portion with respect to the portion j serving as the journal portion, and determines the amount of eccentricity of the counterweight installation portion S relative to the journal portion J to the journal portion J of the pin portion P. Further, an eccentric amount regulating means 27 for reducing the amount of eccentricity relative to is further provided.

偏心量規制手段２７は、この実施の形態の場合、予備成形装置２の下盤２４の上面であって、カウンタ設置部となる部分ｓと対応する位置に配設されたブロックにより構成されている。このブロック２７は、所定の高さを有している。また、この実施の形態におけるパンチ押え２０ｂは、ブロック２７を通過させることが可能な透孔２８を有している。   In the case of this embodiment, the eccentricity regulating means 27 is configured by a block disposed on the upper surface of the lower plate 24 of the preforming device 2 and at a position corresponding to the portion s serving as the counter installation portion. . The block 27 has a predetermined height. The punch presser 20b in this embodiment has a through hole 28 through which the block 27 can pass.

このように構成された予備成形装置２では、図１９に示すように、素材１のピン部となる部分ｐ，ｐをパンチ本体２０ａとパンチ押え２０ｂとの間で把持し、また、ジャーナル部となる部分ｊ，ｊをダイ２１に把持して、図２０に示すように、上盤２３を下盤２４に対して下降させることにより、パンチ２０を素材１の軸直交方向に移動させて加圧するとともに、ダイ２１，２１をパンチ２０にそれぞれ寄せるように軸方向に移動させて加圧する。このとき、ピン部となる部分ｐ，ｐは、パンチ本体２０ａによって軸直交方向に加圧されてジャーナル部となる部分ｊに対して所定量偏位することとなる。しかしながら、カウンタウエイト設置部となる部分ｓ（実際にはこの部分に挿通配置された環状部５０）がブロック２７に当接されるため、ピン部となる部分ｐ，ｐと同様にジャーナル部となる部分ｊに対して所定量まで偏位することが阻害され、ジャーナル部となる部分ｊに対する偏位量が規制される。したがって、粗形材１０のカウンタウエイト設置部となる部分ｓのジャーナル部となる部分ｊに対する偏位量は、ピン部となる部分ｐのジャーナル部となる部分ｊに対する偏位量と比較して小さくなるように成形される。   In the preforming apparatus 2 configured in this way, as shown in FIG. 19, the portions p and p that become the pin portion of the material 1 are gripped between the punch body 20a and the punch presser 20b, and the journal portion and As shown in FIG. 20, the upper plate 23 is lowered with respect to the lower plate 24 to move the punch 20 in the direction perpendicular to the axis of the material 1 and pressurize it. At the same time, the dies 21 and 21 are moved in the axial direction so as to approach the punch 20 and pressurized. At this time, the portions p and p that become the pin portions are pressed in the direction orthogonal to the axis by the punch main body 20a and deviate from the portion j that becomes the journal portion by a predetermined amount. However, since the portion s (actually, the annular portion 50 inserted and arranged in this portion) that becomes the counterweight installation portion is brought into contact with the block 27, it becomes the journal portion in the same manner as the portions p and p that become the pin portion. Deviation to a predetermined amount with respect to the portion j is hindered, and the amount of deviation with respect to the portion j that becomes the journal portion is regulated. Therefore, the amount of deviation of the portion s serving as the counterweight installation portion of the rough profile 10 with respect to the portion j serving as the journal portion is smaller than the amount of deviation of the portion p serving as the pin portion from the portion j serving as the journal portion. It is formed to be.

そして、このように予備成形された粗形材１０を据え込み成形すると、図２１の(ａ)に示したように、カウンタウエイト設置部Ｓのジャーナル部Ｊに対する偏位量が、ピン部Ｐのジャーナル部Ｊに対する偏位量よりも小さくなる。そのため、図２１の（ｂ）に示したように、カウンタウエイト設置部Ｓをピン部Ｐと同心延長上に配置した場合、つまり、カウンタウエイト設置部Ｓのジャーナル部Ｊに対する偏位量とピン部Ｐのジャーナル部Ｊに対する偏位量とを同じに設定した場合と比較して、カウンタウエイトＣＷの連接部５２を短くすることができるとともに、ウエイト部５１を小さくすることができ、その結果、クランクシャフト１００全体の軽量化を図ることができる。   Then, when the preformed rough profile 10 is upset, the amount of displacement of the counterweight installation portion S with respect to the journal portion J as shown in FIG. It becomes smaller than the deviation amount with respect to the journal part J. Therefore, as shown in FIG. 21B, when the counterweight installation portion S is arranged concentrically with the pin portion P, that is, the deviation amount of the counterweight installation portion S with respect to the journal portion J and the pin portion. Compared to the case where the displacement amount of P with respect to the journal portion J is set to be the same, the connecting portion 52 of the counterweight CW can be shortened, and the weight portion 51 can be made small. The weight of the entire shaft 100 can be reduced.

次に、本発明の第４の実施の形態を図２２に基づいて説明する。なお、この実施の形態においても、上述した第１〜第３の実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明することとする。図２２において、(ａ)は、この実施の形態におけるクランクシャフト１００を部分的に断面で示したものであり、（ｂ）は、この実施のクランクシャフト１００と比較するために、連接部５２が全長にわたってほぼ同じ断面積で形成されている場合のクランクシャフト１００’を部分的に断面で示したものである。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment as well, the same or corresponding parts as those in the first to third embodiments described above are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and only different parts are described. 22A is a partial cross-sectional view of the crankshaft 100 according to this embodiment. FIG. 22B is a cross-sectional view of the connecting portion 52 for comparison with the crankshaft 100 according to this embodiment. The crankshaft 100 'in the case of being formed with substantially the same cross-sectional area over the entire length is partially shown in cross section.

この実施の形態におけるカウンタウエイト部材ｃｗの連接部５２は、環状部５０側からジャーナル部Ｊの中心軸延長線Ｃと対応する部分までの間の部分に断面積を小さくしてなる肉盗み部分５２ａが形成されており、この肉盗み部分５２ａが焼入れ処理されている。   The connecting portion 52 of the counterweight member cw in this embodiment is a meat stealing portion 52a having a reduced cross-sectional area in a portion from the annular portion 50 side to a portion corresponding to the central axis extension line C of the journal portion J. Is formed, and the meat stealing portion 52a is quenched.

ここで、一般に、クランクシャフト１００’のピン部Ｐは、図２２の(ｂ)に示すように、その表面を所定の深さで硬化させるために焼入れ処理される。この焼入れ処理に用いる高周波誘導加熱コイル７’は、ピン部Ｐと対向する幅を有する形状に形成される。そして、焼入れ処理を行うに際しては、高周波誘導加熱コイル７’をピン部Ｐに近接させて、ピン部Ｐを中心としてクランクシャフト１００’を回転させて、ピン部Ｐの表面を所定の温度に加熱する。この場合のカウンタウエイト部材ｃｗの連接部５２’は、全体にわたって略同じ断面積となっており、図２２の(ａ)に参照される肉盗み部５２ａが形成されていない。   Here, in general, the pin portion P of the crankshaft 100 ′ is subjected to a quenching process in order to harden the surface thereof at a predetermined depth, as shown in FIG. The high frequency induction heating coil 7 ′ used for the quenching process is formed in a shape having a width facing the pin portion P. When performing the quenching process, the high-frequency induction heating coil 7 ′ is brought close to the pin portion P, the crankshaft 100 ′ is rotated around the pin portion P, and the surface of the pin portion P is heated to a predetermined temperature. To do. The connecting portion 52 'of the counterweight member cw in this case has substantially the same cross-sectional area throughout, and the meat stealing portion 52a referred to in FIG. 22 (a) is not formed.

これに対して、本発明では、図２２の(ａ)に示すように、カウンタウエイト部材ｃｗの連接部５２の、環状部５０側からジャーナル部Ｊの中心軸延長線Ｃと対応する部分までの間の部分に断面積を小さくしてなる肉盗み部分５２ａを形成して軽量化を図り、この肉盗み部分５２ａの強度を保障するために焼入れ処理を行う。この焼入れ処理に用いる高周波誘導加熱コイル７は、ピン部Ｐに対向して加熱する部分７ａと、カウンタウエイトＣＷの連接部５２の肉盗み部５２ａと対向して加熱する部分７ｂとを有している。そして、焼入れ処理を行うに際しては、高周波誘導加熱コイル７の部分７ａをピン部Ｐに近接させるとともに部分７ｂを連接部５２の肉盗み部分５２ａに近接させて、ピン部Ｐを中心としてクランクシャフト１００を回転させて、ピン部Ｐと連接部５２の肉盗み部分５２ａの表面を同時に所定の温度に加熱して、焼入れされた部分Ｙを所定の深さで形成する。このように、一般に行われているピン部Ｐの焼入れ処理と同時に連接部５２の肉盗み部分５２ａを焼入れ処理することで、コストや工程、焼入れ処理にかかる時間などを増加させることなく容易にかつ確実に強度が保障されたカウンタウエイトＣＷを設けることができ、しかも、クランクシャフト１００のさらなる軽量化を図ることができる。   On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 22A, the connecting portion 52 of the counterweight member cw extends from the annular portion 50 side to the portion corresponding to the central axis extension line C of the journal portion J. A meat stealing portion 52a having a reduced cross-sectional area is formed in the intermediate portion to reduce the weight, and a quenching process is performed to ensure the strength of the meat stealing portion 52a. The high frequency induction heating coil 7 used for the quenching process has a portion 7a that is heated to face the pin portion P and a portion 7b that is heated to face the meat stealing portion 52a of the connecting portion 52 of the counterweight CW. Yes. When performing the quenching process, the portion 7a of the high-frequency induction heating coil 7 is brought close to the pin portion P and the portion 7b is brought close to the meat stealing portion 52a of the connecting portion 52 so that the crankshaft 100 is centered on the pin portion P. Are rotated to simultaneously heat the surfaces of the pinned portion P and the meat stealing portion 52a of the connecting portion 52 to a predetermined temperature, thereby forming the quenched portion Y at a predetermined depth. Thus, by quenching the meat stealing portion 52a of the connecting portion 52 at the same time as the quenching processing of the pin portion P that is generally performed, it is possible to easily and without increasing costs, processes, time required for the quenching processing, and the like. The counterweight CW that ensures the strength can be provided, and the crankshaft 100 can be further reduced in weight.

本発明は、二つのピン部を有するクランクシャフトによって説明した上記実施の形態に限定されることはなく、三つ以上のピン部を形成し、各ピン部の間にカウンタウエイトを設ける場合のクランクシャフトにも適用することができる。そして、本発明は、内燃機関以外の他の機関に使用されるクランクシャフトを製造する場合にも適用することができる。また、予備成形工程と据え込み成形工程は、必要に応じて所定温度の熱間または冷間で行うことができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the crankshaft having two pin portions. The crank is formed when three or more pin portions are formed and a counterweight is provided between the pin portions. It can also be applied to shafts. And this invention is applicable also when manufacturing the crankshaft used for engines other than an internal combustion engine. In addition, the preforming process and the upsetting process can be performed hot or cold at a predetermined temperature as required.

１：素材、 １０：粗形材、 １００：クランクシャフト、 カウンタウエイト：ＣＷ、 ５０：環状部、 ５１：ウエイト部、 ５２連接部、 ５２ａ肉盗み部分、 Ｐ：ピン部、 Ｊ：ジャーナル部、 Ｗ：ウエブ部、 Ｓ：カウンタウエイト設置部、 ｐ：ピン部となる部分、 ｊ：ジャーナル部となる部分、 ｗ：ウエブ部となる部分、 ｓ：カウンタウエイト設置部となる部分、 ６：段部、 ｃｗ：カウンタウエイト部材
２：予備成形装置、 ２０：パンチ、 ２１：ダイ、 ２２：空間（カウンタウエイト部材収容部）、 ２７：ブロック（偏心量規制手段）、
３：据え込み成形装置、 ３０：ジャーナル部保持型、 ３１：ピン部保持型、 ３２：ケース、 ３３：軸方向加圧手段、 ４１：軸方向スライド、４２：径方向スライド、 ４５：空間（カウンタウエイト部材収容部）
７：高周波誘導コイル、 ７ａ：ピン部を加熱するに部分、 ７ｂ：肉盗み部分を加熱する部分1: Material, 10: Coarse shape, 100: Crankshaft, Counterweight: CW, 50: Annular part, 51: Weight part, 52 connecting part, 52a Meat stealing part, P: Pin part, J: Journal part, W : Web part, S: counterweight installation part, p: part to be pin part, j: part to be journal part, w: part to be web part, s: part to be counterweight installation part, 6: step part, cw: counterweight member 2: pre-forming device, 20: punch, 21: die, 22: space (counterweight member housing portion), 27: block (eccentric amount regulating means),
3: Upsetting apparatus, 30: Journal holding type, 31: Pin holding type, 32: Case, 33: Axial pressing means, 41: Axial sliding, 42: Radial sliding, 45: Space (Counter Weight member housing)
7: high frequency induction coil, 7a: part for heating the pin part, 7b: part for heating the meat stealing part

Claims (13)

回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有しており、
前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とにより構成されており、
前記カウンタウエイト部材が、その基端部に環状部を有しており、
前記素材が、前記互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を有し、該カウンタウエイト設置部の断面積が前記ピン部となる部分の断面積と比較して大きく成形されて、該カウンタウエイト設置部となる部分の両端に段部が形成されており、前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部を挿通配置して前記両端の段部を軸方向に圧縮してカウンタウエイト設置部がかしめられて、前記カウンタウエイト部材の環状部がカウンタウエイト設置部に固定されていることにより前記カウンタウエイトが構成されており、
前記素材を偏心据え込みすることにより前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部が成形されていることを特徴とするクランクシャフト。 A journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin portions decentered at the same phase from the journal portion, a web portion extending between the journal portion and each pin portion, and the adjacent pins A counterweight disposed between the webs and extending in parallel with the web and beyond the central axis of the journal,
The journal portion, the web portion, and the pin portion are continuously formed of a material, and the counter weight member is included in the counter weight portion.
The counterweight member has an annular portion at its proximal end;
The material has a counterweight installation portion between the portions that become the pin portions adjacent to each other, and the cross-sectional area of the counterweight installation portion is formed larger than the cross-sectional area of the portion that becomes the pin portion. Step portions are formed at both ends of the portion to be the counterweight installation portion, and the counterweight installation portion of the material is inserted into the annular portion of the counterweight member, and the step portions at both ends are compressed in the axial direction. The counterweight installation part is caulked, and the counterweight is configured by the annular part of the counterweight member being fixed to the counterweight installation part,
A crankshaft in which the journal portion, the web portion, and the pin portion are formed by eccentrically placing the material. 回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有しており、
前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とにより構成されており、
前記カウンタウエイト部材が、その基端部に環状部を有しており、
前記素材が、前記互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を有し、
前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部を挿通配置し固定することにより前記カウンタウエイトが構成されており、
前記素材を偏心据え込みすることにより前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部が成形されており、
前記カウンタウエイト設置部の前記ジャーナル部に対する偏心量が、前記ピン部の前記ジャーナル部に対する偏心量よりも少ないことを特徴とするクランクシャフト。 A journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin portions decentered at the same phase from the journal portion, a web portion extending between the journal portion and each pin portion, and the adjacent pins A counterweight disposed between the webs and extending in parallel with the web and beyond the central axis of the journal,
The journal portion, the web portion, and the pin portion are continuously formed of a material, and the counter weight member is included in the counter weight portion.
The counterweight member has an annular portion at its proximal end;
The material has a counterweight installation part between the parts that become the pin parts adjacent to each other,
The counterweight is configured by inserting and fixing the counterweight installation portion of the material to the annular portion of the counterweight member,
The journal part, the web part, and the pin part are molded by placing the material eccentrically,
The counterweight eccentricity with respect to the journal portion of the installation section, wherein the to torque crankshafts to be less than the amount of eccentricity with respect to the journal portion of the pin portion. 回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有するクランクシャフトを製造するための方法であって、
前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とを用意し、
前記カウンタウエイト部材の基端部に環状部を形成しておくとともに、前記素材の互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を設定しておき、
前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分を挿通配置した状態で、前記素材のピン部となる部分とジャーナルとなる部分をそれぞれ保持型で保持し、
前記素材を軸方向に加圧することにより、ウエブ部となる部分を前記ジャーナル部保持型とピン部保持型との間で潰して所定の厚さに据え込み成形することによって前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を成形するとともに、前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分を軸方向にかしめて該部分に挿通配置された環状部を固定することを特徴とするクランクシャフトの製造方法。 A journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin portions decentered at the same phase from the journal portion, a web portion extending between the journal portion and each pin portion, and the adjacent pins A crankshaft having a counterweight disposed between sections and extending parallel to the web section and beyond the central axis of the journal section,
A material that continuously constitutes the journal part, the web part, and the pin part, and a counterweight member that constitutes the counterweight part are prepared,
While forming an annular portion at the base end portion of the counterweight member, a counterweight installation portion is set between portions that are adjacent pin portions of the material,
In a state where the portion that becomes the counterweight installation portion of the material is inserted and arranged in the annular portion of the counterweight member, the portion that becomes the pin portion of the material and the portion that becomes the journal are each held by a holding mold,
By pressing the raw material in the axial direction, the portion that becomes the web portion is crushed between the journal portion holding die and the pin portion holding die, and upset to a predetermined thickness, thereby forming the journal portion and the web portion. And a method of manufacturing a crankshaft , wherein a pin portion is formed, and a portion to be a counterweight installation portion of the material is caulked in an axial direction to fix an annular portion inserted and disposed in the portion . 前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分の断面積を前記ピン部となる部分の断面積と比較して大きく成形して、該カウンタウエイト設置部となる部分の両端に段部を形成し、両段部を軸方向に圧縮することによりカウンタウエイト設置部となる部分をかしめて該部分に挿通配置された環状部を固定することを特徴とする請求項３に記載のクランクシャフトの製造方法。 The cross-sectional area of the portion that becomes the counterweight installation portion of the material is formed larger than the cross-sectional area of the portion that becomes the pin portion, and step portions are formed at both ends of the portion that becomes the counterweight installation portion. 4. The method of manufacturing a crankshaft according to claim 3 , wherein the stepped portion is compressed in the axial direction to crimp the portion to be the counterweight installation portion and fix the annular portion inserted and arranged in the portion. 回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有するクランクシャフトを製造するための方法であって、
前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部を構成するカウンタウエイト部材とを用意し、
前記カウンタウエイト部材の基端部に環状部を形成しておくとともに、前記素材の互いに隣接するピン部となる部分の間にカウンタウエイト設置部を設定しておき、
前記カウンタウエイト部材の環状部に前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分を挿通配置し、前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分または前記カウンタウエイト設置部に固定するとともに、前記素材を軸方向に加圧して偏心据え込み成形することによって前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を成形し、
前記カウンタウエイト設置部のジャーナル部に対する偏心量を、ピン部のジャーナル部に対する偏心量よりも少なく成形することを特徴とするクランクシャフトの製造方法。 A journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin portions decentered at the same phase from the journal portion, a web portion extending between the journal portion and each pin portion, and the adjacent pins A crankshaft having a counterweight disposed between sections and extending parallel to the web section and beyond the central axis of the journal section,
A material that continuously constitutes the journal part, the web part, and the pin part, and a counterweight member that constitutes the counterweight part are prepared,
While forming an annular portion at the base end portion of the counterweight member, a counterweight installation portion is set between portions that are adjacent pin portions of the material,
A portion that becomes a counterweight installation portion of the material is inserted and arranged in an annular portion of the counterweight member, and is fixed to a portion that becomes a counterweight installation portion of the material or the counterweight installation portion, and the material is axially arranged. Forming the journal part, web part, and pin part by pressurizing and eccentric upsetting,
Method of manufacturing features and to torque crankshafts that the eccentricity with respect to the journal portion of the counterweight installation unit, forming less than eccentricity relative to the journal portion of the pin portion. 前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分に前記カウンタウエイト部材の環状部を挿通配置した状態で、ピン部となる部分を軸直交方向に加圧するとともに、該ピン部となる部分とこれに隣接するジャーナル部となる部分との軸方向の位置を互いに寄せるように軸方向に加圧して、前記素材のピン部となる部分をジャーナル部となる部分に対して所定量偏位させるとともに、ウエブ部となる部分を所定の厚さでピン部となる部分とジャーナル部となる部分とに対して曲げるとともに、前記カウンタウエイト部材の環状部と前記素材のカウンタウエイト設置部の少なくとも一方をかしめて、前記カウンタウエイト部材の環状部をカウンタウエイト設置部に固定する予備成形を施し、
該予備成形された素材を軸方向に加圧して偏心据え込みすることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のクランクシャフトの製造方法。 In a state where the annular portion of the counterweight member is inserted and arranged in the portion that becomes the counterweight installation portion of the material, the portion that becomes the pin portion is pressurized in the direction orthogonal to the axis, and the portion that becomes the pin portion and the portion adjacent thereto Axial pressure is applied so that the axial position of the journal portion is shifted toward each other, and the pin portion of the material is displaced by a predetermined amount with respect to the journal portion, and the web portion comprising portions bent relative to the portion that becomes the portion serving as the journal portion pin portion at a predetermined thickness Rutotomoni, at least one counterweight installation portion of the annular portion and the material of the counterweight member is crimped, the Pre-molding to fix the annular part of the counterweight member to the counterweight installation part ,
The crankshaft manufacturing method according to any one of claims 3 to 5 , wherein the preformed material is pressed in an axial direction to be eccentrically installed. 前記予備成形で、前記カウンタウエイト設置部となる部分の軸直交方向への移動を規制して、ピン部となる部分を軸直交方向に加圧することを特徴とする請求項６に記載のクランクシャフトの製造方法。 The crankshaft according to claim 6 , wherein, in the preforming, movement of the portion serving as the counterweight installation portion is restricted in a direction orthogonal to the axis, and the portion serving as the pin portion is pressurized in the direction orthogonal to the axis. Manufacturing method. 回転中心軸となるジャーナル部と、該ジャーナル部から同じ位相で偏心し互いに隣接する複数のピン部と、前記ジャーナル部と各ピン部との間に延在するウエブ部と、前記互いに隣接するピン部の間に配置され前記ウエブ部と平行に前記ジャーナル部の中心軸線を越えて延在するカウンタウエイトとを有しており、
前記ジャーナル部、ウエブ部、およびピン部を連続して構成する素材と、前記カウンタウエイト部材とにより構成されるクランクシャフトを製造するための装置であって、
前記素材の前記ジャーナル部となる部分と前記ピン部となる部分をそれぞれ保持する保持型と、
前記素材を軸方向に加圧して偏心据え込みするとともに、ウエブ部となる部分を前記保持型の間で潰して所定の厚さに成形する軸方向加圧手段とを備えており、
前記ピン部となる部分を保持する保持型は、前記互いに隣接するピン部の間のカウンタウエイト設置部となる部分に、カウンタウエイト部材の基端部に形成された環状部を挿通配置した状態で、前記カウンタウエイト設置部となる部分を軸方向に圧縮してかしめて、前記カウンタウエイト設置部に前記カウンタウエイト部材の環状部を固定し得る形状に構成されていることを特徴とするクランクシャフトの製造装置。 A journal portion serving as a rotation center axis, a plurality of adjacent pin portions decentered at the same phase from the journal portion, a web portion extending between the journal portion and each pin portion, and the adjacent pins A counterweight disposed between the webs and extending in parallel with the web and beyond the central axis of the journal,
An apparatus for manufacturing a crankshaft composed of a material that continuously constitutes the journal part, the web part, and the pin part, and the counterweight member,
A holding mold for holding the portion to be the journal portion and the portion to be the pin portion of the material,
Axial pressing means that pressurizes the material in the axial direction and installs it eccentrically, and crushes the portion that becomes the web portion between the holding molds to form a predetermined thickness,
The holding mold that holds the portion to be the pin portion is in a state in which an annular portion formed at the base end portion of the counterweight member is inserted and disposed in the portion to be the counterweight installation portion between the adjacent pin portions. The crankshaft is configured to have a shape capable of fixing the annular portion of the counterweight member to the counterweight installation portion by compressing and caulking the portion to be the counterweight installation portion in the axial direction . manufacturing device. 前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分の断面積が前記ピン部となる部分の断面積と比較して大きく成形されて、該カウンタウエイト設置部となる部分の両端に段部が形成されている場合に、
前記ピン部となる部分を保持する保持型は、前記両段部を軸方向に圧縮してかしめて、前記カウンタウエイト設置部に前記カウンタウエイト部材の環状部を固定し得る形状に構成されていることを特徴とする請求項８に記載のクランクシャフトの製造装置。 The cross-sectional area of the portion that becomes the counterweight installation portion of the material is formed larger than the cross-sectional area of the portion that becomes the pin portion, and step portions are formed at both ends of the portion that becomes the counterweight installation portion. In case,
The holding mold for holding the portion to be the pin portion is configured to have a shape capable of fixing the annular portion of the counterweight member to the counterweight setting portion by compressing and caulking both the stepped portions in the axial direction. The apparatus for manufacturing a crankshaft according to claim 8 . 少なくとも前記ピン部となる部分を保持する保持型は、前記各保持型を軸方向に摺動可能に収容して拘束するケースの内周面に対して軸方向に移動可能に摺動する軸方向スライドと、該軸方向スライドに保持されてケースの径方向に移動可能に摺動する径方向スライドを備えていることを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載のクランクシャフトの製造装置。 The holding mold that holds at least the pin portion is axially slidably movable in the axial direction with respect to the inner peripheral surface of the case that accommodates and restrains each holding mold so as to be slidable in the axial direction. 10. The crankshaft manufacturing apparatus according to claim 8 , further comprising a slide and a radial slide that is held by the axial slide and is slidably movable in a radial direction of the case. . 前記素材のカウンタウエイト設置部となる部分に前記カウンタウエイト部材の環状部を挿通配置した状態で、該素材のピン部となる部分を軸直交方向に加圧するとともに、該ピン部となる部分とこれに隣接するジャーナル部となる部分との軸方向の位置を互いに寄せるように軸方向に加圧して、前記素材のピン部となる部分をジャーナル部となる部分に対して所定量偏位させるとともに、ウエブ部となる部分を所定の厚さでピン部となる部分とジャーナル部となる部分とに対して曲げる予備成形装置をさらに備えており、
前記予備成形装置は、前記素材のピン部となる部分を把持するパンチと、該ピン部となる部分の両端に隣接するジャーナル部となる部分を把持するダイと、前記パンチを素材の軸直交方向に移動させる軸直交方向加圧手段と、前記ダイを前記パンチに寄せるように軸方向に加圧する軸方向加圧手段とを備えており、
前記パンチは、前記互いに隣接するピン部の間のカウンタウエイト設置部となる部分に、カウンタウエイト部材の基端部に形成された環状部が挿通配置された状態で、該カウンタウエイト設置部となる部分の両側に隣接するピン部となる部分を把持し得る形状に成形されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のクランクシャフトの製造装置。 In a state where the annular portion of the counterweight member is inserted and arranged in the portion that becomes the counterweight installation portion of the material, the portion that becomes the pin portion of the material is pressurized in the direction perpendicular to the axis, and the portion that becomes the pin portion and the portion And pressurizing in the axial direction so that the positions of the journal portions adjacent to each other in the axial direction are shifted toward each other, and the portion that becomes the pin portion of the material is displaced by a predetermined amount with respect to the portion that becomes the journal portion, and It further comprises a pre-forming device that bends the portion that becomes the web portion with respect to the portion that becomes the pin portion and the portion that becomes the journal portion with a predetermined thickness ,
The preforming device includes a punch that grips a portion that becomes a pin portion of the material, a die that grips a portion that becomes a journal portion adjacent to both ends of the portion that becomes the pin portion, and a direction in which the punch is orthogonal to the axis of the material And an axial direction pressurizing unit that pressurizes the die in the axial direction so as to move the die toward the punch,
The punch becomes the counterweight installation portion in a state where an annular portion formed at the base end portion of the counterweight member is inserted and disposed in a portion that becomes a counterweight installation portion between the adjacent pin portions. The crankshaft manufacturing apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein the crankshaft manufacturing apparatus is formed in a shape capable of gripping a portion serving as a pin portion adjacent to both sides of the portion . 前記パンチは、前記カウンタウエイト設置部となる部分を軸直交方向に押圧することにより塑性変形させて、前記カウンタウエイト設置部に前記カウンタウエイト部材の環状部をかしめ固定し得る形状に構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のクランクシャフトの製造装置。 The punch is configured to have a shape capable of caulking and fixing an annular portion of the counterweight member to the counterweight installation portion by plastically deforming a portion that becomes the counterweight installation portion in a direction orthogonal to the axis. The crankshaft manufacturing apparatus according to claim 11 , wherein 前記予備成形装置は、前記カウンタウエイト設置部となる部分のジャーナル部となる部分に対する偏位を規制して、前記カウンタウエイト設置部の前記ジャーナル部に対する偏心量を、前記ピン部の前記ジャーナル部に対する偏心量よりも少なくする偏心量規制手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１１または１２のいずれかに記載のクランクシャフトの製造装置。 The preforming device regulates the displacement of the portion that becomes the counterweight installation portion with respect to the portion that becomes the journal portion, and determines the amount of eccentricity of the counterweight installation portion with respect to the journal portion relative to the journal portion of the pin portion. The crankshaft manufacturing apparatus according to any one of claims 11 and 12 , further comprising an eccentric amount regulating means for making the eccentric amount smaller than the eccentric amount.
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