JP5776893B2 - クランクシャフトの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、請求可能発明と称する)の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、(1)〜(6)項の各々が、請求項1〜6の各々に相当する。
従来、鍛造クランクシャフトの製造工程では、トリミング工程で、トリミング型の切刃とクランクシャフトとの間に作用するトリミング抵抗(せん断抵抗)によってカウンタウェイトが変形して、その結果、カウンタウェイトのバランスが上型側へ移動して、クランクシャフトの回転バランスが悪化することが問題になっていた。
本項に記載のクランクシャフトの製造方法によれば、トリミング工程の前に、クランクシャフトのカウンタウェイトのみを冷却して硬化させることにより、トリミング工程でのカウンタウェイトの変形を抑止することができる。これにより、トリミング工程でカウンタウェイトのバランスがトリミング型の上型側へ移動することを防ぐことができ、バランスの修正に要する工数を大幅に削減することが可能になる。
また、冷却工程ではカウンタウェイトのみが冷却されるので、トリミング時のバリの温度をトリミングに適した高温(例えば、1000℃以上)のまま維持することができる。これにより、バリの温度が低下することによるトリミング抵抗(せん断抵抗)の増加を防ぐことができ、従来通りの良好なバリ抜きを行うことができる。
本項に記載のクランクシャフトの製造方法によれば、カウンタウェイトの、クランクシャフトがトリミング型にセットされた時に上側になる部分(以下、カウンタウェイトの上側部分という)、すなわち、カウンタウェイトの、トリミング時の変形の度合が相対的に大きい部分に、冷却媒体を接触させるので、カウンタウェイトをより効率的に冷却することができ、トリミング時のカウンタウェイトの変形をより効果的に抑止することが可能になる。
本項に記載のクランクシャフトの製造方法によれば、例えば、ノズルから噴射された冷却用エア(冷却媒体)を、カウンタウェイトの上側部分に吹き付ける。これにより、トリミング時の変形の度合が大きいカウンタウェイトの上側部分を集中して冷却することができる。
本項の態様において、ノズルから噴射される冷却媒体は、エアのほか、様々なガス又は液体を適用することができる。また、ノズルから冷却媒体を噴射するタイミングは、トリミング工程の前、すなわち、成形工程完了からトリミング工程開始までの間であればいつでもよい。
従来、鍛造クランクシャフトの製造装置では、トリミング時に、トリミング型の切刃とクランクシャフトとの間に作用するトリミング抵抗(せん断抵抗)によってカウンタウェイトが変形して、その結果、カウンタウェイトのバランスが上型側へ移動して、クランクシャフトの回転バランスが悪化することが問題になっていた。
本項に記載のクランクシャフトの製造装置によれば、トリミングを行う前に、冷却手段によってクランクシャフトのカウンタウェイトのみを冷却して硬化させることにより、トリミング時のカウンタウェイトの変形を抑止することができる。これにより、トリミングによってカウンタウェイトのバランスがトリミング型の上型側へ移動することを防いで、バランスの修正に要する工数を大幅に削減することができる。
また、冷却手段によってカウンタウェイトのみを冷却したので、トリミング時のバリの温度をトリミングに適した高温(例えば、1000℃以上)のまま維持することができる。これにより、バリの温度が低下することによるトリミング抵抗(せん断抵抗)の増加を防いで、従来通りの良好なバリ抜きを行うことができる。
本項に記載のクランクシャフトの製造装置によれば、カウンタウェイトの上側部分、すなわち、カウンタウェイトの、トリミング時の変形の度合が相対的に大きい部分に、ノズルによって冷却媒体が吹き付けられるので、カウンタウェイトをより効率的に冷却することができ、トリミング時のカウンタウェイトの変形をより効果的に抑止することが可能になる。
本項の態様において、ノズルから噴射される冷却媒体は、エアのほか、様々なガス又は液体を適用することができる。また、ノズルは、クランクシャフトをトリミング型へ搬送するためのロボットハンドに取り付けることができる。
本項に記載のクランクシャフトの製造装置によれば、ドライアイス(CO2)を吹き付けるドライアイスブラストによってカウンタウェイトを冷却することにより、カウンタウェイトの周囲に酸素がない雰囲気を形成することが可能になり、カウンタウェイト表面に酸化皮膜(スケール)が形成されるのを防ぐことができる。
本実施形態によれば、成形工程とトリミング工程と間の移行段階(冷却工程)で、クランクシャフト1の各カウンタウェイト2のみを冷却して硬化させたので、トリミング工程における各カウンタウェイト2の変形を抑止することができる。これにより、トリミング工程で各カウンタウェイト2のバランスがトリミング型4の上型5側へ移動することを防ぐことができ、回転バランスの精度が高いクランクシャフト1を得ることができる。これにより、クランクシャフト1の回転バランスの修正に要する工数を大幅に削減することが可能になる。
また、移行段階(冷却工程)では、トリミング時の変形の度合が相対的に大きい各カウンタウェイト2のみを冷却したので、トリミング時のバリ7の温度をトリミングに適した高温(例えば、1000℃以上)のまま維持することが可能であり、バリ7の温度が低下することによるトリミング抵抗(せん断抵抗)の増加を防いで、従来通りの良好なバリ抜きを行うことができる。
さらに、各カウンタウェイト2の上側部分3、すなわち、クランクシャフト1がトリミング型4にセットされた時に上側になる部分、言い換えると、トリミング型4の上型5側の部分に、ノズルによって冷却用エアが吹き付けられるので、カウンタウェイト2のうち、トリミング時の変形の度合が相対的に大きい部分を集中して冷却することができる。これにより、各カウンタウェイト2をより効率的に冷却することが可能になり、トリミング時の各カウンタウェイト2の変形をより効果的に抑止することができる。
本実施形態では、冷却媒体としてエアを使用したが、例えば、ドライアイス(CO2)を吹き付けるドライアイスブラストによってカウンタウェイト2を冷却するように構成することができる。これにより、カウンタウェイト2の周囲に酸素がない雰囲気を形成することが可能になり、カウンタウェイト2表面に酸化皮膜(スケール)が形成されるのを防ぐことができる。
Claims (6)
- 鍛造クランクシャフトの輪郭に沿って形成されたバリをトリミング型によってバリ抜きして除去するトリミング工程を含むクランクシャフトの製造方法であって、
トリミング工程の前に、カウンタウェイトと冷却媒体とを接触させて前記カウンタウェイトのみを部分的に冷却する冷却工程を有することを特徴とするクランクシャフトの製造方法。 - 前記カウンタウェイトの、前記クランクシャフトが前記トリミング型にセットされた時に上側になる部分に、前記冷却媒体を接触させることを特徴とする請求項1に記載のクランクシャフトの製造方法。
- 前記カウンタウェイトの表面に前記冷却媒体を吹き付けて前記カウンタウェイトを冷却することを特徴とする請求項1又は2に記載のクランクシャフトの製造方法。
- 鍛造クランクシャフトの輪郭に沿って形成されたバリをトリミング型によってバリ抜きして除去するトリミング工程を含むクランクシャフトの製造方法で使用されるクランクシャフトの製造装置であって、
前記トリミング工程でトリミングされる前の前記クランクシャフトのカウンタウェイトと冷却媒体とを接触させて前記カウンタウェイトのみを部分的に冷却する冷却手段を備えることを特徴とするクランクシャフトの製造装置。 - 前記冷却手段は、前記カウンタウェイトの、前記クランクシャフトが前記トリミング型にセットされた状態で上側になる部分に、前記冷却媒体を吹き付けるノズルを備えることを特徴とする請求項4に記載のクランクシャフトの製造装置。
- 前記冷却媒体は、ドライアイスであることを特徴とする請求項4又は5に記載のクランクシャフトの製造装置。
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