(57)【要約】【課題】コラム部の断面形状の対称性に優れ、座屈強度の高いコンロッドを得ることができる製造方法を提供すること。【解決手段】大端部と小端部とコラム部１３とを有すると共に外周部にバリを備えたコンロッドを成形する熱間鍛造工程と、コンロッドの外周部に生じたバリを除去するバリ抜き工程と、コンロッドが１００℃以下の温度に冷却された後にコンロッドを上下一対のコイニング型６により挟持して冷間コイニングを施す冷間コイニング工程とを含む。冷間コイニング工程では、一対のコイニング型の６少なくとも一方に、挟持されるコラム部１３における左右一対のリブ１３１の間隔を適正範囲に規制するリブ間隔規制手段８を設けたコイニング型を用いる。コイニング型は、リブ間隔規制手段８として、リブ１３１に当接する部分を窪ませたリブ収容凹部８１を有していることが好ましい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材に熱間鍛造を施して、大端部と小端部とこれらを繋ぐ断面略Ｈ型のコラム部とを有すると共に外周部にバリを備えたコンロッドを成形する熱間鍛造工程と、上記コンロッドの外周部に生じた上記バリを除去するバリ抜き工程と、上記コンロッドが１００℃以下の温度に冷却された後に該コンロッドを上下一対のコイニング型により挟持して冷間コイニングを施す冷間コイニング工程とを含むコンロッドの製造方法において、
上記冷間コイニング工程では、上記一対のコイニング型の少なくとも一方に、挟持される上記コラム部における左右一対のリブの間隔を適正範囲に規制するリブ間隔規制手段を設けたコイニング型を用いることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、上記コイニング型は、上記リブ間隔規制手段として、上記リブに当接する部分を窪ませたリブ収容凹部を有していることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、上記リブ収容凹部は、上記各リブごとに設けてあり、その断面形状が円弧状であることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項４】
請求項３において、上記リブ収容凹部の断面形状の曲率半径ｒは、上記冷間コイニング工程の前及び後の上記リブの高さをそれぞれｈ０及びｈ１とし、上記リブ先端から（ｈ０−ｈ１）／２内側の上記リブの幅をＷとすると、Ｗ／２＜ｒ≦Ｗ／０．６８であることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項５】
請求項２において、上記リブ収容凹部は、上記各リブごとに設けてあり、その形状は、平面状の底部と、該底部の両端から斜めに広がるように立ち上がる一対の側壁部とよりなり、上記底部の幅寸法をａ、上記冷間コイニング工程の前及び後の上記リブの高さをそれぞれｈ０及びｈ１とし、上記リブ先端から（ｈ０−ｈ１）／２内側の上記リブの幅をＷとすると、上記側壁部と上記底部とのなす角度θは、ａ＜Ｗ、２０°≦θ＜９０°の関係にあることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１において、上記コイニング型は、上記リブ間隔規制手段として、上記リブに当接する部分に、算術平均粗さ（Ｒａ）が５０〜１０００μｍの高粗度面を設けてあることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１において、上記コイニング型は、上記リブ間隔規制手段として、上記リブに当接する部分に、深さ０．０５ｍｍ以上、幅１ｍｍ以下の複数の細溝を、間隔１ｍｍ以下の間隔で設けた凸凹面部を設けてあることを特徴とするコンロッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座屈強度の低下を抑制できるコンロッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に用いられるエンジンの部品の一つであるコンロッドは、熱間鍛造によって製造される場合が多い。一般的な製造方法としては、熱間鍛造工程、バリ抜き工程、冷間コイニング工程を行う方法がある（例えば、特許文献１）。
ところで、上記コンロッドは、周知のように大端部と小端部とこれらを繋ぐコラム部とを有するものであり、上記コラム部は、両側に配されたリブと、これらを繋ぐ幹部とよりなる断面略Ｈ型とすることが通常である。そして、コンロッドは、シリンダー内の爆発力をコンロッドの小端部側に固定されたピストンで受けた際の圧縮力に耐える必要があるため、コラム部の座屈強度を高めることが軽量化を可能にするために不可欠となる。そのため、座屈強度を向上するための研究が盛んに進められている。
【０００３】
また、座屈強度を高める研究が盛んに行われている一方で、製造上座屈強度が低下する要因となる問題も残っている。すなわち、実際の製造では、コラム部の断面形状が完全に対称となるコンロッドを製造することが難しいという問題である。
コラム部の断面形状が表裏対称でない場合、たとえばＨ型の両側のリブが平行でなく斜めに傾いている場合には、Ｈ断面の上部と下部で圧縮力に対する抵抗力に差異が生じてしまうため、どうしてもコラム部に曲げ歪みが生じてしまうことになる。したがって、この曲げ歪みが一定量を超えて大きくなると当然座屈現象が生じることとなり、完全対称の場合に比較して、曲げ歪みが大きく生じる分だけ座屈強度がより大きく低下してしまうことになるのである。上記の一般的な製造方法において製造したコンロッドは、コラム部に上記のような変形が生じる場合が多く、その分全体の剛性向上のために肉厚化するなどの対応策が必要となり、軽量化の妨げの１つともなっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４７４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、コラム部の断面形状の対称性に優れ、座屈強度の高いコンロッドを得ることができる製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、素材に熱間鍛造を施して、大端部と小端部とこれらを繋ぐ断面略Ｈ型のコラム部とを有すると共に外周部にバリを備えたコンロッドを成形する熱間鍛造工程と、上記コンロッドの外周部に生じた上記バリを除去するバリ抜き工程と、上記コンロッドが１００℃以下の温度に冷却された後に該コンロッドを上下一対のコイニング型により挟持して冷間コイニングを施す冷間コイニング工程とを含むコンロッドの製造方法において、
上記冷間コイニング工程では、上記一対のコイニング型の少なくとも一方に、挟持される上記コラム部における左右一対のリブの間隔を適正範囲に規制するリブ間隔規制手段を設けたコイニング型を用いることを特徴とするコンロッドの製造方法にある（請求項１）。
【０００７】
本発明において注目すべきことは、上記冷間コイニング工程において、上記リブ間隔規制手段を有する上記コイニング型を用いることである。これにより、最終的に、コラム部の断面形状の対称性に優れ、座屈強度の高いコンロッドを得ることができる。
【０００８】
すなわち、従来の冷間コイニング工程では、平面状の押圧面を有する一対のコイニング型を用いてバリ抜き工程後のコンロッドを挟持する。バリ抜き工程を実施した際には、バリ切断時の剪断応力によってコラム部に応力が付与され、両側のリブが「ハ」字状に開くように変形する場合がある。そして、この変形が生じていた場合には、その後の冷間コイニング工程における圧縮力が上記変形を増長させる方向に働き、より大きな変形を引き起こしてしまう。
【０００９】
これに対し、本発明では、上記冷間コイニング工程において、上記リブ間隔規制手段を有するコイニング型を用いる。そのため、たとえ上記バリ抜き工程において若干のハ字状変形が生じたとしても、冷間コイニング工程において冷間コイニングを行った際に、上記リブ間隔規制手段の存在によってその変形の増大を防止することができる。また、後述するように、リブ間隔規制手段の構成によっては、上記バリ抜き工程において生じたハ字状変形を修正することも可能となる。
つまり、本発明では、上記冷間コイニング工程において、少なくともコラム部の変形の増大を抑えることができる。
それ故、本発明の製造方法を用いれば、コラム部の断面形状の対称性に優れ、座屈強度の高いコンロッドを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の上記リブ間隔規制手段は、後述するように、様々な構成を取ることができる。少なくとも従来のような平面状ではない押圧面を持つ構成とする。また、このリブ間隔規制手段は、上記一対のコイニング型のうち少なくとも一方に設ける。つまり、リブ間隔の規制が必要な方のコイニング型のみに上記リブ間隔規制手段を設ければよい。好ましくは両方のコイニング型に上記リブ間隔規制手段を設けることが好ましい。
【００１１】
また、上記コイニング型は、上記リブ間隔規制手段として、上記リブに当接する部分を窪ませたリブ収容凹部を有していることが好ましい（請求項２）。この場合には、上記リブ収容凹部に上記コラム部のリブが収容され、両側のリブ間隔が広がることを規制することができる。
上記リブ収容凹部としては、左右一対の２つのリブを収容可能な大きな１つの窪みを有する構造とすることもできるし、それぞれのリブを収容可能な２つの窪みを有する構造とすることができる。なお、上記リブ収容凹部の幅寸法は、左右一対のリブ間隔を規制しうる適正な寸法にする必要がある。この適正な寸法は、コンロッドの寸法及求められる寸法精度によって異なる。
【００１２】
また、上記リブ収容凹部は、上記各リブごとに設けてあり、その断面形状が円弧状であることが好ましい（請求項３）。
この場合には、円弧状の形状に沿って、リブの先端を所望の位置へ導くセンターリング効果を発揮させることができる。そのため、前工程のバリ抜き工程においてコラム間隔が広がるあるいは縮まる変形が生じていた場合に、これを修正する効果を発揮させることができる。
【００１３】
また、上記リブ収容凹部の断面形状の曲率半径ｒは、上記冷間コイニング工程の前及び後の上記リブの高さをそれぞれｈ０及びｈ１とし、上記リブ先端から（ｈ０−ｈ１）／２内側の上記リブの幅Ｗとすると、Ｗ／２＜ｒ≦Ｗ／０．６８であることが好ましい（請求項４）。ｒ＞Ｗ／０．６８の場合には、上記の変形修正効果を十分に得ることが難しくなる。また、ｒがＷ／２以下の場合には、上記リブ収容凹部にリブの先端部を挿入することが困難となる。
【００１４】
また、上記リブ収容凹部は、上記各リブごとに設けてあり、その形状は、平面状の底部と、該底部の両端から斜めに広がるように立ち上がる一対の側壁部とよりなり、上記底部の幅寸法をａ、上記冷間コイニング工程の前及び後の上記リブの高さをそれぞれｈ０及びｈ１とし、上記リブ先端から（ｈ０−ｈ１）／２内側の上記リブの幅をＷとすると、上記側壁部と上記底部とのなす角度θは、ａ＜Ｗ、２０°≦θ＜９０°の関係にあることが好ましい（請求項５）。
【００１５】
この場合には、上記リブ収容凹部に収容されたリブは、コイニングにより所定の高さに圧縮される前にリブ収容凹部の一対の側壁部に当接する。このとき、リブが所望の位置から変形している場合には、先に一対の側壁部のうちの一方のみに当接する。そのため、上記冷間コイニング工程を実施すれば、その際の応力がリブに作用し、他方の側壁部に寄るように変形状態が矯正される。
このような効果は、上記のａ＜Ｗ、２０°≦θ＜９０°の関係を有することにより得られる。ａ≧Ｗの場合及び上記θが２０°未満の場合には、上述した作用効果が十分には得られない。また、上記θが９０°を超える場合は、側壁部の傾斜を利用した上記矯正効果が得られない。なお、θが９０°を超える場合でも、上記リブ収容凹部を設けることによる変形防止効果が得られる場合はある。
【００１６】
また、上記コイニング型は、上記リブ間隔規制手段として、上記リブに当接する部分に、算術平均粗さ（Ｒａ）が５０〜１０００μｍの高粗度面を設けてあることも好ましい（請求項６）。この場合には、冷間コイニング工程の際に、リブ先端面が上記高粗度面と高い摩擦力で当接し、リブの変形を十分に抑制することができる。上記算術平均粗さ（Ｒａ）が５０μｍ未満の場合には、摩擦力向上効果が十分ではなく、一方、１０００μｍを超える場合には、コイニング後の表面粗さが大きくなり、疲労強度が低下するという問題がある。
【００１７】
また、上記コイニング型は、上記リブ間隔規制手段として、上記リブに当接する部分に、深さ０．０５ｍｍ以上、幅１ｍｍ以下の複数の細溝を、間隔１ｍｍ以下の間隔で設けた凸凹面部を設けてあることも好ましい（請求項７）。この場合にも、冷間コイニング工程の際に、リブ先端面が上記高粗度面と高い摩擦力で当接し、リブの変形を十分に抑制することができる。上記細溝の深さが０．０５ｍｍ未満の場合には、摩擦力向上効果が必ずしも十分ではない。また、上記細溝の幅が１ｍｍを超える場合には摩擦力向上効果が必ずしも十分ではないという問題がある。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
本発明の実施例に係るコンロッドの製造方法につき、図１〜図６を用いて説明する。
本例では、図１に示すごとく、大端部１１と小端部１２とこれらを繋ぐ断面略Ｈ型のコラム部１３とを有するコンロッド１を製造する。コラム部１３は、同図に示すごとく、両側に配されたリブ１３１と、これらを繋ぐ幹部１３０とより構成される断面略Ｈ型である。
本例の製造方法は、図２に示すごとく、熱間鍛造工程Ｓ１、バリ抜き工程Ｓ２、ショットブラスト工程Ｓ３、及び冷間コイニング工程Ｓ４を含むものである。なお、ショットブラスト工程Ｓ３は、省略することも可能である。
【００１９】
まず、図３に示すごとく、上記熱間鍛造工程Ｓ１は、素材に熱間鍛造を施して、大端部１１と小端部１２とこれらを繋ぐ断面略Ｈ型のコラム部１３とを有すると共に外周部にバリ２を備えたコンロッド１を成形する工程である。
次に行うバリ抜き工程Ｓ２では、図４（ａ）に示すごとく、抜き穴５０を有すると共にその周囲にバリ切断刃５１を備えた抜き型５を用い、抜き型５の抜き穴５０にコンロッド１を挿入してバリ２をバリ切断刃５１に当接させる。次いで、図４（ｂ）に示すごとく、加圧型４によってコンロッド１を押圧してバリ２をバリ切断刃５１に押しつけることにより、バリ２の切除を行う。なお、加圧型４は、バリ２を押さえるバリ押さえ部４１をスプリング４２を介して有している。
このバリ抜き工程Ｓ２を行った後、本例では酸化スケールを除去するためのショットブラスト工程Ｓ３を行い、その後、冷間コイニング工程Ｓ４を実施する。また、同図に示すごとく、冷間コイニング工程Ｓ４の後には、必要に応じて、ショットピーニング工程Ｓ５と機械加工工程Ｓ６を追加する場合もある。
【００２０】
冷間コイニング工程Ｓ４は、図５、図６に示すごとく、上記熱間鍛造工程Ｓ１によって高温になっていたコンロッド１が１００℃以下の温度に冷却された後に、コンロッド１を上下一対のコイニング型６又はにより挟持する工程である。
本例では、図５、図６に示すごとく、コラム部の長手方向中央のみを圧縮するタイプのコイニング型６と、コラム部の長手方向全長を圧縮するタイプのコイニング型７のいずれかを使用して冷間コイニング工程Ｓ４を実施する。
【００２１】
コイニング型６は、図５に示すごとく、上下一対のコイニング型６１、６２（以下、適宜、上型６１、下型６２という）を有し、コラム部１３に対しては、その長手方向中央部のみに圧縮荷重を加えるよう突出させたコラム加工部６１５、６２５を設けた基本構造を有している。
一方、コイニング型７は、図６に示すごとく、上下一対のコイニング型７１、７２（以下、適宜、上型７１、下型７２という）を有し、コラム部１３に対しては、その長手方向ほぼ全長に圧縮荷重を加えるよう突出させたコラム加工部７１５、７２５を設けた基本構造を有している。これらは、得ようとするコンロッドの使用に応じて選択する。
【００２２】
ただし、本例のコイニング型６（７）としては、図７に示すごとく、いずれも挟持される上記コラム部１３における左右一対のリブ１３１の間隔を適正範囲に規制するリブ間隔規制手段８を上記コラム加工部６１５（７１５）、６２５（７２５）に設けたコイニング型を用いる。
本例では、同図に示すごとく、上記リブ間隔規制手段として、リブ１３１に当接する部分を窪ませたリブ収容凹部８１を設けた。
【００２３】
上記リブ収容凹部８１は、同図に示すごとく、上型６１（７１）のコラム加工部６１５（７１５）と下型６２（７２）のコラム加工部６２５（７２５）の両方にそれぞれ設けてあり、それぞれが左右一対の２つのリブ１３１を収容可能な大きな１つの窪みを有する構造としてある。
【００２４】
また、リブ収容凹部８１の幅寸法Ｅは、コンロッド１の全体幅Ｇに対して、Ｇ＜Ｅ＜Ｇ＋１（ｍｍ）の範囲に収まるように設定した。ここで、コンロッド１の全体幅Ｇは、同図に示すごとく、最も幅寸法の大きい厚み方向中央部の幅寸法とした。また、リブ収容凹部８１は、底部から離れるほど広くなるように側壁部分に傾斜をつけているので、最も幅寸法の大きい開口端部分の幅寸法とした。
【００２５】
また、リブ収容凹部８１の深さＸは、幹部１３０の厚みの半分Ａと、コラム部の厚みの半分Ｂと、いわゆる押し込み量（冷間コイニングによって減少させる厚み）Ｃとの関係において、Ｘ＜Ｂ−Ａ−Ｃ／２の関係にあるように設定した。また、この深さＸにおいて重要なことは、Ｘ≧１ｍｍとすることである。Ｘが１ｍｍ未満の場合には、上記リブ収容凹部を設けることによる作用効果が十分に得られないおそれがある。
以上のような幅寸法は、コンロッド１の寸法とその要求される寸法精度によって変更することができる。
【００２６】
このような構成のコイニング型６（７）を用いて冷間コイニング工程Ｓ４を行うことにより、冷間コイニング工程でのリブの変形を防止することができる。すなわち、冷間コイニング工程Ｓ４においてリブ１３１に圧縮応力が付与され、左右一対のリブ１３１が広がる方向に変形しようとしても、上記リブ間隔規制手段８としてのリブ収容凹部８１の側壁が１３１の変形を阻止することができる。
それ故、本例の製造方法を用いれば、コラム部１３の断面形状の対称性に優れ、座屈強度の高いコンロッド１を得ることができる。
【００２７】
（実施例２）
本例では、図８に示すごとく、実施例１におけるコイニング型６（７）のリブ間隔規制手段８の構成を変更した例である。
すなわち、同図に示すごとく、本例で用いるコイニング型６（７）は、基本構成は実施例１と同様とした（図５、図６参照）が、上型６１（７１）のコラム加工部６１５（７１５）にはリブ間隔規制手段８を設けずに、下型６２（７２）のコラム加工部６２５（７２５）のみにリブ間隔規制手段８としてのリブ収容凹部８２を設けた。これは、前述した図４に示す方向でバリ抜きを行った場合、特に下側の一対のリブが広がる方向に歪みが生じやすいことから、冷間コイニング工程Ｓ４においては、特に下側の一対のリブのみに対してリブ間隔規制手段を設けたものである。
【００２８】
上記リブ収容凹部８２は、下側の左右一対のリブ１３１に対して設けた。つまり、左右一対の２つのリブ１３１がそれぞれ挿入されるよう、２つのリブ収容凹部８２を設けた。実際には、実施例１の広幅のリブ収容凹部８１の中央に突起部８１５を設けることによって、上記２つのリブ収容凹部８２を形成してある。
上記突起部８１５の幅寸法Ｄは、幹部１３０の直線部分の寸法Ｆとの関係において、Ｆ−１（ｍｍ）＜Ｄ＜Ｆとなるように設定した。
【００２９】
本例の場合には、冷間コイニング工程Ｓ４を施す際に、図８における下側に位置する一対のリブ１３１が外側に変形増大するいことを防止することができる。その他は実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００３０】
（実施例３）
本例は、図９に示すごとく、実施例１、２と同様にリブ間隔規制手段８としてリブ収容凹部８３を設けた例であるが、そのリブ収容凹部８３を各リブ１３１ごとに設け、かつ、その断面形状を円弧状とした例である。
すなわち、同図に示すごとく、本例で用いるコイニング型６（７）は、基本構成は実施例１と同様とした（図５、図６参照）が、上型６１（７１）のコラム加工部６１５（７１５）と、下型６２（７２）のコラム加工部６２５（７２５）の両方に、それぞれ円弧状の窪みよりなるリブ収容凹部８３を設けた。
また、すべてのリブ収容凹部８３の円弧状の曲率半径ｒは、各リブ１３１のリブ先端から（ｈ０−ｈ１）／２内側の幅寸法Ｗとの関係において、Ｗ／２＜ｒ≦Ｗ／０．６８の関係を満たすように設定した。
【００３１】
本例の場合には、冷間コイニング工程Ｓ４を施す際に、上記リブ収容凹部８３の円弧状の形状に沿って、リブ１３１の先端を所望の位置へ導くセンターリング効果を発揮させることができる。そのため、前工程のバリ抜き工程においてコラム間隔が広がるあるいは縮まる変形が生じていた場合に、これを修正する効果を発揮させることができる。その他は実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
（実施例４）
本例は、図１０に示すごとく、実施例１、２と同様にリブ間隔規制手段８としてリブ収容凹部８４を設けた例であるが、そのリブ収容凹部８４を各リブ１３１ごとに設け、かつ、その形状を、平面状の底部８４０と、該底部８４０の両端から斜めに広がるように立ち上がる一対の側壁部８４１とよりなる構造とした例である。
【００３３】
すなわち、同図に示すごとく、本例で用いるコイニング型６（７）は、基本構成は実施例１と同様とした（図５、図６参照）が、上型６１（７１）のコラム加工部６１５（７１５）と、下型６２（７２）のコラム加工部６２５（７２５）の両方に、それぞれ上記特殊な構造のリブ収容凹部８４を設けた。
【００３４】
上記リブ収容凹部８４は、図１０に示すごとく、底部８４０の幅寸法ａ、リブ１３１のリブ先端から（ｈ０−ｈ１）／２内側のリブ幅Ｗ、側壁部８４１と底部８４０とのなす角度θは、ａ＜Ｗ、２０°≦θ＜９０°の関係とした。
【００３５】
本例の場合には、冷間コイニング工程Ｓ４を施す際に、上記リブ収容凹部８４の傾斜した側壁８４１に沿って、リブ１３１の先端を所望の位置へ導くことができる。そのため、前工程のバリ抜き工程においてコラム間隔が広がるあるいは縮まる変形が生じていた場合に、これを修正する効果を発揮させることができる。その他は実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
（実施例５）
本例は、図１１に示すごとく、リブ間隔規制手段８として、リブ１３１が当接する部分に、高粗度面８５を設けた。そして、実施例１〜４に示したようなリブ収容凹部は設けなかった。
すなわち、同図に示すごとく、本例で用いるコイニング型６（７）は、基本構成は実施例１と同様とした（図５、図６参照）が、上型６１（７１）のコラム加工部６１５（７１５）と、下型６２（７２）のコラム加工部６２５（７２５）の両方に、算術平均粗さ（Ｒａ）が５０〜１０００μｍの高粗度面８５を、リブ１３１が当接する部分すべてに設けた。
【００３７】
本例の場合には、冷間コイニング工程Ｓ４を施す際に、上記高粗度面８５の存在によって、リブ１３１と各コイニング型６（７）のコラム加工部６１５（７１５）、６２５（７２５）との間に高い摩擦力が生じ、これによってリブ１３１の変形を防止することができる。その他は実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００３８】
（実施例６）
本例は、図１２に示すごとく、リブ間隔規制手段８として、リブ１３１が当接する部分に、凹凸面部８６を設けた例である。そして、実施例１〜４に示したようなリブ収容凹部は設けなかった。
すなわち、同図に示すごとく、本例で用いるコイニング型６（７）は、基本構成は実施例１と同様とした（図５、図６参照）が、上型６１（７１）のコラム加工部６１５（７１５）と、下型６２（７２）のコラム加工部６２５（７２５）の両方に、深さＨが０．０５ｍｍ以上、幅Ｗ１が１ｍｍ以下の複数の細溝８６１を、間隔Ｗ２が１ｍｍ以下の間隔で設けた凸凹面部８６を、リブ１３１が当接する部分すべてに設けた。
【００３９】
本例の場合には、冷間コイニング工程Ｓ４を施す際に、上記凹凸面部８６の存在によって、リブ１３１と各コイニング型６（７）のコラム加工部６１５（７１５）、６２５（７２５）との間に高い摩擦力が生じ、これによってリブ１３１の変形を防止することができる。その他は実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００４０】
（実施例７）
本例では、実施例１、２の作用効果を明確にするために、複数種類の条件（試験Ｎｏ．１−１〜１−１０）によってコンロッドを作製し、その変形状態および座屈強度を評価した。
本例では、素材として、Ｓ５５Ｃ（０．５５％Ｃ−０．２５％Ｓｉ−０．７５％Ｍｎ）鋼を用い、基本的に上述した実施例１と同様の製造工程を実施した（図２）。
すなわち、熱間鍛造工程Ｓ１は、上記素材を１２５０℃に加熱し、熱間鍛造を施して大端部１１、小端部１２、及びコラム部１３を形成した。次いで、バリ抜き工程Ｓ２を実施し、その後、ショットブラスト工程Ｓ３を実施した。
【００４１】
そして、最終工程としての冷間コイニング工程Ｓ４は、複数種類のコイニング型を用いて実施した。また、加工率の条件も複数の条件を採用した。
コイニング型としては、表１に示すごとく、リブ間隔規制手段として３種類のタイプを採用した。
【００４２】
１Ａ型は、前述した図７に示すような上下両方の型にそれぞれ１つのリブ収容凹部８１を設けたタイプである。そして、各部の寸法は、Ｅ＝２５ｍｍ、Ｘ＝２．５ｍｍとした。なお、本例の冷間コイニング工程前のコンロッドの各部の寸法は、すべて、Ａ＝３．５ｍｍ、Ｂ＝８．５ｍｍ、Ｆ＝５ｍｍ、Ｇ＝２４ｍｍである。
【００４３】
１Ｂ型は、前述した図８に示すような、下型のみに、各リブを収容する２つのリブ収容凹部８２を設けたタイプである。各部の寸法は、Ｄ＝４ｍｍ、Ｅ＝２５ｍｍ、Ｘ＝２．５ｍｍである。
１Ｃ型も、下型のみに、各リブを収容する２つのリブ収容凹部８２を設けたタイプである。各部の寸法は、Ｄ＝４ｍｍ、Ｅ＝２６ｍｍ、Ｘ＝２．５ｍｍである。
【００４４】
表１におけるリブ間隔規制手段の種類の欄に「無し」とあるタイプは、従来と同様に平面状の押圧面を有するコイニング型である。
また、押し位置に「コラム全体」とあるものは、前述した図６に示したような、コラム加工部７１５、７２５がコラムのほぼ全長に対応して形成されたコイニング型７を用いた例である。一方、押し位置に「コラム中央」とあるものは、前述した図５に示したような、コラム加工部６１５、６２５がコラムの長手方向中央のみに対応して形成されたコイニング型６を用いた例である。
また、加工度としては、５％、１５％、２５％のいずれかとした。加工度の定義は、後述する実施例９と同様である。
【００４５】
冷間コイニング工程Ｓ４を上述した条件で行って得られた１０種類のコンロッドについて、まず、その変形状態を評価した。変形状態は、図１３に示すごとく、「ハ」字状となった状態を、両側のリブ１３１の傾きを示す中心線１３９のなす角度αによって評価することとした（後述の実施例も同様である）。
また、得られた１０種類のコンロッドについて、座屈試験を行い、０．２％耐力を測定した。
これらの結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2006312980.tif 000003
【００４７】
得られた結果は、冷間コイニングの加工率の条件ごとに評価することができる。加工率が同じもの同士で比較すると、１Ａ型、１Ｂ型、１Ｃ型のリブ間隔規制手段を備えたコイニング型を用いた場合には、リブ間隔規制手段を全く有していない場合（試験Ｎｏ．８〜１０）よりも変形量が少なく、座屈強度も高かった。
また、リブ間隔規制手段を設けていても、上記寸法Ｅがコンロッドの全幅Ｇ＋１ｍｍよりも大きい１Ｃ型の場合に最も効果が少ないことがわかる。これは、リブがある程度進むまで変形防止効果が働かないためであると考えられる。
【００４８】
（実施例８）
本例では、実施例５、６の作用効果を明確にするために、複数種類の条件（試験Ｎｏ．２−１〜２−１３）によってコンロッドを作製し、その変形状態および座屈強度を評価した。
熱間鍛造工程Ｓ１、バリ抜き工程Ｓ２、及びショットブラスト工程Ｓ３は実施例７と同様とした。そして、最終工程としての冷間コイニング工程Ｓ４は、複数種類のコイニング型を用いて実施した。また、加工率の条件も複数の条件を採用した。
コイニング型としては、表２に示すごとく、リブ間隔規制手段として５種類のタイプを採用した。
【００４９】
２Ａ型は、前述した図１１に示すような、上下両方の型にそれぞれ高粗度面部８５を設けたタイプである。算術平均粗さＲａは５００μｍに設定した。
２Ｂ型は、前述した図１２に示すような、上下両方の型にそれぞれ凹凸面部８６を設けたタイプである。細溝８６１の深さＨは１．０ｍｍ、幅Ｗ１及び間隔Ｗ２は０．５ｍｍに設定した。
【００５０】
２Ｃ型は、前述した図１１に示すような、上下両方の型にそれぞれ高粗度面部８５を設けたタイプである。算術平均粗さＲａは３０μｍに設定した。
２Ｄ型は、前述した図１２に示すような、上下両方の型にそれぞれ凹凸面部８６を設けたタイプである。細溝８６１の深さＨは１．０ｍｍ、幅Ｗ１及び間隔Ｗ２は１．５ｍｍに設定した。
２Ｅ型は、押圧面が平面状の従来のタイプのコイニング型であり、その面粗度は、算術平均粗さＲａで５μｍであった。
その他の条件は、実施例７と同様である。
【００５１】
冷間コイニング工程Ｓ４を上述した条件で行って得られた１３種類のコンロッドについて、実施例７と同様に、変形状態及び座屈強度を評価した。
これらの結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
2006312980.tif 000004
【００５３】
得られた結果は、冷間コイニングの加工率の条件ごとに評価することができる。加工率が同じもの同士で比較すると、従来のタイプである２Ｅ型のコイニング型を用いた場合（試験Ｎｏ．２−１１〜２−１３）に比べると、２Ａ〜２Ｄ型のコイニング型を用いた場合（試験Ｎｏ．２−１〜２−１０）には、変形量が小さく、座屈強度も向上することがわかる。
【００５４】
また、高粗度面部、凹凸面部を設けた型である２Ａ〜２Ｄ型を用いた場合でも、粗さが３０μｍと小さい２Ｃ型や、１つの溝が大きくかつ溝間隔が大きい２Ｄ型を用いた場合には、変形防止効果が小さくなることがわかる。これは、このようなコイニング型との接触面における摩擦力が小さくなるためと考えられる。
【００５５】
（実施例９）
本例では、実施例３、４の作用効果を明確にするために、複数種類の条件（試験Ｎｏ．３−１〜３−１５）によってコンロッドを作製し、その変形状態および座屈強度を評価した。
熱間鍛造工程Ｓ１、バリ抜き工程Ｓ２、及びショットブラスト工程Ｓ３は実施例７と同様とした。そして、最終工程としての冷間コイニング工程Ｓ４は、複数種類のコイニング型を用いて実施した。また、加工率の条件も複数の条件を採用した。
コイニング型としては、表２に示すごとく、リブ間隔規制手段として４種類のタイプを採用した。
【００５６】
３Ａ型は、前述した図９に示すような、上下両方の型にそれぞれ断面形状が円弧状であるリブ収容凹部８３を設けたタイプである。円弧の曲率半径は、ｒ＝３ｍｍとした。
３Ｂ型は、前述した図１０に示すような、平面状の底部８４０と、底部８４０の両端から斜めに広がるように立ち上がる一対の側壁部８４１とよりなるリブ収容凹部８４を設けたタイプである。底部８４０の幅寸法ａ＝２．５ｍｍ、側壁部８４１と底部８４０とのなす角度θ＝４５°とした。
【００５７】
３Ｃ型は、前述した図９に示すような、上下両方の型にそれぞれ断面形状が円弧状であるリブ収容凹部８３を設けたタイプである。円弧の曲率半径は、ｒ＝５ｍｍとした。
３Ｄ型は、前述した図１０に示すような、平面状の底部８４０と、底部８４０の両端から斜めに広がるように立ち上がる一対の側壁部８４１とよりなるリブ収容凹部８４を設けたタイプである。底部８４０の幅寸法ａ＝２．５ｍｍ、側壁部８４１と底部８４０とのなす角度θ＝１５°とした。
【００５８】
表１におけるリブ間隔規制手段の種類の欄に「無し」とあるタイプは、実施例７と同様に、従来と同様に平面状の押圧面を有するコイニング型である。
また、本例では、冷間コイニングの加工率について、図１４を用いて説明する。
同図（ａ）に示すごとく、冷間コイニング工程を施す前のコラム部１３のリブ１３１の厚みをｈ０、同図（ｂ）に示すごとく、冷間コイニング後のコラム部１３のリブ１３１の厚みをｈ１とした場合、加工率ｋ（％）＝（（ｈ０−ｈ１）／ｈ０）×１００により表すことができる。
その他の条件は、実施例７と同様である。
【００５９】
冷間コイニング工程Ｓ４を上述した条件で行って得られた１５種類のコンロッドについて、実施例７と同様に、変形状態及び座屈強度を評価した。
これらの結果を表３に示す。また、表３には、加工前のリブ厚みｈ０及びリブ先端から（ｈ０−ｈ１）／２内側のリブ幅Ｗ（図１４（ａ））を記載した。
【００６０】
【表３】
2006312980.tif 000005
【００６１】
得られた結果は、冷間コイニングの加工率の条件ごとに評価することができる。加工率が同じもの同士で比較すると、従来のタイプのコイニング型を用いた場合（試験Ｎｏ．３−１３〜３−１５）に比べると、３Ａ〜３Ｄ型のコイニング型を用いた場合（試験Ｎｏ．３−１〜３−１５）には、変形量が小さく、座屈強度も向上することがわかる。
【００６２】
また、３Ａ〜３Ｄ型のように、リブ収容凹部を設けた型を用いた場合であっても、側壁部と底部のなす角度θや円弧の曲率半径が本発明の好ましい条件の範囲から外れている３Ｃ、３Ｄ型を用いた場合には、従来のコイニング型を用いた場合に比べて改善しているものの、その効果が小さくなることがわかる。したがって、大きな変形防止効果を得て、高い座屈強度を得るためには、収容凹部の形状を、本発明の上述した好ましい範囲内に設定した型を用いることが好ましいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施例１における、最終製品としてのコンロッドの形状を示す（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）Ａ−Ａ線矢視断面拡大図。
【図２】実施例１における、製造工程を示す説明図。
【図３】実施例１における、熱間鍛造工程直後のコンロッドの形状を示す（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）Ｂ−Ｂ線矢視断面拡大図。
【図４】実施例における、バリ抜き工程の（ａ）コンロッドを抜き型にセットした状態を示す説明図、（ｂ）バリを切除した直後の状態を示す説明図。
【図５】実施例における、冷間コイニング工程の（ａ）コンロッドを軽加工用のコイニング型にセットした状態の説明図、（ｂ）コイニング型によってコンロッドのコラム部を挟持した状態の説明図。
【図６】実施例における、冷間コイニング工程の（ａ）コンロッドを重加工用のコイニング型にセットした状態の説明図、（ｂ）コイニング型によってコンロッドのコラム部を挟持した状態の説明図。
【図７】実施例１における、リブ間隔規制手段の構成を示す説明図（図５及び図６のＣ−Ｃ線矢視断面拡大説明図）。
【図８】実施例２における、リブ間隔規制手段の構成を示す説明図（図５及び図６のＣ−Ｃ線矢視断面拡大説明図）。
【図９】実施例３における、リブ間隔規制手段の構成を示す説明図（図５及び図６のＣ−Ｃ線矢視断面拡大説明図）。
【図１０】実施例４における、リブ間隔規制手段の構成を示す説明図（図５及び図６のＣ−Ｃ線矢視断面拡大説明図）。
【図１１】実施例５における、リブ間隔規制手段の構成を示す説明図（図５及び図６のＣ−Ｃ線矢視断面拡大説明図）。
【図１２】実施例６における、リブ間隔規制手段の構成を示す説明図（図５及び図６のＣ−Ｃ線矢視断面拡大説明図）。
【図１３】実施例における、変形状態の評価方法を示す説明図。
【図１４】実施例における、（ａ）冷間コイニング工程を施す前のコラム部の断面形状を示す説明図、（ｂ）冷間コイニング工程を施した後のコラム部の断面形状を示す説明図。
【符号の説明】
【００６４】
１  コンロッド
１１  大端部
１２  小端部
１３  コラム部
１３１  リブ
２  バリ
４  加圧型
５  抜き型
５０  抜き穴
５１  バリ切断刃
６、７  コイニング型
６１５、６２５、７１５、７２５  コラム加工部
８  リブ間隔規制手段
８１  リブ収容凹部
【図１】
2006312980.tif 000006
【図２】
2006312980.tif 000007
【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】
2006312980.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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