JPS5934210B2 - コネクテイングロツドの製造方法 - Google Patents
コネクテイングロツドの製造方法Info
- Publication number
- JPS5934210B2 JPS5934210B2 JP55017428A JP1742880A JPS5934210B2 JP S5934210 B2 JPS5934210 B2 JP S5934210B2 JP 55017428 A JP55017428 A JP 55017428A JP 1742880 A JP1742880 A JP 1742880A JP S5934210 B2 JPS5934210 B2 JP S5934210B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- connecting rod
- coining
- forging
- manufacturing
- forged product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/023—Constructions of connecting-rods with constant length for piston engines, pumps or the like
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鍛造によつて製造されるコネクテイングロツ
ドの製造方法に関するものである。
ドの製造方法に関するものである。
従来、例えば第１図に示すように、自動車のエンジン等
に用いられるコネクテイングロツドＡは特開昭５３−７
１７４１号公報に開示されている如く一端に小端部１、
他端に大端部２、中間部に小端部１と大端部２とを連結
する連幹部３を備えてなり、通常鉄鋼素材を鍛造して製
作されている（尚、第１図において６はコネクテイング
ロツドキヤツプである。）。すなわち、第２図に示すよ
５ うに、鉄鋼素材を鍛造してコネクテイングロツド鍛
造部んを形成する鍛造工程後、上記鍛造品匈を焼入れお
よび焼戻しする熱処理工程と、上記熱処理された鍛造品
んをショットピーニングしでスケールを落とすとともに
、表面の加工硬化によ１０り表面に均一な圧縮残留応力
を生ぜしめるショットピーニング工程と、上記ショット
ピーニングされた鍛造品゛を冷間圧縮して組織を緻密化
するとともに曲がりを矯正するコイニング工程（冷間矯
正工程）と、上記冷間圧縮された鍛造品Ａ。の小１５端
部および大端部を仕上げ加工する機械加工工程とを経て
、コネクテイングロツドＡが製造されるものである。し
かしながら、上記従来の製造方法においては、鍛造工程
およびその後の熱処理工程においてコネ２０ クテイン
グロツド鍛造品萬に生じる曲がりは、第３図に詳示する
ように組織の表面部を緻密にするコイニング工程におい
て、鍛造品んを上型４および下型５によつて冷間圧縮す
ることにより矯正されるが、このコイニング工程ではコ
ネクテイン２５ グロツドＡの連幹部３を押圧する際、
連幹部３におけるコイニング端部付近（第１図で示す連
幹部３の小端部１または大端部２との連結部に隣接する
部分３ａ、３ａ）例えばコイニング端より少なくとも１
０ｍｍの範囲）に矢印で示す如く引張力が３０作用し、
この部分に第２図に示す如く引張残留応力が残るという
ことが測定の結果判明した。
に用いられるコネクテイングロツドＡは特開昭５３−７
１７４１号公報に開示されている如く一端に小端部１、
他端に大端部２、中間部に小端部１と大端部２とを連結
する連幹部３を備えてなり、通常鉄鋼素材を鍛造して製
作されている（尚、第１図において６はコネクテイング
ロツドキヤツプである。）。すなわち、第２図に示すよ
５ うに、鉄鋼素材を鍛造してコネクテイングロツド鍛
造部んを形成する鍛造工程後、上記鍛造品匈を焼入れお
よび焼戻しする熱処理工程と、上記熱処理された鍛造品
んをショットピーニングしでスケールを落とすとともに
、表面の加工硬化によ１０り表面に均一な圧縮残留応力
を生ぜしめるショットピーニング工程と、上記ショット
ピーニングされた鍛造品゛を冷間圧縮して組織を緻密化
するとともに曲がりを矯正するコイニング工程（冷間矯
正工程）と、上記冷間圧縮された鍛造品Ａ。の小１５端
部および大端部を仕上げ加工する機械加工工程とを経て
、コネクテイングロツドＡが製造されるものである。し
かしながら、上記従来の製造方法においては、鍛造工程
およびその後の熱処理工程においてコネ２０ クテイン
グロツド鍛造品萬に生じる曲がりは、第３図に詳示する
ように組織の表面部を緻密にするコイニング工程におい
て、鍛造品んを上型４および下型５によつて冷間圧縮す
ることにより矯正されるが、このコイニング工程ではコ
ネクテイン２５ グロツドＡの連幹部３を押圧する際、
連幹部３におけるコイニング端部付近（第１図で示す連
幹部３の小端部１または大端部２との連結部に隣接する
部分３ａ、３ａ）例えばコイニング端より少なくとも１
０ｍｍの範囲）に矢印で示す如く引張力が３０作用し、
この部分に第２図に示す如く引張残留応力が残るという
ことが測定の結果判明した。
そのため、主に引張荷重が作用するコネクテイングロツ
ドＡにおいては、上記連幹部３におけるコイニング端部
３ａ、３ａは上記引張残留応力の残留に３５より疲労強
度が弱く、その結果、コネクテイングロツドＡの切損を
招くという欠点を有している。本発明は上記従来の欠点
を解消し、コネクテイングロツドの疲労強度を大巾に向
上させるコネクテイングロツドの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。すなわち、本発明は、上記
コイニング工程の後に、コネクテイングロツドの連幹部
におけるコイニング端部付近を部分的に焼戻しすること
によつてこの部分の引張残留応力を低下させ、さらにこ
のコイニング端部をシヨツトピーニングすることにより
、疲労強度を増大させるようにしたものである。
ドＡにおいては、上記連幹部３におけるコイニング端部
３ａ、３ａは上記引張残留応力の残留に３５より疲労強
度が弱く、その結果、コネクテイングロツドＡの切損を
招くという欠点を有している。本発明は上記従来の欠点
を解消し、コネクテイングロツドの疲労強度を大巾に向
上させるコネクテイングロツドの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。すなわち、本発明は、上記
コイニング工程の後に、コネクテイングロツドの連幹部
におけるコイニング端部付近を部分的に焼戻しすること
によつてこの部分の引張残留応力を低下させ、さらにこ
のコイニング端部をシヨツトピーニングすることにより
、疲労強度を増大させるようにしたものである。
以下、本発明について第４図以下の図面に従つて詳細に
説明する。
説明する。
第４図は本発明方法の一実施例であるコネクテイングロ
ツドの製造工程を示し、先ず、鉄鋼素材を鍛造してコネ
クテイングロツド鍛造品んを形成する（鍛造工程）。
ツドの製造工程を示し、先ず、鉄鋼素材を鍛造してコネ
クテイングロツド鍛造品んを形成する（鍛造工程）。
この鍛造工程において上記鉄鋼素材としては通常Ｓ４５
Ｃ，．Ｓ４８Ｃ，．Ｓ４３Ｃ等が使用される。次いで、
上記鍛造品んに対し、焼入れおよび焼戻しをして、残留
内部応力および歪を除去する熱処理を行う（熱処理工程
）。
Ｃ，．Ｓ４８Ｃ，．Ｓ４３Ｃ等が使用される。次いで、
上記鍛造品んに対し、焼入れおよび焼戻しをして、残留
内部応力および歪を除去する熱処理を行う（熱処理工程
）。
この熱処理工程において、上記焼入れは例えば鉄鋼素材
がＳ４５Ｃの場合には約８４５℃前後（８００〜８７０
℃）で行われ、また焼戻しは約６００℃前後（５５０〜
６５０℃）で行われる。この焼入れ温度および焼戻し温
度は通常、鉄鋼素材のカーボン量が多くなるに従つて低
い温度に設定されるものである。さらに、上記熱処理さ
れた鍛造品んに対し、シヨツトピーニングをして、スケ
ール落しを行う（第１シヨツトピーニング工程）．尚、
このスケール落しは上記シヨツトピーニングによるほか
に、シヨツトブラストあるいはサンドブラストによつて
行つてもよい．その後、上記シヨツトピーニングされた
鍛造品んを、第３図に示す如く冷間圧縮して、組織を緻
密化するとともに、上記鍛造工程および熱処理工程等で
生じたコネクテイングロツドの曲がりを矯正する（コイ
ニング工程）。
がＳ４５Ｃの場合には約８４５℃前後（８００〜８７０
℃）で行われ、また焼戻しは約６００℃前後（５５０〜
６５０℃）で行われる。この焼入れ温度および焼戻し温
度は通常、鉄鋼素材のカーボン量が多くなるに従つて低
い温度に設定されるものである。さらに、上記熱処理さ
れた鍛造品んに対し、シヨツトピーニングをして、スケ
ール落しを行う（第１シヨツトピーニング工程）．尚、
このスケール落しは上記シヨツトピーニングによるほか
に、シヨツトブラストあるいはサンドブラストによつて
行つてもよい．その後、上記シヨツトピーニングされた
鍛造品んを、第３図に示す如く冷間圧縮して、組織を緻
密化するとともに、上記鍛造工程および熱処理工程等で
生じたコネクテイングロツドの曲がりを矯正する（コイ
ニング工程）。
ここまでは、従来の製造工程と同様であり、このコイニ
ング工程後のコネクテイングロツド鍛造品視の連幹部３
におけるコイニング端部３ａ，３ａには既述したように
（第２図参照）引張残留応力が生じている。しかる後、
上記鍛造品んの連幹部３におけるコイニング端部３ａ，
３ａ付近を高周波誘導加熱等により部分的に焼戻しする
（部分焼戻し工程）。その一例として、第５図に連幹部
３のコイニング端部３ａ，３ａ付近を高周波誘導加熱に
より焼戻しする状態を示し、コイル７、７を上記コイニ
ング端部３ａ，３ａ付近の外周に囲撓し、該コイル７、
７に高周波電流を通電することにより、該コイニング端
部３ａ，３ａが高周波誘導加熱されて部分的に焼戻しす
るものであり、このときの焼戻し温度は例えばＳ４５Ｃ
鉄鋼素材に対しては約６２５℃前後（６００〜６５００
Ｃ）に設定されている。尚、上記部分焼戻し方法として
は高周波誘導加熱の他に、火炎加熱等種々の方法を用い
ることができるが、高周波誘導加熱の方が、コイニング
端部３ａ，３ａ付近のみを部分的に且つ簡易に加熱でき
る点で好ましい。さらに、上記部分的に焼戻しした部分
（連幹部３のコイニング端部３ａ，３ａ）に対し、シヨ
ツトピーニングをして、その表面の加工硬化を行う（第
２シヨツトピーニング工程）。
ング工程後のコネクテイングロツド鍛造品視の連幹部３
におけるコイニング端部３ａ，３ａには既述したように
（第２図参照）引張残留応力が生じている。しかる後、
上記鍛造品んの連幹部３におけるコイニング端部３ａ，
３ａ付近を高周波誘導加熱等により部分的に焼戻しする
（部分焼戻し工程）。その一例として、第５図に連幹部
３のコイニング端部３ａ，３ａ付近を高周波誘導加熱に
より焼戻しする状態を示し、コイル７、７を上記コイニ
ング端部３ａ，３ａ付近の外周に囲撓し、該コイル７、
７に高周波電流を通電することにより、該コイニング端
部３ａ，３ａが高周波誘導加熱されて部分的に焼戻しす
るものであり、このときの焼戻し温度は例えばＳ４５Ｃ
鉄鋼素材に対しては約６２５℃前後（６００〜６５００
Ｃ）に設定されている。尚、上記部分焼戻し方法として
は高周波誘導加熱の他に、火炎加熱等種々の方法を用い
ることができるが、高周波誘導加熱の方が、コイニング
端部３ａ，３ａ付近のみを部分的に且つ簡易に加熱でき
る点で好ましい。さらに、上記部分的に焼戻しした部分
（連幹部３のコイニング端部３ａ，３ａ）に対し、シヨ
ツトピーニングをして、その表面の加工硬化を行う（第
２シヨツトピーニング工程）。
この第２シヨツトピーニング後は、第６図に示すように
連幹部３のコイニング端部３ａ，３ａにおける引張残留
応力はなくなり、表面全体にほぼ均一な圧縮残留応力が
生じる。最後に、上記コネクテイングロツド鍛造品んの
小端部１および大端部２を仕上げ機械加工する（機械加
工工程）ことにより、コネクテイングロツドＡが製作さ
れる。
連幹部３のコイニング端部３ａ，３ａにおける引張残留
応力はなくなり、表面全体にほぼ均一な圧縮残留応力が
生じる。最後に、上記コネクテイングロツド鍛造品んの
小端部１および大端部２を仕上げ機械加工する（機械加
工工程）ことにより、コネクテイングロツドＡが製作さ
れる。
このようにして得られたコネクテイングロツドＡは、そ
の連幹部３のコイニング端部３ａ，３ａにおける引張残
留応力が消滅し、表面全体にほぼ均一な圧縮残留応力が
生じているため、疲労強度が著しく増大し、耐久性に優
れたものとなる。
の連幹部３のコイニング端部３ａ，３ａにおける引張残
留応力が消滅し、表面全体にほぼ均一な圧縮残留応力が
生じているため、疲労強度が著しく増大し、耐久性に優
れたものとなる。
次に、具体的に、コネクテイングロツドを第４図に示す
如く本発明の方法によつて製造した場合（本発明例）と
第２図に示す如く従来の方法で製造した場合（従来例）
とを比較した残留応力測定結果および疲労試験テスト結
果を第７図および第８図に示す。尚、鉄鋼素材としては
Ｓ４５Ｃを用い、熱処理工程における焼入温度を約８４
５℃前後、焼戻し温度を約６００℃前後とし、また本発
明例での部分焼戻し工程では高周波誘導加熱を用い、そ
の焼戻し温度を約６２５℃前後として行つた。第７図は
残留応力の測定結果を示し、横軸にコイニング端からの
距離をとり、コイニング端から右側が連幹部の中央側で
あり、左側が小端部または大端部に近い側である。
如く本発明の方法によつて製造した場合（本発明例）と
第２図に示す如く従来の方法で製造した場合（従来例）
とを比較した残留応力測定結果および疲労試験テスト結
果を第７図および第８図に示す。尚、鉄鋼素材としては
Ｓ４５Ｃを用い、熱処理工程における焼入温度を約８４
５℃前後、焼戻し温度を約６００℃前後とし、また本発
明例での部分焼戻し工程では高周波誘導加熱を用い、そ
の焼戻し温度を約６２５℃前後として行つた。第７図は
残留応力の測定結果を示し、横軸にコイニング端からの
距離をとり、コイニング端から右側が連幹部の中央側で
あり、左側が小端部または大端部に近い側である。
また縦軸は残留応力を示し、＋側が引張残留応力、一側
が圧縮残留応力である。第７図より明らかなように、従
来例では連幹部におけるコイニング端から５ｍｍ付近に
は引張残留応力（約３０ｋｇＡｄ）が生じているのに対
し、本発明例では引張残留応力はなくなり、コイニング
端部を含む表面全体にほぼ均一な圧縮残留応力（約３０
〜４０ｋ９ん２）が生じていることが判る。また第８図
は疲労試験のテスト結果を示し、横軸に繰返し回数、縦
軸に負荷荷重をとつたもので、第８図より明らかなよう
に本発明例では従来例と較べて疲労強度が６０％ほど増
大していることが判る。
が圧縮残留応力である。第７図より明らかなように、従
来例では連幹部におけるコイニング端から５ｍｍ付近に
は引張残留応力（約３０ｋｇＡｄ）が生じているのに対
し、本発明例では引張残留応力はなくなり、コイニング
端部を含む表面全体にほぼ均一な圧縮残留応力（約３０
〜４０ｋ９ん２）が生じていることが判る。また第８図
は疲労試験のテスト結果を示し、横軸に繰返し回数、縦
軸に負荷荷重をとつたもので、第８図より明らかなよう
に本発明例では従来例と較べて疲労強度が６０％ほど増
大していることが判る。
以上説明したように、本発明によれば、鍛造によるコネ
クテイングロツドの製造方法において、鉄鋼素材を鍛造
してコネクテイングロツド鍛造品を形成する鍛造工程と
、上記鍛造品を熱処理する熱処理工程と、上記熱処理さ
れた鍛造品を冷間圧縮するコイニング工程と、上記冷間
圧縮された鍛造品に対しコネクテイングロツドの連幹部
におけるコイニング端部付近を部分的に焼戻しする部分
焼戻し工程と、上記部分的に焼戻しした部分をシヨツト
ピーニングするシヨツトピーニング工程とを経て、コネ
クテイングロツドを製造するものであるので、従来の如
き引張残留応力がなくなり、表面全体にほぼ均一な圧縮
残留応力が生じ、よつて疲労強度を著しく向上させるこ
とができ、耐久性の優れたコネクテイングロツドを製作
することができるものである。
クテイングロツドの製造方法において、鉄鋼素材を鍛造
してコネクテイングロツド鍛造品を形成する鍛造工程と
、上記鍛造品を熱処理する熱処理工程と、上記熱処理さ
れた鍛造品を冷間圧縮するコイニング工程と、上記冷間
圧縮された鍛造品に対しコネクテイングロツドの連幹部
におけるコイニング端部付近を部分的に焼戻しする部分
焼戻し工程と、上記部分的に焼戻しした部分をシヨツト
ピーニングするシヨツトピーニング工程とを経て、コネ
クテイングロツドを製造するものであるので、従来の如
き引張残留応力がなくなり、表面全体にほぼ均一な圧縮
残留応力が生じ、よつて疲労強度を著しく向上させるこ
とができ、耐久性の優れたコネクテイングロツドを製作
することができるものである。
第１図はコネクテイングロツドの平面図、第２図は従来
のコネクテイングロツド製造工程説明図、第３図は第２
図のコイニング工程の詳細説明図、第４図は本発明に係
るコネクテイングロツド製造工程図、第５図は第４図の
部分高周波焼戻し工程の説明図、第６図は第４図の第２
シヨツトピーニング工程後のコイニング端部付近におけ
る残留応力分布図、第７図はコイニング端部付近の残留
応力測定結果図、第８図は疲労試験テスト結果図である
。
のコネクテイングロツド製造工程説明図、第３図は第２
図のコイニング工程の詳細説明図、第４図は本発明に係
るコネクテイングロツド製造工程図、第５図は第４図の
部分高周波焼戻し工程の説明図、第６図は第４図の第２
シヨツトピーニング工程後のコイニング端部付近におけ
る残留応力分布図、第７図はコイニング端部付近の残留
応力測定結果図、第８図は疲労試験テスト結果図である
。
Claims (1)
- １ 鍛造によるコネクテイングロツドの製造方法におい
て、鉄鋼素材を鍛造してコネクテイングロツド鍛造品を
形成する鍛造工程と、上記鍛造品を熱処理する熱処理工
程と、上記熱処理された鍛造品を冷間圧縮するコイニン
グ工程と、上記冷間圧縮された鍛造品に対しコネクテイ
ングロツドの連幹部におけるコイニング端部付近を部分
的に焼戻しする部分焼戻し工程と、上記部分的に焼戻し
した部分をショットピーニングするショットピーニング
工程とを経てコネクテイングロツドを製造することを特
徴とするコネクテイングロツドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55017428A JPS5934210B2 (ja) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | コネクテイングロツドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55017428A JPS5934210B2 (ja) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | コネクテイングロツドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56116823A JPS56116823A (en) | 1981-09-12 |
| JPS5934210B2 true JPS5934210B2 (ja) | 1984-08-21 |
Family
ID=11943737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55017428A Expired JPS5934210B2 (ja) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | コネクテイングロツドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934210B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996040469A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Myers Martin R | Method of making connecting rod |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149617A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-08 | Mazda Motor Corp | 鉄系部材の製造方法 |
| JP4870922B2 (ja) * | 2004-11-19 | 2012-02-08 | ヤマハ発動機株式会社 | コンロッド、エンジン、自動車両およびコンロッドの製造方法 |
-
1980
- 1980-02-14 JP JP55017428A patent/JPS5934210B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996040469A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Myers Martin R | Method of making connecting rod |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56116823A (en) | 1981-09-12 |
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