(57)【要約】【課題】鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部を低コストで形成する方法を提供する。【解決手段】鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部に対応する部分に溝部１１を形成する第１のステップと、溝部１１の底の部分を少なくとも焼入れする第２のステップと、を有する鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法により、従来のように高価なレーザー装置や専用のブローチ盤を用いずに鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部を低コストで形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部に対応する部分に溝部を形成する第１のステップと、
前記溝部の底の部分を少なくとも焼入れする第２のステップと、を有することを特徴とする鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法。
【請求項２】
前記第１のステップにおいて、マシニングセンタにブローチ刃をチャックし、当該マシニングセンタを駆動することで溝部をブローチ加工によって形成することを特徴とする、請求項１に記載の鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法。
【請求項３】
前記第２のステップにおいてレーザー又は放電加工により前記溝部の底の部分を少なくとも焼入れすることを特徴とする、請求項２に記載の鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のコネクティングロッド（以下、単に「コンロッド」とする）などの延性金属製部品であって鍛造材でできたものの破断面開始部を形成する鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のコンロッドなどの大径部の内周面に厚さ方向互いに対向する位置に溝状や僅かな間隔を隔てて直線状に連なった凹み部からなる破断面開始部を形成する技術は従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような破断面開始部を形成するにあたって、特許文献１においてはレーザー装置が用いられている。レーザー装置によって正確な破断面開始部を形成するためには、数千万円もするそれなりに高価な装置を導入して設置しなければならない。そのため、このレーザー装置の代わりに専用のブローチ盤を用いてＶ字溝なす破断面開始部を形成する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４４４６７号公報（段落（０００２）、（０００３）、図１、図３〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような専用のブローチ盤も価格は１２００万円から１３００万円と依然として高価であると共に、自動車のコンロッドの大径部の破断以外に使用できない専用品であるので、更なるコスト低減が要求されている。
【０００６】
一方、延性金属製部品が焼結材からなる場合に単に機械加工によって溝部を形成しただけでも、破断面開始部形成領域に沿ってきれいに破断させることができるが、延性金属製部品が鍛造材からなる場合、単に機械加工によって溝部を形成しただけでは、延性金属製部品特有の靭性によって破断時に破断面開始部周辺領域も引っ張られて破断面開始部形成領域に沿ってきれいに破断させることが難しいという問題もある。
【０００７】
本発明の目的は、鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部を低コストで形成する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明の請求項１に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法は、
鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部に対応する部分に溝部を形成する第１のステップと、
前記溝部の底の部分を少なくとも焼入れする第２のステップと、を有することを特徴としている。
【０００９】
本発明の請求項１に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法がこのような構成を有することで、第２のステップで溝部の底の部分を少なくとも焼入れするようになっているので、第１のステップで正確な溝部を形成しなくても、溝の底部に破断開始のきっかけをなすマイクロクラックや金属組織の組成変化部を正確に形成することができ、延性金属製部品の破断面開始部を低コストで形成することができる。
【００１０】
特に延性金属製部品が鍛造材からなる場合に単に機械加工によって溝部を形成しただけでは、延性金属製部品特有の靭性によって破断時に破断面開始部周辺領域も引っ張られて破断面開始部形成領域に沿ってきれいに破断させることが難しいが、第２のステップで溝部の底の部分を少なくとも焼入れすることで、溝の底部に破断開始のきっかけをなすマイクロクラックや金属組織の組成変化部を正確に形成し、破断面開始部形成領域に沿ってきれいに破断させることができるようになる。
【００１１】
特に本発明の特徴は、形成した溝部の底に少なくとも焼入れを行なうことにある。この場合、焼入れ又は溶融は連続的に行なわれるのが良い。焼入れ領域や溶融領域が溝部の底に連続的に形成されることで、マイクロクラックや改質部の境界領域が溝部の底に沿って連続的に形成されるので、鍛造材からなる延性金属製部品を破断面からより破断し易くすることができる。しかしながら、これらの焼入れや溶融が溝部の底に断続的に適宜形成されていても良い。これによって、溝部の底にマイクロクラックや改質部の境界領域が僅かな間隔を隔てて並んで形成されるので、本発明における鍛造材からなる延性金属部品の破断面開始部からの破断効果を充分に発揮することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法は、請求項１に記載の鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法において、
前記第１のステップにおいて、マシニングセンタにブローチ刃をチャックし、当該マシニングセンタを駆動することで溝部をブローチ加工によって形成することを特徴としている。
【００１３】
本発明の請求項２に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法がこのような構成を有することで、マシニングセンタにブローチ刃をチャックし、マシニングセンタを駆動することで溝部をブローチ加工して形成するので、専用のブローチ盤を設置して使用する必要がなく、鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部を極めて低コストで製造することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法は、
前記第２のステップにおいてレーザー又は放電加工により前記溝部の底の部分を少なくとも焼入れすることを特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項３に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法がこのような構成を有することで、レーザー又は放電加工により溝部の底の部分を少なくとも焼入れすることで、溝の底部に破断開始のきっかけをなすマイクロクラックや金属組織の組成変化部をより確実に形成し、破断面開始部形成領域に沿ってきれいに破断させることができるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部を低コストで形成する方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】破断面開始部が形成されたコンロッドを一部破断した状態で示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る延性金属製部品の破断面開始部を溝部の幅方向に沿って示した断面図である。
【図３】本発明の実施例の評価試験結果の一例である。
【図４】図３の評価試験結果を、縦軸を衝撃エネルギー値に換算して示した評価試験結果である。
【図５】本発明の実施例の評価試験結果の他の一例である。
【図６】図５の評価試験結果を、縦軸を衝撃エネルギー値に換算して示した評価試験結果である。
【図７】コンロッドを用いた評価試験において、本実施例、比較例１、比較例２のそれぞれについて共通して使用したコンロッドの側面図（図７（ａ））及び平面図（図７（ｂ））である。
【図８】コンロッドを用いた評価試験において、本実施例、比較例１、比較例２のそれぞれについてコンロッドを破断して再びくっ付けた状態の真円度の違いを示した評価試験結果である。
【図９】コンロッドを用いた評価試験において、本実施例、比較例１、比較例２のそれぞれについてコンロッドを破断して再びくっ付けた状態の真円度の違いを視覚的に示した説明図である。
【図１０】本実施例と比較例１、比較例２におけるコンロッドの破断時のアクチュエーターの油圧と破断時間を示した評価試験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法について図面に基づいて説明する。本発明の一実施形態に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法は、鍛造材からなる自動車のコンロッドの大径部の内周面に厚さ方向互いに対向する位置に破断面開始部を形成する方法である。
【００１９】
本実施形態に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法は、鍛造材からなる延性金属製部品であるコンロッドの破断面開始部に対応する部分にＶ字状の溝部を形成する第１のステップと、溝部の底の部分を少なくとも焼入れする第２のステップと、を有する。
【００２０】
そして、第１のステップにおいて、マシニングセンタにブローチ刃をチャックし、当該マシニングセンタを駆動することで溝部をブローチ加工によって形成するようになっている。
【００２１】
また、第２のステップにおいてレーザーにより溝部の底の部分を焼入れするようになっている。
【００２２】
以下、これらのステップの具体的内容について作用と共により詳細に説明する。なお、図１は、Ｖ字溝が大径部の内周面に対向して形成されたコンロッドを一部破断して示す斜視図である。また、図２は、Ｖ字溝の底にレーザー装置により焼き入れを行った場合の状態を模式的に示す断面図である。
【００２３】
第１のステップにおいては、コンロッド１の破断面開始部である大径部１０の内周面１０ａにその厚み方向に互いに対向するＶ字溝１１を形成する。このＶ字溝１１の形成にあたってブローチ刃を用いるが従来のようにこのブローチ刃を専用のブローチ盤に取り付けずにマシニングセンタのＡＴＣ（Auto  Tool  Changer）にアタッチメントを介して取り付ける。
【００２４】
焼結材からなる延性金属製部品であるコンロッドの破断面開始部を形成するにあたっては、正確な形状のＶ字溝を形成してそのまま破断する必要があるので、１２００万円から１３００万円と高価な専用のブローチ盤を導入する必要があったが、本実施形態によるとブローチ刃をＡＴＣに取り付けるアタッチメントの値段は２０万円から３０万円程度で済むことと、他の部品の加工工程に用いる既存のマシニングセンタを利用できることを併せて、製造設備導入費用のかなりのコスト低減を図ることができる。
【００２５】
次いで、マシニングセンタに取り付けたブローチ刃を用いてコンロッド１の大径部１０の内周面１０ａの破断面開始部に対応する位置にＶ字溝１１を形成する。これによって、専用のブローチ盤を用いて形成したＶ字溝ほど精度は良くないが、ほぼ大まかな形状を有したＶ字溝１１が形成される。図１は、このＶ字溝１１が大径部の内周面に対向して形成されたコンロッド１を一部破断して示す斜視図である。
【００２６】
次いで、Ｖ字溝１１の底にレーザー装置により焼き入れを行う。この際用いるレーザー装置は、２０００万円から３０００万円ほどする出力の大きい高価なレーザー装置ではなく１０００万円程度の出力のさほど出力の大きくない廉価なレーザー装置である。図２は、Ｖ字溝１１の底にレーザー装置により焼き入れを行った場合の状態を模式的に示す図である。図２から、Ｖ字溝１１の底に幅ｗが狭く深さｄが０．１ｍｍ程度の焼き入れ部１２が形成されていることが分かる。
【００２７】
この焼き入れを行うことによって焼き入れ部１２にマイクロクラックが多数発生するとともに焼き入れ部１２と焼き入れをしていない部分１３との間に改質領域が生じ、このマイクロクラックの形成部分と改質領域を伴った破断開始部形成領域を形成することができる。そして、コンロッドの破断装置を用いてこの破断開始部形成領域に沿ってコンロッドをきれいに破断することができる。
【００２８】
即ち、コンロッドが鍛造材でできていても従来の高価なレーザー装置を用いることなく、ブローチ刃とマシニングセンタにチャックする２０万円〜３０万円程度のホルダと、１０００万円程度の出力のさほど大きくない廉価なレーザー装置を用いて鍛造材からなるコンロッドの破断開始部を形成することができる。
【実施例】
【００２９】
以下に上述した実施形態に係る本発明の有用性を裏付ける評価試験を行ったので、その評価試験結果について説明する。本実施例における評価試験では、試験片を用いた評価試験と、コンロッドを用いた評価試験の２つの評価試験を行った。
【００３０】
最初に試験片を用いた評価試験について説明する。試験片を用いた評価試験においては、例えばコンロッドに使用されるクラッキング材からなる試験片を用意し、シャルピー衝撃試験機を用いて評価試験を行った。試験片の大きさは、１０ｍｍ角で長さ５５ｍｍの角材を用いた。本実施例においては、第１の評価試験として、上述の実施形態における底部がＲ＝０．２ｍｍとなるようなＶ字溝をこの角材に機械加工して、このＶ字溝のみからなる破断開始部が形成された試験片ｂ１１〜ｂ１３（以下、「第１比較例」とする）を製造すると共に、この試験片のＶ字溝の底部に図２に示すように価格１０００万円程度の出力の低い廉価な低品質のレーザー装置を用いて幅ｗが狭く深さｄ約０．１ｍｍ程度の焼入れ処理を行った試験片ａ１１〜ａ１６（以下、「第１本実施例」とする）を製造した。
【００３１】
図３は、本発明の実施例の第１の評価試験の試験結果であり、シャルピー衝撃試験機を用いてこの破断開始部におけるねばり強さを測定した測定結果である。図３の評価試験結果から明らかなように、第１比較例（ｂ１１〜ｂ１３）は跳ね返り角度が全体的に低くかつそれぞれの角度にばらつきがかなりあることが分かった。一方、第１実施例（ａ１１〜ａ１６）は跳ね返り角度が全体的に高くかつそれぞれの角度がほぼ均一であることが分かった。
【００３２】
図４は、図３の評価試験結果を、縦軸を衝撃エネルギー値に換算して示した評価試験結果である。図４から明らかなように、第１比較例（ｂ１１〜ｂ１３）は衝撃エネルギー値が全体的に大きくかつそれぞれの値にばらつきがかなりあるのに対し、第１実施例（ａ１１〜ａ１６）は衝撃エネルギー値が全体的に低くかつそれぞれの値がほぼ均一となっている。
【００３３】
以上の評価試験結果から、第１比較例は破断開始部に靭性が依然として残っていてかつこの靭性の程度にも試験片の個体差がかなりあり、試験片を破断開始部から破断した際にこの周辺組織のねばり強さにより破断面がきれいに形成されない虞が多いが、第１実施例の場合はそのような虞がなく、試験片を破断した際に破断開始部に沿って破断面がきれいに形成されるであろうことが分かった。
【００３４】
続いて、本実施例における第２の評価試験について説明する。本実施例における第２の評価試験においては、上述の実施形態における底部がＲ＝０．４ｍｍとなるようなＶ字溝を機械加工して、このＶ字溝のみからなる破断開始部が形成された試験片ｂ２１〜ｂ２３（以下、「第２比較例」とする）を製造すると共に、この試験片のＶ字溝の底部に図２に示すように価格１０００万円程度の出力の低い廉価な低品質のレーザー装置を用いて幅ｗが狭く深さｄ約０．１ｍｍ程度の焼入れ処理を行った試験片ａ２１〜ａ２６（以下、「第２本実施例」とする）を製造した。
【００３５】
図５は、本発明の実施例の第２の評価試験の試験結果であり、シャルピー衝撃試験機を用いて試験片の破断開始部におけるねばり強さを測定した測定結果である。図５の評価試験結果から明らかなように、第２比較例（ｂ２１〜ｂ２３）は跳ね返り角度が全体的に低くかつそれぞれの角度にばらつきがかなりあることが分かった。一方、第２実施例（ａ２１〜ａ２６）は跳ね返り角度が全体的に高くかつそれぞれの角度がほぼ均一であることが分かった。
【００３６】
図６は、図５の評価試験結果を、縦軸を衝撃エネルギー値に換算して示した評価試験結果である。図６から明らかなように、第２比較例（ｂ２１〜ｂ２３）は衝撃エネルギー値が全体的に大きくかつそれぞれの値にばらつきがかなりあるのに対し、第２実施例（ａ２１〜ａ２６）は衝撃エネルギー値が全体的に低くかつそれぞれの値がほぼ均一となっている。
【００３７】
以上の評価試験結果から、第２比較例は破断開始部に靭性が依然として残っていてかつこの靭性の程度にも試験片の個体差がかなりあり、試験片を破断開始部から破断した際にこの周辺組織のねばり強さにより破断面がきれいに形成されない虞が多いが、第２実施例の場合はそのような虞がなく、試験片を破断し際に破断開始部に沿って破断面がきれいに形成されるであろうことが分かった。
【００３８】
続いて、もう一方の本実施例の評価試験であるコンロッドを用いた評価試験について説明する。このコンロッドを用いた評価試験は、上述した試験片を用いた評価試験における本発明の優位性の確証を更に深めるために行ったものである。この評価試験を行うに当たって、図７（ａ）に側面図、図７（ｂ）に平面図を示す形状を有したコンロッドを使用した。
【００３９】
この評価試験においては、コンロッド破断面開始部を、コンロッド大径部の内周面であって図７（ａ）の点線及び図７（ｂ）の矢印で示す位置に互いに対向するように形成した。より具体的には、コンロッドの大径部の破断面開始部として、深さ１ｍｍ、溝の開き角度６０度、溝谷部Ｒ０．４ｍｍのＶ字溝を最初に加工して、その溝谷部のＲ０．４ｍｍのところにレーザーを照射した。一方、比較例１は、ブローチ加工のみにより本実施例に対応する形状の溝部からなるコンロッド破断面開始部を形成した。また、比較例２は、レーザーでコンロッド内周面に所定間隔隔てた穴を開けてコンロッド破断面開始部を形成した。
【００４０】
表１は、コンロッドを用いた評価試験においてコンロッド（ワーク）の大径部を破断し、この大径部を再びくっ付けた後の大径部の真円度を測定した評価試験結果である。ここで、ワーク１，２の真円度はブローチ加工用いて破断面開始部を形成した比較例１に関する測定値であり、ワーク３，４は、機械加工によりＶ字溝を形成した後のＶ字溝の谷の部分にレーザー加工を施した本実施例に関する測定値であり、ワーク５から９の真円度は、レーザーによる穴を所定間隔で開けた比較例２に関する測定値である。
【００４１】
【表１】
2010076087.tif 000003
また、図８は、表１の結果をグラフに表したものであり、縦軸は真円度（μｍ）を示し、横軸は測定したワーク番号を示している。そして、コンロッドを破断して再びくっ付けた際に測定した真円度に基づく破断製品の合格の基準としては、一般的な目安とされる真円度を１００μｍ以下とした。
【００４２】
図８から明らかなように、ブローチ加工のみで破断面開始部を形成した比較例１は真円度が２５０μ近傍と極めて大きく、破断製品の合格の基準を満たしていないことが分かった。
【００４３】
一方、機械加工によりＶ字溝を形成した後のＶ字溝に谷の部分にレーザー加工を施した本実施例の真円度は、いずれも５０μｍ以下であり、破断製品の合格の基準を十分満たしていることが分かった。これにより、同じく真円度が全て５０μｍ以下であるレーザーによる穴を所定間隔隔てて開けた比較例２と同等の真円度を確保しながら、比較例２のように高価なレーザー装置を用いずにコストを抑えて合格基準を満たすコンロッドの破断製品を本発明により製造可能なことが分かった。
【００４４】
図９は、上述したコンロッドを用いた評価試験の本実施例、比較例１、比較例２に関する真円度の違いを視覚的に把握できるようにした説明図である。ここで、図９（ａ）は、ブローチ加工のみで破断面開始部を形成した比較例１のコンロッドを破断して再びくっ付けた状態のコンロッド大径部の輪郭を示している。また、図９（ｂ）は、機械加工によりＶ字溝を形成した後にＶ字溝の溝谷部にレーザー加工を施した本実施例のコンロッドを破断して再びくっ付けた状態のコンロッド大径部の輪郭を示している。また、図９（ｃ）は、レーザーによる穴を所定間隔で開けた比較例２のコンロッドを破断して再びくっ付けた状態のコンロッド大径部の輪郭を示している。
【００４５】
これらの図からも明らかなように、ブローチ加工のみで破断開始部を形成した比較例１のコンロッドは、大径部の破断部が大径部中心方向に向いて真円度を保っていないことがよく分かった（図９（ａ）参照）。一方、機械加工によりＶ字溝を形成した後にＶ字溝の谷の部分にレーザー加工を施した本実施例は、レーザーによる穴を所定間隔で開けたコストのかかる比較例２と同等の真円度をコンロッドの大径部が十分有していることがよく分かった（図９（ｂ）及び（ｃ）を比較参照）。
【００４６】
図１０は、本実施例と比較例１、比較例２におけるコンロッドの破断時のアクチュエーターの油圧と破断時間を示した評価試験結果である。ここで、図１０（ａ）は、ブローチ加工のみで破断面開始部を形成した比較例１の評価試験結果である。また、図１０（ｂ）は、機械加工によりＶ字溝を形成した後のＶ字溝の溝谷部にレーザー加工を施した本実施例の評価試験結果である。また、図１０（ｃ）は、レーザーによる穴を所定間隔で開けた比較例２の評価試験結果である。なお、この評価試験結果において、横軸は破断時間（ｍｓｅｃ）を示し、縦軸はアクチュエータ（コンロッド破断装置）のマンドレル駆動に要する油圧（ＭＰａ）を示している。
【００４７】
この評価試験結果からも明らかなように、ブローチ加工のみで破断面開始部を形成した比較例１はクラッキング時間（破断時間）が長く、かつ油圧が大きくなっている立ち上がり部が２つ並んで破断時に２段割れを起こしていることが分かった（図１０（ａ）参照）。一方、本実施例は、レーザーによる穴を所定間隔隔てて開けた比較例２と同等の特性を有することが分かった（図１０（ｂ）及び（ｃ）比較参照）。
【００４８】
その結果、本実施例は、コンロッド破断に関して比較例２のように高価なレーザー装置を用いずに短い破断時間でかつ小さなアクチュエーター駆動力のみで製造可能なことが分かった。
【００４９】
以上の本実施例、比較例１、比較例２に関するコンロッド破断後に大径部を再びくっ付けた真円度の評価試験結果、及びコンロッドの破断時のアクチュエーターの油圧と破断時間を示した評価試験結果から、本実施例は、ブローチ加工のみでコンロッド破断面開始部を形成した比較例１よりも品質が遥かに優れたコンロッド破断製品となっていると共に、高価なレーザー装置を用い製造コストのかかる比較例２のようなコンロッド破断製品と異なり、高コストをかけることなく低コストで品質の高いコンロッド破断製品となっていることが分かった。
【００５０】
以上説明したように、本発明に係る鍛造材からなる延性金属性部品の破断面開始部形成方法は、鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部に対応する部分に溝部を形成する第１のステップと、溝部の底の部分を少なくとも焼入れする第２のステップと、を有している。
【００５１】
第２のステップで溝部の底の部分を少なくとも焼入れするようになっているので、第１のステップで正確な溝部を形成しなくても、溝の底部に破断開始のきっかけをなすマイクロクラックや金属組織の組成変化部を正確に形成することができ、延性金属製部品の破断面開始部を低コストで形成することができる。
【００５２】
特に延性金属製部品が鍛造材からなる場合に単に機械加工によって溝部を形成しただけでは、延性金属製部品特有の靭性によって破断時に破断面開始部周辺領域も引っ張られて破断面開始部形成領域に沿ってきれいに破断させることが難しいが、第２のステップで溝部の底の部分を少なくとも焼入れすることで、溝の底部に破断開始のきっかけをなすマイクロクラックや金属組織の組成変化部を正確に形成し、破断面開始部形成領域に沿ってきれいに破断させることができるようになる。
【００５３】
好ましくは、第１のステップにおいて、マシニングセンタにブローチ刃をチャックし、マシニングセンタを駆動することで溝部をブローチ加工によって形成するのが良い。これによって、専用のブローチ盤を設置して使用する必要がなく、鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部を極めて低コストで製造することができるようになる。
【００５４】
なお、以上説明した実施例において本発明に係る第１及び第２実施例のコンロッドの破断面開始部を形成するのに要した設備のコストは、ブローチ刃の一端をマシニングセンタに保持するホルダとして２０万円から３０万円要したことと、出力の小さい廉価なレーザー装置として１０００万円ほど要しただけであった。なお、Ｖ字溝を形成する際に使用するマシニングセンタは他の加工工程を行うマシニングセンタを兼用したため、設備導入コストが発生しなかった。
【００５５】
なお、本発明に係る第１及び第２実施例のコンロッドの破断面開始部を形成した同等品をブローチ盤で製造した場合、専用のブローチ盤として少なくとも１５００万円程度の専用機を必要とする上、上述したようにコンロッドが鍛造品でできているので、本発明の破断面開始部のようにコンロッドを破断した際にきれいに破断することができないと考えられる。
【００５６】
また、レーザー装置のみを用いて本発明の破断面開始部のようにコンロッドを破断した際にきれいに破断するようにするためには、少なくとも２０００万円から３０００万円程度の高出力で高精度の高価なレーザー装置を導入する必要があると考えられる。このことから、本発明に係る鍛造材からなる延性金属製部品の破断面開始部形成方法によるとかなりの低コストで破断時に少ないエネルギーできれいな破断面を形成できることが分かった。
【００５７】
なお、上述の実施形態において、第１のステップにおいてＶ字状の溝部を形成したが、溝の底部に少なくとも焼き入れができれば溝部の形状は特に限定されず、Ｖ字状の溝部の代わりにＵ字状の溝部や半円状の溝部であっても良い。
【００５８】
従って、本実施形態のように溝部を形成する際にブローチ刃を使用する代わりに他の廉価な溝形成装置を使用してもかまわない。
【００５９】
また、溝の底部にレーザー装置で焼き入れを行う代わりに放電加工で溝の底部に熱を加えて焼き入れを行っても良い。
【００６０】
また、溝の底部には少なくとも焼き入れを行えば良く、焼き入れ以上の熱を加えて溝の底部を溶融させてこの部分に多数のマイクロクラックや溶融部と他の部分との金属組織上の境界領域を形成しても良い。
【００６１】
また、本発明においてＶ字溝の機械加工を行なうに際しては、ブローチ盤を用いて行なっても良いし、放電加工で行なっても良い。
【００６２】
なお、本発明は、自動車のコンロッドの破断面開始部形成方法に関して説明したが、本発明の破断面開始部形成方法は自動車のコンロッドに限定されず、延性金属製部品であって鍛造材でできたものの破断面開始部を形成する鍛造材からなる延性金属製部品に広く適用できることは言うまでもない。
【００６３】
以上説明したように、本発明の特徴は、形成した溝部の底に少なくとも焼入れを行なうことにある。この場合、焼入れ又は溶融は連続的に行なわれるのが良い。焼入れ領域や溶融領域が溝部の底に連続的に形成されることで、マイクロクラックや改質部の境界領域が溝部の底に沿って連続的に形成されるので、鍛造材からなる延性金属製部品を破断面からより破断し易くすることができる。
【００６４】
しかしながら、これらの焼入れや溶融が溝部の底に断続的に適宜形成されていても良い。これによって、溝部の底にマイクロクラックや改質部の境界領域が僅かな間隔を隔てて並んで形成されるので、本発明における鍛造材からなる延性金属部品の破断面開始部からの破断効果を充分に発揮することが可能となる。
【００６５】
なお、実施形態における上述した金額は、概算的なもので正確な金額を示したものではないが、本発明におけるコスト低減への貢献度合いを強調するために具体的一例として挙げたものである。従って、上述したコンロッド破断部形成工程において使用される諸装置の価格は、例えばそれが輸入品の場合、その時代に応じた為替により変動するので一時的に定まるものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１    コンロッド
１０    大径部
１０ａ    内周面
１１    Ｖ字溝
１２    焼き入れ部
１３    焼き入れをしていない部分
ａ１１〜ａ１６    コンロッド
ａ２１〜ａ２６    コンロッド
ｂ１１〜ｂ１３    コンロッド
ｂ２１〜ｂ２３    コンロッド
ｄ    深さ
ｗ    幅
【図１】
2010076087.tif 000004
【図２】
2010076087.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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