(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンピン孔が形成された小端部とクランクシャフト孔が形成された大端部とこれら小端部及び大端部を一体に連結する桿部とを有し、前記桿部が２つの板部とこれら板部間に一体に張設された柱部にて構成されたコンロッド素材の製造方法において、
鋳型を用いてコンロッド素材を製造する鋳造工程と、
鋳造後における前記コンロッド素材に超音波探傷を行う検査工程とを有し、
前記鋳型として、該鋳型の割面が鋳造されるコンロッド素材の少なくとも前記大端部の軸線と直交し、かつ、前記コンロッド素材を２等分する平面から変位した位置で２分割する鋳型を用い、
前記鋳造工程は、各前記板部の外側面のうち、前記超音波探傷検査における探傷面以外の部分に、前記鋳型の割面による見切り突起が形成されたコンロッド素材を製造することを特徴とするコンロッド素材の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンロッド素材の製造方法において、
前記検査工程は、鋳造後における前記コンロッド素材の前記桿部を少なくとも前記大端部の軸線と直交する方向から超音波を当てて前記桿部の欠陥を検査することを特徴とするコンロッド素材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンピン孔が形成された小端部とクランクシャフト孔が形成された大端部とこれら小端部及び大端部を一体に連結する桿部とを有するコンロッド素材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図９〜図１２に示されるような鋳型１００で鋳造されるコンロッド素材１０２としては、通常、桿部１０４の断面形状がＩ形とされている。桿部１０４は、例えば図１２に示すように、２つの板部１０６及び１０８とこれら板部１０６及び１０８間に一体に張設された柱部１１０にて構成され、該柱部１１０が少なくとも大端部１１２の軸線Ａ（図１１参照）に対してほぼ直交する方向に板部１０６及び１０８間に張設されている。
【０００３】
鋳型１００は、その割面Ｂが、鋳造されるコンロッド素材１０２の少なくとも大端部１１２の軸線Ａと直交し、かつ、コンロッド素材１０２を２等分する平面Ｃ（図１０及び図１２の一点鎖線Ｃ参照）とほぼ一致するものとなっている。
【０００４】
そして、図１３に示すように、鋳型１００で鋳造した後に、該鋳型１００を割面Ｂで分割して鋳造物（コンロッド素材１０２）を取り出した時点では、割面Ｂが位置していた部分、この例では、桿部１０４を構成する各板部１０６及び１０８の外側面に、前記割面Ｂによる見切り突起１２０が形成されることになる。
【０００５】
特に、従来の鋳型１００では、割面Ｂがコンロッド素材１０２を２等分する平面Ｃとほぼ一致することから、各板部１０６及び１０８の中央にそれぞれ見切り突起１２０が形成される。
【０００６】
ところで、鋳造されたコンロッド素材１０２は、その後、検査工程において、外観検査や内部欠陥検査が施され、良品として判定されたコンロッド素材１０２のみが次工程に投入されて製品（コンロッド）とされる。
【０００７】
前記内部欠陥検査は、コンロッド素材１０２の内部に存在するブローホール、ピンホール、引け巣、亀裂、介在物などを非破壊で検査することが行われ、特に、超音波探傷検査法（パルス反射法）が広く採用されている。
【０００８】
この超音波探傷検査法は、超音波をコンロッド素材１０２内に伝播させ、その反射波の波形をとらえて内部欠陥を検出する方法である。超音波がコンロッド素材１０２内を伝播するとき、巣や異物などがあると、その境界部で反射し、異常波形として検出されることになる。
【０００９】
そして、異常波形の形状や数などを検出して、内部欠陥の数や大きさが許容範囲を超えたものを不良品、許容範囲内のものを良品として選別するようにしている。
【００１０】
コンロッド素材１０２内の欠陥を検査する部分としては、特に、コンロッド素材の桿部１０４が挙げられ、この場合、図１３に示すように、超音波発振器１２２の発振面１２４を桿部１０４の板部１０６及び１０８に対向させて行うようにしている。即ち、桿部１０４の板部１０６及び１０８の外側面、特に平坦とされた面が前記超音波探傷検査における探傷面１２６となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコンロッド素材１０２においては、その桿部１０４における各板部１０６及び１０８の中央部に見切り突起１２０が形成されて、探傷面１２６に見切り突起１２０が存在するかたちとなっているため、該見切り突起１２０で超音波が散乱することになる。
【００１２】
その結果、超音波は、柱部１１０の内部、特に見切り突起１２０の下方の部分に伝播されにくくなり、また、反射波も見切り突起１２０で散乱されてしまい、図１３に示すように、探傷可能領域１２８としては、一点鎖線の枠で示すように、柱部１１０の内部の大半を除いた部分となり、柱部１１０の内部の大半を探傷することができない。
【００１３】
そこで、従来では、前記見切り突起を削って除去した後、板部の外側面（探傷面）を平坦にする仕上げ処理を施した後に前記超音波探傷検査を行うようにしている。
【００１４】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、コンロッド素材の鋳造後、そのまま超音波探傷検査をすることができ、探傷面の仕上げ処理を廃止することができ、製造工程の簡略化を図ることができるコンロッド素材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンロッド素材の製造方法は、ピストンピン孔が形成された小端部とクランクシャフト孔が形成された大端部とこれら小端部及び大端部を一体に連結する桿部とを有し、前記桿部が２つの板部とこれら板部間に一体に張設された柱部にて構成されたコンロッド素材の製造方法において、鋳型を用いてコンロッド素材を製造する鋳造工程と、鋳造後における前記コンロッド素材に超音波探傷を行う検査工程とを有し、前記鋳型として、該鋳型の割面が鋳造されるコンロッド素材の少なくとも前記大端部の軸線と直交し、かつ、前記コンロッド素材を２等分する平面から変位した位置で２分割する鋳型を用い、前記鋳造工程は、各前記板部の外側面のうち、前記超音波探傷検査における探傷面以外の部分に、前記鋳型の割面による見切り突起が形成されたコンロッド素材を製造することを特徴とする。
【００２２】
これにより、前記鋳型の割面による見切り突起は、板部の外側面のうち、柱部と対応する部分には形成されず、別の部分に形成されることになる。
【００２３】
従って、その後に超音波探傷検査を行った場合、板部の外側面に見切り突起が形成されていても、超音波は柱部の深部まで伝播し、柱部への超音波の伝播及び柱部からの反射波の伝播が見切り突起によって散乱（妨害）されることがなくなる。
【００２４】
このように、本発明に係るコンロッド素材の製造方法においては、コンロッド素材の鋳造後、そのまま超音波探傷検査をすることができ、探傷面の仕上げ処理を廃止することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００２５】
つまり、本発明に係るコンロッド素材の製造方法においては、製造工程の簡略化を図ることができると共に、鋳造後におけるコンロッド素材の前記桿部を少なくとも前記大端部の軸線と直交する方向から超音波を当てて前記桿部の欠陥を検査することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンロッド素材の製造方法の形態例を図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２７】
本実施の形態に係る製造方法で製造されるコンロッド素材１０は、図１及び図２に示すように、ピストンピン孔１２が形成された小端部１４と、クランクシャフト孔１６が形成された大端部１８と、これら小端部１４及び大端部１８を一体に連結する桿部２０とを有する。
【００２８】
また、このコンロッド素材１０は、桿部２０が２つの板部３０及び３２とこれら板部３０及び３２間に一体に張設された柱部３４にて構成され、柱部３４が少なくとも大端部１８の軸線Ａに対してほぼ直交する方向に板部３０及び３２間に張設されている。即ち、前記桿部２０は断面ほぼＩ形を呈している。
【００２９】
そして、本実施の形態に係る製造方法においては、図４〜図７に示すような鋳型４０を用いてコンロッド素材１０を製造する。図４及び図５に示す鋳型４０は、２つのコンロッド素材１０を同時に鋳造できる、いわゆる２個取りタイプの鋳型を示す。
【００３０】
そして、鋳型４０の湯道４２及び４４を通じて溶湯がキャビティに供給されることによってコンロッド素材１０が鋳造されることになる。
【００３１】
この鋳型４０は、図５に示すように、割面Ｂが該鋳型４０で鋳造されるコンロッド素材１０の少なくとも大端部１８の軸線Ａと直交し、かつ、前記コンロッド素材１０を２等分する平面（一点鎖線Ｃで示す）から所定距離ｄだけ変位した位置で２分割されたかたちとなっている。
【００３２】
具体的には、図７に示すように、コンロッド素材１０における桿部２０の柱部３４をその長手方向に沿って２等分する平面Ｃから所定距離ｄだけ変位した位置に割面Ｂが形成されたかたちとなっている。
【００３３】
より詳しくは、一方の板部３０においては、前記平面Ｃから左方に向かって所定距離ｄだけ変位した位置に割面Ｂが形成され、他方の板部３２においては、前記平面Ｃから右方に向かって所定距離ｄだけ変位した位置に割面Ｂが形成されている。
【００３４】
ここで、所定距離ｄは、各板部３０及び３２における幅Ｄの１／２よりも短い距離であって、本実施の形態では、前記平面Ｃから各板部３０及び３２における平坦面４６の終端までの距離としている。
【００３５】
上述の鋳型４０によってコンロッド素材１０を鋳造することにより、図８に示すように、各板部３０及び３２の外側面に、鋳型４０の割面Ｂによる見切り突起４８が、柱部３４に対応する箇所からずれた位置、本実施の形態では、平坦面４６の終端部分に形成されることになる。
【００３６】
つまり、図４〜図７に示す鋳型４０を使用することによって、一方の板部３０の外側面のうち、前記平面Ｃから左方に向かって所定距離ｄだけ変位した位置（平坦面４６の終端部分）に見切り突起４８が形成され、他方の板部３２の外側面のうち、前記平面Ｃから右方に向かって所定距離ｄだけ変位した位置（平坦面４６の終端部分）に見切り突起４８が形成されることになる。
【００３７】
その後、コンロッド素材１０は、超音波探傷検査によって内部の欠陥が検出され、内部欠陥の数や大きさが許容範囲を超えたものを不良品、許容範囲内のものを良品として選別され、良品として判定されたコンロッド素材１０のみが次工程に投入されて製品（コンロッド）とされる。
【００３８】
この超音波探傷検査、特に桿部２０に対する超音波探傷検査においては、図８に示すように、超音波発振器５０の発振面５２を桿部２０における板部３０及び３２の平坦面（探傷面）４６に対向させた状態で走査することによって行われる。
【００３９】
上述の鋳型４０を用いた本実施の形態に係る製造方法においては、鋳型４０の割面Ｂによる見切り突起４８が、板部３０及び３２の平坦面（探傷面）４６には形成されず、別の部分に形成されることになる。
【００４０】
従って、図８に示すように、コンロッド素材１０の桿部２０に対して超音波探傷検査を行った場合、見切り突起４８が探傷面４６に形成されていないことから、超音波は柱部３４の深部まで伝播し、柱部３４内への超音波の伝播及び柱部３４からの反射波の伝播が見切り突起４８によって散乱（妨害）されることがなくなる。
【００４１】
つまり、超音波による探傷可能領域５４は、一点鎖線の枠で示すように、柱部３４全体を含む領域となり、柱部３４の内部欠陥を精度よく、確実に探傷することができる。
【００４２】
このように、本実施の形態に係る製造方法においては、鋳造したコンロッド素材１０に対してそのまま超音波探傷検査をすることができる。その結果、超音波探傷検査前に行われていた探傷面４６の仕上げ処理を廃止することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００４３】
なお、この発明に係るコンロッド素材の製造方法は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るコンロッド素材の製造方法によれば、コンロッド素材の鋳造後、そのまま超音波探傷検査をすることができ、探傷面の仕上げ処理を廃止することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る製造方法にて製造されるコンロッド素材（本実施の形態に係るコンロッド素材）を示す正面図である。
【図２】本実施の形態に係るコンロッド素材を一部破断して示す側面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線上の断面図である。
【図４】本実施の形態に係る製造方法で使用される鋳型を示す図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線上の断面図である。
【図６】図４におけるＶＩ−ＶＩ線上の断面図である。
【図７】図５に示す鋳型において、桿部の形成部分を示す拡大断面図である。
【図８】本実施の形態に係るコンロッド素材に対する超音波探傷検査を示す説明図である。
【図９】従来の製造方法で使用される鋳型を示す図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線上の断面図である。
【図１１】図９におけるＸＩ−ＸＩ線上の断面図である。
【図１２】図１０に示す鋳型において、桿部の形成部分を示す拡大断面図である。
【図１３】従来のコンロッド素材に対する超音波探傷検査を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…コンロッド素材              １４…小端部
１８…大端部                      ２０…桿部
３０、３２…板部                  ３４…柱部
４０…鋳型                        ４６…平坦面（探傷面）
４８…見切り突起                  ５０…超音波発振器
５２…発振面                      ５４…探傷可能領域
Ａ…大端部の軸線                  Ｂ…割面
Ｃ…２等分する平面
【図１】
0004245098.tif 000002
【図２】
0004245098.tif 000003
【図３】
0004245098.tif 000004
【図４】
0004245098.tif 000005
【図５】
0004245098.tif 000006
【図６】
0004245098.tif 000007
【図７】
0004245098.tif 000008
【図８】
0004245098.tif 000009
【図９】
0004245098.tif 000010
【図１０】
0004245098.tif 000011
【図１１】
0004245098.tif 000012
【図１２】
0004245098.tif 000013
【図１３】
0004245098.tif 000014