WO2017170913A1 - コンロッド及びコンロッドモジュール、並びにこれらの製造方法 - Google Patents

コンロッド及びコンロッドモジュール、並びにこれらの製造方法 Download PDF

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WO2017170913A1
WO2017170913A1 PCT/JP2017/013366 JP2017013366W WO2017170913A1 WO 2017170913 A1 WO2017170913 A1 WO 2017170913A1 JP 2017013366 W JP2017013366 W JP 2017013366W WO 2017170913 A1 WO2017170913 A1 WO 2017170913A1
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WO
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connecting rod
end portion
annular
inner peripheral
stem
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PCT/JP2017/013366
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English (en)
French (fr)
Inventor
健浩 松月
山下　智典
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys

Definitions

  • the present invention relates to a connecting rod (hereinafter referred to as a connecting rod) for connecting a crankshaft and a piston of an engine, a connecting rod module in which a bearing race is press-fitted into the connecting rod, and a manufacturing method thereof.
  • a connecting rod hereinafter referred to as a connecting rod
  • a connecting rod module in which a bearing race is press-fitted into the connecting rod
  • the connecting rod has integrally a large end connected to the crankshaft, a small end connected to the piston, and a stem portion connecting these.
  • a connecting rod made of sintered metal is known (for example, see Patent Document 1).
  • the annular portion (large end portion and small end portion) of the connecting rod is connected to a crankshaft or a piston via a bearing (for example, a needle roller bearing).
  • a bearing for example, a needle roller bearing
  • a bearing race outer ring
  • the connecting rod module shown in FIG. It is formed.
  • the connecting rod 110 as described above is formed of a sintered metal, usually, a step of compressing raw material powder to obtain a green compact, a step of sintering the green compact to obtain a sintered body, and a sintering It is manufactured through a sizing process that recompresses the body and adjusts the dimensional accuracy.
  • the inner peripheral surfaces of the annular portions 111 and 112 are made into a perfect circle shape by press-fitting a core having a perfectly circular cross section into the inner periphery of the annular portion (large end portion and small end portion) of the sintered body. It is shaped.
  • the sizing connecting rod 110 includes, in the inner peripheral surfaces 111a and 112a of the annular portions 111 and 112, circumferential regions W1 and W2 of the connecting portion with the stem portion 113.
  • it will be in the state which protruded to the internal-diameter side rather than the virtual cylindrical surface (it shows with a dashed line) which extended the other circumferential direction area
  • the outer rings 121 and 122 are press-fitted into the annular portions 111 and 112 of the connecting rod 110, the outer rings 121 and 122 are slightly reduced in diameter.
  • the circumferential regions W1 and W2 of the connecting portion with the stem portion 113 are higher in rigidity than the other circumferential regions, and thus the outer rings 121 and 122.
  • the circumferential regions W1 and W2 have a larger diameter reduction than the other circumferential regions.
  • the roundness of the inner peripheral surfaces (track surfaces) of the outer rings 121 and 122 in the (connecting rod module) deteriorates.
  • the circumferential regions W1 and W2 of the connecting portion with the stem portion 113 are smaller than the other circumferential regions.
  • the amount of the diameter increases, and a state in which it protrudes closer to the inner diameter side than the virtual cylindrical surface (indicated by a chain line) obtained by extending other circumferential regions is obtained.
  • the bearing race is made thicker and the rigidity is increased, the bearing race is less likely to be deformed, so that deterioration of the roundness of the bearing race can be suppressed.
  • increasing the thickness of the bearing raceway causes an increase in cost and weight, and affects the shape of other members, making it difficult to design.
  • the problem to be solved by the present invention is to improve the roundness of the inner peripheral surface of the bearing race ring that is press-fitted into the annular portion of the connecting rod without increasing the thickness of the bearing race ring.
  • the present invention provides a compacting process for forming a compact having a pair of annular parts and a stem part connecting them, and obtaining a sintered body by sintering the compact.
  • the annular portion and the stem portion of the inner peripheral surface of at least one annular portion of the compact A connecting rod manufacturing method is provided in which a relief portion retracted toward the stem portion side is formed in a circumferential region of the connecting portion.
  • the circumferential area is formed in another circumferential area. It is possible to prevent a situation in which it is closer to the inner diameter side than the direction area. Thereby, the roundness of the bearing race ring press-fitted into the annular portion of the connecting rod can be improved.
  • a bearing component including a bearing race ring may be used in addition to the bearing race ring alone.
  • a bearing race ring is provided in the annular portion of the connecting rod. You may press-fit a needle roller bearing.
  • the present invention provides a sintered metal connecting rod having a pair of annular portions and a stem portion for connecting the annular portions, of the inner peripheral surface of at least one of the annular portions. And a relief portion that is retracted toward the stem portion side is provided in a circumferential region of a connection portion between the stem portion and the stem portion.
  • the relief portion is provided in the circumferential region where the amount of diameter reduction of the bearing race ring press-fitted into the annular portion is increased in the inner peripheral surface of the annular portion of the connecting rod.
  • the press-fitting allowance between the annular portion and the bearing race ring in the circumferential region where the relief portion is provided is reduced, and the diameter reduction of the bearing race ring in the circumferential region is suppressed.
  • the diameter of the bearing race can be uniformly reduced over the entire circumference, so that the roundness of the inner peripheral surface of the bearing race can be improved.
  • the retraction amount of the relief portion on the inner peripheral surface of the annular portion is too small or too large, the deformation amount of the bearing race cannot be made uniform. Therefore, it is preferable to set the retraction amount of the escape portion on the inner peripheral surface of the annular portion within a predetermined range. Specifically, for example, on the inner peripheral surface of the annular portion provided with the relief portion, the difference between the diameter in the extending direction of the stem portion and the diameter in the direction orthogonal to the extending direction is set to 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. It is more preferable that the thickness be 10 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the above connecting rod can be provided with a cylindrical surface in a circumferential region excluding the relief portion of the inner circumferential surface of the annular portion having the relief portion.
  • the escape portion is retracted toward the stem portion with respect to the virtual cylindrical surface obtained by extending the cylindrical surface.
  • the cylindrical surface has a circumferential region larger than 180 ° (preferably a circumferential region larger than 210 °, preferably at an angle with respect to the center of the cylindrical surface, in order to secure a press-fitted region with the bearing raceway.
  • it is provided in a circumferential region larger than 240 °.
  • the cylindrical surface has a circumferential region smaller than 330 ° (preferably 300 °, preferably at an angle with respect to the center of the cylindrical surface in order to sufficiently suppress the deterioration of roundness by forming a relief portion. It is preferable to provide in a circumferential region smaller than that, more preferably in a circumferential region smaller than 270 °.
  • the present invention includes a sintered metal connecting rod having a pair of annular portions and a stem portion connecting them, and a bearing race ring press-fitted into the inner peripheral surface of at least one annular portion of the connecting rod. It is a connecting rod module, and the press-fitting allowance between the annular portion and the bearing race in the circumferential region of the connecting portion between the annular portion and the stem portion is the annular portion in the circumferential region other than the connecting portion and the It can also be characterized as a connecting rod module smaller than the press-fit allowance with the bearing race.
  • the bearing race ring is uniformly reduced in diameter, and the roundness of the inner peripheral surface of the bearing race ring is improved. be able to.
  • the roundness of the bearing race ring that is press-fitted into the annular portion of the connecting rod is improved by making the connecting rod (green compact) into a shape that allows for deformation due to sizing or press-fitting of the bearing race ring. Can do.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is sectional drawing which shows a compacting process (state with which raw material powder was filled). It is sectional drawing which shows a compacting process (state which compression was completed). It is a top view of a green compact. It is a top view of a sintered compact. It is a top view of the sintered compact (connecting rod) after sizing.
  • FIG. 5B is an enlarged plan view of a large end portion and a small end portion of the green compact of FIG. 5A. It is sectional drawing which shows a sizing process (state before shaping).
  • FIG. 9A It is sectional drawing which shows a sizing process (state after shaping). It is a top view of the conventional connecting rod. It is a top view of the connecting rod module formed by press-fitting a bearing race into the inner periphery of the annular portion of the connecting rod of FIG. 9A.
  • the connecting rod module 1 is incorporated in an engine, for example, a small engine (general purpose engine) having a displacement of 100 cc or less (particularly, a displacement of 50 cc or less) provided in a brush cutter, a blower or the like.
  • the connecting rod module 1 includes a connecting rod 10 and at least outer rings 21 and 22 as bearing races.
  • the connecting rod module 1 may have a connecting rod 10 and needle roller bearings including outer rings 21 and 22 as bearing races.
  • the connecting rod 10 has a large end portion 11 and a small end portion 12 as annular portions, and a stem portion 13 that connects them. Both the large end portion 11 and the small end portion 12 have an annular shape that is continuous over the entire circumference.
  • Outer rings 21 and 22 constituting needle roller bearings (so-called needle bearings) are press-fitted into the inner peripheral surfaces 11 a and 12 a of the large end portion 11 and the small end portion 12.
  • the inner peripheral surfaces 11a and 12a of the large end portion 11 and the small end portion 12 form a highly accurate cylindrical surface in a state where the outer rings 21 and 22 are press-fitted.
  • the roundness is 10 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m. It is as follows.
  • the stem portion 13 is formed with an elongated through hole 13a that is long in the extending direction of the stem portion 13 (left and right direction in FIG. 1).
  • the connecting rod 10 is formed of a sintered metal, and is particularly formed integrally with an iron-based sintered metal containing 90% by mass or more of iron.
  • the sintered metal of the present embodiment is made of an iron-based sintered material.
  • nickel is 0.1 to 5% by mass (preferably 0.5 to 4% by mass)
  • molybdenum is 0.1 to 5% by mass. (Preferably 0.3 to 4% by mass)
  • the density of the connecting rod 10 is, for example, 7.0 g / cm 3 or more, preferably 7.1 g / cm 3 or more, more preferably 7.2 g / cm 3 or more.
  • the density of the connecting rod 10, for example ideal ingot material 7.8 g / cm 3 is the density of below, 7.6 g / cm 3 or less substantially in consideration of powder pressing and the like at the time of molding, More practically, it is 7.4 g / cm 3 or less.
  • the outer rings 21 and 22 have a cylindrical shape, and cylindrical raceway surfaces 21a and 22a are provided on the inner peripheral surface.
  • a plurality of rollers (needle rollers) and a cage for holding the plurality of rollers at equal intervals in the circumferential direction are assembled on the inner circumference of the outer rings 21 and 22 (not shown).
  • the outer rings 21 and 22 are formed by cutting, forging, pressing, or the like on a molten material (for example, steel material).
  • the outer rings 21 and 22 are subjected to heat treatment (for example, quenching and tempering treatment) as necessary, and a hardened layer is formed on the surface layer. Finishing (for example, grinding finishing) is performed on the raceway surfaces 21a and 22a of the outer rings 21 and 22.
  • the raceways 21a and 22a of the outer rings 21 and 22 form a highly accurate cylindrical surface in a state where they are press-fitted into the large end portion 11 and the small end portion 12 of the connecting rod 10, for example, the roundness is preferably 10 ⁇ m or less. Is 5 ⁇ m or less.
  • the connecting rod 10 is manufactured through a compacting process, a sintering process, and a sizing process.
  • the green compact is formed by filling the raw material powder into a forming mold and compressing it.
  • the raw material powder M is filled in the cavity defined by the die 41, the side cores 42 a and 42 b, the center core 42 c, and the lower punch 43.
  • raw material powder M is used in which graphite powder and a lubricant (such as metal soap) are added to partially diffused alloy powder of iron, nickel, and molybdenum.
  • the upper punch 44 is lowered to compress the raw material powder M, and a green compact 10 ′ ⁇ see FIG. 5A) having substantially the same shape as the connecting rod 10 is formed.
  • the cross-sectional shapes of the side cores 42a and 42b are not strictly perfect circles, and both have a non-circular shape in which a circumferential region on the center core 42c side is bulged toward the center core 42c side (not shown).
  • side cores 42a and 42b as shown in FIG. 5A, among the inner peripheral surfaces 11a ′ and 12a ′ of the large end portion 11 ′ and the small end portion 12 ′ of the green compact 10 ′.
  • the circumferential regions W1 ′ and W2 ′ of the connecting portion with the stem portion 13 ′ relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ retracted toward the stem portion 13 ′ are formed.
  • cylindrical surfaces 11a2 ′ and 12a2 are provided in a circumferential region excluding the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′. 'Is provided. Cylindrical surfaces 11a2 ′ and 12a2 ′ are provided in a circumferential region larger than 180 ° on inner peripheral surfaces 11a ′ and 12a ′ of large end portion 11 ′ and small end portion 12 ′, respectively.
  • the escape portions 11a1 ′ and 12a1 ′ and the cylindrical surfaces 11a2 ′ and 12a2 ′ are smoothly continuous.
  • the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ may be provided not in the entire area of the circumferential regions W1 ′ and W2 ′ but in a part of the circumferential regions W1 ′ and W2 ′. Further, the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ are preferably provided in a region including the end portion on the stem portion 13 ′ side of the inner peripheral surfaces 11a ′ and 12a ′ of the large end portion 11 ′ and the small end portion 12 ′. . For example, the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ are provided in a circumferential region of 90 to 135 ° at an angle with respect to the centers of the cylindrical surfaces 11a2 ′ and 12a2 ′.
  • the cylindrical surfaces 11a2 ′ and 12a2 ′ are provided in a circumferential region of 225 to 270 ° at an angle with respect to the center of the cylindrical surfaces 11a2 ′ and 12a2 ′.
  • the sectional shape of the side cores 42a and 42b of the forming mold is set.
  • the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ of the green compact 10 ′ have stem portions 13 ′ with respect to virtual cylindrical surfaces C1 ′ and C2 ′ in which the cylindrical surfaces 11a2 ′ and 12a2 ′ extend all around.
  • the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ in the illustrated example have an elliptical shape that bulges toward the stem portion 13 ′ with respect to the virtual cylindrical surfaces C1 ′ and C2 ′.
  • the amount of retraction of the escape portions 11a1 ′ and 12a1 ′ is maximized at the end portion on the stem portion 13 ′ side of the inner peripheral surfaces 11a ′ and 12a ′ of the large end portion 11 ′ and the small end portion 12 ′, and from there It gets smaller gradually as you go to both directions.
  • the maximum retraction amounts ⁇ 1 ′ and ⁇ 2 ′ of the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ with respect to the virtual cylindrical surfaces C1 ′ and C2 ′ are 10 to 25 ⁇ m.
  • the green compact 10 ′ is fired at a predetermined temperature for a predetermined time to obtain a sintered body 10 ′′ having substantially the same shape as the green compact 10 ′ (sintering process). 5B, it has a large end portion 11 ′′, a small end portion 12 ′′, and a stem portion 13 ′′. Inner peripheral surfaces 11a ′′ and 12a of the large end portion 11 ′′ and the small end portion 12 ′′.
  • the stem portion 13 “side with respect to the virtual cylindrical surfaces C1" and C2 "obtained by extending the cylindrical surfaces 11a2" and 12a2 " Relief portions 11a1 "and 12a1" that are retracted are provided.
  • the shape and dimensions of each portion of the sintered body 10 are the same as those of the green compact 10 'except for the influence of shrinkage due to sintering. Is omitted.
  • the sintered body 10 ′′ is recompressed to increase the dimensional accuracy (sizing step).
  • the inner peripheral surfaces of the large end portion 11 ′′ and the small end portion 12 ′′ of the sintered body 10 ′′ are increased.
  • the sintered body 10 ′′ is placed in the upper end opening of the die 51. Thereafter, as shown in FIG. 8, the upper punch 54 is lowered and sintered.
  • the large end portion 11 ′′ and the small end portion 12 ′′ of the body 10 ′′ are pushed into the space between the die 51 and the side cores 52a and 52b, and the sintered body 10 ′′ is compressed from above and below with the upper punch 54 and the lower punch 53.
  • the outer peripheral surfaces of the large end portion 11 ′′ and the small end portion 12 ′′ of the sintered body 10 ′′ are formed on the inner peripheral surface of the die 51, and the inner peripheral surface 11a ′′ of the large end portion 11 ′′ and Inner peripheral surfaces 12a "of the small end portions 12" are formed on the outer peripheral surfaces of the side cores 52a and 52b, respectively.
  • the relative positional relationship between the inner peripheral surface of the large end portion 11 ′′ and the inner peripheral surface of the small end portion 12 ′′ is corrected by the side cores 52a and 52b. Thereafter, the sintered body 10 ′′ (connecting rod 10) is discharged from the sizing mold.
  • the sintered body 10 "(that is, the connecting rod 10) subjected to sizing has the dimensions of each part, in particular, the shapes and positions of the inner peripheral surfaces 11a and 12a of the large end part 11 and the small end part 12 set with high accuracy.
  • the cross-sectional shapes of the side cores 52a and 52b of the sizing mold are not strictly perfect circles, and both have a non-circular shape in which the circumferential region on the center core 52c side is bulged toward the center core 52c side. Therefore, as shown in FIG.5 (C), the circumferential direction of the connection part with the stem part 13 among the internal peripheral surfaces 11a and 12a of the large end part 11 and the small end part 12 of the connecting rod 10 is shown.
  • the regions W1 and W2 are provided with relief portions 11a1 and 12a1 that are retracted toward the stem portion 13 with respect to the virtual cylindrical surfaces C1 and C2 obtained by extending the cylindrical surfaces 11a2 and 12a2, for example, the relief portions 11a1 and 12a1 are cylindrical.
  • the cylindrical surfaces 11a2 and 12a2 are provided in a circumferential region of 90 to 135 ° at an angle with respect to the center of the surfaces 11a2 and 12a2.
  • the cross-sectional shape of the side cores 52a and 52b of the sizing mold is set.
  • the allowance between the inner peripheral surfaces 11a “and 12a” of the large end portion 11 "and the small end portion 12” of the sintered body 10 "before sizing and the outer peripheral surfaces of the side cores 52a and 52b is
  • the circumferential regions W1 and W2 on the stem portion 13 "side have an outer periphery. It is difficult to plastically deform because it is not corrected by the mold. Therefore, the circumferential regions W1 and W2 of the inner peripheral surfaces 11a “and 12a” of the large end portion 11 "and the small end portion 12" are less likely to expand in diameter than the other circumferential regions.
  • the escape amounts of the escape portions 11a1 and 12a1 with respect to the virtual cylindrical surfaces C1 and C2 are the sintering before sizing shown in FIG. This is smaller than the escape amount of the relief portions 11a1 "and 12a1” with respect to the virtual cylindrical surfaces C1 "and C2" in the body 10 ".
  • the outer rings 21 and 22 are press-fitted into the inner peripheral surface 11a of the large end portion 11 and the inner peripheral surface 12a of the small end portion 12 of the connecting rod 10 thus formed.
  • the large end portion 11 and the small end portion 12 of the connecting rod 10 receive a force in the outer diameter direction, and the outer rings 21 and 22 are pressed in the inner diameter direction.
  • the circumferential regions W1 and W2 of the connecting portion with the stem portion 13 have high radial rigidity.
  • the escape portion 11a1 retracted toward the stem portion 13 side in the circumferential regions W1 and W2 of the inner peripheral surfaces 11a and 12a of the large end portion 11 and the small end portion 12 of the connecting rod 10. , 12a1 are provided.
  • both of the press-fitting allowances in the circumferential regions W1 and W2 are smaller than both of the press-fitting allowances in the other circumferential regions.
  • the pressing force applied to the circumferential regions W1 and W2 of the outer rings 21 and 22 is suppressed, the pressing force applied to the outer rings 21 and 22 can be made uniform over the entire circumference. Therefore, since the outer rings 21 and 22 can be uniformly deformed (reduced diameter) in the circumferential direction, deterioration of the roundness of the outer rings 21 and 22 can be suppressed. Thus, the connecting rod module 1 shown in FIGS. 1 and 2 is completed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the case where the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ are provided in the green compact 10 ′ and the relief portions 11a1 and 12a1 are provided in the connecting rod 10 has been described.
  • the escape portions 11a1 and 12a1 may be formed.
  • the inner peripheral surfaces 11a ′ and 12a ′ of the large end portion 11 ′ and the small end portion 12 ′ of the green compact 10 ′ are formed by side cores 42a and 42b having a perfectly circular cross section, and the green compact. 10 ′ is fired to obtain a sintered body 10 ′′.
  • cylindrical inner peripheral surfaces 11a ′′ and 12a ′′ of the large end portion 11 ′′ and the small end portion 12 ′′ of the sintered body 10 ′′ are obtained.
  • the relief portions 11a1 and 12a1 are formed by pressing and molding a side core having a non-circular cross section.
  • the sizing cost becomes larger than when the relief portions 11a1 ′ and 12a1 ′ are provided in the green compact 10 ′.
  • the amount of springback when the connecting rod 10 is discharged from the sizing die increases as the sizing allowance increases, it is necessary to further increase the sizing allowance in consideration of the increase in springback.
  • the core rod 10 may be blurred or wear of the sizing mold may be increased. Therefore, it is preferable to provide relief parts 11a1 'and 12a1' in the green compact 10 'as in the above-described embodiment so that the sizing allowance is as small as possible.
  • the structure of the connecting rod 10 is not limited to the above, and the through-hole 13a of the stem portion 13 is omitted, or a thin-walled portion that is thinner than other regions is provided in a portion where the through-hole 13a of the stem portion 13 is formed. May be.
  • the connecting rod 10 may be press-fitted into one of the inner peripheral surfaces 11a and 12a of the large end 11 and the small end 12 and the outer ring may not be press-fitted into the other.
  • the large end portion 11 is divided into a connecting rod body and a cap member, and these are fixed with bolts or the like. be able to.
  • escape part 11a1, 12a1 was provided in both the internal peripheral surfaces 11a and 12a of the big end part 11 of the connecting rod 10, and the small end part 12 was shown, it is not restricted to this but large
  • the escape portion may be provided only on one of the inner peripheral surfaces 11a and 12a of the end portion 11 and the small end portion 12, or the retraction amounts of the escape portions 11a1 and 12a1 may be made different.
  • the outer ring 22 of the connecting rod module 1 shown in FIGS. 1 and 2 is thicker than the outer ring 21 and has a small diameter, and therefore has high radial rigidity.
  • the maximum retraction amount ⁇ 2 of the inner peripheral surface 12a of the small end portion 12 into which the outer ring 22 having high rigidity is press-fitted is set to the maximum retreat amount ⁇ 2 of the inner peripheral surface 11a of the large end portion 11 into which the outer ring 21 having low rigidity is press-fitted. It may be smaller than ⁇ 1 ( ⁇ 1> ⁇ 2).
  • the relief portion 11a1 is provided only on the inner peripheral surface 11a of the large end portion 11 into which the outer ring 21 having low rigidity is press-fitted, and the inner peripheral surface 12a of the small end portion 12 into which the outer ring 22 having high rigidity is press-fitted is provided.
  • the entire circumference may be a cylindrical surface without providing a portion.
  • bearings to be mounted on the large end and small end of the connecting rod so-called shells are provided with flanges protruding toward the inner diameter side at both ends in the axial direction of the outer ring so that the rollers and the cage are not dropped from the outer ring.
  • a type of roller bearing may be employed.
  • connecting rod module 10 connecting rod 10 'green compact 10 "sintered body 11 large end portion (annular portion) 11a Inner peripheral surface 11a1 Escape portion 11a2 Cylindrical surface 12 Small end (annular portion) 12a Inner peripheral surface 12a1 Escape portion 12a2 Cylindrical surface 13 Stem portions 21, 22 Outer rings 21a, 22a Track surfaces C1, C2 Virtual cylindrical surfaces W1, W2 Circumferential regions ⁇ 1 ′, ⁇ 2 ′ at the connection portion between the annular portion and the stem portion Treatment amount

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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

焼結金属製のコンロッド１０は、一対の環状部（大端部１１及び小端部１２）及びこれらを連結するステム部１３を有する。大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａのうち、大端部１１及び小端部１２とステム部１３との連結部分の周方向領域Ｗ１，Ｗ２に、ステム部１３側に後退した逃げ部１１ａ１，１２ａ１を設ける。

Description

コンロッド及びコンロッドモジュール、並びにこれらの製造方法
　本発明は、エンジンのクランクシャフトとピストンを連結するコネクティングロッド（以下、コンロッドと言う）、及びコンロッドに軸受軌道輪を圧入してなるコンロッドモジュール、並びにこれらの製造方法に関する。
　コンロッドは、クランクシャフトに連結される大端部と、ピストンに連結される小端部と、これらを連結するステム部とを一体に有する。このようなコンロッドとして、焼結金属製のコンロッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－２８４７６９号公報
　コンロッドの環状部（大端部及び小端部）は、軸受（例えば針状ころ軸受）を介してクランクシャフトあるいはピストンに連結される。この場合、コンロッドの環状部に軸受軌道輪（外輪）を圧入してモジュール化することがある。例えば、図９（Ａ）に示すコンロッド１１０の環状部１１１，１１２の円筒面状の内周面１１１ａ，１１２ａに、外輪１２１，１２２を圧入することで、図９（Ｂ）に示すコンロッドモジュールが形成される。
　上記のようなコンロッド１１０を焼結金属で形成する場合、通常、原料粉を圧縮成形して圧粉体を得る工程と、圧粉体を焼結して焼結体を得る工程と、焼結体を再圧縮して寸法精度を整えるサイジング工程とを経て製造される。サイジング工程では、焼結体の環状部（大端部及び小端部）の内周に、断面真円形状のコアを圧入することにより、環状部１１１，１１２の内周面が真円形状に整形される。しかし、環状部１１１，１１２のうち、ステム部１１３との連結部分の周方向領域Ｗ１，Ｗ２は、他の周方向領域よりも剛性が高いため、サイジングを施しても環状部１１１，１１２の内周面は真円形状とはならない。具体的に、サイジング後のコンロッド１１０は、図９（Ａ）に示すように、環状部１１１，１１２の内周面１１１ａ，１１２ａのうち、ステム部１１３との連結部分の周方向領域Ｗ１，Ｗ２が、他の周方向領域を延長した仮想円筒面（鎖線で示す）よりも内径側に迫り出した状態となる。
　また、コンロッド１１０の環状部１１１，１１２に外輪１２１，１２２を圧入すると、外輪１２１，１２２は僅かに縮径する。しかし、上記のように、コンロッド１１０の環状部１１１，１１２のうち、ステム部１１３との連結部分の周方向領域Ｗ１，Ｗ２は、他の周方向領域よりも剛性が高いため、外輪１２１，１２２のうち、上記の周方向領域Ｗ１，Ｗ２は、他の周方向領域よりも縮径量が大きくなる。
　以上のような、サイジングによるコンロッド１１０の環状部１１１，１１２の変形、及び、環状部１１１，１１２への圧入による外輪１２１、２２の変形の影響により、コンロッド１１０と外輪１２１，１２２との組立品（コンロッドモジュール）における外輪１２１，１２２の内周面（軌道面）の真円度が悪化する。具体的には、図９（Ｂ）に示すように、外輪１２１，１２２の内周面のうち、ステム部１１３との連結部分の周方向領域Ｗ１，Ｗ２が、他の周方向領域よりも縮径量が大きくなり、他の周方向領域を延長した仮想円筒面（鎖線で示す）よりも内径側に迫り出した状態となる。
　例えば、軸受軌道輪を厚肉化して剛性を高めれば、軸受軌道輪が変形しにくくなるため、軸受軌道輪の真円度の悪化を抑えることができる。しかし、軸受軌道輪を厚肉化すると、コストアップや重量増を招く上、他の部材の形状に影響を与えるため設計がしにくくなる。
　以上の事情から、本発明が解決すべき課題は、軸受軌道輪を厚肉化することなく、コンロッドの環状部に圧入される軸受軌道輪の内周面の真円度を改善することにある。
　前記課題を解決するために、本発明は、一対の環状部及びこれらを連結するステム部を有する圧粉体を形成する圧粉工程と、前記圧粉体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、前記焼結体にサイジングを施すサイジング工程とを有し、前記圧粉工程において、前記圧粉体の少なくとも一方の環状部の内周面のうち、該環状部と前記ステム部との連結部分の周方向領域に、前記ステム部側に後退した逃げ部を形成するコンロッドの製造方法を提供する。
　このように、本発明では、焼結体の環状部の内周面のうち、サイジングにより内径側に迫り出そうとする周方向領域に逃げ部を設けることにより、この周方向領域が他の周方向領域よりも内径側に迫り出す事態を防止できる。これにより、コンロッドの環状部に圧入される軸受軌道輪の真円度を改善することができる。尚、コンロッドの環状部に圧入される部品としては、軸受軌道輪単体の他、軸受軌道輪を備えた軸受部品などであってもよく、例えば、コンロッドの環状部に、軸受軌道輪を備えた針状ころ軸受を圧入してもよい。
　また、前記課題を解決するために、本発明は、一対の環状部及びこれらを連結するステム部を有する焼結金属製のコンロッドにおいて、少なくとも一方の環状部の内周面のうち、該環状部と前記ステム部との連結部分の周方向領域に、前記ステム部側に後退した逃げ部を設けたことを特徴とする。
　このように、本発明では、コンロッドの環状部の内周面のうち、環状部に圧入される軸受軌道輪の縮径量が大きくなる周方向領域に逃げ部を設けた。この環状部に軸受軌道輪を圧入すると、逃げ部を設けた周方向領域における環状部と軸受軌道輪との圧入代が小さくなるため、この周方向領域における軸受軌道輪の縮径が抑えられる。これにより、軸受軌道輪を全周で均一に縮径させることができるため、軸受軌道輪の内周面の真円度を改善することができる。
　環状部の内周面における逃げ部の後退量が小さすぎたり大きすぎたりすると、軸受軌道輪の変形量を均一にすることができない。従って、環状部の内周面における逃げ部の後退量は所定の範囲内に設定することが好ましい。具体的には、例えば、逃げ部を設けた環状部の内周面において、ステム部の延在方向の直径と、該延在方向と直交する方向の直径との差を５μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましく、さらに、１０μｍ以上２５μｍ以下とすることがより好ましい。
　上記のコンロッドは、逃げ部を有する環状部の内周面のうち、逃げ部を除く周方向領域に円筒面を設けることができる。この場合、逃げ部は、円筒面を延長した仮想円筒面に対してステム部側に後退している。円筒面は、軸受軌道輪との圧入領域を確保するために、該円筒面の中心を基準とした角度にて１８０°よりも大きい周方向領域（好ましくは２１０°よりも大きい周方向領域、さらに好ましくは２４０°よりも大きい周方向領域）に設けることが好ましい。また、円筒面は、逃げ部を形成することにより真円度の悪化を十分に抑えるために、該円筒面の中心を基準とした角度にて３３０°よりも小さい周方向領域（好ましくは３００°よりも小さい周方向領域、さらに好ましくは２７０°よりも小さい周方向領域）に設けることが好ましい。
　以上より、本発明は、一対の環状部及びこれらを連結するステム部を有する焼結金属製のコンロッドと、前記コンロッドの少なくとも一方の環状部の内周面に圧入された軸受軌道輪とを有するコンロッドモジュールであって、前記環状部と前記ステム部との連結部分の周方向領域における前記環状部と前記軸受軌道輪との圧入代が、前記連結部分以外の周方向領域における前記環状部と前記軸受軌道輪との圧入代よりも小さいコンロッドモジュールとして特徴づけることもできる。このように、コンロッドの環状部と軸受軌道輪との圧入代を周方向で異ならせることで、軸受軌道輪を均一に縮径させて、軸受軌道輪の内周面の真円度を改善することができる。
　以上のように、コンロッド（圧粉体）を、サイジングや軸受軌道輪の圧入による変形を見越した形状とすることで、コンロッドの環状部に圧入される軸受軌道輪の真円度を改善することができる。
本発明の一実施形態に係るコンロッドを有するコンロッドモジュールの平面図である。 図１のＡ－Ａ線における断面図である。 圧粉工程を示す断面図である（原料粉末を充填した状態）。 圧粉工程を示す断面図である（圧縮が完了した状態）。 圧粉体の平面図である。 焼結体の平面図である。 サイジング後の焼結体（コンロッド）の平面図である。 図５Ａの圧粉体の大端部及び小端部の拡大平面図である。 サイジング工程を示す断面図である（整形前の状態）。 サイジング工程を示す断面図である（整形後の状態）。 従来のコンロッドの平面図である。 図９Ａのコンロッドの環状部の内周に軸受軌道輪を圧入してなるコンロッドモジュールの平面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　本発明の一実施形態に係るコンロッドモジュール１は、エンジンに組み込まれ、例えば刈払機やブロア等に設けられる排気量１００ｃｃ以下（特に排気量５０ｃｃ以下）の小型エンジン（汎用エンジン）に組み込まれる。コンロッドモジュール１は、図１及び図２に示すように、コンロッド１０と、少なくとも軸受軌道輪としての外輪２１、２２とを有する。尚、コンロッドモジュール１は、コンロッド１０と、軸受軌道輪としての外輪２１，２２を含む針状ころ軸受とを有するものであってもよい。
　コンロッド１０は、環状部としての大端部１１及び小端部１２と、これらを連結するステム部１３とを有する。大端部１１及び小端部１２は、何れも全周で連続した環状をなしている。大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａには、針状ころ軸受（いわゆるニードルベアリング）を構成する外輪２１，２２が圧入されている。大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａは、外輪２１，２２が圧入された状態で精度の高い円筒面を成しており、例えば真円度が１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とされる。ステム部１３には、ステム部１３の延在方向（図１の左右方向）に長大な細長形状の貫通孔１３ａが形成される。
　コンロッド１０は、焼結金属で形成され、特に、鉄を９０質量％以上含む鉄系焼結金属で一体に成形される。本実施形態の焼結金属は鉄系焼結材からなり、具体的には、例えばニッケル０．１～５質量％（好ましくは０．５～４質量％）、モリブデン０．１～５質量％（好ましくは０．３～４質量％）、炭素０．０５～１．５質量％（好ましくは０．１～１．５質量％）、残部が鉄とされる。コンロッド１０の密度は、例えば７．０ｇ／ｃｍ3以上、好ましくは７．１ｇ／ｃｍ3以上、より好ましくは７．２ｇ／ｃｍ3以上とされる。また、コンロッド１０の密度は、例えば理想的な溶製材の密度である７．８ｇ／ｃｍ3以下、実質的には成形時の粉体押圧性等を考慮して７．６ｇ／ｃｍ3以下、より実際的には７．４ｇ／ｃｍ3以下とされる。
　外輪２１、２２は、円筒状を成し、内周面に円筒面状の軌道面２１ａ、２２ａが設けられる。外輪２１、２２の内周には、複数のころ（針状ころ）と、複数のころを周方向等間隔に保持する保持器とが組み付けられる（図示省略）。外輪２１，２２は、溶製材（例えば鋼材）に切削、鍛造、プレス等を施すことにより形成される。外輪２１，２２には、必要に応じて熱処理（例えば焼き入れ焼き戻し処理）が施され、表層に硬化層が形成される。外輪２１，２２の軌道面２１ａ，２２ａには、仕上げ加工（例えば研削仕上げ）が施される。コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２に圧入された状態で、外輪２１，２２の軌道面２１ａ，２２ａは精度の高い円筒面を成しており、例えば真円度が１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とされる。
　以下、コンロッドモジュール１の製造方法を説明する。まず、圧粉工程、焼結工程、及びサイジング工程を経て、コンロッド１０を製造する。
　圧粉工程では、原料粉末をフォーミング金型に充填して圧縮成形することにより、圧粉体を成形する。具体的には、図３に示すようにダイ４１、サイドコア４２ａ，４２ｂ、センターコア４２ｃ、及び下パンチ４３で区画されたキャビティに原料粉末Ｍを充填する。本実施形態では、鉄、ニッケル、及びモリブデンの部分拡散合金粉に、黒鉛粉末及び潤滑剤（金属セッケン等）が添加された原料粉末Ｍが使用される。そして、図４に示すように、上パンチ４４を下降させて原料粉末Ｍを圧縮し、コンロッド１０と略同形状の圧粉体１０'｛図５（Ａ）参照｝を成形する。
　サイドコア４２ａ，４２ｂの断面形状は、厳密な真円ではなく、何れもセンターコア４２ｃ側の周方向領域をセンターコア４２ｃ側に膨出させた非真円形状を成している（図示省略）。このようなサイドコア４２ａ，４２ｂを用いることで、図５（Ａ）に示すように、圧粉体１０'の大端部１１'及び小端部１２'の内周面１１ａ'，１２ａ'のうち、ステム部１３'との連結部分の周方向領域Ｗ１'，Ｗ２'に、ステム部１３'側に後退した逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'が成形される。圧粉体１０'の大端部１１'及び小端部１２'の内周面１１ａ'，１２ａ'のうち、逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'を除く周方向領域には、円筒面１１ａ２'，１２ａ２'が設けられる。円筒面１１ａ２'，１２ａ２'は、それぞれ大端部１１'及び小端部１２'の内周面１１ａ'，１２ａ'のうち、１８０°より大きい周方向領域に設けられる。逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'と円筒面１１ａ２'，１２ａ２'とは、それぞれ滑らかに連続している。尚、逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'は、上記の周方向領域Ｗ１'，Ｗ２'の全域ではなく、周方向領域Ｗ１'，Ｗ２'の一部に設けてもよい。また、逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'は、大端部１１'及び小端部１２'の内周面１１ａ'，１２ａ'のうち、ステム部１３'側の端部を含む領域に設けることが好ましい。例えば、逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'は、円筒面１１ａ２'，１２ａ２'の中心を基準とした角度で９０～１３５°の周方向領域に設けられる。すなわち、円筒面１１ａ２'，１２ａ２'は、自身の中心を基準とした角度で２２５～２７０°の周方向領域に設けられる。この形状に対応して、フォーミング金型のサイドコア４２ａ，４２ｂの断面形状が設定される。
　図６に示すように、圧粉体１０'の逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'は、円筒面１１ａ２'，１２ａ２'を全周に延長した仮想円筒面Ｃ１'，Ｃ２'に対してステム部１３'側に後退している。図示例の逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'は、仮想円筒面Ｃ１'，Ｃ２'に対してステム部１３'側に膨出した楕円形状を成している。逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'の後退量は、大端部１１'及び小端部１２'の内周面１１ａ'，１２ａ'のうち、ステム部１３'側の端部で最大となり、そこから周方向両側に行くにつれて徐々に小さくなっている。仮想円筒面Ｃ１'，Ｃ２'に対する逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'の最大後退量δ１'，δ２'は、１０～２５μｍとされる。逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'の最大後退量δ１'，δ２'は、圧粉体１０'の大端部１１'及び小端部１２'の内周面１１ａ'，１２ａ'のうち、ステム部１３'の延在方向（図６の左右方向）の直径Ｄ１ａ'，Ｄ２ａ'と、延在方向と直交する方向（図６の上下方向）の直径Ｄ１ｂ'，Ｄ２ｂ'との差として表すことができる（δ１'＝Ｄ１ａ'－Ｄ１ｂ'、δ２'＝Ｄ２ａ'－Ｄ２ｂ'）。
　次に、圧粉体１０'を所定温度で所定時間焼成することにより、圧粉体１０'と略同形状を成した焼結体１０"を得る（焼結工程）。焼結体１０"は、図５（Ｂ）に示すように、大端部１１"、小端部１２"、及びステム部１３"を有する。大端部１１"及び小端部１２"の内周面１１ａ"，１２ａ"のうち、ステム部１３"との連結部分の周方向領域Ｗ１"，Ｗ２"には、円筒面１１ａ２"，１２ａ２"を延長した仮想円筒面Ｃ１"，Ｃ２"に対してステム部１３"側に後退した逃げ部１１ａ１"，１２ａ１"が設けられる。焼結体１０"の各部の形状や寸法は、焼結による収縮の影響を除いて圧粉体１０'と同様であるため、詳細な説明は省略する。
　次に、焼結体１０"を再圧縮して寸法精度を高める（サイジング工程）。本実施形態では、特に、焼結体１０"の大端部１１"及び小端部１２"の内周面１１ａ"，１２ａ"の寸法精度及びこれらの相対的な位置関係を高める。具体的には、まず、図７に示すように、ダイ５１の上端開口部に焼結体１０”を載置する。その後、図８に示すように、上パンチ５４を降下させて、焼結体１０”の大端部１１”及び小端部１２”を、ダイ５１とサイドコア５２ａ，５２ｂとの間の空間に押し込むと共に、焼結体１０”を上パンチ５４及び下パンチ５３で上下から圧縮する。これにより、焼結体１０"の大端部１１"及び小端部１２"の外周面がダイ５１の内周面で成形されると共に、大端部１１"の内周面１１ａ"及び小端部１２"の内周面１２ａ"がそれぞれサイドコア５２ａ，５２ｂの外周面で成形される。これと同時に、大端部１１"の内周面と小端部１２"の内周面との相対的な位置関係が、サイドコア５２ａ，５２ｂで矯正される。その後、サイジング金型から焼結体１０"（コンロッド１０）が排出される。
　サイジングが施された焼結体１０"（すなわちコンロッド１０）は、各部の寸法、特に大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａの形状及び位置が、高精度に設定されている。サイジング金型のサイドコア５２ａ，５２ｂの断面形状は、厳密な真円ではなく、何れもセンターコア５２ｃ側の周方向領域をセンターコア５２ｃ側に膨出させた非真円形状を成している（図示省略）。従って、図５（Ｃ）に示すように、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａのうち、ステム部１３との連結部分の周方向領域Ｗ１，Ｗ２には、円筒面１１ａ２，１２ａ２を延長した仮想円筒面Ｃ１，Ｃ２に対してステム部１３側に後退した逃げ部１１ａ１，１２ａ１が設けられる。例えば、逃げ部１１ａ１，１２ａ１は、円筒面１１ａ２，１２ａ２の中心を基準とした角度で９０～１３５°の周方向領域に設けられる。すなわち、円筒面１１ａ２，１２ａ２は、自身の中心を基準とした角度で２２５～２７０°の周方向領域に設けられる。この形状に対応して、サイジング金型のサイドコア５２ａ，５２ｂの断面形状が設定される。
　尚、サイジング工程において、サイジング前の焼結体１０"の大端部１１"及び小端部１２"の内周面１１ａ"，１２ａ"と、サイドコア５２ａ，５２ｂの外周面との締め代は、全周で略一定とされる。しかし、大端部１１"及び小端部１２"の内周面１１ａ"，１２ａ"のうち、ステム部１３"側の周方向領域Ｗ１，Ｗ２は、外周を金型で矯正しないため塑性変形しにくい。そのため、大端部１１"及び小端部１２"の内周面１１ａ"，１２ａ"の周方向領域Ｗ１，Ｗ２は、他の周方向領域と比べて拡径しにくい。従って、図５（Ｃ）に示すサイジング後の焼結体（コンロッド１０）における、仮想円筒面Ｃ１，Ｃ２に対する逃げ部１１ａ１，１２ａ１の逃げ量は、図５（Ｂ）に示すサイジング前の焼結体１０"における、仮想円筒面Ｃ１"，Ｃ２"に対する逃げ部１１ａ１"，１２ａ１"の逃げ量よりも小さくなる。
　こうして形成されたコンロッド１０の大端部１１の内周面１１ａ及び小端部１２の内周面１２ａに、外輪２１，２２を圧入する。この圧入により、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２が外径向きの力を受けると共に、外輪２１，２２が内径向きに圧迫される。このとき、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２のうち、ステム部１３との連結部分の周方向領域Ｗ１，Ｗ２は、半径方向の剛性が高い。このため、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２に外輪２１，２２を圧入したとき、大端部１１及び小端部１２のうち、周方向領域Ｗ１，Ｗ２は他の領域よりも拡径しにくく、この周方向領域Ｗ１，Ｗ２では外輪２１，２２に加わる内径向きの圧迫力が大きくなる。
　そこで、本発明では、上記のように、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａの上記周方向領域Ｗ１，Ｗ２に、ステム部１３側に後退した逃げ部１１ａ１，１２ａ１を設けた。このコンロッド１０の大端部１１及び小端部１２に外輪２１，２２を圧入すると、周方向領域Ｗ１，Ｗ２における両者の圧入代が、他の周方向領域における両者の圧入代よりも小さくなる。これにより、外輪２１，２２の周方向領域Ｗ１，Ｗ２に加わる圧迫力が抑えられるため、外輪２１，２２に加わる圧迫力を全周で均一にすることができる。従って、外輪２１，２２を周方向で均一に変形（縮径）させることができるため、外輪２１，２２の真円度の悪化を抑えることができる。以上により、図１及び図２に示すコンロッドモジュール１が完成する。
　本発明は上記の実施形態に限られない。例えば上記の実施形態では、圧粉体１０'に逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'を設けることで、コンロッド１０に逃げ部１１ａ１，１２ａ１を設けた場合を示したが、これに限らず、サイジング工程で逃げ部１１ａ１，１２ａ１を形成してもよい。具体的には、圧粉体１０'の大端部１１'及び小端部１２'の内周面１１ａ'，１２ａ'を、断面真円形状のサイドコア４２ａ，４２ｂで成形し、この圧粉体１０'を焼成して焼結体１０"を得る。そして、サイジング工程で、焼結体１０"の大端部１１"及び小端部１２"の円筒面状の内周面１１ａ"，１２ａ"に、断面非真円形状のサイドコアを押し付けて成形することで、逃げ部１１ａ１，１２ａ１を形成する。
　ただし、サイジングのみで逃げ部１１ａ１，１２ａ１を整形しようとすると、圧粉体１０'に逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'を設ける場合と比べて、サイジング代が大きくなる。また、サイジング金型からコンロッド１０を排出したときのスプリングバック量は、サイジング代が大きい程大きくなるため、スプリングバックの増大を考慮してサイジング代をさらに大きくする必要が生じる。このように、サイジング代が大きくなると、コアロッド１０にムシレが生じたり、サイジング金型の摩耗が大きくなる恐れがある。従って、上記の実施形態のように、圧粉体１０'に逃げ部１１ａ１'，１２ａ１'を設け、サイジング代をなるべく小さくすることが好ましい。
　また、コンロッド１０の構成は上記に限らず、ステム部１３の貫通孔１３ａを省略したり、ステム部１３の貫通孔１３ａの形成部分に、他の領域よりも肉厚の薄い薄肉部を設けたりしてもよい。
　また、上記の実施形態では、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａの双方に外輪２１，２２を圧入した場合を示したが、これに限らず、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａの一方に外輪を圧入し、他方には外輪を圧入しない構成としてもよい。具体的には、例えば、小端部１２の内周面１２ａに外輪を圧入する一方で、大端部１１は、コンロッド本体とキャップ部材とに分割し、ボルト等でこれらを固定する構成とすることができる。
　また、上記の実施形態では、コンロッド１０の大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａの双方に逃げ部１１ａ１，１２ａ１を設けた場合を示したが、これに限らず、大端部１１及び小端部１２の内周面１１ａ，１２ａの一方のみに逃げ部を設けたり、両逃げ部１１ａ１，１２ａ１の後退量を異ならせたりしてもよい。例えば、図１及び図２に示すコンロッドモジュール１の外輪２２は、外輪２１よりも肉厚が厚く、且つ、小径となっているため、半径方向の剛性が高い。この場合、剛性の高い外輪２２が圧入される小端部１２の内周面１２ａの最大後退量δ２を、剛性の低い外輪２１が圧入される大端部１１の内周面１１ａの最大後退量δ１よりも小さくしてもよい（δ１＞δ２）。あるいは、剛性の低い外輪２１が圧入される大端部１１の内周面１１ａにのみ逃げ部１１ａ１を設け、剛性の高い外輪２２が圧入される小端部１２の内周面１２ａには、逃げ部を設けず、全周を円筒面としてもよい。
　また、コンロッドの大端部及び小端部に装着される軸受として、外輪の軸方向両端に内径側に突出した鍔部を設け、外輪からころ及び保持器が脱落しないように保持した、いわゆるシェル型のころ軸受を採用してもよい。
１     コンロッドモジュール
１０   コンロッド
１０' 圧粉体
１０" 焼結体
１１   大端部（環状部）
１１ａ 内周面
１１ａ１      逃げ部
１１ａ２      円筒面
１２   小端部（環状部）
１２ａ 内周面
１２ａ１      逃げ部
１２ａ２      円筒面
１３   ステム部
２１，２２    外輪
２１ａ，２２ａ       軌道面
Ｃ１，Ｃ２    仮想円筒面
Ｗ１，Ｗ２    環状部とステム部との連結部分の周方向領域
δ１'，δ２'       最大後退量

Claims (9)

  1. 　一対の環状部及びこれらを連結するステム部を有する焼結金属製のコンロッドであって、
    　少なくとも一方の環状部の内周面のうち、該環状部と前記ステム部との連結部分の周方向領域に、前記ステム部側に後退した逃げ部を設けたコンロッド。
  2. 　前記逃げ部を有する環状部の内周面のうち、前記ステム部の延在方向の直径と、前記延在方向と直交する方向の直径との差が５μｍ以上３０μｍ以下である請求項１記載のコンロッド。
  3. 　前記逃げ部を有する環状部の内周面のうち、前記逃げ部を除く周方向領域に円筒面が設けられ、前記逃げ部が、前記円筒面を延長した仮想円筒面に対してステム部側に後退した請求項１又は２記載のコンロッド。
  4. 　前記円筒面が、該円筒面の中心を基準とした角度にて１８０°よりも大きい周方向領域に設けられた請求項３記載のコンロッド。
  5. 　前記円筒面が、該円筒面の中心を基準とした角度にて３３０°よりも小さい周方向領域に設けられた請求項３又は４記載のコンロッド。
  6. 　一対の環状部及びこれらを連結するステム部を有する焼結金属製のコンロッドと、前記コンロッドの少なくとも一方の環状部の内周面に圧入された軸受軌道輪とを有するコンロッドモジュールであって、
    　前記環状部と前記ステム部との連結部分の周方向領域における前記環状部と前記軸受軌道輪との圧入代が、前記連結部分以外の周方向領域における前記環状部と前記軸受軌道輪との圧入代よりも小さいコンロッドモジュール。
  7. 　前記コンロッドが、請求項１～５の何れか１項に記載されたコンロッドである請求項６に記載のコンロッドモジュール。
  8. 　一対の環状部及びこれらを連結するステム部を有する圧粉体を形成する圧粉工程と、前記圧粉体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、前記焼結体にサイジングを施すサイジング工程とを有するコンロッドの製造方法であって、
    　前記圧粉工程において、前記圧粉体の少なくとも一方の環状部の内周面のうち、該環状部と前記ステム部との連結部分の周方向領域に、前記ステム部側に後退した逃げ部を形成するコンロッドの製造方法。
  9. 　請求項８に記載の方法でコンロッドを製造する工程と、前記コンロッドの少なくとも一方の環状部の内周に軸受軌道輪を圧入する工程とを有するコンロッドモジュールの製造方法。
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