コンロッドの製造方法及びコンロッド
【課題】コンロッドの製造において処理温度を低温化バリの発生を抑制することである。
【解決手段】円板状の素材３０の側面の両側に、回転軸方向を素材３０の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ４０，４２を、素材３０の側面に押付圧４４，４５を加えながらそれぞれ回転（４６，４７）させ、さらに、上下軸方向、すなわち素材３０の側面に垂直な方向にそれぞれ移動（４８，４９）させ、これにより素材を塑性変形させて中間形状体３２を逐次成形し、コンロッドな外形を有する予備成形品３４を得る。予備成形品３４に穴明け、仕上げ矯正工程を加えて、支持穴１８を有する大端部１２と、支持穴２０を有する小端部１４と、大端部１２と小端部１４との間をつなぐ棹部１６を備えるコンロッド１０が得られる。
【解決手段】円板状の素材３０の側面の両側に、回転軸方向を素材３０の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ４０，４２を、素材３０の側面に押付圧４４，４５を加えながらそれぞれ回転（４６，４７）させ、さらに、上下軸方向、すなわち素材３０の側面に垂直な方向にそれぞれ移動（４８，４９）させ、これにより素材を塑性変形させて中間形状体３２を逐次成形し、コンロッドな外形を有する予備成形品３４を得る。予備成形品３４に穴明け、仕上げ矯正工程を加えて、支持穴１８を有する大端部１２と、支持穴２０を有する小端部１４と、大端部１２と小端部１４との間をつなぐ棹部１６を備えるコンロッド１０が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンロッドの製造方法及びコンロッドに係り、特に、大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法及びその方法によって製造されたコンロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストン・クランク機構には、ピストンの往復運動をクランク軸の回転運動に変換するために、ピストンとクランク軸とを接続するコンロッドが用いられる。このコンロッドは、ピストン側のピストンピンを支持するための支持穴を有する小端部と、クランク軸側を支持するための支持穴を有する大端部と、小端部と大端部との間を接続する棹部とから構成される部材である。棹部はコラム部とも呼ばれる。このコンロッドを製造するには、通常１２００℃以上の処理温度の下での熱間鍛造を用いてコンロッドの外形を有する予備成形品をまず製造する。そして、予備成形品に穴明け等の機械加工を行い、鍛造時のバリを除去するための仕上げ矯正を行い、最終製品のコンロッドを得る。なお予備成形品はプリフォーム等とも呼ばれる。
【０００３】
特許文献１には、コンロッドの製造方法等が開示され、そこでは大端部、小端部及びこの間をつなぐロッド部からなるコンロッドについて、クランク軸を取り付けるための大端部の破断分割を考慮した鍛造成形過程が述べられている。最初に素材丸棒を用意し、これをレデュースロールにより肉配分を行い、これを潰した平形形態とし、ついでコンロッドの形態に近い荒打ち鍛造をし、さらに別プレスでバリを除去する。この荒打ち鍛造段階において、大端部の破断分割予定部位に、Ｖ形またはＵ形の溝を形成し、バリ取り鍛造においてこの溝を両側から鍛造力の付加により肉寄せ鍛造し、ノッチとして残す。そして、後にこのノッチのところで破断する。
【０００４】
特許文献２には、コンロッド用プリフォームの製造方法が開示され、プリフォームは、丸棒状のビレットから次の手順で製造される。すなわち、ビレットの軸方向に軸部と小端用塊部を合わせた体積に相当する分だけ延びる延長部を押し出し成形する。このとき非押し出し部が据え込み成形され根元に大端用塊部が成形される。そしてこの延長部を軸方向に数回に分けて押し潰して、軸部の先端に小端用塊部が成形される。このようにして得られたプリフォームからのコンロッド成形は、冷間の閉塞鍛造で行われる。それは、プリフォームを下ダイ上に、中間ダイの成形穴に収まるようにセットし、上ダイを下降させて型締めする第１段階鍛造、次にパンチを用いてコンロッドの大端部、小端部の穴明け部分を鍛圧し、コンロッドの輪郭を形成する第２段階鍛造を経て、大端部、小端部の穴明けが行われる過程で進められる。
【０００５】
【特許文献１】特許第３００８１８６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５００８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術の熱間鍛造においては、その処理温度が１２００℃以上に上ることがあり、一般的に金型寿命が短く、設備が大掛かりとなる。また、酸化スケールやバリ等が生じ、これを後工程で除去する必要がある。そのために素材の元々の体積から見ると、完成したコンロッドの材料体積は、６０％程度で、約４０％もの材料が失われる。
【０００７】
本発明の目的は、コンロッドの製造過程における処理温度を低温化できるコンロッドの製造方法及びそれにより製造されたコンロッドを提供することである。他の目的は、コンロッドの製造過程においてバリの発生を抑制するコンロッドの製造方法及びそれにより製造されたコンロッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るコンロッドの製造方法は、大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、平板状の素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、素材側面に垂直な方向にそれぞれ移動させ、素材の外形を逐次成形する移動工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るコンロッドの製造方法は、大端部穴を有する大端部と、小端部穴を有する小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、大端部穴と小端部穴に対応する貫通穴が設けられる平板状の素材の各貫通穴にそれぞれ取付軸が配置される軸取付工程と、素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、両取付軸の間に、素材側面に垂直な方向に引張力を与え、素材の外形を逐次成形する引張工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るコンロッドの製造方法において、素材は、８００℃以上１１００℃以下に加熱されることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るコンロッドの製造方法において、平板状素材は、逐次加工後に棹部となる部分において、軽量化のための穴を有していることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るコンロッドは、大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドであって、平板状素材の側面に押付けて配置されるローラ対を回転させて素材を逐次加工する方法によって所望の形状に成形され、側面にバリを有しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成の少なくとも１つにより、コンロッドの製造方法は、平板状の素材の側面の両側に配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させ、さらに素材側面に垂直な方向にそれぞれ移動させて素材の外形を逐次成形する。つまり、ローラの押付回転移動によって所望の形状を得る。したがって、鍛造成形のような１２００℃にも上る高温の処理温度を要せず、より低温の処理温度で成形できる。そして、型成形でないので、それによるバリを生じることがない。
【００１４】
また、上記構成の少なくとも１つにより、予め大端部穴と小端部穴に対応する貫通穴が設けられる平板状の素材を用い、その各貫通穴にそれぞれ取付軸を取り付ける。そして平板状の素材の側面の両側に配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させ、さらに取付軸を素材側面に垂直な方向に引張り、素材の外形を逐次成形する。したがって、鍛造成形のような１２００℃にも上る高温の処理温度を要せず、より低温の処理温度で成形できる。そして、型成形でないので、それによるバリを生じることがない。
【００１５】
また、素材は、８００℃以上１１００℃以下に加熱されることとするので、鍛造成形に比べ、低温の処理温度で済む。
【００１６】
また、平板状素材は、逐次加工後に棹部となる部分において、軽量化のための穴を有しているので、当初の穴が円形であっても、逐次加工により例えば所望の長円形穴となり、仕上げ矯正工程での複雑な軽量化加工が不要となる。
【００１７】
また、上記構成のコンロッドにより、平板状素材の側面に押付けて配置されるローラ対を回転させて素材を逐次加工する方法によって所望の形状に成形され、側面にバリを有しないものを得ることができる。
【００１８】
以上のように、本発明に係るコンロッドの製造方法及びそれにより製造されたコンロッドによれば、コンロッドの製造過程における処理温度を低温化できる。また、コンロッドの製造過程においてバリの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。なお、以下における形状、寸法等は説明のためのものであり、コンロッドに適したそれ以外の形状、寸法等であってもよい。例えば素材の形状は円板状としたが、それ以外の外形を有する平板状素材であってもよい。
【実施例１】
【００２０】
図１は、コンロッド１０の全体図である。コンロッド１０は、例えばピストン・クランク機構において、ピストンの往復運動をクランク軸の回転運動に変換するために、ピストンとクランク軸とを接続する部材である。コンロッド１０は、大端部１２と小端部１４との間を接続する棹部１６とから構成され、大端部１２には支持穴１８が設けられ、ここにおいて例えばクランク軸側を支持する。また、小端部１４にも支持穴２０が設けられ、ここにおいて例えばピストン側のピストンピンが支持される。棹部１６には、その部分の断面面積当りの剛性を高め、軽量化を図るため、凹部２２が設けられる。コンロッド１０の寸法の一例を上げると、棹部１６の長手方向を軸方向として、軸方向に沿って大端部１２の先から小端部１４の先までの全長が約１５０ｍｍ、大端部１２の支持穴１８の直径が約４０ｍｍ、小端部１４の支持穴２０の直径が約２０ｍｍ、支持穴１８，２０の軸方向に平行な棹部１６の厚みが約１５ｍｍである。
【００２１】
コンロッド１０の製造方法を次に説明する。図２は、コンロッド製造方法の手順を示すフローチャート、図３は各製造手順の内容を説明する図である。コンロッド製造の最初は、素材を準備する（Ｓ１０）。素材は円板状の金属材料である。金属材料としては、例えばバナジウム鋼を用いることができる。円板の厚みは、コンロッド１０の仕上がり厚さとほぼ同じものとできる。円板の体積は、支持穴１８，２０、凹部２２の部分が埋まっているとしたときのコンロッド全体積とほぼ同じとでき、これから円板の直径を定めることができる。上記の例では、円板の厚み１５ｍｍ、直径約６５ｍｍ程度の素材を用いることができる。
【００２２】
素材が準備できると、ローラ逐次成形機に素材をセットする。ローラ逐次成形機とは、互いに平行な回転軸を有するローラ対を備える成形機で、素材はその側面がローラ対の間に挟み込まれるようにセットされる。つまり、素材の厚み方向とローラ対の回転軸の方向とは平行である。ローラ逐次成形は、素材の両側面に配置されたローラ対を素材に押し付けながら、回転軸周りに回転させ、また、ローラ対を素材表面に垂直な方向に上下動させ、いわば素材の側面を押し延べながら塑性変形させて任意の形状に成形する加工機である。ローラ対は超硬工具材料で構成することができる。なお、塑性加工は温間で行われる。ここで温間とは、熱間鍛造の一般的温度である１１００℃から１２００℃より低温で素材を加熱することをいい、例えば８００℃から１０００℃を含む。加工条件によるが、９００℃程度で素材を加熱するものとできる。
【００２３】
図３（ａ）は、素材３０をローラ逐次成形機にセットした様子を示す図である。円板状の素材３０は、その厚み方向をローラ４０，４２の回転軸の軸方向と平行に配置される。具体的には、ローラ４０，４２の回転軸の軸方向に垂直な素材載せ台の上にセットされる。このときローラ４０，４２は、素材３０の両側面を挟み込むようにし、素材３０の両側面に適当な押付圧を負荷させる。また、図示されていないが、素材３０の以後の成形に応じて適当に移動する緩い案内機構を素材３０の周囲に設けてもよい。
【００２４】
このようにして素材がローラ逐次成形機にセットされると、図示されていないヒータにより素材３０が加熱される。そして、素材３０が適当な処理温度に至ると、ローラ４０，４２は、押付回転（Ｓ１２）を始める。すなわち、ローラ４０，４２は、塑性加工に適した押付圧４４，４５で素材３０の側面を押し付けながら、回転軸周りに回転（４６，４７）する。そして、この押付回転を行いながら、さらにローラ４０，４２は上下軸方向、すなわち、素材３０の厚み方向に垂直な方向で、かつローラ４０，４２が向かい合う方向と垂直方向に、移動運動をする。この移動運動方向は、後に完成するコンロッド１０の棹部１６の軸方向に相当する。この押付回転移動により、素材３０は、ローラ４０，４２によって順次押し延べられて塑性変形し、逐次成形される（Ｓ１４）。
【００２５】
図３（ｂ）は、押付回転移動によって、円板状の素材が次第に中間形状体４２となる様子を示す図である。ここで、ローラ４０，４２は、ローラ４０，４２が向き合う方向への押付圧４４，４５、各ローラ４０，４２の軸方向の回転４６，４７、上下軸方向の移動４８，４９を行う。これらの６つの駆動は、図示されていない駆動部により、ローラ逐次成形機に備えられる制御部の制御の下で行われる。制御部の制御は、ソフトウェアで実現でき、より具体的には対応するローラ逐次成形プログラムを実行することで実現できる。制御の一部をハードウェアで構成してもよい。
【００２６】
押付回転移動は、ローラ逐次成形が効率よく行われる押付圧、ローラ４０，４２の回転方向及び回転速度、ローラ４０，４２の移動の方向と移動速度を組み合わせて制御される。ローラ４０，４２の各押付圧４４，４５は基本的に負荷方向が逆方向で同じ大きさである。ローラ４０，４２の回転４６，４７は、基本的に同じ回転数で、回転方向は相互に逆回転でもあるいは同方向回転でもよい。移動４８，４９は、同じ移動方向で、移動速度も同じが好ましい。回転４６，４７の回転方向は、あるタイミングで回転方向を反転させながらそれを繰り返すいわゆる正転逆転の繰り返しを行ってもよい。移動４８，４９の移動方向も、あるタイミングで移動方向を反転させながらそれを繰り返す、いわゆる上下動の繰り返しを行ってもよい。
【００２７】
また、押付圧４４，４５の大きさ、回転４６，４７の回転速度の速さ、移動４８，４９の移動速度の速さは、素材３０を中間形状体３２に加工する各段階で、塑性加工性を考慮して変更される。例えば、円板状形状を大きく変形させるときは変形負荷が大きいので、押付圧４４，４５を高くし、回転４６，４７の速度、及び移動４８，４９の速度を遅くし、変形の程度が小さくて変形負荷が小さい部分では、回転４６，４７の速度、及び移動４８，４９の速度を速くできる。
【００２８】
ローラ逐次成形プログラムを実行して、素材３０から中間形状体３２を経て所望の形状の予備成形品が得られる（Ｓ１６）。図３（ｃ）は予備成形品３４の様子を示す図である。得られた予備成形品３４は、上記のように、温間でローラの押付回転移動によって素材の側面に沿って押し延べされて成形されるので、熱間鍛造工程により製造された予備成形品と次のような点で相違する。
【００２９】
第１に、金型を用いないので、金型合わせ目等に生じるバリが原理的にない。第２に、特に側面は、ローラ対によって押付回転されて成形されるので、表面が滑らかである。第３に温間加工であるので、熱間加工に比べいわゆる黒皮と呼ばれる酸化スケールが少ない。
【００３０】
予備成形品３４は、その後、大端部１２の支持穴１８、小端部１４の支持穴２０の穴明けが行われ、ついで、仕上げ矯正が行われる（Ｓ１８）。穴明け工程は、旋盤等の機械加工で行うことができる。また、仕上げ矯正は、棹部１６の凹部２２を形成し、全体の形状を整える工程で、コイニングマシン等によって行うことができる。上記のように、この予備成形品３４は熱間鍛造品に比べ、バリがほとんどなく、酸化スケールも少ないので、これらの除去工程は、機械加工及びコイニングにおいても簡単に処理される。このようにして、コンロッド１０が完成する。完成されたコンロッド１０もまた、予備成形品３４の特徴を引き継ぎ、バリがなく、あるいはバリ除去のための機械加工等の跡がない。特に側面は滑らかである。
【００３１】
このように、コンロッドの製造方法、とくにその予備成形品の製造方法においては、ローラによる回転逐次成形を用いるので、成形荷重が比較的小さい。例えばコンロッド製造用の熱間鍛造の一般的な負荷は３０００トンであるが、ローラ対の押付圧負荷は２００トン程度ですむ。また、素材の加熱温度を一般的な熱間鍛造素材の温度である１１００℃から１２００℃よりも低減でき、不良率が低減出来る。またローラ寿命も比較的向上しやすくなる。
【００３２】
さらに、型を用いる熱間鍛造の場合のバリ除去、黒皮除去のための体積減少に比較し、素材から完成コンロッドとの間の材料損失を少なくすることができる。例えば、素材の元々の体積を１００として、熱間鍛造によって得られる完成コンロッドの体積はおよそ６０で、約４０％の材料が失われるが、ローラ逐次成形法によって得られる体積は９５程度まで向上させることができ、素材を有効に使用できる。
【実施例２】
【００３３】
ローラ逐次成形法において、押付回転移動の３要素のうち、移動は、ローラ対と素材との間の相対移動であればよいので、ローラ対の押付回転と適当な同期関係で素材を引っ張ることでもよい。図４は、そのようなコンロッドの製造方法の手順を示すフローチャート、図５は各製造手順の内容を説明する図である。図５において、図３と同様な要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３４】
コンロッド製造の最初は、素材を準備する（Ｓ２０）ところは図２と同様であるが、素材５０は図５に示すように、コンロッド１０が完成したときの大端部１２における支持穴１８に対応する貫通穴５２と、小端部１４における支持穴２０に対応する貫通穴５４が予め設けられている。これらの貫通穴５２，５４には、素材５０をローラ４０，４２に対し相対的に上下方向に引っ張るための取付軸が取り付けられる（Ｓ２２）。取付軸は、ローラ対と同様に超硬工具材料で構成できる。
【００３５】
押付回転工程（Ｓ２４）は、図２、図３で説明した内容と同じである。図５（ａ）は、取付軸の図示を省略して図３（ａ）に対応する様子を示す。押付回転の内容は、素材５０に貫通穴５２，５４が設けられているところが異なるだけで、実質的には図３（ａ）と同じである。なお、処理が温間で行われることは図２、図３の場合と同様である。
【００３６】
図５（ｂ）は、貫通穴５２，５４にそれぞれ取付軸５６，５８が取り付けられ、ローラ４０，４２の押付圧４４，４５、回転４６，４７とともに、取付軸５６，５８による引張り６０が素材に加えられる様子を示す図である。ここで、一方の取付軸５６は固定され、他方の取付軸５８は図示されていない駆動機構により駆動され、素材を上下軸方向に引張る。これにより、素材は、ローラ４０，４２によって側面が押付け回転されながら、さらに取付軸５６，５８の作用で上下軸方向に引っ張られ、塑性変形し、中間形状体６２が逐次成型される。つまり、この工程は、押付回転引張逐次成形（Ｓ２６）の工程である。
【００３７】
ローラ４０，４２の動作は、図２の押付回転移動逐次成形工程（Ｓ１４）で説明した押し付け及び回転の内容と同じである。引張り６０は、Ｓ１４の移動に相当するが、図５（ｂ）の例では、上下往復動ではなく、単に中間形状体６２を上下軸方向に引っ張り上げるだけである。これに代えて、一方の取付軸５６を固定とせず、下方に引っ張るものとしてもよい。すなわち、他方の取付軸５８と共に一方の取付軸５６も引っ張るものとしてもよく、一方の取付軸５６が引っ張るときは他方の取付軸５８を固定するものとしてもよい。また、取付軸５６，５８の引張りに加えて、ローラ４０，４２が図３に示すような上下動をするようにしてもよい。なお、引張り６０の制御は、ローラ４０，４２の押付圧４４，４５、回転４６，４７とともに、ローラ逐次成形機の制御部によって全体的協働的に行われる。
【００３８】
ローラ逐次成形プログラムを実行して、素材５０から中間形状体６２を経て所望の形状の予備成形品が得られる（Ｓ２８）。図５（ｃ）は、取付軸５６，５８を取り外す前の予備成形品６４の様子を示す図である。得られた予備成形品６４は、上記のＳ１６に関連して説明したように、金型を用いないので、金型合わせ目等に生じるバリが原理的になく、特に側面は、ローラ対によって押付回転されて成形されるので、表面が滑らかであり、処理が温間加工であるので、熱間加工に比べいわゆる黒皮と呼ばれる酸化スケールが少ない特徴を有する。
【００３９】
予備成形品３４は、仕上げ矯正が行われる（Ｓ１８）。穴明けは、すでに素材５０において明けられているので、全体の形状を整える程度で、特別な穴明け機械加工は不要である。上記のように、この予備成形品３４は熱間鍛造品に比べ、バリがほとんどなく、酸化スケールも少ないので、これらの除去工程は、機械加工及びコイニングにおいても簡単に処理される。このようにして、コンロッド１０が完成する。
【実施例３】
【００４０】
図５における素材５０に、さらに、あらかじめ軽量化のための穴を設けておき、完成したときのコンロッドのより軽量化を図ることができる。図６は、そのような軽量化コンロッド製造方法の過程を説明する図である。この軽量化コンロッドの製造方法の手順は、最初の素材が異なるのみで、基本的には図２または図４に説明した手順と同じである。なお、図６は図４と同じ手順で軽量化コンロッドを製造する過程を示してある。
【００４１】
図６（ａ）は図４（ａ）に対応する図である。素材７０は、コンロッドが完成したときに棹部のところに軽量化のための長円穴が設けられるように設計された穴７２が予め設けられる。その他は、図４（ａ）で説明した素材５０と同じである。
【００４２】
この素材７０は、図６（ａ）で示されるようにローラ４０，４２により押付圧４４，４５が負荷され、回転４６，４７が与えられる。そして、図６（ｂ）に示されるように、ローラ４０，４２の押付回転とともに、取付軸５６，５８の作用で引張り６０が与えられて、中間形状体６２のローラ逐次成形が行われる。この押付回転引張工程において、素材７０の状態における穴７２も変形穴７３となる。
【００４３】
図６（ｃ）は、ローラ逐次成形後の予備成形品７６において取付軸５６，５８を取り外す前の状態を示す図である。予備成形品７６は、棹部に相当するところに長円穴７７が形成され、軽量化が図られる。この軽量化予備成形品７６もまた、上記の予備成形品３４，６４と同様に、バリが基本的になく、側面が滑らかで、黒皮が少ない等の特徴を有する。図６（ｄ）に仕上げ矯正工程後の、軽量化コンロッド１１の様子を示す。軽量化コンロッド１１は、棹部１６のところに、幅細の長円穴７８を有し、これにより軽量化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る実施の形態におけるコンロッドの全体図である。
【図２】本発明に係る実施の形態におけるコンロッド製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る実施の形態におけるコンロッド製造方法の各製造手順の内容を説明する図である。
【図４】他の実施の形態におけるコンロッド製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】他の実施の形態におけるコンロッド製造方法の各製造手順の内容を説明する図である。
【図６】他の実施の形態において軽量化コンロッド製造方法の各製造手順の内容を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ コンロッド、１１ 軽量化コンロッド、１２ 大端部、１４ 小端部、１６ 棹部、１８，２０ 支持穴、２２ 凹部、３０，５０，７０ 素材、３４，６４，７６ 予備成形品、４０，４２ ローラ、３２，６２ 中間形状体、４４，４５ 押付圧、４６，４７ 回転、４８，４９ 移動、５２，５４ 貫通穴、５６，５８ 取付軸、７２ 穴、７３ 変形穴、７７，７８ 長円穴。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンロッドの製造方法及びコンロッドに係り、特に、大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法及びその方法によって製造されたコンロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストン・クランク機構には、ピストンの往復運動をクランク軸の回転運動に変換するために、ピストンとクランク軸とを接続するコンロッドが用いられる。このコンロッドは、ピストン側のピストンピンを支持するための支持穴を有する小端部と、クランク軸側を支持するための支持穴を有する大端部と、小端部と大端部との間を接続する棹部とから構成される部材である。棹部はコラム部とも呼ばれる。このコンロッドを製造するには、通常１２００℃以上の処理温度の下での熱間鍛造を用いてコンロッドの外形を有する予備成形品をまず製造する。そして、予備成形品に穴明け等の機械加工を行い、鍛造時のバリを除去するための仕上げ矯正を行い、最終製品のコンロッドを得る。なお予備成形品はプリフォーム等とも呼ばれる。
【０００３】
特許文献１には、コンロッドの製造方法等が開示され、そこでは大端部、小端部及びこの間をつなぐロッド部からなるコンロッドについて、クランク軸を取り付けるための大端部の破断分割を考慮した鍛造成形過程が述べられている。最初に素材丸棒を用意し、これをレデュースロールにより肉配分を行い、これを潰した平形形態とし、ついでコンロッドの形態に近い荒打ち鍛造をし、さらに別プレスでバリを除去する。この荒打ち鍛造段階において、大端部の破断分割予定部位に、Ｖ形またはＵ形の溝を形成し、バリ取り鍛造においてこの溝を両側から鍛造力の付加により肉寄せ鍛造し、ノッチとして残す。そして、後にこのノッチのところで破断する。
【０００４】
特許文献２には、コンロッド用プリフォームの製造方法が開示され、プリフォームは、丸棒状のビレットから次の手順で製造される。すなわち、ビレットの軸方向に軸部と小端用塊部を合わせた体積に相当する分だけ延びる延長部を押し出し成形する。このとき非押し出し部が据え込み成形され根元に大端用塊部が成形される。そしてこの延長部を軸方向に数回に分けて押し潰して、軸部の先端に小端用塊部が成形される。このようにして得られたプリフォームからのコンロッド成形は、冷間の閉塞鍛造で行われる。それは、プリフォームを下ダイ上に、中間ダイの成形穴に収まるようにセットし、上ダイを下降させて型締めする第１段階鍛造、次にパンチを用いてコンロッドの大端部、小端部の穴明け部分を鍛圧し、コンロッドの輪郭を形成する第２段階鍛造を経て、大端部、小端部の穴明けが行われる過程で進められる。
【０００５】
【特許文献１】特許第３００８１８６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５００８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術の熱間鍛造においては、その処理温度が１２００℃以上に上ることがあり、一般的に金型寿命が短く、設備が大掛かりとなる。また、酸化スケールやバリ等が生じ、これを後工程で除去する必要がある。そのために素材の元々の体積から見ると、完成したコンロッドの材料体積は、６０％程度で、約４０％もの材料が失われる。
【０００７】
本発明の目的は、コンロッドの製造過程における処理温度を低温化できるコンロッドの製造方法及びそれにより製造されたコンロッドを提供することである。他の目的は、コンロッドの製造過程においてバリの発生を抑制するコンロッドの製造方法及びそれにより製造されたコンロッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るコンロッドの製造方法は、大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、平板状の素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、素材側面に垂直な方向にそれぞれ移動させ、素材の外形を逐次成形する移動工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るコンロッドの製造方法は、大端部穴を有する大端部と、小端部穴を有する小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、大端部穴と小端部穴に対応する貫通穴が設けられる平板状の素材の各貫通穴にそれぞれ取付軸が配置される軸取付工程と、素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、両取付軸の間に、素材側面に垂直な方向に引張力を与え、素材の外形を逐次成形する引張工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るコンロッドの製造方法において、素材は、８００℃以上１１００℃以下に加熱されることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るコンロッドの製造方法において、平板状素材は、逐次加工後に棹部となる部分において、軽量化のための穴を有していることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るコンロッドは、大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドであって、平板状素材の側面に押付けて配置されるローラ対を回転させて素材を逐次加工する方法によって所望の形状に成形され、側面にバリを有しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成の少なくとも１つにより、コンロッドの製造方法は、平板状の素材の側面の両側に配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させ、さらに素材側面に垂直な方向にそれぞれ移動させて素材の外形を逐次成形する。つまり、ローラの押付回転移動によって所望の形状を得る。したがって、鍛造成形のような１２００℃にも上る高温の処理温度を要せず、より低温の処理温度で成形できる。そして、型成形でないので、それによるバリを生じることがない。
【００１４】
また、上記構成の少なくとも１つにより、予め大端部穴と小端部穴に対応する貫通穴が設けられる平板状の素材を用い、その各貫通穴にそれぞれ取付軸を取り付ける。そして平板状の素材の側面の両側に配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させ、さらに取付軸を素材側面に垂直な方向に引張り、素材の外形を逐次成形する。したがって、鍛造成形のような１２００℃にも上る高温の処理温度を要せず、より低温の処理温度で成形できる。そして、型成形でないので、それによるバリを生じることがない。
【００１５】
また、素材は、８００℃以上１１００℃以下に加熱されることとするので、鍛造成形に比べ、低温の処理温度で済む。
【００１６】
また、平板状素材は、逐次加工後に棹部となる部分において、軽量化のための穴を有しているので、当初の穴が円形であっても、逐次加工により例えば所望の長円形穴となり、仕上げ矯正工程での複雑な軽量化加工が不要となる。
【００１７】
また、上記構成のコンロッドにより、平板状素材の側面に押付けて配置されるローラ対を回転させて素材を逐次加工する方法によって所望の形状に成形され、側面にバリを有しないものを得ることができる。
【００１８】
以上のように、本発明に係るコンロッドの製造方法及びそれにより製造されたコンロッドによれば、コンロッドの製造過程における処理温度を低温化できる。また、コンロッドの製造過程においてバリの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。なお、以下における形状、寸法等は説明のためのものであり、コンロッドに適したそれ以外の形状、寸法等であってもよい。例えば素材の形状は円板状としたが、それ以外の外形を有する平板状素材であってもよい。
【実施例１】
【００２０】
図１は、コンロッド１０の全体図である。コンロッド１０は、例えばピストン・クランク機構において、ピストンの往復運動をクランク軸の回転運動に変換するために、ピストンとクランク軸とを接続する部材である。コンロッド１０は、大端部１２と小端部１４との間を接続する棹部１６とから構成され、大端部１２には支持穴１８が設けられ、ここにおいて例えばクランク軸側を支持する。また、小端部１４にも支持穴２０が設けられ、ここにおいて例えばピストン側のピストンピンが支持される。棹部１６には、その部分の断面面積当りの剛性を高め、軽量化を図るため、凹部２２が設けられる。コンロッド１０の寸法の一例を上げると、棹部１６の長手方向を軸方向として、軸方向に沿って大端部１２の先から小端部１４の先までの全長が約１５０ｍｍ、大端部１２の支持穴１８の直径が約４０ｍｍ、小端部１４の支持穴２０の直径が約２０ｍｍ、支持穴１８，２０の軸方向に平行な棹部１６の厚みが約１５ｍｍである。
【００２１】
コンロッド１０の製造方法を次に説明する。図２は、コンロッド製造方法の手順を示すフローチャート、図３は各製造手順の内容を説明する図である。コンロッド製造の最初は、素材を準備する（Ｓ１０）。素材は円板状の金属材料である。金属材料としては、例えばバナジウム鋼を用いることができる。円板の厚みは、コンロッド１０の仕上がり厚さとほぼ同じものとできる。円板の体積は、支持穴１８，２０、凹部２２の部分が埋まっているとしたときのコンロッド全体積とほぼ同じとでき、これから円板の直径を定めることができる。上記の例では、円板の厚み１５ｍｍ、直径約６５ｍｍ程度の素材を用いることができる。
【００２２】
素材が準備できると、ローラ逐次成形機に素材をセットする。ローラ逐次成形機とは、互いに平行な回転軸を有するローラ対を備える成形機で、素材はその側面がローラ対の間に挟み込まれるようにセットされる。つまり、素材の厚み方向とローラ対の回転軸の方向とは平行である。ローラ逐次成形は、素材の両側面に配置されたローラ対を素材に押し付けながら、回転軸周りに回転させ、また、ローラ対を素材表面に垂直な方向に上下動させ、いわば素材の側面を押し延べながら塑性変形させて任意の形状に成形する加工機である。ローラ対は超硬工具材料で構成することができる。なお、塑性加工は温間で行われる。ここで温間とは、熱間鍛造の一般的温度である１１００℃から１２００℃より低温で素材を加熱することをいい、例えば８００℃から１０００℃を含む。加工条件によるが、９００℃程度で素材を加熱するものとできる。
【００２３】
図３（ａ）は、素材３０をローラ逐次成形機にセットした様子を示す図である。円板状の素材３０は、その厚み方向をローラ４０，４２の回転軸の軸方向と平行に配置される。具体的には、ローラ４０，４２の回転軸の軸方向に垂直な素材載せ台の上にセットされる。このときローラ４０，４２は、素材３０の両側面を挟み込むようにし、素材３０の両側面に適当な押付圧を負荷させる。また、図示されていないが、素材３０の以後の成形に応じて適当に移動する緩い案内機構を素材３０の周囲に設けてもよい。
【００２４】
このようにして素材がローラ逐次成形機にセットされると、図示されていないヒータにより素材３０が加熱される。そして、素材３０が適当な処理温度に至ると、ローラ４０，４２は、押付回転（Ｓ１２）を始める。すなわち、ローラ４０，４２は、塑性加工に適した押付圧４４，４５で素材３０の側面を押し付けながら、回転軸周りに回転（４６，４７）する。そして、この押付回転を行いながら、さらにローラ４０，４２は上下軸方向、すなわち、素材３０の厚み方向に垂直な方向で、かつローラ４０，４２が向かい合う方向と垂直方向に、移動運動をする。この移動運動方向は、後に完成するコンロッド１０の棹部１６の軸方向に相当する。この押付回転移動により、素材３０は、ローラ４０，４２によって順次押し延べられて塑性変形し、逐次成形される（Ｓ１４）。
【００２５】
図３（ｂ）は、押付回転移動によって、円板状の素材が次第に中間形状体４２となる様子を示す図である。ここで、ローラ４０，４２は、ローラ４０，４２が向き合う方向への押付圧４４，４５、各ローラ４０，４２の軸方向の回転４６，４７、上下軸方向の移動４８，４９を行う。これらの６つの駆動は、図示されていない駆動部により、ローラ逐次成形機に備えられる制御部の制御の下で行われる。制御部の制御は、ソフトウェアで実現でき、より具体的には対応するローラ逐次成形プログラムを実行することで実現できる。制御の一部をハードウェアで構成してもよい。
【００２６】
押付回転移動は、ローラ逐次成形が効率よく行われる押付圧、ローラ４０，４２の回転方向及び回転速度、ローラ４０，４２の移動の方向と移動速度を組み合わせて制御される。ローラ４０，４２の各押付圧４４，４５は基本的に負荷方向が逆方向で同じ大きさである。ローラ４０，４２の回転４６，４７は、基本的に同じ回転数で、回転方向は相互に逆回転でもあるいは同方向回転でもよい。移動４８，４９は、同じ移動方向で、移動速度も同じが好ましい。回転４６，４７の回転方向は、あるタイミングで回転方向を反転させながらそれを繰り返すいわゆる正転逆転の繰り返しを行ってもよい。移動４８，４９の移動方向も、あるタイミングで移動方向を反転させながらそれを繰り返す、いわゆる上下動の繰り返しを行ってもよい。
【００２７】
また、押付圧４４，４５の大きさ、回転４６，４７の回転速度の速さ、移動４８，４９の移動速度の速さは、素材３０を中間形状体３２に加工する各段階で、塑性加工性を考慮して変更される。例えば、円板状形状を大きく変形させるときは変形負荷が大きいので、押付圧４４，４５を高くし、回転４６，４７の速度、及び移動４８，４９の速度を遅くし、変形の程度が小さくて変形負荷が小さい部分では、回転４６，４７の速度、及び移動４８，４９の速度を速くできる。
【００２８】
ローラ逐次成形プログラムを実行して、素材３０から中間形状体３２を経て所望の形状の予備成形品が得られる（Ｓ１６）。図３（ｃ）は予備成形品３４の様子を示す図である。得られた予備成形品３４は、上記のように、温間でローラの押付回転移動によって素材の側面に沿って押し延べされて成形されるので、熱間鍛造工程により製造された予備成形品と次のような点で相違する。
【００２９】
第１に、金型を用いないので、金型合わせ目等に生じるバリが原理的にない。第２に、特に側面は、ローラ対によって押付回転されて成形されるので、表面が滑らかである。第３に温間加工であるので、熱間加工に比べいわゆる黒皮と呼ばれる酸化スケールが少ない。
【００３０】
予備成形品３４は、その後、大端部１２の支持穴１８、小端部１４の支持穴２０の穴明けが行われ、ついで、仕上げ矯正が行われる（Ｓ１８）。穴明け工程は、旋盤等の機械加工で行うことができる。また、仕上げ矯正は、棹部１６の凹部２２を形成し、全体の形状を整える工程で、コイニングマシン等によって行うことができる。上記のように、この予備成形品３４は熱間鍛造品に比べ、バリがほとんどなく、酸化スケールも少ないので、これらの除去工程は、機械加工及びコイニングにおいても簡単に処理される。このようにして、コンロッド１０が完成する。完成されたコンロッド１０もまた、予備成形品３４の特徴を引き継ぎ、バリがなく、あるいはバリ除去のための機械加工等の跡がない。特に側面は滑らかである。
【００３１】
このように、コンロッドの製造方法、とくにその予備成形品の製造方法においては、ローラによる回転逐次成形を用いるので、成形荷重が比較的小さい。例えばコンロッド製造用の熱間鍛造の一般的な負荷は３０００トンであるが、ローラ対の押付圧負荷は２００トン程度ですむ。また、素材の加熱温度を一般的な熱間鍛造素材の温度である１１００℃から１２００℃よりも低減でき、不良率が低減出来る。またローラ寿命も比較的向上しやすくなる。
【００３２】
さらに、型を用いる熱間鍛造の場合のバリ除去、黒皮除去のための体積減少に比較し、素材から完成コンロッドとの間の材料損失を少なくすることができる。例えば、素材の元々の体積を１００として、熱間鍛造によって得られる完成コンロッドの体積はおよそ６０で、約４０％の材料が失われるが、ローラ逐次成形法によって得られる体積は９５程度まで向上させることができ、素材を有効に使用できる。
【実施例２】
【００３３】
ローラ逐次成形法において、押付回転移動の３要素のうち、移動は、ローラ対と素材との間の相対移動であればよいので、ローラ対の押付回転と適当な同期関係で素材を引っ張ることでもよい。図４は、そのようなコンロッドの製造方法の手順を示すフローチャート、図５は各製造手順の内容を説明する図である。図５において、図３と同様な要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３４】
コンロッド製造の最初は、素材を準備する（Ｓ２０）ところは図２と同様であるが、素材５０は図５に示すように、コンロッド１０が完成したときの大端部１２における支持穴１８に対応する貫通穴５２と、小端部１４における支持穴２０に対応する貫通穴５４が予め設けられている。これらの貫通穴５２，５４には、素材５０をローラ４０，４２に対し相対的に上下方向に引っ張るための取付軸が取り付けられる（Ｓ２２）。取付軸は、ローラ対と同様に超硬工具材料で構成できる。
【００３５】
押付回転工程（Ｓ２４）は、図２、図３で説明した内容と同じである。図５（ａ）は、取付軸の図示を省略して図３（ａ）に対応する様子を示す。押付回転の内容は、素材５０に貫通穴５２，５４が設けられているところが異なるだけで、実質的には図３（ａ）と同じである。なお、処理が温間で行われることは図２、図３の場合と同様である。
【００３６】
図５（ｂ）は、貫通穴５２，５４にそれぞれ取付軸５６，５８が取り付けられ、ローラ４０，４２の押付圧４４，４５、回転４６，４７とともに、取付軸５６，５８による引張り６０が素材に加えられる様子を示す図である。ここで、一方の取付軸５６は固定され、他方の取付軸５８は図示されていない駆動機構により駆動され、素材を上下軸方向に引張る。これにより、素材は、ローラ４０，４２によって側面が押付け回転されながら、さらに取付軸５６，５８の作用で上下軸方向に引っ張られ、塑性変形し、中間形状体６２が逐次成型される。つまり、この工程は、押付回転引張逐次成形（Ｓ２６）の工程である。
【００３７】
ローラ４０，４２の動作は、図２の押付回転移動逐次成形工程（Ｓ１４）で説明した押し付け及び回転の内容と同じである。引張り６０は、Ｓ１４の移動に相当するが、図５（ｂ）の例では、上下往復動ではなく、単に中間形状体６２を上下軸方向に引っ張り上げるだけである。これに代えて、一方の取付軸５６を固定とせず、下方に引っ張るものとしてもよい。すなわち、他方の取付軸５８と共に一方の取付軸５６も引っ張るものとしてもよく、一方の取付軸５６が引っ張るときは他方の取付軸５８を固定するものとしてもよい。また、取付軸５６，５８の引張りに加えて、ローラ４０，４２が図３に示すような上下動をするようにしてもよい。なお、引張り６０の制御は、ローラ４０，４２の押付圧４４，４５、回転４６，４７とともに、ローラ逐次成形機の制御部によって全体的協働的に行われる。
【００３８】
ローラ逐次成形プログラムを実行して、素材５０から中間形状体６２を経て所望の形状の予備成形品が得られる（Ｓ２８）。図５（ｃ）は、取付軸５６，５８を取り外す前の予備成形品６４の様子を示す図である。得られた予備成形品６４は、上記のＳ１６に関連して説明したように、金型を用いないので、金型合わせ目等に生じるバリが原理的になく、特に側面は、ローラ対によって押付回転されて成形されるので、表面が滑らかであり、処理が温間加工であるので、熱間加工に比べいわゆる黒皮と呼ばれる酸化スケールが少ない特徴を有する。
【００３９】
予備成形品３４は、仕上げ矯正が行われる（Ｓ１８）。穴明けは、すでに素材５０において明けられているので、全体の形状を整える程度で、特別な穴明け機械加工は不要である。上記のように、この予備成形品３４は熱間鍛造品に比べ、バリがほとんどなく、酸化スケールも少ないので、これらの除去工程は、機械加工及びコイニングにおいても簡単に処理される。このようにして、コンロッド１０が完成する。
【実施例３】
【００４０】
図５における素材５０に、さらに、あらかじめ軽量化のための穴を設けておき、完成したときのコンロッドのより軽量化を図ることができる。図６は、そのような軽量化コンロッド製造方法の過程を説明する図である。この軽量化コンロッドの製造方法の手順は、最初の素材が異なるのみで、基本的には図２または図４に説明した手順と同じである。なお、図６は図４と同じ手順で軽量化コンロッドを製造する過程を示してある。
【００４１】
図６（ａ）は図４（ａ）に対応する図である。素材７０は、コンロッドが完成したときに棹部のところに軽量化のための長円穴が設けられるように設計された穴７２が予め設けられる。その他は、図４（ａ）で説明した素材５０と同じである。
【００４２】
この素材７０は、図６（ａ）で示されるようにローラ４０，４２により押付圧４４，４５が負荷され、回転４６，４７が与えられる。そして、図６（ｂ）に示されるように、ローラ４０，４２の押付回転とともに、取付軸５６，５８の作用で引張り６０が与えられて、中間形状体６２のローラ逐次成形が行われる。この押付回転引張工程において、素材７０の状態における穴７２も変形穴７３となる。
【００４３】
図６（ｃ）は、ローラ逐次成形後の予備成形品７６において取付軸５６，５８を取り外す前の状態を示す図である。予備成形品７６は、棹部に相当するところに長円穴７７が形成され、軽量化が図られる。この軽量化予備成形品７６もまた、上記の予備成形品３４，６４と同様に、バリが基本的になく、側面が滑らかで、黒皮が少ない等の特徴を有する。図６（ｄ）に仕上げ矯正工程後の、軽量化コンロッド１１の様子を示す。軽量化コンロッド１１は、棹部１６のところに、幅細の長円穴７８を有し、これにより軽量化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る実施の形態におけるコンロッドの全体図である。
【図２】本発明に係る実施の形態におけるコンロッド製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る実施の形態におけるコンロッド製造方法の各製造手順の内容を説明する図である。
【図４】他の実施の形態におけるコンロッド製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】他の実施の形態におけるコンロッド製造方法の各製造手順の内容を説明する図である。
【図６】他の実施の形態において軽量化コンロッド製造方法の各製造手順の内容を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ コンロッド、１１ 軽量化コンロッド、１２ 大端部、１４ 小端部、１６ 棹部、１８，２０ 支持穴、２２ 凹部、３０，５０，７０ 素材、３４，６４，７６ 予備成形品、４０，４２ ローラ、３２，６２ 中間形状体、４４，４５ 押付圧、４６，４７ 回転、４８，４９ 移動、５２，５４ 貫通穴、５６，５８ 取付軸、７２ 穴、７３ 変形穴、７７，７８ 長円穴。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、
平板状の素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、
ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、素材側面に垂直な方向にそれぞれ移動させ、素材の外形を逐次成形する移動工程と、
を含むことを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項２】
大端部穴を有する大端部と、小端部穴を有する小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、
大端部穴と小端部穴に対応する貫通穴が設けられる平板状の素材の各貫通穴にそれぞれ取付軸が配置される軸取付工程と、
素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、
ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、両取付軸の間に、素材側面に垂直な方向に引張力を与え、素材の外形を逐次成形する引張工程と、
を含むことを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコンロッドの製造方法において、
素材は、８００℃以上１１００℃以下に加熱されることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１、２、３のいずれか１に記載のコンロッドの製造方法において、
平板状素材は、逐次加工後に棹部となる部分において、軽量化のための穴を有していることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項５】
大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドであって、
平板状素材の側面に押付けて配置されるローラ対を回転させて素材を逐次加工する方法によって所望の形状に成形され、側面にバリを有しないことを特徴とするコンロッド。
【請求項１】
大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、
平板状の素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、
ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、素材側面に垂直な方向にそれぞれ移動させ、素材の外形を逐次成形する移動工程と、
を含むことを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項２】
大端部穴を有する大端部と、小端部穴を有する小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドを製造する方法であって、
大端部穴と小端部穴に対応する貫通穴が設けられる平板状の素材の各貫通穴にそれぞれ取付軸が配置される軸取付工程と、
素材の側面の両側に、回転軸方向を素材の厚み方向に平行にしてそれぞれ配置されたローラ対を、素材の側面に押圧を加えながらそれぞれ回転させる押付回転工程と、
ローラ対を、素材側面に押付回転させながらさらに、両取付軸の間に、素材側面に垂直な方向に引張力を与え、素材の外形を逐次成形する引張工程と、
を含むことを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコンロッドの製造方法において、
素材は、８００℃以上１１００℃以下に加熱されることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１、２、３のいずれか１に記載のコンロッドの製造方法において、
平板状素材は、逐次加工後に棹部となる部分において、軽量化のための穴を有していることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項５】
大端部と、小端部と、大端部と小端部との間をつなぐ棹部とを含んで構成されるコンロッドであって、
平板状素材の側面に押付けて配置されるローラ対を回転させて素材を逐次加工する方法によって所望の形状に成形され、側面にバリを有しないことを特徴とするコンロッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３３６８００（Ｐ２００６−３３６８００Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６４０８７（Ｐ２００５−１６４０８７）
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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