JPS62174329A - クランクシヤフトの焼入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 、４１−登１１ｆｌ／士　〃　→　ソ　ｉ　、・７．７
　ｋ　小請　１　士ンＥ゛訪　バーす自に関するもので
ある。

（従来の技術） クランクシャフトの強度、耐摩耗性等を向上させるため
ピン部、ジャーナル部及び夫々のフィレット部（ピン部
、ジャーナル部の軸方向両端の肩段部）に高周波焼入を
施すことが行われている。

ピン部、ジャーナル部、夫々のフィレット部に高周波焼
入を施す従来の方法としては、半円形の高周波加熱コイ
ルを用いてこれを上下、或は左右；’）ｓらピン部、ジ
ャーナル部に嵌装し、コイルに通電してピン部、ジャー
ナル部及び各フィレット部の表面を加熱し、加熱後コイ
ルに内蔵等した冷却水ジャケットから冷却水を噴射し、
冷却を行って焼入れを施す。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の従来技術はピン部、ジャーナル部を同時に焼入れ
処理するのでクランクシャフトに曲がりや歪が発生し、
特にセンタージャーナル部の曲が４１６不が＋１い−　
ｒ刺、１士ピン罹　ジセー＋ル螺悴の肉厚や形状が部分
的に異り１曲がりや歪の変形方向が相違するためである
。

そこで前記した曲がりや歪等の変形を後工程で熱間矯正
ロールや冷間歪取リプレスで矯正することが行われる。

以上の矯正方法において、前者、即ち熱間矯正ロール法
は高周波加熱後の焼入過程で矯正を行うため、焼入時の
膨張や収縮の寸法変形が太きく、高精度の曲がり、歪の
変形低減除去は困難であり、又熱間で圧力をかけて矯正
ロールを行うためロールの摩耗が発生する。一方、冷間
で歪取りを行う場合、焼入後のクランクシャフトに対し
て処理がなされるのでクランクシャフトの焼入部の弾性
限界は高くなっており、曲がり、歪の除去は非常に困難
で、高精度の矯正が行えないこと、以上の熱間矯正ロー
ルのロールの芯出し、所定位置へのクランクシャフトの
セット等が困難且つ面倒、煩雑で生産性が極めて悪い。

本発明は以上の問題点を解決するべくなされたもので、
その目的とする処は、後加工での矯正工程を要すること
なくジャーナル部、ピン部に焼入れし、歪、曲がり等の
変形が少なく、精度を維持して焼入れ処理を行い得るよ
うにしたクランクシャフトの焼入方法を提供するにある
。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための手段は、クランクシャフ
トのジャーナル部、ピン部及び夫々のフィレット部に高
周波焼入れを行うようにしたクランクシャフトの焼入方
法において、センタジャーナル部及びそのフィレット部
を高周波焼入し、次いで焼入後のクランクシャフトの軸
方向両端のセンタを保持し、軸方向の一端からクランク
シャフトの軸方向に押圧荷重を加え、他端を回転駆動し
、且つクランクシャフトのセンタジャーナルの周りに間
欠的に荷重を加えて押圧保持し、残りのジャーナル部及
びそのフィレット部、ピン部及びこれのフィレット部を
焼入処理するようにしたことである。

（上記手段による作用） 上記手段によれば、センタジャーナル部及びそのフィレ
ット部を焼入れした後、クランクシャフトを軸方向に押
圧荷重を加えつつ回転保持し、センタージャーナルを間
欠的に押圧保持した状態で４１Ｍ、のジャーナル部、ピ
ン部及び夫々のフィレット部に高周波焼入れを行うので
、センタジャーナル部及びそのフィシ−２ト部の焼入時
に発生した曲がりや歪等の変形の矯正及び他のジャーナ
ル部、ピン部及び夫々のフィレット部の焼入時に発生す
る曲がりや歪等の変形も併せて低減することができる。

それは、押圧荷重をクランクシャフトの軸方向でセンタ
ジャーナルの垂直方向より間欠的に緑り返し荷重を加え
ることで、又センタジャーナル部をクランクシャフトの
軸心と垂直方向に上方と下方の変形ゆ（変位量）を同じ
にして押圧荷重を加え、垂直方向で上下に振動（繰り返
し荷重）させ、珪つ回転させれば、高周波焼入時の曲が
りゃ歪等の変形も軸を中心にセンタジャーナルが最大と
なるようなパラつきをもって発生するので、センタジャ
ーナルを保持して曲がりゃ歪等の変形を矯正してやる°
にでクラクシャフトの全体的な曲がりや歪等の変形を除
去するのに最も効果的である。そして曲がりや歪等の変
形を除去するのは熱間で行う方がクランクシャフトの剛
性も低く、押圧荷重が小さくてすむ。

（実施例） 次に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述する
。

第１図はクランクシャフト（１）を示し、実施例は４気
筒エンジンのものを示している。クランクシャフト（１
）は図の左から１番ジャーナル（ｌｏｔ）　、　　１番
ピン（＋０２）　、　　２番ジャーナル（＋０３）　、
　　２番ピン（１０４）　、センタージャーナルである
３番ジャーナル（１０５）　、　３番ピン（１０Ｂ）　
、　　４番ジャーナル（１０７）　、　４番ピン（１０
８）　、　５番ジャーナル（１０９）の各部を備え、各
ジャーナル部（ｌｏｔ）、（１０３）、（１０５）、（
１０７）、（＋０９）は同一軸線上に形成されている。

クランクシャフトは、例えば、３４８Ｃ材を用いてクラ
ンクシャフト形状に熱間鍛造を行い、その後ジャーナル
部及びピン部と夫々のフィレット部に機械加工を施した
。

クランクシャフトは全長４５０ｓ論、ピン部枠４０ｓ＋
ｗ、ジャーナル部枠５０層■のものを用いた。

以上のクランクシャフトのセンタジャーナル部（１０５
）及びこれのフィレット部に高周波加熱コイルを臨ませ
、コイルに通電し、且つジャーナル部を回転させながら
該ジャーナル部及びフィレット部を加熱し、焼入温度迄
昇温後冷却水用ノズルから冷却水を噴射して冷却して焼
入れを行った。第１１Ｎのクランクシャフト（１）はセ
ンタジャーナル部（１０５）のみに焼入れ（ａ）を施し
たものを示す。

焼入条件は例えば下記の如くである。

以上で得られたクランクシャフト（１）を第２図及び第
３図に示す保持焼入装置ｌ　（２）にセットする。装置
（２）は軸方向に離間したクランパ（２０１）　。

（２０２）を備え、この間にクランクシャフト（１）を
臨ませて両端部（＋１０）　、（１１１）の中心をクラ
ンパ（２０１）、（２０２）で支持し、一方のクランパ
（２０＋）はクランクシャフト（１）に回転駆動を付与
し、他方のクランパ（２０２）はクランクシャフト（１
）を軸方向に所定の荷重で押圧するように構成され、ク
ランパ（２０２）の押圧荷重は２００−１０００ｋｇ程
度とした。一方、装置（２）の基台（２０３）の中央部
には押圧ブロック（２０４）を設け、ブロック（２００
の上下のブロック（２０５）　、　（２０Ｂ）からなり
、ブロック（２０５）、（２０Ｂ）の中央部には対称的
にＶ型の溝（２０７）　、　（２０８）を備え、谷溝に
はローラ（２０９）・・・が設けられ、かかるブロック
（２０５）　、　（２０Ｂ）の溝（２０７）　、　（２
０８）間にクランクシャフトの焼入処理がすんだセンタ
ージャーナル（１０５）を臨ませて押圧保持し、ブロッ
ク（２００による押圧荷重は２００〜５００ｋｇ程度と
し、センタージャーナル（１０５）を１〜５回／秒程度
で間欠的に押圧保持する。

以上の如くクランクシャフトを回転させ、軸方向に加圧
し、且つセンタージャーナルを間欠的に押圧保持した状
態で半円状のコイルを備える誘導加熱装２４　（２１０
）・・・を残りのジャーナル部（１０１）。

（１０３）、（１０７）、（１０９）及び各ピン部（１
０２）、（１０４）。

（１０Ｂ）　、（１０８）周に臨ませ、ジャーナル部、
ピン部及び夫々のフィレット部を高周波加熱し、ジャー
ナル部ピン部及び夫々のフィレッ１ｌｆｆｉの表面温度
が焼入温度に達したらコイルへの通゛市を停止して加熱
をやめ、その後直ちにジャーナル部、ピン部及び夫々の
フィレット部にコイル内に設けられた冷却水噴射ノズル
から冷却水を噴射し、冷却を行って焼入れを行った、こ
の時の焼入条件は既述と同様である。

以−ヒの方法により焼入れを行った結果クランクシャフ
トの曲がりや歪の変形は軸振れ（ＴＩＲ）で０．１　ａ
ｍ程度であった。

尚、センタージャーナルの軸振れの測定結果を軸方向荷
重を変え、センタージャーナルの保持条件を変えて実施
したものを下記に示す。

（ｍｍ） ※センタージャーナルの押圧荷重 ２００ｋｇと５００ｋｇの場合。

（発明の効果） 以上で明らかな如く本発明によれば、センタジャーナル
部及びそのフィレット部を焼入したさいに発生した曲が
りや歪等の変形の矯正と他のジャーナル部、ピン部及び
夫々のフィレット部の焼入時に発生する曲がりゃ歪等の
変形も併せて低減、除去することができるので高精度な
りランクシャフトの焼入れが行え、又変形の低減、除去
を熱間で行うため押圧荷重も小さくてすみ、装置コスト
も安価でコスト上の有利である他、上記の如く高精度の
ものが得られる結果ピン、ジャーナルの機械加工も容易
化するので生産効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はクラン
クシャフトの外観図、第２図は保持焼入装置の正面図、
第３図は第２図の３−３線の図である。 尚図面中（１）はクランクシャフト（１０１）　、（１
０３）　。 （１０５）　、（１０７）　、（１０９）はジャーナル
部、（１０５）はセンタージャーナル、（１０２）、（
１０４）、（１０Ｂ）、（１０８）はピン部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランクシャフトのジャーナル部、ピン部及び夫々のフ
   ィレット部に高周波焼入れを行うようにしたクランクシ
   ャフトの焼入方法において、クランクシャフトのセンタ
   ジャーナル部及びそのフィレット部を高周波焼入し、次
   いで上記焼入後のクランクシャフトの軸方向両端のセン
   タを保持し、軸方向の一端からクランクシャフトの軸方
   向に押圧荷重を加え、他端を回転駆動し、且つクランク
   シャフトのセンタジャーナルの周りに間欠的に荷重を加
   えて押圧保持し、残りのジャーナル部及びこれのフィレ
   ット部、ピン部及びこれのフィレット部を焼入処理する
   ようにしたことを特徴とするクランクシャフトの焼入方
   法。