(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーム部の端部に孔部を有する連結部が一体に形成されたリンク部材を押出成形するための可変断面押出用ダイスであって、
成形材の押出方向に積層状に配設される第１のダイスと第２のダイスとを備えてなり、上記第１のダイスには、上記リンク部材のアーム部を形成するための第１のダイス孔と、この第１のダイス孔の少なくとも一端部から分岐して互いに離間する方向に円弧状に延出し、上記リンク部材の連結部の周壁部を形成するための２条の第２のダイス孔とが上記押出方向と交差する方向に向けて穿設されるとともに、上記第２のダイスには、上記２条の第２のダイス孔に跨がる長さ寸法を有する方形状の連通ダイス孔が穿設され、かつ上記第１のダイスと第２のダイスとは、上記連通ダイス孔が上記第１のダイス孔または上記第２のダイス孔と互いに連通して上記成形材の押出孔を形成するように、上記第１のダイス孔から第２のダイス孔に至る方向に、相対的に往復移動自在に設けられていることを特徴とする可変断面押出用ダイス。
【請求項２】
上記第１のダイス孔の他端部には、当該第１のダイス孔の端部から上記相対移動方向に延出する複数条の第３のダイス孔が穿設されていることを特徴とする請求項１に記載の可変断面押出用ダイス。
【請求項３】
上記第１のダイス孔の他端部には、上記第１のダイス孔の端部の中央部を除いた両側縁部から、上記相対移動方向に延びる２条の第３のダイス孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変断面押出用ダイス。
【請求項４】
請求項１に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第１のダイスおよび第２のダイスによって形成される上記押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第１のダイスおよび第２のダイスを上記第１のダイス孔と第２のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第１のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記アーム部を押出し、次いで、円弧状の上記２条の第２のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記連結部の周壁部を押出すことを特徴とするリンク部材の製造方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第１のダイスおよび第２のダイスによって形成される上記押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第１のダイスおよび第２のダイスを上記第１のダイス孔と第２のダイス孔と第３のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第１のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記アーム部を押出し、上記第３のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることにより上記アーム部に上記押出方向と直交する方向に開口する中抜き部を形成し、次いで円弧状の上記２条の第２のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記連結部の周壁部を押出すことを特徴とするリンク部材の製造方法。
【請求項６】
上記第２のダイスを固定し、上記第１のダイスを移動させることを特徴とする請求項４または５に記載のリンク部材の製造方法。
【請求項７】
上記成形材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のリンク部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端部に連結用の孔部を有するリンク部材を押出成形するための可変断面押出用ダイスおよび当該ダイスを用いたリンク部材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、アーム部の端部に、ベアリング等の摺動部材が嵌合される孔部が穿設された連結部が形成されたリンク部材は、エンジンのクランクシャフトやコネクティングロッド、あるいは各種の駆動装置におけるリンク機構の構成部材として様々な用途に用いられている。
従来、この種のリンク部材を製造する方法として、平板状の素材を打ち抜き、さらに鍛造することによって、上記アーム部と連結部とが一体に形成されたリンク部材を得る方法が採用されているが、当該製造方法によっては、肉厚の薄いリンク部材については比較的容易に製造することができるものの、肉厚が厚いものに対しては、打ち抜きおよび鍛造に要する圧力が高くなり過ぎて製造することができないという問題点がある。
【０００３】
そこで、比較的肉厚の厚いリンク部材を製造する場合には、図１１に示すように、アーム部を構成する角柱状の部材１と、連結部を構成する管状の部材２とを別途製作し、次いで棒状の部材１の両端部を凹円弧面状に切削加工した後に、これら部材１、２を溶接３により一体的に接合する方法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のリンク部材の製造方法にあっては、各部材１、２の加工や溶接等に手間を要し、かつ単品製造になるために製造効率が極めて悪いという欠点があるうえに、得られたリンク部材は、使用時に最も応力の作用する溶接部３において強度に劣るという問題点があった。また、特に近年における部材の軽量化の要請から、上記リンク部材をアルミニウムまたはアルミニウム合金によって製造する場合には、素材の特性として溶接が難しいために作業に熟練を要し、よって上記溶接部３において安定的に充分な接合強度を確保することが難しいという問題点があった。
そこで、アルミニウムの押出成形によって上記リンク部材を一体に製造する方法も提案されている。この製造方法は、コンテナの先端部に上記リンク部材の外形形状を有する押出孔が穿設された押出用ダイスを固定し、さらに上記押出孔の上記連結部の孔部を形成すべき位置にマンドレルを挿入して、コンテナ内に挿入した成形材（ビレット）を加圧機（ステム）によって上記押出用ダイス側に押圧して押出孔から押し出すことにより、上記リンク部材を成形するものである。
【０００５】
このような押出成形によれば、断面形状が上記リンク部材の形状になるために、これを押出方向と直交する方向に適宜長さ寸法毎に切断することにより、肉厚の厚い多数本のリンク部材を製造することができるという利点がある。
ところが、当該押出成形にあっては、比較的小さなリンク部材は容易に押出成形することができるものの、アーム部の寸法が長い大型のリンク部材を製造しようとすると、押出用ダイスにおける押出孔の面積が大きくなり、この結果ビレットの押圧に大きな圧力が必要となって装置の極端な大型化を招来するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記従来のリンク部材の製造方法が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができる可変断面押出用ダイス、およびこれを用いたリンク部材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る可変断面押出用ダイスは、アーム部の端部に孔部を有する連結部が一体に形成されたリンク部材を押出成形するためのものであって、成形材の押出方向に積層状に配設される第１のダイスと第２のダイスとを備えてなり、上記第１のダイスには、リンク部材のアーム部を形成するための第１のダイス孔と、この第１のダイス孔の少なくとも一端部から分岐して互いに離間する方向に円弧状に延出し、リンク部材の連結部の周壁部を形成するための２条の第２のダイス孔とが押出方向と交差する方向に向けて穿設されるとともに、上記第２のダイスには、２条の第２のダイス孔に跨がる長さ寸法を有する方形状の連通ダイス孔が穿設され、かつ上記第１のダイスと第２のダイスとは、上記連通ダイス孔が第１のダイス孔または第２のダイス孔と互いに連通して成形材の押出孔を形成するように、上記第１のダイス孔から第２のダイス孔に至る方向に、相対的に往復移動自在に設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の発明は、上記第１のダイス孔の他端部に、当該第１のダイス孔の端部から上記相対移動方向に延出する複数条の第３のダイス孔が穿設されていることを特徴とするものであり、請求項３に記載の発明は、上記第１のダイス孔の端部の中央部を除いた両側縁部から上記相対移動方向に延びる２条の第３のダイス孔が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
次いで、請求項４に記載の本発明に係るリンク部材の製造方法は、請求項１に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第１のダイスおよび第２のダイスによって形成される押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第１のダイスおよび第２のダイスを、第１のダイス孔と第２のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第１のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによってアーム部を押出し、次いで、円弧状の２条の第２のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによって連結部の周壁部を押出すことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第１のダイスおよび第２のダイスによって形成される押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第１のダイスおよび第２のダイスを、第１のダイス孔と第２のダイス孔と第３のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第１のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによってアーム部を押出し、上記第３のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによりアーム部に押出方向と直交する方向に開口する中抜き部を形成し、次いで円弧状の２条の第２のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによって連結部の周壁部を押出すことを特徴とするものである。
【００１１】
この際に、請求項６に記載の発明は、上記第２のダイスを固定し、上記第１のダイスを移動させることを特徴とするものであり、さらに請求項７に記載の発明は、上記成形材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１〜３のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスおよびこれを用いた請求項４〜７のいずれかに記載のリンク部材の製造方法においては、成形材の押出方向に積層状に配設された第１のダイスおよび第２のダイスに向けて成形材を押出すとともに、上記第１のダイスおよび第２のダイスを、上記第１のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される押出孔によりリンク部材のアーム部を成形し、次いで第１のダイス孔および第２のダイス孔の延在方向に相対移動させて、２条の第２のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される２つの押出孔により、上記アーム部に連続する連結部の円弧状の周壁部を押出すことにより、当該連結部に孔部を有するリンク部材が押出成形される。
【００１３】
そして、上記工程を順次繰り返すことにより、押出方向に向けてアーム部および連結部が連続的に押出されるために、これを切断することにより、複数のリンク部材を製造することができる。
この際に、得られるリンク部材の連結部の形状は、上記第２のダイス孔の円弧形状および第１のダイスと第２のダイスとの相対移動速度によって適宜設定することができ、アーム部の長さ寸法は、第１のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される押出孔における押出時間によって調整することができる。
したがって、上記可変断面押出用ダイスおよびこれを用いたリンク部材の製造方法によれば、一組の第１のダイスおよび第２のダイスによって、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができる。
【００１４】
また、請求項２または３に記載の可変断面押出用ダイスを用いた場合には、第１のダイス孔および連通ダイス孔とによってアーム部を成形する際に、第１のダイスおよび第２のダイスを相対移動させて第３のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させると、成形体には、押出方向と直交する方向に上記第３のダイス孔間に対応する開口部が形成される。この結果、アーム部の中間に中抜き部が形成されて軽量化が図られたリンク部材を押出成形することができる。
特に、請求項３に記載の可変断面押出用ダイスを用いれば、２条の第３のダイス孔が第１のダイス孔の端部の中央部を除いた両側縁部から相対移動方向に延びるように形成されているので、アーム部の幅寸法を変化させることなく、上記第２のダイス孔間の寸法に対応した幅寸法の中抜き部を形成することができる。
【００１５】
さらに、請求項６に記載の押出成形方法を用いれば、第２のダイスを固定して第１のダイスを第１のダイス孔および第２のダイス孔の延在方向に移動させているので、成形体の押出軸線が変化することがなく、よって取り出しローラの配置等が容易になる。
したがって、請求項４〜６のいずれかに記載の可変断面押出成形方法は、特に請求項７に記載の発明のように、成形材としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いて各種の構成部材を押出成形する際に用いて顕著な効果を奏する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１〜図４は、本発明に係る可変断面押出用ダイスの第一の実施形態を示すもので、この押出用ダイスは、図１に示す第１のダイス１１と、図２に示す第２のダイス１２とから構成されたものである。
第１のダイス１１には、図５に示すリンク部材１０のアーム部１０ａを形成するための方形状の第１のダイス孔１３と、この第１のダイス孔１３の一端部から分岐して互いに離間する方向に１／４円弧を描くように延出して、上記リンク部材１０の連結部１０ｂ、１０ｃの周壁部を形成するための２条の第２のダイス孔１４、１４とが穿設されている。
【００１７】
他方、第２のダイス１２には、長方形状の連通ダイス孔１５が穿設されており、この連通ダイス孔１５の長さ寸法は、第２のダイス孔１４、１４に跨がる寸法に設定されている。
そして、これら上記第１のダイス１１と第２のダイス１２とは、図３および図４に示すように、成形材の押出方向に積層状に配設されるとともに、第２のダイス１２が固定され、かつ第１のダイス１１がその第１のダイス孔１３または第２のダイス孔１４、１４と上記連通ダイス孔１５とが互いに連通して成形材の押出孔１６、１７を形成するように、上記第１のダイス孔１３から第２のダイス孔１４に至る方向に、往復移動自在に設けられている。
【００１８】
次いで、図３〜図５に基づいて、上記構成からなる可変断面押出用ダイスを用いた本発明に係るリンク部材の製造方法の第一の実施形態について説明する。
先ず、図示されないコンテナの先端部に第２のダイス１２を固定するとともに、第１のダイス１１を上記第２のダイス１２に対して上記第１のダイス孔１３から第２のダイス孔１４に至る方向に往復移動自在に配設するとともに、上記コンテナ内に加熱したアルミニウムまたはアルミニウム合金のビレットを挿入する。次いで、図３に示すように、第１のダイス１１の位置を、その第１のダイス孔１３が第２のダイスの連通ダイス孔１５と連通するように調整して、上記ビレットを加圧機（ステム）によって上記押出用ダイス側に押圧するとともに、これと並行して第１のダイスを図４に示す位置まで往復移動させる。すると、成形材は、第１のダイスの往復移動によって接離するダイス孔１７、１７から押出されるために、押出方向に向けて互いに接離することになり、この結果一方の連結部１０ｂにおける周壁部が押出成形される。
【００１９】
そこで次に、第１のダイス１１を、その第１のダイス孔１３が第２のダイスの連通ダイス孔１５と連通させた位置において一定時間、成形材の押出しを行なうと、上記成形材は、方形状の押出孔１６によって中実な角柱状に押出され、これにより、図５に示すリンク部材１０のアーム部１０ａが押出成形される。そして、上記アーム部１０ａが所定の長さ寸法押出された後に、再び成形材の押出しと並行して第１のダイスを図４に示す位置まで往復移動させてダイス孔１７、１７を接離させることにより、他方の連結部１０ｃにおける周壁部が押出成形される。
そして、以上の工程を適宜押出長さ毎に繰り返すことにより、図５に示すようなアーム部１０ａの両端部に連結部１０ｂ、１０ｃが形成されたリンク部材１０が連続的に押出成形される。そこで、図中点線で示す連結部１０ｂ、１０ｃの端部位置Ｐにおいて、成形体を切断することにより、順次所定形状のリンク部材１０が得られることになる。
【００２０】
このように、上記構成からなる可変断面押出用ダイスおよびこれを用いたリンク部材の製造方法によれば、第２のダイスの連通ダイス孔１５を、アーム部１０ａを成形するための第１のダイス孔１３と連結部１０ｂ、１０ｃを形成するための第２のダイス孔１４、１４との間を往復移動させることにより、押出方向に向けて上記第１のダイス孔１３および第２のダイス孔１４の形状を、上記移動方向と直交する線Ｌに対して線対称に折返した形状であって、かつ相対移動速度に対応して伸縮された形状の上記リンク部材１０を順次連続的に押出成形することができるため、予め上記第２のダイス孔１４の円弧形状を大きく形成しておき、第２のダイス１２の往復移動距離を調整することにより、連結部１０ｂ、１０ｃの外径寸法を所望の値に設定し、かつ第１のダイス孔１３と連通ダイス孔１５との連通部によって押出成形する時間を調整してアーム部の長さ寸法を決めることにより、一組の上記第１のダイス１１および第２のダイス１２によって、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができる。
【００２１】
またこの際に、第２のダイス１２を固定して第１のダイス１１を第１のダイス孔１３と第２のダイス孔１４との間を移動させているので、成形体１０の押出軸線が変化することがなく、よって取り出しローラの配置等が容易になるといった効果も得られる。
【００２２】
（実施の形態２）
図６〜図９は、本発明の可変断面押出用ダイスの第二の実施形態を示すもので、図１〜図４に示したものと同一構成部分に付いては同一符号を付して、その説明を省略する。
図６〜図９に示すように、この押出用ダイスにおいては、第１のダイス１１の第１のダイス孔１３の他端部に、この第１のダイス孔１３の端部の中央部１３ａを除いた両側縁部１３ｂ、１３ｂから、第２のダイス１２の移動方向に延びる２条の第３のダイス孔２０、２０が形成されている。
【００２３】
この押出用ダイスを用いたリンク部材の製造方法の第二の実施形態について説明すると、この製造方法においては、先ず第一の実施形態と同様にして連結部１０ｂを押出成形し、次いで図７に示すように、第１のダイス孔１３と連通ダイス孔１５とによる押出孔１６から成形材を押出してリンク部材１０のアーム部１０ａを押出成形する際に、適宜時間間隔で、図８に示すように、第２のダイス１２を移動させて第３のダイス孔２０、２０と連通ダイス孔とを連通させることにより形成される押出孔１９から成形材を押出す。すると、押出される成形体には、押出方向と直交する方向に上記第３のダイス孔２０、２０間に対応する開口部が形成される。この結果、図１０に示すように、アーム部１０ａの中間には、中抜き部１０ｄが形成される。そして、上記アーム部１０ａが所定の長さ寸法押出された後に、図９に示すように、成形材の押出しと並行して第２のダイスを往復移動させてダイス孔１７、１７を接離させることにより、他方の連結部１０ｃにおける周壁部が押出成形される。
【００２４】
以上のように、上記第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様の作用効果を得ることができることに加えて、第３のダイス孔２０、２０によって、リンク部材１０のアーム部１０ａに中抜き部１０ｄ…を形成することができ、よって軽量化が図られたリンク部材１０を押出成形することができる。
【００２５】
なお、上記第二の実施形態においては、第１のダイス１１の第１のダイス孔１３の他端部に、中央部１３ａを除いた両側縁部１３ｂ、１３ｂから、第２のダイス１２の移動方向に延びる２条の第３のダイス孔２０、２０を形成した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、第１のダイス孔１３の端部から第２のダイス１２の移動方向に延出する３条あるいはそれ以上の第３のダイス孔を形成してもよく、この場合には、アーム部１０ａの幅方向に第３のダイス孔間に対応する互いに平行な複数条の中抜き部を形成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスおよびこれを用いた請求項４〜７のいずれかに記載のリンク部材の製造方法によれば、リンク部材の連結部の形状を、上記第２のダイス孔の円弧形状および第１のダイスと第２のダイスとの相対移動速度によって適宜設定することができ、アーム部の長さ寸法は、第１のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される押出孔における押出時間によって調整することができるために、一組の第１のダイスおよび第２のダイスによって、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができ、特に請求項２または３に記載の発明およびこれを用いた請求項５に記載の発明によれば、アーム部の中間に中抜き部が形成されて軽量化が図られたリンク部材を押出成形することができる。また、請求項６に記載の押出成形方法を用いれば、成形体の押出軸線が変化することがなく、よって取り出しローラの配置等が容易になるといった効果が得られる。
したがって、請求項４〜６のいずれかに記載の可変断面押出成形方法は、特に請求項７に記載の発明のように、成形材としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いて各種の構成部材を押出成形する際に用いて顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変断面押出用ダイスの第一の実施形態における第１のダイスを示す平面図である。
【図２】同、第２のダイスを示す平面図である。
【図３】図１および図２からなる押出用ダイスによってアーム部を成形する状態を示す平面図である。
【図４】上記押出用ダイスによって連結部を成形する状態を示す平面図である。
【図５】図３および図４によって連続的に押出成形されたリンク部材の形状を示す側面図である。
【図６】第二の実施形態における第１のダイスを示す平面図である。
【図７】第二の実施形態においてアーム部を成形する状態を示す平面図である。
【図８】上記押出用ダイスによって中抜き部を成形する状態を示す平面図である。
【図９】上記押出用ダイスによって連結部を成形する状態を示す平面図である。
【図１０】第二の実施形態によって押出成形されたリンク部材の形状を示す側面図である。
【図１１】従来のリンク部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  リンク部材
１０ａ  アーム部
１０ｂ、１０ｃ  連結部
１０ｄ  中抜き部
１１  第１のダイス
１２  第２のダイス
１３  第１のダイス孔
１４  第２のダイス孔
１５  連通ダイス孔
１６、１７、１９  押出孔
２０  第３のダイス孔
【図１】
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【図２】
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【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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【図１１】
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