JP2500355Y2 - クランクシャフトの矯正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はクランクシャフトの矯正装置に関する。本考
案は例えばクランクピンが120度の位相をもつツイスト
タイプのクランクシャフトを矯正する矯正装置に適用で
きる。

［従来の技術］ 内燃機関等で使用されるクランクシャフトは軸芯が通
るジャーナルと、ジャーナルから径外方向に突出したア
ームと、隣設するアームをつなぐクランクピンと、アー
ムの反対側に径外方向に突出したカウンタウェイトとを
備えている。ここで通常のクランクシャフトでは、クラ
ンクピンが周方向に180度の位相に設けられている。

このクランクシャフトにおいて、カウンタウェイトが
軸方向に微少でも倒れていたりすると、クランクシャフ
トが回転駆動する際、振動や騒音等の要因となる。そこ
で、従来より、クランクシャフトを横置きした状態でク
ランクシャフト矯正装置でプレスして矯正することにし
ている。

従来より使用されているクランクシャフト矯正装置
は、クランクシャフトの軸芯よりも下部の部分を矯正す
る下側矯正機構と、クランクシャフトの軸芯よりも上部
の部分を矯正する上側矯正機構とを備えている。下側矯
正機構は、矯正型面をもつ矯正下型と、矯正下型を保持
する矯正型保持部とを備えている。上側矯正機構は、矯
正型面をもつ矯正上型と、矯正上型を保持する矯正型保
持部とを備えている。

そして、矯正下型の矯正型面にクランクシャフトを横
置き状態に位置決めしてセットした状態で、プレスによ
り矯正下型と矯正上型とを型締めし、これによりクラン
クシャフトを矯正することにしている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上記したクランクシャフトの矯正装置で
は、クランクシャフトを矯正下型の矯正型面に位置決め
して矯正することは必ずしも容易ではない。

近年、第８図および第９図に示すように、各クランク
ピンおよびカウンタウェイトをねじり加工して周方向に
各120度の位相で配置したツイストタイプのクランクシ
ャフトが提供されている。このようなツイストタイプの
クランクシャフトを矯正下型の矯正型面で良好に矯正す
ることは尚更容易ではない。

本考案は上記した課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、ツイストタイプのクランクシャフトであって
も、勿論通常のクランクシャフトであっても、容易に矯
正できるクランクシャフトの矯正装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本考案にかかるクランクシャフトの矯正装置は、軸芯
が通るジャーナルとジャーナルから径外方向に突出した
アームと隣設するアームをつなぐクランクピンと前記ア
ームの反対側に径外方向に突出したカウンタウェイトと
を備えたクランクシャフトを横置きした状態で矯正する
装置であり、 クランクシャフトの軸芯よりも下部の部分のうち少な
くともカウンタウェイトを矯正する矯正型面をもつ矯正
下型と、矯正下型を保持する矯正型保持部とを備えた下
側矯正機構と、 クランクシャフトの軸芯よりも上部の部分のうち少な
くともカウンタウェイトを矯正する矯正型面をもつ矯正
上型と、矯正上型を保持する矯正型保持部とを備えた上
側矯正機構とで構成され、 下側矯正機構は、 クランクシャフトを載置して仮保持する横方向にのび
る載置面をもつと共に矯正下型の矯正型面が通る上下方
向に貫通するガイド孔をもつ盤状の持上げ部材と、持上
げ部材を弾性支持し持上げ部材に仮保持されているクラ
ンクシャフトのカウンタウェイトを矯正下型の矯正型面
のうちカウンタウェイトを矯正する型面部分の真上に所
定間隔浮かせる弾性支持部材とを具備し、 上側矯正機構は、 カウンタウェイトを仮保持した持上げ部材を矯正直前
に沈下させ、沈下に伴い矯正下型の型面部分をガイド孔
に通し、カウンタウェイトを持上げ部材から矯正下型に
移し変える沈下部を具備していることを特徴とするもの
である。

本考案にかかる矯正装置では、矯正下型は、クランク
シャフトの軸芯よりも下部の部分のうち少なくともカウ
ンタウェイトを矯正する矯正型面をもてば足りるもので
ある。従って、矯正下型は、クランクシャフトの軸芯よ
りも下部の部分のうちクランクピン、ジャーナル、アー
ムを矯正する矯正型面をもっていてもよい。矯正上型
は、クランクシャフトの軸芯よりも上部の部分のうち少
なくともカウンタウェイトを矯正する矯正型面をもてば
足りるものである。従って、矯正上型は、クランクシャ
フトの軸芯よりも上部の部分のうちクランクピン、ジャ
ーナル、アームを矯正する矯正型面をもっていてもよ
い。

持上げ部材は、クランクシャフトを載置保持する載置
面をもつ。持上げ部材は、盤状（板状を含む）とするこ
とができる。

弾性支持部材は持上げ部材を弾性支持している。弾性
支持部材は、持上げ部材に載置されて仮保持されている
クランクシャフトのカウンタウェイトを、矯正下型の矯
正型面のうちカウンタウェイトを矯正する型面部分の真
上に、所定間隔浮かせるものである。弾性支持部材は、
例えば、縦方向へ伸縮自在なばね、ゴム体、発泡体で形
成することができる。ばねとして板ばね、コイルばねを
採用できる。弾性支持部材は、下側矯正機構に設けられ
ていてもよいし、場合によっては上側矯正機構に設けら
れていてもよい。

沈下部は持上げ部材を矯正直前に沈下させる機能をも
つものである。沈下部は、後述する実施例に示すよう
に、矯正下型と矯正上型との型締め時に持上げ部材を自
動的に押圧して沈める方式を採用できる。あるいは、沈
下部は、ピニオン等の回転機構と、回転機構の回転運動
を縦方向の直進運動に変換するラック等の変換機構とを
備えており、回転機構を手動またはモータ等で回転さ
せ、変換機構により持上げ部材を縦方向に直進させて沈
下させる方式を採用できる。

［作用］ 本考案にかかるクランクシャフトの矯正装置の作用に
ついてその使用方法と共に説明する。

まず、クランクシャフトを持上げ部材の載置面に載置
させ仮保持する。そして、下側矯正機構の矯正下型と上
側矯正機構の矯正上型とを型締めし、クランクシャフト
の少なくともカウンタウェイトを矯正する。

このように矯正する直前に、沈下部が持上げ部材を沈
下させるので、沈下に伴い、矯正下型矯正型面の型面部
分が持上げ部材のガイド孔を上方に通る。よって持上げ
部材に載置されて仮保持されているクランクシャフトは
持上げ部材から矯正下型の矯正型面に移し変えられる。
この状態で矯正上型と矯正下型とか型締めされるので、
矯正上型と矯正下型とでクランクシャフトが矯正され
る。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図はクランクシャフトをセットしないで矯正
下型に矯正上型を型締めする前の状態の断面図、第２図
はクランクシャフトをセットしないで矯正下型に矯正上
型を型締めした後の状態の断面図、第３図は異なる方向
からみた型締め前と型締め後の側面図、第４図は矯正下
型をもつ下側矯正機構の平面図、第５図は矯正上型をも
つ上側矯正機構の底面図である。

本実施例の矯正装置は、クランクピンを周方向に120
度の位相でずらしたツイストタイプの熱間鍛造製のクラ
ンクシャフトを１次矯正、２次矯正するものである。

（実施例の構成） 説明の便宜上、ツイストタイプのクランクシャフトに
ついて説明する。第８図及び第９図に示すように、ツイ
ストタイプのクランクシャフトW3は、軸芯W4aが通るジ
ャーナルW4と、ジャーナルW4から径外方向に突出したア
ームW5と、隣設するアームW5をつなぐクランクピンW6
と、アームW5の反対側に径外方向に突出したカウンタウ
ェイトW7とを備えている。そして第９図に示すように、
クランクピンW6の軸心を通る中心線Ｑは、ツイストタイ
プであるため、周方向に120度の位相でずらして配置さ
れている。本実施例では、鍛造したままで未矯正のもの
をクランクシャフトW3Aとして、「Ａ」を添え、クラン
クシャフト3Aを１次矯正したものをクランクシャフト3B
として、「Ｂ」を添えて説明する。カウンタウェイトW7
等についても鍛造したままで未矯正のものに「Ａ」を添
え、１次矯正したものに「Ｂ」を添えて説明する。

次に本実施例の矯正装置について説明する。本実施例
の矯正装置は、第１図において、クランクシャフトの軸
芯よりも下部を矯正する下側矯正機構１と、クランクシ
ャフトの軸芯よりも上部を矯正する上側矯正機構４とで
構成されている。上側矯正機構４は図略の駆動機構によ
り駆動される。

第４図に示すように、下側矯正機構１は、１次矯正型
面10をもつ１次矯正下型11と、２次矯正型面12をもつ２
次矯正下型13と、１次矯正下型11および２次矯正下型13
を着脱可能に保持する矯正型保持部14とを備えている。

ここで、１次矯正型面10は、鍛造したクランクシャフ
トW3Aの軸芯よりも下部の部分のカウンタウェイトW7A、
クランクピンW6A、ジャーナルW4Aを１次矯正処理し、鍛
造状態のクランクシャフトW3Aの主として軸曲りを矯正
する型面である。

２次矯正型面12は、１次矯正処理したクランクシャフ
トW3Bの軸芯よりも下部の部分のカウンタウェイトW7B、
クランクピンW6B、ジャーナルW4Bを２次矯正処理し、ク
ランクシャフトW3BのカウンタウェイトW7Bの倒れ等を矯
正する型面である。更に第４図に示すように１次矯正下
型11及び２次矯正下型13にはガイド孔15が形成されてい
る。

第５図に示すように、上側矯正機構４は、１次矯正型
面40をもつ１次矯正上型41と、２次矯正型面42をもつ２
次矯正上型43と、１次矯正上型41および２次矯正上型43
を着脱可能に保持する矯正型保持部44とを備えている。

ここで、１次矯正型面40は、鍛造したままで未矯正の
クランクシャフトW3Aの軸芯よりも上部の部分のカウン
タウェイトW7A、クランクピンW6A、ジャーナルW4Aを１
次矯正処理し、クランクシャフトW3Aの主として軸曲り
を矯正する型面である。２次矯正型面42は、１次矯正処
理したクランクシャフトW3Bの軸芯よりも上部の部分の
カウンタウェイトW7B、クランクピンW6B、ジャーナルW4
Bを２次矯正処理し、クランクシャフトW3Bのカウンタウ
ェイトW7Bの倒れ等を矯正する型面である。更に第５図
に示すように１次矯正上型40及び２次矯正上型43にはガ
イド突部46cが設けられている。

さて本実施例の要部構成について説明する。即ち、第
１図および第２図に示すように下側矯正機構１には持上
げ部材５と弾性支持部材６とが配設されている。持上げ
部材５は、厚み寸法Ｌの角盤状をなしている。第４図に
示すように、持上げ部材５は、１次矯正型面10を嵌合し
て上方に抜き出させる１次ガイド孔50と、２次矯正型面
12を嵌合して上方に抜き出させる２次ガイド孔51と、ク
ランクシャフトを載置して仮保持する横方にのびる水平
面状の載置面52とをもつ。

第１図に示すように、弾性支持部材６はばね61と、ば
ね61により付勢されたロッド63とをもつ。ロッド63の上
端面は持上げ部材５に当接している。従って、弾性支持
部材６のロッド63は持上げ部材５を弾性支持している。
その結果、持上げ部材５は、１次矯正下型11、２次矯正
下型13よりも持ちあがっている。更に、下側矯正機構１
にはばね長さの長いばね60、ロッド62が設けられてい
る。ここで、ロッド62の段部62aと持上げ部材５とが接
触した状態で、ボルト62bによりロッド62は持上げ部材
５に連結している。

故に第６図に示すように、鍛造したクランクシャフト
W3Aを持上げ部材５の載置面52に載置して仮保持する
と、そのカウンタウェイトW7Aは、１次矯正下型11の１
次矯正型面10のうちカウンタウェイトW7Aを矯正する型
面部分の真上に所定間隔（寸法Ｑつまり15mm程度）浮い
て持上げられている。

同様に、１次矯正したクランクシャフトW3Bを持上げ
部材５の載置面52に載置して仮保持したときも前述同様
に、そのカウンタウェイトW7Bは、２次矯正下型13の２
次矯正型面12のうちカウンタウェイトW7Bを矯正する型
面部分の真上に所定間隔（寸法Ｑつまり15mm程度）浮い
て持上げられている。

第１図に示すように上側矯正機構４には螺孔45が形成
されており、その螺孔45には、沈下部としての押圧部７
の雄螺子部70が螺合されて押圧部７が保持されている。
更に上側矯正機構４にはノックアウトピン46がバネ46a
を介して設けられている。

（実施例の作用） 本実施例にかかるクランクシャフトの矯正装置の作用
について、その使用方法と共に説明する。

まず、第６図に示すように熱間鍛造した直後の高温
（例えば、800〜1000℃程度）のクランクシャフトW3Aを
横置きした状態で持上げ部材５の載置面52に載置させ
る。

そして図略の駆動機構を駆動させ上側矯正機構４を下
降させ、１次矯正下型11と１次矯正上型41とを型締めせ
んとする。このとき、押圧部７の先端71が持上げ部材５
を下方に押圧し、持上げ部材５をばね61の付勢力に抗し
つつ押し下げる。

即ち、持上げ部材５は沈下する。沈下に伴い、１次矯
正下型11の１次矯正型面10が１次ガイド孔50を通り、そ
の上方に抜け出る。すると、持上げ部材５に載置されて
仮保持されていた鍛造したクランクシャフトW3Aは、１
次矯正下型11の１次矯正型面10に移し変えられる。移し
かえた後で、１次矯正上型41が１次矯正下型11に型締め
されるので、クランクシャフトW3Aは１次矯正処理され
る。

その後図略の駆動機構の駆動により上側矯正機構４が
上昇すると、ばね61の付勢力でロッド63が上動し、これ
により持上げ部材５が持上げられ、ひいては１次矯正処
理されたクランクシャフトW3Bは１次矯正下型11から所
定間隔浮いた状態となる。

本実施例では同様に２次矯正処理をも行なう。即ち、
上記したように１次矯正処理された高温のクランクシャ
フトW3Aを２次矯正処理する。この場合には、１次矯正
処理したクランクシャフトW3Aを横置きした状態で持上
げ部材５の載置面52に載置させて仮保持する。

そして前述同様に駆動機構を駆動させて上側矯正機構
４を下降させ、２次矯正下型13と２次矯正上型43とを型
締めせんとする。このとき前述同様に、押圧部７の先端
71が持上げ部材５を下方に押圧し、持上げ部材５をばね
61の付勢力に抗しつつ押し下げる。つまり持上げ部材５
を沈下させる。沈下に伴い、２次矯正下型13の２次矯正
型面12は２次ガイド孔51を通り、その上方に抜け出る。
すると、クランクシャフトW3Bは、２次矯正下型13の２
次矯正型面12に移し変えられる。

このように移し変えられた後で、２次矯正上型43が２
次矯正下型13に型締めされるので、クランクシャフトW3
Bは２次矯正処理され、クランクシャフトW3Bのカウンタ
ウェイトW7Bの倒れが矯正される。その後上側矯正機構
４が上昇すると、ばね61の付勢力でロッド63が上動し、
これにより持上げ部材５が持上げられ、ひいては２次矯
正処理されたクランクシャフトW3Bは２次矯正下型13か
ら所定間隔浮いた状態となる。

（実施例の効果） 以上説明したように持上げ部材５、押圧部７、弾性支
持部材６を備えた本実施例の矯正装置では、クランクシ
ャフトW3Aを持上げ部材５の載置面52に仮保持し、その
仮保持状態で押圧部７の先端71で持上げ部材５を沈下せ
しめ、沈下により１次矯正下型11の１次矯正型面10のう
ちカウンタウエイトを矯正する型面部分を１次ガイド孔
50から抜け出させ、これによりクランクシャフトW3Aを
持上げ部材５から１次矯正下型11に移し変えることがで
きる。従ってツイストタイプのクランクシャフトW3Aで
あっても１次矯正下型11に容易にセットして矯正するこ
とができる。

同様にクランクシャフトW3Bを持上げ部材５の載置面5
2に仮保持し、その仮保持状態で押圧部７の先端71で持
上げ部材５を沈下せしめ、沈下によりクランクシャフト
W3Bを持上げ部材５から２次矯正下型13に移し変えるこ
とができる。よってツイストタイプのクランクシャフト
W3Bであっても２次矯正下型13に容易にセットして矯正
することができる。

更に、本実施例では押圧部７は上側矯正機構１に突出
して形成されているので、１次矯正上型41、２次矯正上
型43を下動させて型締めする際に、押圧部７の先端71が
持上げ部材５を自動的に押圧して降下させるので、持上
げ部材５を確実に矯正直前に沈下させ得る。

（他の実施例） 上記した実施例では、矯正下型は１次矯正下型11と２
次矯正下型13との２種類で形成されており、矯正上型は
１次矯正上型41と２次矯正上型43との２種類で形成され
ているが、これに限らず、１次矯正、２次矯正のうちい
ずれか一種類の矯正下型および矯正上型でもよい。

上記した実施例では持上げ部材５は下側矯正機構１に
組込んだ弾性支持部材６により弾性支持されているが、
これに代えて、弾性支持部材を上側矯正機構４に組込
み、持上げ部材５を弾性的に吊り下げる構成としてもよ
い。

その他、本考案は上記しかつ図面に示した実施例に限
定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変更して実施しうるものである。

［考案の効果］ 本考案のクランクシャフトの矯正装置によれば、クラ
ンクシャフトを持上げ部材で位置して仮保持した状態で
持上げ部材を沈下させて、沈下に伴い、矯正下型の矯正
型面がガイド孔に通り、これによりクランクシャフトを
持上げ部材から矯正下型に移し変えるので、ツイストタ
イプのクランクシャフトであっても矯正下型に容易にセ
ットすることができる。持上げ部材の沈下に伴い弾性支
持部材に付勢力が蓄積されるため、クランクシャフトの
矯正が終了して、上側矯正機構が上昇すれば、弾性支持
部材の蓄積された付勢力で持上げ部材の全体が浮き上が
り、クランクシャフトを矯正下型から均一に外すのに有
利となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はクランクシャ
フトをセットしないで矯正下型に矯正上型を型締めする
前の状態の断面図、第２図はクランクシャフトをセット
しないで矯正下型に矯正上型を型締めした後の状態の断
面図、第３図は異なる方向からみた型締め前の状態と型
締め後の状態を示しかつ一部を断面にして示す側面図、
第４図は矯正下型をもつ下側矯正機構の平面図、第５図
は矯正上型をもつ上側矯正機構の底面図、第６図はクラ
ンクシャフトをセットして矯正下型に矯正上型を型締め
する前の状態の断面図、第７図はクランクシャフトをセ
ットして矯正下型に矯正上型を型締めした後の状態の断
面図である。 第８図はツイストタイプのクランクシャフトの斜視図、
第９図は横断面図である。 図中、１は下側矯正機構、11は１次矯正下型、13は２次
矯正下型、４は上側矯正機構、41は１次矯正上型、43は
２次矯正上型、５は持上げ部材、50は１次ガイド孔、51
は２次ガイド孔、６は弾性支持部材、７は押圧部（沈下
部）をそれぞれ示す。

フロントページの続き (72)考案者 新庄 睦生 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番号 愛知 製鋼株式会社内 (72)考案者 田村 栄治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)考案者 柄田 忠洋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−27420（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−62291（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸芯が通るジャーナルと前記ジャーナルか
   ら径外方向に突出したアームと隣設する前記アームをつ
   なぐクランクピンと前記アームの反対側に径外方向に突
   出したカウンタウェイトとを備えたクランクシャフトを
   横置きした状態で矯正する装置であり、 前記クランクシャフトの軸芯よりも下部の部分のうち少
   なくとも前記カウンタウェイトを矯正する矯正型面をも
   つ矯正下型と、前記矯正下型を保持する矯正型保持部と
   を備えた下側矯正機構と、 前記クランクシャフトの軸芯よりも上部の部分のうち少
   なくとも前記カウンタウェイトを矯正する矯正型面をも
   つ矯正上型と、前記矯正上型を保持する矯正型保持部と
   を備えた上側矯正機構とで構成され、 前記下側矯正機構は、 前記クランクシャフトを載置して仮保持する横方向にの
   びる載置面をもつと共に該矯正下型の矯正型面が通る上
   下方向に貫通するガイド孔をもつ盤状の持上げ部材と、
   前記持上げ部材を弾性支持し前記持上げ部材に仮保持さ
   れている前記クランクシャフトの前記カウンタウェイト
   を前記矯正下型の前記矯正型面のうち前記カウンタウェ
   イトを矯正する型面部分の真上に所定間隔浮かせる弾性
   支持部材とを具備し、 前記上側矯正機構は、 前記カウンタウェイトを仮保持した前記持上げ部材を矯
   正直前に沈下させ、沈下に伴い前記矯正下型の前記型面
   部分を前記ガイド孔に通し、前記カウンタウェイトを前
   記持上げ部材から前記矯正下型に移し変える沈下部を具
   備していることを特徴とするクランクシャフトの矯正装
   置。