JPH02180515A - 塑性加工ドリル - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は各種機械部品の穿孔加工を行う穿孔用ドリル
に係り、特に穿孔と同時に穿孔に塑性加工を施して圧縮
応力を残留させ、穿孔部分の疲労強度の向上を図る塑性
加ニトリルに関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］金型内に
繊維強化金属材料を充填し、その金型内に溶融金属を注
いだ後に金型に高圧を加えて繊維強化金属材料に溶融金
属を浸透させ複合化する高圧鋳造法（溶湯＃ｉ造法）に
てロッカアーム等の＠械要素を形成すると、軽量、高強
度の機械要素を形成できる利点があるが、このような方
法によって形成したロッカアーム等にあっても、オイル
穴に疲労亀裂が発生することがある。

つまり、オイル穴が小径（約２８程度）であり、このオ
イル穴を形成するためのボス部が他部に対して部分的に
肉厚であるために、穿孔形成したオイル穴に応力が集中
し、疲労亀裂に至り易くなるからである。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決することを目的とし、穿孔用
ドリルの後端に、穿孔の後＠側に圧縮荷重を掛けてその
後端側に圧縮応力を残留させるテーパ面を形成し、この
テーパ面の後端に、オイル穴周りを平坦に圧縮成形する
フランジ部を成形して塑性加ニトリルを構成したもので
ある。

［作用］ 塑性加ニトリルは先端のドリル部によって紺径のオイル
孔を穿孔した後、このドリル部の後端に形成したテーパ
面を穿孔側にさらに進め、軸受部の外面側のオイル穴に
圧縮荷重を掛けて冷間塑性変形させる。すると、軸受部
の外面側のオイル穴に圧縮応力が残留する。テーパ面の
後端に形成したフランジ部は、冷間塑性変形時に、軸受
部の外面側へ冷間塑性変形によって流動化し食みだそう
とする部分を強制的に押え付け、軸受部の外面側のオイ
ル穴を平坦に維持する。つまり、フランジ部は金属組繊
的にテーパ面の縮径方向に金属組織を流動させ、かつ、
結晶粒を開平化して粒界密度が高くし軸受部の外面側の
応力残留を助長する。

したがって、このような塑性加ニトリルによって形成す
るオイル穴の冷間塑性加工を繰返し行うことによって、
オイル穴の疲労強度はさらに向上する。

［実施例］ 以下にこの発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第２図に示す１は、金型内に繊維強化金属材料を充填し
、その金型内に溶融金属を注いだ後に金型に高圧を加え
て繊維強化金属材料に溶融金属を浸透さ、せ、複合化さ
せる高圧鋳造法（溶湯鍛追法）にて形成した軽量、高強
度のロッカアームである。

実施例にあってロッカアーム１は、吸気または排気弁（
図示せず）を駆動する作用点側アーム２と、このアーム
２の反対側へ延びてアジャストスクリュー（図示せず）
を介して上記作用点側アーム２を開弁方向へ駆動する力
点側アーム３と、これらアーム２．３の中間でこれらを
連結し、ロッカアーム軸（図示せず）に回動自在に支持
される軸受部４とから成る。

さて、軸受部４の軸受面５へ潤滑油を供給するために、
上記力点側アーム３の下部に位置する軸受部４には、軸
受部４の外面より軸受面５に貫通する半径方向のオイル
穴６を穿孔によって形成する。

この実施例にあって、オイル穴６は第１図、第２図に示
す特殊形状の塑性加ニトリル７によって形成する。

図示されるように塑性加ニトリル７は、オイル穴穿孔用
のドリル部８の後場に、そのドリル部８から後方へ順次
拡径されて、オイル穴６の穿孔後に軸受部４の外面側９
のオイル穴６を、押付は荷重（圧縮荷重）に応じて冷間
塑性変形させ、そのオイル穴６の軸受部４の外面ｆｌ１
９に圧縮応力を残留させるテーパ面１０を形成すると共
に、そのテーパ面１０の後端にテーパ面１０の最大径よ
りさらに拡径されて、テーパ面１０の冷間塑性変形によ
って軸受部４の外面側９さ流動化されて食みだそうとす
るオイル６六周りの余肉を強制的に押え付け、軸受部４
の外面側９の応力残留を助長するフランジ部１１を形成
して轡成される。１２はシャンクである。

したがって、このような塑性加ニトリル７によって形成
したオイル穴６は第４図に示すように、軸受部５の外面
ＩＦＩ９に皿グリ部１３を形成し、皿ぐり加工によるも
のとその外見上での相違はないが、材料及び加工条件を
同一にして、上記オイル穴６に、上記ドリル７による冷
間塑性加工を繰返し施した例（破線工）と、冷間塑性加
工を施していない例（実線■）との試験データを示す第
３図に示す、ように、冷間塑性加工を繰返し行うことに
よって、オイル穴６の疲労強度を大巾（約１５％）に向
上する。但し、ロッカアームの材質は強化繊維金属とし
、テーパ面の押し付は荷重を約３０に＋ｒ、塑性加ニト
リルの回転数を約５００ｒｌ）１１、塑性加工の繰返し
数を１０程度とした試験データである。

つまり、金属組織的には第４図及び第５図に示すように
上記テーパ面１０の縮径方向に金属組織が流動しく第４
図）、その結晶粒も偏平して粒界密度が高くなるからで
ある（第５図）。

したがって、上記オイル穴６を形成するボス部１４の肉
厚を厚くしてオイル穴６の疲労強度を向上させるような
構造をとる必要がない。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなようにこの発明によれば
次の如き優れた効果を発揮する。

穿孔用ドリルの後端に、穿孔の後端側に圧縮荷重を掛け
てその後１１ｔｌＦＩに圧縮応力を残留させるテバ面を
形成し、このテーパ面のｔ＆端に、オイル穴周りを平坦
に圧縮成形するフランジ部を成形して塑性加ニトリルを
形成したから、穿孔の手前側に圧縮応力を残留させて、
穿孔の疲労強度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例を示す平面図、第２図
は穿孔加工の対象例としてのロッカアームを示す部分断
面図、第３図は塑性加ニトリルによる塑性加工を繰返し
た時の疲労強度の変化を示す性能図、第４図は塑性加工
による金属の流動を示す概略図、第５図は塑性加工によ
る結晶粒の変化を示す模式図である。 図中、１はロッカアーム、６はオイル孔、７は塑性加ニ
トリル、８はドリル部、１０はテーパ面、１１はフラン
ジ部である。 特許出願人　　いすゾ自動車株式会社 代理人弁理士　　絹　　谷　　信　　雄第１ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、穿孔用ドリルの後端に、穿孔の後端側に圧縮荷重を
   掛けてその後端側に圧縮応力を残留させるテーパ面を形
   成し、該テーパ面の後端に、オイル穴周りを平坦に圧縮
   成形するフランジ部を成形したこと特徴とする塑性加工
   ドリル。