JPS60102246A - 内燃機関用コネクテイングロツドの製造方法 - 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】 本発明は、内燃機関用コネクデイングＶ」ノドを鍛造成
形することに係り、詳細ＶＣ＋＋、Ｌ　鍛造による・く
り発生を無くし形状係数及Ｏ・メタルフＩＪ一連結状態
を改善して、コネクティングロッドを軽ｊｊｊ化するこ
とに関する。

内燃機関のコネクデイ／グ「１ソトには、ピストン、ピ
ストンピン及びコネクティングロッド自身の質量により
大きな慣性力が働く。これらの慣性質量を低減さぜるこ
とはエンジンの応答性、出力、燃費向上に大きく寄与す
る。

ところが従来の鍛造成形された鉄鋼系あるいはアルミ系
のこの種コネクティングロッドは、１１９造型の型割れ
部に第１図に示す如く比較的大きなノクリ抜き跡６が残
るため、形状係数が大きくなり疲労が促進されやずくガ
ること及び疲労強度のノくラノギも大きくなり稈部１の
寿命が一定しないという不具合があることから、コネク
ティングロッドの慣性質量を犠性にし疲労による〒−期
１波壊を防止する［１的で全体の太さを増して強度を高
めている。

そこで本発明の目的は、内燃機関用コネクティングロツ
ドの軽量化にあたり、鍛造パリ発生をコントロールし、
ノタルフロ一連結状態及び形状係数を改善するとともに
疲労強度の安定を図り、太さの全列を削減可能にした製
造方法を提供することにある。

以下本発明を実施例の図面とともに説明する。

第２図乃至第・１図はコネクテイング「１）Ｉ・の成形
過程を素（Ａ形状で表わすもので、第２図シ」、棒状素
材１０を、第３図・はその棒状素］］１０に所望の偏肉
を（１−’ｊさｔした中間軸部（：３の両端部に各々球
、ｌに頭部１１Ｇ、］２＋７をイ１する双頭状ふ利１０
　＋二を、及び第・１図ケ゛「収頭仄素４」１０（°を
密閉鍛造金型内で成形し、それによって一端にビストン
ビ／と嵌合ずべき小、シｊｌｌ穴２７が形成される小端
部１２ｄ１他端にクランク／ヤントと嵌合ずへき大端穴
２６が形成される大端部１１ｄと、とｉシらの間を連結
する前部１３　ｄと４１イー」し、その型割れ線路２３
にはニ：）成造バリの突出の無いコネクティングロツド
１０（１を示す。

この第・１図に示すコネクティノ′りＩＩソト１ｏ（１
の・その稈部１３ｄｌＪ、そのｖ−■断面を表わす第５
図によって明らかな如く程十部１５（ｌの両側にリブ１
６，１７が形成された１１形断口１１に形成さ７してい
る。１だこのコネクディングＯノドｌ　（１Ｌｌ　ｌ；
シ、その小端部＋２ｄ及び大端部１１（１にその端部の
軸線方向で互に対向する一対の小径四部２５及び一対の
大径四部２４を４」シ、それらの四部２・１゜２５は後
に適当な切削加工が施されて連通され前述の小端穴２７
及び太端穴２Ｇに仕上げらｈる。

つきに上記双頭状累月１０　ｅ及びコ不りディンク［コ
ツト］Ｏｄの成形について第６図乃至第１１図を用いて
６ト達する。

１ず第６図に示す如く、予め′０定された素（わ１；リ
ュームに従って所定径、所定長さの棒状累月１０を用意
する。なお比・閉散造時のパリ発生を確実に抑止する上
でも完成型ギヤビティーに９Ｕする７（・、イ」ボリュ
ームのバラツキは±１．ｑ以内が望ましいという実験結
果が４１ｆら肛ており、この質は毘閉鍛造型に後述され
る素材ボリュームのバラツギによる余剰素Ｈの逃がし部
を設けた際のテスト結果に基づいているか、必ずしもこ
の範囲内でなくとも良い。

用意された棒仄累月１　（、）を第７図に示す如く金型
３０の型彫孔；３１内に挿入しポンチ３２とノノクアウ
１−３３間て据込み、一端に小径軸部１２２Ｌ、他端に
大径軸部］　１　ｉｌとこれらの間にテーパ軸状の１１
−何ｉｉ■１ｂ部１３　ｊｌをｎ〕する予１ノ１１Ｊ１
杓偏肉がりえられた棒状素７目ｔ　Ｏ＋１を形、吸する
。

続いてこの成形により（’Ｈ４られた棒伏素ＵＩ（＋・
１．　ｉ−。

第８図に小す如（、！ｊｉ）、Ｉ合わぜされた分割ＩＸ
！！・１０．・１１の型彫孔・Ｉ２内に１Φ人し対向し
て進退するボー・Ｌｌ　３．　・１１で［居Ｉへ４ツノ
４、両輻１部（・こＪ氷状頭部１１（＋１　１、　ｒ２
　’か）１ニ成さ扛／こ双頭伏ＨペイＡ１０　＋−を成
形する。この双υ１１状４４　）Ａ’　−Ｉ　Ｑ　Ｃの
型からの敗出し＆ｊ、分割を・＋０，４］を・汗；！１
：１１びぜて行う。

な↓・・、第８図の成形上４″３”は後」′、稈に１．
・はる素１４の安定１でＬ向］−のため、第９図ンこ示
ずμｍ１り球状頭部１　］　ＯＣ１１２０ｃに半＋ｌｉ
ｉ用ｔ　］　Ｉ、１［２，１２１，１２２を球状頭部と
同１１！ｊに成ＩトＬ、−Ｃ双頭状素ＩＪ’　Ｊ　Ｏｅ
を形成するようにし、ても良い。Ｊｒ−、Ｊ：　ｏ：ｌ
／こ、双頭状累月ｉｏ＋−の成形１稈（・−１１−記赴
施（り（１に限らず、第７図及０’ｊ：Ｐ；８図を１つ
の土４“、゛に集約したり、寸だ転造−や１ｊ−ル・ノ
」−シックろ〕とによって行っても良い。

ただし双頭状累月１０（Ｘを成形Ｊ−る鳴合いｊ′れの
方法にしろ偏肉の設定は、保頭状素（’４’　Ｉ　Ｏ（
”、ｉコネクティングロツドに成形する第１０図、ｔ’
Ａ’ｓ　１１図に示す密閉鈑造型の成形ギャビデイの各
部の体積と球状頭部１１（し、１２（−及び中間：ｌｌ
ｔｉｌ部１：３（゛の体積とかほぼ等しく成るよう定め
ら、ＩＬる。すなわちコネクテイグロソトｌ　（１Ｌｌ
の小端７ｘＢ　１２　Ｌｌ、Ｊイ）１′ｌ：、１部１４
　ｔｌ　ｔａｒ−、、小ｉｆｆ　（ＤＩ：＋Ｊｃ状■」
部１２（、〕＜　ｆＴ’、　ノＪ１１状頭部］　１　ｆ
Ｘのボリュームか」１）（兄、し２、前部［；３ｄＩ、
ｔ＋ニテーバ＋ＩＱｔ＋状の中間ｌｌ１ｌｌ１部１　：
３　”のボリュームが適応するよう偏肉の設定がイー）
わＩＬる。

ヤノしいてこのように偏肉成η４され／こメｙ頭伏素（
」１０（′はコネクテインク［Ｊソト形状に成１１ｇ−
Ｊる／こめ第１０図に示す如く密閉鍛造金型の１・型の
型彫部６４内の所定位置に供給される。

図示されてないゾレスラノ、の作動により、受圧板５９
とともにポンチ５３及びポンチに装着固定さレタマ／ト
レル５１＋５２がＦ降し７、かつテンションホルト５５
．５６によってポンチに吊られた上型５０も一体となっ
て下降する。このポンチ５３及０・上型５０は下型６０
に固定されたカイトボスト６５に（１フミ挿されで、下
型６０の型彫部６・１にズレなく進退−Ｊ能とな−）で
いる。

ポンチ５３及び１−型５０かさらに下降すると、」−型
５０と下型（５０か密接して互の型＋７．ｌジ部５・１
，６４で閉鎖さＪした成形空間を形成するとともに、ス
プリング５７　、　５８が月２縮されて土”ｉ！！　５
　（ｌの型彫部５　ｌｌ内にポンチＪ　４及Ｏ・マノト
レル５１＋５２先端か突出する。

このことにより双頭状累月１０（、に１１、第１１図に
示すように密閉銀造され所望形状のコネクテイングロソ
ｌ’　ｌ　Ｏｔ＋に成形される。

まだ第１１図に示すように型密閉か完了し、ポンチもＪ
Ｊｉ外の１死点に到達した位置に４・・いて、この密閉
鍛造全駅には素懐ボリュームのバラツギによる余刺累拐
の逃がし部６７．６８が小端部Ｊ２（１及び大ψ１１１
１部１１　（ｌと−１−、型型彫部５７１とのマノトレ
ル５１５２軸７腺方向で対向する端ｌＩ＋１　）ｆｉｌ
にそこの！（１！彫部５７１をマンドレル軸線方向７こ
延長型彫する形で環状に提供されている。

なお余剰素］」の逃がし部を上記２ケ所以外に設ける場
合も、小端部１２（１及び大１１１１、；部１１（［に
形成される小端穴２７及び大端穴２ｏの軸線方向のコイ
・クデインクロソト型彫部端１川（（延（（型彫して形
成するのか良い。

このような余市月木（」の逃がしＦ？Ｂ６７　、　６８
を設け／・二ことにより、累月ボリュームのバラツキに
よる余刺素（」は小端部１２（１及０・人端部１１（１
にそこ　□の：１（１１ｋ　ノ；向・」−法の微少なバ
ラツキと成って吸収され、同１１．旨′（冨閉金型に作
用する鍛潰応カがμｌ１」するので型破１ｊｉか起こり
難く、安定した金型寿６１）が得らｉＬる。

との花・閉合型からの成形コネクティングロッドＪｏｔ
Ｊの取出しは、上型５ｏ及びポンチ５３が第１０図に示
されると同様に上昇し、ノックアウトバー６０が上昇し
２て行わり、る。このようにして成形したコネクティン
グロッド１．　Ｏｄに１第４　図、　ｆｆ１５図に示Ｊ
−如く、型割れ線路２３にパリの発生がほとんどなく、
パリ抜き工程は不要である。

この後コ不りデイングロソ＋’　］、　ＯｄはＩＪｉ定
の加工が施されて完成される。

なお、一層の軽ｈＹ比を望む」易台は、比閉′ｊ１ジ造
成形によ−てイ（ｔられた前記コ不りテイノク［Ｊソト
１０　Ｆ、１の楔部１３（１に第１・１図に小ず如く抜
穴２．・１．２５を形成−１ｌｌ゛ることもてきる。

そのＪ’Ｊ’ｌ友き」−１（’＋：につい−Ｃ節中シ（
二ｉりｌ：　’叫１゛るど、；１ずＭ’；　１”図に小
ｊ−ＩＪｕ＜＝ｒイ・クテイク［」ノドＩ　Ｃ１ｄを１
・型８　（１、］−、ｐ＋−設置二Ｉるとともに−ｌ：
’　、＋１．ＩＪ・トルタ゛８１の小径突起８（ｊ、大
ｆ゛Ｌ人・［屡８７に小化凹部２：）、入径凹Ｒ１’ｓ
　２　□ｉ　（ｃ　、ａ　合ｒＸ　Ａ’：　−Ｃｆｉシ
置出出１、　Ｌ、、ｈシイ−（、Ｌ：　、Ｉｊ；ｌ−１
７０及びポンチ７２．７３の１・降（・・二」、リド］
ｌｉ’７８０の刃８２．８３とボーデフ２＋７３とＣ（
−より第１；３図に小ｊ如く楔部１　’Ｊ　’に抜穴２
＃Ｉ、２５奮］Ｊ抜き形成する。

以上のように本発明によれは、幽造バリの発生を防止し
得だので、鍛゛造成形されたコネクティングロッドの形
状係数及びメタルフ「」一連結仄態を一改善するととも
に疲労強度の〃走入０・強度の同士を図ることができ、
その結果パリ抜き跡による形状係数の大きさ及びメタル
ノロ一連結不良を補うために設けていた太さの金形ｊを
削減して：１イ・クチイックミツトの軽量化を図ること
かできる幼果をイ」する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の製造方法によ−〕でｒＪｉ形さ７）だパ
リ抜き跡のある一１不クテイ／ダ１」ソト安部の：（）
自相説明図。第２図乃尤第・１１ンｌ　ｉｊ、本５１−
明の丸施１り１１を表わり゛ものてコイ・クデイノク［
１ノドの成形過、１↓、゛ヲ素４Ａ−＋Ｉｔ状で表わす
訝、明図、、　ｑ”　５図１−３１−第・１図のＶ−Ｖ
所用１を表わず安部の断面説明１ン［。第６図乃至第１
１図は第２図乃主第・１図に対応する製造上程のｉ説明
図。第１２図乃全第１・１図は第４図のコネクデ・ｆツ
ク［ｊソＩ・の楔部に抜穴を形成する上程及び抜穴品の
説１．！Ｊｊ図である。 （記号の説明） １０・・−棒状素４Ａ、）　ｌ　Ｏｅ−双頭状累イＡ。 １　（ｌ　ｔｌ・　コネクテイングロソｌ”ｏ　］　ｌ
　ｃ、Ｊ２Ｌ−・球状明部。 １１（１大　１／ｉ！ｊ　部。　１２（１〜小　、、；
ｉ、ｉ　部。 １：３ｄ・−稈　部。　５０−・・・　Ｌ　型。 ５；３　ボ　ン　チ　。　６０　・　Ｆ　型。 ５７１　型　彫　部。　６７．６８　逃がし部。 ２６　大端　穴。２７−・小　：１１“Ａ；　穴。 ２：３　型割れ踪跡。 特許出願人 武截鞘他工業株式会社 （ほか１名）　’−”” ４４θ 第］ＩＦ？（！ ざｑ 第′１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一・端にピストンピンと嵌合ずべき小端穴２７を有する
   小端部１２（１、他端にクランクシャフトと嵌合ずへき
   大端穴２６を有する大端部」１（］と、これらの間を連
   結する秤部１３（］とを含んで成る内燃機関用コネクテ
   ィングロッドＩＯｄを製造スる方法において、第１工程
   で棒状累月１０に所望の偏肉をイ；］与するとともにそ
   の両端に球状頭部」ｉｆ；、１２Ｇを形成した双頭状素
   Ａ：Ａ１０　（−を成形し、第２工程て［）ＩＪ記双頭
   状素素材０Ｃを素イシボリュームのバラツギによる余剰
   、←拐の逃がし部６７．６８を前り小端穴２７及び大端
   穴２Ｇ軸線方向の二１不りテインクロソト型彫部５４端
   而に延長Ｂ’２彫された密閉鍛造金型５０＋　５３＋　
   ６０で所望のコネクテインクロソ）１０　ｄに密閉鍛造
   成形をすることを特徴とする内燃機関用コネクティング
   ロッドの製造方法。