(57)【要約】      （修正有）【課題】大小二種類の径の異なる形状部分が形成された軸部材の過転造の問題を回避する。【解決手段】大径部３２の断面形状の、溝部分３２ａに対する溝以外の部分３２ｂの面積比率が、少なくとも大径部３２の機能、加工性、位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく、具体的には、凸部分３２ｂが台形状の断面形状を成すように成形されている。よって、小径部３０及び大径部３２が同時転造される際の、大径部３２の塑性変形代が十分に確保される。その結果、大径部３２が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離がより縮まって、小径部３０の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致する領域を生み出すことができ、小径部３０及び大径部３２の同時転造が可能となる。【選択図】図１
2011224608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分が同時転造により形成された軸部材であって、大径部に複数の溝が規則的に成形され、かつ、該大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率が、少なくとも該大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形されていることを特徴とする軸部材。
【請求項２】
前記大径部が被締結部材の挿通穴に対する位置決め及び塑性変形誘導部となっており、前記小径部が被締結部材のねじ穴に螺合するねじ部となっていることを特徴とする請求項１記載の軸部材。
【請求項３】
ねじ部と、該ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを備えるボルトであって、前記位置決め及び塑性変形誘導部に、複数の溝が規則的に成形され、該溝で挟まれる凸部分が台形状の断面形状を有していることを特徴とするボルト。
【請求項４】
少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分を同時転造により成形する軸部材の製造方法であって、
大径部に、複数の溝を規則的に、かつ、該大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率を、少なくとも該大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形することを特徴とする軸部材の製造方法。
【請求項５】
小径部にねじ部を成形することを特徴とする請求項４記載の軸部材の製造方法。
【請求項６】
ねじ部と、該ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを備えるボルトの製造方法であって、前記ねじ部と同時に、前記位置決め及び塑性変形誘導部に複数の溝を規則的に、かつ、該溝で挟まれる凸部分が台形状の断面形状をなすように転造することを特徴とするボルトの製造方法。
【請求項７】
軸素材に少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分を同時成形する転造ダイスであって、
大径部転造用ダイスと小径部転造用ダイスとを含み、前記大径部転造用ダイスが、複数の溝を規則的に、かつ、該大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率を、少なくとも該大径部の機能、加工性、該大径部転造用ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形するための型形状を備えることを特徴とする転造ダイス。
【請求項８】
前記小径部転造用ダイスが、ねじ部を成形するための型形状を備えることを特徴とする請求項７記載の転造ダイス。
【請求項９】
ねじ部と、該ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを備えるボルトの転造ダイスであって、
位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイスと、ねじ部転造用ダイスとを含み、
前記位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイスが、複数の規則的な溝と、該溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状に転造するための型形状を備えることを特徴とするボルトの転造ダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトを一例とする軸部材及びそれらの製造方法並びに転造ダイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図５に示されるエンジンのコンロッド１０と、キャップ１２とを固定するためのボルトには、図６にも示されるコンロッド締結用ボルト１４（以下、単に「ボルト」ともいう。）が用いられている。このボルト１４は、頭部１６と軸部１８とから構成され、更に、軸部１８はねじ部２０と、ねじ部２０よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部２２とで構成されている。そして、ねじ部２０には、コンロッド１０のねじ穴１０ｂに対応するおねじが形成され、位置決め及び塑性変形誘導部２２には、複数の溝２２ａが規則的に成形されている。
そして、コンロッド１０及びキャップ１２の挿通穴１０ａ、１２ａに、ボルト１４が挿通され、位置決め及び塑性変形誘導部２２の溝部に挟まれた凸部分２２ｂが、コンロッド１０及びキャップ１２の挿通穴１０ａ、１２ａに対して摺接することで、コンロッド１０とキャップ１２とが正確に位置決めされながら、ねじ部２０がコンロッド１０のねじ穴１０ｂに対して正確に案内される。そして、ねじ部２０がコンロッド１０のねじ穴１０ｂに螺合することで、コンロッド１０とキャップ１２とが結合されるものである。
【０００３】
この際、ボルト１４の締め付け力の増大に伴い、位置決め及び塑性変形誘導部２２の溝部分２２ａが軸力を受けて優先的に塑性伸びすることで、ねじ部２０及びコンロッド１０のねじ穴１０ｂの塑性変形を防ぎ、コンロッド１０とキャップ１２とを安定的に固定することが可能となっている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２３０２２号公報
【特許文献２】特開２００８−０２５６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ボルトの製造には、汎用転造盤が広く用いられている。転造盤は、一対の円筒状の転造ダイスによって軸状のワークを挟持した状態で、転造ダイスを回転させながらその軸間距離Ｌを減少させることにより、軸素材に、転造ダイスの型形状を転写するものである。この際、図７に示されるように、ワークの外径寸法Ｄを、外径規格上限Ｄｍａｘと外径規格下限Ｄｍｉｎとの間に収める必要がある。一方、転造盤による加工に供されるワークの素材径は、規格上限ＷＤｍａｘから規格下限ＷＤｍｉｎまで許容されるが、いずれの場合であっても、転造ダイスの軸間距離Ｌを減少させるに従い外径寸法Ｄは減少し、ある一定の外径寸法以下まで変形すると、いわゆる「まくれ込み」等が発生する「過転造」の状態となる。そして、図７において直線で示された境界Ｔｈよりも、転造ダイスの軸間距離Ｌを減少させると、過転造の領域となってしまうことから、転造時における転造ダイスの軸間距離Ｌの調整は、図中斜線で示される領域Ｓ（外径規格下限Ｄｍｉｎと、ワークの素材径の規格上限ＷＤｍａｘ及び規格下限ＷＤｍｉｎと、境界Ｔｈとで囲まれた領域）に収まる範囲に制限される。
【０００６】
コンロッド締結用ボルト１４の製造にも、同様に汎用転造盤が用いられるが、この場合には、更に次のような問題がある。すなわち、コンロッド締結用ボルト１４の軸部１８には、前述のようにねじ部２０と、ねじ部２０よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部２２とを成形する必要があるが、両者を同時転造しようとすると、図８に示されるように、位置決め及び塑性変形誘導部２２（図６参照）が規格上限ＷＤ２２ｍａｘである場合の過転造を防止する領域Ｓ２２（外径規格下限Ｄ２２ｍｉｎと、ワークの位置決め及び塑性変形誘導部２２の、素材径の規格上限ＷＤ２２ｍａｘと、境界Ｔｈ２２とで囲まれた領域）に収めるための、転造ダイスの軸間距離ΔＬ２２と、ねじ部２０が規格下限ＷＤ２０ｍｉｎである場合の過転造を防止する領域Ｓ２０（外径規格下限Ｄ２０ｍｉｎと、ねじ部２０の、素材径の規格下限ＷＤ２０ｍｉｎと、境界Ｔｈ２０とで囲まれた領域）に収めるための、転造ダイスの軸間距離ΔＬ２０とが、全く一致しないＮＧ領域が生じる場合がある。
【０００７】
このような場合には、ねじ部２０に必要な精度のおねじを成形するために必要な、転造ダイスの軸間距離ΔＬ２０にて転造を実施すると、位置決め及び塑性変形誘導部２２は、確実に過転造領域に突入してしまい、結局のところ、ねじ部２０と、位置決め及び塑性変形誘導部２２との同時転造が不可能となる。
一方、ねじ部２０と位置決め及び塑性変形誘導部２２とを別工程で転造すれば、各部に適した転造ダイスの軸間距離を実現することが可能であり、上記過転造の問題は生じないが、当然に工数増大に起因する製造コストの上昇を来たすこととなる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンロッド締結用ボルトを一例とする、少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分が形成された軸部材の転造に際し、高精度の製品を同時転造することを可能としつつ、過転造の問題を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【００１０】
（１）少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分が同時転造により形成された軸部材であって、大径部に複数の溝が規則的に成形され、かつ、該大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率が、少なくとも該大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形されている軸部材（請求項１）。
本項に記載の軸部材は、大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率が、少なくとも大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形されていることで、少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分が、同時転造される際の、大径部の塑性変形代が十分に確保される。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離が縮まり、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致することとなって、径の異なる形状部分の同時転造が可能となる。
【００１１】
（２）上記（１）項において、前記大径部の該溝で挟まれる凸部分が台形状の断面形状を有している軸部材。
本項に記載の軸部材は、大径部の溝で挟まれる凸部分が台形状の断面形状を有していることから、小径部と共に大径部が同時転造される際の、大径部の塑性変形代が十分に確保される。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離が縮まり、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致することとなって、径の異なる形状部分の同時転造が可能となる。
【００１２】
（３）上記（１）、（２）項において、前記大径部が被締結部材の挿通穴に対する位置決め及び塑性変形誘導部となっており、前記小径部が被締結部材のねじ穴に螺合するねじ部となっている軸部材（請求項２）。
本項に記載の軸部材は、要するに、被締結部材の挿通穴に対する位置決め及び塑性変形誘導部と、ねじ部とを備えるボルトである。
【００１３】
（４）ねじ部と、該ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを備えるボルトであって、前記位置決め及び塑性変形誘導部に、複数の溝が規則的に成形され、該溝で挟まれる凸部分が台形状の断面形状を有しているボルト（請求項３）。
本項に記載のボルトは、ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部に、複数の溝が規則的に成形されていることから、位置決め及び塑性変形誘導部が、位置決め及び塑性変形誘導部の溝部分が軸力を受けて優先的に塑性伸びすることで、ねじ部の塑性変形が防止されるものである。しかも、位置決め及び塑性変形誘導部の、溝で挟まれる凸部分が台形状の断面形状を有していることから、ねじ部と大きな位置決め及び塑性変形誘導部とが同時転造される際の、大径部の塑性変形代が十分に確保される。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離が縮まり、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致することとなって、径の異なる形状部分の同時転造が可能となる。
【００１４】
（５）上記（１）から（４）項において、前記大径部の溝部分は、前記大径部の軸方向と直行する方向に環状をなし、又は、前記大径部の軸方向と平行なスプライン状をなし、若しくは、螺旋状に形成され、更には、溝部分が連続的ないし断続的に形成されている軸部材又はボルト。
すなわち、本項に記載の軸部材又はボルトの、大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわないかぎり、大径部の溝部分は、転造ダイスによる転造が可能な形状であれば任意の形態を採ることが可能である。
【００１５】
（６）少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分を同時転造により成形する軸部材の製造方法であって、大径部に、複数の溝を規則的に、かつ、該大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率を、少なくとも該大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形する軸部材の製造方法（請求項４）。
本項に記載の軸部材の製造方法は、大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率を、少なくとも大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形することで、少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分を、同時転造する際の、大径部の塑性変形代を十分に確保するものである。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離を縮めることが可能となり、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致して、径の異なる形状部分の同時転造を可能とするものである。
【００１６】
（７）上記（６）項において、前記大径部の該溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状に成形する軸部材の製造方法。
本項に記載の軸部材の製造方法は、大径部の溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状に成形することから、小径部と共に大径部を同時転造する際の、大径部の塑性変形代を十分に確保することができる。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離を縮め、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致して、径の異なる形状部分の同時転造を可能とするものである。
【００１７】
（８）上記（６）、（７）項において、小径部にねじ部を成形することを特徴とする軸部材の製造方法（請求項５）。
本項に記載の軸部材の製造方法は、要するに、被締結部材の挿通穴に対する位置決め及び塑性変形誘導部と、ねじ部とを備えるボルトを製造するものである。
【００１８】
（９）ねじ部と、該ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを備えるボルトの製造方法であって、前記ねじ部と同時に、前記位置決め及び塑性変形誘導部に複数の溝を規則的に、かつ、該溝で挟まれる凸部分が台形状の断面形状をなすように転造するボルトの製造方法（請求項６）。
本項に記載のボルトの製造方法は、ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部に、複数の溝を規則的に成形することから、位置決め及び塑性変形誘導部が、位置決め及び塑性変形誘導部の溝部分が軸力を受けて優先的に塑性伸びすることで、ねじ部の塑性変形を防止するものとなる。しかも、位置決め及び塑性変形誘導部の、溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状をなすように転造することにより、ねじ部と大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを同時転造する際の、大径部の塑性変形代を十分に確保するものである。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離を縮め、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致して、径の異なる形状部分の同時転造を可能とするものである。
【００１９】
（１０）上記（６）から（９）項において、前記大径部の溝部分を、前記大径部の軸方向と直行する方向に環状に、又は、前記大径部の軸方向と平行なスプライン状に、若しくは、螺旋状に形成し、更には、溝部分が連続的ないし断続的に形成する軸部材又はボルトの製造方法。
すなわち、本項に記載の軸部材又はボルトの製造方法では、大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわないかぎり、大径部の溝部分を、転造ダイスによる転造が可能な形状であれば任意の形態に成形するものである。
【００２０】
（１１）軸素材に少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分を同時成形する転造ダイスであって、大径部転造用ダイスと小径部転造用ダイスとを含み、前記大径部転造用ダイスが、複数の溝を規則的に、かつ、該大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率を、少なくとも該大径部の機能、加工性、該大径部転造用ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形するための型形状を備えることを特徴とする転造ダイス（請求項７）。
本項に記載の転造ダイスは、その型形状によって、大径部の断面形状の、溝部分に対する溝以外の部分の面積比率を、少なくとも大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形することで、軸素材に少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分を同時転造する際の、大径部の塑性変形代が十分に確保される。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離を縮めることが可能となり、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致することとなって、径の異なる形状部分の同時転造が可能となる。
【００２１】
（１２）上記（１１）項において、前記大径部の該溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状に成形するための型形状を有する転造ダイス。
本項に記載の転造ダイスは、その型形状により、大径部の溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状に成形することから、小径部と共に大径部を同時転造する際の、大径部の塑性変形代が十分に確保される。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離を縮め、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致することとなって、径の異なる形状部分の同時転造が可能となる。
【００２２】
（１３）上記（１１）、（１２）項において、前記小径部転造用ダイスが、ねじ部を成形するための型形状を備えることを特徴とする請求項７記載の転造ダイス（請求項８）。
本項に記載の転造ダイスは、要するに、被締結部材の挿通穴に対する位置決め及び塑性変形誘導部と、ねじ部とを備えるボルトを転造するものである。
【００２３】
（１４）ねじ部と、該ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを備えるボルトの転造ダイスであって、位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイスと、ねじ部転造用ダイスとを含み、前記位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイスが、複数の規則的な溝と、該溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状に転造するための型形状を備えることを特徴とするボルトの転造ダイス（請求項９）。
本項に記載のボルトの転造ダイスは、その型形状により、ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部に、複数の溝を規則的に成形することから、位置決め及び塑性変形誘導部が、位置決め及び塑性変形誘導部の溝部分が軸力を受けて優先的に塑性伸びすることで、ねじ部の塑性変形を防止するものとなる。しかも、位置決め及び塑性変形誘導部の、溝で挟まれる凸部分を台形状の断面形状をなすように転造することにより、ねじ部と大きな位置決め及び塑性変形誘導部とを同時転造する際の、大径部の塑性変形代が十分に確保される。その結果、大径部が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離が縮まり、小径部の転造に必要な転造ダイスの軸間距離と一致することとなって、径の異なる形状部分の同時転造が可能となる。
【００２４】
（１５）上記（１１）から（１４）項において、前記大径部の溝部分を、前記大径部の軸方向と直行する方向に環状に、又は、前記大径部の軸方向と平行なスプライン状に、若しくは、螺旋状に形成し、更には、溝部分が連続的ないし断続的に形成する型形状を有する軸部材又はボルトの転造ダイス。
すなわち、本項に記載の転造ダイスは、大径部の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわないかぎり、大径部の溝部分を、転造ダイスによる転造が可能な形状であれば任意の形態に成形する型形状を有するものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明はこのように構成したので、コンロッド締結用ボルトを一例とする、少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分が形成された軸部材の転造に際し、高精度の製品を同時転造することを可能としつつ、過転造の問題を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係るボルトの形状的特長を示すものであり、（ａ）はボルト（素材）の側面図、（ｂ）はボルト（完成品）の側面図、（ｃ）はボルトの位置決め及び塑性変形誘導部の転造過程における素材変形の様子を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るボルトの転造ダイスと、それを用いた転造工程を示す模式図であり、（ａ）は転造前を、（ｂ）は転造後を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るボルトの転造ダイスの単体図であり、（ａ）は、位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイスの平面模式図、（ｂ）は（ａ）の側面模式図、（ｂ）は、ねじ部転造用ダイスの平面模式図、（ｄ）は（ｃ）の側面模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るコンロッド締結用ボルトを転造する際の、位置決め及び塑性変形誘導部に過転造が生じない、転造ダイスの軸間距離を示す説明図である。
【図５】エンジンのコンロッドの模式図である。
【図６】（ａ）は、図５に示されるコンロッドの、コンロッド締結用ボルトが挿通される部分の断面図であり、（ｂ）は、従来のコンロッド締結用ボルトの単体図、及び、位置決め及び塑性変形誘導部の拡大図である。
【図７】従来のボルトを転造する際の、ワークに過転造が生じない、転造ダイスの軸間距離を示す説明図である。
【図８】従来のコンロッド締結用ボルトを転造する際の、ねじ部と、該ねじ部よりも最大径の大きな位置決め及び塑性変形誘導部との各々に、過転造が生じない転造ダイスの軸間距離を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係るコンロッド締結用ボルト２４は、図１（ａ）に示されるように、頭部２６と一定径の軸部２８とからなる軸素材Ｗから、図１（ｂ）に示されるように、大小二種類の径の異なる形状部分３０、３２が、同時転造により形成されたものである。ここで、小径部３０は、被締結部材であるコンロッド１０のねじ穴１０ｂ（図６（ａ）参照）に螺合するねじ部であり、大径部３２は、被締結部材であるコンロッド１０及びキャップ１２の挿通穴１０ａ、１２ａ（図６（ａ）参照）に対する位置決め及び塑性変形誘導部となっている。そして、大径部３２には複数の溝３２ａが規則的に成形され、かつ、大径部３２の断面形状の、溝部分３２ａに対する溝以外の部分（凸部分）３２ｂの面積比率が、少なくとも大径部３２の機能、加工性、転造ダイスの強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく成形されたものであり。より具体的には、図１（ｃ）にも示されるように、大径部３２の溝部分３２ａで挟まれる凸部分３２ｂが、台形状の断面形状を有するように成形されたものである。
【００２８】
この、コンロッド締結用ボルト２４の転造に用いられるダイスは、図２、図３に示されるねじ部転造用ダイス３４と、位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイス３６とからなり、これらが同軸上に重ねられ、汎用転造盤にセットされて軸素材Ｗに対する転造が行われる。位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイス３６は、その外周部に、図１（ｃ）に示されるような、凸部分３２ｂを台形状の断面形状に転造するための台形状断面を有する環状溝部３６ｂが、溝部分３２ａを成形するための環状凸部３６ａと交互に形成されている。
【００２９】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
すなわち、本発明の実施の形態に係るコンロッド締結用ボルト２４は、大径部３２の断面形状の、溝部分３２ａに対する溝以外の部分３２ｂの面積比率が、少なくとも大径部３２の機能、加工性、位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイス３６の強度を損なわない範囲で、可能な限り大きく、具体的には、凸部分３２ｂが台形状の断面形状を成すように成形されていることから、小径部３０及び大径部３２が同時転造される際の、大径部３２の塑性変形代が十分に確保されることとなる。
【００３０】
この、大径部３２の塑性変形代の増大効果について、図１（ｃ）を参照しながら説明する。すなわち、小径部３０及び大径部３２を同時転造する際に、図１（ｃ）に符号Ｐ１で示される転造開始時点から、転造ダイス３４、３６の軸間距離の減少と共に、符号Ｐ２に示されるように、軸素材Ｗの軸部に環状の凹凸が形成されていく。そして、符号Ｐ３で示されるように、凸部分３２ｂが塑性変形誘導部転造用ダイス３６の環状溝部３６ｂの底面に当接した状態で、大径部３２の外径精度が確保される。なお、この時点における大径部３２の凸部分３２ｂの形状は、従来のコンロッド締結用ボルト１４の、位置決め及び塑性変形誘導部２２の凸部分２２ｂ（図６（ｂ）参照）と同様に、断面形状が凸状をなしている（その断面積は、台形状に比べて小さい）。
【００３１】
この状態から、更に、転造ダイス３４、３６の軸間距離を減少させると、符号Ｐ４に示されるように、凸部分３２ｂが塑性変形誘導部転造用ダイス３６の環状溝部３６ｂを埋めて、台形状の断面形状となるまでの間、大径部３２の塑性変形代が確保されることとなる。この、符号Ｐ３からＰ４の時点に至るまでの、転造ダイス３４、３６の軸間距離の減少幅が、図４に符号Ｌｉで示されている。
したがって、従来の、コンロッド締結用ボルト１４の、位置決め及び塑性変形誘導部２２の凸部分２２ｂ（図６（ｂ）参照）を成形する際に過転造が生じない転造ダイスの軸間距離ΔＬ２２に対し、本発明の実施の形態に係るコンロッド締結用ボルト２４の、大径部３２の凸部分３２ｂを成形する際に過転造が生じない転造ダイスの軸間距離ΔＬ３２は、ΔＬ２２とＬｉとを加えた距離となり、大径部３２が過転造領域に突入する転造ダイスの軸間距離がより縮まって、小径部３０の転造に必要な転造ダイスの軸間距離ΔＬ３０と一致するＯＫ領域を生み出すことができる。従って、小径部３０及び大径部３２の同時転造が可能となる。なお、図４の各符号は、図７、図８の各符号と同様の意味を有しており、詳しい説明を省略する。
【００３２】
ところで、本発明の実施の形態では、大径部３２の溝部分３２ｂは、大径部３２の軸方向と直行する方向に環状をなしているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、例えば、溝部分３２ｂが、大径部３２の軸方向と平行なスプライン状をなし、若しくは、螺旋状に形成され、更には、溝部分３２ｂが断続的に形成されたものであっても良い。すなわち、大径部３２の機能、加工性や、位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイス３６の強度を損なうことなく、位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイス３６による転造が可能な形状であれば、大径部３２の溝部分３２ｂは、任意の形態を採ることが可能である。
更に、本発明の実施の形態では、小径部３０をねじ部と、大径部３２を位置決め及び塑性変形誘導部とした、コンロッド締結用ボルト２４を例示して説明したが、その他にも、少なくとも大小二種類の径の異なる形状部分が形成された軸部材の転造に際しても、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０：コンロッド、１０ａ：挿通穴、１０ｂ：ねじ穴、１２：キャップ、１２ａ：挿通穴、２４：コンロッド締結用ボルト、２６：頭部、２８：軸部、３０：ねじ部、３２：位置決め及び塑性変形誘導部、３２ａ：溝部分、３２ｂ：凸部分、３４：ねじ部転造用ダイス、３６：位置決め及び塑性変形誘導部転造用ダイス、３６ａ：環状凸部、３６ｂ：環状溝部
【図１】
2011224608.tif 000003
【図２】
2011224608.tif 000004
【図３】
2011224608.tif 000005
【図４】
2011224608.tif 000006
【図５】
2011224608.tif 000007
【図６】
2011224608.tif 000008
【図７】
2011224608.tif 000009
【図８】
2011224608.tif 000010