JP7393644B2

JP7393644B2 - Crankshaft manufacturing method

Info

Publication number: JP7393644B2
Application number: JP2020011391A
Authority: JP
Inventors: 潤一大久保; 憲司田村; 将大吉永; 奨高本; 訓宏薮野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: JP2021115605A

Description

本発明は、クランク軸の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a crankshaft.

例えば自動車に搭載されるレシプロエンジンは、燃料の燃焼によるピストンの往復運動を回転運動に変換するために、クランク軸を備える。クランク軸は、ジャーナルと、ピンと、アームと、を有する。ジャーナル、ピン及びアームは、それぞれクランクジャーナル、クランクピン及びクランクアームとも称される。ジャーナルは、クランク軸の主軸部であり、軸心周りに回転する。ピンは、ジャーナルに対して偏心して配置され、コネクティングロッドを介してピストンに接続される。アームは、ジャーナルとピンとを連結する。 For example, a reciprocating engine installed in an automobile includes a crankshaft to convert reciprocating motion of a piston caused by combustion of fuel into rotational motion. The crankshaft has a journal, a pin, and an arm. The journal, pin, and arm are also referred to as a crank journal, crank pin, and crank arm, respectively. The journal is the main shaft of the crankshaft and rotates around its axis. The pin is arranged eccentrically with respect to the journal and is connected to the piston via a connecting rod. The arm connects the journal and the pin.

クランク軸は、型鍛造によって製造することができる。例えば、クランク軸を型鍛造によって製造する場合、まず、加熱されたビレットを予備成形して荒地を得る。次に、型鍛造（荒打ち及び仕上げ打ち）を行って荒地からバリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品に対してバリ抜きを実施する。その後、バリなしの仕上げ鍛造品の必要箇所（例：ジャーナル、ピン）を押圧し、仕上げ鍛造品を最終製品の寸法及び形状に整形する。 The crankshaft can be manufactured by die forging. For example, when manufacturing a crankshaft by die forging, a heated billet is first preformed to obtain a rough surface. Next, die forging (rough forging and finishing forging) is performed to form a finished forged product with burrs from the rough ground. This finished forged product is deburred. Thereafter, necessary parts (eg, journals, pins) of the finished forged product without burrs are pressed, and the finished forged product is shaped into the dimensions and shape of the final product.

クランク軸の製造プロセスに関して、従来、様々な提案がなされている。例えば、国際公開第２０１０／１１０１３３号（特許文献１）は、仕上げ打ち工程においてピンに孔部を形成する方法を提案する。特許文献１において、荒地（予備成形品）は、仕上げ打ちに用いられる金型（鍛造型）のキャビティよりも小さくなるように成形される。そのため、仕上げ打ち工程において予備成形品が金型内に配置された時点では、予備成形品と金型との間にクリアランスが存在する。予備成形品のピンにパンチが挿入されることにより、このクリアランスに材料が充填される。特許文献１によれば、パンチの挿入によってピンに孔部が形成されるため、クランク軸の軽量化を図ることができる。また、金型の閉塞空間内に材料を充填させて鍛造を行うため、クランク軸の寸法精度を向上させることができる。 Conventionally, various proposals have been made regarding the manufacturing process of crankshafts. For example, International Publication No. 2010/110133 (Patent Document 1) proposes a method of forming a hole in a pin in a finishing punching process. In Patent Document 1, the rough material (preformed product) is formed to be smaller than the cavity of a metal mold (forging mold) used for finishing punching. Therefore, a clearance exists between the preform and the mold when the preform is placed in the mold in the finishing stamping process. This clearance is filled with material by inserting a punch into the pin of the preform. According to Patent Document 1, since a hole is formed in the pin by inserting a punch, it is possible to reduce the weight of the crankshaft. Further, since forging is performed by filling the closed space of the mold with material, the dimensional accuracy of the crankshaft can be improved.

特開２００６－２４７７３０号公報（特許文献２）は、アームに設けられたカウンターウエイトを矯正する方法を提案する。特許文献２では、バリなしの仕上げ鍛造品に対し、ツイスト工程でひねりを加え、リストライク工程で曲がり矯正を施す。その後、ピンを挟んで隣り合うカウンターウエイトの間に中間治具を挿入し、これらのカウンターウエイトを両側から加圧治具で加圧拘束することにより、カウンターウエイトの形状を矯正する。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-247730 (Patent Document 2) proposes a method of correcting a counterweight provided on an arm. In Patent Document 2, a finish forged product without burrs is twisted in a twisting process, and bent is corrected in a restriking process. Thereafter, an intermediate jig is inserted between adjacent counterweights with the pin in between, and the counterweights are pressurized and restrained from both sides by a pressure jig, thereby correcting the shape of the counterweights.

特開２０１２－９７８８８号公報（特許文献３）は、クランク軸本体のアームにカウンターウエイトを接合する方法を提案する。特許文献３では、クランク軸本体及びカウンターウエイトがそれぞれ冷間鍛造で成形される。カウンターウエイトは、アームに対し、溶接及び塑性締結で接合される。特許文献３によれば、溶接による接合部が破壊された場合であっても、塑性締結による接合部によってカウンターウエイトがアームから分離するのを防ぐことができる。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-97888 (Patent Document 3) proposes a method of joining a counterweight to an arm of a crankshaft body. In Patent Document 3, the crankshaft body and the counterweight are each formed by cold forging. The counterweight is joined to the arm by welding and plastic fastening. According to Patent Document 3, even if the welded joint is destroyed, the counterweight can be prevented from separating from the arm by the plastically fastened joint.

国際公開第２０１０／１１０１３３号International Publication No. 2010/110133 特開２００６－２４７７３０号公報JP2006-247730A 特開２０１２－９７８８８号公報JP2012-97888A

クランク軸において、カウンターウエイトは、クランク軸の回転バランスを保つ錘である。このため、カウンターウエイトのモーメントを確保する観点から、カウンターウエイトの重心はクランク軸の回転軸から遠くにあることが好ましい。 In a crankshaft, a counterweight is a weight that maintains rotational balance of the crankshaft. Therefore, from the viewpoint of ensuring the moment of the counterweight, it is preferable that the center of gravity of the counterweight is located far from the rotation axis of the crankshaft.

特許文献３では、カウンターウエイトがアームと別個に成形される。これに対し、特許文献１及び２では、カウンターウエイトはアームと一体として成形される。この場合、仕上げ打ち工程では、アーム及びカウンターウエイトの縦軸を境に二分割する金型が用いられる。この金型から仕上げ鍛造品を取り出しやすくするため、カウンターウエイトの表面には抜け勾配が与えられる。 In Patent Document 3, the counterweight is molded separately from the arm. In contrast, in Patent Documents 1 and 2, the counterweight is molded integrally with the arm. In this case, in the finish punching process, a mold is used that divides the arm and counterweight into two along the vertical axis. In order to make it easier to remove the finished forging from the die, the surface of the counterweight is given a draft angle.

カウンターウエイトの表面に抜け勾配が与えられることにより、カウンターウエイトの幅方向の端部の厚みは、カウンターウエイトの幅方向の中央部の厚みよりも小さい。つまり、型鍛造時の抜け勾配に起因して、カウンターウエイトの幅方向の端部の重量は小さい。このため、カウンターウエイトの重心はクランク軸の回転軸寄りになりがちである。 By providing the surface of the counterweight with a draft angle, the thickness of the end portions of the counterweight in the width direction is smaller than the thickness of the center portion of the counterweight in the width direction. In other words, due to the draft during die forging, the weight of the widthwise ends of the counterweight is small. For this reason, the center of gravity of the counterweight tends to be closer to the rotation axis of the crankshaft.

カウンターウエイトの重心をクランク軸の回転軸から遠ざける手法として、カウンターウエイトの幅を拡大することが考えられる。しかしながら、この場合、カウンターウエイトが増量し、クランク軸も増量する。クランク軸の増量は、レシプロエンジンが搭載される自動車の燃費向上及び軽量化の観点から好ましくない。 One way to move the center of gravity of the counterweight away from the rotation axis of the crankshaft is to increase the width of the counterweight. However, in this case, the counterweight increases in weight and the crankshaft also increases in weight. Increasing the weight of the crankshaft is undesirable from the viewpoint of improving fuel efficiency and reducing weight of automobiles equipped with reciprocating engines.

要するに、カウンターウエイトには、モーメントの確保とともに軽量化が求められる。 In short, the counterweight is required to have sufficient moment and be lightweight.

本発明の１つの目的は、カウンターウエイトのモーメントを確保しつつ、カウンターウエイトを軽量化することができるクランク軸の製造方法を提供することである。 One object of the present invention is to provide a method of manufacturing a crankshaft that can reduce the weight of the counterweight while ensuring the moment of the counterweight.

本発明の実施形態によるクランク軸の製造方法は、工程（ａ）と、工程（ｂ）と、工程（ｃ）と、を備える。工程（ａ）では、型鍛造によって、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品は、ジャーナルと、ピンと、アームと、カウンターウエイトと、余肉部と、を有する。ピンは、ジャーナルに対して偏心する。アームは、ジャーナルとピンとを連結する。カウンターウエイトは、アームに連結される。余肉部は、カウンターウエイトの幅方向の端部からカウンターウエイトの長手方向の外側に突出する。工程（ｂ）では、上記の仕上げ鍛造品からバリを除去する。工程（ｃ）では、バリが除去された仕上げ鍛造品を整形する。工程（ｃ）では、一対の第１の金型を用いて、カウンターウエイトの幅方向に沿ってジャーナルを押圧する。これにより、仕上げ鍛造品の曲がりを矯正する。さらに、一対の第２の金型を用いて、カウンターウエイトの幅方向に沿って余肉部を圧下する。これにより、余肉部の材料をカウンターウエイトの端部に流入させる。 A method for manufacturing a crankshaft according to an embodiment of the present invention includes a step (a), a step (b), and a step (c). In step (a), a finished forged product with burrs is formed by die forging. This finished forged product has a journal, a pin, an arm, a counterweight, and an extra wall portion. The pin is eccentric relative to the journal. The arm connects the journal and the pin. A counterweight is connected to the arm. The surplus portion projects outward in the longitudinal direction of the counterweight from the widthwise end of the counterweight. In step (b), burrs are removed from the finished forged product. In step (c), the finished forged product from which burrs have been removed is shaped. In step (c), a pair of first molds is used to press the journal along the width direction of the counterweight. This corrects the bending of the finished forged product. Further, using a pair of second molds, the excess thickness is rolled down along the width direction of the counterweight. This causes the material in the surplus portion to flow into the end of the counterweight.

本発明の実施形態によるクランク軸の製造方法によれば、カウンターウエイトのモーメントを確保しつつ、カウンターウエイトを軽量化することができる。 According to the crankshaft manufacturing method according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the weight of the counterweight while ensuring the moment of the counterweight.

図１は、本実施形態によるクランク軸の製造方法において工程（ａ）及び（ｂ）を経て得られる仕上げ鍛造品の側面図である。FIG. 1 is a side view of a finished forged product obtained through steps (a) and (b) in the crankshaft manufacturing method according to the present embodiment. 図２は、図１に示す仕上げ鍛造品に含まれるクランクウェブの正面図である。FIG. 2 is a front view of a crank web included in the finish forging shown in FIG. 1. 図３は、図２に示すクランクウェブの底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the crank web shown in FIG. 2. 図４は、本実施形態によるクランク軸の製造方法において工程（ｃ）で使用される加工装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a processing device used in step (c) in the crankshaft manufacturing method according to the present embodiment. 図５は、図４に示す加工装置に含まれる第１の金型を構成する第１の上型及び第２の金型を構成する第２の上型の下面図である。FIG. 5 is a bottom view of a first upper mold constituting a first mold and a second upper mold constituting a second mold included in the processing apparatus shown in FIG. 図６は、図４に示す加工装置に含まれる第１の金型を構成する第１の下型及び第２の金型を構成する第２の下型の上面図である。FIG. 6 is a top view of a first lower mold constituting a first mold and a second lower mold constituting a second mold included in the processing apparatus shown in FIG. 図７は、図５及び図６の線VII－VIIにおける第１の金型及び第２の金型の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the first mold and the second mold along line VII-VII in FIGS. 5 and 6. 図８Ａは、工程（ｃ）における加工装置の動作を説明するための模式図である。FIG. 8A is a schematic diagram for explaining the operation of the processing device in step (c). 図８Ｂは、工程（ｃ）における加工装置の動作を説明するための別の模式図である。FIG. 8B is another schematic diagram for explaining the operation of the processing device in step (c). 図８Ｃは、工程（ｃ）における加工装置の動作を説明するためのさらに別の模式図である。FIG. 8C is yet another schematic diagram for explaining the operation of the processing device in step (c). 図９Ａは、工程（ｃ）において第２の金型による余肉部の圧下の様子を説明するための模式図である。FIG. 9A is a schematic diagram for explaining how the excess thickness is rolled down by the second mold in step (c). 図９Ｂは、工程（ｃ）において第２の金型による余肉部の圧下の様子を説明するための別の模式図である。FIG. 9B is another schematic diagram for explaining how the excess thickness is rolled down by the second mold in step (c). 図１０は、図９Ｂの線X－Xにおける断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 9B. 図１１は、工程（ｃ）の後のクランクウェブの背面図である。FIG. 11 is a rear view of the crank web after step (c). 図１２は、図１１に示すクランクウェブの底面図である。FIG. 12 is a bottom view of the crank web shown in FIG. 11. 図１３は、本実施形態の変形例１によるクランク軸の製造方法において加工装置に含まれる第１の金型を構成する第１の上型及び第２の金型を構成する第２の上型の下面図である。FIG. 13 shows a first upper mold constituting a first mold and a second upper mold constituting a second mold included in a processing device in a crankshaft manufacturing method according to modification example 1 of the present embodiment. FIG. 図１４は、本実施形態の変形例１によるクランク軸の製造方法において加工装置に含まれる第１の金型を構成する第１の下型及び第２の金型を構成する第２の下型の上面図である。FIG. 14 shows a first lower mold constituting a first mold and a second lower mold constituting a second mold included in a processing device in a crankshaft manufacturing method according to modification example 1 of the present embodiment. FIG. 図１５は、図１３及び図１４に示す第２の金型による余肉部の圧下の様子を説明するための模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram for explaining how the excess thickness is reduced by the second mold shown in FIGS. 13 and 14. 図１６は、本実施形態の変形例２によるクランク軸の製造方法において加工装置に含まれる第１の金型を構成する第１の上型及び第２の金型を構成する第２の上型の下面図である。FIG. 16 shows a first upper mold constituting a first mold and a second upper mold constituting a second mold included in a processing device in a crankshaft manufacturing method according to modification example 2 of the present embodiment. FIG. 図１７は、本実施形態の変形例２によるクランク軸の製造方法において加工装置に含まれる第１の金型を構成する第１の下型及び第２の金型を構成する第２の下型の上面図である。FIG. 17 shows a first lower mold constituting a first mold and a second lower mold constituting a second mold included in a processing device in a crankshaft manufacturing method according to modification example 2 of the present embodiment. FIG. 図１８は、図１６及び図１７に示す第２の金型による余肉部の圧下の様子を説明するための模式図である。FIG. 18 is a schematic diagram for explaining how the excess thickness is reduced by the second mold shown in FIGS. 16 and 17. 図１９は、本実施形態の変形例３によるクランク軸の製造方法において工程（ａ）及び（ｂ）を経て得られる仕上げ鍛造品に含まれるクランクウェブの正面図である。FIG. 19 is a front view of a crank web included in a finished forged product obtained through steps (a) and (b) in the crankshaft manufacturing method according to Modification 3 of the present embodiment. 図２０は、図１９に示すクランクウェブの底面図である。FIG. 20 is a bottom view of the crank web shown in FIG. 19. 図２１は、図１９及び図２０に示す余肉部の圧下の様子を説明するための模式図である。FIG. 21 is a schematic diagram for explaining how the excess thickness shown in FIGS. 19 and 20 is rolled down.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本発明はそれらの例示に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below. In the following description, embodiments of the present invention will be described using examples, but the present invention is not limited to the examples described below. Although specific numerical values and specific materials may be illustrated in the following description, the present invention is not limited to those examples.

本実施形態によるクランク軸の製造方法は、工程（ａ）と、工程（ｂ）と、工程（ｃ）と、を備える。工程（ａ）では、型鍛造によって、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品は、ジャーナルと、ピンと、アームと、カウンターウエイトと、余肉部と、を有する。ピンは、ジャーナルに対して偏心する。アームは、ジャーナルとピンとを連結する。カウンターウエイトは、アームに連結される。余肉部は、カウンターウエイトの幅方向の端部からカウンターウエイトの長手方向の外側に突出する。工程（ｂ）では、上記の仕上げ鍛造品からバリを除去する。工程（ｃ）では、バリが除去された仕上げ鍛造品を整形する。工程（ｃ）では、一対の第１の金型を用いて、カウンターウエイトの幅方向に沿ってジャーナルを押圧する。これにより、仕上げ鍛造品の曲がりを矯正する。さらに、一対の第２の金型を用いて、カウンターウエイトの幅方向に沿って余肉部を圧下する。これにより、余肉部の材料をカウンターウエイトの端部に流入させる（第１の構成）。 The method for manufacturing a crankshaft according to the present embodiment includes a step (a), a step (b), and a step (c). In step (a), a finished forged product with burrs is formed by die forging. This finished forged product has a journal, a pin, an arm, a counterweight, and an extra wall portion. The pin is eccentric relative to the journal. The arm connects the journal and the pin. A counterweight is connected to the arm. The surplus portion projects outward in the longitudinal direction of the counterweight from the widthwise end of the counterweight. In step (b), burrs are removed from the finished forged product. In step (c), the finished forged product from which burrs have been removed is shaped. In step (c), a pair of first molds is used to press the journal along the width direction of the counterweight. This corrects the bending of the finished forged product. Further, using a pair of second molds, the excess thickness is rolled down along the width direction of the counterweight. Thereby, the material of the surplus portion flows into the end of the counterweight (first configuration).

第１の構成では、工程（ａ）及び工程（ｂ）を経ることによって得られたバリなしの仕上げ鍛造品において、型鍛造時の抜け勾配に起因して、カウンターウエイトの幅方向の端部の厚みは、カウンターウエイトの幅方向の中央部の厚みよりも小さい。この仕上げ鍛造品を工程（ｃ）で整形する。このとき、カウンターウエイトの端部から突出する余肉部が第２の金型によって圧下されて、余肉部の材料がカウンターウエイトの端部に流入する。これにより、カウンターウエイトの端部が回転軸方向に膨らみ、その厚みが増量する。別の観点では、カウンターウエイトの厚みが均一化される。この場合、カウンターウエイトの重心がクランク軸の回転軸から遠ざかり、回転軸回りにおけるカウンターウエイトのモーメントが大きくなる。すなわち、第１の構成の製造方法で製造されたクランク軸では、一般的な型鍛造で製造されたクランク軸と比較して、モーメントが同程度であればカウンターウエイトの重量が小さい。したがって、第１の構成によれば、カウンターウエイトのモーメントを確保しつつ、カウンターウエイトを軽量化することができる。 In the first configuration, in the burr-free finish forged product obtained through steps (a) and (b), due to the draft during die forging, the ends of the counterweight in the width direction The thickness is smaller than the thickness of the central portion of the counterweight in the width direction. This finished forged product is shaped in step (c). At this time, the excess thickness protruding from the end of the counterweight is pressed down by the second mold, and the material of the excess thickness flows into the end of the counterweight. As a result, the end of the counterweight swells in the direction of the rotation axis, increasing its thickness. In another aspect, the thickness of the counterweight is made uniform. In this case, the center of gravity of the counterweight moves away from the rotation axis of the crankshaft, and the moment of the counterweight around the rotation axis increases. That is, in the crankshaft manufactured by the manufacturing method of the first configuration, the weight of the counterweight is smaller if the moment is about the same, compared to the crankshaft manufactured by general die forging. Therefore, according to the first configuration, the weight of the counterweight can be reduced while ensuring the moment of the counterweight.

第１の構成の製造方法において、好ましくは、第２の金型のキャビティは、カウンターウエイトのピン側の表面と対向する第１の平面を含む。工程（ｃ）では、カウンターウエイトのうちで材料が流入した端部が第１の平面に接触する（第２の構成）。 In the manufacturing method of the first configuration, preferably, the cavity of the second mold includes a first plane facing the pin-side surface of the counterweight. In step (c), the end of the counterweight into which the material has flowed comes into contact with the first plane (second configuration).

第２の金型による余肉部の圧下により、カウンターウエイトの端部はピン側に向けて変形しやすい。第２の構成によれば、工程（ｃ）で、カウンターウエイトの端部のピン側に向かう変形が第１の平面によって制限される。したがって、寸法精度が向上する。 The end of the counterweight is easily deformed toward the pin due to the reduction of the excess thickness by the second mold. According to the second configuration, in step (c), the deformation of the end portion of the counterweight toward the pin side is limited by the first plane. Therefore, dimensional accuracy is improved.

第２の構成の製造方法において、好ましくは、第２の金型のキャビティは、カウンターウエイトのジャーナル側の表面と対向する第２の平面を含む。工程（ｃ）では、カウンターウエイトのうちで材料が流入した端部が第２の平面に接触する（第３の構成）。 In the manufacturing method of the second configuration, preferably, the cavity of the second mold includes a second plane facing the journal-side surface of the counterweight. In step (c), the end of the counterweight into which the material has flowed comes into contact with the second plane (third configuration).

第３の構成によれば、工程（ｃ）で、さらにカウンターウエイトの端部のジャーナル側に向かう変形が第２の平面によって制限される。したがって、寸法精度が一層向上する。 According to the third configuration, in step (c), the deformation of the end portion of the counterweight toward the journal side is further restricted by the second plane. Therefore, dimensional accuracy is further improved.

第１の構成から第３の構成のいずれか１つの製造方法において、工程（ａ）では、余肉部はさらに、カウンターウエイトの幅方向の端部からカウンターウエイトの幅方向の外側に突出していてもよい（第４の構成）。 In the manufacturing method of any one of the first to third configurations, in the step (a), the surplus portion further protrudes outward in the width direction of the counterweight from the end portion in the width direction of the counterweight. (fourth configuration).

第４の構成の場合、工程（ｃ）で、余肉部の材料がカウンターウエイトの端部に広範囲に流入する。これにより、カウンターウエイトの端部の厚みが広範囲で増量する。別の観点では、カウンターウエイトの厚みが一層均一化される。この場合、カウンターウエイトの重心がクランク軸の回転軸から一層遠ざかり、回転軸回りにおけるカウンターウエイトのモーメントが一層大きくなる。すなわち、第４の構成の製造方法で製造されたクランク軸では、一般的な型鍛造で製造されたクランク軸と比較して、モーメントが同程度であればカウンターウエイトの重量が一層小さい。したがって、第４の構成によれば、カウンターウエイトのモーメントを確保しつつ、カウンターウエイトを一層軽量化することができる。 In the case of the fourth configuration, in step (c), the material of the excess material flows extensively into the end of the counterweight. This increases the thickness of the end of the counterweight over a wide range. In another aspect, the thickness of the counterweight is made more uniform. In this case, the center of gravity of the counterweight moves further away from the rotation axis of the crankshaft, and the moment of the counterweight around the rotation axis becomes even larger. That is, in the crankshaft manufactured by the manufacturing method of the fourth configuration, the weight of the counterweight is smaller than that of a crankshaft manufactured by general die forging if the moment is about the same. Therefore, according to the fourth configuration, it is possible to further reduce the weight of the counterweight while ensuring the moment of the counterweight.

以下に、図面を参照しながら、本実施形態によるクランク軸の製造方法の具体例を説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。 A specific example of the method for manufacturing a crankshaft according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or equivalent components are designated by the same reference numerals, and the same description will not be repeated.

［クランク軸の製造方法］
本実施形態によるクランク軸の製造方法は、典型的には、熱間鍛造によるクランク軸の製造方法である。本実施形態によるクランク軸の製造方法は、バリ付きのクランク軸の仕上げ鍛造品を成形する工程（ａ）と、当該仕上げ鍛造品からバリを除去する工程（ｂ）と、バリが除去された仕上げ鍛造品を整形する工程（ｃ）と、を備える。以下、各工程について説明する。 [Crankshaft manufacturing method]
The method for manufacturing a crankshaft according to this embodiment is typically a method for manufacturing a crankshaft by hot forging. The crankshaft manufacturing method according to the present embodiment includes a step (a) of forming a finished forged crankshaft with burrs, a step (b) of removing burrs from the finished forging, and a finishing step from which the burrs are removed. and (c) shaping the forged product. Each step will be explained below.

工程（ａ）及び工程（ｂ）
本実施形態によるクランク軸の製造方法では、まず、工程（ａ）において、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品は、一般的な型鍛造によって成形される。すなわち、加熱されたビレットを予備成形して荒地を得た後、この荒地に型鍛造（荒打ち及び仕上げ打ち）を行ってバリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。その後、工程（ｂ）において、仕上げ鍛造品のバリ抜きを実施し、バリなしの仕上げ鍛造品を得る。 Step (a) and step (b)
In the method for manufacturing a crankshaft according to the present embodiment, first, in step (a), a finished forged product with burrs is formed. This finished forged product is formed by general die forging. That is, after a heated billet is preformed to obtain a rough area, die forging (rough punching and finishing punching) is performed on the rough blank to form a finished forged product with burrs. Thereafter, in step (b), the finished forged product is deburred to obtain a finished forged product without burrs.

図１は、バリ抜き後の仕上げ鍛造品１０を模式的に示す側面図である。仕上げ鍛造品１０は、最終製品であるクランク軸とほとんど同一の寸法及び形状を有する。仕上げ鍛造品１０は、複数のジャーナル１１と、複数のピン１２と、複数のアーム１３と、複数のカウンターウエイト１４と、を有する。仕上げ鍛造品１０はさらに、後述する余肉部１８を有する。図１では、４気筒エンジン用のクランク軸の仕上げ鍛造品１０を例示する。ただし、本実施形態の製造方法で製造されるクランク軸は、４気筒エンジン用のクランク軸に限られない。 FIG. 1 is a side view schematically showing a finished forged product 10 after deburring. The finished forged product 10 has almost the same dimensions and shape as the final product, the crankshaft. The finished forged product 10 includes a plurality of journals 11, a plurality of pins 12, a plurality of arms 13, and a plurality of counterweights 14. The finished forged product 10 further has an extra wall portion 18, which will be described later. FIG. 1 illustrates a finished forged product 10 of a crankshaft for a four-cylinder engine. However, the crankshaft manufactured by the manufacturing method of this embodiment is not limited to a crankshaft for a four-cylinder engine.

複数のジャーナル１１は、それぞれ、仕上げ鍛造品１０の中心軸Ｘ１を軸心とする概略円柱状をなす。中心軸Ｘ１は、仕上げ鍛造品１０から製造されるクランク軸の回転軸Ｘ１となる。ジャーナル１１は、回転軸Ｘ１に沿って配列され、クランク軸の主軸部を構成する。 Each of the plurality of journals 11 has a substantially cylindrical shape with the central axis X1 of the finished forged product 10 as the axis. The central axis X1 becomes the rotation axis X1 of the crankshaft manufactured from the finished forged product 10. The journals 11 are arranged along the rotation axis X1 and constitute a main shaft portion of the crankshaft.

複数のピン１２は、それぞれ概略円柱状をなし、ジャーナル１１に対して偏心する。すなわち、複数のピン１２は、回転軸Ｘ１の周りに所定の位相差で配置される。本実施形態において、回転軸Ｘ１方向で両端に位置するピン１２は、中央の２つのピン１２と１８０°の位相差を有する。 Each of the plurality of pins 12 has a substantially cylindrical shape and is eccentric with respect to the journal 11. That is, the plurality of pins 12 are arranged around the rotation axis X1 with a predetermined phase difference. In this embodiment, the pins 12 located at both ends in the direction of the rotation axis X1 have a phase difference of 180° from the two central pins 12.

アーム１３の各々は、回転軸Ｘ１方向においてジャーナル１１とピン１２との間に配置される。アーム１３は、ジャーナル１１とピン１２とを連結する。アーム１３は、回転軸Ｘ１方向と交差する表面１３１，１３２を有する。表面１３１，１３２のうち、一方の表面１３１にはジャーナル１１が接続され、他方の表面１３２にはピン１２が接続される。本実施形態では、必要に応じ、回転軸Ｘ１方向に並ぶ８枚のアーム１３を、フロント１６側からフランジ１７側に向かって順に、第１～第８アーム１３ａ～１３ｈと称して区別する。 Each of the arms 13 is arranged between the journal 11 and the pin 12 in the direction of the rotation axis X1. Arm 13 connects journal 11 and pin 12. The arm 13 has surfaces 131 and 132 that intersect with the rotation axis X1 direction. Of the surfaces 131 and 132, one surface 131 is connected to the journal 11, and the other surface 132 is connected to the pin 12. In this embodiment, eight arms 13 lined up in the direction of the rotation axis X1 are referred to as first to eighth arms 13a to 13h in order from the front 16 side to the flange 17 side to distinguish them as necessary.

カウンターウエイト１４の各々は、アーム１３と一体で成形される。必要な場合、第１～第８アーム１３ａ～１３ｈの各カウンターウエイト１４を第１～第８カウンターウエイト１４ａ～１４ｈと称して区別する。本実施形態では、全てのアーム１３がカウンターウエイト１４を一体で有する。ただし、カウンターウエイト１４は、一部のアーム１３にのみ設けられていてもよい。各カウンターウエイト１４の形状は、相互に同一であってもよいが、相互に異なっていてもよい。 Each of the counterweights 14 is molded integrally with the arm 13. If necessary, each of the counterweights 14 of the first to eighth arms 13a to 13h will be referred to as first to eighth counterweights 14a to 14h to distinguish them. In this embodiment, all the arms 13 integrally include a counterweight 14. However, the counterweight 14 may be provided only on some of the arms 13. The shapes of each counterweight 14 may be the same or different.

カウンターウエイト１４は、回転軸Ｘ１方向と交差する表面１４１，１４２を有する。一方の表面１４１は、アーム１３のジャーナル１１側の表面１３１と連続する。他方の表面１４２は、アーム１３のピン１２側の表面１３２と連続する。 The counterweight 14 has surfaces 141 and 142 that intersect with the rotation axis X1 direction. One surface 141 is continuous with the surface 131 of the arm 13 on the journal 11 side. The other surface 142 is continuous with the surface 132 of the arm 13 on the pin 12 side.

一体で成形されたアーム１３及びカウンターウエイト１４は、一般に、クランクウェブ１５と称される。図２は、クランクウェブ１５をジャーナル１１側から見た図である。図３は、クランクウェブ１５をカウンターウエイト１４側から見た図である。図２では、最終製品であるクランク軸の形状を二点鎖線で示す。 The integrally molded arm 13 and counterweight 14 are commonly referred to as a crank web 15. FIG. 2 is a diagram of the crank web 15 viewed from the journal 11 side. FIG. 3 is a diagram of the crank web 15 viewed from the counterweight 14 side. In FIG. 2, the shape of the crankshaft, which is the final product, is shown by a two-dot chain line.

図２を参照して、本明細書では、説明の便宜上、アーム１３、カウンターウエイト１４及びクランクウェブ１５において、ジャーナル１１側の表面を正面、ピン１２側の表面を背面と言う場合がある。クランクウェブ１５において、ピン１２の中心軸Ｘ２及び回転軸Ｘ１に直交する軸を縦軸Ｚと定義する。縦軸Ｚが延びる方向が長手方向であり、縦軸Ｚ及び回転軸Ｘ１に垂直な方向が幅方向である。長手方向に関してアーム１３側を上、カウンターウエイト１４側を下と言い、幅方向の両側を左右と言う場合がある。また、カウンターウエイト１４の長手方向に関して、ピン１２側（上側）を内側、それとは反対側（下側）を外側と言う場合がある。また、カウンターウエイトの幅方向に関して、縦軸Ｚ側を内側、それとは反対側を外側と言う場合がある。 Referring to FIG. 2, in this specification, for convenience of explanation, the surface of the arm 13, the counterweight 14, and the crank web 15 on the journal 11 side is sometimes referred to as the front surface, and the surface on the pin 12 side is sometimes referred to as the rear surface. In the crank web 15, an axis perpendicular to the central axis X2 of the pin 12 and the rotational axis X1 is defined as a vertical axis Z. The direction in which the vertical axis Z extends is the longitudinal direction, and the direction perpendicular to the vertical axis Z and the rotation axis X1 is the width direction. In the longitudinal direction, the arm 13 side is called the top, the counterweight 14 side is called the bottom, and both sides in the width direction are sometimes called the left and right sides. Further, with respect to the longitudinal direction of the counterweight 14, the pin 12 side (upper side) is sometimes called the inside, and the opposite side (lower side) is sometimes called the outside. Further, with respect to the width direction of the counterweight, the vertical axis Z side is sometimes called the inside, and the opposite side is sometimes called the outside.

図２に示すカウンターウエイト１４は、アーム１３から下方に向かって拡幅する。カウンターウエイト１４は、正面視で概略扇状をなす。すなわち、カウンターウエイト１４は、主として、外側面１４３ａと、端側面１４３ｂと、内側面１４３ｃと、を有する。外側面１４３ａは、正面視で例えば円弧状をなす。内側面１４３ｃは、アーム１３の側面につながる。端側面１４３ｂは、外側面１４３ａと内側面１４３ｃとを滑らかにつなぐ。端側面１４３ｂは、平面であってもよいし、凸曲面であってもよい。 The counterweight 14 shown in FIG. 2 widens downward from the arm 13. The counterweight 14 has a generally fan shape when viewed from the front. That is, the counterweight 14 mainly has an outer surface 143a, an end surface 143b, and an inner surface 143c. The outer surface 143a has, for example, an arc shape when viewed from the front. The inner surface 143c is connected to the side surface of the arm 13. The end surface 143b smoothly connects the outer surface 143a and the inner surface 143c. The end side surface 143b may be a flat surface or a convex curved surface.

カウンターウエイト１４の幅方向の両端部１４ｓそれぞれから長手方向の外側に余肉部１８が突出する。すなわち、余肉部１８は、カウンターウエイト１４の外側面１４３ａのうちの端側面１４３ｂ近傍に設けられる。余肉部１８はカウンターウエイト１４と一体で成形される。 Excess portions 18 protrude outward in the longitudinal direction from both ends 14s of the counterweight 14 in the width direction. That is, the extra wall portion 18 is provided near the end side surface 143b of the outer surface 143a of the counterweight 14. The extra wall portion 18 is molded integrally with the counterweight 14.

本実施形態では、カウンターウエイト１４の両端部１４ｓそれぞれに余肉部１８が設けられる。ただし、余肉部１８はカウンターウエイト１４の両端部１４ｓの一方にのみ設けられてもよい。また、余肉部１８は、全てのカウンターウエイト１４に設けられてもよいし、一部のカウンターウエイト１４にのみ設けられてもよい。 In this embodiment, extra thickness portions 18 are provided at both ends 14s of the counterweight 14, respectively. However, the extra wall portion 18 may be provided only on one of both ends 14s of the counterweight 14. Moreover, the excess portion 18 may be provided on all the counterweights 14 or only on some of the counterweights 14.

図３を参照して、カウンターウエイト１４の表面１４１，１４２には、抜け勾配が与えられている。通常、抜け勾配は最小でも１．０°である。工程（ａ）の型鍛造時に仕上げ鍛造品を金型から取り出しやすくするためである。このため、カウンターウエイト１４の表面１４１，１４２は、それぞれ、幅方向の中央から左右に向かって下降傾斜している。このため、カウンターウエイト１４の厚み（回転軸Ｘ１方向の寸法）は、幅方向の中央部側で大きく、幅方向の両端部１４ｓ側で小さい。 Referring to FIG. 3, surfaces 141 and 142 of counterweight 14 are provided with a draft angle. Typically, the draft angle is a minimum of 1.0°. This is to make it easier to take out the finished forged product from the die during die forging in step (a). Therefore, the surfaces 141 and 142 of the counterweight 14 are each inclined downward from the center in the width direction toward the left and right. Therefore, the thickness of the counterweight 14 (dimension in the direction of the rotation axis X1) is large at the central portion in the width direction and small at both end portions 14s in the width direction.

工程（ｃ）
工程（ｃ）では、バリなしの仕上げ鍛造品１０を整形する。より詳細には、各ジャーナル１１を押圧することにより、仕上げ鍛造品１０の曲がりを矯正する。さらにその後、余肉部１８を圧下することにより、表面１４１，１４２に抜け勾配が存在するカウンターウエイト１４を加工する。 Process (c)
In step (c), the finished forged product 10 without burrs is shaped. More specifically, by pressing each journal 11, the bending of the finished forged product 10 is corrected. Furthermore, after that, the counterweight 14 having draft slopes on the surfaces 141 and 142 is processed by pressing down the excess wall portion 18.

まず、バリなしの仕上げ鍛造品１０を整形するための装置について、図４を参照しつつ説明する。図４は、工程（ｃ）で使用される加工装置２０の模式図である。 First, a device for shaping a burr-free finish forged product 10 will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a schematic diagram of the processing device 20 used in step (c).

図４では、加工装置２０が加工する仕上げ鍛造品１０を二点鎖線で示す。図４において、仕上げ鍛造品１０は、第３～第６カウンターウエイト１４ｃ～１４ｆが手前側、残りのカウンターウエイト１４が奥側に位置するように、加工装置２０内に配置されている。すなわち、仕上げ鍛造品１０が加工装置２０内に配置された状態で、カウンターウエイト１４の長手方向は加工装置２０の奥行き方向（水平方向）と一致し、カウンターウエイト１４の幅方向は上下方向（鉛直方向）と一致する。 In FIG. 4, the finish forged product 10 processed by the processing device 20 is indicated by a chain double-dashed line. In FIG. 4, the finished forged product 10 is arranged in the processing device 20 such that the third to sixth counterweights 14c to 14f are located on the front side and the remaining counterweights 14 are located on the back side. That is, when the finished forged product 10 is placed in the processing device 20, the longitudinal direction of the counterweight 14 coincides with the depth direction (horizontal direction) of the processing device 20, and the width direction of the counterweight 14 coincides with the vertical direction (vertical direction). direction).

加工装置２０は、例えば、ダイクッションを有するプレス機械である。加工装置２０は、スライド２１ａと、ボルスタ２１ｂと、ダイクッションプレート２２ａ，２２ｂと、第１の金型２３と、第２の金型２４と、弾性部材２５ａ，２５ｂと、を有する。 The processing device 20 is, for example, a press machine having a die cushion. The processing device 20 includes a slide 21a, a bolster 21b, die cushion plates 22a and 22b, a first mold 23, a second mold 24, and elastic members 25a and 25b.

スライド２１ａは、図示しないガイドに沿って昇降可能に構成されている。スライド２１ａは、例えば、機械式、油圧式、又は液圧式等の駆動機構によって駆動することができる。ボルスタ２１ｂは、スライド２１ａの下方に配置されている。 The slide 21a is configured to be movable up and down along a guide (not shown). The slide 21a can be driven by a mechanical, hydraulic, or hydraulic drive mechanism, for example. The bolster 21b is arranged below the slide 21a.

スライド２１ａとボルスタ２１ｂとの間には、ダイクッションプレート２２ａ，２２ｂが配置される。ダイクッションプレート２２ａは、複数の弾性部材２５ａを介してスライド２１ａに接続されている。ダイクッションプレート２２ｂは、複数の弾性部材２５ｂを介してボルスタ２１ｂに接続されている。 Die cushion plates 22a and 22b are arranged between the slide 21a and the bolster 21b. The die cushion plate 22a is connected to the slide 21a via a plurality of elastic members 25a. The die cushion plate 22b is connected to the bolster 21b via a plurality of elastic members 25b.

弾性部材２５ａ，２５ｂは、上下方向に伸縮する部材である。弾性部材２５ａ，２５ｂは、例えば、コイルばねや空気ばね、油圧シリンダ等である。 The elastic members 25a and 25b are members that expand and contract in the vertical direction. The elastic members 25a and 25b are, for example, coil springs, air springs, hydraulic cylinders, or the like.

スライド２１ａ、ボルスタ２１ｂ、ダイクッションプレート２２ａ，２２ｂ、及び弾性部材２５ａ，２５ｂの基本構成は、公知のプレス機械及びダイクッションにおけるスライド、ボルスタ、ダイクッションプレート、及び弾性部材と同様である。そのため、本実施形態ではこれらに関する詳細な説明を省略する。 The basic configuration of the slide 21a, the bolster 21b, the die cushion plates 22a, 22b, and the elastic members 25a, 25b is the same as the slide, bolster, die cushion plate, and elastic member in known press machines and die cushions. Therefore, in this embodiment, detailed explanations regarding these will be omitted.

第１の金型２３及び第２の金型２４は、仕上げ鍛造品１０を最終製品の形状及び寸法に整形する。このため、第１の金型２３及び第２の金型２４は、これらの金型全体で、最終製品の形状及び寸法に対応するキャビティを有する。後述する図５及び図６も参照して、第１の金型２３は、全てのジャーナル１１に対応する領域を包含するように配置される。さらに第１の金型２３は、全てのピン１２に対応する領域を包含するように配置される。さらに第１の金型２３は、全てのアーム１３に対応する領域を包含するように配置される。 The first die 23 and the second die 24 shape the finish forged product 10 into the shape and dimensions of the final product. For this reason, the first mold 23 and the second mold 24 have cavities that correspond to the shape and dimensions of the final product. Referring also to FIGS. 5 and 6, which will be described later, the first mold 23 is arranged to include areas corresponding to all the journals 11. Further, the first mold 23 is arranged so as to cover the area corresponding to all the pins 12. Furthermore, the first mold 23 is arranged so as to encompass areas corresponding to all the arms 13.

一方、第２の金型２４は、回転軸Ｘ１方向で互いに隣接するカウンターウエイト１４に対応する領域を包含するように配置される。例えば、図４において、第２の金型２４は、第３～第６カウンターウエイト１４ｃ～１４ｆが位置する手前、第１及び第２カウンターウエイト１４が位置する奥側、及び第７及び第８カウンターウエイト１４が位置する奥側に、それぞれ配置される。 On the other hand, the second mold 24 is arranged so as to include areas corresponding to the counterweights 14 adjacent to each other in the direction of the rotation axis X1. For example, in FIG. 4, the second mold 24 is located at the front where the third to sixth counterweights 14c to 14f are located, at the back where the first and second counterweights 14 are located, and at the seventh and eighth counters. They are respectively arranged on the back side where the weights 14 are located.

第１の金型２３は、第１の上型２３ａと、第１の下型２３ｂと、を有する。すなわち、第１の金型２３は一対からなる。第１の上型２３ａは、ダイクッションプレート２２ａの下面に取り付けられる。第１の下型２３ｂは、ダイクッションプレート２２ｂの上面に取り付けられる。 The first mold 23 has a first upper mold 23a and a first lower mold 23b. That is, the first mold 23 consists of a pair. The first upper die 23a is attached to the lower surface of the die cushion plate 22a. The first lower die 23b is attached to the upper surface of the die cushion plate 22b.

第２の金型２４は、第２の上型２４ａと、第２の下型２４ｂと、を有する。すなわち、第２の金型２４は一対からなる。第２の上型２４ａは、スライド２１ａの下面に取り付けられる。第２の下型２４ｂは、ボルスタ２１ｂの上面に取り付けられる。第２の上型２４ａの型割り面は、第１の上型２３ａの型割り面よりも上方に位置する。第２の下型２４ｂの型割り面は、第１の下型２３ｂの型割り面よりも下方に位置する。 The second mold 24 has a second upper mold 24a and a second lower mold 24b. That is, the second mold 24 consists of a pair. The second upper mold 24a is attached to the lower surface of the slide 21a. The second lower mold 24b is attached to the upper surface of the bolster 21b. The splitting surface of the second upper mold 24a is located above the splitting surface of the first upper mold 23a. The mold splitting surface of the second lower mold 24b is located below the mold splitting surface of the first lower mold 23b.

図５は、第１の金型２３を構成する第１の上型２３ａ及び第２の金型２４を構成する第２の上型２４ａの下面図である。図６は、第１の金型２３を構成する第１の下型２３ｂ及び第２の金型２４を構成する第２の下型２４ｂの上面図である。図７は、図５及び図６の線VII－VIIにおける第１の金型２３及び第２の金型２４の断面図である。図７には、クランクウェブ１５の正面視での輪郭を形成するキャビティが示される。図７では、最終製品であるクランク軸の形状を二点鎖線で示す。 FIG. 5 is a bottom view of a first upper mold 23a constituting the first mold 23 and a second upper mold 24a constituting the second mold 24. FIG. 6 is a top view of a first lower mold 23b constituting the first mold 23 and a second lower mold 24b constituting the second mold 24. FIG. 7 is a cross-sectional view of the first mold 23 and the second mold 24 taken along line VII-VII in FIGS. 5 and 6. FIG. 7 shows a cavity forming the contour of the crank web 15 in front view. In FIG. 7, the shape of the crankshaft, which is the final product, is shown by a two-dot chain line.

図５に示すように、第１の上型２３ａ及び第２の上型２４ａは下面に開放するキャビティを有する。図６に示すように、第１の下型２３ｂ及び第２の下型２４ｂは上面に開放するキャビティを有する。第１の上型２３ａと第１の下型２３ｂが接触し、さらに第２の上型２４ａと第２の下型２４ｂが接触するとき、第１の上型２３ａ及び第２の上型２４ａのキャビティと第１の下型２３ｂ及び第２の下型２４ｂのキャビティによって、最終製品のクランク軸の形状及び寸法に対応するキャビティが形成される。 As shown in FIG. 5, the first upper mold 23a and the second upper mold 24a have cavities that open to the bottom surface. As shown in FIG. 6, the first lower mold 23b and the second lower mold 24b have cavities open to the upper surface. When the first upper mold 23a and the first lower mold 23b are in contact with each other, and the second upper mold 24a and the second lower mold 24b are in contact with each other, the first upper mold 23a and the second upper mold 24a are in contact with each other. The cavity and the cavities of the first lower mold 23b and the second lower mold 24b form a cavity corresponding to the shape and dimensions of the crankshaft of the final product.

図５を参照して、第１の上型２３ａのキャビティは、ジャーナル底面２３１を含む。ジャーナル底面２３１は、ジャーナル１１に対応する位置に配置される。ジャーナル底面２３１は、最終製品のジャーナルの形状及び寸法に対応する半円筒状をなす。本実施形態では、第１の上型２３ａのキャビティは、ピン底面２３２を含む。ピン底面２３２は、ピン１２に対応する位置に配置される。ピン底面２３２は、最終製品のピンの形状及び寸法に対応する半円筒状をなす。図６に示す第１の下型２３ｂのキャビティも同様のジャーナル底面２３１及びピン底面２３２を含む。 Referring to FIG. 5, the cavity of the first upper die 23a includes a journal bottom surface 231. The journal bottom surface 231 is arranged at a position corresponding to the journal 11. The journal bottom surface 231 has a semi-cylindrical shape that corresponds to the shape and dimensions of the final product journal. In this embodiment, the cavity of the first upper mold 23a includes a pin bottom surface 232. The pin bottom surface 232 is arranged at a position corresponding to the pin 12. The pin bottom surface 232 has a semi-cylindrical shape that corresponds to the shape and dimensions of the final product pin. The cavity of the first lower die 23b shown in FIG. 6 also includes a similar journal bottom surface 231 and pin bottom surface 232.

さらに、図５を参照して、第２の上型２４ａのキャビティは第１の平面２４３を含む。第１の平面２４３は、カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２に対応する位置に配置される。第２の上型２４ａと第２の下型２４ｂが接触するとき、第１の平面２４３は、カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２と対向する。第１の平面２４３は、仕上げ鍛造品１０の中心軸Ｘ１に垂直な面である。仕上げ鍛造品１０の中心軸Ｘ１に垂直な面は、仕上げ鍛造品１０の中心軸Ｘ１に対して厳密に垂直な面のみならず、当該垂直な面に対して０．５°以下の小さな勾配で傾いた面を含む。すなわち、第１の平面２４３には、仕上げ鍛造品１０の抜け勾配に対応する大きな勾配は与えられていない。別の観点では、第１の平面２４３は平坦な壁面である。図６に示す第２の下型２４ｂのキャビティも同様の第１の平面２４３を含む。 Further, referring to FIG. 5, the cavity of the second upper mold 24a includes a first plane 243. The first plane 243 is arranged at a position corresponding to the surface 142 of the counterweight 14 on the pin 12 side. When the second upper die 24a and the second lower die 24b come into contact, the first plane 243 faces the surface 142 of the counterweight 14 on the pin 12 side. The first plane 243 is a plane perpendicular to the central axis X1 of the finished forged product 10. The plane perpendicular to the central axis X1 of the finished forged product 10 is not only a strictly perpendicular plane to the central axis X1 of the finished forged product 10, but also a small slope of 0.5° or less with respect to the perpendicular plane. Including tilted surfaces. That is, the first plane 243 is not provided with a large slope corresponding to the draft of the finished forging 10. In another aspect, the first plane 243 is a flat wall surface. The cavity of the second lower mold 24b shown in FIG. 6 also includes a similar first plane 243.

さらに、図５を参照して、第２の上型２４ａのキャビティは第２の平面２４４を含む。第２の平面２４４は、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１に対応する位置に配置される。第２の上型２４ａと第２の下型２４ｂが接触するとき、第２の平面２４４は、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１と対向する。第２の平面２４４は、仕上げ鍛造品１０の中心軸Ｘ１に垂直な面である。すなわち、第２の平面２４４には、仕上げ鍛造品１０の抜け勾配に対応する勾配は与えられていない。別の観点では、第２の平面２４４は平坦な壁面である。図６に示す第２の下型２４ｂのキャビティも同様の第２の平面２４４を含む。 Further, referring to FIG. 5, the cavity of the second upper mold 24a includes a second flat surface 244. The second plane 244 is arranged at a position corresponding to the surface 141 of the counterweight 14 on the journal 11 side. When the second upper die 24a and the second lower die 24b are in contact, the second plane 244 faces the surface 141 of the counterweight 14 on the journal 11 side. The second plane 244 is a plane perpendicular to the central axis X1 of the finished forged product 10. That is, the second plane 244 is not provided with a slope corresponding to the draft of the finished forging 10. In another aspect, second plane 244 is a flat wall surface. The cavity of the second lower mold 24b shown in FIG. 6 also includes a similar second plane 244.

図７を参照して、第２の上型２４ａのキャビティはカウンターウエイト底面２４５を含む。カウンターウエイト底面２４５は、カウンターウエイト１４に対応する位置に配置される。カウンターウエイト底面２４５は、最終製品のカウンターウエイトの形状及び寸法に対応する形状及び寸法を有する。より具体的には、カウンターウエイト底面２４５は、外側底面２４５ａと、端側底面２４５ｂと、内側底面２４５ｃと、を有する。外側底面２４５ａの形状及び寸法は、カウンターウエイト１４の外側面１４３ａの形状及び寸法と一致する。端側底面２４５ｂの形状及び寸法は、カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂの形状及び寸法と一致する。内側底面２４５ｃの形状及び寸法は、カウンターウエイト１４の内側面１４３ｃの形状及び寸法と一致する。第２の下型２４ｂのキャビティも同様のカウンターウエイト底面２４５（外側底面２４５ａ、端側底面２４５ｂ及び内側底面２４５ｃ）を含む。 Referring to FIG. 7, the cavity of the second upper mold 24a includes a counterweight bottom surface 245. The counterweight bottom surface 245 is arranged at a position corresponding to the counterweight 14. The counterweight bottom surface 245 has a shape and dimensions that correspond to the shape and dimensions of the final product counterweight. More specifically, the counterweight bottom surface 245 has an outer bottom surface 245a, an end side bottom surface 245b, and an inner bottom surface 245c. The shape and dimensions of the outer bottom surface 245a match the shape and dimensions of the outer surface 143a of the counterweight 14. The shape and dimensions of the end side bottom surface 245b match the shape and dimensions of the end side surface 143b of the counterweight 14. The shape and dimensions of the inner bottom surface 245c match the shape and dimensions of the inner surface 143c of the counterweight 14. The cavity of the second lower mold 24b also includes a similar counterweight bottom surface 245 (outer bottom surface 245a, end side bottom surface 245b, and inner bottom surface 245c).

次に、図８Ａ～図１０を参照して、加工装置２０を用いて、バリなしの仕上げ鍛造品１０を整形する方法について説明する。図８Ａ～図１０は、工程（ｃ）で仕上げ鍛造品１０を整形する際、加工装置２０の動作を説明するための模式図である。 Next, with reference to FIGS. 8A to 10, a method for shaping a burr-free finish forged product 10 using the processing device 20 will be described. 8A to 10 are schematic diagrams for explaining the operation of the processing device 20 when shaping the finished forged product 10 in step (c).

図８Ａに示すように、まず、バリなしの仕上げ鍛造品１０を加工装置２０内に配置する。仕上げ鍛造品１０は、第１の下型２３ｂのキャビティ上に載置される。このとき、第１の下型２３ｂの型割り面（水平面）上にカウンターウエイト１４の縦軸Ｚ（図２）が位置する。カウンターウエイト１４は、中心軸Ｘ１の手前又は奥に位置付けられる。すなわち、カウンターウエイト１４の幅方向は上下方向（鉛直方向）に位置する。 As shown in FIG. 8A, first, the finish forged product 10 without burrs is placed in the processing device 20. The finished forged product 10 is placed on the cavity of the first lower die 23b. At this time, the vertical axis Z (FIG. 2) of the counterweight 14 is located on the mold dividing surface (horizontal surface) of the first lower mold 23b. The counterweight 14 is positioned in front of or behind the central axis X1. That is, the width direction of the counterweight 14 is located in the up-down direction (vertical direction).

図８Ａの例では、第３～第６カウンターウエイト１４ｃ～１４ｆが中心軸Ｘ１よりも手前に位置付けられている。残りのカウンターウエイト１４は、中心軸Ｘ１よりも奥に位置付けられている。このため、第２の金型２４は、中心軸Ｘ１の手前と奥にそれぞれ配置されている。 In the example of FIG. 8A, the third to sixth counterweights 14c to 14f are positioned in front of the central axis X1. The remaining counterweights 14 are positioned further back than the central axis X1. Therefore, the second mold 24 is placed in front and behind the central axis X1, respectively.

加工装置２０内に仕上げ鍛造品１０を配置したら、スライド２１ａを下降させる。これにより、図８Ｂ及び図９Ａに示すように、ダイクッションプレート２２ａ、第１の上型２３ａ及び第２の上型２４ａが下降し、まず第１の上型２３ａが第１の下型２３ｂに接触する。これにより、第１の金型２３が閉じられる。このとき、仕上げ鍛造品１０のジャーナル１１は、ジャーナル底面２３１により、カウンターウエイト１４の幅方向に沿って押圧される。さらに、仕上げ鍛造品１０のピン１２は、ピン底面２３２によって押圧される。これにより、仕上げ鍛造品１０の曲がりが矯正される。一方、第２の上型２４ａは第２の下型２４ｂと接触していない。すなわち、仕上げ鍛造品１０のカウンターウエイト１４は第２の金型２４から離間している。 After placing the finished forged product 10 in the processing device 20, the slide 21a is lowered. As a result, as shown in FIGS. 8B and 9A, the die cushion plate 22a, the first upper mold 23a, and the second upper mold 24a are lowered, and the first upper mold 23a is first transferred to the first lower mold 23b. Contact. As a result, the first mold 23 is closed. At this time, the journal 11 of the finished forged product 10 is pressed along the width direction of the counterweight 14 by the journal bottom surface 231. Further, the pin 12 of the finished forged product 10 is pressed by the pin bottom surface 232. As a result, the bending of the finished forged product 10 is corrected. On the other hand, the second upper mold 24a is not in contact with the second lower mold 24b. That is, the counterweight 14 of the finished forged product 10 is spaced apart from the second mold 24.

スライド２１ａをさらに下降させると、伸張状態にあった弾性部材２５ａ，２５ｂが圧縮される。これにより、図８Ｃ及び図９Ｂに示すように、第１の上型２３ａが第１の下型２３ｂに接触した状態のまま、第２の上型２４ａが下降して第２の下型２４ｂに接触する。これにより、第２の金型２４が閉じられる。このとき、仕上げ鍛造品１０のカウンターウエイト１４は、第２の金型２４のカウンターウエイト底面２４５により、カウンターウエイト１４の幅方向に沿って圧下される。厳密には、仕上げ鍛造品１０の余肉部１８が圧下される。 When the slide 21a is further lowered, the elastic members 25a and 25b, which were in the expanded state, are compressed. As a result, as shown in FIGS. 8C and 9B, the second upper mold 24a is lowered to the second lower mold 24b while the first upper mold 23a remains in contact with the first lower mold 23b. Contact. This closes the second mold 24. At this time, the counterweight 14 of the finished forged product 10 is rolled down along the width direction of the counterweight 14 by the counterweight bottom surface 245 of the second mold 24. Strictly speaking, the extra wall portion 18 of the finished forged product 10 is rolled down.

図９Ａ～図１０は、第２の金型２４による余肉部１８の圧下の様子を説明するための模式図である。図９Ａには、余肉部の圧下前の様子が示される。図９Ｂ及び図１０には、加工後の様子が示される。図１０は、図９Ｂの線X－Xにおける断面図である。図９Ｂでは、加工前の余肉部１８を二点鎖線で示す。 9A to 10 are schematic diagrams for explaining how the excess thickness portion 18 is rolled down by the second mold 24. FIG. FIG. 9A shows the state of the excess thickness before being rolled down. FIGS. 9B and 10 show the state after processing. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 9B. In FIG. 9B, the surplus portion 18 before processing is indicated by a chain double-dashed line.

図９Ａ及び図９Ｂを参照して、第２の上型２４ａの下降に伴い、カウンターウエイト底面２４５のうちの外側底面２４５ａが余肉部１８に接触し、その余肉部１８を圧下する。このとき、余肉部１８には、外側底面２４５ａからカウンターウエイト１４に向けて圧力が与えられる。カウンターウエイト１４の内側面１４３ｃは第２の金型２４の内側底面２４５ｃによって拘束され、カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂは第２の金型２４の端側底面２４５ｂによって拘束される。これにより、余肉部１８の材料は、カウンターウエイト１４に向けて流動し、カウンターウエイト１４の端部１４ｓに流入する（図９Ｂ中の矢印参照）。その結果、図１０に示すように、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが回転軸Ｘ１方向に膨らみ、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化される。すなわち、カウンターウエイト１４の厚みが均一化される。 Referring to FIGS. 9A and 9B, as the second upper die 24a descends, the outer bottom surface 245a of the counterweight bottom surface 245 comes into contact with the excess wall portion 18 and rolls down the excess wall portion 18. At this time, pressure is applied to the extra wall portion 18 from the outer bottom surface 245a toward the counterweight 14. The inner side surface 143c of the counterweight 14 is restrained by the inner bottom surface 245c of the second mold 24, and the end side surface 143b of the counterweight 14 is restrained by the end side bottom surface 245b of the second mold 24. As a result, the material of the surplus portion 18 flows toward the counterweight 14 and flows into the end portion 14s of the counterweight 14 (see the arrow in FIG. 9B). As a result, as shown in FIG. 10, the end portion 14s of the counterweight 14 bulges in the direction of the rotation axis X1, and the end portion 14s of the counterweight 14 becomes thicker. That is, the thickness of the counterweight 14 is made uniform.

その際、カウンターウエイト１４における回転軸Ｘ１方向に膨らんだ端部１４ｓは、第１の平面２４３に接触する。これにより、端部１４ｓのピン１２側に向かう膨らみ変形が第１の平面２４３によって制限される。すなわち、端部１４ｓの過剰な膨らみ変形が抑えられる。このため、カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２の寸法精度が確実に確保される。 At this time, the end portion 14s of the counterweight 14 bulging in the direction of the rotation axis X1 contacts the first plane 243. As a result, the first plane 243 limits the bulging deformation of the end portion 14s toward the pin 12 side. That is, excessive bulging deformation of the end portion 14s is suppressed. Therefore, the dimensional accuracy of the surface 142 of the counterweight 14 on the pin 12 side is ensured.

また、カウンターウエイト１４における回転軸Ｘ１方向に膨らんだ端部１４ｓは、第２の平面２４４に接触する。これにより、端部１４ｓのジャーナル１１側に向かう膨らみ変形が第２の平面２４４によって制限される。すなわち、端部１４ｓの過剰な膨らみ変形が抑えられる。このため、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１の寸法精度が確実に確保される。 Further, the end portion 14s of the counterweight 14 that bulges in the direction of the rotation axis X1 contacts the second plane 244. As a result, the second plane 244 limits the bulging deformation of the end portion 14s toward the journal 11 side. That is, excessive bulging deformation of the end portion 14s is suppressed. Therefore, the dimensional accuracy of the surface 141 of the counterweight 14 on the journal 11 side is ensured.

このように第２の金型２４が閉じられた後、スライド２１ａを上昇させる。これにより、第２の上型２４ａが第２の下型２４ｂから離間し、さらに第１の上型２３ａが第１の下型２３ｂから離間する。その後、加工装置２０から仕上げ鍛造品１０を取り出す。これにより、工程（ｃ）における仕上げ鍛造品１０の整形が完了する。 After the second mold 24 is closed in this manner, the slide 21a is raised. As a result, the second upper mold 24a is separated from the second lower mold 24b, and the first upper mold 23a is further separated from the first lower mold 23b. Thereafter, the finished forged product 10 is taken out from the processing device 20. This completes the shaping of the finished forged product 10 in step (c).

図１１及び図１２は、それぞれ、工程（ｃ）の後のクランクウェブ１５の背面図及び底面図である。図１１及び図１２を参照して、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが回転軸Ｘ１方向に膨らんでいる。すなわち、カウンターウエイト１４の端部１４ｓにおいて、ジャーナル１１側及びピン１２側それぞれの表面１４１，１４２から抜け勾配がなくなり、厚みが増量されている。別の観点では、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化されている。 11 and 12 are a rear view and a bottom view, respectively, of the crank web 15 after step (c). Referring to FIGS. 11 and 12, the end portion 14s of the counterweight 14 is bulged in the direction of the rotation axis X1. That is, at the end portion 14s of the counterweight 14, there is no draft slope from the surfaces 141 and 142 on the journal 11 side and the pin 12 side, respectively, and the thickness is increased. From another point of view, the end portion 14s of the counterweight 14 is thickened.

［本実施形態の効果］
本実施形態によるクランク軸の製造方法では、バリを除去した後の仕上げ鍛造品１０に整形を行う。このとき、カウンターウエイト１４の端部１４ｓから突出する余肉部１８を第２の金型２４によって圧下する。これにより、余肉部１８の材料がカウンターウエイト１４の端部１４ｓに流入し、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化される。この場合、カウンターウエイト１４の重心が回転軸Ｘ１から遠ざかり、回転軸Ｘ１回りにおけるカウンターウエイト１４のモーメントが大きくなる。このため、カウンターウエイト１４を増量せずに所望のモーメントを確保することが可能となり、カウンターウエイト１４のモーメント確保及び軽量化の双方を実現することができる。 [Effects of this embodiment]
In the crankshaft manufacturing method according to the present embodiment, the finished forged product 10 after removing burrs is shaped. At this time, the extra wall portion 18 protruding from the end portion 14s of the counterweight 14 is rolled down by the second mold 24. As a result, the material of the excess wall portion 18 flows into the end portion 14s of the counterweight 14, and the end portion 14s of the counterweight 14 is thickened. In this case, the center of gravity of the counterweight 14 moves away from the rotation axis X1, and the moment of the counterweight 14 around the rotation axis X1 increases. Therefore, it is possible to secure a desired moment without increasing the weight of the counterweight 14, and it is possible to both secure the moment and reduce the weight of the counterweight 14.

［本実施形態の変形例１］
図１３～図１５を参照して、本実施形態の変形例１によるクランク軸の製造方法について説明する。図１３及び図１４は、工程（ｃ）で使用される加工装置２０に含まれる第１の金型２３及び第２の金型２４の模式図である。図１３には、第１の上型２３ａ及び第２の上型２４ａの下面図が示される。図１４には、第１の下型２３ｂ及び第２の下型２４ｂの上面図が示される。図１５は、第２の金型２４による余肉部１８の圧下の様子を説明するための模式図である。図１５には、加工後の様子が示される。 [Modification 1 of this embodiment]
A method for manufacturing a crankshaft according to modification example 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 15. 13 and 14 are schematic diagrams of a first mold 23 and a second mold 24 included in the processing apparatus 20 used in step (c). FIG. 13 shows a bottom view of the first upper mold 23a and the second upper mold 24a. FIG. 14 shows a top view of the first lower mold 23b and the second lower mold 24b. FIG. 15 is a schematic diagram for explaining how the excess thickness portion 18 is rolled down by the second mold 24. As shown in FIG. FIG. 15 shows the state after processing.

図１３に示すように、第２の上型２４ａのキャビティは、第１の平面２３３、及びカウンターウエイト底面２４５（外側底面２４５ａ、端側底面２４５ｂ及び内側底面２４５ｃ）を含む。ただし、第２の上型２４ａのキャビティにおいて、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１に対応する位置は開放されて、大きく凹んでいる。別の観点では、第２の平面のような壁面が設けられていない。図１４に示す第２の下型２４ｂのキャビティも第２の上型２４ａのキャビティと同様である。 As shown in FIG. 13, the cavity of the second upper mold 24a includes a first plane 233 and a counterweight bottom surface 245 (outer bottom surface 245a, end side bottom surface 245b, and inner bottom surface 245c). However, in the cavity of the second upper die 24a, a position corresponding to the surface 141 of the counterweight 14 on the journal 11 side is open and largely recessed. In another aspect, a wall surface like the second plane is not provided. The cavity of the second lower mold 24b shown in FIG. 14 is also similar to the cavity of the second upper mold 24a.

図１５を参照して、工程（ｃ）では、余肉部１８が第２の金型２４によって圧下されたとき、カウンターウエイト１４の端部１４ｓは回転軸Ｘ１方向のジャーナル１１側に自由に膨らむ。この場合であっても、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化される。すなわち、カウンターウエイト１４の厚みが均一化される。 Referring to FIG. 15, in step (c), when the extra wall portion 18 is pressed down by the second mold 24, the end portion 14s of the counterweight 14 freely swells toward the journal 11 side in the direction of the rotation axis X1. . Even in this case, the end portion 14s of the counterweight 14 is made thicker. That is, the thickness of the counterweight 14 is made uniform.

［本実施形態の変形例２］
図１６～図１８を参照して、本実施形態の変形例２によるクランク軸の製造方法について説明する。図１６及び図１７は、工程（ｃ）で使用される加工装置２０に含まれる第１の金型２３及び第２の金型２４の模式図である。図１６には、第１の上型２３ａ及び第２の上型２４ａの下面図が示される。図１７には、第１の下型２３ｂ及び第２の下型２４ｂの上面図が示される。図１８は、第２の金型２４による余肉部１８の圧下の様子を説明するための模式図である。図１８には、加工後の様子が示される。 [Modification 2 of this embodiment]
A method for manufacturing a crankshaft according to a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 16 to 18. 16 and 17 are schematic diagrams of a first mold 23 and a second mold 24 included in the processing apparatus 20 used in step (c). FIG. 16 shows a bottom view of the first upper mold 23a and the second upper mold 24a. FIG. 17 shows a top view of the first lower mold 23b and the second lower mold 24b. FIG. 18 is a schematic diagram for explaining how the excess thickness portion 18 is rolled down by the second mold 24. As shown in FIG. FIG. 18 shows the state after processing.

図１６に示すように、第２の上型２４ａのキャビティは、カウンターウエイト底面２４５（外側底面２４５ａ、端側底面２４５ｂ及び内側底面２４５ｃ）を含む。ただし、第２の上型２４ａのキャビティにおいて、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１に対応する位置は開放されて、大きく凹んでいる。さらに、第２の上型２４ａのキャビティにおいて、カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２に対応する位置は開放されて、大きく凹んでいる。別の観点では、第１の平面及び第２の平面のような壁面が設けられていない。図１７に示す第２の下型２４ｂのキャビティも第２の上型２４ａのキャビティと同様である。 As shown in FIG. 16, the cavity of the second upper die 24a includes a counterweight bottom surface 245 (an outer bottom surface 245a, an end-side bottom surface 245b, and an inner bottom surface 245c). However, in the cavity of the second upper die 24a, a position corresponding to the surface 141 of the counterweight 14 on the journal 11 side is open and largely recessed. Further, in the cavity of the second upper mold 24a, a position corresponding to the surface 142 of the counterweight 14 on the pin 12 side is open and largely recessed. In another aspect, walls such as the first plane and the second plane are not provided. The cavity of the second lower mold 24b shown in FIG. 17 is also similar to the cavity of the second upper mold 24a.

図１８を参照して、工程（ｃ）では、余肉部１８が第２の金型２４によって圧下されたとき、カウンターウエイト１４の端部１４ｓは回転軸Ｘ１方向のジャーナル１１側及びピン１２側に自由に膨らむ。この場合であっても、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化される。すなわち、カウンターウエイト１４の厚みが均一化される。 Referring to FIG. 18, in the step (c), when the extra wall portion 18 is rolled down by the second mold 24, the end portion 14s of the counterweight 14 is on the journal 11 side and the pin 12 side in the rotation axis X1 direction. inflates freely. Even in this case, the end portion 14s of the counterweight 14 is made thicker. That is, the thickness of the counterweight 14 is made uniform.

［本実施形態の変形例３］
図１９～図２１を参照して、本実施形態の変形例３によるクランク軸の製造方法について説明する。図１９及び図２０は、工程（ａ）及び（ｂ）を経て得られる仕上げ鍛造品１０の模式図である。図１９には、クランクウェブ１５をジャーナル１１側から見た図が示される。図２０には、クランクウェブ１５をカウンターウエイト１４側から見た図が示される。図２１は、第２の金型２４による余肉部１８の圧下の様子を説明するための模式図である。図２１には、加工後の様子が示される。 [Modification 3 of this embodiment]
A method for manufacturing a crankshaft according to modification 3 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 21. FIGS. 19 and 20 are schematic diagrams of the finished forged product 10 obtained through steps (a) and (b). FIG. 19 shows a diagram of the crank web 15 viewed from the journal 11 side. FIG. 20 shows a diagram of the crank web 15 viewed from the counterweight 14 side. FIG. 21 is a schematic diagram for explaining how the excess thickness portion 18 is rolled down by the second mold 24. As shown in FIG. FIG. 21 shows the state after processing.

図１９及び図２０に示すように、余肉部１８は、さらに、カウンターウエイト１４の幅方向の両端部１４ｓそれぞれから幅方向の外側に突出する。すなわち、余肉部１８は、カウンターウエイト１４の外側面１４３ａのうちの端側面１４３ｂ近傍にのみならず、カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂにも設けられる。 As shown in FIGS. 19 and 20, the excess portion 18 further protrudes outward in the width direction from both ends 14s of the counterweight 14 in the width direction. That is, the excess thickness portion 18 is provided not only near the end side surface 143b of the outer surface 143a of the counterweight 14 but also on the end side surface 143b of the counterweight 14.

図２１を参照して、工程（ｃ）では、第２の上型２４ａの下降に伴い、カウンターウエイト底面２４５のうちの外側底面２４５ａ及び端側底面２４５ｂが余肉部１８に接触し、その余肉部１８を圧下する。このとき、余肉部１８には、外側底面２４５ａ及び端側底面２４５ｂからカウンターウエイト１４に向けて圧力が与えられる。カウンターウエイト１４の内側面１４３ｃは第２の金型２４の内側底面２４５ｃによって拘束される。これにより、余肉部１８の材料は、カウンターウエイト１４に向けて流動し、カウンターウエイト１４の端部１４ｓに広範囲に流入する（図２１中の矢印参照）。その結果、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが回転軸Ｘ１方向に広範囲に膨らみ、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが広範囲に厚肉化される。すなわち、カウンターウエイト１４の厚みが一層均一化される。このため、本実施形態の効果が一層効果的に発現する。 Referring to FIG. 21, in step (c), as the second upper die 24a descends, the outer bottom surface 245a and the end side bottom surface 245b of the counterweight bottom surface 245 come into contact with the excess wall portion 18, The meat part 18 is rolled down. At this time, pressure is applied to the extra wall portion 18 from the outer bottom surface 245a and the end side bottom surface 245b toward the counterweight 14. The inner surface 143c of the counterweight 14 is restrained by the inner bottom surface 245c of the second mold 24. As a result, the material of the surplus portion 18 flows toward the counterweight 14 and widely flows into the end portion 14s of the counterweight 14 (see the arrow in FIG. 21). As a result, the end portion 14s of the counterweight 14 swells over a wide range in the direction of the rotation axis X1, and the end portion 14s of the counterweight 14 is thickened over a wide range. That is, the thickness of the counterweight 14 is made more uniform. Therefore, the effects of this embodiment are more effectively exhibited.

その他、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

１０：仕上げ鍛造品
１１：ジャーナル
１２：ピン
１３：アーム
１４：カウンターウエイト
１４ｓ：端部
１４３ａ：外側面
１４３ｂ：端側面
１４３ｃ：内側面
１５：クランクウェブ
１８：余肉部
２０：加工装置
２３：第１の金型
２３ａ：第１の上型
２３ｂ：第１の下型
２３１：ジャーナル底面
２３２：ピン底面
２４：第２の金型
２４ａ：第２の上型
２４ｂ：第２の下型
２４３：第１の平面
２４４：第２の平面
２４５：カウンターウエイト底面
２４５ａ：外側底面
２４５ｂ：端側底面
２４５ｃ：内側底面
２５ａ，２５ｂ：弾性部材
10: Finished forged product 11: Journal 12: Pin 13: Arm 14: Counterweight 14s: End 143a: Outer surface 143b: End surface 143c: Inner surface 15: Crank web 18: Extra thickness 20: Processing device 23: No. 1 mold 23a: First upper mold 23b: First lower mold 231: Journal bottom surface 232: Pin bottom surface 24: Second mold 24a: Second upper mold 24b: Second lower mold 243: Second mold 1 plane 244: Second plane 245: Counterweight bottom surface 245a: Outside bottom surface 245b: End side bottom surface 245c: Inside bottom surface 25a, 25b: Elastic member

Claims

クランク軸の製造方法であって、
（ａ）型鍛造によって、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する工程であって、前記仕上げ鍛造品は、ジャーナルと、ジャーナルに対して偏心したピンと、前記ジャーナルと前記ピンとを連結するアームと、前記アームに連結されたカウンターウエイトと、前記カウンターウエイトの幅方向の端部から前記カウンターウエイトの長手方向の外側に突出する余肉部と、を有する工程と、
（ｂ）前記仕上げ鍛造品から前記バリを除去する工程と、
（ｃ）前記バリが除去された前記仕上げ鍛造品を整形する工程であって、一対の第１の金型を用いて、前記カウンターウエイトの前記幅方向に沿って前記ジャーナルを押圧することにより、前記仕上げ鍛造品の曲がりを矯正し、さらに、一対の第２の金型を用いて、前記カウンターウエイトの前記幅方向に沿って前記余肉部を圧下することにより、前記余肉部の材料を前記カウンターウエイトの前記端部に流入させる工程と、を備え、
前記第２の金型のキャビティは、前記カウンターウエイトの前記ピン側の表面と対向し、前記仕上げ鍛造品の中心軸に垂直な第１の平面と、前記カウンターウエイトの前記ジャーナル側の表面と対向し、前記仕上げ鍛造品の前記中心軸に垂直な第２の平面とを含み、
前記工程（ｃ）では、前記カウンターウエイトのうちで前記材料が流入した前記端部が前記第１の平面と前記第２の平面に接触する、製造方法。 A method for manufacturing a crankshaft, the method comprising:
(a) A step of forming a finish forged product with burrs by die forging, the finish forging including a journal, a pin eccentric to the journal, an arm connecting the journal and the pin, and the a step of comprising: a counterweight connected to an arm; and an excess portion protruding outward in the longitudinal direction of the counterweight from an end in the width direction of the counterweight;
(b) removing the burr from the finish forging;
(c) a step of shaping the finished forged product from which the burr has been removed, by pressing the journal along the width direction of the counterweight using a pair of first dies; The bending of the finished forged product is corrected, and the material of the excess thickness is reduced by pressing down the excess thickness along the width direction of the counterweight using a pair of second dies. flowing into the end of the counterweight ,
The cavity of the second mold faces a surface of the counterweight on the pin side, a first plane perpendicular to the central axis of the finished forging, and a surface of the counterweight on the journal side. and a second plane perpendicular to the central axis of the finish forging,
In the step (c), the end portion of the counterweight into which the material has flowed is in contact with the first plane and the second plane .

請求項１に記載の製造方法であって、
前記工程（ａ）では、前記余肉部はさらに、前記カウンターウエイトの前記幅方向の前記端部から前記カウンターウエイトの前記幅方向の外側に突出する、製造方法。 The manufacturing method according to claim 1 ,
In the step (a), the extra wall portion further protrudes outward in the width direction of the counterweight from the end portion in the width direction of the counterweight.