JPS63114906A - 焼結鍛造コンロツドの製造法 - 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） 本発明は車両用内燃機関において、ピストンとクランク
軸の接続に利用されるコンロッド（コネクティングロッ
ド）に係り、その焼結鍛造法に関するものである。

（従来の技術） 第２図の平面図に示すように、コンロッド１は大端部９
、コラム１１、小端部１０、からなっており、大端部９
にはクランクピン受孔１２が、−方小端部１０にはピス
トンピン受孔１３が設けである。

コンロッドはピストンの往復運動をクランクシャフトの
回動運動に変えるべく、大きな圧力を受けながら伝達機
能を果すために、強度や調性に優れることは勿論、バラ
ンスよくスムースに各ビンと摺動しなければならないの
で、かなり精密な仕上げを必要としている。

従来そのために焼結鍛造コンロッドの製造に当っては、
金属粉末をコンロッド形状に圧縮成形して粉末成形体と
なし、次いでそれを加熱し焼結した熱間成形体となした
後、第３図に示すような複数のダイへ６．７と大小のコ
ア２．３及びパ／テ４全備えた鍛造型８を用いて鍛造す
る、いわゆるコイニング友式が採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらコンロッドのように、複数の孔を有し且つ
それらの間に細いコラム部をもつ形゛状のものを焼結鍛
造する場合、以下のような問題があった。

即ち、粉末成形体を加熱して熱間成形体を得るときに、
その前後の各成形体間に熱による寸法変化が起こること
から、第３図に示すように熱間成形体１＆のクランクピ
ン受孔１２とピストンピン受孔１３のピッチＡ（以下「
両孔間ピッチ」という）が、上記両孔／２．＋３それぞ
れにガイドされる鍛造型８の大コア２と小コア３のピッ
チＢ（以下「コア間ピッチ」という）に等しくなるよう
に粉末成形体の形状寸法を設計しているが、それでも粉
末成形体の密度、加熱温度、炉内の熱間成形体の取出し
から鍛造型打ちに至る時間、型精度、鍛造用素材（熱間
成形体）を鍛造型に装入するときの傾き等によシ、第４
図に示すように熱間成形体１ａの両孔間ピッチＡと、鍛
造型８のコア間ピッチＢが、Ａ（Ｈの関係となることが
あり、その場合には、熱間成形体１ａの両孔１２、１３
にガイドされるそれぞれのコアス３は夫々に（矢印Ｃ，
Ｃ方向に）押しつけられてガイドされることになシ、そ
のため熱間成形体１ａのコラム部１１に引張応力がかか
り、クランク１４が発生するという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、絶えずクランクの無いコンロ
ッドを得ることのできる焼結鍛造コンロッドの製造法を
提供することである。

（問題点１に解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案による焼結鍛造コンロ
ッドの［遺法は、粉末成形体全加熱して熱間成形体とな
し、それを鍛造してコンロッドを製造する方法において
、熱間成形体の両孔間ピッチが鍛造型のコア間ピッチよ
シも僅かに大きな熱間成形体を生じせしめる粉末成形体
を用いることを特徴とする。

なお、ここでいう両孔間ピッチとは言うまでもなくクラ
ンクピン受孔の中心軸とビントンビン受孔の中心軸との
距離を意味し、またコア間ピッチとは鍛造時に上記両孔
それぞれにガイドされる各コアの中心軸間の距離を意味
する。

本発明方法において特には、粉末成形体を加熱してでき
る熱間成形体の両孔間ピッチが鍛造型のコア間ピッチよ
りも０．５〜１．ＯＳ程度大きくなるように粉末成形体
の寸法を定めるのが好ましく、そうした粉末成形体が得
られるようにその成形型を設計することにより容易に目
的を達成できる。

（作　用） 上記のような構成とすることによって、鍛造時に熱間成
形体のコラム部に圧縮応力がかかるため、言い換えれば
引張応力がかからなくなるため、引張応力が原因で起き
ていたクラックの発生が皆無となシ、欠陥のない高密度
のコンロッドを製造することが可能となる。

（実施例） 以下に本発明の焼結鍛造コンロッドの製造法の一実施例
を掲げ、よシ具体的に説明するが、これにより本発明は
何ら限定されるものではない。

まず従来と同様にして、所定の基材組成となるように各
成分粉末を均一に混合し、それを成形型によシ圧縮して
コンロッド形状の粉末成形体にする。ここで用いる成形
型は、得られる粉末成形体の両孔間ピッチが従来よυ僅
かに大きい１４３．１６ｍとなるように設計されたもの
である。上記粉末成形体を加熱炉で１１５０℃に加熱し
て、焼結した熱間成形体を得る。この熱いままの熱間成
形体をすみやかに第１図に示すような、大小のコア２．
＆パンチ４及び各ダイへ６．７からなる鍛造型８に装入
する。この時の熱間成形体１＆の両孔間ピッチＡは１４
５．７３〜１４６．４５■となっておシ、鍛造型８のコ
ア間ピッチＢ＝１４５．０ｍよりも僅かに太きい。熱間
成形体１ａの両孔間ピッチＡは鍛造Ｗ８のコア間ピッチ
Ｂよシ本必ず大きくなるが、これは加熱時の熱膨張量変
化のバラツキ要因上すべてコントロールすることが不可
能なため、熱膨張量が最小になった時でもＡ）Ｂとなる
よう、粉末成形体の長手方向寸法全従来よシ僅かに大き
くしたためである。

以後、パンチ４を降下させることによシ熱間成形体１ａ
を加熱鍛造するが、その時、熱間成形体の両孔１２．１
３にガイドされるそれぞれのコア＆３は、内向に（矢印
り、Ｄ方向に）押しつけられてガイドされるようになる
ため、コラム部１１には圧縮応力がかかり、従来みられ
たコラム部のクラック１４（第４図参照）は全く発生し
ない。

以後常法により他の部位の加工を経て、何ら欠陥のない
強度に優れたコンロッドが得られる。

（発明の効果） 以上の説明から判るように、本発明の焼結鍛造コンロッ
ドの製造法によれば、鍛造素材（熱間成形体）に引張応
力がかからないため、コラム部におけるクラックの発生
及びそれによる強度低下を防止することができる。

そのため、磁気探傷にてクラックの有無を判別し、クラ
ックの有るものを不良品としてはねる従来の最終品質チ
ェックが不要となシ（不良品発生率は、従来法で約５チ
、本発明法で０チ）検査を簡素化できるとともに、歩留
りも向上するため、総じて生産性が向上する。

またコンロッドの実際の使用時に圧力のかかる方向に圧
縮応力を加えて鍛造加工するため、強度特性に良い影響
を与えることにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例に係る鍛造中の熱間成形
体を示す断面図、 第２図はコンロッドの平面図、 第３図は焼結鍛造コンロッドの鍛造方法の原理を示す断
面図、そして 第４図は従来の鍛造方法における問題点の説明図である
。 図中、 １　・・・コンロッド １ａ・・・熱間成形体 ２・・・大コア ３…小コア ８　・・・鍛造型 １１・・・コラム部 １２・・・クランクピン受孔 １３・・・ピストンピン受孔 １４・・・クラック Ａ・・・両孔間ピッチ Ｂ・・・コア間ピッチ 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 牙１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉末成形体を加熱して熱間成形体となし、それを鍛造し
   てコンロツドを製造する方法において、熱間成形体のク
   ランクピン受孔とピストンピン受孔のピッチが鍛造型の
   上記両孔用コアのピッチよりも僅かに大きな熱間成形体
   を生じせしめる粉末成形体を用いることを特徴とする焼
   結鍛造コンロツドの製造法。