JP2013237065A

JP2013237065A - Method of manufacturing crankshaft and crankshaft

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Publication number: JP2013237065A
Application number: JP2012111269A
Authority: JP
Inventors: Hyoji Yoshimura; 豹治吉村
Original assignee: YOSHIMURA COMPANY KK
Current assignee: YOSHIMURA COMPANY KK
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2032-05-15
Also published as: JP5246898B1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of easily manufacturing a crankshaft that has a large diameter eccentric part and a hollow part penetrating both ends.SOLUTION: A crankshaft includes: a shaft part; a large diameter eccentric part whose diameter is larger than the shaft part and is eccentric from the shaft part; and a hollow hole that penetrates both ends. For manufacturing the crankshaft, a hollow pipe having a hollow hole that penetrates both ends is prepared. Subsequently, a projected part whose outer and inner peripheral surfaces are projected outwardly is formed by performing upset forging on the prepared hollow pipe, and the large diameter eccentric part having the hollow hole is formed by performing the upset forging on the projected part.

Description

この発明は、中空クランクシャフトの製造方法に関し、特に、ロータリ圧縮機構を有する圧縮機に使用される中空クランクシャフトの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a hollow crankshaft, and more particularly to a method for manufacturing a hollow crankshaft used in a compressor having a rotary compression mechanism.

近年、給湯器などのエネルギー効率の高い熱源として、大気の熱（空気熱）を移動させて熱源とするヒートポンプが注目されている。一般的に利用されている蒸気圧縮ヒートポンプ（以下、単に「ヒートポンプ」と呼ぶ）では、液化した熱媒体（「冷媒」とも呼ばれる）を蒸発器で気化させることにより熱を吸収し、気化した熱媒体を圧縮した後、圧縮された熱媒体を凝縮器で液化することにより熱を放出する一連の熱サイクルにより熱の移動が行われる。このようなヒートポンプでは熱媒体を圧縮するために種々の圧縮機が用いられているが、圧縮機はその方式ごとに異なる特性を有している。 2. Description of the Related Art In recent years, a heat pump that uses atmospheric heat (air heat) as a heat source has attracted attention as a heat source with high energy efficiency such as a water heater. In a generally used vapor compression heat pump (hereinafter simply referred to as “heat pump”), a vaporized heat medium is absorbed by vaporizing a liquefied heat medium (also referred to as “refrigerant”) with an evaporator. After being compressed, heat is transferred by a series of thermal cycles in which heat is released by liquefying the compressed heat medium with a condenser. In such a heat pump, various compressors are used to compress the heat medium, and the compressor has different characteristics for each system.

例えば、ロータリ圧縮機は、押しのけ量を大きくすることが比較的容易であるとともに、動作時の摩擦ロスが小さいという利点を有している反面、圧縮機内での漏れやトルク変動を低減することが難しい。一方、スクロール圧縮機は、圧縮機内での漏れやトルク変動が小さいという利点を有している反面、動作時の摩擦ロスが比較的大きく、また、押しのけ量を大きくすると小型化が困難となる。そこで、小型で高性能な圧縮機を実現するため、ロータリ圧縮機により圧力を高めたガスをスクロール圧縮機によりさらに圧縮することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, a rotary compressor has the advantage that it is relatively easy to increase the displacement and has a small friction loss during operation, but it can reduce leakage and torque fluctuation in the compressor. difficult. On the other hand, the scroll compressor has an advantage that leakage and torque fluctuation in the compressor are small, but on the other hand, the friction loss during operation is relatively large, and if the displacement is increased, it is difficult to reduce the size. Therefore, in order to realize a small and high-performance compressor, it has been proposed to further compress the gas whose pressure has been increased by the rotary compressor using a scroll compressor (see, for example, Patent Document 1).

図７は、このような多段圧縮機９００の一例を示す概略断面図である。多段圧縮機９００は、ロータリ式圧縮機構９１０と、スクロール式圧縮機構９２０と、モータ９３０と、モータ９３０の回転力をロータリ式圧縮機構９１０およびスクロール式圧縮機構９２０に伝達するクランクシャフト９４０とを、密閉されたハウジング９０２内に格納することにより構成されている。ハウジング９０２の底部は、潤滑油を貯留する潤滑油溜まりＯＴとなっている。 FIG. 7 is a schematic sectional view showing an example of such a multistage compressor 900. The multistage compressor 900 includes a rotary compression mechanism 910, a scroll compression mechanism 920, a motor 930, and a crankshaft 940 that transmits the rotational force of the motor 930 to the rotary compression mechanism 910 and the scroll compression mechanism 920. It is configured by storing in a hermetically sealed housing 902. The bottom of the housing 902 is a lubricating oil reservoir OT that stores lubricating oil.

クランクシャフト９４０は、円筒状の軸部９４２と、軸部９４２よりも外径が小さいピン部９４４と、軸部９４２よりも外径が大きいクランク部９４６を有している。軸部９４２は、モータ９３０の回転子９３２に固定されており、ハウジング９０２に固定された固定子９３４に交流電力を供給することにより、軸部９４２の軸線Ａ−Ａを中心に回転する。なお、ピン部９４４は、外径が軸部９４２よりも小さく、その軸線が軸部９４２の軸線Ａ−Ａから偏心しているため、「小径偏心部」とも呼ぶことができる。一方、クランク部９４６は、外径が軸部９４２よりも大きく、その軸線が軸部９４２の軸線Ａ−Ａから偏心しているため、「大径偏心部」とも呼ぶことができる。 The crankshaft 940 includes a cylindrical shaft portion 942, a pin portion 944 having an outer diameter smaller than that of the shaft portion 942, and a crank portion 946 having an outer diameter larger than that of the shaft portion 942. The shaft portion 942 is fixed to the rotor 932 of the motor 930, and rotates around the axis AA of the shaft portion 942 by supplying AC power to the stator 934 fixed to the housing 902. The pin portion 944 has an outer diameter smaller than that of the shaft portion 942, and its axis is eccentric from the axis AA of the shaft portion 942, so that it can also be referred to as a “small diameter eccentric portion”. On the other hand, since the crank portion 946 has an outer diameter larger than that of the shaft portion 942 and its axis is eccentric from the axis AA of the shaft portion 942, it can also be referred to as a “large-diameter eccentric portion”.

ロータリ式圧縮機構９１０は、ハウジング９０２に固定されたシリンダ本体９１２と、シリンダ本体９１２の上下に固定的に配置される上部軸受け９１４および下部軸受け９１６と、ロータ９１８とを有している。シリンダ本体９１２、上部軸受け９１４および下部軸受け９１６は、シリンダ室９１０ａを形成する。ロータ９１８は、クランクシャフト９４０のクランク部９４６に嵌合されており、クランクシャフト９４０の回転に伴ってシリンダ室９１０ａ内で摺動回転する。 The rotary compression mechanism 910 includes a cylinder body 912 fixed to the housing 902, upper bearings 914 and lower bearings 916 that are fixedly disposed above and below the cylinder body 912, and a rotor 918. The cylinder body 912, the upper bearing 914, and the lower bearing 916 form a cylinder chamber 910a. The rotor 918 is fitted in the crank portion 946 of the crankshaft 940, and slides and rotates in the cylinder chamber 910a as the crankshaft 940 rotates.

図７に示すように、クランク部９４６およびロータ９１８は、軸部９４２の軸線Ａ−Ａ（すなわち、クランクシャフト９４０の回転軸Ａ−Ａ）から偏心している。そのため、クランクシャフト９４０が回転すると、ロータ９１８と、シリンダ本体９１２に設けられたブレード（図示しない）とにより形成された空間の容積が変化する。これにより、吸気管９０４からシリンダ室９１０ａに流入した低圧の冷媒ガスが圧縮され、中圧の冷媒ガスがハウジング９０２内に吐出される。 As shown in FIG. 7, the crank portion 946 and the rotor 918 are eccentric from the axis AA of the shaft portion 942 (that is, the rotation axis AA of the crankshaft 940). Therefore, when the crankshaft 940 rotates, the volume of the space formed by the rotor 918 and blades (not shown) provided in the cylinder body 912 changes. As a result, the low-pressure refrigerant gas flowing into the cylinder chamber 910a from the intake pipe 904 is compressed, and the medium-pressure refrigerant gas is discharged into the housing 902.

スクロール式圧縮機構９２０は、固定スクロール９２２と、旋回スクロール９２４と、オルダムリング９２６と、ハウジング９０２に固定されたフレーム９２８とを有している。スクロール式圧縮機構９２０の上部には、吐出カバー９０８が設けられており、この吐出カバー９０８と固定スクロール９２２とにより吐出チャンバ９０８ａが形成される。固定スクロール９２２と旋回スクロール９２４とには、それぞれ対向する面に渦巻き状のラップ９２３，９２５が設けられている。旋回スクロール９２４は、フレーム９２８との間に挟まれたオルダムリング９２６により自転が規制されるとともに、クランクシャフト９４０に設けられたピン部９４４により駆動されることにより、フレーム９２８に固定された固定スクロール９２２に対して公転運動する。 The scroll compression mechanism 920 includes a fixed scroll 922, a turning scroll 924, an Oldham ring 926, and a frame 928 fixed to the housing 902. A discharge cover 908 is provided above the scroll compression mechanism 920, and a discharge chamber 908 a is formed by the discharge cover 908 and the fixed scroll 922. The fixed scroll 922 and the orbiting scroll 924 are provided with spiral wraps 923 and 925 on opposite surfaces, respectively. The orbiting scroll 924 is controlled by an Oldham ring 926 sandwiched between the orbiting frame 924 and the fixed scroll fixed to the frame 928 by being driven by a pin portion 944 provided on the crankshaft 940. Revolves around 922.

旋回スクロール９２４が固定スクロール９２２に対して公転運動すると、固定スクロール９２２に設けられた吸気口９２２ａから供給された冷媒ガスは、外周から内周に向かって移送されるとともに圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール９２２の中央部に設けられた吐出口９２２ｂから吐出される。 When the orbiting scroll 924 revolves with respect to the fixed scroll 922, the refrigerant gas supplied from the air inlet 922a provided in the fixed scroll 922 is transferred from the outer periphery toward the inner periphery and compressed. The compressed refrigerant gas is discharged from a discharge port 922 b provided at the center of the fixed scroll 922.

ロータリ式圧縮機構９１０からハウジング９０２内に吐出された中圧の冷媒ガスは、フレーム９２８に設けられたガス通路９２８ａを介してスクロール式圧縮機構９２０に供給される。スクロール式圧縮機構９２０に供給された中圧の冷媒ガスは、さらに圧縮され、高圧の冷媒ガスが吐出弁９２９を介して吐出チャンバ９０８ａに吐出される。そして、吐出チャンバ９０８ａ内の高圧の冷媒ガスは、吐出カバー９０８に接続された吐出管９０６から吐出される。このようにして、小型で高性能な圧縮機が実現される。 The medium-pressure refrigerant gas discharged from the rotary compression mechanism 910 into the housing 902 is supplied to the scroll compression mechanism 920 through a gas passage 928 a provided in the frame 928. The medium-pressure refrigerant gas supplied to the scroll compression mechanism 920 is further compressed, and the high-pressure refrigerant gas is discharged to the discharge chamber 908a via the discharge valve 929. The high-pressure refrigerant gas in the discharge chamber 908 a is discharged from a discharge pipe 906 connected to the discharge cover 908. In this way, a small and high performance compressor is realized.

図７に示す多段圧縮機９００では、クランクシャフト９４０に一方の端から他方の端まで貫通する中空孔９４８が設けられている。中空孔９４８は、クランク部９４６側の端（以下、「下端」とも呼ぶ）からピン部９４４側に向かって伸びる孔９４８ａと、ピン部９４４側の端（以下、「上端」とも呼ぶ）からクランク部９４６側に向かって伸びる孔９４８ｂとをクランクシャフト９４０内部で接続することにより形成される。このように、クランクシャフト９４０にその両端を貫通する中空孔９４８を設けることにより、潤滑油溜まりＯＴからスクロール式圧縮機構９２０まで潤滑油を供給することが可能となっている。スクロール式圧縮機構９２０に供給された潤滑油は、フレーム９２８に設けられた潤滑油通路９２８ｂを介して潤滑油溜まりＯＴまで落ちていく際に、多段圧縮機９００の各部に行き渡る。 In the multistage compressor 900 shown in FIG. 7, the crankshaft 940 is provided with a hollow hole 948 that penetrates from one end to the other end. The hollow hole 948 includes a hole 948a extending from the end on the crank portion 946 side (hereinafter also referred to as “lower end”) toward the pin portion 944 side, and an end on the pin portion 944 side (hereinafter also referred to as “upper end”). It is formed by connecting a hole 948b extending toward the portion 946 to the inside of the crankshaft 940. As described above, by providing the crankshaft 940 with the hollow holes 948 penetrating both ends, the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil reservoir OT to the scroll compression mechanism 920. The lubricating oil supplied to the scroll compression mechanism 920 reaches each part of the multistage compressor 900 as it falls to the lubricating oil pool OT via the lubricating oil passage 928b provided in the frame 928.

このようなクランクシャフト９４０は、通常、中実丸棒からの削り出しと、ドリルによる穿孔により形成される。具体的には、外径がクランク部９４６よりも大きい中実丸棒から、軸部９４２およびピン部９４４を削り出しにより形成する。次いで、下端から軸線Ａ−Ａ方向にドリルで穿孔して下端側の孔９４８ａを形成し、上端から下端側の孔９４８ａの上端に向かってドリルで穿孔して上端側の孔９４８ｂを形成する。これにより、中空孔９４８を有するクランクシャフト９４０が形成される。 Such a crankshaft 940 is usually formed by cutting out from a solid round bar and drilling with a drill. Specifically, the shaft portion 942 and the pin portion 944 are formed by cutting out a solid round bar having an outer diameter larger than that of the crank portion 946. Next, the lower end side hole 948a is formed by drilling in the direction of the axis AA from the lower end, and the upper end side hole 948b is formed by drilling from the upper end toward the upper end of the lower end side hole 948a. As a result, a crankshaft 940 having a hollow hole 948 is formed.

特開平５−８７０８４号公報JP-A-5-87084 特開２００９−２２６４１０号公報JP 2009-226410 A 特開２０１０−１７２９２６号公報JP 2010-172926 A

図７に示すように、一般的に、クランクシャフト９４０の軸部９４２は、クランクシャフト９４０の長さ方向において大部分を占めている。そのため、下端側の孔９４８ａは、クランクシャフト９４０と同程度の長さとなる。このように長い孔９４８ａをドリルで穿孔した場合、穿孔に要する時間が長くなるとともに、ドリルの消耗が早まる。また、状況によっては、ドリルが折損する可能性も高くなる。このように、クランクシャフト９４０の下端側の孔９４８ａをドリルにより穿孔することは容易ではない。 As shown in FIG. 7, the shaft portion 942 of the crankshaft 940 generally occupies most of the crankshaft 940 in the length direction. Therefore, the hole 948a on the lower end side has the same length as the crankshaft 940. When such a long hole 948a is drilled with a drill, the time required for drilling becomes longer and the wear of the drill is accelerated. Also, depending on the situation, the possibility that the drill breaks increases. Thus, it is not easy to drill the hole 948a on the lower end side of the crankshaft 940 with a drill.

さらに、クランクシャフト９４０の長さ方向において大部分を占める軸部９４２を外径がクランク部９４６よりも大きい中実丸棒から削り出すと、切削屑が大量に発生し、歩留まりが低下する。また、切削量が多くなるため、切削のためのバイトの消耗が早まる虞がある。なお、これらの問題は、多段圧縮機９００用のクランクシャフト９４０のみならず、両端を貫通する中空孔を有するクランクシャフトであれば、小径偏心部と大径偏心部とを有するクランクシャフトや、小径偏心部を有さず大径偏心部を有するクランクシャフトにも共通する。 Further, when the shaft portion 942 that occupies most of the crankshaft 940 in the length direction is cut out from a solid round bar having an outer diameter larger than that of the crank portion 946, a large amount of cutting waste is generated, and the yield decreases. Moreover, since the amount of cutting increases, there is a risk that the cutting tool will be consumed quickly. These problems are not limited to the crankshaft 940 for the multistage compressor 900, but if the crankshaft has a hollow hole penetrating both ends, a crankshaft having a small-diameter eccentric portion and a large-diameter eccentric portion, a small-diameter This is also common to crankshafts that do not have an eccentric part and have a large diameter eccentric part.

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、大径偏心部を有するとともに、両端を貫通する中空孔を有するクランクシャフトをより容易に製造する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides a technique for more easily manufacturing a crankshaft having a large-diameter eccentric portion and a hollow hole penetrating both ends. Objective.

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 In order to achieve at least a part of the above object, the present invention can be realized as the following forms or application examples.

［適用例１］
軸部と、前記軸部よりも外径が大きく前記軸部から偏心した大径偏心部とを有し、両端を貫通する中空孔が設けられたクランクシャフトの製造方法であって、（ａ）両端を貫通する中空孔を有する中空パイプを準備する工程と、（ｂ）前記中空パイプに据え込み鍛造を施すことにより、外周面および内周面が外向きに凸な凸部を形成する工程と、（ｃ）前記凸部に据え込み鍛造を施すことにより、前記中空孔を有する前記大径偏心部を形成する工程とを備える、クランクシャフトの製造方法。 [Application Example 1]
A method of manufacturing a crankshaft having a shaft portion and a large-diameter eccentric portion having an outer diameter larger than that of the shaft portion and decentered from the shaft portion, and provided with a hollow hole penetrating both ends, (a) A step of preparing a hollow pipe having a hollow hole penetrating both ends; and (b) a step of forming a convex portion whose outer peripheral surface and inner peripheral surface are convex outward by performing upset forging on the hollow pipe. And (c) forming the large-diameter eccentric part having the hollow hole by performing upset forging on the convex part.

一般に、据え込み鍛造で大径偏心部を形成する場合、部分的に内向きの応力が被加工材に加わり、大径偏心部が閉塞する虞がある。これに対し、本適用例では、あらかじめ据え込み鍛造により外周面および内周面が外向きに凸な凸部を形成し、さらに、凸部を据え込み鍛造することで大径偏心部を形成している。この場合、大径偏心部を形成する際、凸部では外向きの応力が発生するので、大径偏心部を形成する際の内面が狭窄が抑制される。そのため、素材である中空パイプが有する中空孔の狭窄がクランクシャフトの両端に渉って抑制されるので、大径偏心部を有し、両端を貫通する中空孔が設けられた、クランクシャフトの製造がより容易となる In general, when a large-diameter eccentric portion is formed by upsetting forging, inward stress is partially applied to the workpiece, and the large-diameter eccentric portion may be blocked. On the other hand, in this application example, a convex portion whose outer peripheral surface and inner peripheral surface are outwardly convex is formed by upset forging in advance, and a large-diameter eccentric portion is formed by upsetting the convex portion. ing. In this case, when the large-diameter eccentric portion is formed, outward stress is generated in the convex portion, so that the inner surface when the large-diameter eccentric portion is formed is suppressed from being narrowed. Therefore, the narrowing of the hollow hole of the hollow pipe, which is the material, is suppressed across both ends of the crankshaft. Therefore, the crankshaft is manufactured with a large-diameter eccentric part and a hollow hole penetrating both ends. Is easier

［適用例２］
適用例１記載のクランクシャフトの製造方法であって、前記凸部は、前記据え込み鍛造における加圧方向に向かって外径が大きくなっている、クランクシャフトの製造方法。 [Application Example 2]
It is a manufacturing method of the crankshaft of application example 1, Comprising: The said convex part is a manufacturing method of the crankshaft whose outer diameter is large toward the pressurization direction in the said upset forging.

この適用例によれば、加圧側の金型を変更することにより、凸部の形成と大径偏心部の形成とを行うことができる。そのため、２回の据え込み鍛造を続けて行うことができ、大径偏心部の形成に要する時間を短縮することが可能となる。 According to this application example, the convex part and the large-diameter eccentric part can be formed by changing the mold on the pressing side. Therefore, two upsetting forgings can be performed continuously, and the time required for forming the large-diameter eccentric portion can be shortened.

［適用例３］
適用例１または２記載のクランクシャフトの製造方法であって、前記据え込み鍛造は、熱間で行われる、クランクシャフトの製造方法。 [Application Example 3]
The crankshaft manufacturing method according to Application Example 1 or 2, wherein the upset forging is performed hot.

据え込み鍛造を熱間で行うことにより、大径偏心部を形成する際の成形荷重を低減することができる。 By performing upset forging hot, the molding load at the time of forming the large-diameter eccentric portion can be reduced.

［適用例４］
適用例３記載のクランクシャフトの製造方法であって、前記据え込み鍛造は、前記中空パイプを部分的に加熱することにより行われる、クランクシャフトの製造方法。 [Application Example 4]
The crankshaft manufacturing method according to Application Example 3, wherein the upsetting forging is performed by partially heating the hollow pipe.

この適用例によれば、非加熱部分における変形抵抗が増大し、軸部の内径が縮小することを抑制することができる。 According to this application example, it is possible to suppress the deformation resistance in the non-heated portion from increasing and reducing the inner diameter of the shaft portion.

［適用例５］
適用例１ないし４のいずれか記載のクランクシャフトの製造方法であって、前記クランクシャフトは、さらに、前記軸部よりも外径が小さく前記軸部から偏心した小径偏心部が一方の端部に形成されたクランクシャフトであり、前記工程（ｂ）に先だって、前記中空パイプの前記一方の端部を前記小径偏心部の偏心方向に絞ることにより閉塞部を形成するとともに、前記中空パイプの他方の端部からマンドレルを挿入して前記閉塞部の形成の際に狭窄される前記中空パイプの内面を前記一方の端部側にしごくことにより閉塞孔を形成し、前記工程（ｃ）の後に、前記閉塞部の前記一方の端部から前記閉塞孔の先端に向けて穿孔することにより前記中空孔を有する前記小径偏心部を形成する、クランクシャフトの製造方法。 [Application Example 5]
The crankshaft manufacturing method according to any one of Application Examples 1 to 4, wherein the crankshaft further has a small-diameter eccentric portion having an outer diameter smaller than the shaft portion and eccentric from the shaft portion at one end portion. Prior to the step (b), a closed portion is formed by narrowing the one end portion of the hollow pipe in an eccentric direction of the small diameter eccentric portion, and the other end of the hollow pipe is formed. A closed hole is formed by inserting a mandrel from an end portion and squeezing the inner surface of the hollow pipe narrowed when the closed portion is formed on the one end side, and after the step (c), A method for manufacturing a crankshaft, wherein the small-diameter eccentric portion having the hollow hole is formed by drilling from the one end portion of the closing portion toward the tip of the closing hole.

この適用例によれば、小径偏心部に対応する閉塞部の一方の端から穿孔することにより、両端を貫通するクランクシャフトの中空孔が形成される。一般に、クランクシャフトの小径偏心部は、軸部よりも長さが短いので、閉塞部を穿孔することは容易である。そのため、より容易に両端を貫通する中空孔が設けられたクランクシャフトを製造することが可能となる。 According to this application example, the hollow hole of the crankshaft penetrating both ends is formed by drilling from one end of the closing portion corresponding to the small diameter eccentric portion. In general, the small diameter eccentric portion of the crankshaft is shorter in length than the shaft portion, so that it is easy to perforate the closed portion. Therefore, it becomes possible to manufacture a crankshaft provided with a hollow hole penetrating both ends more easily.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、クランクシャフトの製造方法、その製造方法で製造されたクランクシャフト、そのクランクシャフトを利用したロータリ圧縮機、そのクランクシャフトを利用しロータリ式圧縮機構とスクロール式圧縮機構とを有する多段圧縮機、それらの圧縮機を利用したヒートポンプ等の態様で実現することができる。 Note that the present invention can be realized in various modes. For example, a crankshaft manufacturing method, a crankshaft manufactured by the manufacturing method, a rotary compressor using the crankshaft, a multistage compressor having a rotary compression mechanism and a scroll compression mechanism using the crankshaft, It can implement | achieve in aspects, such as a heat pump using those compressors.

本発明を適用して製造されるクランクシャフトの一例を示す外形図。FIG. 3 is an external view showing an example of a crankshaft manufactured by applying the present invention. クランクシャフトの製造方法の概略を示す工程図。Process drawing which shows the outline of the manufacturing method of a crankshaft. クランクシャフトの製造方法の概略を示す工程図。Process drawing which shows the outline of the manufacturing method of a crankshaft. 中空パイプを閉塞する閉塞工程の具体例を示す工程図。Process drawing which shows the specific example of the obstruction | occlusion process which obstruct | occludes a hollow pipe. 中間材に大径偏心部を形成する据え込み工程の具体例を示す工程図。Process drawing which shows the specific example of the upsetting process which forms a large diameter eccentric part in an intermediate material. 中間材に大径偏心部を形成する据え込み工程の具体例を示す工程図。Process drawing which shows the specific example of the upsetting process which forms a large diameter eccentric part in an intermediate material. 多段圧縮機の一例を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows an example of a multistage compressor.

本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ａ１．クランクシャフトの形状：
Ａ２．製造方法の概略：
Ａ３．閉塞部の形成：
Ａ４．大径偏心部の形成：
Ｂ．変形例： Embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Example:
A1. Crankshaft shape:
A2. Outline of the manufacturing method:
A3. Occlusion formation:
A4. Formation of large diameter eccentric part:
B. Variations:

Ａ１．クランクシャフトの形状：
図１は、本発明を適用して製造されるクランクシャフト１００（図７の９４０に相当する）の一例を示す外形図である。図１（ａ）は、クランクシャフト１００の長さ方向の外形を示している。図１（ｂ）は、クランクシャフト１００を一方の端（先端）から見た外形を示し、図１（ｃ）は、クランクシャフト１００を他方の端（後端）から見た外形を示している。 A1. Crankshaft shape:
FIG. 1 is an outline view showing an example of a crankshaft 100 (corresponding to 940 in FIG. 7) manufactured by applying the present invention. FIG. 1A shows an outer shape of the crankshaft 100 in the length direction. FIG. 1B shows an outer shape of the crankshaft 100 viewed from one end (front end), and FIG. 1C shows an outer shape of the crankshaft 100 viewed from the other end (rear end). .

図１に示すように、クランクシャフト１００は、円筒状の軸部１１０（図７の９４２に相当する）と、先端側に形成されたピン部１２０（図７の９４４に相当する）と、後端側寄りの軸部１１０の中間に形成されたクランク部１３０（図７の９４６に相当する）とを有している。但し、クランク部１３０の位置は、必ずしも後端側寄りにある必要はなく、クランクシャフト１００が使用される装置の構成によって適宜変更される。 As shown in FIG. 1, the crankshaft 100 includes a cylindrical shaft portion 110 (corresponding to 942 in FIG. 7), a pin portion 120 formed on the tip side (corresponding to 944 in FIG. 7), and a rear It has a crank part 130 (corresponding to 946 in FIG. 7) formed in the middle of the shaft part 110 closer to the end side. However, the position of the crank part 130 does not necessarily have to be close to the rear end side, and is appropriately changed depending on the configuration of the device in which the crankshaft 100 is used.

外径が軸部１１０よりも小さいピン部１２０は、その外径の中心（外径中心）が軸部１１０の軸線Ａ−Ａ（図１（ｂ）および（ｃ）では、十字で示す）から所定の偏心方向（図１の例では図の右方向）にずれるように形成されている。外径が軸部１１０よりも大きいクランク部１３０は、クランク主部１３２と、クランク主部１３２の先端側および後端側に設けられたフランジ部１３４と、クランク主部１３２とフランジ部１３４との間に設けられ中間的な形状を有する中間部１３６とにより構成されている。 The pin portion 120 having an outer diameter smaller than that of the shaft portion 110 has an outer diameter center (outer diameter center) from the axis AA of the shaft portion 110 (indicated by a cross in FIGS. 1B and 1C). It is formed so as to deviate in a predetermined eccentric direction (the right direction in the figure in the example of FIG. 1). The crank portion 130 having an outer diameter larger than that of the shaft portion 110 includes a crank main portion 132, a flange portion 134 provided on the front end side and the rear end side of the crank main portion 132, and the crank main portion 132 and the flange portion 134. And an intermediate portion 136 having an intermediate shape provided therebetween.

クランク主部１３２は、その外径中心がピン部１２０の偏心方向と同一方向にずれるように形成されている。図１の例では、ピン部１２０とクランク主部１３２との偏心方向を同一方向としているが、ピン部１２０とクランク主部１３２との偏心方向は、必ずしも同一である必要はない。なお、クランクシャフト１００としては、外径が軸部１１０よりも小さく、偏心したピン部１２０と、外径が軸部１１０よりも大きく、偏心したクランク主部１３２とが設けられておればよく、その形状は種々変更することが可能である。 The crank main portion 132 is formed such that the center of the outer diameter thereof is shifted in the same direction as the eccentric direction of the pin portion 120. In the example of FIG. 1, the eccentric direction of the pin portion 120 and the crank main portion 132 is the same direction, but the eccentric direction of the pin portion 120 and the crank main portion 132 is not necessarily the same. The crankshaft 100 only needs to have an eccentric pin portion 120 having an outer diameter smaller than that of the shaft portion 110 and an eccentric crank main portion 132 having an outer diameter larger than that of the shaft portion 110, The shape can be variously changed.

フランジ部１３４は、上部軸受け９１４および下部軸受け９１６（図７）と接触する部分であり、クランクシャフト１００の回転を円滑にするため、その外径中心がクランクシャフト１００の回転中心である軸部１１０の軸線Ａ−Ａと一致するように形成されている。また、フランジ部１３４の半径は、ロータ９１８（図７）をクランク主部１３２と嵌合させる際の干渉を避けるため、クランク主部１３２の外周面と軸線Ａ−Ａとの最短距離以下に設定される。但し、クランクシャフト１００の回転を円滑にするためには、上部軸受け９１４および下部軸受け９１６と接触するフランジ部１３４の外径を大きくするのが好ましい。そのため、図１の例では、フランジ部１３４の半径をクランク主部１３２の外周面と軸線Ａ−Ａとの最短距離としている。 The flange portion 134 is a portion in contact with the upper bearing 914 and the lower bearing 916 (FIG. 7), and the shaft portion 110 whose outer diameter center is the rotation center of the crankshaft 100 in order to facilitate the rotation of the crankshaft 100. Are formed so as to coincide with the axis AA. Further, the radius of the flange portion 134 is set to be equal to or shorter than the shortest distance between the outer peripheral surface of the crank main portion 132 and the axis AA in order to avoid interference when the rotor 918 (FIG. 7) is fitted to the crank main portion 132. Is done. However, in order to make the rotation of the crankshaft 100 smooth, it is preferable to increase the outer diameter of the flange portion 134 in contact with the upper bearing 914 and the lower bearing 916. Therefore, in the example of FIG. 1, the radius of the flange portion 134 is the shortest distance between the outer peripheral surface of the crank main portion 132 and the axis AA.

クランクシャフト１００には、また、先端と後端とを貫通する中空孔１４０（図７の９４８に相当する）が設けられている。中空孔１４０は、軸線Ａ−Ａに沿って後端から先端に向かって穿孔された中空孔１４２（図７の９４８ａに相当する）と、先端から中空孔１４２の先端部に向かって穿孔された中空孔１４４（図７の９４８ｂに相当する）とがクランクシャフト１００内で接続されることにより構成されている。 The crankshaft 100 is also provided with a hollow hole 140 (corresponding to 948 in FIG. 7) that passes through the front end and the rear end. The hollow hole 140 has a hollow hole 142 (corresponding to 948a in FIG. 7) drilled from the rear end toward the front end along the axis AA, and is drilled from the front end toward the front end of the hollow hole 142. A hollow hole 144 (corresponding to 948 b in FIG. 7) is connected in the crankshaft 100.

Ａ２．製造方法の概略：
図２および図３は、クランクシャフトの製造方法の概略を示す工程図である。図２（ａ）ないし図３（ｂ）は、クランクシャフト１００を製造する各工程における部材の断面形状を示しており、図中の二点鎖線は、次の工程における部材の断面形状を示している。 A2. Outline of the manufacturing method:
2 and 3 are process diagrams showing an outline of a method for manufacturing a crankshaft. 2A to 3B show the cross-sectional shape of the member in each step of manufacturing the crankshaft 100, and the two-dot chain line in the drawing shows the cross-sectional shape of the member in the next step. Yes.

本実施例では、まず、クランクシャフト１００の素材として中空パイプ１００ａが準備される（図２（ａ））。中空パイプ１００ａは、外径がクランクシャフト１００の軸部１１０よりもやや大きく、両端を貫通する中空孔１４０ａの内径が軸部１１０に設けられた中空孔１４２（図７の９４８ａに相当する）と同径の円筒状の金属部材である。準備される中空パイプ１００ａの長さは、クランクシャフト１００よりも長く設定される。なお、中空パイプ１００ａの材質は、製造工程に対する適性や最終的なクランクシャフト１００の強度等を考慮して適宜選択される。後述するように、本実施例では、製造工程において熱間鍛造を行うため、熱間鍛造に適し強度の高い構造用クロム鋼（ＳＣＲ４５０Ｂ）を用いている。 In the present embodiment, first, a hollow pipe 100a is prepared as a material for the crankshaft 100 (FIG. 2A). The hollow pipe 100a has a slightly larger outer diameter than the shaft portion 110 of the crankshaft 100, and a hollow hole 142 (corresponding to 948a in FIG. 7) in which the inner diameter of the hollow hole 140a penetrating both ends is provided in the shaft portion 110. It is a cylindrical metal member having the same diameter. The length of the prepared hollow pipe 100 a is set longer than that of the crankshaft 100. The material of the hollow pipe 100a is appropriately selected in consideration of suitability for the manufacturing process, final strength of the crankshaft 100, and the like. As will be described later, in the present example, in order to perform hot forging in the manufacturing process, structural chromium steel (SCR450B) having high strength suitable for hot forging is used.

次いで、詳細については後述するが、熱間鍛造を行うことにより、中空パイプ１００ａの先端をピン部１２０の偏心方向に絞ることにより閉塞する（図２（ｂ））。本実施例では、絞られた先端側における軸線Ａ−Ａに垂直な面の断面形状（絞り形状）を円形としている。これにより、クランクシャフト１００の中空孔１４２と略同形状の閉塞孔１４２ｂが設けられた軸部１１０ｂと、外径中心が軸線Ａ−Ａからずれた略円柱形状の閉塞部１２０ｂとを有する略円筒状の中間材１００ｂが得られる。なお、絞り形状は、必ずしも円形である必要はなく、楕円や多角形等、種々の形状とすることができる。 Next, although details will be described later, by performing hot forging, the tip of the hollow pipe 100a is closed in the eccentric direction of the pin portion 120 (FIG. 2B). In the present embodiment, the cross-sectional shape (drawing shape) of the surface perpendicular to the axis AA on the narrowed tip side is circular. Thereby, the substantially cylindrical shape which has the axial part 110b provided with the obstruction | occlusion hole 142b substantially the same shape as the hollow hole 142 of the crankshaft 100, and the substantially columnar obstruction | occlusion part 120b in which the outer diameter center shifted | deviated from axis AA. A shaped intermediate material 100b is obtained. The aperture shape does not necessarily have to be a circle, and can be various shapes such as an ellipse and a polygon.

閉塞部１２０ｂの円柱部分の外径（絞り径）は、クランクシャフト１００のピン部１２０の形状や、中空パイプ１００ａの形状等により決定される。具体的には、ピン部１２０は、閉塞部１２０ｂの外周を切削することにより形成されるので、絞り径の下限は、ピン部１２０の外径となる。また、先端側を十分に閉塞させるため、絞り径の上限は、円柱部分の断面積が中空パイプ１００ａの断面積よりも小さくなる外径となる。なお、ここで断面積とは、軸線Ａ−Ａに垂直な面における断面積をいう。一般に、絞り径は、これらの上限および下限の間で適宜設定できるが、絞り径を小さくするほど、先端側が十分に閉塞されるが、成形荷重が大きくなる。絞り径は、このような特性を考慮して決定される。 The outer diameter (throttle diameter) of the cylindrical portion of the closing portion 120b is determined by the shape of the pin portion 120 of the crankshaft 100, the shape of the hollow pipe 100a, and the like. Specifically, since the pin portion 120 is formed by cutting the outer periphery of the closing portion 120b, the lower limit of the diameter of the drawing is the outer diameter of the pin portion 120. Further, in order to sufficiently close the distal end side, the upper limit of the diameter of the throttle is an outer diameter in which the cross-sectional area of the cylindrical portion is smaller than the cross-sectional area of the hollow pipe 100a. Here, the cross-sectional area refers to a cross-sectional area in a plane perpendicular to the axis AA. In general, the aperture diameter can be appropriately set between these upper and lower limits. However, as the aperture diameter is reduced, the tip side is sufficiently closed, but the molding load increases. The aperture diameter is determined in consideration of such characteristics.

詳細については後述するが、閉塞部１２０ｂが形成された中間材１００ｂに、さらに、熱間据え込み鍛造を施すことにより、クランク部１３０の荒地となる大径偏心部１３０ｃを有する中間材１００ｃが得られる（図３（ａ））。なお、据え込み鍛造で大径偏心部１３０ｃを形成した場合、大径偏心部１３０ｃの内面は、若干変形する。但し、後述する大径偏心部１３０ｃの形成方法を用いることにより、内面の変形量を十分に小さくすることができる。 Although details will be described later, the intermediate material 100c having the large-diameter eccentric portion 130c serving as the rough ground of the crank portion 130 is obtained by further performing hot upset forging on the intermediate material 100b in which the closing portion 120b is formed. (FIG. 3A). When the large-diameter eccentric part 130c is formed by upsetting forging, the inner surface of the large-diameter eccentric part 130c is slightly deformed. However, the amount of deformation of the inner surface can be sufficiently reduced by using a method for forming the large-diameter eccentric portion 130c described later.

ピン部１２０の荒地となる閉塞部１２０ｂと、大径偏心部１３０ｃとを有する中間材１００ｃに機械加工を施すことにより、最終的なクランクシャフト１００が得られる（図３（ｂ））。具体的には、部材が充満していない閉塞部１２０ｂの先端を切断して除去した後、閉塞部１２０ｂの先端側から閉塞孔１４２ｃの先端に向かってドリルで穿孔することにより中空孔１４４を形成する。そして、軸部１１０ｃ、閉塞部１２０ｂ、および大径偏心部１３０ｃのそれぞれの外周を切削して、クランクシャフト１００の軸部１１０とピン部１２０とクランク部１３０とを形成する。これにより、最終的なクランクシャフト１００を得ることができる。但し、中間材１００ｃの外周の切削を行った後、ピン部１２０の先端側の中心から閉塞孔１４２ｃの先端に向かってドリルで穿孔して中空孔１４４を形成することも可能である。この場合、中空孔１４４が形成される前のピン部１２０に相当する部分は、内部が閉塞された状態であるので、閉塞部とも呼ぶことができる。なお、目的とするクランクシャフトの形状が鍛造で得られる場合には、機械加工を省略することも可能である。 The final crankshaft 100 is obtained by machining the intermediate member 100c having the closed portion 120b serving as the rough ground of the pin portion 120 and the large-diameter eccentric portion 130c (FIG. 3B). Specifically, after cutting and removing the front end of the blocking portion 120b that is not full of members, the hollow hole 144 is formed by drilling from the front end side of the blocking portion 120b toward the front end of the blocking hole 142c. To do. Then, the outer periphery of each of the shaft portion 110c, the closing portion 120b, and the large-diameter eccentric portion 130c is cut to form the shaft portion 110, the pin portion 120, and the crank portion 130 of the crankshaft 100. Thereby, the final crankshaft 100 can be obtained. However, after cutting the outer periphery of the intermediate member 100c, the hollow hole 144 can be formed by drilling from the center on the tip side of the pin portion 120 toward the tip of the blocking hole 142c. In this case, the portion corresponding to the pin portion 120 before the hollow hole 144 is formed is in a state where the inside is closed, and thus can also be called a closed portion. In addition, when the target crankshaft shape is obtained by forging, machining can be omitted.

Ａ３．閉塞部の形成：
図４は、中空パイプ１００ａを閉塞する閉塞工程（図２（ｂ））の具体例を示す工程図である。図４（ａ）および（ｂ）は、各工程における部材および金型の断面図である。図示を省略するが、閉塞工程では、まず、中空パイプ１００ａの先端を加熱する。中空パイプ１００ａの加熱は、誘導加熱によって行われる。加熱温度は、中空パイプ１００ａの再結晶化温度よりも十分高い温度（例えば、１０００℃）に設定される。 A3. Occlusion formation:
FIG. 4 is a process diagram showing a specific example of a closing process (FIG. 2B) for closing the hollow pipe 100a. 4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views of members and molds in each step. Although illustration is omitted, in the closing step, first, the tip of the hollow pipe 100a is heated. The hollow pipe 100a is heated by induction heating. The heating temperature is set to a temperature (for example, 1000 ° C.) sufficiently higher than the recrystallization temperature of the hollow pipe 100a.

先端部分が加熱された中空パイプ１００ａは、アンビル（図示しない）上に配置された下部金型２００に、先端部分を下に挿入される（図４（ａ））。下部金型２００は、中空パイプ１００ａが挿通される挿通孔２１０が設けられている。挿通孔２１０よりも先端側の内面には、中空パイプ１００ａを偏心方向に絞って中間材１００ｂの閉塞部１２０ｂを形成するための絞り部２２０が設けられている。なお、図４では、下部金型２００を一体のものとして描いているが、下部金型２００を、中空パイプ１００ａの先端を絞るためのダイスと、中空パイプ１００ａの外径を拘束するためのコンテナーとを含む複数の金型により構成することも可能である。 The hollow pipe 100a whose tip portion is heated is inserted downward into a lower mold 200 disposed on an anvil (not shown) (FIG. 4 (a)). The lower mold 200 is provided with an insertion hole 210 through which the hollow pipe 100a is inserted. On the inner surface on the tip side of the insertion hole 210, a throttle portion 220 is provided for narrowing the hollow pipe 100a in the eccentric direction to form the closed portion 120b of the intermediate member 100b. In FIG. 4, the lower mold 200 is illustrated as an integral unit, but the lower mold 200 is a die for narrowing the tip of the hollow pipe 100 a and a container for constraining the outer diameter of the hollow pipe 100 a. It is also possible to configure with a plurality of molds including

中空パイプ１００ａを下部金型２００に挿入した後、中空パイプ１００ａの後端に上部金型３００が配置される。上部金型３００は、略円筒形状のパンチ３１０と、閉塞孔１４２ｂ（図２（ｂ））と略同形状のマンドレル３２０とから構成されている。マンドレル３２０の後端には、マンドレル３２０の落下を防止するため、外径が大きい大径部３２２が設けられている。パンチ３１０は、外径が中空パイプ１００ａと略同一の部材で、マンドレル３２０を挿通するための挿通孔３１２が設けられている。挿通孔３１２は、パンチ３１０の後端がマンドレル３２０の後端と同一面となるように、マンドレル３２０の後端側の形状に合わせた形状となっている。但し、パンチ３１０の後端がマンドレル３２０の後端とは、必ずしも同一面となる必要はない。 After the hollow pipe 100a is inserted into the lower mold 200, the upper mold 300 is disposed at the rear end of the hollow pipe 100a. The upper mold 300 includes a substantially cylindrical punch 310 and a mandrel 320 having substantially the same shape as the closing hole 142b (FIG. 2B). A large-diameter portion 322 having a large outer diameter is provided at the rear end of the mandrel 320 to prevent the mandrel 320 from falling. The punch 310 is a member whose outer diameter is substantially the same as that of the hollow pipe 100a, and is provided with an insertion hole 312 for inserting the mandrel 320. The insertion hole 312 has a shape that matches the shape of the rear end side of the mandrel 320 so that the rear end of the punch 310 is flush with the rear end of the mandrel 320. However, the rear end of the punch 310 is not necessarily in the same plane as the rear end of the mandrel 320.

中空パイプ１００ａの後端に上部金型３００を配置した後、プレス機のスライド（図示しない）をアンビルに向かって降下させることにより、中空パイプ１００ａが先端方向に押し出される。これにより中空パイプ１００ａの先端が絞られ、図４（ｂ）に示すように、中間材１００ｂが形成される。このとき、中空パイプ１００ａの先端部分では、内向きの応力が加わるため内径が縮小する（内面が狭窄する）が、マンドレル３２０がパンチ３１０の移動とともに先端方向に移動するので、内径が縮小した領域では中空パイプ１００ａの内面が先端方向にしごかれる。このように、マンドレル３２０の先端付近では、中空パイプ１００ａの内面が先端方向にしごかれることにより、内向きの応力が増大して内径の縮小が促進され、先端部が確実に閉塞される。 After the upper mold 300 is disposed at the rear end of the hollow pipe 100a, the slide (not shown) of the press machine is lowered toward the anvil, whereby the hollow pipe 100a is pushed out in the distal direction. Thereby, the front-end | tip of the hollow pipe 100a is restrict | squeezed, and as shown in FIG.4 (b), the intermediate material 100b is formed. At this time, the inner diameter is reduced because the inward stress is applied to the tip portion of the hollow pipe 100a (the inner surface is narrowed), but the mandrel 320 moves in the tip direction along with the movement of the punch 310, so that the inner diameter is reduced. Then, the inner surface of the hollow pipe 100a is squeezed toward the tip. As described above, in the vicinity of the tip of the mandrel 320, the inner surface of the hollow pipe 100a is squeezed in the tip direction, so that the inward stress increases, the reduction of the inner diameter is promoted, and the tip is reliably closed.

Ａ４．大径偏心部の形成：
図５および図６は、中間材１００ｂに大径偏心部１３０ｃを形成する据え込み工程（図３（ａ））の具体例を示す工程図である。図５（ａ）ないし図６（ｂ）は、各工程における部材および金型の断面図である。図示を省略するが、据え込み工程では、まず、中間材１００ｂにおいて大径偏心部１３０ｃを形成する中間部分を加熱する。中間材１００ｂの加熱は、誘導加熱によって行われる。加熱温度は、中間材１００ｂ（中空パイプ１００ａ）の再結晶化温度よりも十分高い温度（例えば、１０００℃）に設定される。 A4. Formation of large diameter eccentric part:
5 and 6 are process diagrams showing a specific example of the upsetting process (FIG. 3A) for forming the large-diameter eccentric portion 130c in the intermediate material 100b. FIG. 5A to FIG. 6B are sectional views of members and molds in each process. Although illustration is omitted, in the upsetting process, first, an intermediate portion forming the large-diameter eccentric portion 130c in the intermediate material 100b is heated. The intermediate material 100b is heated by induction heating. The heating temperature is set to a temperature (for example, 1000 ° C.) sufficiently higher than the recrystallization temperature of the intermediate material 100b (hollow pipe 100a).

中間部分が加熱された中間材１００ｂは、アンビル（図示しない）上に配置された下部金型４００に、先端部分を下に挿入される（図５（ａ））。下部金型４００は、中間材１００ｂの先端形状に合わせた形状となっている。また、下部金型４００の上面の位置は、大径偏心部１３０ｃの先端側の位置に設定される。なお、閉塞工程において用いた下部金型２００（図４）が、中空パイプ１００ａの先端を絞るためのダイスと、中空パイプ１００ａの外径を拘束するためのコンテナーとを含む複数の金型から構成されている場合、当該ダイスと、閉塞工程で用いたコンテナーよりも短いコンテナーとから据え込み工程で使用する下部金型４００を構成することができる。 The intermediate member 100b whose intermediate portion is heated is inserted into the lower mold 400 disposed on the anvil (not shown) with its tip portion downward (FIG. 5 (a)). The lower mold 400 has a shape that matches the tip shape of the intermediate material 100b. Further, the position of the upper surface of the lower mold 400 is set to the position on the tip side of the large-diameter eccentric portion 130c. Note that the lower mold 200 (FIG. 4) used in the closing process is composed of a plurality of molds including a die for narrowing the tip of the hollow pipe 100a and a container for constraining the outer diameter of the hollow pipe 100a. If it is, the lower mold 400 used in the upsetting process can be configured from the die and a container shorter than the container used in the closing process.

据え込み鍛造を行うための上部金型５００には、その内面に、パイプ挿入部５１０と、パイプ挿入部５１０よりも先端側に形成されたテーパー部５２０とが設けられている。パイプ挿入部５１０は、中空パイプ１００ａと同一形状の中間材１００ｂの後端部分が挿入可能なように、内径が中間材１００ｂの後端側の外径と同径（すなわち、中空パイプ１００ａの外径と同径）に形成されている。テーパー部５２０は、内径が先端側に行くに従って増大し、その先端側が上部金型５００の開口をなしている。なお、図５の例では、上部金型５００を一体の部材として図示しているが、上部金型５００を複数の部材で構成することも可能である。 The upper die 500 for upsetting forging is provided with a pipe insertion portion 510 and a tapered portion 520 formed on the tip side of the pipe insertion portion 510 on the inner surface thereof. The pipe insertion portion 510 has an inner diameter that is the same as the outer diameter of the rear end side of the intermediate material 100b (that is, the outer diameter of the hollow pipe 100a so that the rear end portion of the intermediate material 100b having the same shape as the hollow pipe 100a can be inserted. The same diameter as the diameter). The taper portion 520 has an inner diameter that increases toward the distal end side, and the distal end side forms an opening of the upper mold 500. In the example of FIG. 5, the upper mold 500 is illustrated as an integral member, but the upper mold 500 may be configured with a plurality of members.

この上部金型５００を中間材１００ｂの後端側に配置した後、プレス機のスライドをアンビルに向かって降下させると、中間材１００ｂの後端が先端方向に押し出される。これにより、中間材１００ｂは、軸線Ａ−Ａ方向に潰れるとともに、下部金型４００の上面において外周方向に広げられる（図５（ｂ））。これにより、中間材１００ｂには、先端側に行くに従って外径が増大するテーパー部１５０ｂが形成される。なお、本実施例では、上部金型５００が据え込み成型のための空間（キャビティ）を有する金型（パンチ）となっている。本明細書等においては、このパンチの移動方向を、「加圧方向」と呼ぶ。 After the upper mold 500 is disposed on the rear end side of the intermediate member 100b, when the slide of the press machine is lowered toward the anvil, the rear end of the intermediate member 100b is pushed in the front end direction. Thereby, the intermediate material 100b is crushed in the direction of the axis AA and is spread in the outer peripheral direction on the upper surface of the lower mold 400 (FIG. 5B). Thereby, the taper part 150b whose outer diameter increases as it goes to the front end side is formed in the intermediate member 100b. In this embodiment, the upper mold 500 is a mold (punch) having a space (cavity) for upsetting. In this specification and the like, this moving direction of the punch is referred to as a “pressing direction”.

大径偏心部１３０ｃは、中間材１００ｂに形成されたテーパー部１５０ｂに対して据え込み鍛造を行うことにより形成される。テーパー部１５０ｂの据え込み鍛造は、中間材１００ｂが下部金型４００に挿入された状態で、形状の異なる上部金型６００を用いて行われる（図６（ａ））。この上部金型６００には、その内面に、上部金型５００のパイプ挿入部５１０（図５）と同形状のパイプ挿入部６１０と、パイプ挿入部６１０よりも先端側に形成され、大径偏心部１３０ｃに対応した形状の大径部６２０とが設けられている。なお、図６の例では、上部金型６００を一体の部材として図示しているが、上部金型６００を複数の部材で構成することも可能である。 The large-diameter eccentric portion 130c is formed by upsetting for the tapered portion 150b formed in the intermediate material 100b. The upset forging of the tapered portion 150b is performed using the upper mold 600 having a different shape in a state where the intermediate material 100b is inserted into the lower mold 400 (FIG. 6A). The upper mold 600 is formed on its inner surface with a pipe insertion section 610 having the same shape as the pipe insertion section 510 (FIG. 5) of the upper mold 500 and a distal end side with respect to the pipe insertion section 610. A large-diameter portion 620 having a shape corresponding to the portion 130c is provided. In the example of FIG. 6, the upper mold 600 is illustrated as an integral member, but the upper mold 600 may be configured with a plurality of members.

そして、上部金型６００を中間材１００ｂの後端側に配置した後、プレス機のスライドをアンビルに向かって降下させると、テーパー部１５０ｂが先端方向に押し出され、中間材１００ｂに形成されたテーパー部１５０ｂは軸線Ａ−Ａ方向に潰れるとともに、テーパー部１５０ｂを形成していた部材が外周方向に押し出される（図６（ｂ））。これにより、大径偏心部１３０ｃが形成された中間材１００ｃを得ることができる。 Then, after the upper mold 600 is arranged on the rear end side of the intermediate member 100b, when the slide of the press machine is lowered toward the anvil, the tapered portion 150b is pushed out in the distal direction, and the taper formed on the intermediate member 100b is formed. The portion 150b is crushed in the direction of the axis AA, and the member forming the tapered portion 150b is pushed out in the outer peripheral direction (FIG. 6B). Thereby, the intermediate material 100c in which the large diameter eccentric part 130c was formed can be obtained.

本実施例によれば、据え込み鍛造により先端方向（加圧方向）に向かって外径が大きくなるテーパー部１５０ｂを形成した後、さらにテーパー部１５０ｂに対して据え込み鍛造を行うことにより、大径偏心部１３０ｃを形成することができる。このとき、図６（ａ）に示すように、１回目の据え込み鍛造で形成されるテーパー部１５０ｂは、その外周面および内周面が外向きに凸な形状となる。そのため、２回目の据え込み鍛造で大径偏心部１３０ｃを形成する際、テーパー部１５０ｂには、外向きの応力が発生する。このように、テーパー部１５０ｂに外向きの応力が発生することにより、大径偏心部１３０ｃの内面が狭窄することを抑制することができる。 According to the present embodiment, after forming the tapered portion 150b whose outer diameter increases toward the tip direction (pressing direction) by upsetting forging, further upsetting forging is performed on the tapered portion 150b. The diameter eccentric part 130c can be formed. At this time, as shown in FIG. 6A, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the tapered portion 150b formed by the first upset forging are convex outward. Therefore, when the large-diameter eccentric portion 130c is formed by the second upset forging, an outward stress is generated in the tapered portion 150b. In this way, it is possible to prevent the inner surface of the large-diameter eccentric portion 130c from being narrowed by generating outward stress in the tapered portion 150b.

一般的に、据え込み鍛造により中空パイプに大径偏心部を形成すると、軸からの距離が短い領域で内向きの応力が発生し、大径偏心部の内面が狭窄する。そのため、中空パイプに大径偏心部を形成する場合には、パイプに芯材を挿入して内面の狭窄を抑制することが行われる。しかしながら、芯材を挿入した場合、パイプの内面が芯材に食いつき芯材を抜くことが困難となる虞がある。また、芯材として低融点金属やゴム等を挿入することも行われている。しかしながら、この場合には、据え込み鍛造の際の温度が常温程度に限定されるので、より適した条件で据え込み鍛造を行うことが困難となる。 In general, when a large-diameter eccentric portion is formed in a hollow pipe by upsetting forging, inward stress is generated in a region where the distance from the shaft is short, and the inner surface of the large-diameter eccentric portion is narrowed. Therefore, when a large-diameter eccentric part is formed in a hollow pipe, a core material is inserted into the pipe to suppress narrowing of the inner surface. However, when the core material is inserted, the inner surface of the pipe may bite into the core material and it may be difficult to remove the core material. In addition, a low melting point metal or rubber is inserted as a core material. However, in this case, since the temperature during upsetting forging is limited to about room temperature, it is difficult to perform upsetting forging under more suitable conditions.

これに対し、本実施例では、据え込み鍛造により加圧方向に向かって外径が大きくなるテーパー部１５０ｂを形成した後、さらにテーパー部１５０ｂに対して据え込み鍛造を行って大径偏心部１３０ｃを形成している。テーパー部１５０ｂは、外周面および内周面が外向きに凸な形状となっているため、大径偏心部１３０ｃを形成する際、テーパー部１５０ｂには外向きの応力が発生する。そのため、芯材を挿入することなく大径偏心部１３０ｃの内面の狭窄を抑制することができ、大径偏心部１３０ｃを有する中間材１００ｃをより容易に得ることが可能となる。そして、このように得られた中間材１００ｃに機械加工を施すことにより、軸部１１０よりも外径が大きく偏心したクランク部１３０と、両端を貫通する中空孔１４０とを有するクランクシャフト１００をより容易に製造することが可能となる。 On the other hand, in the present embodiment, after forming the tapered portion 150b whose outer diameter increases in the pressurizing direction by upsetting forging, upsetting forging is further performed on the tapered portion 150b, and the large-diameter eccentric portion 130c. Is forming. Since the outer peripheral surface and the inner peripheral surface are outwardly convex in the tapered portion 150b, outward stress is generated in the tapered portion 150b when the large-diameter eccentric portion 130c is formed. Therefore, narrowing of the inner surface of the large diameter eccentric portion 130c can be suppressed without inserting a core material, and the intermediate material 100c having the large diameter eccentric portion 130c can be obtained more easily. Then, by machining the intermediate material 100c thus obtained, the crankshaft 100 having the crank portion 130 whose outer diameter is larger than the shaft portion 110 and eccentric, and the hollow hole 140 penetrating both ends is further obtained. It can be easily manufactured.

一般的に、中空のクランクシャフトの製造に本発明が適用されたか否かは、製造されたクランクシャフトの断面を観察することにより判断することができる。具体的には、クランクシャフトの断面に現れるフローラインと、本発明を適用して製造されたクランクシャフト１００のフローラインもしくはシミュレーションにより求められるクランクシャフト１００のフローラインとを比較することにより、中空のクランクシャフトの製造に本発明が適用されたか否かを判断することができる。 In general, whether or not the present invention is applied to the manufacture of a hollow crankshaft can be determined by observing a cross section of the manufactured crankshaft. Specifically, by comparing the flow line appearing in the cross section of the crankshaft with the flow line of the crankshaft 100 manufactured by applying the present invention or the flowline of the crankshaft 100 obtained by simulation, a hollow line is obtained. It can be determined whether the present invention has been applied to the manufacture of a crankshaft.

Ｂ．変形例：
本発明は実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 B. Variations:
The present invention is not limited to the embodiments, and can be carried out in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

Ｂ１．変形例１：
上記実施例では、ピン部１２０と、クランク部１３０と、両端を貫通する中空孔１４０とを有するクランクシャフト１００の製造に本発明を適用しているが、本発明は、クランク部１３０と、中空孔１４０とを有するクランクシャフトの製造に適用することも可能である。この場合、中空パイプ１００ａの先端を閉塞する閉塞工程（図２（ｂ））は省略される。また、据え込み鍛造を行う際の下部金型には、その先端側が閉塞されたものが使用される。この場合には、中空パイプ１００ａに据え込み鍛造を施すことにより、テーパー部１５０ｂが形成される。 B1. Modification 1:
In the above embodiment, the present invention is applied to the manufacture of the crankshaft 100 having the pin portion 120, the crank portion 130, and the hollow hole 140 penetrating the both ends. It is also possible to apply to the manufacture of a crankshaft having a hole 140. In this case, the closing step (FIG. 2B) for closing the tip of the hollow pipe 100a is omitted. In addition, as the lower die when performing upsetting forging, a die whose end is closed is used. In this case, the tapered portion 150b is formed by upsetting the hollow pipe 100a.

Ｂ２．変形例２：
上記実施例では、単一のクランク部１３０を有するクランクシャフト１００の製造に本発明を適用しているが、本発明は、複数のクランク部を有するクランクシャフトの製造に適用することも可能である。 B2. Modification 2:
In the above embodiment, the present invention is applied to the manufacture of the crankshaft 100 having the single crank portion 130. However, the present invention can also be applied to the manufacture of a crankshaft having a plurality of crank portions. .

具体的には、上記実施例と同様に大径偏心部を形成した後、先に形成された大径偏心部の外面を拘束するための割型を下部金型４００（図５および図６）の後端面上に配置する。このようにして、先に形成された大径偏心部および当該大径偏心部より先端側の外面を拘束した状態で、パイプ挿入部５１０とテーパー部５２０とを有する上部金型を用いて中空パイプ部分に据え込み鍛造を施すことにより、テーパー部（図５および図６の１５０ｂに相当する）を形成する。その後、パイプ挿入部６１０と大径部６２０とを有する上部金型を用いてテーパー部に据え込み鍛造を施すことにより、２つの大径偏心部を有する中間材を形成することができる。 More specifically, after forming the large-diameter eccentric portion in the same manner as in the above embodiment, the split mold for restraining the outer surface of the previously formed large-diameter eccentric portion is used as the lower mold 400 (FIGS. 5 and 6). On the rear end face of In this way, a hollow pipe using the upper die having the pipe insertion portion 510 and the taper portion 520 in a state in which the previously formed large-diameter eccentric portion and the outer surface on the tip side from the large-diameter eccentric portion are constrained. A tapered portion (corresponding to 150b in FIGS. 5 and 6) is formed by upsetting the portion. Thereafter, an upset forging is performed on the tapered portion using an upper mold having a pipe insertion portion 610 and a large diameter portion 620, whereby an intermediate material having two large diameter eccentric portions can be formed.

任意数の大径偏心部を有する中間材は、このような加工を繰り返して行うことにより形成することができる。なお、複数の大径偏心部を形成する場合、大径偏心部を所定の方向（例えば、後端方向）に向かって順次形成するのが好ましい。大径偏心部を所定の方向に向かって順次形成すれば、下部金型および上部金型の双方で割型を使用することを避けることができ、テーパー部および大径偏心部を形成する際の据え込み鍛造をより容易に行うことができる。 An intermediate material having an arbitrary number of large-diameter eccentric portions can be formed by repeating such processing. In addition, when forming a some large diameter eccentric part, it is preferable to form a large diameter eccentric part sequentially toward a predetermined direction (for example, rear end direction). If the large-diameter eccentric part is sequentially formed in a predetermined direction, it is possible to avoid the use of split molds in both the lower mold and the upper mold, and when forming the tapered part and the large-diameter eccentric part. Upset forging can be performed more easily.

複数のクランク部を有するクランクシャフトは、このようにして得られた中間材を切削加工することにより形成される。なお、複数のクランク部を設ける場合には、それぞれのクランク部の偏心方向が異なる方向に設定されるのが通例である。この場合、テーパー部から大径偏心部を形成する際の上部金型に設けられる大径部６２０を、それぞれのクランク部の偏心方向に偏心させればよい。 A crankshaft having a plurality of crank portions is formed by cutting the intermediate material thus obtained. When a plurality of crank portions are provided, the eccentric directions of the respective crank portions are usually set in different directions. In this case, the large-diameter portion 620 provided in the upper mold when the large-diameter eccentric portion is formed from the tapered portion may be eccentric in the eccentric direction of each crank portion.

Ｂ３．変形例３：
上記実施例では、加圧方向に向かって外径が増大するテーパー部１５０ｂを形成し、テーパー部１５０ｂを据え込み鍛造することにより大径偏心部１３０ｃを形成しているが、据え込み鍛造により加圧方向に向かって外径が縮小するテーパー部を形成し、そのテーパー部を据え込み鍛造することにより大径偏心部を形成することも可能である。一般的には、内周面および外周面が外向きに凸な形状の凸部を形成し、当該凸部を据え込み鍛造することによって大径偏心部を形成するものとしても良い。これらの場合においても、大径偏心部を形成する際にテーパー部や凸部に外向きの応力が発生するので、大径偏心部の内面が狭窄することを抑制することができる。 B3. Modification 3:
In the above embodiment, the tapered portion 150b whose outer diameter increases in the pressurizing direction is formed, and the large-diameter eccentric portion 130c is formed by upsetting and forging the tapered portion 150b. It is also possible to form a large-diameter eccentric portion by forming a tapered portion whose outer diameter decreases in the pressure direction and upsetting and forging the tapered portion. In general, a large-diameter eccentric portion may be formed by forming a convex portion having an inner peripheral surface and an outer peripheral surface protruding outward, and upsetting and forging the convex portion. Even in these cases, since outward stress is generated in the tapered portion or the convex portion when the large-diameter eccentric portion is formed, the inner surface of the large-diameter eccentric portion can be suppressed from being narrowed.

但し、上記実施例のように、据え込み鍛造により加圧方向に向かって外径が増大するテーパー部１５０ｂを形成し、テーパー部１５０ｂを据え込み鍛造する場合には、同一の下部金型４００で２回の据え込み鍛造を行うことができる（１ダイ・２ブロー）。この場合、１回目の据え込み鍛造に引き続き２回目の据え込み鍛造を行うことができるので、大径偏心部１３０ｃの形成に要する時間を短縮することができる。また、中間材１００ｂの加熱も１回目の据え込み鍛造の前に行うのみで済むので、加熱に要するエネルギーの消費量を低減することが可能となる。 However, when the tapered portion 150b whose outer diameter increases in the pressurizing direction is formed by upsetting forging and the tapered portion 150b is upset forged as in the above embodiment, the same lower mold 400 is used. Two upsetting forgings can be performed (1 die, 2 blows). In this case, since the second upset forging can be performed following the first upset forging, the time required for forming the large-diameter eccentric portion 130c can be shortened. Further, since the intermediate material 100b only needs to be heated before the first upset forging, it is possible to reduce the energy consumption required for the heating.

Ｂ４．変形例４：
上記実施例では、中空パイプ１００ａの閉塞やテーパー部１５０ｂおよび大径偏心部１３０ｃの形成を熱間鍛造によって行っているが、これらの工程は、温間鍛造や冷間鍛造によって行うことも可能である。但し、成形荷重を低減することができる点で、熱間鍛造によって中空パイプ１００ａの閉塞やテーパー部１５０ｂおよび大径偏心部１３０ｃの形成を行うのが好ましい。 B4. Modification 4:
In the above embodiment, the hollow pipe 100a is closed and the tapered portion 150b and the large-diameter eccentric portion 130c are formed by hot forging. However, these steps can also be performed by warm forging or cold forging. is there. However, it is preferable that the hollow pipe 100a is closed and the tapered portion 150b and the large-diameter eccentric portion 130c are formed by hot forging in that the molding load can be reduced.

また、上記実施例では、熱間鍛造に際して、中空パイプ１００ａや中間材１００ｂの一部分のみを加熱しているが、中空パイプ１００ａや中間材１００ｂの全体を加熱して熱間鍛造を行うことも可能である。但し、非加熱部分における変形抵抗が増大し、中間材１００ｂ，１００ｃ（図２（ｂ），図３（ａ））の軸部１１０ｂ，１１０ｃの内径が縮小することを抑制できる点で、中空パイプ１００ａや中間材１００ｂの一部分のみを加熱して熱間鍛造するのが好ましい。 Moreover, in the said Example, in the case of hot forging, only a part of hollow pipe 100a and the intermediate material 100b is heated, However, Hot forging can also be performed by heating the whole hollow pipe 100a and the intermediate material 100b. It is. However, since the deformation resistance in the non-heated portion increases and the inner diameter of the shaft portions 110b and 110c of the intermediate members 100b and 100c (FIGS. 2B and 3A) can be suppressed, the hollow pipe It is preferable that only a part of 100a or intermediate material 100b is heated and hot forged.

Ｂ５．変形例５：
上記実施例では、本発明をロータリ式圧縮機構９１０を有する圧縮機においてロータ９１８を駆動するためのクランクシャフト１００に適用しているが、本発明は、一端に大径偏心部が形成され、両端を貫通する中空孔が設けられたクランクシャフトであれば、種々のクランクシャフトに適用することができる。本発明は、例えば、大径偏心部に往復運動が可能な部材を接触させ、外部機構を往復駆動するクランクシャフトにも適用することができる。 B5. Modification 5:
In the above embodiment, the present invention is applied to the crankshaft 100 for driving the rotor 918 in the compressor having the rotary compression mechanism 910. However, the present invention has a large-diameter eccentric portion formed at one end and both ends. If it is a crankshaft provided with the hollow hole which penetrates, it can apply to various crankshafts. The present invention can also be applied to, for example, a crankshaft in which a reciprocating member is brought into contact with a large-diameter eccentric portion and an external mechanism is driven to reciprocate.

１００…クランクシャフト
１００ａ…中空パイプ
１００ｂ，１００ｃ…中間材
１１０，１１０ｂ，１１０ｃ…軸部
１２０…ピン部
１２０ｂ…閉塞部
１３０…クランク部
１３０ｃ…大径偏心部
１３２…クランク主部
１３４…フランジ部
１３６…中間部
１４０…中空孔
１４２…中空孔
１４２ｂ，１４２ｃ…閉塞孔
１４４…中空孔
１５０ｂ…テーパー部
２００…下部金型
２１０…挿通孔
２２０…絞り部
３００…上部金型
３１０…パンチ
３１２…挿通孔
３２０…マンドレル
３２２…大径部
４００…下部金型
５００…上部金型
５１０…パイプ挿入部
５２０…テーパー部
６００…上部金型
６１０…パイプ挿入部
６２０…大径部
９００…多段圧縮機
９０２…ハウジング
９０４…吸気管
９０６…吐出管
９０８…吐出カバー
９０８ａ…吐出チャンバ
９１０…ロータリ式圧縮機構
９１０ａ…シリンダ室
９１２…シリンダ本体
９１８…ロータ
９２０…スクロール式圧縮機構
９２２…固定スクロール
９２２ａ…吸気口
９２２ｂ…吐出口
９２３，９２５…ラップ
９２４…旋回スクロール
９２６…オルダムリング
９２８…フレーム
９２８ａ…ガス通路
９２８ｂ…潤滑油通路
９２９…吐出弁
９３０…モータ
９３２…回転子
９３４…固定子
９４０…クランクシャフト
９４２…軸部
９４４…ピン部
９４６…クランク部
９４８…中空孔
９４８ａ…孔
９４８ｂ…孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Crankshaft 100a ... Hollow pipe 100b, 100c ... Intermediate material 110, 110b, 110c ... Shaft part 120 ... Pin part 120b ... Closure part 130 ... Crank part 130c ... Large diameter eccentric part 132 ... Crank main part 134 ... Flange part 136 ... intermediate part 140 ... hollow hole 142 ... hollow hole 142b, 142c ... occlusion hole 144 ... hollow hole 150b ... taper part 200 ... lower mold 210 ... insertion hole 220 ... throttle part 300 ... upper mold 310 ... punch 312 ... insertion hole 320 ... Mandrel 322 ... Large diameter part 400 ... Lower mold 500 ... Upper mold 510 ... Pipe insertion part 520 ... Taper part 600 ... Upper mold 610 ... Pipe insertion part 620 ... Large diameter part 900 ... Multistage compressor 902 ... Housing 904 ... Intake pipe 906 ... Discharge pipe 908 ... Discharge cover 908a ... Exit chamber 910 ... Rotary compression mechanism 910a ... Cylinder chamber 912 ... Cylinder body 918 ... Rotor 920 ... Scroll compression mechanism 922 ... Fixed scroll 922a ... Intake port 922b ... Discharge port 923, 925 ... Lap 924 ... Orbiting scroll 926 ... Oldham ring 928 ... Frame 928a ... Gas passage 928b ... Lubricating oil passage 929 ... Discharge valve 930 ... Motor 932 ... Rotor 934 ... Stator 940 ... Crankshaft 942 ... Shaft portion 944 ... Pin portion 946 ... Crank portion 948 ... Hollow hole 948a ... Hole 948b ... hole

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の一形態としてのクランクシャフトの製造方法は、軸部と、前記軸部よりも外径が大きく前記軸部から偏心した大径偏心部とを有し、両端を貫通する中空孔が設けられたクランクシャフトの製造方法であって、（ａ）両端を貫通する中空孔を有する中空パイプを準備する工程と、（ｂ）芯材を挿入することなく前記中空パイプに据え込み鍛造を施すことにより、外周面および内周面が外向きに凸で、据え込み鍛造における加圧方向に向かって外径が大きくあるいは小さくなっているテーパー部を形成する工程と、（ｃ）芯材を挿入することなく前記テーパー部に据え込み鍛造を施すことにより、前記中空孔を有する前記大径偏心部を形成する工程とを備えることを特徴とする。
一般に、据え込み鍛造で大径偏心部を形成する場合、部分的に内向きの応力が被加工材に加わり、大径偏心部が閉塞する虞がある。これに対し、本形態では、あらかじめ据え込み鍛造により外周面および内周面が外向きに凸で、据え込み鍛造における加圧方向に向かって外径が大きくあるいは小さくなっているテーパー部を形成し、さらに、テーパー部を据え込み鍛造することで大径偏心部を形成している。この場合、大径偏心部を形成する際、テーパー部では外向きの応力が発生するので、大径偏心部を形成する際の内面が狭窄が抑制される。そのため、芯材を挿入しない状態においても、素材である中空パイプが有する中空孔の狭窄がクランクシャフトの両端に渉って抑制されるので、大径偏心部を有し、両端を貫通する中空孔が設けられた、クランクシャフトの製造がより容易となる。
In order to achieve at least a part of the above object, the present invention can be realized as the following forms or application examples.
A manufacturing method of a crankshaft according to one aspect of the present invention includes a shaft portion and a large-diameter eccentric portion having an outer diameter larger than that of the shaft portion and eccentric from the shaft portion, and a hollow hole penetrating both ends is provided. And (a) a step of preparing a hollow pipe having a hollow hole penetrating both ends, and (b) performing upsetting forging on the hollow pipe without inserting a core material. A step of forming a tapered portion whose outer peripheral surface and inner peripheral surface are outwardly convex and whose outer diameter becomes larger or smaller in the pressurizing direction in upsetting forging, and (c) inserting a core material And forming the large-diameter eccentric part having the hollow hole by performing upset forging on the tapered part.
In general, when a large-diameter eccentric portion is formed by upsetting forging, inward stress is partially applied to the workpiece, and the large-diameter eccentric portion may be blocked. On the other hand, in this embodiment, a tapered portion having an outer peripheral surface and an inner peripheral surface projecting outward in advance by upset forging and having an outer diameter increasing or decreasing in the pressurizing direction in upsetting forging is formed in advance. Furthermore, the large-diameter eccentric part is formed by upsetting and forging the tapered part. In this case, when the large-diameter eccentric portion is formed, outward stress is generated in the tapered portion, so that constriction of the inner surface when the large-diameter eccentric portion is formed is suppressed. Therefore, even when the core material is not inserted, narrowing of the hollow hole of the hollow pipe that is the material is suppressed across both ends of the crankshaft, so that the hollow hole that has a large-diameter eccentric part and penetrates both ends This makes it easier to manufacture the crankshaft.

Claims

A method of manufacturing a crankshaft having a shaft portion and a large-diameter eccentric portion having an outer diameter larger than that of the shaft portion and eccentric from the shaft portion, and provided with a hollow hole penetrating both ends,
(A) preparing a hollow pipe having a hollow hole penetrating both ends;
(B) forming a convex part whose outer peripheral surface and inner peripheral surface are outwardly convex by performing upset forging on the hollow pipe;
(C) forming the large-diameter eccentric part having the hollow hole by performing upset forging on the convex part, and
Crankshaft manufacturing method.

It is a manufacturing method of the crankshaft of Claim 1, Comprising:
The convex portion has an outer diameter that increases in the pressing direction in the upsetting forging,
Crankshaft manufacturing method.

It is a manufacturing method of the crankshaft of Claim 1 or 2,
The upsetting forging is performed hot.
Crankshaft manufacturing method.

A method for manufacturing a crankshaft according to claim 3,
The upsetting forging is performed by partially heating the hollow pipe.
Crankshaft manufacturing method.

A method of manufacturing a crankshaft according to any one of claims 1 to 4,
The crankshaft is a crankshaft in which a small-diameter eccentric portion that is smaller in outer diameter than the shaft portion and eccentric from the shaft portion is formed at one end,
Prior to the step (b), the one end of the hollow pipe is narrowed in the eccentric direction of the small-diameter eccentric part to form a closed part, and a mandrel is inserted from the other end of the hollow pipe. Forming an obstruction hole by squeezing the inner surface of the hollow pipe narrowed when the obstruction portion is formed on the one end side;
After the step (c), the small-diameter eccentric portion having the hollow hole is formed by drilling from the one end of the blocking portion toward the tip of the blocking hole.
Crankshaft manufacturing method.

A crankshaft manufactured by the manufacturing method according to claim 1.

The crankshaft according to claim 6, wherein
The large-diameter eccentric portion drives a rotor in a rotary compressor.
Crankshaft.

A crankshaft manufactured by the manufacturing method according to claim 5,
The crankshaft is a crankshaft used in a multistage compressor having a rotary compression mechanism and a scroll compression mechanism,
The large-diameter eccentric portion drives the rotor in a rotary compression mechanism,
The small-diameter eccentric part revolves and drives the orbiting scroll in the scroll compression mechanism.
Crankshaft.