JP7385132B2 - クランク軸の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、クランク軸の製造方法に関する。

例えば自動車に搭載されるレシプロエンジンは、燃料の燃焼によるピストンの往復運動を回転運動に変換するために、クランク軸を備える。クランク軸は、ジャーナルと、ピンと、アームと、を有する。ジャーナル、ピン及びアームは、それぞれクランクジャーナル、クランクピン及びクランクアームとも称される。ジャーナルは、クランク軸の主軸部であり、軸心周りに回転する。ピンは、ジャーナルに対して偏心して配置され、コネクティングロッドを介してピストンに接続される。アームは、ジャーナルとピンとを連結する。

クランク軸は、型鍛造によって製造することができる。例えば、クランク軸を型鍛造によって製造する場合、まず、加熱されたビレットを予備成形して荒地を得る。次に、型鍛造（荒打ち及び仕上げ打ち）を行って荒地からバリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品に対してバリ抜きを実施する。その後、バリなしの仕上げ鍛造品の必要箇所（例：ジャーナル、ピン）を押圧し、仕上げ鍛造品を最終製品の寸法及び形状に整形する。

クランク軸の製造プロセスに関して、従来、様々な提案がなされている。例えば、国際公開第２０１０／１１０１３３号（特許文献１）は、仕上げ打ち工程においてピンに孔部を形成する方法を提案する。特許文献１において、荒地（予備成形品）は、仕上げ打ちに用いられる金型（鍛造型）のキャビティよりも小さくなるように成形される。そのため、仕上げ打ち工程において予備成形品が金型内に配置された時点では、予備成形品と金型との間にクリアランスが存在する。予備成形品のピンにパンチが挿入されることにより、このクリアランスに材料が充填される。特許文献１によれば、パンチの挿入によってピンに孔部が形成されるため、クランク軸の軽量化を図ることができる。また、金型の閉塞空間内に材料を充填させて鍛造を行うため、クランク軸の寸法精度を向上させることができる。

特開２００６－２４７７３０号公報（特許文献２）は、アームに設けられたカウンターウエイトを矯正する方法を提案する。特許文献２では、バリなしの仕上げ鍛造品に対し、ツイスト工程でひねりを加え、リストライク工程で曲がり矯正を施す。その後、ピンを挟んで隣り合うカウンターウエイトの間に中間治具を挿入し、これらのカウンターウエイトを両側から加圧治具で加圧拘束することにより、カウンターウエイトの形状を矯正する。

特開２０１２－９７８８８号公報（特許文献３）は、クランク軸本体のアームにカウンターウエイトを接合する方法を提案する。特許文献３では、クランク軸本体及びカウンターウエイトがそれぞれ冷間鍛造で成形される。カウンターウエイトは、アームに対し、溶接及び塑性締結で接合される。特許文献３によれば、溶接による接合部が破壊された場合であっても、塑性締結による接合部によってカウンターウエイトがアームから分離するのを防ぐことができる。

国際公開第２０１０／１１０１３３号 特開２００６－２４７７３０号公報 特開２０１２－９７８８８号公報

クランク軸において、カウンターウエイトは、クランク軸の回転バランスを保つ錘である。このため、カウンターウエイトのモーメントを確保する観点から、カウンターウエイトの重心はクランク軸の回転軸から遠くにあることが好ましい。

特許文献３では、カウンターウエイトがアームと別個に成形される。これに対し、特許文献１及び２では、カウンターウエイトはアームと一体として成形される。この場合、仕上げ打ち工程では、アーム及びカウンターウエイトの縦軸を境に二分割する金型が用いられる。この金型から仕上げ鍛造品を取り出しやすくするため、カウンターウエイトの表面には抜け勾配が与えられる。

カウンターウエイトの表面に抜け勾配が与えられることにより、カウンターウエイトの幅方向の端部の厚みは、カウンターウエイトの幅方向の中央部の厚みよりも小さい。つまり、型鍛造時の抜け勾配に起因して、カウンターウエイトの幅方向の端部の重量は小さい。このため、カウンターウエイトの重心はクランク軸の回転軸寄りになりがちである。

カウンターウエイトの重心をクランク軸の回転軸から遠ざける手法として、カウンターウエイトの幅を拡大することが考えられる。しかしながら、この場合、カウンターウエイトが増量し、クランク軸も増量する。クランク軸の増量は、レシプロエンジンが搭載される自動車の燃費向上及び軽量化の観点から好ましくない。

要するに、カウンターウエイトには、モーメントの確保とともに軽量化が求められる。

本発明の１つの目的は、カウンターウエイトのモーメントを確保しつつ、カウンターウエイトを軽量化することができるクランク軸の製造方法を提供することである。

本発明の実施形態によるクランク軸の製造方法は、工程（ａ）と、工程（ｂ）と、工程（ｃ）と、を備える。工程（ａ）では、型鍛造によって、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品は、ジャーナルと、ピンと、アームと、カウンターウエイトと、余肉部と、を有する。ピンは、ジャーナルに対して偏心する。アームは、ジャーナルとピンとを連結する。カウンターウエイトは、アームに連結される。余肉部は、カウンターウエイトの表面から仕上げ鍛造品の回転軸方向に突出する。カウンターウエイトの表面を上記の回転軸方向に沿って見たとき、余肉部は、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端との間に、カウンターウエイトの幅方向の全域にわたって設けられる。工程（ｂ）では、上記の仕上げ鍛造品からバリを除去する。工程（ｃ）では、バリが除去された仕上げ鍛造品を整形する。工程（ｃ）では、一対の金型を用いて、カウンターウエイトの端側面を開放した状態で、カウンターウエイトの幅方向に沿ってカウンターウエイトの内側面及び外側面を押圧しつつジャーナルを押圧する。これにより、仕上げ鍛造品の曲がりを矯正する。さらに、余肉部が設けられた上記の表面に対向する主面を含む治具を用いて、仕上げ鍛造品の回転軸方向に沿って余肉部を圧下する。これにより、余肉部の材料をカウンターウエイトに流入させる。

本発明の実施形態によるクランク軸の製造方法によれば、カウンターウエイトのモーメントを確保しつつ、カウンターウエイトを軽量化することができる。

図１は、本実施形態によるクランク軸の製造方法において工程（ａ）及び（ｂ）を経て得られる仕上げ鍛造品の側面図である。 図２は、図１に示す仕上げ鍛造品に含まれるクランクウェブの正面図である。 図３は、図２に示すクランクウェブの背面図である。 図４は、図２に示すクランクウェブの側面図である。 図５は、図２に示すクランクウェブの底面図である。 図６は、本実施形態によるクランク軸の製造方法において工程（ｃ）で使用される加工装置の模式図である。 図７は、図６に示す加工装置に含まれる金型の横断面図である。 図８は、図７の線VIII－VIIIにおける金型の縦断面図である。 図９Ａは、工程（ｃ）における加工装置の動作を説明するための模式図である。 図９Ｂは、工程（ｃ）における加工装置の動作を説明するための別の模式図である。 図９Ｃは、工程（ｃ）における加工装置の動作を説明するためのさらに別の模式図である。 図１０Ａは、工程（ｃ）における加工装置の動作を説明するための横断面図である。 図１０Ｂは、工程（ｃ）においる加工装置の動作を説明するための別の横断面図である。 図１１Ａは、工程（ｃ）において余肉部の圧下の様子を説明するための模式図である。 図１１Ｂは、工程（ｃ）において余肉部の圧下の様子を説明するための別の模式図である。 図１２は、工程（ｃ）において余肉部の圧下の様子を説明するためのさらに別の模式図である。 図１３は、工程（ｃ）の後のクランクウェブの正面図である。 図１４は、図１３に示すクランクウェブの底面図である。 図１５は、第２実施形態における仕上げ鍛造品に含まれるクランクウェブの正面図である。 図１６は、図１５に示すクランクウェブの背面図である。 図１７は、図１５に示すクランクウェブの側面図である。 図１８は、図１５に示すクランクウェブの底面図である。 図１９は、第２実施形態によるクランク軸の製造方法において工程（ｃ）で使用される加工装置の模式図である。 図２０は、図１９に示す加工装置に含まれる金型の横断面図である。 図２１は、図２０の線XXI－XXIにおける金型の縦断面図である。 図２２Ａは、第２実施形態による工程（ｃ）において余肉部の圧下の様子を説明するための模式図である。 図２２Ｂは、第２実施形態による工程（ｃ）において余肉部の圧下の様子を説明するための別の模式図である。 図２３は、第２実施形態による工程（ｃ）において余肉部の圧下の様子を説明するためのさらに別の模式図である。 図２４は、第２実施形態による工程（ｃ）の後のクランクウェブの背面図である。 図２５は、図２４に示すクランクウェブの底面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本発明はそれらの例示に限定されない。

本実施形態によるクランク軸の製造方法は、工程（ａ）と、工程（ｂ）と、工程（ｃ）と、を備える。工程（ａ）では、型鍛造によって、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品は、ジャーナルと、ピンと、アームと、カウンターウエイトと、余肉部と、を有する。ピンは、ジャーナルに対して偏心する。アームは、ジャーナルとピンとを連結する。カウンターウエイトは、アームに連結される。余肉部は、カウンターウエイトの表面から仕上げ鍛造品の回転軸方向に突出する。カウンターウエイトの表面を上記の回転軸方向に沿って見たとき、余肉部は、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端との間に、カウンターウエイトの幅方向の全域にわたって設けられる。工程（ｂ）では、上記の仕上げ鍛造品からバリを除去する。工程（ｃ）では、バリが除去された仕上げ鍛造品を整形する。工程（ｃ）では、一対の金型を用いて、カウンターウエイトの端側面を開放した状態で、カウンターウエイトの幅方向に沿ってカウンターウエイトの内側面及び外側面を押圧しつつジャーナルを押圧する。これにより、仕上げ鍛造品の曲がりを矯正する。さらに、余肉部が設けられた上記の表面に対向する主面を含む治具を用いて、仕上げ鍛造品の回転軸方向に沿って余肉部を圧下する。これにより、余肉部の材料をカウンターウエイトに流入させる（第１の構成）。

第１の構成では、工程（ａ）及び工程（ｂ）を経ることによって得られたバリなしの仕上げ鍛造品において、型鍛造時の抜け勾配に起因して、カウンターウエイトの幅方向の端部の厚みは、カウンターウエイトの幅方向の中央部の厚みよりも小さい。特に、カウンターウエイトにおいて、余肉部が設けられた領域の厚みは著しく厚い。余肉部の厚みが加わるためである。

この仕上げ鍛造品を工程（ｃ）で整形する。このとき、カウンターウエイトの表面から突出する余肉部に治具の主面が押し付けられる。これにより、その余肉部が圧下されて、余肉部の材料がカウンターウエイトに流入する。流入した材料は、カウンターウエイトの幅方向の中央部からカウンターウエイトの幅方向の外側に向かって流動する。また、流入した材料は、カウンターウエイトの長手方向の内側及び外側に向かって流動する。このため、カウンターウエイトの端部が回転軸方向に膨らみ、その厚みが増量する。特に、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端との間の領域が、カウンターウエイトの幅方向の全域にわたって厚肉化される。別の観点では、カウンターウエイトの厚みが均一化される。しかも、カウンターウエイトの幅が拡大する。

この場合、カウンターウエイトの重心がクランク軸の回転軸から遠ざかり、回転軸回りにおけるカウンターウエイトのモーメントが大きくなる。すなわち、第１の構成の製造方法で製造されたクランク軸では、一般的な型鍛造で製造されたクランク軸と比較して、モーメントが同程度であればカウンターウエイトの重量が小さい。したがって、第１の構成によれば、カウンターウエイトのモーメントを確保しつつ、カウンターウエイトを軽量化することができる。

カウンターウエイトの表面を回転軸方向に沿って見たとき、余肉部が設けられる領域は、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端との間の領域であって、カウンターウエイトの幅方向の全域にわたる領域である限り、特に限定されない。例えば、余肉部が設けられる領域は、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端との間の全範囲である。ただし、余肉部が設けられる領域は、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端との間の一部の範囲であってもよい。この場合、余肉部は帯状に現れる。

治具は、さらに、主面と反対向きの裏面と、幅方向における主面の両側縁に接続される側面と、を含んでいてもよい。側面の各々は、主面から裏面に向かい幅方向の内側に傾斜する。工程（ｃ）では、側面の各々に対して楔部材を摺動させることにより、治具をカウンターウエイト側に移動させることができる。

この場合、楔部材を治具側に差し込んで治具の両側面に摺動させるだけで、治具をカウンターウエイト側に移動させることができる。このため、工程（ｃ）におけるカウンターウエイトの加工を容易に行うことができる。

第１の構成の製造方法において、好ましくは、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端と、の中点の位置で、余肉部が上記の回転軸方向に最も大きく突出する（第２の構成）。

第２の構成によれば、カウンターウエイトの重心の位置とカウンターウエイトの長手方向の外側端と、の中点の位置付近が厚肉化される。この場合、カウンターウエイトの重心がクランク軸の回転軸からより一層遠ざかり、回転軸回りにおけるカウンターウエイトのモーメントがより一層大きくなる。

以下に、図面を参照しながら、本実施形態によるクランク軸の製造方法の具体例を説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

［第１実施形態］
［クランク軸の製造方法］
本実施形態によるクランク軸の製造方法は、典型的には、熱間鍛造によるクランク軸の製造方法である。本実施形態によるクランク軸の製造方法は、バリ付きのクランク軸の仕上げ鍛造品を成形する工程（ａ）と、当該仕上げ鍛造品からバリを除去する工程（ｂ）と、バリが除去された仕上げ鍛造品を整形する工程（ｃ）と、を備える。以下、各工程について説明する。

工程（ａ）及び工程（ｂ）
本実施形態によるクランク軸の製造方法では、まず、工程（ａ）において、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。この仕上げ鍛造品は、一般的な型鍛造によって成形される。すなわち、加熱されたビレットを予備成形して荒地を得た後、この荒地に型鍛造（荒打ち及び仕上げ打ち）を行ってバリ付きの仕上げ鍛造品を成形する。その後、工程（ｂ）において、仕上げ鍛造品のバリ抜きを実施し、バリなしの仕上げ鍛造品を得る。

図１は、バリ抜き後の仕上げ鍛造品１０を模式的に示す側面図である。仕上げ鍛造品１０は、最終製品であるクランク軸とほとんど同一の寸法及び形状を有する。仕上げ鍛造品１０は、複数のジャーナル１１と、複数のピン１２と、複数のアーム１３と、複数のカウンターウエイト１４と、を有する。仕上げ鍛造品１０はさらに、後述する余肉部１８を有する。図１では、４気筒エンジン用のクランク軸の仕上げ鍛造品１０を例示する。ただし、本実施形態の製造方法で製造されるクランク軸は、４気筒エンジン用のクランク軸に限られない。

複数のジャーナル１１は、それぞれ、仕上げ鍛造品１０の中心軸Ｘ１を軸心とする概略円柱状をなす。中心軸Ｘ１は、仕上げ鍛造品１０から製造されるクランク軸の回転軸Ｘ１となる。ジャーナル１１は、回転軸Ｘ１に沿って配列され、クランク軸の主軸部を構成する。

複数のピン１２は、それぞれ概略円柱状をなし、ジャーナル１１に対して偏心する。すなわち、複数のピン１２は、回転軸Ｘ１の周りに所定の位相差で配置される。本実施形態において、回転軸Ｘ１方向で両端に位置するピン１２は、中央の２つのピン１２と１８０°の位相差を有する。

アーム１３の各々は、回転軸Ｘ１方向においてジャーナル１１とピン１２との間に配置される。アーム１３は、ジャーナル１１とピン１２とを連結する。アーム１３は、回転軸Ｘ１方向と交差する表面１３１，１３２を有する。表面１３１，１３２のうち、一方の表面１３１にはジャーナル１１が接続され、他方の表面１３２にはピン１２が接続される。本実施形態では、必要に応じ、回転軸Ｘ１方向に並ぶ８枚のアーム１３を、フロント１６側からフランジ１７側に向かって順に、第１～第８アーム１３ａ～１３ｈと称して区別する。

カウンターウエイト１４の各々は、アーム１３と一体で成形される。必要な場合、第１～第８アーム１３ａ～１３ｈの各カウンターウエイト１４を第１～第８カウンターウエイト１４ａ～１４ｈと称して区別する。本実施形態では、全てのアーム１３がカウンターウエイト１４を一体で有する。ただし、カウンターウエイト１４は、一部のアーム１３にのみ設けられていてもよい。各カウンターウエイト１４の形状は、相互に同一であってもよいが、相互に異なっていてもよい。

カウンターウエイト１４は、回転軸Ｘ１方向と交差する表面１４１，１４２を有する。一方の表面１４１は、アーム１３のジャーナル１１側の表面１３１と連続する。他方の表面１４２は、アーム１３のピン１２側の表面１３２と連続する。

一体で成形されたアーム１３及びカウンターウエイト１４は、一般に、クランクウェブ１５と称される。図２は、クランクウェブ１５をジャーナル１１側から見た図である。図３は、クランクウェブ１５をピン１２側から見た図である。図４は、クランクウェブ１５を拡大した側面図である。図５は、クランクウェブ１５をカウンターウエイト１４側から見た図である。図２では、余肉部１８が設けられる領域をクロスハッチングで示す。図４では、最終製品であるクランク軸の形状を二点鎖線で示す。

図２及び図３を参照して、本明細書では、説明の便宜上、アーム１３、カウンターウエイト１４及びクランクウェブ１５において、ジャーナル１１側の表面を正面、ピン１２側の表面を背面と言う場合がある。クランクウェブ１５において、ピン１２の中心軸Ｘ２及び回転軸Ｘ１に直交する軸を縦軸Ｚと定義する。縦軸Ｚが延びる方向が長手方向であり、縦軸Ｚ及び回転軸Ｘ１に垂直な方向が幅方向である。長手方向に関してアーム１３側を上、カウンターウエイト１４側を下と言い、幅方向の両側を左右と言う場合がある。また、カウンターウエイト１４の長手方向に関して、ピン１２側（上側）を内側、それとは反対側（下側）を外側と言う場合がある。また、カウンターウエイトの幅方向に関して、縦軸Ｚ側を内側、それとは反対側を外側と言う場合がある。

図２及び図３に示すカウンターウエイト１４は、アーム１３から下方に向かって拡幅する。カウンターウエイト１４は、正面視で概略扇状をなす。カウンターウエイト１４は、外側面１４３ａと、端側面１４３ｂと、内側面１４３ｃと、から構成される側面を有する。外側面１４３ａは、正面視で例えば円弧状をなす。内側面１４３ｃは、アーム１３の側面につながる。端側面１４３ｂは、外側面１４３ａと内側面１４３ｃとを滑らかにつなぐ。端側面１４３ｂは、平面であってもよいし、凸曲面であってもよい。図２及び図３に示すカウンターウエイト１４の場合、カウンターウエイト１４の幅Ｗ（幅方向の寸法）は、アーム１３の幅（幅方向の寸法）よりも小さい。ただし、カウンターウエイト１４の幅Ｗは、アーム１３の幅と同じか、又はそれ以上であってもよい。

カウンターウエイト１４から回転軸Ｘ１方向に余肉部１８が突出する。本実施形態では、図２、図４及び図５に示すように、カウンターウエイト１４の正面、すなわちカウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１から余肉部１８が突出する。

図２を参照して、カウンターウエイト１４の表面１４１を回転軸Ｘ１方向に沿って見たとき、余肉部１８は、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅとの間に設けられる。余肉部１８は、カウンターウエイト１４の幅方向の全域にわたって設けられる。本実施形態では、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅとの間の全範囲に、余肉部１８が設けられる。

図４及び図５を参照して、余肉部１８の突出高さｔ１（回転軸Ｘ１方向の寸法）は、最大で、カウンターウエイト１４の厚みｔ（回転軸Ｘ１方向の寸法）の８％～１２％である。図５を参照して、本実施形態では、余肉部１８の突出高さｔ１は、カウンターウエイト１４の幅方向で一定である。ただし、余肉部１８の突出高さｔ１は、カウンターウエイト１４の幅方向で一定でなくてもよい。例えば、余肉部１８の突出高さｔ１が、カウンターウエイト１４の幅方向の中央で最も大きくて、カウンターウエイト１４の幅方向の端で最も小さくてもよい。この場合、カウンターウエイト１４の幅方向の端で余肉部１８の突出高さｔ１が０（ゼロ）であってもよい。

図４を参照して、本実施形態では、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅと、の中点Ｃの位置で、余肉部１８が回転軸Ｘ１方向に最も大きく突出する。例えば、余肉部１８の突出高さｔ１は上記の中点Ｃの位置で最も高く、上記の中点Ｃからカウンターウエイト１４の重心Ｇの位置及びカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅのそれぞれに近づくに従って、突出高さｔ１が小さい。カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置で余肉部１８の突出高さｔ１が０（ゼロ）であってもよい。カウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅで余肉部１８の突出高さが０（ゼロ）であってもよい。

ここで言う重心Ｇとは、余肉部１８が無いと仮定した場合のカウンターウエイト１４の重心を意味する。重心Ｇを定めるときのカウンターウエイト１４とは、回転軸Ｘ１を含む面のうちのカウンターウエイト１４の幅方向に平行な面でクランクウェブ１５を切断したときのカウンターウエイト１４側の部分を意味する。余肉部１８はカウンターウエイト１４と一体で成形される。

本実施形態では、図３に示すように、カウンターウエイト１４の背面、すなわちカウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２に余肉部は設けられていない。

本実施形態では、余肉部１８は、全てのカウンターウエイト１４に設けられる。ただし、余肉部１８は、一部のカウンターウエイト１４にのみ設けられてもよい。

図５を参照して、カウンターウエイト１４の表面１４１，１４２には、抜け勾配が与えられている。カウンターウエイト１４の表面１４１（正面）から突出する余肉部１８の表面にも、抜け勾配が与えられている。通常、抜け勾配は最小でも１．０°である。工程（ａ）の型鍛造時に仕上げ鍛造品を金型から取り出しやすくするためである。このため、カウンターウエイト１４の表面１４１，１４２は、それぞれ、幅方向の中央から左右に向かって下降傾斜している。カウンターウエイト１４における余肉部１８の表面も、幅方向の中央から左右に向かって下降傾斜している。

このため、カウンターウエイト１４において、余肉部１８が設けられた領域の厚み（回転軸Ｘ１方向の寸法）は、幅方向の中央部側で大きく、幅方向の両端部１４ｓ側で小さい。また、本実施形態の場合、図４を参照して、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅと、の中点Ｃの位置で、カウンターウエイト１４の厚みが最も厚い。

工程（ｃ）
工程（ｃ）では、バリなしの仕上げ鍛造品１０を整形する。より詳細には、各カウンターウエイト１４の側面（外側面１４３ａ、端側面１４３ｂ及び内側面１４３ｃ）のうち、外側面１４３ａ及び内側面１４３ｃを押圧しつつ、各ジャーナル１１を押圧する。これにより、仕上げ鍛造品１０の曲がりを矯正する。その際、各カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂを開放した状態にし、端側面１４３ｂの押圧を行わない。さらにその後、余肉部１８を圧下する。これにより、表面１４１，１４２に抜け勾配が存在するカウンターウエイト１４を加工する。

まず、バリなしの仕上げ鍛造品１０を整形するための装置について、図６を参照しつつ説明する。図６は、工程（ｃ）で使用される加工装置２０の模式図である。

図６では、加工装置２０が加工する仕上げ鍛造品１０を二点鎖線で示す。図６において、仕上げ鍛造品１０は、第３～第６カウンターウエイト１４ｃ～１４ｆが手前側、残りのカウンターウエイト１４が奥側に位置するように、加工装置２０内に配置されている。すなわち、仕上げ鍛造品１０が加工装置２０内に配置された状態で、カウンターウエイト１４の長手方向は加工装置２０の奥行き方向（水平方向）と一致し、カウンターウエイト１４の幅方向は上下方向（鉛直方向）と一致する。

加工装置２０は、例えば、ダイクッションを有するプレス機械である。加工装置２０は、スライド２１ａと、ボルスタ２１ｂと、ダイクッションプレート２２ａ，２２ｂと、金型２３と、弾性部材２５ａ，２５ｂと、複数の楔部材３０ａ，３０ｂと、複数の治具４０と、を有する。

スライド２１ａは、図示しないガイドに沿って昇降可能に構成されている。スライド２１ａは、例えば、機械式、油圧式、又は液圧式等の駆動機構によって駆動することができる。ボルスタ２１ｂは、スライド２１ａの下方に配置されている。

スライド２１ａとボルスタ２１ｂとの間には、ダイクッションプレート２２ａ，２２ｂが配置される。ダイクッションプレート２２ａは、複数の弾性部材２５ａを介してスライド２１ａに接続されている。ダイクッションプレート２２ｂは、複数の弾性部材２５ｂを介してボルスタ２１ｂに接続されている。

弾性部材２５ａ，２５ｂは、上下方向に伸縮する部材である。弾性部材２５ａ，２５ｂは、例えば、コイルばねや空気ばね、油圧シリンダ等である。

スライド２１ａ、ボルスタ２１ｂ、ダイクッションプレート２２ａ，２２ｂ、及び弾性部材２５ａ，２５ｂの基本構成は、公知のプレス機械及びダイクッションにおけるスライド、ボルスタ、ダイクッションプレート、及び弾性部材と同様である。そのため、本実施形態ではこれらに関する詳細な説明を省略する。

金型２３は、仕上げ鍛造品１０を最終製品の形状及び寸法に整形する。このため、金型２３は、最終製品の形状及び寸法に対応するキャビティを有する。金型２３は、上型２３ａと、下型２３ｂと、を有する。すなわち、金型２３は一対からなる。上型２３ａは、ダイクッションプレート２２ａの下面に取り付けられる。下型２３ｂは、ダイクッションプレート２２ｂの上面に取り付けられる。

図７及び図８は、金型２３のキャビティを説明するための模式図である。図７には、金型２３のクランクウェブ１５（アーム１３及びカウンターウエイト１４）に対応する部分の横断面が示される。図８には、図７の線VIII－VIIIに沿った縦断面が示される。

図７及び図８を参照して、上型２３ａは下面に開放するキャビティを有する。下型２３ｂは上面に開放するキャビティを有する。上型２３ａと下型２３ｂが接触するとき、上型２３ａのキャビティと下型２３ｂのキャビティによって、最終製品のクランク軸の形状及び寸法に対応するキャビティが形成される。

上型２３ａのキャビティはカウンターウエイト底面２３５を含む。カウンターウエイト底面２３５は、カウンターウエイト１４に対応する位置に配置される。カウンターウエイト底面２３５は、最終製品のカウンターウエイトの側面の形状及び寸法に対応する形状及び寸法を有する。より具体的には、カウンターウエイト底面２３５は、外側底面２３５ａと、内側底面２３５ｃと、を有する。外側底面２３５ａの形状及び寸法は、カウンターウエイト１４の外側面１４３ａの形状及び寸法と一致する。内側底面２３５ｃの形状及び寸法は、カウンターウエイト１４の内側面１４３ｃの形状及び寸法と一致する。カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂに対応する部分のキャビティは、幅方向に開放されている。つまり、上型２３ａは、カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂに対応する部分に凹み２３５ｄを有する。凹み２３５ｄは、外側底面２３５ａと内側底面２３５ｃとの間に設けられる。下型２３ｂのキャビティも同様のカウンターウエイト底面２３５（外側底面２３５ａ及び内側底面２３５ｃ）を含み、下型２３ｂは同様の凹み２３５ｄを有する。

本実施形態では、図８に示すように、上型２３ａのキャビティは、カウンターウエイト１４の背面、すなわちカウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２に対応する壁面２３６を含む。上型２３ａのキャビティは、カウンターウエイト１４の正面、すなわちカウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１に対応する部分が開放されている。つまり、上型２３ａのキャビティは、カウンターウエイト１４の表面のうち、余肉部１８が設けられた表面１４１（正面）に対応する部分が開放されている。下型２３ｂのキャビティも上型２３ａと同様の壁面２３６を含み、上型２３ａと同様の部分が開放されている。この開放された部分に治具４０が配置される。なお、壁面２３６には、仕上げ鍛造品１０の抜け勾配に対応する勾配が与えられている。

図６に戻り、複数の楔部材３０ａは、スライド２１ａの下面に取り付けられる。楔部材３０ａは、仕上げ鍛造品１０の回転軸Ｘ１方向に配列されている。楔部材３０ａの各々は、先端部３１を含む。先端部３１は、楔部材３０ａにおいて下側に位置付けられ、少なくとも１つの傾斜面３１１を有する。本実施形態では、回転軸Ｘ１方向で両端に位置する楔部材３０ａは、先端部３１に１つの傾斜面３１１を有し、残りの楔部材３０ａは、先端部３１に２つの傾斜面３１１を有する。楔部材３０ａの先端部３１が２つの傾斜面３１１を有する場合、この２つの傾斜面３１１は、互いに逆向きの勾配を有する。

複数の楔部材３０ｂは、ボルスタ２１ｂの上面に取り付けられる。下側の楔部材３０ｂは、上側の楔部材３０ａと対応してボルスタ２１ｂに設けられる。下側の楔部材３０ｂの各々は、対応する上側の楔部材３０ａと同様の先端部３１を有する。下側の楔部材３０ｂは、水平面に対して上側の楔部材３０ａと対称に配置される。すなわち、下側の楔部材３０ｂでは、先端部３１が上側に位置付けられる。

治具４０は、カウンターウエイト１４を加工する部材である。本実施形態の加工装置２０には、８枚のカウンターウエイト１４に対応する８つの治具４０が設けられる。治具４０は、各カウンターウエイト１４の正面（表面１４１）側に配置される。治具４０の各々は、下側のダイクッションプレート２２ｂ及び楔部材３０ｂによって支持される。ダイクッションプレート２２ｂ内には、楔部材３０ｂの先端部３１及び治具４０の一部を収容する空間２２１が設けられる。上側のダイクッションプレート２２ａ内にも、下側のダイクッションプレート２２ｂと同様の空間２２１が設けられる。

治具４０の各々は、下側の楔部材３０ｂから上方に延び、下型２３ｂを貫通する。治具４０の各々は、下型２３ｂ上のジャーナル１１又はピン１２と干渉しないように、例えば、仕上げ鍛造品１０の回転軸Ｘ１方向視で概略Ｕ字状に形成されている。下型２３ｂの底壁部には、各治具４０を通すための貫通口２３１が形成されている。上型２３ａの上壁部にも、下型２３ｂの貫通口２３１に対応する位置及び大きさで、貫通口２３１が形成されている。

上側のダイクッションプレート２２ａ内の空間２２１は、上側の楔部材３０ａの上下方向の移動を許容する。下側のダイクッションプレート２２ｂ内の空間２２１は、下側の楔部材３０ｂの上下方向の移動を許容する。ダイクッションプレート２２ａ，２２ｂ内の空間２２１及び金型２３の貫通口２３１は、回転軸Ｘ１方向における治具４０の移動を許容する。

図６及び図８を参照して、治具４０は、概ね板状をなす。治具４０は、主面４１と、裏面４２と、側面４３と、を有する。

主面４１は、カウンターウエイト１４の加工に寄与する面であり、仕上げ鍛造品１０の回転軸Ｘ１に垂直な平面である。工程（ｃ）の加工を行う際、主面４１は、カウンターウエイト１４に対向する。具体的には、主面４１は、カウンターウエイト１４の正面、すなわちカウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１に対向する。別の観点では、主面４１は、カウンターウエイト１４の表面のうち、余肉部１８が設けられた表面１４１（正面）に対向する。裏面４２は、主面４１と反対向きに配置される。主面４１及び裏面４２は、概略板状の治具４０における幅広面である。

主面４１は、幅方向の両端に側縁４１１を有する。側縁４１１の各々には、側面４３が接続されている。各側面４３は、主面４１から裏面４２に向かい、幅方向の内側に傾斜する。治具４０の両側面４３のうち、一方の側面４３は、上側の楔部材３０ａの傾斜面３１１（図６）に接触し、他方の側面４３は、下側の楔部材３０ｂの傾斜面３１１（図６）に接触する。側面４３は、接触する傾斜面３１１に対応した勾配を有する。側面４３により、治具４０の幅は、主面４１から裏面４２に向かって徐々に小さくなっている。

次に、図９Ａ～図１１Ｂを参照して、加工装置２０を用いて、バリなしの仕上げ鍛造品１０を整形する方法について説明する。図９Ａ～図１１Ｂは、工程（ｃ）で仕上げ鍛造品１０を整形する際、加工装置２０の動作を説明するための模式図である。

図９Ａに示すように、まず、バリなしの仕上げ鍛造品１０を加工装置２０内に配置する。仕上げ鍛造品１０は、下型２３ｂのキャビティ上に載置される。このとき、下型２３ｂの型割り面（水平面）上にカウンターウエイト１４の縦軸Ｚ（図２及び図３）が位置する。カウンターウエイト１４は、中心軸Ｘ１の手前又は奥に位置付けられる。すなわち、カウンターウエイト１４の幅方向は上下方向（鉛直方向）に位置する。

図９Ａの例では、第３～第６カウンターウエイト１４ｃ～１４ｆが中心軸Ｘ１よりも手前に位置付けられている。このため、第３～第６カウンターウエイト１４ｃ～１４ｆに対応する治具４０の主面４１は、中心軸Ｘ１の手前に配置される。残りのカウンターウエイト１４は、中心軸Ｘ１よりも奥に位置付けられている。このため、残りのカウンターウエイト１４に対応する治具４０の主面４１は、中心軸Ｘ１の奥に配置される。

加工装置２０内に仕上げ鍛造品１０を配置したら、スライド２１ａを下降させる。これにより、図９Ｂ、図１０及び図１１Ａに示すように、ダイクッションプレート２２ａ及び上型２３ａが下降し、上型２３ａが下型２３ｂに接触する。これにより、金型２３が閉じられる。このとき、仕上げ鍛造品１０のジャーナル１１は、金型２３により、カウンターウエイト１４の幅方向に沿って押圧される。さらに、仕上げ鍛造品１０のピン１２は、金型２３によって押圧される。これにより、仕上げ鍛造品１０の曲がりが矯正される。

また、このとき、カウンターウエイト１４の側面のうちの外側面１４３ａ及び内側面１４３ｃは、金型２３のカウンターウエイト底面２３５（外側底面２３５ａ及び内側底面２３５ｃ）によって押圧される。一方、カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂは押圧されない。金型２３の凹み２３５ｄによって、端側面１４３が開放されているためである。治具４０は仕上げ鍛造品１０のカウンターウエイト１４から離間している。

スライド２１ａをさらに下降させると、伸張状態にあった上側の弾性部材２５ａが圧縮される。これにより、図９Ｃ及び図１１Ｂに示すように、上側の楔部材３０ａが対応する治具４０に押し付けられ、楔部材３０ａが治具４０の側面４３に対して摺動する。この楔部材３０ａの傾斜面３１１は、カウンターウエイト１４の幅方向の内側、つまり下方に向かい、治具４０の側面４３上を摺動する。

スライド２１ａの下降に伴って負荷される荷重により、伸張状態にあった下側の弾性部材２５ｂも圧縮され、治具４０が下側の楔部材３０ｂに押し付けられる。これにより、この治具４０の側面４３は、下方に向かい、下側の楔部材３０ｂの傾斜面３１１上を摺動する。すなわち、相対的には、下側の楔部材３０ｂがカウンターウエイト１４の幅方向の内側に向かい、治具４０の側面４３に対して摺動する。

楔部材３０ａ，３０ｂが治具４０の各側面４３上を摺動することにより、治具４０がカウンターウエイト１４側に移動し、カウンターウエイト１４に押し付けられる。本実施形態では、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面（正面）に治具４０が押し付けられる。このとき、仕上げ鍛造品１０のカウンターウエイト１４は、治具４０の主面４１により、仕上げ鍛造品１０の回転軸Ｘ１方向に沿って圧下される。厳密には、仕上げ鍛造品１０の余肉部１８が圧下される。

図１０Ａ～図１２は、治具４０による余肉部１８の圧下の様子を説明するための模式図である。図１０Ａ及び図１１Ａには、余肉部１８の圧下前の様子が示される。図１０Ｂ、図１１Ｂ及び図１２には、加工後の様子が示される。図１０Ｂ、図１１Ｂ及び図１２では、加工前の余肉部１８を二点鎖線で示す。

図１０Ａ及び図１１Ａを参照して、治具４０をカウンターウエイト１４に接近させると、主面４１がカウンターウエイト１４の余肉部１８に接触し、その余肉部１８を圧下する。このとき、余肉部１８には、主面４１からカウンターウエイト１４に向けて圧力が与えられる。カウンターウエイト１４の外側面１４３ａ及び内側面１４３ｃは、金型２３のカウンターウエイト底面２３５（外側底面２３５ａ及び内側底面２３５ｃ）によって拘束されている。カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２は、金型２３の壁面２３６によって拘束されている。これにより、余肉部１８の材料は、カウンターウエイト１４に流入する。

流入した材料は、カウンターウエイト１４の幅方向の中央部から両端部に向かって流動する（図１１Ｂ中の矢印参照）。また、流入した材料は、カウンターウエイト１４の長手方向の内側及び外側に向かって流動する（図１２中の矢印参照）。その結果、図１１Ｂ及び図１２に示すように、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが回転軸Ｘ１方向に膨らみ、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化される。別の観点では、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅとの間の領域が幅方向及び長手方向に膨らむ。これにより、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅとの間の領域が、カウンターウエイト１４の幅方向の全域にわたって厚肉化される。特に、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅと、の中点Ｃの位置付近が厚肉化される。すなわち、カウンターウエイト１４の厚みが均一化される。

その際、カウンターウエイト１４における回転軸Ｘ１方向に膨らんだ端部１４ｓは、治具４０の主面４１に接触する。これにより、端部１４ｓのジャーナル１１側に向かう膨らみ変形が主面４１によって制限される。すなわち、端部１４ｓの過剰な膨らみ変形が抑えられる。このため、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１の寸法精度が確実に確保される。また、カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２の寸法精度は、金型２３の壁面２３６によって確実に確保される。

さらにその際、カウンターウエイト１４の端側面１４３ｂは、金型２３の凹み２３５ｄによって開放されている。このため、カウンターウエイト１４の幅方向の両端部に向かう材料は、凹み２３５ｄ内にも移動する。その結果、図１０Ｂ及び図１１Ｂに示すように、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが幅方向外側にも膨らむ。すなわち、カウンターウエイト１４の幅が仕上げ鍛造品１０の幅Ｗよりも大きくなる。

図９Ｃに戻り、治具４０をカウンターウエイト１４に所定時間押し付けた後、スライド２１ａを上昇させる。これにより、上側の弾性部材２５ａが伸張し、楔部材３０ａが治具４０から後退する。スライド２１ａをさらに上昇させると、上側のダイクッションプレート２２ａ及び上型２３ａが上昇する。これに伴い、下側の弾性部材２５ｂが伸張し、下側のダイクッションプレート２２ｂが若干上昇する。治具４０は、下側の楔部材３０ｂの傾斜面３１１に沿い、上方に移動しつつカウンターウエイト１４から離間する。加工装置２０が図９Ａに示す初期状態に戻ったら、加工装置２０から仕上げ鍛造品１０を取り出す。これにより、工程（ｃ）におけるカウンターウエイト１４の加工及び仕上げ鍛造品１０の整形が完了する。

図１３及び図１４は、それぞれ、工程（ｃ）の後のクランクウェブ１５の正面図及び底面図である。図１３及び図１４を参照して、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１から余肉部が消滅している。すなわち、カウンターウエイト１４において、ジャーナル１１側の表面１４１から抜け勾配がなくなり、ジャーナル１１側の表面１４１が平坦になっている。別の観点では、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化されている。しかも、カウンターウエイト１４の幅が拡大している。

［本実施形態の効果］
本実施形態によるクランク軸の製造方法では、バリを除去した後の仕上げ鍛造品１０に整形を行う。このとき、カウンターウエイト１４の表面から突出する余肉部１８を治具４０によって圧下する。これにより、余肉部１８の材料がカウンターウエイト１４に流入し、端部１４ｓに向かって流動する。これにより、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化される。しかも、カウンターウエイト１４の幅が拡大する。この場合、カウンターウエイト１４の重心が回転軸Ｘ１から遠ざかり、回転軸Ｘ１回りにおけるカウンターウエイト１４のモーメントが大きくなる。このため、カウンターウエイト１４を増量せずに所望のモーメントを確保することが可能となり、カウンターウエイト１４のモーメント確保及び軽量化の双方を実現することができる。

本実施形態では、楔部材３０ａ，３０ｂの傾斜面３１１に対応して、治具４０の両側面４３を傾斜させている。このため、楔部材３０ａ，３０ｂを治具４０の両側から差し込んで両側面４３に対して相対的に摺動させるだけで、治具４０をカウンターウエイト１４側に移動させることができる。よって、工程（ｃ）におけるカウンターウエイト１４の加工を容易に行うことができる。

［第２実施形態］
図１５～図２５を参照して、第２実施形態によるクランク軸の製造方法について説明する。なお、第１実施形態と重複する説明は適宜省略する。

工程（ａ）及び工程（ｂ）
図１５～図１８は、第２実施形態における仕上げ鍛造品１０に含まれるクランクウェブ１５の模式図である。図１５は、クランクウェブ１５をジャーナル１１側から見た図である。図１６は、クランクウェブ１５をピン１２側から見た図である。図１７は、クランクウェブ１５を拡大した側面図である。図１８は、クランクウェブ１５をカウンターウエイト１４側から見た図である。

本実施形態では、図１６～図１８に示すように、カウンターウエイト１４の背面、すなわちカウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２から第１実施形態と同様の余肉部１８が突出する。一方、図１５に示すように、カウンターウエイト１４の正面、すなわちカウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１に余肉部は設けられていない。余肉部１８は、全てのカウンターウエイト１４に設けられる。ただし、余肉部１８は、一部のカウンターウエイト１４にのみ設けられてもよい。

工程（ｃ）
図１９は、第２実施形態における加工装置２０の模式図である。図２０及び図２１は、金型２３のキャビティを説明するための模式図である。図２０には、金型２３のクランクウェブ１５（アーム１３及びカウンターウエイト１４）に対応する部分の横断面が示される。図２１には、図２０の線XXI－XXIに沿った縦断面が示される。

図１９を参照して、本実施形態の加工装置２０には、８枚のカウンターウエイト１４に対応する８つの治具４０が設けられる。治具４０は、各カウンターウエイト１４の背面（表面１４２）側に配置される。各治具４０に対応するように、楔部材３０ａ，３０ｂが配置される。

図２０を参照して、上型２３ａのキャビティは、第１実施形態と同様のカウンターウエイト底面２３５を含む。下型２３ｂのキャビティも、第１実施形態と同様のカウンターウエイト底面２３５を含む。

図２１を参照して、上型２３ａのキャビティは、カウンターウエイト１４の正面、すなわちカウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１に対応する壁面２３７を含む。上型２３ａのキャビティは、カウンターウエイト１４の背面、すなわちカウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２に対応する部分が開放されている。つまり、上型２３ａのキャビティは、カウンターウエイト１４の表面のうち、余肉部１８が設けられた表面１４２（背面）に対応する部分が開放されている。下型２３ｂのキャビティも上型２３ａと同様の壁面２３７を含み、上型２３ａと同様の部分が開放されている。この開放された部分に治具４０が配置される。なお、壁面２３７には、仕上げ鍛造品１０の抜け勾配に対応する勾配が与えられている。

工程（ｃ）の加工を行う際、治具４０の主面４１は、カウンターウエイト１４の背面、すなわちカウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２に対向する。別の観点では、主面４１は、カウンターウエイト１４の表面のうち、余肉部１８が設けられた表面１４２（背面）に対向する。

図２２Ａ、図２２Ｂ及び図２３は、治具４０による余肉部１８の圧下の様子を説明するための模式図である。図２２Ａには、余肉部１８の圧下前の様子が示される。図２２Ｂ及び図２３には、加工後の様子が示される。図２２Ｂ及び図２３では、加工前の余肉部１８を二点鎖線で示す。

図２２Ａを参照して、治具４０をカウンターウエイト１４に接近させると、主面４１がカウンターウエイト１４の余肉部１８に接触し、その余肉部１８を圧下する。このとき、余肉部１８には、主面４１からカウンターウエイト１４に向けて圧力が与えられる。カウンターウエイト１４の側面の全域は、金型２３のカウンターウエイト底面２３５によって拘束されている。カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１は、金型２３の壁面２３７によって拘束されている。これにより、余肉部１８の材料は、カウンターウエイト１４に流入する。

流入した材料は、カウンターウエイト１４の幅方向の中央部から両端部に向かって流動する（図２２Ｂ中の矢印参照）。また、流入した材料は、カウンターウエイト１４の長手方向の内側及び外側に向かって流動する（図２３中の矢印参照）。その結果、図２２Ｂ及び図２３に示すように、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが回転軸Ｘ１方向に膨らみ、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化される。別の観点では、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅとの間の領域が長手方向に膨らむ。これにより、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅとの間の領域が、カウンターウエイト１４の幅方向の全域にわたって厚肉化される。特に、カウンターウエイト１４の重心Ｇの位置とカウンターウエイト１４の長手方向の外側端Ｅと、の中点Ｃの位置付近が厚肉化される。すなわち、カウンターウエイト１４の厚みが均一化される。また、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが幅方向外側にも膨らみ、カウンターウエイト１４の幅が仕上げ鍛造品１０の幅Ｗよりも大きくなる。

その際、カウンターウエイト１４における回転軸Ｘ１方向に膨らんだ端部１４ｓは、治具４０の主面４１に接触する。これにより、端部１４ｓのピン１２側に向かう膨らみ変形が主面４１によって制限される。すなわち、端部１４ｓの過剰な膨らみ変形が抑えられる。このため、カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２の寸法精度が確実に確保される。また、カウンターウエイト１４のジャーナル１１側の表面１４１の寸法精度は、金型２３の壁面２３７によって確実に確保される。

図２４及び図２５は、それぞれ、工程（ｃ）の後のクランクウェブ１５の背面図及び底面図である。図２４及び図２５を参照して、カウンターウエイト１４のピン１２側の表面１４２から余肉部が消滅している。すなわち、カウンターウエイト１４において、ピン１２側の表面１４２から抜け勾配がなくなり、ピン１２側の表面１４２が平坦になっている。別の観点では、カウンターウエイト１４の端部１４ｓが厚肉化されている。しかも、カウンターウエイト１４の幅が拡大している。

したがって、第２実施形態によるクランク軸の製造方法でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

その他、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、第１実施形態では、工程（ａ）及び（ｂ）において、カウンターウエイト１４の正面（表面１４１）に余肉部１８を設け、工程（ｃ）において、その余肉部１８を圧下する。第２実施形態では、工程（ａ）及び（ｂ）において、カウンターウエイト１４の背面（表面１４２）に余肉部１８を設け、工程（ｃ）において、その余肉部１８を圧下する。しかしながら、工程（ａ）及び（ｂ）において、カウンターウエイト１４の正面（表面１４１）及び背面（表面１４２）それぞれに余肉部１８を設け、工程（ｃ）において、それらの余肉部１８を圧下してもよい。この場合、カウンターウエイト１４の両側に治具４０を配置すればよい。

１０：仕上げ鍛造品
１１：ジャーナル
１２：ピン
１３：アーム
１４：カウンターウエイト
１４ｓ：端部
１４１：ジャーナル側の表面
１４２：ピン側の表面
１４３ａ：外側面
１４３ｂ：端側面
１４３ｃ：内側面
１５：クランクウェブ
１８：余肉部
２０：加工装置
２３：金型
２３ａ：上型
２３ｂ：下型
２３５：カウンターウエイト底面
２３５ａ：外側底面
２３５ｃ：内側底面
２３５ｄ：凹み
２３６：ピン側の壁面
２３７：ジャーナル側の壁面
２５ａ，２５ｂ：弾性部材
３０ａ，３０ｂ：楔部材
４０：治具
４１：主面
４２：裏面
４３：側面

Claims (2)

1. クランク軸の製造方法であって、
   （ａ）型鍛造によって、バリ付きの仕上げ鍛造品を成形する工程であって、前記仕上げ鍛造品は、ジャーナルと、前記ジャーナルに対して偏心したピンと、前記ジャーナルと前記ピンとを連結するアームと、前記アームに連結されたカウンターウエイトと、前記カウンターウエイトの表面から前記仕上げ鍛造品の回転軸方向に突出する余肉部であって、前記カウンターウエイトの前記表面を前記回転軸方向に沿って見たとき、前記カウンターウエイトの重心の位置と前記カウンターウエイトの長手方向の外側端との間に、前記カウンターウエイトの幅方向の全域にわたって設けられた前記余肉部と、を有する工程と、
   （ｂ）前記仕上げ鍛造品から前記バリを除去する工程と、
   （ｃ）前記バリが除去された前記仕上げ鍛造品を整形する工程であって、一対の金型を用いて、前記カウンターウエイトの端側面を開放した状態で、前記カウンターウエイトの前記幅方向に沿って前記カウンターウエイトの内側面及び外側面を押圧しつつ前記ジャーナルを押圧することにより、前記仕上げ鍛造品の曲がりを矯正し、さらに、前記余肉部が設けられた前記表面に対向する主面を含む治具を用いて、前記仕上げ鍛造品の前記回転軸方向に沿って前記余肉部を圧下することにより、前記余肉部の材料を前記カウンターウエイトに流入させる工程と、を備える、製造方法。
2. 請求項１に記載の製造方法であって、
   前記カウンターウエイトの重心の位置と前記カウンターウエイトの長手方向の外側端と、の中点の位置で、前記余肉部が前記回転軸方向に最も大きく突出する、製造方法。
   

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