JPS637235A - クランクシヤフトの製造方法 - 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） 本発明は、クランクシャフトの製造方法に関するもので
ある。

（従来技術及び発明が解決しようとする問題点）多気筒
用のクランクシャフトを製造するに当たって、そのピン
部およびジャーナル部におけるフィレット部に高周波焼
入れを施して強度の向上を図ることが従来から行なわれ
ている。

−方、この種クランクシャフトの仕上げ加工としては、
−定の順序に従って各ピン部およびジャーナル部を砥石
を用いて精密に研削することが行なわれる。

即ち、図示のクランクシャフトにおいて、ジャーナル部
Ｆ、Ａから始めてジャーナル！ＩＤ、Ｅ、ピン部２，３
、ピン部１，４、ジャーナル部Ｂ、Ｃを順次研削した後
、ジャーナル部りの仕上げ研削を施すという順序で研削
加工が実施されていた。このような研削順序は、クラン
クシャフトの形状が複雑なことと研削装置の構造とが相
まって従来がら最善とされていた。

ところが、上記の如く、クランクシャフトのフィレット
部に対して高周波焼入れを施した後に、上記順序に従っ
て研削加工を施すと、高周波焼入れ処理後のクランクシ
ャフトにおいては、各ピン部１〜４およびジャーナル部
Ａ−Ｆにおけるフィレット部Ｘ、Ｘ・・・に残留応力が
集山しているため、研削加工に上り順次ピン部およびジ
ャーナル部における残留応力の開放がなされることとな
り、最終段階の研削加工であるジャーナル部Ｂ、Ｃ（ク
ランクシャフトのほぼ中央部に位置する）に対する研削
が実施されると、該ツヤ−ナル部Ｂ、Ｃの残留応力の開
放に伴って、クランクシャフト全体に大きな曲がりが発
生し、クランクシャフトの仕上げ精度として許容される
範囲（例えば、ＴＩＲ，５０μ以下）を大巾に超えてし
まうという問題が発生する。なお、このようなりランク
シャフトの曲がりに対処するために、研削加工後に曲が
り矯正加工を施すことが考えられるが、曲がり矯正を施
すと、残留応力の開放が極めて大きくなるところから、
疲労強度の低下を沼くおそれがある。

本発明者は、上記の如き研削加工後の曲がり発生の原因
について種々実験を試みた結果、研削加工の過程におい
てクランクシャフト中央部に位置するジャーナル部に応
力集中が生じ、該ジャーナル部の研削加工による応力開
放によってクランクシャフト全体に曲がりを発生させる
という結論に到達し、この結論に基づいて本発明をする
に至ったのである。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、焼入れ処
理後における研削加工順序を変更することによって、研
削加工を施すだけで許容精度のクランクシャフトを製造
できるようにすることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、上記問題点を解決するための手段として、
多気筒用クランクシャフトのピン部およびジャーナル部
におけるフィレット部に焼入れ処理を施す焼入れ工程と
、該焼入れ加工後において前記クランクシャフトの略中
央部に位置するジャーナル部あるいはピン部を荒研削し
て該ジャーナル部あるいはピン部に残留する応力を予じ
め開放する第１研削工程と、該第１研削工程後において
総てのピン部およびジャーナル部を精密に研削する第２
研削工程とを順次実施するようにしている。

（作　用） 本発明では、上記手段によって次のような作用が得られ
る。

即ち、ピン部およびジャーナル部におけるフィレット部
に焼入れ処理が施されたクランクシャフトの略中央部に
位置するジャーナル部あるいはピン部が第１研削工程に
おいて荒研削され、該荒研削によってクランクシャフト
略中央部のジャーナル部あるいはピン部に残留する応力
が予じめ開放されることとなり、その後における総ての
ピン部およびジャーナル部に対する精密研削過程におけ
るクランクシャフト中央部への応力集中が軽減され、研
削加工後の製品クランクシャフトの曲がりが許容精度範
囲内に抑えられるのである。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を説明する。

本実施例にかかるクランクシャフトの製造方法は、図示
の４気筒用クランクンヤフトに対して次のような加工を
順次施すことによって行なわれる。

即ち、鍛造加工等によって所望形状に成形されたクラン
クシャフトのピン部１〜４およびジャーナル部Ａ−Ｆに
おけるフィレット部Ｘ、Ｘ・・・に対して高周波焼入れ
処理を施す焼入れ工程と、該焼入れ工程後においてクラ
ンクシャフト略中央部に位置するジャーナル部Ｂ、Ｃを
荒研削（例えば、研削代；径方向に０．４５ｍｍ）する
第１研削工程と、該第１研削工程後において総てのピン
部１〜４およびジャーナル部Ａ−Ｆを精密に研削する第
２研削工程とが順次実施される。

前記第１研削工程は、前工程の高周波焼入れによって生
じたジャーナル部Ｂ、Ｃの残留応力を予じめ開放するた
めに行なわれるものであり、加工精度を必要としない。

また、第２研削工程は、クランクシャフトのピン部１〜
４およびジャーナル部Ａ−Ｆを所望の精度（即ち、ＴＩ
Ｒ；５０μ以下）に研削仕上げするためのものであり、
本実施例では、前述した従来方法と同じ順序で行なわれ
る。

即ち、ジャーナル部Ｆ、Ａから始めてジャーナル部り、
Ｅ、ピン部２．３、ピン部１．４、ジャーナル部Ｂ、Ｃ
（この時の研削代；径方向に０．１５ｍｍ）を順次研削
した後、ジャーナル部りの仕上げ研削を施すという順序
で研削加工が実施される。

かかる研削加工過程においても各研削部位において残留
応力の開放がなされるが、第１研削工程により予じめク
ランクシャフト略中央部のジャーナル部Ｂ、Ｃの応力開
放がなされているところから、これらの応力開放の影響
によるジャーナル部Ｂ、Ｃへの応力集中が軽減されるこ
ととなり、第２研削工程終了後における製品クランクシ
ャフトの曲がりを極めて小さく抑えることができるので
ある。

下記の表−１には、本実施例にかかるクランクシャフト
の製造方法によって製造された製品クランクシャフト各
部の曲がりを測定した結果（Ｔ　ＩＲ）が、従来例と対
比して示されている。ここに、ＴＩＲの単位；μ 表−！ 上記表−１において、０内に示す数字は、ピン部１．４
の方向を時計の１２時方向とし、ピン部２゜３の方向を
時計の６時方向とした場合における曲がり方向を示して
いる。

上記表−１において明らかな如く、本実施例にかかるク
ランクシャフトの製造方法によって製造されたクランク
シャフト各部の曲がりは、許容精度範囲内（即ち、Ｔ　
Ｉ　Ｒ；５０μ以下）となっていることが分かり、従来
例によるものに比べて極めて良好な結果を示している。

なお、上記実施例の場合、第１研削工程において、ジャ
ーナル部Ｂ、Ｃを荒研削するようにしているが、クラン
クシャフトの略中央部に位置するピン部２．３を荒研削
するようにしても、本実施例と同様な効果を期待するこ
とができる。また、第２研削工程における研削順序につ
いても、上記実施例に限定されるものではないが、本実
施例における順序が望ましい。

（発明の効果） 叙上の如く、本発明によれば、多気筒用クランクシャフ
トのピン部およびジャーナル部におけるフィレット部に
焼入れ処理を施す焼入れ工程と、該焼入れ処理後におい
て前記クランクシャフトの略中央部に位置するジャーナ
ル部あるいはピン部を荒研削して該ジャーナル部あるい
はピン部に残留する応力を予じめ開放する第１研削工程
と、該第１研削工程後において総てのピン部およびジャ
ーナル部を精密に研削する第２研削工程とを類火実施す
るようにしたので、第１研削工程における荒研削によっ
てクラン、クシャフト略中央部のジャーナル部あるいは
ピン部に残留する応力が予じめ開放されることとなり、
その後における総てのピン部およびジャーナル部に対す
る精密研削過程におけるクランクシャフト略中央部への
応力集中が軽減され、研削加工後の製品クランクシャフ
トの曲がりを許容精度範囲内に抑えることができ、研削
加工後において曲がり矯正加工等を施す必要がなくなる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、−般の多気筒用（４気筒用）クランクシャフト
の側面図である。 １〜４・・・・・ピン部 Ａ−Ｆ・・・・・ジャーナル部 Ｘ・・・・・・・フィレット部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多気筒用クランクシャフトのピン部およびジャーナ
   ル部におけるフィレット部に焼入れ処理を施す焼入れ工
   程と、該焼入れ工程後において前記クランクシャフトの
   略中央部に位置するジャーナル部あるいはピン部を荒研
   削して該ジャーナル部あるいはピン部に残留する応力を
   予じめ開放する第１研削工程と、該第１研削工程後にお
   いて総てのピン部およびジャーナル部を精密に研削する
   第２研削工程とを順次実施することを特徴とするクラン
   クシャフトの製造方法。