JPS62174330A

JPS62174330A - クランクシヤフトの焼入方法

Info

Publication number: JPS62174330A
Application number: JP1526986A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yagi; 寛八木; Shigehisa Seya; 瀬谷　茂久; Hitoshi Ito; 仁伊藤; Masahiro Inoue; 正博井上
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1987-07-31

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）本発明はクランクシャフトの焼入方法の改良に関するも
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、或は左右からピン部、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
及び各フィシ−／　）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りや歪が大きい、これ
はピン部、ジャーナル部等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化が大きく、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
変形のない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、ジャーナル部及びそのフィレット部を高周
波焼入する工程と、該クランクシャフトの軸方向両端の
センタを支持し、センタジャーナルに矯正ロールを行う
工程と、該矯正ロール工程終了後のクランクシャフトの
ピン部及びそのフィレット部に高周波加熱を施して焼入
温度迄加熱昇温させる工程と、該焼入温度のクランクシ
ャフトの軸方向両端センタを支持し、ジャーナルを押圧
保持した状態でピン部及びそのフィレット部を冷却して
焼入れを行う工程とからなることである。

（上記手段による作用）上記手段によれば、ジャーナル部及びそのフィレット部
の高周波焼入を行ったものをセンタジャーナルに矯正ロ
ールを施すことにより焼入時に発生した曲がりや歪等の
変形を低減除去でき、次いでピン部及びそのフィレット
部の高周波焼入工程でジャーナル部を押圧保持すること
で焼入時に発生するピン部の曲がりや歪を低減、抑制、
除去することができる。

（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。クランクシャツ）　（
１）は図の左から１番ジャーナル（１０１）　、　　１
番ピン（１０２）　、　　２番ジャーナル（１０３）、
２番ピン（１０４）　、センタジャーナルである３番ジ
ャーナル（１０５）　、　３番ピン（１０Ｂ）　、　４
番ジャーナル（１０？）　、４番ピン（１０８）　、　
５番ジャーナル（１０９）の各部を備え、各ジャーナル
部（ｔｏｌ）。

（１０３）、（１０５）、（１０７）、（１０９）は同
一軸線上に形成されている。クランクシャフトは１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。

以上のクランクシャフトのジャーナル部に高周波加熱コ
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シ−２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１図のクランクシャフ
ト（１）は各ジャーナル部（＋０１）　、（１０３）、
（１０５）、（１０７）　、（１０９）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。

以上の如くジャーナル部及びフィレット部に焼入処理し
たクランクシャフトを第２図の如き矯正ロール装置（２
）に支持セットする。装置（２）はクラクシャフト（１
）の軸方向両端（１１０）、（１１１）の中心部を支持
する支持用センタ（２０１）、（２０２）と、センタジ
ャーナル（１０５）の周に臨むロール（２０３）　。

（２０４）　、　（２０５）とからなり、上部ロール（
２０３）は可動保持体（２０Ｂ）で昇降動し、基枠（２
Ｇ？）上に左右に固定保持体（２０８）　、　（２０９
）で支持された下部ロール（２０４）、（２０５）とで
構成される。かかるロール（２０３）　、　（２０４）
　、　（２０５）間にセンタジャーナル（１０５）を臨
ませ、下部ロール（２０４）、（２０５）でジャーナル
（＋０５）の下半二点を支持し、上部ロール（２０３）
で頂点を２００〜５００ｋｇの押圧荷重で押圧し、クラ
ンクシャフト（１）を回転させて矯正を行う。

以上の如くジャーナル部を焼入処理し、センタージャー
ナル（＋０５）を矯正ロールで矯正したクシセットを第
４図乃至第７図に示す如きクランプ装置にセットし、各
ジャーナル部を押圧クランプする。

クランプ装置（３）は例えば基台（３０１）上にＶ型の
クランプ部（３０２）を備える固定アーム（３０３）を
備え、クランプ部（３０２）は各ジャーナル部（１０１
）　。

（１０３）、（１０５）、（１０７）、（１０９）に対
応して５個軸方向に離間して備え、各固定アーム（３０
３）の一端にＶ型クランプ部（３００を備える可動アー
ム（３０５）に枢着（３０１３）　Ｌ、可動アーム（３
０５）は連結ロッド（３０？）　テ連結され、リンク（
３０８）　テ％−タ（３０９）により回転される円板（
３１０）に連結し、クランクシャフト（１）の各ジャー
ナル部の下半部を固定アーム（３０３）のクランプ部（
３０２）に載せ、モータ（３０９）で円板（３１０）を
回転させ、これと偏心して一端を連結したリンク（３０
８）を引き下げ、ロッド（３０７）を介して各可動アー
ム（３０５）を支点（３０８）を中心として揺動降下さ
せ、ジャーナル部の上半部をクランプ部（３０４）で押
圧する。かかる押圧状態をロックし、保持するため、ク
ランプ装置（３）に隣接して設けたロック装置（４）の
係合子（４０１）をシリンダ（４０２）により前進させ
、可動アーム（３０５）上に楔状に係合させてロックし
、係合子（４０１）は基台（４０３）の水平アーム部（
３０４）下面に形成したアリ溝状のガイド溝（４０５）
に上面の係合突条（４０Ｂ）を係合させて進退させる。

ところで以上のクランプ装置（３）へのクランクシャフ
トのセット、保持に先立ち、クランクシャフト（１）の
各ピン部（１０２）、（１０４）、（１０Ｂ）、（１０
８）を高周波加熱装置で加熱し、続いてクランクシャフ
トの両端センターをセンタ支持杆（３１１）　、（３１
２）で支持し、クランプ装置（３）で全てのジャーナル
部（１０１）、（１０３）、（１０５）、（１０７）、
（１０９）を押圧保持し、押圧保持状態を維持させたま
ま冷却水ノズル（５）・・・から各ピン部に冷却水を噴
射して焼入れを行う。

以上の焼入れにさいしてのジャーナル部の押圧力はピン
部及びジャーナル部の径によって選定し、本実施例では
２００〜１５００ｋｇとして全ジャーナル部に負荷し、
焼入条件は前記ジャーナル部と同様にした。かかる焼入
れによれば、各ピン部はジャーナル部を押圧保持してい
るのでピン部焼入れに伴う曲がりや歪は抑制することが
でき、且つ既述の矯正ロールによってジャーナル部、就
中センタージャーナル部は高精度が維持される。

以上実施例はピン部の焼入れにさいし全ジャーナルを押
圧保持したがセンタージャーナルの一箇所のみを押圧保
持しても曲がり、歪の低減、除去に効果がある。かかる
センタージャーナルの押圧保持の場合は、クランクシャ
フトのジャーナル径、ピン径が小さく、クランクシャフ
トの全体剛性が小さい時である。

以上で得たクランクシャフトと従来のクランクシャフト
とを実測し比較した処軸振れ（ＴＩＲ）は下記の如くで
あった。

尚クランクシャフトは全長４５０＋ｍのものを。

ピン部の系４０ｍｍ、ジャーナル部の系５０ｍｍのもの
を用いた。

記　　　　　　　　　　　　　　（ｆｆｉ塾）以上の如
く軸振れは１０００ｋｇの押圧荷重のとき０．１ｍｍ以
上となり、焼入時に発生する曲がりや歪の変形を低減、
除去できるので高精度なりランクシャフトを得ることが
できる。

（発明の効果）以上で明らかな如く本発明によれば、クランクシャフト
のジャーナル部及びそのフィレット部の焼入れを行い、
その後冷間矯正ロールを施してセンタジャーナルを矯正
し、次にピン部及びそのフィレット部の焼入れをジャー
ナル部を押圧荷重保持の状態で行うので焼入時に発生す
る曲がりや歪等の変形を低減、抑制、除去でき、従来に
比し極めて高精度なりランクシャフトを全焼入後に矯正
加工を要することなく得ることができる。

又矯正ロールはジャーナル部とそのフィレット部のみを
焼入れし、ピン部の焼入れ以前に施すので冷間であって
もクランクシャフト全体の剛性が差程高くなく、矯正が
容易且つ高精度に行え、ロールの摩耗等の問題もなく、
更に矯正ロールはセンタジャーナル個所だけなので芯出
しにかかる煩雑な作業を要せず生産性の向上を図ること
ができる他クランクシャフトの焼入工程での機械加工が
容易となり生産効率を向上させることができる。

【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図は矯正装置の外観側面図、
第３図は第２図３−３線の図、第４図はクランプ装置の
側面図、第５図はロック装置要部の側面図、第６図は第
５図６−６線断面図、第７図はクランプ装置の正面図で
ある。尚図面中（１）はクランクシャフト、（１０１）。（１０３）、（１０５）、（１０７）、（１０９）はジ
ャーナル部、（１０２）、（１０４）、（１０Ｂ）、（
１０８）はピン部、（２）は矯正ロール、（３）は加圧
保持手段であるクランプ装置である。

Claims

【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、ジャーナル部及びその
フィレット部を高周波焼入する工程と、該クランクシャ
フトの軸方向両端のセンタを支持し、センタジャーナル
に矯正ロールを行う工程と、該矯正ロール工程終了後の
クランクシャフトのピン部でそのフィレット部に高周波
加熱を施して焼入温度迄加熱昇温させる工程と、該焼入
温度のクランクシャフトの軸方向両端センタを支持し、
ジャーナルを押圧保持した状態でピン部及びそのフィレ
ット部を冷却して焼入れを行う工程とからなることを特
徴とするクランクシャフトの焼入方法。２、前記押圧保持するジャーナルはセンタジャーナルで
ある前記特許請求の範囲第１項のクランクシャフトの焼
入方法。３、前記押圧保持するジャーナルは全ジャーナルである
前記特許請求の範囲第１項のクランクシャフトの焼入方
法。