クランクシャフトの製造装置および製造方法
【課題】主成形工程と中空成形工程を連続的に行うことを可能とするトランスファ式のクランクシャフトの製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】中空成形型１２６には、中空成形型１２６の高さ方向の位置を調整するライナ部、および、中空成形型１２６の水平方向の位置を調整するシム部１３２が設けられている。中空成形型１２６での孔部形成において必要となる孔部の厚み調整（高さ方向の調整）は、ライナ部による中空成形型１２６の高さ調整で対応することができる。予備成形品Ｐの中空成形型１２６への投入位置に応じて、中空成形型１２６の水平方向の位置をシム部１３２により調整することにより、中空成形型１２６のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。
【解決手段】中空成形型１２６には、中空成形型１２６の高さ方向の位置を調整するライナ部、および、中空成形型１２６の水平方向の位置を調整するシム部１３２が設けられている。中空成形型１２６での孔部形成において必要となる孔部の厚み調整（高さ方向の調整）は、ライナ部による中空成形型１２６の高さ調整で対応することができる。予備成形品Ｐの中空成形型１２６への投入位置に応じて、中空成形型１２６の水平方向の位置をシム部１３２により調整することにより、中空成形型１２６のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトの所定部位に中空状の孔部を形成する中空成形工程を行うクランクシャフトの製造装置および製造方法に係り、特に、主成形工程を連続的に行うトランスファ式プレス装置においてその主成形工程に中空成形工程を追加する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクランクシャフトの製造では、中空成形工程を行う場合、たとえば図７に示すクランクシャフト製造装置１を用いている。クランクシャフト製造装置１は、トランスファ式プレス装置１０、ロボット２０、および、中空成形プレス装置３０を備えている。トランスファ式プレス装置１０は、ワークＷに対して主成形工程を行い、ロボット２０は、トランスファ式プレス装置１０で得られたクランクシャフトの予備成形品Ｐを中空成形プレス装置３０に搬送し、中空成形プレス装置３０は、クランクシャフトの予備成形品Ｐに中空成形工程を行う。
【０００３】
トランスファ式プレス装置１０では、プレスボルスタ１１の上側にプレスラム１２が対向して配置されている。プレスボルスタ１１とプレスラム１２の間には、主成形工程（潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程）をワークＷに対して行う上下分割可能な潰し型２１、荒型２２、仕上げ型２３、および、トリム型２４が成形方向（図の右方向）に順に配設されている。型２１〜２４の上型は、それらの下型に対してプレスラム１２により移動する。型２１〜２４の下型は、プレスボルスタ１１の上面に固定されている。
【０００４】
図８は、図７に示すクランクシャフト製造装置１の概略構成を表す上面図である。なお、図７では、図８に示すフィードバー１３，１４、クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄ，１４Ａ〜１４Ｄの図示を省略している。型２１〜２４の下型の前面側および後面側には、成形方向に延在するフィードバー１３，１４が設けられている。図７では、図示の便宜上、中空成形機構４２のパンチを１個のみ図示している。
【０００５】
第１フィードバー１３には、第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄが設けられ、第２フィードバー１４には、第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄに対向して第２クランプ爪１４Ａ〜１４Ｄが設けられている。第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄおよび第２クランプ爪１４Ａ〜１４Ｄは、フィードバー１３，１４の延在方向に所定間隔（型同士の間隔）をおいて配置されている。第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄおよび第２クランプ爪１４Ａ〜１４Ｄは、ワークＷを把持するとともに、第１フィードバー１３，１４によってその延在方向に沿って移動する。第１フィードバー１３，１４では、各型の下型における工程後のワークをクランプ爪により把持して次工程の下型へ搬送する（たとえば特許文献１）。
【０００６】
このようなトランスファ式プレス装置１０では、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、型内にワークＷ１，Ｗ２を配置した後、型締め、型開き、次工程の型へのワークＷの搬送、型締め、・・・、型開きを順次行う。この場合、各工程は、同一のプレスラム１１により行われ、次工程への搬送は、フィードバー１３，１４により行われる。
【０００７】
たとえば図９（Ａ）に示すように仕上げ型２３で仕上げ工程が施されたワークＷ１は、トリム型２４に投入される。トリム型２４では、図９（Ｂ）に示すように、ワークＷ１からバリＢが打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、上型２４Ａが、下型２４Ｂ内のワークＷ１に対して下降することによって、上型２４Ａと、ワークＷ１のバリＢが載置されたバリ抑えダイ２４Ｃとにより、ワークＷ１からバリＢが打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。
【０００８】
続いて、ロボット２０による予備成形品Ｐのプレス装置３０への搬送後、下型２４Ｂに残っているバリＢは、図９（Ｃ）に示すように、バリ抑えダイ２４Ｃの上昇により上方に移動し、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄにより把持され、バリコンベア１５に搬送される。具体的には、図１０（Ｂ）に示すように、上型２４Ａが上昇するとともに、下型２４Ｂのバリ抑えダイ２４ＣによりバリＢを持ち上げる。次いで、バリＢは、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄにより把持され、フィードバー１３，１４によりバリコンベア１５に搬送される。
【０００９】
中空成形プレス装置３０では、予備成形品Ｐに中空状の孔部を形成することにより、成形品が得られる（中空成形工程）。中空状の孔部は、燃費向上の観点から、軽量化を図るために形成されるものである。この場合、クランクピン部に孔部を形成した場合、クランクシャフトの剛性には影響が少ないので、孔部の形成はクランクピン部に行うことが好適である。
【００１０】
中空成形工程では、プレスラム３２により型４１の上型を、予備成形品Ｐが配置された下型に向けて下降させる。これにより、予備成形品Ｐを型４１内に閉塞するとともに、プレスラム３２の移動方向とは垂直な方向から中空成形機構４２のパンチを予備成形品Ｐに挿入する。このような側方成形では、パンチの駆動源として、カムスライドや、油圧シリンダ、サーボモータ等が用いられる（たとえば特許文献２）。なお、図７の符号２４Ｌ，４１Ｌは、スプリングや、ガスクッション、油圧クッション等からなるワーク拘束用クッションを示し、符号３１は、プレスボルスタを示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−８７０４８号公報
【特許文献２】実開昭６１−１４３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のような中空成形を行う場合、トランスファ式プレス装置１０とは別に中空成形プレス装置３０を用いているため、コストが増大するとともに、装置のレイアウトの自由度が小さくなる。そこで、同一装置内で主成形工程と中空成形工程を連続的行うために、トランスファ式プレス装置１０と中空成形プレス装置３０を一体化すること（たとえば、トリム型２４の成形方向側に隣接して中空成形型４１を設け、フィードバー１３，１４を成形方向に延長し、そこにクランプ爪を別途設ける）ことが考えられる。
【００１３】
しかしながら、以上のような装置の一体化は、次のような理由から困難である。すなわち、フィードバー１３，１４による搬送では、予備成形品Ｐの投入位置はフィードバー１３，１４のピッチ（移動量）により決定されるが、そのピッチは、型同士の間隔に基づき固定されている。このため、フィードバー１３，１４による搬送では、中空成形部でのピッチ（移動量）のみを変更することができないから、型の位置に応じて予備成形品Ｐの投入位置を変更することができるロボット２０と比べて、中空成形型４１への予備成形品Ｐの投入精度が低くなる。しかも、中空成形型４１では、最終狙い形状をなすキャビティ面と予備成形品Ｐとの間のクリアランスが極めて狭いため、そのキャビティへの予備成形品Ｐの挿入が困難となる。
【００１４】
また、各型で用いるプレスラム１２は同一となるため、中空成形工程においてシャットハイト等の変更により孔部のみの厚み調整（高さ方向の調整）を行う場合、そのような高さ方向の調整が他工程に影響を与えてしまい、その結果、中空成形工程に投入する材料形状の自由度がなくなる。
【００１５】
したがって、本発明は、主成形工程と中空成形工程を連続的に行うことを可能とするトランスファ式のクランクシャフトの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のクランクシャフトの製造装置は、クランクシャフトの素材を予備成形する第１上下分割型と、第１上下分割型で得られた予備成形品を閉塞するとともに、予備成形品の所定部位へのパンチの挿入により中空状の孔部を形成する第２上下分割型と、第１上下分割型および第２上下分割型の上型をそれらの下型に向けて移動させることにより、第１上下分割型および第２上下分割型の閉塞を行うプレスラムとを備え、第２上下分割型には、第２上下分割型の水平方向の位置を調整するシム部と、第２上下分割型の高さ方向の位置を調整するライナ部とが設けられていることを特徴としている。
【００１７】
本発明のクランクシャフトの製造装置では、第２上下分割型に、その水平方向の位置を調整するシム部を設けているので、予備成形品の第２上下分割型への投入位置に応じて、第２上下分割型の水平方向の位置をシム部により調整することができる。このような水平方向の位置調整は、第１上下分割型とは独立して行うことができるので、第１上下分割型での予備成形工程への影響はない。したがって、ワーク（クランクシャフトの素材、予備成形品、および、成形品）の搬送を、型同士の間隔に基づきピッチが固定されているフィードバーにより行うことができるのはもちろんのこと、第２上下分割型のキャビティ面と予備成形品との間のクリアランスが極めて狭い場合でも、第２上下分割型のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。
【００１８】
また、第２上下分割型には、その高さ方向の位置を調整するライナ部を設けているので、第２上下分割型での孔部形成において必要となる孔部の厚み調整（高さ方向の調整）は、ライナ部による第２上下分割型の高さ調整で対応することができる。このような高さ調整は、第１上下分割型とは独立して行うことができるので、第１上下分割型での予備成形工程への影響はない。したがって、第１上下分割型および第２上下分割型の上型の下型に対する移動を同一のプレスラムにより行うことができるとともに、第２上下分割型に投入する材料形状の自由度の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、以上のような本発明のクランクシャフトの製造装置では、潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程を含む主成形工程を第１上下分割型で行い、かつ中空成形工程を第２上下分割型で行うように設定すると、それら成形工程を固定ピッチのフィードバーおよび同一のプレスラムにより連続的に行うことができる。このようなトランスファ式プレス装置を実現することができるので、コストの低減を図ることができるとともに、装置のレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００２０】
本発明のクランクシャフトの製造装置は種々の構成を用いることができる。たとえば第１上下分割型による予備成形品の成形により生じたバリを外部に排出するバリ搬送部を備えることができる。バリ排出部は、第１上下分割型と第２上下分割型との間に設けられたバリステージと、バリステージにおける第２上下分割型へ向かう方向とは異なる方向に設けられ、バリを排出するバリ排出部とを有することができる。
【００２１】
従来技術において、たとえば図７に示すトリム型２４の成形方向側に隣接して中空成形型４１を設け、図８に示すフィードバー１３，１４を成形方向に延長し、そこにクランプ爪を別途設けた場合、中空成形型４１は、中空成形機構４２（パンチおよびその駆動源）を有するため、そこには図１０に示すトリム型２４のバリ抑え機構（バリ抑えダイ２４Ｃおよびバリ押圧部材２４Ｄ）を設けることができない。そこで、中空成形型４１を回避して、図８に示すフィードバー１３，１４のクランプ爪によってバリＢを成形方向側の外部に直接搬送することが考えられるが、クランプ爪どうしの間隔は上記のように型同士の間隔に基づき固定されているから、フィードバー１３，１４による搬送では上記仕様変更ができない。
【００２２】
これに対して上記態様では、第１上下分割型からの予備成形品の搬送後、予備成形品の成形時に生じたバリをバリ搬送部のバリステージに搬送し、バリ搬送部のバリ排出部から第２上下分割型へ向かう方向とは異なる方向にバリを排出することができる。この場合、フィードバーにおいてそれに対応する箇所にクランプ爪を別途設けることにより、フィードバーによるワークの搬送を行うことができるとともに、バリ搬送部のバリステージへのバリの搬送をフィードバーにより行うことができる。このように上記態様では、クランプ爪どうしの間隔等の従来の仕様を変更する必要がない。
【００２３】
ここで、装置の前面側では、通常、装置のシャッターが設けられており、バリステージとシャッターとの間にバリ排出部を配置することが考えられるが、この場合、シャッターと各成形工程用の型との距離が長くなるため、装置の操作者の作業性が悪くなる。したがって、バリ排出部は、装置の後面側に配置することが好適である。通常、装置の後面側には、離型剤を型に塗布する塗布装置が設置されているが、上記態様では、たとえば塗布装置下にバリ排出部を配置することにより、塗布装置を回避することができる。
【００２４】
本発明のクランクシャフトの製造方法は、本発明のクランクシャフトの製造装置による第１上下分割型での主成形工程と第２上下分割型での中空成形工程を、同一プレスラムおよびフィードバー搬送で連続的に行う手法を含む。
【００２５】
すなわち、本発明のクランクシャフトの製造方法は、第１上下分割型内にクランクシャフトの素材を閉塞して予備成形し、第２上下分割型内に予備成形品を閉塞するとともに、第２上下分割型に設けられたパンチを予備成形品の所定部位に挿入することにより孔部を形成し、プレスラムによって、第１上下分割型および第２上下分割型の上型をそれらの下型に対して移動させることにより、第１上下分割型および第２上下分割型の閉塞を行い、第２上下分割型の水平方向の位置調整をシム部により行い、第２上下分割型の高さ方向の位置調整をライナ部により行うことを特徴としている。
【００２６】
本発明のクランクシャフトの製造方法では、本発明のクランクシャフトの製造装置と同様な効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のクランクシャフトの製造装置あるいは製造方法によれば、潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程を含む主成形工程を第１上下分割型で行い、かつ中空成形工程を第２上下分割型で行うように設定すると、それら成形工程を固定ピッチのフィードバーおよび同一のプレスラムにより連続的に行うことができる等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置の概略構成を表す概念図である。
【図２】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置のフィードバーを含む部分構成を表す概略上面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置の中空成形型の下型を含む概略部分構成を表す側断面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置の中空成形型の下型の概略構成を表す上面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置のバリ搬送部の概略構成を表す概念図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置による連続成形工程を表す概念図である。
【図７】従来のクランクシャフト製造装置の概略構成を表す概念図である。
【図８】従来のクランクシャフト製造装置のフィードバーを含む部分構成を表す概略上面図である
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来のクランクシャフト製造装置のトランスファ式プレス装置による成形工程を表す概念図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は、従来のクランクシャフト製造装置のトリム型の動作を表す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（１）実施形態の構成
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置１００の概略構成を表す概念図である。図２は、図１に示すクランクシャフト製造装置１００のフィードバー１３，１４を含む部分構成を表す概略上面図である。図１では、図２に示すフィードバー１３，１４およびクランプ爪１３Ａ〜１３Ｄ，１１３Ｅ，１１３Ｆ，１４Ａ〜１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆの図示を省略している。図１では、図３，４に示すライナ部１３１およびシム部１３２の図示を省略している。図１では、図示の便宜上、図２に示す中空成形機構１４２のパンチを１個のみ図示している。なお、本実施形態では、図７〜１０と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
【００３０】
クランクシャフト製造装置１００は、図７〜１０に示す従来のトランスファ式プレス装置１０が行っていた主成形工程（潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程）と、従来の中空部成形装置３０が行っていた中空成形工程とを、同一のプレスラム１２および固定ピッチのフィードバー１３，１４を用いて連続的に行う装置である。
【００３１】
クランクシャフト製造装置１００では、従来のトランスファ式プレス装置１０において、トリム型２４の成形方向側（図の右側）にバリ搬送部１２５および中空成形型１２６を順に設けるとともに、それら部位１２５，１２６の新設に応じて、プレスラム１２およびフィードバー１３，１４を成形方向側（図の右側）に延長している。中空成形部１２６は、図３に示すライナ部１３１および図４に示すシム部１３２を有している。バリコンベア１１５は、従来のトランスファ式プレス装置１０のバリコンベア１５の代わりに、バリ搬送部１２５に設けられている。
【００３２】
バリ搬送部１２５は、バリステージ１２５Ｓ、バリコンベア１１５、および、ロボット１４０を備えている。バリステージ１２５Ｓは、プレスボルスタ１１に固定されている。バリステージ１２５Ｓの上面には、トリム型２４から搬送されたバリＢあるいは予備成形品Ｐが載置される載置部１２５Ｍが設けられている。バリコンベア１１５は、たとえばバリステージ１２５Ｓの後面に配置されるとともに、バリＢを外部に排出する。
【００３３】
ロボット１４０は、たとえばクランプ爪１４０Ａにより、載置部１２５Ｍ上のバリＢを持ち上げ、バリコンベア１１５に搬送する。バリコンベア１１５への搬送手段は、ロボット１４０に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、バリコンベア１１５をバリステージ１２５Ｓに対して接近させる移動機構を設け、バリコンベア１１５によりバリ載置部１２５Ｍ上のバリＢを取り出す構成を用いることができる。
【００３４】
中空成形型１２６は上下分割型である。中空成形型１２６の下型はプレスボルスタ１１に固定され、上型はプレスラム１２に固定されている。中空成形型１２６には、図７に示す中空成形機構４２およびワーク拘束用クッション３１Ｌと同様な構成を有する中空成形機構１４２およびワーク拘束用クッション１３１Ｌが設けられている。
【００３５】
中空成形型１２６の下型には、図３に示すように、その高さ方向の位置を調整するライナ部１３１が設けられている。たとえば中空成形型１２６の下型の高さ位置が低くなった場合、ライナ部１３１を下型の底部に配置する。ライナ部１３１は、たとえば所望の高さ調整量と同等の厚みを有する板材を用いる。この場合、複数の板材を用い、高さ調整量に応じてそれら板材を適宜挿脱してもよい。ライナ部１３１は、必要に応じて上型に設ける。
【００３６】
中空成形型１２６の下型には、図４に示すように、その水平方向の位置を調整するシム部１３２が設けられている。シム部１３２は、板材であって、たとえば下型の形状型部１２６Ａの外周部に配置される板材である。シム部１３２は、たとえば水平位置の調整量および方向に応じて、形状型部１２６Ａの外周部の前面側（図４の下側）、後面側（図４の上側）、成形方向側（図４の右側）、および、成形方向反対側（図４の左側）うちの少なくとも一方向側で挿脱される。シム部１３２は、下型のシム部１３２に対応させて上型に設ける。
【００３７】
第１フィードバー１３には第１クランプ爪１１３Ｅ，１１３Ｆが設けられ、第２フィードバー１４には第２クランプ爪１１４Ｅ、１１４Ｆが設けられている。クランプ爪１１３Ｅ，１１４Ｅは、バリステージ１２５Ｓに対向して配置され、クランプ爪１１３Ｆ，１１４Ｆは、中空成形型１２６に対向して配置されている。第１クランプ爪１１３Ｅ，１１３Ｆおよび第２クランプ爪１１４Ｅ，１１４Ｆは、ワークＷを把持するとともに、第１フィードバー１３，１４によってその延在方向に沿って移動させられる。
【００３８】
（２）実施形態の動作
クランクシャフト製造装置１００の動作について、おもに図６を参照して説明する。図６（Ａ）〜６（Ｄ）は、クランクシャフト製造装置１００による連続成形工程を表す概念図である。
【００３９】
クランクシャフト製造装置１００では、図６（Ａ）〜６（Ｄ）に示すように、成形プレスでの荷重や冷却性の観点から、１工程分の間隔をおいてワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３を配置し、型締め、型開き、次工程の型へのワークの搬送、型締め、・・・、型開きを順次行う。この場合、潰し工程、荒工程、仕上工程、トリム工程、中空成形工程を同一のプレスラム１２により行い、ワークＷ１，Ｗ２の搬送を同一のフィードバー２３，２４により行っている。
【００４０】
たとえば、図６（Ａ）に示すように、仕上げ型２３で仕上げ工程が施されたワークＷ１は、プレスラム１２の上昇後、クランプ爪１３Ｃ，１４Ｃ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４（図２のみに図示）によりトリム型２４に搬送される。このとき、荒型２１で荒工程が施されたワークＷ２は、クランプ爪１３Ａ，１４Ａ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４により潰し型２２に搬送される。
【００４１】
次いで、トリム型２４では、プレスラム１２が下降することにより、図１０（Ａ）に示すように、ワークＷ１にトリム工程が施される。具体的には、バリＢがワークＷ１から打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。このとき、潰し型２２では、プレスラム１２が下降することにより、ワークＷ２に潰し工程が施される。
【００４２】
続いて、プレスラム１２の上昇後、図６（Ｂ）に示すように、トリム型２４内の予備成形品Ｐが、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４によりバリ搬送部１２５へ搬送され、載置部１２５Ｍに載置される。このとき、バリＢはトリム型２４に残される。また、このとき、潰し型２２内のワークＷ２は、クランプ爪１３Ｂ，１４Ｂ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４により仕上げ型２３に搬送される。
【００４３】
次いで、仕上げ型２３でワークＷ２への仕上げ工程が行われ、プレスラム１２が上昇した後、図６（Ｃ）に示すように、バリ搬送部１２５では、予備成形品Ｐが、クランプ爪１１３Ｅ，１１４Ｅ（図２のみに図示）により把持され、フィードバー１３，１４により中空成形型１２６へ搬送される。
【００４４】
ここで本実施形態では、中空成形型１２６に、その水平方向の位置を調整するシム部１３２を設けているので、予備成形品Ｐの中空成形型１２６への投入位置に応じて、中空成形型１２６の水平方向の位置をシム部１３２により調整することができる。これにより、中空成形型１２６のキャビティ面と予備成形品Ｐとの間のクリアランスが極めて狭い場合でも、中空成形型１２６のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。また、このような水平方向の位置調整は、型２１〜２４およびバリステージ１２５Ａとは独立して行うことができるので、型２１〜２４およびバリステージ１２５Ａでの各工程への影響がない。
【００４５】
このような予備成形品Ｐの搬送時、トリム型２４では、プレスラム１２の上昇とともに、バリ抑えダイ２４Ｃが下型から上昇することにより、トリム型２４に残されているバリＢが持ち上げられる。バリＢは、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄに把持され、フィードバー１３，１４によりバリ搬送部１２５へ搬送され、バリ載置部１２５Ｍに載置される。また、このとき、仕上げ型２３内のワークＷ２は、クランプ爪１３Ｃ，１４Ｃに把持され、フィードバー１３，１４によりトリム型２４に搬送される。
【００４６】
次に、中空成形型１２６では、プレスラム１２により、予備成形品Ｐが配置された下型に向けて中空成形型１２６の上型を下降させる。これにより、予備成形品Ｐを型１２６内に閉塞するとともに、プレスラム１２の移動方向とは垂直な方向から中空成形機構１４２のパンチを予備成形品Ｐに挿入すると、中空状の孔部Ｈが形成された成形品Ｐが得られる。このとき、トリム型２４では、プレスラム１２が下降することにより、ワークＷ２にトリム工程が施され、バリＢがワークＷ２から打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。
【００４７】
ここで本実施形態では、中空成形型１２６には、その高さ方向の位置を調整するライナ部１３１を設けているので、中空成形型１２６での孔部Ｈ形成において必要となる孔部Ｈの厚み調整（高さ方向の調整）は、ライナ部１３１による中空成形型１２６の高さ調整で対応することができる。このような高さ調整は、型２１〜２４とは独立して行うことができるので、型２１〜２４での各成形工程への影響はない。
【００４８】
続いて、プレスラム１２の上昇後、図６（Ｄ）に示すように、中空成形型１２６内の成形品Ｐが、クランプ爪１１３Ｆ，１１４Ｆ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４により装置外部へ搬送される。このとき、バリ搬送部１２５内のバリＢは、図５に示すロボット１４０の爪１４０Ａによりバリコンベア１１５に排出される。また、このとき、トリム型２３内におけるワークＷ２から得られた予備成形品Ｐは、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄに把持され、フィードバー１３，１４によりバリ搬送部１２５へ搬送され、載置部１２５Ｍに載置される。この場合、ワークＷ２から得られたバリＢはトリム型２４に残される。
【００４９】
図６（Ｄ）に示す処理以降、ワークＷ２は、ワークＷ１と同様な処理が施されるとともに、ワークＷ２に対して１工程分の間隔をおいて投入されているワークＷ３は、ワークＷ１，Ｗ２と同様な処理が施され、クランクシャフトの成形品が順次得られる。
【００５０】
このように本実施形態では、中空成形型１２６の水平方向の位置をシム部１３２により調整することにより、中空成形型１２６のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。また、シム部１３２による水平方向の位置調整は、型２１〜２４およびバリステージ１２５Ａでの各工程への影響がないから、ワーク（クランクシャフトの素材、予備成形品、および、成形品）の搬送を、ピッチが固定されている同一のフィードバー１３，１４により行うことができる。また、中空成形型１２６のライナ部１３１による高さ調整は、型２１〜２４での各成形工程への影響なく行うことができるから、型２１〜２４，１２６の上型の下型に対する移動を同一のプレスラム１２により行うことができるとともに、中空成形型１２６に投入する材料形状の自由度の向上を図ることができる。
【００５１】
以上のように各成形工程を、一台の装置１００内の固定ピッチのフィードバー１３，１４および同一のプレスラム１２により連続的に行うことができるので、コストの低減を図ることができるとともに、装置のレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００５２】
特に、トリム型２４と中空成形型１２６との間に設けたバリ搬送部１２５では、バリコンベア１１５から中空成形型１２６へ向かう方向とは異なる方向にバリＢを排出することができる。この場合、フィードバー１３，１４においてそれに対応する箇所にクランプ爪１１３Ｅ，１１４Ｅを別途設けることにより、フィードバー１３，１４によるワークの搬送を行うことができるとともに、バリ搬送部１２５のバリステージ１２５ＳへのバリＢの搬送をフィードバー１３，１４により行うことができる。したがって、クランプ爪どうしの間隔等の従来の仕様を変更する必要がない。
【符号の説明】
【００５３】
１００…クランクシャフト製造装置、２１…潰し型（第１上下分割型）、２２…荒型（第１上下分割型）、２３…仕上げ型（第１上下分割型）、２４…トリム型（第１上下分割型）、１１５…バリコンベア（バリ排出部）、１２５…バリ搬送部、１２５Ｍ…バリ載置部、１２５Ｓ…バリステージ、１２６…中空成形型（第２上下分割型）、１３１…ライナ部、１３２…シム部、Ｂ…バリ、Ｐ…予備成形品、Ｗ，Ｗ１〜Ｗ３…ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトの所定部位に中空状の孔部を形成する中空成形工程を行うクランクシャフトの製造装置および製造方法に係り、特に、主成形工程を連続的に行うトランスファ式プレス装置においてその主成形工程に中空成形工程を追加する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクランクシャフトの製造では、中空成形工程を行う場合、たとえば図７に示すクランクシャフト製造装置１を用いている。クランクシャフト製造装置１は、トランスファ式プレス装置１０、ロボット２０、および、中空成形プレス装置３０を備えている。トランスファ式プレス装置１０は、ワークＷに対して主成形工程を行い、ロボット２０は、トランスファ式プレス装置１０で得られたクランクシャフトの予備成形品Ｐを中空成形プレス装置３０に搬送し、中空成形プレス装置３０は、クランクシャフトの予備成形品Ｐに中空成形工程を行う。
【０００３】
トランスファ式プレス装置１０では、プレスボルスタ１１の上側にプレスラム１２が対向して配置されている。プレスボルスタ１１とプレスラム１２の間には、主成形工程（潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程）をワークＷに対して行う上下分割可能な潰し型２１、荒型２２、仕上げ型２３、および、トリム型２４が成形方向（図の右方向）に順に配設されている。型２１〜２４の上型は、それらの下型に対してプレスラム１２により移動する。型２１〜２４の下型は、プレスボルスタ１１の上面に固定されている。
【０００４】
図８は、図７に示すクランクシャフト製造装置１の概略構成を表す上面図である。なお、図７では、図８に示すフィードバー１３，１４、クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄ，１４Ａ〜１４Ｄの図示を省略している。型２１〜２４の下型の前面側および後面側には、成形方向に延在するフィードバー１３，１４が設けられている。図７では、図示の便宜上、中空成形機構４２のパンチを１個のみ図示している。
【０００５】
第１フィードバー１３には、第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄが設けられ、第２フィードバー１４には、第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄに対向して第２クランプ爪１４Ａ〜１４Ｄが設けられている。第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄおよび第２クランプ爪１４Ａ〜１４Ｄは、フィードバー１３，１４の延在方向に所定間隔（型同士の間隔）をおいて配置されている。第１クランプ爪１３Ａ〜１３Ｄおよび第２クランプ爪１４Ａ〜１４Ｄは、ワークＷを把持するとともに、第１フィードバー１３，１４によってその延在方向に沿って移動する。第１フィードバー１３，１４では、各型の下型における工程後のワークをクランプ爪により把持して次工程の下型へ搬送する（たとえば特許文献１）。
【０００６】
このようなトランスファ式プレス装置１０では、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、型内にワークＷ１，Ｗ２を配置した後、型締め、型開き、次工程の型へのワークＷの搬送、型締め、・・・、型開きを順次行う。この場合、各工程は、同一のプレスラム１１により行われ、次工程への搬送は、フィードバー１３，１４により行われる。
【０００７】
たとえば図９（Ａ）に示すように仕上げ型２３で仕上げ工程が施されたワークＷ１は、トリム型２４に投入される。トリム型２４では、図９（Ｂ）に示すように、ワークＷ１からバリＢが打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、上型２４Ａが、下型２４Ｂ内のワークＷ１に対して下降することによって、上型２４Ａと、ワークＷ１のバリＢが載置されたバリ抑えダイ２４Ｃとにより、ワークＷ１からバリＢが打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。
【０００８】
続いて、ロボット２０による予備成形品Ｐのプレス装置３０への搬送後、下型２４Ｂに残っているバリＢは、図９（Ｃ）に示すように、バリ抑えダイ２４Ｃの上昇により上方に移動し、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄにより把持され、バリコンベア１５に搬送される。具体的には、図１０（Ｂ）に示すように、上型２４Ａが上昇するとともに、下型２４Ｂのバリ抑えダイ２４ＣによりバリＢを持ち上げる。次いで、バリＢは、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄにより把持され、フィードバー１３，１４によりバリコンベア１５に搬送される。
【０００９】
中空成形プレス装置３０では、予備成形品Ｐに中空状の孔部を形成することにより、成形品が得られる（中空成形工程）。中空状の孔部は、燃費向上の観点から、軽量化を図るために形成されるものである。この場合、クランクピン部に孔部を形成した場合、クランクシャフトの剛性には影響が少ないので、孔部の形成はクランクピン部に行うことが好適である。
【００１０】
中空成形工程では、プレスラム３２により型４１の上型を、予備成形品Ｐが配置された下型に向けて下降させる。これにより、予備成形品Ｐを型４１内に閉塞するとともに、プレスラム３２の移動方向とは垂直な方向から中空成形機構４２のパンチを予備成形品Ｐに挿入する。このような側方成形では、パンチの駆動源として、カムスライドや、油圧シリンダ、サーボモータ等が用いられる（たとえば特許文献２）。なお、図７の符号２４Ｌ，４１Ｌは、スプリングや、ガスクッション、油圧クッション等からなるワーク拘束用クッションを示し、符号３１は、プレスボルスタを示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−８７０４８号公報
【特許文献２】実開昭６１−１４３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のような中空成形を行う場合、トランスファ式プレス装置１０とは別に中空成形プレス装置３０を用いているため、コストが増大するとともに、装置のレイアウトの自由度が小さくなる。そこで、同一装置内で主成形工程と中空成形工程を連続的行うために、トランスファ式プレス装置１０と中空成形プレス装置３０を一体化すること（たとえば、トリム型２４の成形方向側に隣接して中空成形型４１を設け、フィードバー１３，１４を成形方向に延長し、そこにクランプ爪を別途設ける）ことが考えられる。
【００１３】
しかしながら、以上のような装置の一体化は、次のような理由から困難である。すなわち、フィードバー１３，１４による搬送では、予備成形品Ｐの投入位置はフィードバー１３，１４のピッチ（移動量）により決定されるが、そのピッチは、型同士の間隔に基づき固定されている。このため、フィードバー１３，１４による搬送では、中空成形部でのピッチ（移動量）のみを変更することができないから、型の位置に応じて予備成形品Ｐの投入位置を変更することができるロボット２０と比べて、中空成形型４１への予備成形品Ｐの投入精度が低くなる。しかも、中空成形型４１では、最終狙い形状をなすキャビティ面と予備成形品Ｐとの間のクリアランスが極めて狭いため、そのキャビティへの予備成形品Ｐの挿入が困難となる。
【００１４】
また、各型で用いるプレスラム１２は同一となるため、中空成形工程においてシャットハイト等の変更により孔部のみの厚み調整（高さ方向の調整）を行う場合、そのような高さ方向の調整が他工程に影響を与えてしまい、その結果、中空成形工程に投入する材料形状の自由度がなくなる。
【００１５】
したがって、本発明は、主成形工程と中空成形工程を連続的に行うことを可能とするトランスファ式のクランクシャフトの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のクランクシャフトの製造装置は、クランクシャフトの素材を予備成形する第１上下分割型と、第１上下分割型で得られた予備成形品を閉塞するとともに、予備成形品の所定部位へのパンチの挿入により中空状の孔部を形成する第２上下分割型と、第１上下分割型および第２上下分割型の上型をそれらの下型に向けて移動させることにより、第１上下分割型および第２上下分割型の閉塞を行うプレスラムとを備え、第２上下分割型には、第２上下分割型の水平方向の位置を調整するシム部と、第２上下分割型の高さ方向の位置を調整するライナ部とが設けられていることを特徴としている。
【００１７】
本発明のクランクシャフトの製造装置では、第２上下分割型に、その水平方向の位置を調整するシム部を設けているので、予備成形品の第２上下分割型への投入位置に応じて、第２上下分割型の水平方向の位置をシム部により調整することができる。このような水平方向の位置調整は、第１上下分割型とは独立して行うことができるので、第１上下分割型での予備成形工程への影響はない。したがって、ワーク（クランクシャフトの素材、予備成形品、および、成形品）の搬送を、型同士の間隔に基づきピッチが固定されているフィードバーにより行うことができるのはもちろんのこと、第２上下分割型のキャビティ面と予備成形品との間のクリアランスが極めて狭い場合でも、第２上下分割型のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。
【００１８】
また、第２上下分割型には、その高さ方向の位置を調整するライナ部を設けているので、第２上下分割型での孔部形成において必要となる孔部の厚み調整（高さ方向の調整）は、ライナ部による第２上下分割型の高さ調整で対応することができる。このような高さ調整は、第１上下分割型とは独立して行うことができるので、第１上下分割型での予備成形工程への影響はない。したがって、第１上下分割型および第２上下分割型の上型の下型に対する移動を同一のプレスラムにより行うことができるとともに、第２上下分割型に投入する材料形状の自由度の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、以上のような本発明のクランクシャフトの製造装置では、潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程を含む主成形工程を第１上下分割型で行い、かつ中空成形工程を第２上下分割型で行うように設定すると、それら成形工程を固定ピッチのフィードバーおよび同一のプレスラムにより連続的に行うことができる。このようなトランスファ式プレス装置を実現することができるので、コストの低減を図ることができるとともに、装置のレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００２０】
本発明のクランクシャフトの製造装置は種々の構成を用いることができる。たとえば第１上下分割型による予備成形品の成形により生じたバリを外部に排出するバリ搬送部を備えることができる。バリ排出部は、第１上下分割型と第２上下分割型との間に設けられたバリステージと、バリステージにおける第２上下分割型へ向かう方向とは異なる方向に設けられ、バリを排出するバリ排出部とを有することができる。
【００２１】
従来技術において、たとえば図７に示すトリム型２４の成形方向側に隣接して中空成形型４１を設け、図８に示すフィードバー１３，１４を成形方向に延長し、そこにクランプ爪を別途設けた場合、中空成形型４１は、中空成形機構４２（パンチおよびその駆動源）を有するため、そこには図１０に示すトリム型２４のバリ抑え機構（バリ抑えダイ２４Ｃおよびバリ押圧部材２４Ｄ）を設けることができない。そこで、中空成形型４１を回避して、図８に示すフィードバー１３，１４のクランプ爪によってバリＢを成形方向側の外部に直接搬送することが考えられるが、クランプ爪どうしの間隔は上記のように型同士の間隔に基づき固定されているから、フィードバー１３，１４による搬送では上記仕様変更ができない。
【００２２】
これに対して上記態様では、第１上下分割型からの予備成形品の搬送後、予備成形品の成形時に生じたバリをバリ搬送部のバリステージに搬送し、バリ搬送部のバリ排出部から第２上下分割型へ向かう方向とは異なる方向にバリを排出することができる。この場合、フィードバーにおいてそれに対応する箇所にクランプ爪を別途設けることにより、フィードバーによるワークの搬送を行うことができるとともに、バリ搬送部のバリステージへのバリの搬送をフィードバーにより行うことができる。このように上記態様では、クランプ爪どうしの間隔等の従来の仕様を変更する必要がない。
【００２３】
ここで、装置の前面側では、通常、装置のシャッターが設けられており、バリステージとシャッターとの間にバリ排出部を配置することが考えられるが、この場合、シャッターと各成形工程用の型との距離が長くなるため、装置の操作者の作業性が悪くなる。したがって、バリ排出部は、装置の後面側に配置することが好適である。通常、装置の後面側には、離型剤を型に塗布する塗布装置が設置されているが、上記態様では、たとえば塗布装置下にバリ排出部を配置することにより、塗布装置を回避することができる。
【００２４】
本発明のクランクシャフトの製造方法は、本発明のクランクシャフトの製造装置による第１上下分割型での主成形工程と第２上下分割型での中空成形工程を、同一プレスラムおよびフィードバー搬送で連続的に行う手法を含む。
【００２５】
すなわち、本発明のクランクシャフトの製造方法は、第１上下分割型内にクランクシャフトの素材を閉塞して予備成形し、第２上下分割型内に予備成形品を閉塞するとともに、第２上下分割型に設けられたパンチを予備成形品の所定部位に挿入することにより孔部を形成し、プレスラムによって、第１上下分割型および第２上下分割型の上型をそれらの下型に対して移動させることにより、第１上下分割型および第２上下分割型の閉塞を行い、第２上下分割型の水平方向の位置調整をシム部により行い、第２上下分割型の高さ方向の位置調整をライナ部により行うことを特徴としている。
【００２６】
本発明のクランクシャフトの製造方法では、本発明のクランクシャフトの製造装置と同様な効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のクランクシャフトの製造装置あるいは製造方法によれば、潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程を含む主成形工程を第１上下分割型で行い、かつ中空成形工程を第２上下分割型で行うように設定すると、それら成形工程を固定ピッチのフィードバーおよび同一のプレスラムにより連続的に行うことができる等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置の概略構成を表す概念図である。
【図２】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置のフィードバーを含む部分構成を表す概略上面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置の中空成形型の下型を含む概略部分構成を表す側断面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置の中空成形型の下型の概略構成を表す上面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置のバリ搬送部の概略構成を表す概念図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置による連続成形工程を表す概念図である。
【図７】従来のクランクシャフト製造装置の概略構成を表す概念図である。
【図８】従来のクランクシャフト製造装置のフィードバーを含む部分構成を表す概略上面図である
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来のクランクシャフト製造装置のトランスファ式プレス装置による成形工程を表す概念図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は、従来のクランクシャフト製造装置のトリム型の動作を表す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（１）実施形態の構成
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る一実施形態のクランクシャフト製造装置１００の概略構成を表す概念図である。図２は、図１に示すクランクシャフト製造装置１００のフィードバー１３，１４を含む部分構成を表す概略上面図である。図１では、図２に示すフィードバー１３，１４およびクランプ爪１３Ａ〜１３Ｄ，１１３Ｅ，１１３Ｆ，１４Ａ〜１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆの図示を省略している。図１では、図３，４に示すライナ部１３１およびシム部１３２の図示を省略している。図１では、図示の便宜上、図２に示す中空成形機構１４２のパンチを１個のみ図示している。なお、本実施形態では、図７〜１０と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
【００３０】
クランクシャフト製造装置１００は、図７〜１０に示す従来のトランスファ式プレス装置１０が行っていた主成形工程（潰し工程、荒工程、仕上工程、および、トリム工程）と、従来の中空部成形装置３０が行っていた中空成形工程とを、同一のプレスラム１２および固定ピッチのフィードバー１３，１４を用いて連続的に行う装置である。
【００３１】
クランクシャフト製造装置１００では、従来のトランスファ式プレス装置１０において、トリム型２４の成形方向側（図の右側）にバリ搬送部１２５および中空成形型１２６を順に設けるとともに、それら部位１２５，１２６の新設に応じて、プレスラム１２およびフィードバー１３，１４を成形方向側（図の右側）に延長している。中空成形部１２６は、図３に示すライナ部１３１および図４に示すシム部１３２を有している。バリコンベア１１５は、従来のトランスファ式プレス装置１０のバリコンベア１５の代わりに、バリ搬送部１２５に設けられている。
【００３２】
バリ搬送部１２５は、バリステージ１２５Ｓ、バリコンベア１１５、および、ロボット１４０を備えている。バリステージ１２５Ｓは、プレスボルスタ１１に固定されている。バリステージ１２５Ｓの上面には、トリム型２４から搬送されたバリＢあるいは予備成形品Ｐが載置される載置部１２５Ｍが設けられている。バリコンベア１１５は、たとえばバリステージ１２５Ｓの後面に配置されるとともに、バリＢを外部に排出する。
【００３３】
ロボット１４０は、たとえばクランプ爪１４０Ａにより、載置部１２５Ｍ上のバリＢを持ち上げ、バリコンベア１１５に搬送する。バリコンベア１１５への搬送手段は、ロボット１４０に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、バリコンベア１１５をバリステージ１２５Ｓに対して接近させる移動機構を設け、バリコンベア１１５によりバリ載置部１２５Ｍ上のバリＢを取り出す構成を用いることができる。
【００３４】
中空成形型１２６は上下分割型である。中空成形型１２６の下型はプレスボルスタ１１に固定され、上型はプレスラム１２に固定されている。中空成形型１２６には、図７に示す中空成形機構４２およびワーク拘束用クッション３１Ｌと同様な構成を有する中空成形機構１４２およびワーク拘束用クッション１３１Ｌが設けられている。
【００３５】
中空成形型１２６の下型には、図３に示すように、その高さ方向の位置を調整するライナ部１３１が設けられている。たとえば中空成形型１２６の下型の高さ位置が低くなった場合、ライナ部１３１を下型の底部に配置する。ライナ部１３１は、たとえば所望の高さ調整量と同等の厚みを有する板材を用いる。この場合、複数の板材を用い、高さ調整量に応じてそれら板材を適宜挿脱してもよい。ライナ部１３１は、必要に応じて上型に設ける。
【００３６】
中空成形型１２６の下型には、図４に示すように、その水平方向の位置を調整するシム部１３２が設けられている。シム部１３２は、板材であって、たとえば下型の形状型部１２６Ａの外周部に配置される板材である。シム部１３２は、たとえば水平位置の調整量および方向に応じて、形状型部１２６Ａの外周部の前面側（図４の下側）、後面側（図４の上側）、成形方向側（図４の右側）、および、成形方向反対側（図４の左側）うちの少なくとも一方向側で挿脱される。シム部１３２は、下型のシム部１３２に対応させて上型に設ける。
【００３７】
第１フィードバー１３には第１クランプ爪１１３Ｅ，１１３Ｆが設けられ、第２フィードバー１４には第２クランプ爪１１４Ｅ、１１４Ｆが設けられている。クランプ爪１１３Ｅ，１１４Ｅは、バリステージ１２５Ｓに対向して配置され、クランプ爪１１３Ｆ，１１４Ｆは、中空成形型１２６に対向して配置されている。第１クランプ爪１１３Ｅ，１１３Ｆおよび第２クランプ爪１１４Ｅ，１１４Ｆは、ワークＷを把持するとともに、第１フィードバー１３，１４によってその延在方向に沿って移動させられる。
【００３８】
（２）実施形態の動作
クランクシャフト製造装置１００の動作について、おもに図６を参照して説明する。図６（Ａ）〜６（Ｄ）は、クランクシャフト製造装置１００による連続成形工程を表す概念図である。
【００３９】
クランクシャフト製造装置１００では、図６（Ａ）〜６（Ｄ）に示すように、成形プレスでの荷重や冷却性の観点から、１工程分の間隔をおいてワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３を配置し、型締め、型開き、次工程の型へのワークの搬送、型締め、・・・、型開きを順次行う。この場合、潰し工程、荒工程、仕上工程、トリム工程、中空成形工程を同一のプレスラム１２により行い、ワークＷ１，Ｗ２の搬送を同一のフィードバー２３，２４により行っている。
【００４０】
たとえば、図６（Ａ）に示すように、仕上げ型２３で仕上げ工程が施されたワークＷ１は、プレスラム１２の上昇後、クランプ爪１３Ｃ，１４Ｃ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４（図２のみに図示）によりトリム型２４に搬送される。このとき、荒型２１で荒工程が施されたワークＷ２は、クランプ爪１３Ａ，１４Ａ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４により潰し型２２に搬送される。
【００４１】
次いで、トリム型２４では、プレスラム１２が下降することにより、図１０（Ａ）に示すように、ワークＷ１にトリム工程が施される。具体的には、バリＢがワークＷ１から打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。このとき、潰し型２２では、プレスラム１２が下降することにより、ワークＷ２に潰し工程が施される。
【００４２】
続いて、プレスラム１２の上昇後、図６（Ｂ）に示すように、トリム型２４内の予備成形品Ｐが、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４によりバリ搬送部１２５へ搬送され、載置部１２５Ｍに載置される。このとき、バリＢはトリム型２４に残される。また、このとき、潰し型２２内のワークＷ２は、クランプ爪１３Ｂ，１４Ｂ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４により仕上げ型２３に搬送される。
【００４３】
次いで、仕上げ型２３でワークＷ２への仕上げ工程が行われ、プレスラム１２が上昇した後、図６（Ｃ）に示すように、バリ搬送部１２５では、予備成形品Ｐが、クランプ爪１１３Ｅ，１１４Ｅ（図２のみに図示）により把持され、フィードバー１３，１４により中空成形型１２６へ搬送される。
【００４４】
ここで本実施形態では、中空成形型１２６に、その水平方向の位置を調整するシム部１３２を設けているので、予備成形品Ｐの中空成形型１２６への投入位置に応じて、中空成形型１２６の水平方向の位置をシム部１３２により調整することができる。これにより、中空成形型１２６のキャビティ面と予備成形品Ｐとの間のクリアランスが極めて狭い場合でも、中空成形型１２６のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。また、このような水平方向の位置調整は、型２１〜２４およびバリステージ１２５Ａとは独立して行うことができるので、型２１〜２４およびバリステージ１２５Ａでの各工程への影響がない。
【００４５】
このような予備成形品Ｐの搬送時、トリム型２４では、プレスラム１２の上昇とともに、バリ抑えダイ２４Ｃが下型から上昇することにより、トリム型２４に残されているバリＢが持ち上げられる。バリＢは、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄに把持され、フィードバー１３，１４によりバリ搬送部１２５へ搬送され、バリ載置部１２５Ｍに載置される。また、このとき、仕上げ型２３内のワークＷ２は、クランプ爪１３Ｃ，１４Ｃに把持され、フィードバー１３，１４によりトリム型２４に搬送される。
【００４６】
次に、中空成形型１２６では、プレスラム１２により、予備成形品Ｐが配置された下型に向けて中空成形型１２６の上型を下降させる。これにより、予備成形品Ｐを型１２６内に閉塞するとともに、プレスラム１２の移動方向とは垂直な方向から中空成形機構１４２のパンチを予備成形品Ｐに挿入すると、中空状の孔部Ｈが形成された成形品Ｐが得られる。このとき、トリム型２４では、プレスラム１２が下降することにより、ワークＷ２にトリム工程が施され、バリＢがワークＷ２から打ち抜かれ、クランクシャフトの予備成形品Ｐが得られる。
【００４７】
ここで本実施形態では、中空成形型１２６には、その高さ方向の位置を調整するライナ部１３１を設けているので、中空成形型１２６での孔部Ｈ形成において必要となる孔部Ｈの厚み調整（高さ方向の調整）は、ライナ部１３１による中空成形型１２６の高さ調整で対応することができる。このような高さ調整は、型２１〜２４とは独立して行うことができるので、型２１〜２４での各成形工程への影響はない。
【００４８】
続いて、プレスラム１２の上昇後、図６（Ｄ）に示すように、中空成形型１２６内の成形品Ｐが、クランプ爪１１３Ｆ，１１４Ｆ（図２のみに図示）に把持され、フィードバー１３，１４により装置外部へ搬送される。このとき、バリ搬送部１２５内のバリＢは、図５に示すロボット１４０の爪１４０Ａによりバリコンベア１１５に排出される。また、このとき、トリム型２３内におけるワークＷ２から得られた予備成形品Ｐは、クランプ爪１３Ｄ，１４Ｄに把持され、フィードバー１３，１４によりバリ搬送部１２５へ搬送され、載置部１２５Ｍに載置される。この場合、ワークＷ２から得られたバリＢはトリム型２４に残される。
【００４９】
図６（Ｄ）に示す処理以降、ワークＷ２は、ワークＷ１と同様な処理が施されるとともに、ワークＷ２に対して１工程分の間隔をおいて投入されているワークＷ３は、ワークＷ１，Ｗ２と同様な処理が施され、クランクシャフトの成形品が順次得られる。
【００５０】
このように本実施形態では、中空成形型１２６の水平方向の位置をシム部１３２により調整することにより、中空成形型１２６のキャビティへの予備成形品の挿入を容易に行うことができる。また、シム部１３２による水平方向の位置調整は、型２１〜２４およびバリステージ１２５Ａでの各工程への影響がないから、ワーク（クランクシャフトの素材、予備成形品、および、成形品）の搬送を、ピッチが固定されている同一のフィードバー１３，１４により行うことができる。また、中空成形型１２６のライナ部１３１による高さ調整は、型２１〜２４での各成形工程への影響なく行うことができるから、型２１〜２４，１２６の上型の下型に対する移動を同一のプレスラム１２により行うことができるとともに、中空成形型１２６に投入する材料形状の自由度の向上を図ることができる。
【００５１】
以上のように各成形工程を、一台の装置１００内の固定ピッチのフィードバー１３，１４および同一のプレスラム１２により連続的に行うことができるので、コストの低減を図ることができるとともに、装置のレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００５２】
特に、トリム型２４と中空成形型１２６との間に設けたバリ搬送部１２５では、バリコンベア１１５から中空成形型１２６へ向かう方向とは異なる方向にバリＢを排出することができる。この場合、フィードバー１３，１４においてそれに対応する箇所にクランプ爪１１３Ｅ，１１４Ｅを別途設けることにより、フィードバー１３，１４によるワークの搬送を行うことができるとともに、バリ搬送部１２５のバリステージ１２５ＳへのバリＢの搬送をフィードバー１３，１４により行うことができる。したがって、クランプ爪どうしの間隔等の従来の仕様を変更する必要がない。
【符号の説明】
【００５３】
１００…クランクシャフト製造装置、２１…潰し型（第１上下分割型）、２２…荒型（第１上下分割型）、２３…仕上げ型（第１上下分割型）、２４…トリム型（第１上下分割型）、１１５…バリコンベア（バリ排出部）、１２５…バリ搬送部、１２５Ｍ…バリ載置部、１２５Ｓ…バリステージ、１２６…中空成形型（第２上下分割型）、１３１…ライナ部、１３２…シム部、Ｂ…バリ、Ｐ…予備成形品、Ｗ，Ｗ１〜Ｗ３…ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの素材を予備成形する第１上下分割型と、
前記第１上下分割型で得られた予備成形品を閉塞するとともに、前記予備成形品の所定部位へのパンチの挿入により中空状の孔部を形成する第２上下分割型と、
前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の上型をそれらの下型に向けて移動させることにより、前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の閉塞を行うプレスラムとを備え、
前記第２上下分割型には、前記第２上下分割型の水平方向の位置を調整するシム部と、前記第２上下分割型の高さ方向の位置を調整するライナ部とが設けられていることを特徴とするクランクシャフトの製造装置。
【請求項２】
前記第１上下分割型による前記予備成形品の成形により生じたバリを外部に排出するバリ搬送部を備え、
前記バリ排出部は、前記第１上下分割型と前記第２上下分割型との間に設けられたバリステージと、前記バリステージにおける前記第２上下分割型へ向かう方向とは異なる方向に設けられ、前記バリを排出するバリ排出部とを有することを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフトの製造装置。
【請求項３】
第１上下分割型内にクランクシャフトの素材を閉塞して予備成形し、
第２上下分割型内に前記予備成形品を閉塞するとともに、第２上下分割型に設けられたパンチを前記予備成形品の所定部位に挿入することにより孔部を形成し、
プレスラムによって、前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の上型をそれらの下型に対して移動させることにより、前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の閉塞を行い、
前記第２上下分割型の水平方向の位置調整をシム部により行い、前記第２上下分割型の高さ方向の位置調整をライナ部により行うことを特徴とするクランクシャフトの製造方法。
【請求項１】
クランクシャフトの素材を予備成形する第１上下分割型と、
前記第１上下分割型で得られた予備成形品を閉塞するとともに、前記予備成形品の所定部位へのパンチの挿入により中空状の孔部を形成する第２上下分割型と、
前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の上型をそれらの下型に向けて移動させることにより、前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の閉塞を行うプレスラムとを備え、
前記第２上下分割型には、前記第２上下分割型の水平方向の位置を調整するシム部と、前記第２上下分割型の高さ方向の位置を調整するライナ部とが設けられていることを特徴とするクランクシャフトの製造装置。
【請求項２】
前記第１上下分割型による前記予備成形品の成形により生じたバリを外部に排出するバリ搬送部を備え、
前記バリ排出部は、前記第１上下分割型と前記第２上下分割型との間に設けられたバリステージと、前記バリステージにおける前記第２上下分割型へ向かう方向とは異なる方向に設けられ、前記バリを排出するバリ排出部とを有することを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフトの製造装置。
【請求項３】
第１上下分割型内にクランクシャフトの素材を閉塞して予備成形し、
第２上下分割型内に前記予備成形品を閉塞するとともに、第２上下分割型に設けられたパンチを前記予備成形品の所定部位に挿入することにより孔部を形成し、
プレスラムによって、前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の上型をそれらの下型に対して移動させることにより、前記第１上下分割型および前記第２上下分割型の閉塞を行い、
前記第２上下分割型の水平方向の位置調整をシム部により行い、前記第２上下分割型の高さ方向の位置調整をライナ部により行うことを特徴とするクランクシャフトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２２７９４３（Ｐ２０１０−２２７９４３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５４５１（Ｐ２００９−７５４５１）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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