JP2011156571A - 焼結体鍛造装置およびコンロッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、段差部を有する焼結体を鍛造して、厚さが異なる製品を成形する場合に、焼結体を各部を設定された所望の面圧で鍛造して、所望の密度の製品を成形することができる焼結体鍛造装置を提供する。
【解決手段】焼結体鍛造装置は、段差部Ｓａ、Ｓｂを有する焼結体Ｗを鍛造して、部分的に厚さＴＡ’，ＴＢ’，ＴＣ’が異なる製品Ｗ’を成形するものであって、金型１の一対のパンチ１０，１２の少なくとも一方１２が段差部Ｓａ、Ｓｂと対応する位置で分割されて複数のパンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより構成されており、パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ独立してサポートして、焼結体Ｗの各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣにおける鍛造時の面圧を調整するサポート手段２を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、焼結体鍛造装置およびコンロッドの製造方法に関し、さらに詳しくは、段差部を有する焼結体を鍛造して、部分によって厚さが異なる製品を成形する焼結体鍛造装置、および、段差部を有する焼結体を焼結体鍛造装置によって鍛造して、大端部、小端部、大端部と小端部を連結するコラム部を有するコンロッドを製造する方法に関するものである。

レシプロエンジンのピストンをクランクシャフトに連結するためのコネクティングロッド（コンロッドと一般的には略称されている）は、クランクシャフト用孔を有する大端部と、ピストンピン用孔を有する小端部と、これらを連接するコラム部とを有している。一般にコンロッドは、図に示すように、エンジンの剛性や疲労強度の付与と軽量化を図るなどのために、大端部と小端部が厚く、コラム部がこれらの端部と比較して薄く成形される。

このようなコンロッドには、図４に示すように、金属粉末材料を成形して圧粉体とし、この圧粉体を焼結して焼結体とし、この焼結体を金型で鍛造して、必要に応じて後処理を行う、焼結鍛造より製造されるものがある。圧粉体は、コンロッドの形状と対応して、大端部と小端部とコラム部となる部分がそれぞれ成形されている。したがって、圧粉体を焼結してなる焼結体も、比較的厚い大端部および小端部となる部分と、比較的薄いコラム部となる部分とが形成されており、これら大端部と小端部とコラム部とになる部分の境界にそれぞれ段差部を有している。

このように焼結体を鍛造するための金型は、一般に図５〜図７に示すように、ダイ１１１と、一対のパンチ１１０，１１２と、大端部ＷＡ’のクランクシャフト用孔および小端部ＷＣ’のピストンピン用孔を成形するためのコア１１３，１１４とを備えており、パンチ１１０，１１２は、成形するコンロッドＷ’の各部ＷＡ’，ＷＢ’，ＷＣ’に応じた形状に一体で成形されていた。なお、図６および図７は、図５に示した金型からコア１１３，１１４を省略するなどして概念的に示したものであり、図６は鍛造前の状態を、図７は鍛造時の状態を示している。

また、焼結体の鍛造に関する従来の技術としては、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、軸部より肉厚で且つ軸部中心線に関して上下対称とされた端部を有する部品を、圧粉成形により得られたプリフォームを鍛造型を用いて焼結鍛造して得るようにした焼結鍛造加工方法であって、前記プリフォームにおける端部相当部分を、軸部相当部分の中心線に関して下側突出部が上側突出部より大となる非対称形状に成形し、このプリフォームを、上下反転させた状態で鍛造型にセットした後、所望形状に焼結鍛造成形することを特徴とし、さらに、前記プリフォームの成形時に、前記上側突出部と軸部相当部分との間に低い段差部を形成し、プリフォームを鍛造型にセットする際に前記段差部により位置決めするようにしたことを特徴とする焼結鍛造加工方法が開示されている。

そして、特許文献１に開示された鍛造用金型おいても、本願の図５〜図７に示したものと同様に、フローティングロアパンチ２４およびアッパパンチ２７は、いずれも、成形するコンロッドの形状（各部の厚さ）に応じて一体に成形されている。また、特許文献１においてプリフォーム（焼結体）を鍛造する金型２２は、その図５に示されているように、プリフォームＷ’（本願では焼結体Ｗ）を鍛造用金型にセットした鍛造前の状態において、プリフォームＷ’の段差部６’がフローティングロアパンチ２４の突部２４a上に載置されているため、上側突出部２ｂ’、３ｂ’がフローティングロアパンチ２４から離れた状態となっており、また、アッパパンチ２７を下降させてプリフォームＷ’を鍛造するときには、プリフォームＷ’の図５におけるＩ杆部相当部分１′の上面に対してアッパパンチ２７の突部２７’が離れた状態となっている。

特開平５−２７１７１０号公報

しかしながら、図５〜図７に示したように構成された金型によって段差部ＳＡ、ＳＢを有する焼結体Ｗを鍛造して、上述した大端部ＷＡ’とコラム部ＷＢ’と小端部ＷＣ’とを有するコンロッドＷ’のように、部分によって厚さＴＡ’，ＴＢ’，ＴＣ’が異なる製品Ｗ’を成形する場合にあっては、焼結体Ｗに寸法誤差（特に厚さの寸法誤差）が生じている場合に、鍛造時の焼結体Ｗに対するパンチ１１０，１１２の面圧が部分によって設定された値と異なり、その結果、図３に示すように、製品Ｗ’が部分によって所定の密度で成形されないという問題があった。

この問題は、特許文献１においても、厚さの寸法誤差が生じている焼結体Ｗを、一体で成形されたアッパパンチおよびロアパンチとダイによって鍛造すると、大端部相当部分２′、Ｉ杆部相当部分１′、小端部相当部分３′を所定の面圧で鍛造することが困難となり、しかも、特許文献１では、プリフォームＷ’を金型にセットした鍛造前の状態において、上側突出部２ｂ’、３ｂ’がフローティングロアパンチ２４から離れ、また、プリフォームＷ’を鍛造するときには、プリフォームＷ’の図５におけるＩ杆部相当部分１′の上面に対してアッパパンチ２７の突部２７ａが離れた状態となっているために、プリフォームＷ’を所定の面圧で鍛造することができず、したがって、製品を所望の密度で成形することができないという問題があった。

そして、製品を所定の設定された密度に成形することができないことから、コンロッドなどの製品の各部における強度や剛性、靭性などの機械的特性にバラツキが生じて、製品を所望する品質で製造することができないという問題があった。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、大端部と小端部とコラム部とを有するコンロッドのように、段差部を有する焼結体を鍛造して、部分によって厚さが異なる製品を成形する場合に、焼結体を各部を設定された所望の面圧で鍛造して、所望の密度の製品を成形することができる焼結体鍛造装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、焼結体の各部を設定された所望の面圧で鍛造して大端部と小端部とコラム部とが所望の密度で成形されたコンロッドを製造することができる方法を提供することを目的とする。

請求項１の焼結体鍛造装置に係る発明は、上記目的を達成するため、段差部を有する焼結体を鍛造して、部分によって厚さが異なる製品を成形する焼結体鍛造装置であって、一対のパンチの少なくとも一方が前記段差部と対応する位置で分割されて複数により構成されており、前記分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整するサポート手段を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項３のコンロッドの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、段差部を有する焼結体を焼結体鍛造装置によって鍛造して、大端部、小端部、大端部と小端部を連結するコラム部を有するコンロッドを製造する方法であって、前記焼結体鍛造装置の一対のパンチの少なくとも一方を前記段差部と対応する位置で分割して、前記コンロッドの大端部、小端部、コラム部と対応させて複数により構成しておき、該分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整することを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、一対のパンチの少なくとも一方が前記段差部と対応する位置で分割されて複数により構成されており、前記分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整するサポート手段を備えているという簡単な構成で、焼結体の各部を設定された所望の面圧で鍛造して、部分によって厚さが異なる製品を所望の密度で成形することができる焼結体鍛造装置を提供することができる。
また、請求項３の発明によれば、焼結体鍛造装置の一対のパンチの少なくとも一方を前記段差部と対応する位置で分割して、前記コンロッドの大端部、小端部、コラム部と対応させて複数により構成しておき、該分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整するという簡単な構成により、焼結体の各部を設定された所望の面圧で鍛造して、大端部と小端部とコラム部とが所望の密度で成形されたコンロッドを製造することができる方法を提供することができる。

（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（４）項が請求項２に相当し、（５）項が請求項３に相当する。

（１） 段差部を有する焼結体を鍛造して、部分によって厚さが異なる製品を成形する焼結体鍛造装置であって、
一対のパンチの少なくとも一方が前記段差部と対応する位置で分割されて複数により構成されており、
前記分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整するサポート手段を備えていることを特徴とする焼結体鍛造装置。

（１）項の発明では、一対のパンチの少なくとも一方が前記段差部と対応する位置で分割されて複数により構成されており、前記分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整するサポート手段を備えているという簡単な構成で、焼結体の各部を設定された所望の面圧で鍛造して、部分によって厚さが異なる製品を所望の密度で成形することができる。

（２） 前記分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートするサポート手段は、焼結体の各部における鍛造時の面圧が均一となるように調整するものであることを特徴とする（１）項に記載の焼結体鍛造装置。

（２）項の発明では、（１）項に記載の発明において、分割されたパンチが段差部を有する焼結体を鍛造するときに、サポート手段によって各部における鍛造時の面圧を均一に調整するため、部分的厚さが異なる製品であっても均一な密度で成形することができる。

（３） サポート手段が、前記分割された各パンチとそれぞれ接続され、各部の設定された面圧に応じた受圧面積を有するシリンダと、各シリンダに並列に接続されてそれぞれに所定圧力の作動流体を供給する管路とを備えていることを特徴とする（２）項に記載の焼結体鍛造装置。

（３）項の発明では、（２）項に記載の発明において、前記分割された各パンチとそれぞれ接続され、各部の設定された面圧に応じた受圧面積を有するシリンダと、各シリンダに並列に接続されてそれぞれに所定圧力の作動流体を供給する管路とを備えていることにより、分割されたパンチが段差部を有する焼結体を鍛造するときに、サポート手段が各部における鍛造時の面圧を均一に調整して、部分的厚さが異なる製品であっても均一な密度で成形することができる。

（４） 製品が、大端部、小端部、大端部と小端部を連結するコラム部を有するコンロッドであり、前記一対のパンチの少なくとも一方が、大端部、小端部、コラム部と対応して分割されていることを特徴とする（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の焼結体鍛造装置。

（４）項の発明では、（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の発明において、成形する製品が、大端部、小端部、大端部と小端部を連結するコラム部を有するコンロッドである場合に、一対のパンチの少なくとも一方が、大端部、小端部、コラム部の各境界部に形成される段差部と対応して分割されて複数により構成されているため、コンロッドの各部を設定された所望の面圧で鍛造して、部分的に厚さが異なるコンロッドを所望の密度で成形することができる。

（５） 段差部を有する焼結体を焼結体鍛造装置によって鍛造して、大端部、小端部、大端部と小端部を連結するコラム部を有するコンロッドを製造する方法であって、
前記焼結体鍛造装置の一対のパンチの少なくとも一方を前記段差部と対応する位置で分割して、前記コンロッドの大端部、小端部、コラム部と対応させて複数により構成しておき、
該分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整することを特徴とするコンロッドの製造方法。

（５）項の発明では、焼結体鍛造装置の一対のパンチの少なくとも一方を前記段差部と対応する位置で分割して、前記コンロッドの大端部、小端部、コラム部と対応させて複数により構成しておき、該分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整するという簡単な構成により、焼結体の各部を設定された所望の面圧で鍛造して、厚さが異なる大端部と小端部とコラム部とが所望の密度で成形されたコンロッドを製造することができる。

（６） 前記焼結体の各部における鍛造時の面圧が均一となるように、前記分割されたパンチのサポート力を調整することを特徴とする（５）項に記載のコンロッドの製造方法。

（６）項の発明では、（５）項に記載の発明において、焼結体を鍛造するときに、分割されたパンチによる焼結部材の各部に対する面圧が均一となるようにそのサポート力を調整することにより、厚さが異なる大端部と小端部とコラム部とが均一な密度で成形されたコンロッドを製造することができる。

本発明の焼結体鍛造装置を、大端部、小端部、およびコラム部を有するコンロッドを成形するものである場合により説明するために、鍛造前の状態を概念的に示した断面図である。 図１の状態から鍛造を行った状態を概念的に示した部分拡大断面図である。 本発明と、従来の技術との各部における密度を比較して説明するために示したグラフである。 従来の一般的な焼結鍛造の工程を説明するために示したブロック図である。 従来の焼結体鍛造金型の実施の一形態を示した断面図である。 図５に示した焼結体鍛造金型の要部拡大断面図である。 図６に示した焼結体鍛造金型により焼結体を鍛造する状態を説明するために示した要部拡大断面図である。

最初に、本発明の焼結体鍛造装置の実施の一形態を、部分的に厚さが異なる製品としてコンロッドを、各部が均一な密度となるように均一な面圧で鍛造して成形する場合により、図１および図２に基づいて以下に詳細に説明する。なお、図１および図２に示した金型は、下パンチ以外の構成については、図５に示したものと同様であるため、省略化して概念的に示されている。
本発明の焼結体鍛造装置は、概略、段差部Ｓａ、Ｓｂを有する焼結体Ｗを金型１により鍛造して、部分的に厚さＴＡ’，ＴＢ’，ＴＣ’が異なる製品Ｗ’を成形するものであって、金型１の一対のパンチ１０，１２の少なくとも一方１２が、焼結体Ｗの段差部Ｓａ、Ｓｂと対応する位置で分割されて複数のパンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより構成されており、これらのパンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ独立してサポートして、焼結体Ｗの各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣにおける鍛造時の面圧を調整するサポート手段２を備えている。
そして、この実施の形態においては、パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ独立してサポートするサポート手段２は、焼結体Ｗの各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣにおける鍛造時の面圧が均一となるように調整するものであり、より具体的には、パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃとそれぞれ接続され、各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣの設定された面圧に応じた受圧面積を有するシリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに並列に接続されてそれぞれに所定圧力の作動流体を供給する管路２１とを備えている。
また、この実施の形態では、成形する製品としてのコンロッドＷ’が、大端部ＷＡ’、小端部ＷＣ’、大端部ＷＡ’と小端部ＷＣ’を連結するコラム部ＷＢ’を有しており、一対のパンチ１０，１２の少なくとも一方のパンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃが、大端部ＷＡ’、コラム部ＷＢ’、小端部ＷＣ’と対応するよう分割されている。

この実施の形態で成形されるコンロッドＷ’は、図４に示したように、金属粉末材料を成形して圧粉体とし、この圧粉体を焼結して焼結体Ｗとし、焼結体Ｗを焼結体鍛造装置の金型１で鍛造することにより製造されるもので、必要に応じて鍛造後に後処理が行われる。圧粉体は、製造しようとするコンロッドＷ’の大端部ＷＡ’とコラム部ＷＢ’と小端部ＷＣ’との形状と対応して、各部ＷＡ’，ＷＢ’，ＷＣ’となる部分がそれぞれ焼結による寸法変化などを考慮して成形されている。したがって、この圧粉体を焼結してなる焼結体Ｗも、製造しようとするコンロッドＷ’の大端部ＷＡ’とコラム部ＷＢ’と小端部ＷＣ’との形状と対応して、鍛造による材料流動を考慮して各部ＷＡ’，ＷＢ’，ＷＣ’となる部分ＷＡ，ＷＢ，ＷＣがそれぞれ成形されている。すなわち、コンロッドＷ’の大端部ＷＡ’とコラム部ＷＢ’とのそれぞれの厚さＴＡとＴＢ、および、小端部ＷＣ’とコラム部ＷＢ’とのそれぞれの厚さＴＣとＴＢが異なっていることから、これらの境界には段差部ＳＡ’，ＳＢ’が形成されているため、焼結体Ｗの大端部になる部分ＷＡとコラム部になる部分ＷＢとの間の境界、および、小端部になる部分ＷＣとコラム部になる部分ＷＢとの間の境界にも段差部ＳＡ，ＳＢが形成されている。

金型１は、図１に示した実施の形態の場合、上パンチ１０と、ダイ１１と、分割して成形された下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなる下パンチ１２と、を備えており、さらに図５に参照されるように、下パンチ１２にはコア１３，１４を備え、上パンチ１０には鍛造時にコア１３，１４が嵌挿される孔１５，１６を備えている。下パンチ１２は、焼結体Ｗの段差部ＳＡ，ＳＢと対応する位置で分割されており、複数の下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより構成されている。すなわち、各下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、焼結体Ｗを鍛造することにより製造されるコンロッドＷ’の大端部ＷＡ’、コラム部ＷＢ’、小端部ＷＣ’と対応して分割・構成されている。上パンチ１０は、この実施の形態では従来の一般的な金型と同様に、一体に成形されており、ラムなどによって昇降可能に支持されている。複数の下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなる下パンチ１２は、ダイ１１の内部にそれぞれ独立して昇降可能に嵌挿されている。

サポート手段２は、分割された各下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃとそれぞれ接続されたシリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに並列に接続されてそれぞれに所定圧力の作動流体を供給する管路２１と、各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに並列に接続されて各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ内の作動流体が所定の圧力を超えたときにそのシリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃからの作動流体の排出を許容する管路２３とを備えている。各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの径と比例する受圧面積は、下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃによってそれぞれ成形するコンロッドＷ’の各部ＷＡ’，ＷＢ’，ＷＣ’の密度に基づき各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣの面圧に応じて設定される。管路２１には、逆止弁２２を介して作動流体をタンクなどから所定の圧力で送り出すポンプと接続されている。また管路２３には、圧力調整バルブ２４を介してタンク２５と接続されている。

次に、本発明のコンロッドの製造方法を、上述したように構成された焼結体鍛造装置を用いる場合により、その作動とともに詳細に説明する。
本発明のコンロッドＷ’の製造方法は、概略、製造するコンロッドＷ’の大端部ＷＡ’、小端部ＷＣ’、大端部ＷＡ’と小端部ＷＣ’を連結するコラム部ＷＢ’の厚さが異なることに応じて段差部ＳＡ，ＳＢを有する焼結体Ｗを金型１によって鍛造するものであって、金型１の一対のパンチ１０，１２の少なくとも一方１２を段差部ＳＡ，ＳＢと対応する位置で分割して、コンロッドＷ’の大端部ＷＡ’、コラム部ＷＢ’、小端部ＷＣ’と対応させた複数のパンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより構成しておき、これらのパンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ独立してサポートして、焼結体Ｗの各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣにおける鍛造時の面圧を調整するものである。
そして、この実施の形態においては、焼結体Ｗの各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣにおける鍛造時の面圧が均一となるように、各下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃのサポート力を調整するものである。

最初に、焼結体鍛造装置の金型１の、下パンチ１２を焼結体Ｗの段差部ＳＡ，ＳＢと対応する位置で分割して、コンロッドＷ’の大端部ＷＡ’、コラム部ＷＢ’、小端部ＷＣ’と対応する複数の下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより構成しておき、ダイ１１の内部にそれぞれ独立して昇降可能に嵌挿すること、そして、サポート手段２のそれぞれ所定の径を有する各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃにより各下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃを支持させておくこと、各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに各管路２１，２３を並列に接続しておくなど、焼結体鍛造装置を構成しておくことは、上述したとおりである。そして、コンロッドＷ’を製造するに際しては、図４に示したように、製造するコンロッドＷ’の形状に応じて金属粉末材料を成形して圧粉体とし、この圧粉体を焼結して焼結体Ｗとしておくことも、上述したとおりである。

焼結体Ｗを鍛造するに際しては、図１に示したように、上パンチ１０を上昇させて、焼結体Ｗをダイ１１内にセットする。このとき、各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃには、管路２１を介して作動流体が所定の圧力で供給されており、各下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、その上面が焼結体Ｗの大端部、コラム部、および小端部となる部分ＷＡ，ＷＢ，ＷＣの下面と略対応するよう位置している。

この状態で、上パンチ１０を下パンチ１２に向って下降させると、図２に示したように、焼結体Ｗが鍛造されてコンロッドＷ’が成形されることとなる。このとき、焼結体Ｗの大端部、コラム部、および小端部となる部分ＷＡ，ＷＢ，ＷＣの厚さＴＡ，ＴＢ，ＴＣに誤差が生じている場合であっても、パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃによってそれぞれ成形する焼結体Ｗの各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣの設定された面圧に応じて、シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの径（受圧面積）が設定されているので、この焼結体Ｗをダイ１１内で上パンチ１０と下パンチ１２との間で鍛造するときに、下パンチ構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃがそれぞれ独立してシリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃによってサポートされており、しかも、各シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが管路２１，２３によって並列に接続されているので、焼結体Ｗの各部の厚さＴＡ，ＴＢ，ＴＣの誤差を吸収することとなり、この実施の形態では大端部、コラム部、小端部となる部分ＷＡ，ＷＢ，ＷＣを全体にわたってそれぞれ均一な面圧で鍛造することとなる。その結果、図３に示すように、本発明により製造されたコンロッドＷ’は、全体が均一な密度で成形されることとなる。これに対して、従来の技術では、上パンチ１１０と下パンチ１１２がいずれも一体に成形されているため、焼結体Ｗの各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣの厚さＴＡ，ＴＢ，ＴＣに誤差が生じている場合に、各部ＷＡ，ＷＢ，ＷＣを均一な面圧で鍛造することができないため、図３に示したように、部分によって密度が異なることとなる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、例えば、シリンダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの受圧面積を変更することなどにより、コンロッドＷ’の大端部ＷＡ’とコラム部ＷＢ’と小端部ＷＣ’とを異なる密度に成形することもできる。また、下パンチ１２と同様に、上パンチ１０を分割して複数の上パンチ構成部材により構成するとともに、各上パンチ構成部材をシリンダに接続してもよい。さらに、本発明は、上パンチ１０をダイ１１と下パンチ１２に対して昇降移動させるよう構成することに限定されることはなく、上パンチ１０に対してダイ１１と下パンチ１２を昇降移動させるよう構成したり、上パンチ１０とダイ１１および下パンチ１２との双方を昇降移動させるよう構成し、あるいは、上パンチ１０をダイ１１に嵌挿するよう構成することもできる。さらにまた、両パンチ１０，１２とダイ１１の配置は、上下方向に限定されることはなく、横方向に配置してもよい。

本発明の焼結体鍛造装置は、コンロッドの製造に使用するだけでなく、段差部を有する焼結体を金型で鍛造して、厚さが異なる製品を成形するためのすべての製品の製造に適用することができる。

Ｗ：焼結体、 ＷＡ：大端部となる部分、 ＷＢ：コラム部となる部分、 ＷＣ：小端部となる部分、 Ｗ’：コンロッド、 ＷＡ’：大端部、 ＷＢ’：コラム部、 ＷＣ’：小端部、 ＴＡ：大端部となる部分の厚さ、 ＴＢ：コラム部となる部分の厚さ、 ＴＣ：小端部となる部分の厚さ、 ＳＡ：大端部となる部分とコラム部となる部分との境界の段差部、 ＳＢ：コラム部となる部分と小端部となる部分との境界の段差部、 ＴＡ’：大端部の厚さ、 ＴＢ’：コラム部の厚さ、 ＴＣ’：小端部の厚さ、 １：金型、 ２：サポート手段、 １０：上パンチ、 １１：ダイ、 １２：下パンチ、 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ：下パンチ構成部材、 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ：シリンダ、 ２１，２３：管路

Claims (3)

1. 段差部を有する焼結体を金型で鍛造して、部分によって厚さが異なる製品を成形する焼結体鍛造装置であって、
   前記金型の一対のパンチの少なくとも一方が前記段差部と対応する位置で分割されて複数により構成されており、
   前記分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整するサポート手段を備えていることを特徴とする焼結体鍛造装置。
2. 製品が、大端部、小端部、大端部と小端部を連結するコラム部を有するコンロッドであり、前記一対のパンチの少なくとも一方が、大端部、小端部、コラム部と対応して分割されていることを特徴とする請求項１に記載の焼結体鍛造装置。
3. 段差部を有する焼結体を金型によって鍛造して、大端部、小端部、大端部と小端部を連結するコラム部を有するコンロッドを製造する方法であって、
   前記金型の一対のパンチの少なくとも一方を前記段差部と対応する位置で分割して、前記コンロッドの大端部、小端部、コラム部と対応させて複数により構成しておき、
   該分割されたパンチをそれぞれ独立してサポートして、焼結体の各部における鍛造時の面圧を調整することを特徴とするコンロッドの製造方法。

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