JP3078119B2 - クランクシャフトの製造方法 - Google Patents
クランクシャフトの製造方法Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/28—Counterweights, i.e. additional weights counterbalancing inertia forces induced by the reciprocating movement of masses in the system, e.g. of pistons attached to an engine crankshaft; Attaching or mounting same
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
- F16C3/20—Shape of crankshafts or eccentric-shafts having regard to balancing
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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- G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
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- Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
- Y10T29/5184—Casting and working
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトの製
造方法に係わり、特にダイナミックバランスの不適合に
よる不良品の発生を可及的に防止できるようにしたクラ
ンクシャフトの製造方法に関する。
造方法に係わり、特にダイナミックバランスの不適合に
よる不良品の発生を可及的に防止できるようにしたクラ
ンクシャフトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、クランクシャフトは、例えば特
開平２−４１７３０号公報などに見られるように、予め
鍛造等によって所定形状に形成されたクランクシャフト
素材に、カウンタウェイト部の外径削りの他、各部に各
種加工を施して製造される。そして、最終加工段階にお
いてダイナミックバランスが測定され、この測定結果の
アンバランス量（重心位置のズレ）に基づいてダイナミ
ックバランス修正加工装置によって所定のカウンターウ
ェイト部（一般に両軸端部側のカウンタウェイト部）の
外径部に径方向にドリル加工でバランス調整穴が形成さ
れ、良好なダイナミックバランスに調整される。また、
上記各種加工および最終ダイナミックバランス修正加工
は一連の流れ作業で自動化されている。
開平２−４１７３０号公報などに見られるように、予め
鍛造等によって所定形状に形成されたクランクシャフト
素材に、カウンタウェイト部の外径削りの他、各部に各
種加工を施して製造される。そして、最終加工段階にお
いてダイナミックバランスが測定され、この測定結果の
アンバランス量（重心位置のズレ）に基づいてダイナミ
ックバランス修正加工装置によって所定のカウンターウ
ェイト部（一般に両軸端部側のカウンタウェイト部）の
外径部に径方向にドリル加工でバランス調整穴が形成さ
れ、良好なダイナミックバランスに調整される。また、
上記各種加工および最終ダイナミックバランス修正加工
は一連の流れ作業で自動化されている。
【０００３】しかしながら、上記ダイナミックバランス
修正加工装置は、所定のカウンタウェイト部の外径部に
ドリル加工により径方向にアンバランス量に応じた所定
深さのバランス調整穴をあけることで、ダイナミックバ
ランスの調整を行う関係上、そのアンバランス量を修正
することが可能な範囲には制限がある。つまり、アンバ
ランスを引き起こす質量の偏在方向が、所定のカウンタ
ウェイト部の外径部に対する加工可能範囲外にあると、
ダイナミックバランスの修正は不可能になる。
修正加工装置は、所定のカウンタウェイト部の外径部に
ドリル加工により径方向にアンバランス量に応じた所定
深さのバランス調整穴をあけることで、ダイナミックバ
ランスの調整を行う関係上、そのアンバランス量を修正
することが可能な範囲には制限がある。つまり、アンバ
ランスを引き起こす質量の偏在方向が、所定のカウンタ
ウェイト部の外径部に対する加工可能範囲外にあると、
ダイナミックバランスの修正は不可能になる。
【０００４】従って、ダイナミックバランスの測定によ
り、アンバランス量がその修正可能な範囲の領域外にあ
ると判定されたクランクシャフト製品は不良品として製
造ラインからはねられ、爾後これらの不良品はアンバラ
ンス量の発生方向に延在されているカウンタウェイト部
の外径部に手作業でドリル加工が施されてダイナミック
バランスの調整が行われる。
り、アンバランス量がその修正可能な範囲の領域外にあ
ると判定されたクランクシャフト製品は不良品として製
造ラインからはねられ、爾後これらの不良品はアンバラ
ンス量の発生方向に延在されているカウンタウェイト部
の外径部に手作業でドリル加工が施されてダイナミック
バランスの調整が行われる。
【０００５】ここで、上記修正可能範囲についてＶ型６
気筒エンジン用のクランクシャフトを例にして極座標グ
ラフで説明すると、図６のようになる。すなわち、この
例のクランクシャフトの場合、クランクアングルで１８
０度ずらされて配置された両軸端部側の２つのバランス
ウェイト部のいずれか一方に最大４つのバランス調整穴
を形成して、ダイナミックバランスを調整するが、バラ
ンス調整穴の形成位置はそれぞれのバランスウェイトの
中心線ＣＬから±３０度の位置と±４５度の位置になっ
ている。そしてさらに、±４５度の位置のバランス調整
穴で除去し得る最大アンバランス量は２５０［ｇ・ｃ
ｍ］で、±３０度の位置のバランス調整穴で除去し得る
最大アンバランス量は１００［ｇ・ｃｍ］となってい
る。つまり、一方のバランスウェイト部に形成する４つ
の各調整穴でそれぞれ除去し得る最大のアンバランス量
をベクトルα，β，γ，δおよびα´，β´，γ´，δ
´で表すと、それらを合成して得られる図示する領域
（イ），（イ）´内が修正可能な範囲である。
気筒エンジン用のクランクシャフトを例にして極座標グ
ラフで説明すると、図６のようになる。すなわち、この
例のクランクシャフトの場合、クランクアングルで１８
０度ずらされて配置された両軸端部側の２つのバランス
ウェイト部のいずれか一方に最大４つのバランス調整穴
を形成して、ダイナミックバランスを調整するが、バラ
ンス調整穴の形成位置はそれぞれのバランスウェイトの
中心線ＣＬから±３０度の位置と±４５度の位置になっ
ている。そしてさらに、±４５度の位置のバランス調整
穴で除去し得る最大アンバランス量は２５０［ｇ・ｃ
ｍ］で、±３０度の位置のバランス調整穴で除去し得る
最大アンバランス量は１００［ｇ・ｃｍ］となってい
る。つまり、一方のバランスウェイト部に形成する４つ
の各調整穴でそれぞれ除去し得る最大のアンバランス量
をベクトルα，β，γ，δおよびα´，β´，γ´，δ
´で表すと、それらを合成して得られる図示する領域
（イ），（イ）´内が修正可能な範囲である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、クランクシ
ャフト素材は同一エンジン用のものであっても、その鍛
造金型の相違や生産日の相違等の生産ロット毎に、各素
材自体に発生するアンバランス量（重心位置のずれ方）
に定性的な偏り傾向がある。しかし、従来はその生産ロ
ット毎のアンバランス量の発生傾向を考慮せずに、全て
の生産ロットのクランクシャフト素材に対して画一的に
各種の加工を施し、各カウンタウェイト部の外径寸法を
規定の設計値の寸法公差内に収めて削っていた。このた
め、クランクシャフト素材の精度が生産ロット単位で劣
っていると、最終加工段階でクランクシャフト製品のダ
イナミックバランスを測定した際に、そのアンバランス
量が修正可能範囲内に収まらない不良品が大量に発生す
ることがあり、このように不良品が大量に発生すると、
手作業による修正加工作業では対処しきれず生産計画を
狂わせてしまう虞があった。
ャフト素材は同一エンジン用のものであっても、その鍛
造金型の相違や生産日の相違等の生産ロット毎に、各素
材自体に発生するアンバランス量（重心位置のずれ方）
に定性的な偏り傾向がある。しかし、従来はその生産ロ
ット毎のアンバランス量の発生傾向を考慮せずに、全て
の生産ロットのクランクシャフト素材に対して画一的に
各種の加工を施し、各カウンタウェイト部の外径寸法を
規定の設計値の寸法公差内に収めて削っていた。このた
め、クランクシャフト素材の精度が生産ロット単位で劣
っていると、最終加工段階でクランクシャフト製品のダ
イナミックバランスを測定した際に、そのアンバランス
量が修正可能範囲内に収まらない不良品が大量に発生す
ることがあり、このように不良品が大量に発生すると、
手作業による修正加工作業では対処しきれず生産計画を
狂わせてしまう虞があった。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、クランクシャフト素材の生産
ロット毎のアンバランス量発生傾向を予め把握してお
き、そのデータをカウンタウェイト部の外径削り工程に
反映することで、生産ロット単位で精度が劣っていても
ダイナミックバランスの不適合による不良品が大量に発
生することを防止できるクランクシャフト製造方法を提
供することにある。
ものであり、その目的は、クランクシャフト素材の生産
ロット毎のアンバランス量発生傾向を予め把握してお
き、そのデータをカウンタウェイト部の外径削り工程に
反映することで、生産ロット単位で精度が劣っていても
ダイナミックバランスの不適合による不良品が大量に発
生することを防止できるクランクシャフト製造方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１に係る発明は、クランクシャフト素材に各
カウンタウェイト部の外径削りの他、各種加工を施して
最終加工段階のクランクシャフト製品を得た後、ダイナ
ミックバランスを測定し、該測定結果のアンバランス量
に基づいて、該アンバランス量がダイナミックバランス
修正加工装置で修正可能な範囲内にある場合には、所定
のカウンタウェイト部の外径部にドリル加工でアンバラ
ンス量に応じた深さのバランス調整穴を自動的に形成す
ることによりダイナミックバランスの最終調整を行う一
方、前記アンバランス量が前記修正加工装置による修正
可能範囲外にある場合には、不良品と判定して加工ライ
ンから払い出すようにしたクランクシャフトの製造方法
において、各クランクシャフト素材の前記最終加工段階
でのアンバランス量を前記バランス修正可能範囲内に収
め得る前記各カウンターウェイト部の外径寸法を算出
し、該算出データをカウンターウェイト部の外径削り加
工工程にフィードバックして、各カウンタウェイト部の
外径を算出された外径寸法に削り加工することを特徴と
する。
めに請求項１に係る発明は、クランクシャフト素材に各
カウンタウェイト部の外径削りの他、各種加工を施して
最終加工段階のクランクシャフト製品を得た後、ダイナ
ミックバランスを測定し、該測定結果のアンバランス量
に基づいて、該アンバランス量がダイナミックバランス
修正加工装置で修正可能な範囲内にある場合には、所定
のカウンタウェイト部の外径部にドリル加工でアンバラ
ンス量に応じた深さのバランス調整穴を自動的に形成す
ることによりダイナミックバランスの最終調整を行う一
方、前記アンバランス量が前記修正加工装置による修正
可能範囲外にある場合には、不良品と判定して加工ライ
ンから払い出すようにしたクランクシャフトの製造方法
において、各クランクシャフト素材の前記最終加工段階
でのアンバランス量を前記バランス修正可能範囲内に収
め得る前記各カウンターウェイト部の外径寸法を算出
し、該算出データをカウンターウェイト部の外径削り加
工工程にフィードバックして、各カウンタウェイト部の
外径を算出された外径寸法に削り加工することを特徴と
する。
【０００９】また、上記の目的を達成するために請求項
２に係る発明は、クランクシャフト素材に各カウンタウ
ェイト部の外径削りの他、各種加工を施して最終加工段
階のクランクシャフト製品を得た後、ダイナミックバラ
ンスを測定し、該測定結果のアンバランス量に基づい
て、該アンバランス量がダイナミックバランス修正加工
装置で修正可能な範囲内にある場合には、所定のカウン
タウェイト部の外径部にドリル加工でアンバランス量に
応じた深さのバランス調整穴を自動的に形成することに
よりダイナミックバランスの最終調整を行う一方、前記
アンバランス量が前記修正加工装置による修正可能範囲
外にある場合には、不良品と判定して加工ラインから払
い出すようにしたクランクシャフトの製造方法におい
て、まず量産に先だって、クランクシャフト素材の生産
ロット毎に予め所定数のサンプルを抽出し、これらサン
プルに前記各カウンタウェイト部の外径削りの他、各種
加工を施して最終加工段階のクランクシャフト製品を試
作した後、該試作品個々のダイナミックバランスを測定
して該生産ロットにおける最終加工段階でのクランクシ
ャフト製品のアンバランス量発生（重心位置偏在）傾向
を解析し、該解析結果に基づいて該生産ロットにおける
各クランクシャフト素材の前記最終加工段階でのアンバ
ランス量を前記バランス修正可能範囲内に収め得る前記
各カウンターウェイト部の外径寸法を算出し、量産時に
該算出データをカウンターウェイト部の外径削り加工工
程にフィードバックして、各カウンタウェイト部の外径
を算出された外径寸法に削り加工することを特徴とす
る。
２に係る発明は、クランクシャフト素材に各カウンタウ
ェイト部の外径削りの他、各種加工を施して最終加工段
階のクランクシャフト製品を得た後、ダイナミックバラ
ンスを測定し、該測定結果のアンバランス量に基づい
て、該アンバランス量がダイナミックバランス修正加工
装置で修正可能な範囲内にある場合には、所定のカウン
タウェイト部の外径部にドリル加工でアンバランス量に
応じた深さのバランス調整穴を自動的に形成することに
よりダイナミックバランスの最終調整を行う一方、前記
アンバランス量が前記修正加工装置による修正可能範囲
外にある場合には、不良品と判定して加工ラインから払
い出すようにしたクランクシャフトの製造方法におい
て、まず量産に先だって、クランクシャフト素材の生産
ロット毎に予め所定数のサンプルを抽出し、これらサン
プルに前記各カウンタウェイト部の外径削りの他、各種
加工を施して最終加工段階のクランクシャフト製品を試
作した後、該試作品個々のダイナミックバランスを測定
して該生産ロットにおける最終加工段階でのクランクシ
ャフト製品のアンバランス量発生（重心位置偏在）傾向
を解析し、該解析結果に基づいて該生産ロットにおける
各クランクシャフト素材の前記最終加工段階でのアンバ
ランス量を前記バランス修正可能範囲内に収め得る前記
各カウンターウェイト部の外径寸法を算出し、量産時に
該算出データをカウンターウェイト部の外径削り加工工
程にフィードバックして、各カウンタウェイト部の外径
を算出された外径寸法に削り加工することを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】前記請求項１に係る発明によれば、最終加工段
階におけるクランクシャフト製品のダイナミックバラン
スのアンバランス量が修正加工機で修正可能な範囲内に
収まるカウンタウェイト部の外径寸法を予め算出してお
き、カウンタウェイト外径削り加工工程で、その算出し
た外径寸法に削り出して製造するので、最終加工段階で
のダイナミックバランス測定時に、アンバランス量が修
正加工機による修正可能範囲外になる不良品が発生する
ことが殆どない。
階におけるクランクシャフト製品のダイナミックバラン
スのアンバランス量が修正加工機で修正可能な範囲内に
収まるカウンタウェイト部の外径寸法を予め算出してお
き、カウンタウェイト外径削り加工工程で、その算出し
た外径寸法に削り出して製造するので、最終加工段階で
のダイナミックバランス測定時に、アンバランス量が修
正加工機による修正可能範囲外になる不良品が発生する
ことが殆どない。
【００１１】また、前記請求項２に係る発明によれば、
クランクシャフト素材の各生産ロット毎に所定数のサン
プルを抽出して最終加工段階のクランクシャフト製品を
試作し、この試作したサンプルのダイナミックバランス
の測定結果から、最終加工段階におけるクランクシャフ
ト製品のダイナミックバランスのアンバランス量が修正
加工機で修正可能な範囲内に収まるカウンタウェイト部
の外径寸法を各生産ロット毎に予め算出しておき、この
算出した寸法データを量産時のカウンタウェイト外径削
り加工工程にフィードバックして、各生産ロット毎にカ
ウンタウェイト部の外径寸法を若干変えて製造するの
で、量産時における最終加工段階でのダイナミックバラ
ンス測定時に、アンバランス量が修正加工機による修正
可能範囲外になる不良品が発生することが殆どない。
クランクシャフト素材の各生産ロット毎に所定数のサン
プルを抽出して最終加工段階のクランクシャフト製品を
試作し、この試作したサンプルのダイナミックバランス
の測定結果から、最終加工段階におけるクランクシャフ
ト製品のダイナミックバランスのアンバランス量が修正
加工機で修正可能な範囲内に収まるカウンタウェイト部
の外径寸法を各生産ロット毎に予め算出しておき、この
算出した寸法データを量産時のカウンタウェイト外径削
り加工工程にフィードバックして、各生産ロット毎にカ
ウンタウェイト部の外径寸法を若干変えて製造するの
で、量産時における最終加工段階でのダイナミックバラ
ンス測定時に、アンバランス量が修正加工機による修正
可能範囲外になる不良品が発生することが殆どない。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明に係わるクランクシャフトの
製造方法の好適な一実施例を添付図面に基づき詳述す
る。
製造方法の好適な一実施例を添付図面に基づき詳述す
る。
【００１３】図１は本発明に係わるクランクシャフトの
製造方法が採用されたクランクシャフト生産工程のブロ
ック図である。また、図２は上記生産方法により生産さ
れる６気筒エンジン用のクランクシャフトを示し、図３
は図２の左側面図、図４は図２中のIV-IV 線矢視断面
図、図５は図２中のV-V 線矢視断面図である。
製造方法が採用されたクランクシャフト生産工程のブロ
ック図である。また、図２は上記生産方法により生産さ
れる６気筒エンジン用のクランクシャフトを示し、図３
は図２の左側面図、図４は図２中のIV-IV 線矢視断面
図、図５は図２中のV-V 線矢視断面図である。
【００１４】図２〜図５に示すように、クランクシャフ
ト２は、ジャーナルセンターＯが一致された４つのジャ
ーナル部４(a,b,c,d) と、各ジャーナル部４(a,b,c,d)
間にそれぞれ２つずつ配置された総数６個のクランクピ
ン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6)と、これらクランクピン部
６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) とジャーナル部４(a,b,c,d)と
の間もしくはクランクピン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) 間
に設けられた９個のカウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,
f,g,h,i) とを有している。
ト２は、ジャーナルセンターＯが一致された４つのジャ
ーナル部４(a,b,c,d) と、各ジャーナル部４(a,b,c,d)
間にそれぞれ２つずつ配置された総数６個のクランクピ
ン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6)と、これらクランクピン部
６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) とジャーナル部４(a,b,c,d)と
の間もしくはクランクピン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) 間
に設けられた９個のカウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,
f,g,h,i) とを有している。
【００１５】ここで、クランクシャフト２の両軸端側に
相互に１８０度の位相角度差をもたされて配置される２
つのカウンタウェイト部８a ，８i は、約１２０度の角
度で扇形状に形成されたほぼ同形の大型のものとなって
いる。また、相互に１２０度の位相角度差をもたされて
配置された両軸端側から各２番目の２つのカウンタウェ
イト部８b ，８h 及び中央のカウンタウェイト部８e
は、それぞれ約８０度の角度で扇形状に形成されたほぼ
同形の中型のものになっている。さらに、残りのカウン
タウェイト部８c ，８d ，８f ，８g は、ほぼ楕円状に
形成された小型のものになっていて、カウンタウェイト
としての機能はあまりなく、ほとんどクランクアームと
して機能している。
相互に１８０度の位相角度差をもたされて配置される２
つのカウンタウェイト部８a ，８i は、約１２０度の角
度で扇形状に形成されたほぼ同形の大型のものとなって
いる。また、相互に１２０度の位相角度差をもたされて
配置された両軸端側から各２番目の２つのカウンタウェ
イト部８b ，８h 及び中央のカウンタウェイト部８e
は、それぞれ約８０度の角度で扇形状に形成されたほぼ
同形の中型のものになっている。さらに、残りのカウン
タウェイト部８c ，８d ，８f ，８g は、ほぼ楕円状に
形成された小型のものになっていて、カウンタウェイト
としての機能はあまりなく、ほとんどクランクアームと
して機能している。
【００１６】ところで、前記のクランクシャフト２は図
１に示す各加工工程を経て生産される。すなわち、予め
鍛造にてほぼ図２に示すような外形形状に作成されたク
ランクシャフト素材に対し、まず、丈決め＆センター加
工工程Ａで全長が決められると共に回転軸芯Ｏが出され
る。次に、フロント部外径削り工程Ｂでフロント側軸端
部２ａの外径が削り出され、続いてリヤ部外径削り工程
Ｃで、リヤ側軸端部２ｂの外径が削り出される。
１に示す各加工工程を経て生産される。すなわち、予め
鍛造にてほぼ図２に示すような外形形状に作成されたク
ランクシャフト素材に対し、まず、丈決め＆センター加
工工程Ａで全長が決められると共に回転軸芯Ｏが出され
る。次に、フロント部外径削り工程Ｂでフロント側軸端
部２ａの外径が削り出され、続いてリヤ部外径削り工程
Ｃで、リヤ側軸端部２ｂの外径が削り出される。
【００１７】次に、全ジャーナル＆カウンタウェイト外
径削り工程Ｄで、全てのジャーナル部４（a,b,c,d)の外
径と全てのカウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,f,g,h,i)
の外径とが削り出される。続いて、全ピン外径削り工程
Ｅで、全てのクランクピン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) の
外径が削り出され、次の両端穴加工工程Ｆで、両軸端部
の端面にタップ穴１０等の各種穴加工がなされる。
径削り工程Ｄで、全てのジャーナル部４（a,b,c,d)の外
径と全てのカウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,f,g,h,i)
の外径とが削り出される。続いて、全ピン外径削り工程
Ｅで、全てのクランクピン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) の
外径が削り出され、次の両端穴加工工程Ｆで、両軸端部
の端面にタップ穴１０等の各種穴加工がなされる。
【００１８】また、次の油穴加工工程Ｇで、多数の潤滑
油の通路穴１２が穿設された後、中間洗浄工程Ｈで洗浄
され、次に熱処理工程Ｉで熱処理が施される。
油の通路穴１２が穿設された後、中間洗浄工程Ｈで洗浄
され、次に熱処理工程Ｉで熱処理が施される。
【００１９】爾後、ピン・ジャーナル幅仕上げ工程Ｊで
クランクピン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) とジャーナル部
４（a,b,c,d)との幅が仕上げ加工された後、フィレット
ロール加工工程Ｋを経て、ジャーナル外径削り工程Ｌ，
全ピン外径削り工程Ｍ，フロント外径研削工程Ｎに順次
送られ、ジャーナル部４（a,b,c,d)，クランクピン部６
(#1,#2,#3,#4,#5,#6) ，フロント側軸端部２ａのそれぞ
れの外径が仕上げ加工される。
クランクピン部６(#1,#2,#3,#4,#5,#6) とジャーナル部
４（a,b,c,d)との幅が仕上げ加工された後、フィレット
ロール加工工程Ｋを経て、ジャーナル外径削り工程Ｌ，
全ピン外径削り工程Ｍ，フロント外径研削工程Ｎに順次
送られ、ジャーナル部４（a,b,c,d)，クランクピン部６
(#1,#2,#3,#4,#5,#6) ，フロント側軸端部２ａのそれぞ
れの外径が仕上げ加工される。
【００２０】次に、上記の各種加工工程Ａ〜Ｎを経て得
られた最終加工段階のクランクシャフト製品は、予備ダ
イナミックバランス測定・極座標修正工程Ｐに送られ、
ここでダイナミックバランスが測定されると共にこの測
定結果のアンバランス量の発生位置に基づいて、相互に
１８０度の位相角度差を与えられて設けられた両軸端部
側のカウンタウェイト部８a ，８i のいずれか一方の外
径部に対して、その発生したアンバランス量に応じた深
さのバランス調整穴１４ａがドリル加工で径方向に穿設
形成されて、アンバランス量が予備的に極座標修正され
る。ここで、この修正は１次修正であり、バランス調整
穴１４ａはカウンタウェイト部８a ，８i のセンターＣ
Ｌから±３０度の位置に形成されて、アンバランス量の
発生位置をセンターＣＬに近付けると共にそのアンバラ
ンス量を小さくする（図６参照）。
られた最終加工段階のクランクシャフト製品は、予備ダ
イナミックバランス測定・極座標修正工程Ｐに送られ、
ここでダイナミックバランスが測定されると共にこの測
定結果のアンバランス量の発生位置に基づいて、相互に
１８０度の位相角度差を与えられて設けられた両軸端部
側のカウンタウェイト部８a ，８i のいずれか一方の外
径部に対して、その発生したアンバランス量に応じた深
さのバランス調整穴１４ａがドリル加工で径方向に穿設
形成されて、アンバランス量が予備的に極座標修正され
る。ここで、この修正は１次修正であり、バランス調整
穴１４ａはカウンタウェイト部８a ，８i のセンターＣ
Ｌから±３０度の位置に形成されて、アンバランス量の
発生位置をセンターＣＬに近付けると共にそのアンバラ
ンス量を小さくする（図６参照）。
【００２１】アンバランス量が予備的に極座標修正され
たクランクシャフト製品は、続いて次のダイナミックバ
ランス測定・修正工程Ｑに送られ、ここで、最終的にア
ンバランスの調整が行われる。ここでは、再度測定され
たダイナミックバランスのアンバランス量測定結果に基
づいて、カウンタウェイト部８a ，８i に対して、セン
ターＣＬから±４５度の位置に所定深さでバランス調整
穴１４ｂがドリルで穿設形成される。つまり、上記の工
程Ｑ，Ｒにて図６に示す各ベクトルα，β，γ，δ（あ
るいはα´，β´，γ´，δ´）の合成によるアンバラ
ンス量の除去が行われる。
たクランクシャフト製品は、続いて次のダイナミックバ
ランス測定・修正工程Ｑに送られ、ここで、最終的にア
ンバランスの調整が行われる。ここでは、再度測定され
たダイナミックバランスのアンバランス量測定結果に基
づいて、カウンタウェイト部８a ，８i に対して、セン
ターＣＬから±４５度の位置に所定深さでバランス調整
穴１４ｂがドリルで穿設形成される。つまり、上記の工
程Ｑ，Ｒにて図６に示す各ベクトルα，β，γ，δ（あ
るいはα´，β´，γ´，δ´）の合成によるアンバラ
ンス量の除去が行われる。
【００２２】そして、アンバランス量の最終調整が行わ
れたクランクシャフト製品は、爾後ペーパーラップ工程
Ｒ，最終洗浄工程Ｓ，測定刻印工程Ｔを経て加工が完了
され、完成品とされる。
れたクランクシャフト製品は、爾後ペーパーラップ工程
Ｒ，最終洗浄工程Ｓ，測定刻印工程Ｔを経て加工が完了
され、完成品とされる。
【００２３】ところで、本発明のクランクシャフト製造
方法にあっては、前記工程Ａ〜Ｔによるクランクシャフ
トの量産に入る前に、予めクランクシャフト素材の各生
産ロット毎に試作を行う。この試作は、各生産ロット毎
に所定数（例えば３０本程度）のクランクシャフト素材
をサンプルとして抽出して行い、このサンプルとして抽
出したクランクシャフト素材に対して前記Ａ〜Ｎ迄の各
工程で各種の加工を施し、最終加工段階のクランクシャ
フト製品を得る。この際、各カウンタウェイト部の外径
寸法は標準値に設定される。
方法にあっては、前記工程Ａ〜Ｔによるクランクシャフ
トの量産に入る前に、予めクランクシャフト素材の各生
産ロット毎に試作を行う。この試作は、各生産ロット毎
に所定数（例えば３０本程度）のクランクシャフト素材
をサンプルとして抽出して行い、このサンプルとして抽
出したクランクシャフト素材に対して前記Ａ〜Ｎ迄の各
工程で各種の加工を施し、最終加工段階のクランクシャ
フト製品を得る。この際、各カウンタウェイト部の外径
寸法は標準値に設定される。
【００２４】そして、最終加工段階に至ったクランクシ
ャフト製品のサンプルをダイナミックバランス測定・修
正工程Ｒに移して、そのダイナミックバランスの測定を
行い、個々のサンプルの全てが図６に示した修正可能範
囲内の領域（イ），（イ）´にあるか否かを判定する。
そして、その判定の結果、全てのサンプルが修正可能範
囲内の領域（イ），（イ）´に入っていれば、このサン
プルを抽出した生産ロットにおける個々のクランクシャ
フト素材は精度が良く、量産時に個々のクランクシャフ
ト素材に対して各カウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,f,
g,h,i) の外径寸法を試作時と同一の標準値に設定すれ
ば、当該生産ロットの全てのクランクシャフト素材から
良品としてのクランクシャフト製品の完成品が得られる
ものとして、そのデータを記録しておく。
ャフト製品のサンプルをダイナミックバランス測定・修
正工程Ｒに移して、そのダイナミックバランスの測定を
行い、個々のサンプルの全てが図６に示した修正可能範
囲内の領域（イ），（イ）´にあるか否かを判定する。
そして、その判定の結果、全てのサンプルが修正可能範
囲内の領域（イ），（イ）´に入っていれば、このサン
プルを抽出した生産ロットにおける個々のクランクシャ
フト素材は精度が良く、量産時に個々のクランクシャフ
ト素材に対して各カウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,f,
g,h,i) の外径寸法を試作時と同一の標準値に設定すれ
ば、当該生産ロットの全てのクランクシャフト素材から
良品としてのクランクシャフト製品の完成品が得られる
ものとして、そのデータを記録しておく。
【００２５】一方、生産ロットによっては上記判定の結
果、サンプル中の一部のものが修正可能範囲外にはみ出
すことがある。この場合には、当該サンプル個々のダイ
ナミックバランスの測定データを解析することによって
当該生産ロットのアンバランス量発生傾向を把握し、個
々のサンプル全てのアンバランス量が修正可能範囲内の
領域（イ），（イ）´に納まる各カウンタウェイト部８
(a,b,c,d,e,f,g,h,i)の外径寸法を算出し、この算出デ
ータを記録しておく。つまり、例えば図６において、修
正可能範囲内の領域（イ），（イ）´りも径方向外側と
なっている領域（ロ），（ロ）´にアンバランス量が発
生する場合には、カウンタウェイト部８a ，８i の外径
の削り代を大きくして試作時の標準寸法よりその外径を
小さくすれば、アンバランス量を修正可能範囲内の領域
（イ），（イ）´に収めることが可能であり、また、左
側の領域（ハ）であれば中央部のカウンタウェイト８e
の外径寸法を小さくすることで修正可能範囲内の領域
（イ），（イ）´に収めることが可能である。
果、サンプル中の一部のものが修正可能範囲外にはみ出
すことがある。この場合には、当該サンプル個々のダイ
ナミックバランスの測定データを解析することによって
当該生産ロットのアンバランス量発生傾向を把握し、個
々のサンプル全てのアンバランス量が修正可能範囲内の
領域（イ），（イ）´に納まる各カウンタウェイト部８
(a,b,c,d,e,f,g,h,i)の外径寸法を算出し、この算出デ
ータを記録しておく。つまり、例えば図６において、修
正可能範囲内の領域（イ），（イ）´りも径方向外側と
なっている領域（ロ），（ロ）´にアンバランス量が発
生する場合には、カウンタウェイト部８a ，８i の外径
の削り代を大きくして試作時の標準寸法よりその外径を
小さくすれば、アンバランス量を修正可能範囲内の領域
（イ），（イ）´に収めることが可能であり、また、左
側の領域（ハ）であれば中央部のカウンタウェイト８e
の外径寸法を小さくすることで修正可能範囲内の領域
（イ），（イ）´に収めることが可能である。
【００２６】また、このようにして得た各生産ロットに
おける最終加工段階のクランクシャフト製品のカウンタ
ーウェイト部外径寸法の算出データは、該当する生産ロ
ットからクランクシャフト製品を量産する際に、前述の
図１の加工工程図における全ジャーナル＆カウンターウ
ェイト外径削り工程Ｄにフィードバックし、当該生産ロ
ットの各クランクシャフト素材のカウンターウェイト部
８(a,b,c,d,e,f,g,h,i) を算出された外径寸法に削り加
工する。
おける最終加工段階のクランクシャフト製品のカウンタ
ーウェイト部外径寸法の算出データは、該当する生産ロ
ットからクランクシャフト製品を量産する際に、前述の
図１の加工工程図における全ジャーナル＆カウンターウ
ェイト外径削り工程Ｄにフィードバックし、当該生産ロ
ットの各クランクシャフト素材のカウンターウェイト部
８(a,b,c,d,e,f,g,h,i) を算出された外径寸法に削り加
工する。
【００２７】従って、上述のようにクランクシャフト素
材の各生産ロット毎に所定数のサンプルを抽出して最終
加工段階のクランクシャフト製品を試作し、この試作し
たサンプルのダイナミックバランスの測定結果から、最
終加工段階におけるクランクシャフト製品のダイナミッ
クバランスのアンバランス量が修正加工機で修正可能な
範囲内の領域（イ），（イ）´に収まるカウンタウェイ
ト部８(a,b,c,d,e,f,g,h,i) の外径寸法を各生産ロット
毎に予め算出しておき、この算出した外径寸法データを
量産時のカウンタウェイト外径削り加工工程にフィード
バックして、各生産ロット毎にそのアンバランス量の発
生傾向に合わせてカウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,f,
g,h,i) の外径寸法を変えて製造すれば、量産時におけ
る最終加工段階でのダイナミックバランス測定結果を、
クランクシャフト素材の生産ロット間の精度の相違に拘
らず、可及的に修正加工機による修正可能範囲内の領域
（イ），（イ）´に収めることができ、一時期に大量の
不良品が発生することを防止できるようになる。
材の各生産ロット毎に所定数のサンプルを抽出して最終
加工段階のクランクシャフト製品を試作し、この試作し
たサンプルのダイナミックバランスの測定結果から、最
終加工段階におけるクランクシャフト製品のダイナミッ
クバランスのアンバランス量が修正加工機で修正可能な
範囲内の領域（イ），（イ）´に収まるカウンタウェイ
ト部８(a,b,c,d,e,f,g,h,i) の外径寸法を各生産ロット
毎に予め算出しておき、この算出した外径寸法データを
量産時のカウンタウェイト外径削り加工工程にフィード
バックして、各生産ロット毎にそのアンバランス量の発
生傾向に合わせてカウンタウェイト部８(a,b,c,d,e,f,
g,h,i) の外径寸法を変えて製造すれば、量産時におけ
る最終加工段階でのダイナミックバランス測定結果を、
クランクシャフト素材の生産ロット間の精度の相違に拘
らず、可及的に修正加工機による修正可能範囲内の領域
（イ），（イ）´に収めることができ、一時期に大量の
不良品が発生することを防止できるようになる。
【００２８】このため、クランクシャフト製品の生産計
画に狂いを生じさせる虞がなくなり、かつダイナミック
バランスを手作業で修正加工しなければならない事態が
生じることもほとんどなくなり、生産効率並びに歩留ま
りが可及的に向上される。
画に狂いを生じさせる虞がなくなり、かつダイナミック
バランスを手作業で修正加工しなければならない事態が
生じることもほとんどなくなり、生産効率並びに歩留ま
りが可及的に向上される。
【００２９】なお、本発明のクランクシャフト製造方法
を採用するにあたっては、カウンタウェイト部の外径の
許容寸法公差は従来に比して大きく設定する必要があ
る。
を採用するにあたっては、カウンタウェイト部の外径の
許容寸法公差は従来に比して大きく設定する必要があ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明の請求項１に係わるクランクシャフトの製造方法
によれば、最終加工段階におけるクランクシャフト製品
のダイナミックバランスのアンバランス量が修正加工機
で修正可能な範囲内に収まるカウンタウェイト部の外径
寸法を予め算出しておき、カウンタウェイト外径削り加
工工程で、その算出した外径寸法に削り出して製造する
ので、最終加工段階でのダイナミックバランス測定時
に、アンバランス量が修正加工機による修正可能範囲外
になる不良品が発生することを可及的に防止できる。
本発明の請求項１に係わるクランクシャフトの製造方法
によれば、最終加工段階におけるクランクシャフト製品
のダイナミックバランスのアンバランス量が修正加工機
で修正可能な範囲内に収まるカウンタウェイト部の外径
寸法を予め算出しておき、カウンタウェイト外径削り加
工工程で、その算出した外径寸法に削り出して製造する
ので、最終加工段階でのダイナミックバランス測定時
に、アンバランス量が修正加工機による修正可能範囲外
になる不良品が発生することを可及的に防止できる。
【００３１】また、本発明の請求項２に係わるクランク
シャフトの製造方法によれば、クランクシャフト素材の
各生産ロット毎に所定数のサンプルを抽出して最終加工
段階のクランクシャフト製品を試作し、この試作したサ
ンプルのダイナミックバランスの測定結果から、最終加
工段階におけるクランクシャフト製品のダイナミックバ
ランスのアンバランス量が修正加工機で修正可能な範囲
内に収まるカウンタウェイト部の外形寸法を各生産ロッ
ト毎に予め算出しておき、この算出した寸法データを量
産時のカウンタウェイト外径削り加工工程にフィードバ
ックして、各生産ロット毎にカウンタウェイト部の外径
寸法を若干変えて製造するので、量産時における最終加
工段階でのダイナミックバランス測定時に、アンバラン
ス量が修正加工機による修正可能範囲外になる不良品が
発生することを可及的に防止することができ、一時期に
大量の不良品が発生することがない。 このため、クラ
ンクシャフト製品の生産計画に狂いを生じさせる虞がな
くなり、かつダイナミックバランスを手作業で修正加工
しなければならない事態が生じることもほとんどなくな
り、生産効率並びに歩留まりが可及的に向上される。
シャフトの製造方法によれば、クランクシャフト素材の
各生産ロット毎に所定数のサンプルを抽出して最終加工
段階のクランクシャフト製品を試作し、この試作したサ
ンプルのダイナミックバランスの測定結果から、最終加
工段階におけるクランクシャフト製品のダイナミックバ
ランスのアンバランス量が修正加工機で修正可能な範囲
内に収まるカウンタウェイト部の外形寸法を各生産ロッ
ト毎に予め算出しておき、この算出した寸法データを量
産時のカウンタウェイト外径削り加工工程にフィードバ
ックして、各生産ロット毎にカウンタウェイト部の外径
寸法を若干変えて製造するので、量産時における最終加
工段階でのダイナミックバランス測定時に、アンバラン
ス量が修正加工機による修正可能範囲外になる不良品が
発生することを可及的に防止することができ、一時期に
大量の不良品が発生することがない。 このため、クラ
ンクシャフト製品の生産計画に狂いを生じさせる虞がな
くなり、かつダイナミックバランスを手作業で修正加工
しなければならない事態が生じることもほとんどなくな
り、生産効率並びに歩留まりが可及的に向上される。
【図１】本発明に係わるクランクシャフトの製造方法が
採用されたクランクシャフト生産工程のブロック図であ
る。
採用されたクランクシャフト生産工程のブロック図であ
る。
【図２】本発明に係わるクランクシャフトの製造方法に
より生産される６気筒エンジン用のクランクシャフトを
示す図である。
より生産される６気筒エンジン用のクランクシャフトを
示す図である。
【図３】図２の左側面図である。
【図４】図２中のIV-IV 線矢視断面図である。
【図５】図２中のV-V 線矢視断面図である。
【図６】アンバランス量の修正可能範囲を示す極座標グ
ラフである。
ラフである。
２ クランクシャフト ４（a,b,c,d) ジャーナル ６（#1,#2,#3,#4,#5,#6)) クランクピン ８（a,b,c,d,e,f,g,h,i)) カウンタウェイト部
Claims (2)
- 【請求項１】 クランクシャフト素材に各カウンタウェ
イト部の外径削りの他、各種加工を施して最終加工段階
のクランクシャフト製品を得た後、ダイナミックバラン
スを測定し、該測定結果のアンバランス量に基づいて、
該アンバランス量がダイナミックバランス修正加工装置
で修正可能な範囲内にある場合には、所定のカウンタウ
ェイト部の外径部にドリル加工でアンバランス量に応じ
た深さのバランス調整穴を自動的に形成することにより
ダイナミックバランスの最終調整を行う一方、前記アン
バランス量が前記修正加工装置による修正可能範囲外に
ある場合には、不良品と判定して加工ラインから払い出
すようにしたクランクシャフトの製造方法において、 各クランクシャフト素材の前記最終加工段階でのアンバ
ランス量を前記バランス修正可能範囲内に収め得る前記
各カウンターウェイト部の外径寸法を算出し、該算出デ
ータをカウンターウェイト部の外径削り加工工程にフィ
ードバックして、各カウンタウェイト部の外径を算出さ
れた外径寸法に削り加工することを特徴とするクランク
シャフトの製造方法。 - 【請求項２】 クランクシャフト素材に各カウンタウェ
イト部の外径削りの他、各種加工を施して最終加工段階
のクランクシャフト製品を得た後、ダイナミックバラン
スを測定し、該測定結果のアンバランス量に基づいて、
該アンバランス量がダイナミックバランス修正加工装置
で修正可能な範囲内にある場合には、所定のカウンタウ
ェイト部の外径部にドリル加工でアンバランス量に応じ
た深さのバランス調整穴を自動的に形成することにより
ダイナミックバランスの最終調整を行う一方、前記アン
バランス量が前記修正加工装置による修正可能範囲外に
ある場合には、不良品と判定して加工ラインから払い出
すようにしたクランクシャフトの製造方法において、 まず量産に先だって、クランクシャフト素材の生産ロッ
ト毎に予め所定数のサンプルを抽出し、これらサンプル
に前記各カウンタウェイト部の外径削りの他、各種加工
を施して最終加工段階のクランクシャフト製品を試作し
た後、該試作品個々のダイナミックバランスを測定して
該生産ロットにおける最終加工段階でのクランクシャフ
ト製品のアンバランス量発生傾向を解析し、該解析結果
に基づいて該生産ロットにおける各クランクシャフト素
材の前記最終加工段階でのアンバランス量を前記バラン
ス修正可能範囲内に収め得る前記各カウンターウェイト
部の外径寸法を算出し、量産時に該算出データをカウン
ターウェイト部の外径削り加工工程にフィードバックし
て、各カウンタウェイト部の外径を算出された外径寸法
に削り加工することを特徴とするクランクシャフトの製
造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189698A JP3078119B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | クランクシャフトの製造方法 |
| US08/092,532 US5408745A (en) | 1992-07-16 | 1993-07-16 | Method of producting crankshafts |
| KR1019930013399A KR960015757B1 (ko) | 1992-07-16 | 1993-07-16 | 크랭크축의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189698A JP3078119B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | クランクシャフトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631542A JPH0631542A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3078119B2 true JP3078119B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=16245698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04189698A Expired - Lifetime JP3078119B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | クランクシャフトの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5408745A (ja) |
| JP (1) | JP3078119B2 (ja) |
| KR (1) | KR960015757B1 (ja) |
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| CN109404485A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-01 | 淄柴动力有限公司 | 中高速船用柴油机球铁曲轴动平衡去重方法 |
| CN109570937A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-04-05 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种单轴颈转子加工方法 |
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| FR2797314B1 (fr) * | 1999-08-02 | 2002-03-22 | Renault Automation Comau | Procede d'usinage d'un vilebrequin a disposition originale de l'operation d'equilibrage et dispositif permettant de le mettre en oeuvre |
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