(57)【要約】【課題】欠肉を防止しつつ材料部歩留まりの向上を図ったコネクティングロッド鍛造用金型を提供する。【解決手段】円形の金型素片１の型当たり面３に、コネクティングロッド用の多数のインプレッション２Ａ，２Ａ…および２Ｂ，２Ｂ…を隣接するインプレッション同士が長手方向で所定量だけオフセットするように放射状に配置する。インプレッション２Ａ，２Ｂの配置は、内周側配列のインプレッション群２Ａ，２Ａ…と外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…との組み合わせとし、外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…が内周側配列のインプレッション群２Ａ，２Ａ…よりも低位側となるように加圧鍛造方法で所定量だけオフセットさせ、且つそれよりも一回り大きな縦壁部５で囲繞する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想の円形領域内に相互に独立した多数のインプレッションを放射状に配置したことを特徴とするコネクティングロッド鍛造用金型。
【請求項２】
各インプレッションの長手方向を円形領域の半径方向に合致させて、コネクティングロッドの小端部相当部が円形領域の中心部側に、大端部相当部が円形領域の円周側にそれぞれ位置するように各インプレッションを配置したことを特徴とするコネクティングロッド鍛造用金型。
【請求項３】
隣接するインプレッション同士が長手方向で所定量だけオフセットして配置されていることを特徴とする請求項２に記載のコネクティングロッド鍛造用金型。
【請求項４】
隣接するインプレッション同士が加圧鍛造方法で所定量だけオフセットして配置されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクティングロッド鍛造用金型。
【請求項５】
インプレッションの配置は、内周側配列のインプレッション群と外周側配列のインプレッション群をもって形成されていて、
外周側配列のインプレッション群が内周側配列のインプレッション群よりも低位側となるように加圧鍛造方法で所定量だけオフセットしていることを特徴とする請求項４に記載のコネクティングロッド鍛造用金型。
【請求項６】
隣接するインプレッション同士のうち低位側となるインプレッションがそれよりも一回り大きな縦壁部で囲繞されていることを特徴とする請求項４または５に記載のコネクティングロッド鍛造用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用のコネクティングロッドを鍛造成形するための鍛造用金型の構造に関し、特に欠肉等の成形不良の発生を防止しながらその材料歩留まりの向上を図ったコネクティングロッド鍛造用の金型構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のコネクティングロッドの鍛造法としては、例えば図５に記載されているように、いわゆる２個取り方式を基本とした上で円柱状（丸棒）状素材を用い、ドロー（つぶしまたはアプセット）、荒地、仕上げおよびトリムの各工程を経ることで成形されるのが一般的である。なお、この種の技術は特許文献１および非特許文献１に記載されている。また、上記の荒地工程は第１荒地工程と第２荒地工程の二工程に分けることもある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７１０８４号公報  （図２，３）
【０００４】
【非特許文献１】
自動車工学全書編集委員会編，「自動車工学全書第１９巻  自動車の製造
法」，初版，株式会社山海堂，昭和５５年４月２０日，Ｐ．４６〜４７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなコネクティングロッドの鍛造成形に際しては、材料歩留まりを極限まで高めるためにより小径な円柱状素材を用いる傾向にあることから、インプレッション（金型に形成された彫り込み部分）の配置や材料の位置決め精度によっては特にコネクティングロッドの大端部相当部に欠肉が発生しやすい。
【０００６】
また、図５から明らかなように、いわゆる２個取り方式の特殊性として二つのコネクティングロッドを逆向きしたような形態で二つのインプレッションを並設することになるため、インプレッションに対して材料中央部の体積が過剰気味となり、材料（素材肉）が横方向（コネクティングロッドの長手方向と直交する方向）に広がってばりとして成長することから、材料歩留まりの向上に限界がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、コネクティングロッドの多数個取り方式による鍛造成形を基本とした上で、欠肉等の成形欠陥の発生防止と材料歩留まりの向上を図った金型構造を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、コネクティングロッド鍛造用金型として、仮想の円形領域内に相互に独立した多数のインプレッションを放射状に配置したことを特徴とする。
【０００９】
より具体的には、請求項２に記載のように、各インプレッションの長手方向を円形領域の半径方向に合致させて、コネクティングロッドの小端部相当部が円形領域の中心部側に、大端部相当部が円形領域の円周側にそれぞれ位置するように各インプレッションを配置するものとし、さらに請求項３に記載のように、隣接するインプレッション同士が長手方向で所定量だけオフセットして配置されているものとする。
【００１０】
望ましくは、請求項４に記載のように、隣接するインプレッション同士が加圧鍛造方法で所定量だけオフセットして配置されているものとし、さらに望ましくは、請求項５に記載のように、インプレッションの配置は、内周側配列のインプレッション群と外周側配列のインプレッション群をもって形成されていて、外周側配列のインプレッション群が内周側配列のインプレッション群よりも低位側となるように加圧鍛造方法で所定量だけオフセットしているものとする。
【００１１】
その上で、請求項６に記載のように、隣接するインプレッション同士のうち低位側となるインプレッションがそれよりも一回り大きな縦壁部で囲繞されていることが望ましい。
【００１２】
したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、インプレッションの長手方向と直交方向に流れる材料体積（素材肉）を隣接するインプレッションと共有することができることから、相対的にばりとなる体積を減らして材料歩留まりの向上を図ることができるようになる。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、コネクティングロッドの鍛造成形に際して、いわゆる多数個取り方式を基本としながらも従来に比べてその材料歩留まりの向上が図れるとともに、欠肉の発生も未然に防止できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜４には本発明の好ましい実施の形態を示している。
【００１５】
図３に示すようなコネクティングロッドＣを鍛造成形するにあたり、最初に図４の（Ａ）に示すアプセット工程にて偏平円柱状の素材Ｗをその軸心方向に据え込んで押し潰し、同図（Ｂ）の仕上げ工程では素材Ｗをさらに一気に押し潰して、合計１６個のコネクティングロッドＣを鍛造成形するものである。なお、鍛造成形されたコネクティングロッドＣは次工程であるトリム工程にてトリミングされて、ばり等から分離される。また、図４の（Ｂ）では同時成形される１６個のコネクティングロッドうち一部のもののみ図示してある。
【００１６】
図４の（Ｂ）の仕上げ工程で使用されるいわゆる多数個打ち型タイプの仕上げ型すなわち鍛造用金型を図１，２に示す。同図から明らかなように、半割り状の例えば上下一対の金型素片からなる鍛造用金型のうち一方の円形状の金型素片１には、１６個分のコネクティングロッドＣの外形形状に相当するインプレッション２Ａ，２Ａ…および２Ｂ，２Ｂ…を均等且つ等ピッチで放射状に形成してある。各インプレッション２Ａ，２Ａ…および２Ｂ，２Ｂ…はそれ自体の長手方向を円形の金型素片１の半径方向に合致させて、コネクティングロッドＣの小端部相当部が円形の金型素片１の中心部側に、大端部相当部が円形の金型素片１の円周側にそれぞれ位置するように配置してある。これにより、円形の型当たり面（型彫り面）３における多数のインプレッション２Ａ，２Ａ…および２Ｂ，２Ｂ…の配置がより均等なものとなるように考慮してある。
【００１７】
なお、金型素片１として円形状のものに代えて矩形状のものを用い、その矩形状の金型素片の型当たり面に仮想の円形領域を想定した上で複数のインプレッション２Ａ，２Ａ…および２Ｂ，２Ｂ…を放射状に配置してもよい。
【００１８】
そして、隣接するインプレッション２Ａ，２Ｂ同士は金型素片１の半径方向すなわちインプレッション２Ａ，２Ｂ自体の長手方向で所定量だけ相互にオフセットしていて、インプレッション全体としては内周側配列のインプレッション群２Ａ，２Ａ…と外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…とをもって二列にわたり配置してある。
【００１９】
内周側配列のインプレッション群２Ａ，２Ａ…は、金型素片１の型当たり面３に直接彫り込むことで形成されているのに対して、外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…については、型当たり面３よりも一段低いオフセット面４を彫り込むように形成した上でそのオフセット面４に彫り込むようにして形成されている。すなわち、内周側配列のインプレッション群２Ａ，２Ａ…と外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…とは、型当たり面３とオフセット面４との高さの差分だけ加圧鍛造方向で相互にオフセットしていて、同時に外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…は内周側配列のインプレッション群２Ａ，２Ａ…よりも一段低い故に、外周側配列の各インプレッション群２Ｂ，２Ｂ…はそれよりも一回り大きな縦壁部５をもって囲繞されている。
【００２０】
なお、外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…のうち各インプレッション２Ｂ，２Ｂ同士の間にはオフセット面４と同様の凹部６をもって縦壁部７が形成されていて、これらのオフセット面４における縦壁部５および凹部６における縦壁部７は図示しないもう一方の金型素片の同等部位と噛み合うことになる。
【００２１】
したがって、図１，２に示した鍛造用金型によれば、図４の（Ａ）のアプセット工程にて押し潰した素材Ｗを金型素片１上に移載した上で鍛造成形を行えば、先に説明したように１６個のコネクティングロッドＣが一気に成形される。ただし、各コネクティングロッドＣはインプレッション２Ａ，２Ｂ以外の部分で発生するばりをもって相互に連結されたままである。また、先に説明したように金型素片１の縦壁部５，７ともう一方の金型素片の同等部位が噛み合うことで金型素片同士の位置ずれが未然に防止される。
【００２２】
この場合、偏平円柱状の素材Ｗを押し潰すことでその材料を円形状に塑性流動させつつ、円形の金型素片１内に放射状に配置した各インプレッション２Ａ，２Ａ…および２Ｂ，２Ｂ…内に充満させることになるので、各インプレッション２Ａ，２Ａ…および２Ｂ，２Ｂ…の長手方向と直交する方向に材料が広がったとしても、その材料を隣接するインプレッション２Ｂまたは２Ａと共有しつつその隣接するインプレッション２Ｂまたは２Ａに充満すべき材料として有効利用することが可能であり、相対的にばりとなるべき材料の体積が減少して材料歩留まりの向上を図ることができるようになる。
【００２３】
特に外周側配列のインプレッション群２Ｂ，２Ｂ…については、内周側配列のインプレッション群２Ａ，２Ａ…よりも一段低い上にその周囲が縦壁部５をもって囲繞されているので、この縦壁部５は先に述べた型ずれ防止効果以外に円周方向での材料流動を抑制してばりの成長を抑える機能すなわち積極的にインプレッション２Ｂ，２Ｂ…に積極的に材料を封じ込める機能を発揮することから、特に各インプレッション２Ｂ，２Ｂ…への材料の充満を促進でき、特に材料体積の大きなコネクティングロッドＣの大端部での欠肉を未然に防止できるようになる。
【００２４】
ここで、上記の実施の形態では、図４に示すようにアプセット工程に続く仕上げ工程のみをもって一気にコネクティングロッドＣを鍛造成形するようにしているが、必要に応じて仕上げ工程の前に荒地工程を付加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態として鍛造用金型の要部の構成を示す斜視図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】鍛造成形すべきコネクティングロッドの一例を示す斜視図。
【図４】図３のコネクティングロッドの鍛造手順を示す工程説明図。
【図５】従来のコネクティングロッド鍛造成形工程の代表例を示す工程説明図。
【符号の説明】
１…金型素片（鍛造用金型）
２Ａ…インプレッション（内周側配列のインプレッション群）
２Ｂ…インプレッション（外周側配列のインプレッション群）
３…型当たり面
４…オフセット面
５…縦壁部
Ｗ…素材
【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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