(57)【要約】【解決手段】粉末冶金工程により単一体に成形されたコンロッド３００は、非均質構造を提供している。コンロッドは、ピストン側端部３０４、クランクシャフト側端部３０２、及び相互接続用胴部３０６を有している。ピストン側端部３０４、クランクシャフト側端部３０２、及び相互接続用胴部３０６は、構造材料で形成されている。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末冶金工程で単一体に成形された非均質構造体を備えているコンロッドであって、
前記構造体は、ピストン側端部と、クランクシャフト側端部と、相互接続用胴部とを有し、
前記ピストン側端部と、前記クランクシャフト側端部と、前記相互接続用胴部とは、構造材料で形成され、
前記ピストン端部は、リストピンを受け入れるための小さいアイを有し、
前記小さいアイは、前記構造材料と一体に成形された第２材料を備えている、
ことを特徴とする、コンロッド。
【請求項２】
前記クランクシャフト側端部は、クランクピンを受け入れるための大きいアイを有し、
前記大きいアイは、前記構造材料形成過程と一体に成形された第３材料を備えている、
請求項１に記載のコンロッド。
【請求項３】
前記第２材料と前記第３材料は、異なる粉末金属である、
請求項２に記載のコンロッド。
【請求項４】
前記構造の別個の位置に異なる特性を提供する少なくとも２つの異なる金属成分を用いた粉末冶金工程で単一体に成形された非均質構造を備えている、
ことを特徴とするコンロッド。
【請求項５】
前記少なくとも２つの異なる金属成分の第１の成分は、前記コンロッドの一方の端に形成された小さいアイの支持面であって、リストピンと係合可能である支持面の少なくとも一部を少なくとも部分的には構成して、
請求項４に記載のコンロッド。
【請求項６】
前記少なくとも２つの異なる金属成分の第１の成分は、前記コンロッドの一方の端に形成された大きいアイの支持面であって、クランクピンと係合可能である支持面の少なくとも一部を少なくとも部分的には構成している、
請求項４に記載のコンロッド。
【請求項７】
ピストン側端部と、クランクシャフト側端部と、相互接続用胴部とは、前記少なくとも２つの異なる金属成分の一方から形成されている、
請求項４に記載のコンロッド。
【請求項８】
非均質なコンロッドを成形するために、少なくとも２つの異なる金属成分に対して粉末冶金工程を実行する段階を含んでいる、
コンロッドを成形する方法。
【請求項９】
前記少なくとも２つの異なる金属成分の選択的な相対堆積により、前記ロッドの別個の位置に異なる特性を提供する段階を更に含んでいる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの異なる金属成分の第１の成分によって、小さいアイの支持面であって、リストピンと係合可能である支持面の少なくとも一部を一体に形成する段階を更に含んでいる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも２つの異なる金属成分の第２の成分によって、大きいアイの支持面であって、クランクピンと係合可能である支持面の少なくとも一部を一体に形成する段階を更に含んでいる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも２つの異なる金属成分の第１の成分によって、小さいアイの支持面であって、リストピンと係合可能である支持面の少なくとも一部を一体に形成する段階と、
前記少なくとも２つの異なる金属成分の第２の成分によって、大きいアイの支持面であって、クランクピンと係合可能である支持面の少なくとも一部を一体に形成する段階と、を更に含み、
前記少なくとも２つの異なる金属成分の前記第１の成分と前記第２の成分は、同一の金属成分ではない、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
ピストン側端部と、クランクシャフト側端部と、相互接続用胴部とを、前記少なくとも２つの異なる金属成分の少なくとも一方の成分によって一体に形成する段階を更に含んでいる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
成形型の第１部分に第１金属粉末を充填する段階と、
成形型の第２部分に第２金属を充填する段階と、
前記成形型の中の前記金属粉末に圧力を加える段階と、
前記成形型の中の前記金属粉末を焼結する段階と、を更に含んでいる、
請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末冶金で成形されたコンポーネントに関し、より詳細には、粉末冶金でコンポーネントを成形するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金は、エンジンなどに用いられる高品質のコンポーネントを製造するために使用される一般的な製造方法である。粉末冶金は、経済的であり、融通性があると共に、必要な機械加工又は二次的加工処理が他のコンポーネント成形方法よりも少なくてすむ完成部品を製造できることから、エンジンコンポーネントの製造にしばしば採用される。粉末冶金を使えば、コンポーネントを多種多様な合金、複合材、及び他の材料から成形することができ、完成したコンポーネントが望ましい特性を備えるようにすることができる。粉末冶金は、広範囲な大きさと形状の部品を製造するのに適している。また、粉末冶金では、安定した寸法と物理的特性を備えた部品を高い信頼性で製造することができるので好都合である。
【０００３】
図１は、従来の粉末冶金コンポーネントの成形工程３０の工程チャートを示している。先ず、コンポーネントを構成する金属粉末を用意する（ステップ３２）。プレス機類の磨耗を減らすために、しばしば金属粉末に潤滑剤を添加する。次いで、基材粉末を混ぜて均質な混合物を形成する（ステップ３４）。完成したものは、最終的には構成成分である金属粉末の均質な合金である。
【０００４】
次いで、成形型又は金型にこの混合粉末を充填する（ステップ３６）。金型を閉じると、形状が最終的な部品に或る程度類似している内部キャビティができる。粉末は、金型内で圧縮され（ステップ３８）いわゆる「生部品」となる。通常は室温で、例えば平方インチ当たり３０〜５０トンの圧力を掛けて締固めを行う（ステップ３８）。生部品は、「圧粉体」とも呼ばれるが、金型から押し出されたときには、次の工程に合わせた所望の大きさと形状を備えている。締固め（ステップ３８）後、生部品には以降の加工処理に備えた十分な強度が備わっている。
【０００５】
生部品を焼結工程に掛ける（ステップ４０）。焼結（ステップ４０）後の部品に対し、使用目的に従って各種二次加工を施し（ステップ４２）、完成部品が出来上がる（ステップ４４）。
【０００６】
一般に、焼結（ステップ４０）は、生部品を、例えばその構成成分である金属又は合金の融点の７０〜９０％の温度に曝す段階を含んでいる。炉内で温度、時間、及び雰囲気の変数を制御して、金属粒子の結合又は合金化により強度が向上した焼結部品を製造する。焼結工程（ステップ４０）は、焼結炉内で実施される３つの基本的な段階、即ち、脱脂（ステップ４６）、焼結（ステップ４８）、及び冷却（ステップ５０）を含んでいる。普通は、連続焼結炉を使用して上記工程を行う。脱脂室は、生部品成形に使用された潤滑剤を揮発させるために使用される（ステップ４６）。高温室は、実際の焼結を行う（ステップ４８）。冷却室は、取り扱いに先立ち部品を冷却する（ステップ５０）。
【０００７】
冷却（ステップ５０）後に焼結炉（ステップ４０）から出された部品は、完成品と見なされる。或いは、部品は、１又は２以上の二次加工を受けることもある（ステップ４２）。二次加工には、例えば、コンポーネントの再プレス（鍛造）（ステップ５２）、機械加工（ステップ５４）、バレル研磨（ステップ５６）、及びコンポーネントを全体アッセンブリの一部である別のコンポーネントと接合する処理（ステップ５８）が含まれる。二次加工（ステップ４２）は、自動潤滑特性を与えるために油分又は潤滑剤を部品に含浸する段階（ステップ６０）を含んでいることもある。焼結されたコンポーネントに熱処理を施して（ステップ６２）、強度の様な或る種の特徴及び特性をコンポーネントに与えることもある。当業者には、他の二次加工を行ってもよいことが理解頂けるであろう。各二次加工（ステップ４２）は、単独で行っても、他の二次加工と組み合わせて行ってもよい。全ての二次加工が実行されると（ステップ４２）、コンポーネント又は部品が完成する（ステップ４４）。
【０００８】
米国特許第６，０５５，８８４号明細書、同第５，５５１，７８２号明細書、及び同第５，３５３，５００号明細書には、それぞれ、内燃エンジンに用いられるコンロッドが開示されている。
【０００９】
図２は、コンロッド６４の使われ方を説明するために、従来の内燃エンジンの内部詳細を示している。コンロッド６４は、ピストン６６とクランクシャフト７４に軸回転可能に接続されている。コンロッド６４は、大きい方の端部又はクランク側端部７６がクランクシャフト７４に接続されている。ロッド６４の大きい方の端７６は、クランクシャフト７４のシャフト部（「クランクピン」）７８を受けている。コンロッド６４は、更にロッド６４の小さい方の端部又はピストン側端部７０がピストン６６に接続されている。コンロッド６４の小さい方の端部７０とピストン６６との間で回転できるようにするためピン（「リストピン」）６８が使用されている。
【００１０】
図３から図５は、従来の方法に従って製造された従来のコンロッド６４を示している。コンロッド６４は、ピストン側端部７０、クランクシャフト側端部７６、及び胴部８０を備えている。胴部８０には、軽量化のために１又は２以上の陥凹部を設けている場合が多い。クランクシャフト側端部７６は、クランクピン７８を受け入れるための大きいアイ７７を含んでいる。クランクシャフト側端部７６は、大きいアイ７７内でのシャフト７８の回転運動に起因する磨耗と摩擦をできる限り小さくするためにクランク軸受け８４を含んでいる。軸受け８４は、軸受け材料８８、外側材料着座面８９、及び内側軸受け面８６を備えている。当業者には理解頂けるように、クランク軸受け８４は、クランクピン７８と内側軸受け面８６の間に潤滑油を供給すると、流体軸受けを形成する。
【００１１】
コンロッド６４のピストン側端部７０は、リストピン６８を受け入れるための小さいアイ８１を含んでいる。小さいアイ８１には、作動時の回転運動に起因する摩擦と磨耗を低減するためのブッシング９０が設けられている。ブッシング９０は、別個又は別体の軸受け材料９２、内側軸受け接触面９４、及び外側軸受け着座面９６を備えている。
【００１２】
コンロッド６４は、普通は、鋼又はアルミニウム合金で構成されている。現在では、チタン合金もコンロッド６４に使用されている。ブッシング９０は、代表的には青銅で構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
クランク軸受け８４とブッシング９０は、従来より、二次的製造及びアッセンブリ工程の一部として、コンロッド６４に設けられている。軸受け８４とブッシング９０は、それぞれ、通常はそれ自体の別個の製造工程の一部として成形され、次に別個の製造又は組立工程としてコンロッド６４と接合される。工程が増えると、製造工程に対する時間、工具類、及び労務費が増す。全ての製造の継続的な課題は費用削減である。
【００１４】
従って、製造工程数、工具類、部品、及び労務費を削減した、エンジン用のコンロッドを提供することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
コンロッドは、構造の別個の位置に異なる特性を提供する少なくとも２つの異なる金属成分を用いた粉末冶金工程で単一体に成形された非均質構造を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図６は、コンロッドを含め、非均質粉末冶金で製造されるコンポーネントを製造するための工程を示している。ステップ１０６で１又は２以上の種類の金属粉末を金型に導入する。２つ、３つ、又はそれ以上の種類の金属粉末を、同時に（並行して）、異なる時期に（連続的に）、又は上記時期を如何様にか組み合わせて、導入してもよい。各種金属粉末は、諸成分の混合物であってもよい。金属粉末は、非均質の結果にとって望ましい場合を除き、導入前に混ぜ合わせられる。ステップ１０８で、金型内の粉末をプレスして生部品を成形する。ステップ１１０で、生部品を焼結する。鍛造、機械加工、熱処理、仕上げなどの様な１又は２以上の二次加工を、ステップ１１２で実施してもよい。当業者が理解できるように、本発明の精神と範囲から逸脱すること無く、粉末状金属の追加的積層及び／又は処理の段階を実行することができる。
【００１７】
生コンポーネント成形装置１２０の１つの実施形態を図７に示している。生部品成形装置１２０は、一般的にはフィードシュー装置１２０と呼ばれる。フィードシュー装置１２０は、一般的には、アクチュエータシリンダ１３４で作動可能な粉末充填容器１２２、上側パンチ１４０、下側パンチ１４２、及び粉末ホッパー１４８を備えている。より具体的には、第１容器１２２は、１又は２以上の接続部材１３８により第２容器１２６にしっかりと接続されている。第２容器１２６は、ピストン１３６を介してアクチュエータシリンダ１３４に接続されている。アクチュエータシリンダ１３４は、ピストン１３６を内又は外に押して、第１容器１２４と第２容器１２５を制御された移動方式で案内するための、油圧又は空圧式シリンダである。各容器１２４、１２６は、内部キャビティ１２４、１２８を内部に画定する側壁１２５を備えている。側壁１２５には、粉末を粉末出口弁１４６に向ける傾斜部分１２９がある。容器１２２、１２６の上部開口部１２７は、ホッパー１４８、１５０に接続されたシュート１５２、１５４を受け入れることができる大きさに作られている。ホッパー１４８、１５０は、それぞれ、第１内部キャビティ１２４及び第２内部キャビティ１２８のそれぞれに供給される第１及び第２粉末状金属を受ける。第１シュート１５２と第２シュート１５４は、第１容器１２２と第２容器１２６の直線的な動きを許容するように作られた可撓性のチューブを備えている。第１及び第２容器１２２、１２６は、共に、ブリッジ部材１３２上を滑動することにより直線的に動く。ブリッジ部材１３２とアクチュエータシリンダ１３４は、それぞれ、金型台１３０上に搭載されている。
【００１８】
フィードシュー装置１２０の側面図を図８に示している。金型台１３０には、１又は２以上の係止機構１６０が設けられている。係止機構１６０は、金型キャビティ１４４の充填作業の間、容器１２２、１２６を位置決めできるようにしている。係止機構１６０は、磁石、又は雄雌型ソケット又はその等価物の様な他の係止手段であってもよい。
【００１９】
ブリッジ手段１３２は、ガイド１６６上に滑動可能に配置されている。各ガイド１６６は、更に、レール１６８上に配置されている。各ブリッジ部材１３２には昇降シリンダ１６２が配置されており、この昇降シリンダ１６２は、昇降ピストン１５４の伸張によりガイド１６６の上方にブリッジ部材１３２を上昇させることができるように作られている。図２に示すように第１容器１２２と金型キャビティ１４４が分離されている状態で、アクチュエータシリンダ１６２は、容器１２２をキャビティ１４４に対して横方向に移動させることができる。容器１２２、１２６は、それらがプレス工程を邪魔しないように、パンチ１４０、１４２から離れる方向に動かされるので好都合である。
【００２０】
図９は、フィードシュー装置１２０の上面図を示している。各容器１２２、１２６は、内部を詳細に示すため一部を破断して描かれている。金型キャビティの外周１７２の点線は、説明を目的に示している。１つ又は複数の粉末出口１７０が、各容器１２２、１２６の底面に配置されている。粉末出口１７０は、粉末金属の金型キャビティ１４４への送給を制御するための弁１４８を含んでいる。出口１７０は、充填工程の間に特定の出口１７０を通る相対流量を制御することができる大きさに作られている。第１容器１２２は、出口１７０を１つ備えたものとして示されている。第２容器１２６は、異なる大きさの出口１７０を３つ備えたものとして示されている。本発明の範囲から逸脱すること無く、円形の出口に代えて、各種多角形状又は偏心形状又は異なる大きさを採用することができる。
【００２１】
粉末出口１７０の大きさと位置は、完成部品に関する所定の特性の条件に対応できるよう都合に合わせて選定される。例えば、内燃エンジンのピストンのコンロッドは、リストピンアッセンブリの一部として軸受けを使用している。コンロッドを製造するための従来の方法では、別途成形された軸受けを事前に成形されたコンロッドに、二次工程の一部として装着する。ここで開示している装置と方法は、コンロッドと一体になった軸受けを成形するために、正確な位置に配置された粉末出口を提供しているので好都合である。
【００２２】
図９に示すフィードシュー装置は、上記に加え液体注入装置１７４を含んでいる。液体注入装置１７４は、成形工程の間に第１内部キャビティ１２４に液体を注入する。注入装置１７６への入口は、溶液を供給する液体導管１７８に接続されている。この装置は、死脚部容積ゼロのソレノイド弁の様なソレノイド弁を備えている。本発明の範囲から逸脱すること無く、滴の垂れない様々な適したな弁を使用することができる。当業者には理解頂けるように、第２容器に第２液体注入装置を設けて本発明を実施することもでき、或いは、第１及び第２容器の両方と連通する１つの液体注入装置で実施することもできる。
【００２３】
溶液としては、水溶液、潤滑剤、表面活性剤、又は冷間圧接に備えて金属粒子を洗浄するための賦活溶液が挙げられる。溶液には、硬化剤の様な、材料又は溶媒に混和させることを意図したあらゆる溶液が含まれる。潤滑剤の注入は、装置の金型キャビティの磨耗を低減するために行われる。
【００２４】
図１０は、容器１２２、１２６の粉末出口１７０を備えている弁アッセンブリ１４８を示している。ハウジング面１８２は、スライド孔１２４と協働して粉末出口１７０の開位置Ｐ１と閉位置Ｐ２を画定している。スライド孔１８４は、アクチュエータ１３４が容器１２２、１２６を直線的に並進運動させるのに応じて、位置Ｐ１とＰ２の間を移動する。開状態では、金属粉末は自由に容器を出て金型キャビティに入る。閉位置では、キャビティへの粉末の移送が阻止される。本発明の範囲から逸脱すること無く、フィードシューから金型キャビティへの粉末の流れを遮断するため他の方法又は装置を利用することができる。
【００２５】
図１１と図１２は、キャビティ１４４への金属粉末の流れを制御するための装置と方法の代わりの実施形態を示している。送給チューブ１８６が、容器１２２、１２６の内部キャビティ１２４、１２８と金型キャビティ１４４の間を連通している。送給チューブ１８６は、ゴムの様な可撓性を有する材料で構成されている。容器１２２、１２６の底部側壁は、図に示すようにチャネル１８８を画定している。チャネル１８８内には、鋏み又は摘み装置１９０が配置されている。摘み装置１９０が後退し、即ちチューブ１８６を押圧していない時、送給チューブ１８６は、図１１に示すように開位置にある。
【００２６】
図１２は、摘み装置１９０がチューブの側壁を互に接触するまで押圧して粉末流を遮断した閉位置にあるチューブ１８６を示している。摘み装置１９０は、空圧制御により送給チューブ１８６に向けて押される。チャネル１８８には高圧が供給されて、摘み装置１９０をチューブ１８６に向けて押し付ける。この高圧状態を取り除くと、チューブ１８６が、その本来の弾性により再度開いて粉末が流れる。本発明の範囲から逸脱すること無く、空圧式駆動手段に代えてリンケージの様な機械的手段を使用することもできる。
【００２７】
粉末冶金で非均質な物品を製造するための方法と装置を図６から図８並びに関連する本文中に説明している。以下の説明は、内燃エンジンのコンロッドの製造に更に的を絞って記述しており、ここでは、ロッドは単一の成形加工手順の一部として一体成形された一体の軸受けを有している。鋼の様な第１の金属粉末を第１ホッパー１４８に入れて、青銅の様な第２の金属粉末を第２ホッパー１５０に入れる。必要に応じてアクチュエータシリンダ１３４のピストン１３６を伸縮させることにより、第１容器１２２を金型キャビティ１４４の上に中心合わせする。
【００２８】
第１の金属粉末を第１内部キャビティ１２４に導入する。所定粉末量の第１粉末を、粉末出口１７０を通して成形型又は金型キャビティ１４４に充填する。第１粉末の流れは、粉末出口１７０で弁１４８により止められる。第２容器１２６の中心が金型キャビティ１４４の上に来るまで、ピストン１３６を伸ばす。なお、粉末出口１７０は、金型キャビティの上に中心が来ないようになっていて、一体の軸受けが成形されることになる個別位置に第２粉末を堆積させることができるようになっているので好都合である。所定量の第２粉末を金型キャビティ１４４に充填する。キャビティ１４４が完成部品を成形するのに十分な量の金属粉末で満たされるまで、第１及び第２粉末充填工程を繰り返す。
【００２９】
第１容器１２２が上側１４０及び下側１４２のパンチから外れる位置に来るまで、ピストン１３６を後退させる。一旦クリアランスが確立されると、金型キャビティ１４４内の粉末がプレスされ生部品が成形されるので好都合である。生部品を焼結炉に入れて、次いで冷却する。冷却した焼結済みコンロッドを、最終的な許容範囲まで機械加工する。本発明の範囲から逸脱すること無く、鍛造、浸炭、窒化処理、又は軸受け押えをその残りから粉砕するなどの二次加工を行うことができる。一体の軸受けが成形工程の間に設けられるので、ロッドのピストン側端部（小さい方の端部）にもクランク側端部（大きい方の端部）にも、別個の又は別々の軸受けを、二次加工の一部として設ける必要はない。他の二次加工が完了すれば完成品のコンロッドが得られる。
【００３０】
コンロッドを図１５と図１６に示している。単一体のロッド３００は、一般には、大きい方の（クランク側）端部３０２が胴部３０６を介して小さい方の（ピストン側）端部３０４に接続された構成となっている。ピストン側端部３０４は、リストピンを受け入れるように作られた小さい穴又はアイ３０８を含んでいる。クランク側端部３０２は、クランクシャフトのシャフト部分を受け入れるように作られた大きい穴又はアイ３１０を含んでいる。胴部３０６、クランク側端部３０２、ピストン側端部３０４は、鋼又はアルミニウム合金の様な第１の合金で構成されているのが好都合である。
【００３１】
クランク側端部３０２には、クランク支持面３１６が形成されている。クランク支持面３１６は、単一の成形工程の一部として、胴部３０６及び端部３０２、３０４と単一体として又は一体に成形されている。クランク支持面３１６は、クランクピン（図示せず）と係合する。ピストン側端部３０４には、リストピン支持面３１８が形成されている。リストピン支持面３１８も、胴部３０６及び端部３０２、３０４と単一体として又は一体に成形されている。リストピン支持面３１８は、リストピン（図示せず）と係合する。支持面３１６、３１８は、胴部３０６及び端部３０２、３０４の残り部分とは異なる合金、例えば青銅で形成されている。クランク支持面３１６は、大きいアイ３１０の開口部を形成する内側の層の縁部３１２に形成されているのが好都合である。リストピン支持面３１８は、小さいアイ３０８の開口部を形成する内側の層の縁部３１４に好都合に形成されている。クランク支持面３１６とリストピン支持面３１８に強度、摩擦などの様な異なる特性を与えるために、クランク支持面３１６は或る合金で形成され、リストピン支持面３１８は別の合金で形成されるのが好都合である。上記２つの合金は、胴部３０６、クランク側端部３０２、及びピストン側端部３０４の大部分を構成している材料とは異なっているのが好都合である。当業者には理解頂けるように、本発明の範囲から逸脱すること無く、他の合金を使用することもできる。
【００３２】
図１３は、図６の方法に従って生部品を成形するための代わりの装置を示している。この実施形態によるフィードシュー装置は、単一の容器２２２を備えている。容器２２２は、側壁２２３と中央仕切り２２４を備えている。側壁２２３と中央仕切り２２４は、第１区画又は室２２６と第２区画又は室２２８を画定している。第１区画２２６は第１ホッパー２３０から第１金属粉末を受け取り、第２区画２２８は第２ホッパー２３２から第２金属粉末を受け取る。第１室２２６には第１粉末出口２３４が設けられ、第２室２２８には第２２粉末出口２２６が設けられている。
【００３３】
作動時、第１及び第２粉末は、金型キャビティに同時に供給される。各粉末出口２３４、２３６は、プレス工程前にキャビティ２３８の各所望位置に第１及び第２粉末を充填することを促進する位置に配置され且つそれに合う大きさに作られている。代わりに、各金属粉末を充填する前に、ピストン２４０で容器２２２を直線方向に移動させて、第１出口２３４又は第２出口２３６を、それぞれ金型キャビティ２３８の上に配置するようにしてもよい。更に別のやり方では、粉末出口２３４、２３５を選択的に開閉して、当該部品に密度勾配を作り出すか、第２材料を第１材料の中に追加して配置するようにしてもよい。また、上記各やり方を組み合わせたものを、同じ成形工程の一部として採用してもよい。
【００３４】
図１４は、生部品成形（フィードシュー）装置２５０の又別の実施形態を示している。この実施形態も単一の容器２５２を備えている。容器は、第１仕切り２５６と第２仕切り２５４を備えており、第１室又は区画２５８、第２室２６０、及び第３室２６２を画定している。各室２５８、２６０、２６２は、それぞれ、第１粉末出口２６４、第２粉末出口２６６、第３粉末出口２６８を受け、それぞれ、第１ホッパー２７０、第２ホッパー２７２、第３ホッパー２７４に連通している。当業者には理解頂けるように、本発明は、本発明の範囲を逸脱すること無く、室数を３つより増やして実施することもできる。更に、１つのホッパーを２つ以上の室と連通させてもよい。
【００３５】
３つの室２５８、２６０、２６２を使えば、２つの異なる粉末の第１の粉末を、金型キャビティ２７６の２つの箇所に同時に導入できるようになる。或いは、３つの室２５８、２６０、２６２は、単一の成形工程の一部として、３つの粉末を金型キャビティ２７６に導入できるようにする。図１４の実施形態は、２室の実施形態について上で説明したものと実質的に同じやり方で実施される。
【００３６】
上記手順は、部品の別個の位置に異なる特性を備えたコンポーネントを提供するために行われる。例えば、内燃エンジンのコンロッドには、単一の成形工程によって一体の軸受け即ち支持面が設けられる。コンロッドを製造する本方法では、それぞれ別物の軸受けとブッシングとを別に成形してロッドに装着するという追加的工程が不要となり、費用、時間、部品点数、及び複雑性を軽減することができる。
【００３７】
以上、上記各実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、当業者が理解できるように、本発明の思想と範囲から逸脱すること無く、形態及び詳細事項に変更を加えることができる。説明した実施形態は、全ての点において例示を目的としたもので、本発明に限定を課するものではない。従って、本発明の範囲は、上記説明の内容ではなく特許請求の範囲により表される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】先行技術による粉末冶金製造工程を示すプロセスフローチャートである。
【図２】先行技術による車両エンジンの部分破断斜視図である。
【図３】先行技術によるコンロッドの平面図である。
【図４】図３のコンロッドのａ−ａ線に沿う断面図である。
【図５】先行技術によるコンロッドの斜視図である。
【図６】本発明による粉末冶金製造工程を使用して非均質コンポーネントを製作するためのプロセスフローチャートである。
【図７】本発明による生部品成形装置の側面破断図である。
【図８】本発明による生部品成形装置の前面図である。
【図９】本発明による生部品成形装置の上面図である。
【図１０】本発明による生部品成形装置の供給弁の部分上面破断詳細図である。
【図１１】本発明による、開位置にある粉末出口の部分破断側面詳細図である。
【図１２】本発明による、閉位置にある粉末出口の部分破断側面詳細図である。
【図１３】本発明による生部品成形装置の側面破断図である。
【図１４】本発明による生部品成形装置の側面破断図である。
【図１５】本発明による非均質コンロッドの側面破断図である。
【図１６】図１５のコンロッドの前面図である。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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