JP6179660B2 - 3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置、及びこれを用いた3気筒エンジン用鍛造クランク軸の製造方法 - Google Patents
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Description
鍛造クランク軸は、中央の第2ピン部につながる第3及び第4クランクアーム部にバランスウエイトを有さず、残りのクランクアーム部にバランスウエイトを有する。
粗素材は、
鍛造クランク軸の各ジャーナル部と軸方向の長さが同じ粗ジャーナル部と、
鍛造クランク軸の各ピン部と軸方向の長さが同じ粗ピン部と、
鍛造クランク軸の第3及び第4クランクアーム部に対応して当該クランクアーム部と軸方向の厚みが同じ第3及び第4粗クランクアーム部と、
鍛造クランク軸のバランスウエイトを有するウエイト付きクランクアーム部に対応して当該クランクアーム部よりも軸方向の厚みが厚いウエイト付き粗クランクアーム部と、を有する。
本実施形態による3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置は、更に下記(1)又は(2)の構成を備える。
成形装置は、下記の基準ピン型と、可動ピン型と、固定ジャーナル型と、可動ジャーナル型と、を備える。
基準ピン型は、第2粗ピン部の位置に配置され、当該粗ピン部に宛がわれるとともに、当該粗ピン部につながる第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束され、軸方向と直角な方向に移動する。
可動ピン型は、両端の第1及び第3粗ピン部それぞれの位置に配置され、当該粗ピン部それぞれに宛がわれるとともに、各々が、当該粗ピン部につながる粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、基準ピン型に向けた軸方向及び軸方向と直角な方向に移動する。
固定ジャーナル型は、第3及び第4粗クランクアーム部につながる粗ジャーナル部の位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束される。
可動ジャーナル型は、第3及び第4粗クランクアーム部につながる粗ジャーナル部以外の粗ジャーナル部それぞれの位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が、当該粗ジャーナル部につながる粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、基準ピン型に向けて軸方向に移動する。
当該成形装置は、粗ジャーナル部を固定ジャーナル型及び可動ジャーナル型で挟み込んで保持し、粗ピン部に基準ピン型及び可動ピン型を宛がった状態から、可動ジャーナル型を軸方向に移動させるとともに、可動ピン型を軸方向に移動させつつ軸方向と直角な方向に移動させると同時に、基準ピン型を軸方向と直角な方向に移動させる。これにより、ウエイト付き粗クランクアーム部を軸方向に挟圧してその厚みを鍛造クランク軸のウエイト付きクランクアーム部の厚みまで減少させるとともに、粗ピン部を軸方向と直角な方向に押圧してその偏芯量を鍛造クランク軸のピン部の偏芯量まで増加させる。
成形装置は、下記の基準ピン型と、可動ピン型と、ジャーナル型と、を備える。
基準ピン型は、第2粗ピン部の位置に配置され、当該粗ピン部に宛がわれるとともに、当該粗ピン部につながる第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束される。
可動ピン型は、第1及び第3粗ピン部それぞれの位置に配置され、当該粗ピン部それぞれに宛がわれるとともに、各々が、当該粗ピン部につながる粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、基準ピン型に向けた軸方向及び軸方向と直角な方向に移動する。
固定ジャーナル型は、第3及び第4粗クランクアーム部につながる粗ジャーナル部の位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束される。
可動ジャーナル型は、第3及び第4粗クランクアーム部につながる粗ジャーナル部以外の粗ジャーナル部それぞれの位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が、当該粗ジャーナル部につながる粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、基準ピン型に向けて軸方向に移動する。
当該成形装置は、粗ジャーナル部を固定ジャーナル型及び可動ジャーナル型で挟み込んで保持し、粗ピン部に基準ピン型及び可動ピン型を宛がった状態から、可動ジャーナル型を軸方向に移動させるとともに、可動ピン型を軸方向に移動させつつ軸方向と直角な方向に移動させる。これにより、ウエイト付き粗クランクアーム部を軸方向に挟圧してその厚みを鍛造クランク軸のウエイト付きクランクアーム部の厚みまで減少させるとともに、第1及び第3粗ピン部を軸方向と直角な方向で互いに反対方向に押圧してその偏芯量を鍛造クランク軸のピン部の偏芯量の√3/2まで増加させる。
第1予備成形工程は、上記(1)の成形装置に供する粗素材を造形する。粗素材の両端の第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量の√3/2と同じである。粗素材の中央の第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が第1及び第3粗ピン部の偏芯方向と直交する方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量よりも小さい。
第2予備成形工程は、上記(1)の成形装置を用い、仕上打ち用素材を成形する。仕上打ち用素材は、ピン部の配置角度を含め鍛造クランク軸の最終形状が造形される。
仕上打ち工程は、前記仕上打ち用素材を仕上打ちし、ピン部の配置角度を含め鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する。
第1予備成形工程は、上記(1)の成形装置に供する粗素材を造形する。粗素材の両端の第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が同じ方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量よりも小さい。粗素材の中央の第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が第1及び第3粗ピン部の偏芯方向と反対方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量よりも小さい。
第2予備成形工程は、上記(1)の成形装置を用い、仕上打ち用素材を成形する。仕上打ち用素材は、ピン部の配置角度を除き鍛造クランク軸の最終形状が造形される。
仕上打ち工程は、前記仕上打ち用素材を仕上打ちし、ピン部の配置角度を除き鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する。
捩り工程は、前記仕上材のピン部の配置角度を鍛造クランク軸のピン部の配置角度に調整する。
第1予備成形工程は、上記(2)の成形装置に供する粗素材を造形する。粗素材の両端の第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量の√3/2よりも小さい。粗素材の中央の第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量がゼロである。
第2予備成形工程は、上記(2)の成形装置を用い、仕上打ち用素材を成形する。仕上打ち用素材の両端の第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量の√3/2と同じである。仕上打ち用素材の中央の第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記粗素材と同じままである。
仕上打ち工程は、前記仕上打ち用素材を両端の第1及び第3粗ピン部を水平姿勢にした状態で仕上打ちして、全ての粗ピン部を軸方向と直角な方向に押圧し、ピン部の配置角度を含め鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する。
第1予備成形工程は、上記(2)の成形装置に供する粗素材を造形する。粗素材の両端の第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量の√3/2よりも小さい。粗素材の中央の第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が第1及び第3粗ピン部の偏芯方向と直交する方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量と同じである。
第2予備成形工程は、上記(2)の成形装置を用い、仕上打ち用素材を成形する。仕上打ち用素材の両端の第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で鍛造クランク軸のピン部の偏芯量の√3/2と同じである。仕上打ち用素材の中央の第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記粗素材と同じままである。
仕上打ち工程は、前記仕上打ち用素材を両端の第1及び第3粗ピン部を水平姿勢にした状態で仕上打ちして、第1及び第3粗ピン部を軸方向と直角な方向に押圧し、ピン部の配置角度を含め鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する。
1−1.粗素材、仕上打ち用素材、及び仕上材
図2は、第1実施形態の製造方法において、成形装置で被成形対象とする粗素材、成形された仕上打ち用素材、及び仕上打ち後の仕上材の各形状を模式的に示す図である。図2には、3気筒−4枚カウンターウエイトのクランク軸を製造する場合の状況を示す。また、図2には、各段階の形状の理解を容易にするため、外観を示す平面図と、軸方向に沿って見たときのピン部の配置図を並べて示す。
図3は、第1実施形態における鍛造クランク軸の製造工程を示す模式図である。図3に示すように、第1実施形態の鍛造クランク軸の製造方法は、第1予備成形、第2予備成形、仕上打ちの各工程を含み、必要に応じて、バリ抜き、整形の各工程を含む。
図4は、第1実施形態における成形装置の構成を示す縦断面図である。図4には、3気筒−4枚カウンターウエイトのクランク軸を製造する場合の成形装置、すなわち前記図2に示す粗素材4から仕上打ち用素材5を成形する成形装置を例示する。なお、図4に示す縦断面の中で、第1及び第3粗ピン部の部分は、実際には、いずれか一方が紙面の手前に位置し他方が奥に位置するが、便宜上、同一面上に図示する。
図5A及び図5Bは、図4に示す第1実施形態の成形装置による仕上打ち用素材の成形方法を説明するための縦断面図である。これらの図のうち、図5Aは成形初期の状態を示し、図5Bは成形完了時の状態を示す。
第2実施形態は、上記の第1実施形態の構成を基本とする。第2実施形態は、鍛造クランク軸の製造過程に捩り成形工程を付加するとともに、これに関連する構成を変形したものである。
図8は、第2実施形態の製造方法において、成形装置で被成形対象とする粗素材、成形された仕上打ち用素材、仕上打ち後の仕上材、及び捩り成形後の捩り仕上材の各形状を模式的に示す図である。図8には、前記図2と同様に、3気筒−4枚カウンターウエイトのクランク軸を製造する場合の状況を示す。なお、第1実施形態と重複する事項は適宜省略する。後述する第3及び第4実施形態でも同様とする。
図9は、第2実施形態における鍛造クランク軸の製造工程を示す模式図である。図9に示すように、第2実施形態の鍛造クランク軸の製造方法は、第1予備成形、第2予備成形、仕上打ち、捩り成形の各工程を含み、必要に応じて、捩り成形前のバリ抜き、捩り成形後の整形の各工程を含む。
図10は、第2実施形態における成形装置の構成を示す縦断面図である。図10には、前記図8に示す粗素材4から仕上打ち用素材5を成形する成形装置を例示する。図10に示す縦断面には、実際に全ての粗ピン部の部分が同一面上で含まれる。
第3実施形態は、上記の第1及び第2実施形態の構成を基本とする。第3実施形態は、鍛造クランク軸の製造過程に捩り成形工程を付加することなく、仕上打ち工程でクランク軸の最終形状を造形することを意図し、これに関連する構成を変形したものである。
図12は、第3実施形態の製造方法において、成形装置で被成形対象とする粗素材、成形された仕上打ち用素材、及び仕上打ち後の仕上材の各形状を模式的に示す図である。図12には、前記図2及び図8と同様に、3気筒−4枚カウンターウエイトのクランク軸を製造する場合の状況を示す。
図13は、第3実施形態における鍛造クランク軸の製造工程を示す模式図である。図13に示すように、第3実施形態の鍛造クランク軸の製造方法は、第1予備成形、第2予備成形、仕上打ちの各工程を含み、必要に応じて、バリ抜き、整形の各工程を含む。
図14は、第3実施形態における成形装置の構成を示す縦断面図である。図14には、前記図12に示す粗素材4から仕上打ち用素材5を成形する成形装置を例示する。図14に示す縦断面には、実際に全ての粗ピン部の部分が同一面上で含まれる。
第4実施形態は、上記の第3実施形態の構成を変形したものである。
図16は、第4実施形態の製造方法において、成形装置で被成形対象とする粗素材、成形された仕上打ち用素材、及び仕上打ち後の仕上材の各形状を模式的に示す図である。
図17は、第4実施形態における鍛造クランク軸の製造工程を示す模式図である。図17に示すように、第4実施形態の鍛造クランク軸の製造方法は、前記図13に示す第3実施形態と同様に、第1予備成形、第2予備成形、仕上打ちの各工程を含み、必要に応じて、バリ抜き、整形の各工程を含む。
P、P1〜P3:ピン部、 Fr:フロント部、
Fl:フランジ部、 A、A1〜A6:クランクアーム部、
2:ビレット、 4:粗素材、
Ja、J1a〜J4a:粗素材の粗ジャーナル部、
Pa、P1a〜P3a:粗素材の粗ピン部、
Fra:粗素材の粗フロント部、
Fla:粗素材の粗フランジ部、
Aa、A1a〜A6a:粗素材の粗クランクアーム部、
5:仕上打ち用素材、
Jb、J1b〜J4b:仕上打ち用素材の粗ジャーナル部、
Pb、P1b〜P3b:仕上打ち用素材の粗ピン部、
Frb:仕上打ち用素材の粗フロント部、
Flb:仕上打ち用素材の粗フランジ部、
Ab、A1b〜A6b:仕上打ち用素材の粗クランクアーム部、
5a:噛み出し部、
6:仕上材、 Jc、J1c〜J4c:仕上材のジャーナル部、
Pc、P1c〜P3c:仕上材のピン部、
Frc:仕上材のフロント部、 Flc:仕上材のフランジ部、
Ac、A1c〜A6c:仕上材のクランクアーム部、
7:捩り仕上材、
Jd、J1d〜J4d:捩り仕上材のジャーナル部、
Pd、P1d〜P3d:捩り仕上材のピン部、
Frd:捩り仕上材のフロント部、
Fld:捩り仕上材のフランジ部、
Ad、A1d〜A6d:捩り仕上材のクランクアーム部、
9U、9B:固定ジャーナル型、
9Ua、9Ba:固定ジャーナル型の第1彫り込み部、
9Ub、9Bb:固定ジャーナル型の第2彫り込み部、
9Uc、9Bc:固定ジャーナル型の第3彫り込み部、
10U、10B:可動ジャーナル型、
10Ua、10Ba:可動ジャーナル型の第1彫り込み部、
10Ub、10Bb:可動ジャーナル型の第2彫り込み部、
11:基準ピン型、 11a:彫り込み部、
12:可動ピン型、 12a:彫り込み部、
13:補助ピン型、 13a:彫り込み部、
14U、14B:第1、4粗ジャーナル部の可動ジャーナル型の傾斜面、
16:油圧シリンダ、
20:下側ハードプレート、 21:上側ハードプレート、
22:下側金型支持台、 23:上側金型支持台、
24:弾性部材、 25:支柱、 26:楔
Claims (17)
- 3気筒エンジン用の鍛造クランク軸であって、中央の第2ピン部につながる第3及び第4クランクアーム部にバランスウエイトを有さず、残りのクランクアーム部にバランスウエイトを有する鍛造クランク軸を製造する過程で、前記鍛造クランク軸の最終形状を造形する仕上打ちに供する仕上打ち用素材を、粗素材から成形する装置であって、
前記粗素材は、
前記鍛造クランク軸の各ジャーナル部と軸方向の長さが同じ粗ジャーナル部と、
前記鍛造クランク軸の各ピン部と軸方向の長さが同じ粗ピン部と、
前記鍛造クランク軸の前記第3及び第4クランクアーム部に対応して当該クランクアーム部と軸方向の厚みが同じ第3及び第4粗クランクアーム部と、
前記鍛造クランク軸の前記バランスウエイトを有するウエイト付きクランクアーム部に対応して当該クランクアーム部よりも軸方向の厚みが厚いウエイト付き粗クランクアーム部と、を有し、
前記粗素材の前記粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量よりも小さくされており、
前記成形装置は、
第2粗ピン部の位置に配置され、当該粗ピン部に宛がわれるとともに、当該粗ピン部につながる前記第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束され、軸方向と直角な方向に移動する基準ピン型と、
両端の第1及び第3粗ピン部それぞれの位置に配置され、当該粗ピン部それぞれに宛がわれるとともに、各々が、当該粗ピン部につながる前記粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、前記基準ピン型に向けた軸方向及び軸方向と直角な方向に移動する可動ピン型と、
前記第3及び第4粗クランクアーム部につながる前記粗ジャーナル部の位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が前記第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束された固定ジャーナル型と、
前記第3及び第4粗クランクアーム部につながる前記粗ジャーナル部以外の前記粗ジャーナル部それぞれの位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が、当該粗ジャーナル部につながる前記粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、前記基準ピン型に向けて軸方向に移動する可動ジャーナル型と、を備え、
前記粗ジャーナル部を前記固定ジャーナル型及び前記可動ジャーナル型によって挟み込んで保持し、前記粗ピン部に前記基準ピン型及び前記可動ピン型を宛がった状態から、前記可動ジャーナル型を軸方向に移動させるとともに、前記可動ピン型を軸方向に移動させつつ軸方向と直角な方向に移動させると同時に、前記基準ピン型を軸方向と直角な方向に移動させることにより、前記ウエイト付き粗クランクアーム部を軸方向に挟圧してその厚みを前記鍛造クランク軸の前記ウエイト付きクランクアーム部の厚みまで減少させるとともに、前記粗ピン部を軸方向と直角な方向に押圧してその偏芯量を前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量まで増加させる、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項1に記載の成形装置において、
前記基準ピン型及び前記可動ピン型は、前記粗ピン部それぞれにおける前記基準ピン型及び前記可動ピン型が宛がわれた側とは反対の外側に配置された補助ピン型を含んでおり、
前記可動ジャーナル型、並びに前記可動ピン型及びこの可動ピン型と対を成す前記補助ピン型の軸方向への移動に伴って、前記可動ジャーナル型と、前記可動ピン型及び前記補助ピン型との隙間が閉ざされた後に、押圧変形する前記粗ピン部が前記補助ピン型に到達するように、前記可動ピン型の軸方向と直角な方向への移動が制御される、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項2に記載の成形装置において、
前記可動ピン型の軸方向と直角な方向への総移動距離を100%としたとき、当該可動ピン型に隣接する前記可動ジャーナル型の軸方向への移動が完了した時点で、当該可動ピン型の軸方向と直角な方向への移動距離が総移動距離の90%以下であり、この後に当該可動ピン型の軸方向と直角な方向への移動が完了する、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形装置において、
前記基準ピン型、前記可動ピン型、前記固定ジャーナル型及び前記可動ジャーナル型は、軸方向と直角な方向に沿った方向に圧下が可能なプレス機に取り付けられており、
プレス機の圧下に伴って、前記固定ジャーナル型及び前記可動ジャーナル型が前記粗ジャーナル部を挟み込んで保持するとともに、前記基準ピン型及び前記可動ピン型が前記粗ピン部に宛がわれ、そのままプレス機の圧下を継続するのに伴って、前記可動ジャーナル型が個々に楔機構により軸方向に移動すると同時に、この可動ジャーナル型の移動に伴って、前記可動ピン型が個々に軸方向に移動する、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項4に記載の成形装置において、
前記楔機構の楔角度が前記可動ジャーナル型のそれぞれで互いに異なる、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項4又は5に記載の成形装置において、
前記基準ピン型及び前記可動ピン型が油圧シリンダに連結されており、この油圧シリンダの駆動により軸方向と直角な方向に移動する、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 3気筒エンジン用の鍛造クランク軸であって、中央の第2ピン部につながる第3及び第4クランクアーム部にバランスウエイトを有さず、残りのクランクアーム部にバランスウエイトを有する鍛造クランク軸を製造する過程で、鍛造クランク軸の最終形状を造形する仕上打ちに供する仕上打ち用素材を、粗素材から成形する装置であって、
前記粗素材は、
前記鍛造クランク軸の各ジャーナル部と軸方向の長さが同じ粗ジャーナル部と、
前記鍛造クランク軸の各ピン部と軸方向の長さが同じ第1、第2及び第3粗ピン部と、
前記鍛造クランク軸の前記第3及び第4クランクアーム部に対応して当該クランクアーム部と軸方向の厚みが同じ第3及び第4粗クランクアーム部と、
前記鍛造クランク軸の前記バランスウエイトを有するウエイト付きクランクアーム部に対応して当該クランクアーム部よりも軸方向の厚みが厚いウエイト付き粗クランクアーム部と、を有し、
前記成形装置は、
前記第2粗ピン部の位置に配置され、当該粗ピン部に宛がわれるとともに、当該粗ピン部につながる前記第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束された基準ピン型と、
前記第1及び第3粗ピン部それぞれの位置に配置され、当該粗ピン部それぞれに宛がわれるとともに、各々が、当該粗ピン部につながる前記粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、前記基準ピン型に向けた軸方向及び軸方向と直角な方向に移動する可動ピン型と、
前記第3及び第4粗クランクアーム部につながる前記粗ジャーナル部の位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が前記第3及び第4粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、軸方向の移動を拘束された固定ジャーナル型と、
前記第3及び第4粗クランクアーム部につながる前記粗ジャーナル部以外の前記粗ジャーナル部それぞれの位置に配置され、当該粗ジャーナル部を個々に軸方向と直角な方向から挟み込んで保持するとともに、各々が、当該粗ジャーナル部につながる前記粗クランクアーム部の側面に接触しつつ、前記基準ピン型に向けて軸方向に移動する可動ジャーナル型と、を備え、
前記粗ジャーナル部を前記固定ジャーナル型及び前記可動ジャーナル型によって挟み込んで保持し、前記粗ピン部に前記基準ピン型及び前記可動ピン型を宛がった状態から、前記可動ジャーナル型を軸方向に移動させるとともに、前記可動ピン型を軸方向に移動させつつ軸方向と直角な方向に移動させることにより、前記ウエイト付き粗クランクアーム部を軸方向に挟圧してその厚みを前記鍛造クランク軸の前記ウエイト付きクランクアーム部の厚みまで減少させるとともに、前記第1及び第3粗ピン部を軸方向と直角な方向で互いに反対方向に押圧してその偏芯量を前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量の√3/2まで増加させる、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項7に記載の成形装置において、
前記成形装置は、仕上打ち用素材を、粗素材から成形する装置であって、
前記粗素材は、
前記鍛造クランク軸の各ジャーナル部と軸方向の長さが同じ粗ジャーナル部と、
前記鍛造クランク軸の各ピン部と軸方向の長さが同じ第1、第2及び第3粗ピン部と、
前記鍛造クランク軸の前記第3及び第4クランクアーム部に対応して当該クランクアーム部と軸方向の厚みが同じ第3及び第4粗クランクアーム部と、
前記鍛造クランク軸の前記バランスウエイトを有するウエイト付きクランクアーム部に対応して当該クランクアーム部よりも軸方向の厚みが厚いウエイト付き粗クランクアーム部と、を有し、
前記粗素材の両端の前記第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量の√3/2よりも小さくされ、前記粗素材の中央の前記第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量がゼロ、又は前記第1及び第3粗ピン部の偏芯方向と直交する方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量と同じにされている、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項7又は8に記載の成形装置において、
前記基準ピン型及び前記可動ピン型は、前記粗ピン部それぞれにおける前記基準ピン型及び前記可動ピン型が宛がわれた側とは反対の外側に配置された補助ピン型を含んでおり、
前記可動ジャーナル型、並びに前記可動ピン型及びこの可動ピン型と対を成す前記補助ピン型の軸方向への移動に伴って、前記可動ジャーナル型と、前記可動ピン型及び前記補助ピン型との隙間が閉ざされた後に、押圧変形する前記粗ピン部が前記補助ピン型に到達するように、前記可動ピン型の軸方向と直角な方向への移動が制御される、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項9に記載の成形装置において、
前記可動ピン型の軸方向と直角な方向への総移動距離を100%としたとき、当該可動ピン型に隣接する前記可動ジャーナル型の軸方向への移動が完了した時点で、当該可動ピン型の軸方向と直角な方向への移動距離が総移動距離の90%以下であり、この後に当該可動ピン型の軸方向と直角な方向への移動が完了する、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項7〜10のいずれか1項に記載の成形装置において、
前記基準ピン型、前記可動ピン型、前記固定ジャーナル型及び前記可動ジャーナル型は、軸方向と直角な方向に沿った方向に圧下が可能なプレス機に取り付けられており、
プレス機の圧下に伴って、前記固定ジャーナル型及び前記可動ジャーナル型が前記粗ジャーナル部を挟み込んで保持するとともに、前記基準ピン型及び前記可動ピン型が前記粗ピン部に宛がわれ、そのままプレス機の圧下を継続するのに伴って、前記可動ジャーナル型が個々に楔機構により軸方向に移動すると同時に、この可動ジャーナル型の移動に伴って、前記可動ピン型が個々に軸方向に移動する、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項11に記載の成形装置において、
前記楔機構の楔角度が前記可動ジャーナル型のそれぞれで互いに異なる、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 請求項11又は12に記載の成形装置において、
前記可動ピン型が油圧シリンダに連結されており、この油圧シリンダの駆動により軸方向と直角な方向に移動する、3気筒エンジン用鍛造クランク軸の仕上打ち用素材の成形装置。 - 3気筒エンジン用の鍛造クランク軸であって、中央の第2ピン部につながる第3及び第4クランクアーム部にバランスウエイトを有さず、残りのクランクアーム部にバランスウエイトを有する鍛造クランク軸を製造する方法であって、
前記製造方法は、下記の第1予備成形工程、第2予備成形工程、及び仕上打ち工程、の一連の工程を含む:
請求項1〜6のいずれか1項に記載の成形装置に供する前記粗素材として、両端の前記第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量の√3/2と同じにされ、中央の前記第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記第1及び第3粗ピン部の偏芯方向と直交する方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量よりも小さくされた粗素材を造形する第1予備成形工程;
前記成形装置を用い、前記仕上打ち用素材として、前記ピン部の配置角度を含め前記鍛
造クランク軸の最終形状が造形された仕上打ち用素材を成形する第2予備成形工程;及び
前記仕上打ち用素材を仕上打ちし、前記ピン部の配置角度を含め前記鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する仕上打ち工程。 - 3気筒エンジン用の鍛造クランク軸であって、中央の第2ピン部につながる第3及び第4クランクアーム部にバランスウエイトを有さず、残りのクランクアーム部にバランスウエイトを有する鍛造クランク軸を製造する方法であって、
前記製造方法は、下記の第1予備成形工程、第2予備成形工程、仕上打ち工程、及び捩り工程、の一連の工程を含む:
請求項1〜6のいずれか1項に記載の成形装置に供する前記粗素材として、両端の前記第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が同じ方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量よりも小さくされ、中央の前記第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記第1及び第3粗ピン部の偏芯方向と反対方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量よりも小さくされた粗素材を造形する第1予備成形工程;
前記成形装置を用い、前記仕上打ち用素材として、前記ピン部の配置角度を除き前記鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上打ち用素材を成形する第2予備成形工程;
前記仕上打ち用素材を仕上打ちし、前記ピン部の配置角度を除き前記鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する仕上打ち工程;及び
前記仕上材の前記ピン部の配置角度を前記鍛造クランク軸の前記ピン部の配置角度に調整する捩り工程。 - 3気筒エンジン用の鍛造クランク軸であって、中央の第2ピン部につながる第3及び第4クランクアーム部にバランスウエイトを有さず、残りのクランクアーム部にバランスウエイトを有する鍛造クランク軸を製造する方法であって、
当該製造方法は、下記の第1予備成形工程、第2予備成形工程、及び仕上打ち工程、の一連の工程を含む:
請求項7〜13のいずれか1項に記載の成形装置に供する前記粗素材として、両端の前記第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量の√3/2よりも小さくされ、中央の前記第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量がゼロにされた粗素材を造形する第1予備成形工程;
前記成形装置を用い、前記仕上打ち用素材として、両端の前記第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量の√3/2と同じにされ、中央の前記第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記粗素材と同じままにされた仕上打ち用素材を成形する第2予備成形工程;及び
前記仕上打ち用素材を両端の前記第1及び第3粗ピン部を水平姿勢にした状態で仕上打ちして、全ての前記粗ピン部を軸方向と直角な方向に押圧し、前記ピン部の配置角度を含め前記鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する仕上打ち工程。 - 3気筒エンジン用の鍛造クランク軸であって、中央の第2ピン部につながる第3及び第4クランクアーム部にバランスウエイトを有さず、残りのクランクアーム部にバランスウエイトを有する鍛造クランク軸を製造する方法であって、
当該製造方法は、下記の第1予備成形工程、第2予備成形工程、及び仕上打ち工程、の一連の工程を含む:
請求項7〜13のいずれか1項に記載の成形装置に供する前記粗素材として、両端の前記第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量の√3/2よりも小さくされ、中央の前記第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記第1及び第3粗ピン部の偏芯方向と直交する方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量と同じにされた粗素材を造形する第1予備成形工程;
前記成形装置を用い、前記仕上打ち用素材として、両端の前記第1及び第3粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が互いに反対方向で前記鍛造クランク軸の前記ピン部の偏芯量の√3/2と同じにされ、中央の前記第2粗ピン部は、軸方向と直角な方向の偏芯量が前記粗素材と同じままにされた仕上打ち用素材を成形する第2予備成形工程;及び
前記仕上打ち用素材を両端の前記第1及び第3粗ピン部を水平姿勢にした状態で仕上打ちして、前記第1及び第3粗ピン部を軸方向と直角な方向に押圧し、前記ピン部の配置角度を含め前記鍛造クランク軸の最終形状が造形された仕上材を成形する仕上打ち工程。
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