コネクティングロッドの製造方法
【課題】 分解後にロッド部とキャップ部との合わせ面に欠けが生じにくいコネクティングロッドの製造方法を提供する。
【解決手段】 コネクティングロッドＷの大端部Ｗ２の破断（カチ割り）工程に続いて第１回目のブラッシングを行い、破断面に付着しているゴミ及び欠けを除去する。次いで、欠け脱落促進工程を施す。この工程では、コネクティングロッドＷのロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの仮締め／緩めを行う。更に、第２回目のブラッシングを行って、欠け脱落促進工程で発生した欠けを除去し、破断面のフィット性を向上させる。
【解決手段】 コネクティングロッドＷの大端部Ｗ２の破断（カチ割り）工程に続いて第１回目のブラッシングを行い、破断面に付着しているゴミ及び欠けを除去する。次いで、欠け脱落促進工程を施す。この工程では、コネクティングロッドＷのロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの仮締め／緩めを行う。更に、第２回目のブラッシングを行って、欠け脱落促進工程で発生した欠けを除去し、破断面のフィット性を向上させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのピストンピンとクランク軸のジャーナル部とを連結するコネクティングロッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンの直線動をクランク軸の回転動に変換するため、コネクティングロッドの小端部をピストンピンに、大端部をクランク軸のジャーナル部に連結している。そして、コネクティングロッドの大端部ではジャーナル部を上下から抱持するため、ロッド部とキャップ部に２分割し、これらをボルトで締め付ける構造になっている。
【０００３】
上記コネクティングロッドの大端部を２分割する方法としては特許文献１に開示されるカチ割り法（ＦＳ工法）が知られている。この方法は、鋳造などによって一体成形された大端部内側に半割り型のマンドレルをセットし、このマンドレルの半体間に楔を差し込み、この状態から油圧シリンダなどを駆動して楔を更にマンドレル半体間に進入させ、これにより予め形成したノッチの部分を起点としてコネクティングロッドの大端部をロッド部とキャップ部に瞬時に破断するようにしている。
【０００４】
そして、上記の破断面は素材を引き裂いているため、連続的且つ均一な割れ面が生じない。そして破断処理中に、破断面から小さな破片が欠けて剥がれ。そこで特許文献１では大端部を破断した後に、破断面（合わせ面）をブラッシングして欠けによって生じた小さな破片を除去している。
【特許文献１】特開２００２−６６９９８号公報 段落（００１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように従来にあっては、破断面にブラッシングを施し、欠けによって生じた小さな破片を除去しているが、このブラッシングでは欠けそうであるが未だ欠けていない部分を除くことができない。この欠けそうな部分は後に大端部を分解した場合などに実際に欠けとなって現われる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るコネクティングロッドの製造方法は、 一体成形されたコネクティングロッドの大端部を破断してロッド部とキャップ部に分割し、次いで破断面に欠け除去処理を施した後、前記破断面に欠け脱落促進処理を施し、この後再び破断面に欠け除去処理を施す工程を含む。
【０００７】
前記欠け除去処理としては、ブラッシング処理、ブラスト処理（エアブラスト及びサンドブラスト）または研磨処理などが考えられ、前記欠け脱落促進処理としては、ボルトによるロッド部とキャップ部の仮締めと緩めが考えられる。
【０００８】
ボルトによるロッド部とキャップ部の仮締めと緩めを含め、前記欠け脱落促進処理にあっては、ロッド部とキャップ部の合わせ面（破断面）にある程度の力を加えることが好ましい。このような力を加えることで、前もって欠け易い部分を除去することができ、後の分解時に欠けが更に生じにくくなる。
加える力としては、実際の組み付けの際にロッド部とキャップ部作用する力の７０％以上の力でも十分な効果が認められた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るコネクティングロッドの製造方法によれば、コネクティングロッドの大端部をロッド部とキャップ部に破断して２分割した後に、前記ロッド部とキャップ部とをボルトで仮締めして緩めるなどの欠け脱落促進工程を設けたので、
後の分解時などに新たな欠けが生じにくくなる。その結果、ロッド部とキャップ部との合わせ面から出る欠けがなくなり、コネクティングロッドの組み付け時、例えば、欠けが軸受けに侵入することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るコネクティングロッドの製造方法を工程順に説明した図、図２は本発明に係るコネクティングロッドの製造方法の中の破断（カチ割り）に用いる装置の平面図、図３は同破断（カチ割り）に用いる装置の縦断面図、図４は破断（カチ割り）工程を説明した図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明方法では、鋳造などにて一体成形したコネクティングロッドを洗浄することで、切屑除去と脱脂を行い、これに続いて破断（カチ割り）を行う。
【００１２】
本実施例では図２及び図３に示す装置を用いて破断した。この破断（カチ割り）装置は、ベース１の上面に基盤２が固定され、この基盤２上に支持プレート３が摺動自在に設けられ、スプリング４にて設定位置に復帰可能とされている。
【００１３】
また前記支持プレート３上には台５を介してコネクティングロッドＷが水平にセットされ、このコネクティングロッドＷの小端部Ｗ１は押圧部材６によって図において右側に付勢され、また大端部Ｗ２は押圧部材７によって図において左側に付勢され、その結果、コネクティングロッドＷは所定の位置に固定される。尚、大端部Ｗ２については押圧部材７のアームを離間した２箇所に当接させるようにしているので、安定して大端部を押圧することができる。
【００１４】
前記コネクティングロッドＷの大端部Ｗ２は内側に一対のマンドレル半体８，９が入るようにセットされている。一方のマンドレル半体８の外周面は破断後にロッド部Ｗ２ａとなる部分の内周面に倣った半円形とされ、他方のマンドレル半体９の外周面は破断後にキャップ部Ｗ２ｂとなる部分の内周面に倣った半円形とされている。また、一方のマンドレル半体８の内面は垂直面８ａとされ、他方のマンドレル半体９の内面は下に向かって絞られた傾斜面９ａとされている。
【００１５】
一方、ベース１の下方には油圧シリンダユニット１０が配置されている。この油圧シリンダユニット１０は上下方向をシリンダロッド１１の軸方向とし、このシリンダロッド１１の上端に楔１２の下端が連結されている。
【００１６】
楔１２は前記ベース１、基盤２及び支持プレート３に形成した開口を貫通して前記大端部Ｗ２内の左右のマンドレル半体８，９間に臨んでいる。この楔１２の上端部には前記マンドレル半体９の傾斜面９ａに当接する傾斜面１２ａとされている。尚、前記楔１２のマンドレル半体８の垂直面８ａに当接する面は垂直面とされている。
【００１７】
以上の破断（カチ割り）装置によるコネクティングロッドＷの大端部Ｗ２の破断手順を図４に従って説明する。
先ず図４（ａ）に示すように、大端部Ｗ２内に一対のマンドレル半体８，９が入るようにコネクティングロッドＷをセットする。
【００１８】
次いで図４（ｂ）に示すように、コネクティングロッドＷの小端部Ｗ１を押圧部材６によって押圧する。その結果、破断後にロッド部Ｗ２ａとなる部分の内周面にマンドレル半体８の外側面８ａが当接する。
【００１９】
この後、前記油圧シリンダユニット１０を駆動して楔１２を下げる。すると、マンドレル半体８はそのまま動かないが、マンドレル半体９は傾斜面９ａが楔１２の傾斜面１２ａと当接しているので、図４（ｃ）に示すように、マンドレル半体９は図において右方向に移動し、破断後にキャップ部Ｗ２ｂとなる部分の内周面に当接する。
このように、予備拡張してマンドレル半体８，９を内周面に密着させることによって、後述の本拡張時にロッド部とキャップ部に等しい力を与えることができ所望の破断面を得ることができる。
【００２０】
そして、図４（ｄ）に示すように、押圧部材７の２本の受け部を前進せしめ、キャップ部Ｗ２ｂとなる部分のザグリ面にそれぞれ独立して当接せしめる。このように２箇所のザグリ面に別々に押圧部材７の２本の受け部を当てることで、素材のバラツキ及び加工公差を吸収できる。
【００２１】
上記の如くしてザグリ面に受け部を当てた後、油圧シリンダユニット１０を駆動して楔１２を下げ、マンドレル半体９が更に右に移動する本拡張を行う。この本拡張によってコネクティングロッドＷの大端部Ｗ２は、瞬時にロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂに破断される。
【００２２】
図１に戻って、コネクティングロッドＷの大端部Ｗ２の破断（カチ割り）工程に続いて第１回目のブラッシングを行う。このブラッシングによって破断面（ロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの合わせ面）に付着しているゴミ及び欠けを除去する。
【００２３】
そして、本発明方法では上記の第１回目のブラッシングに引き続いて欠け脱落促進工程を施す。この工程では、コネクティングロッドＷのロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの仮締め／緩めを行う。仮締め／緩めは何回か繰り返して行うようにしてもよい。またこの工程ではロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの合わせ面に後の本締めの際に加わる力よりも大きな力を加えることが好ましい。
【００２４】
上記欠け脱落促進工程が終了したならば、第２回目のブラッシングを行う。このブラッシングによって欠け脱落促進工程で発生した欠けを除去し、破断面のフィット性を向上させる。尚、必要に応じて前記欠け脱落促進工程とブラッシングを繰り返してもよい。
【００２５】
この後、破断面の高さ検査を行い、更に仮組みを行って厚さ方向、幅方向及び段差計測を行ってズレの有無を検査し、仕上げ研磨を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るコネクティングロッドの製造方法を工程順に説明した図
【図２】本発明に係るコネクティングロッドの製造方法の中の破断（カチ割り）に用いる装置の平面図
【図３】同破断（カチ割り）に用いる装置の縦断面図
【図４】破断（カチ割り）工程を説明した図
【符号の説明】
【００２７】
Ｗ…コネクティングロッド
Ｗ１…コネクティングロッドの小端部
Ｗ２…コネクティングロッドの大端部
Ｗ２ａ…ロッド部
Ｗ２ｂ…キャップ部
１…ベース
２…基盤
３…支持プレート
４…スプリング
５…台
６…押圧部材
７…押圧部材
８…マンドレル半体
８ａ…垂直面
９…マンドレル半体
９ａ…傾斜面
１０…油圧シリンダユニット
１１…シリンダロッド
１２…楔
１２ａ…傾斜面
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのピストンピンとクランク軸のジャーナル部とを連結するコネクティングロッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンの直線動をクランク軸の回転動に変換するため、コネクティングロッドの小端部をピストンピンに、大端部をクランク軸のジャーナル部に連結している。そして、コネクティングロッドの大端部ではジャーナル部を上下から抱持するため、ロッド部とキャップ部に２分割し、これらをボルトで締め付ける構造になっている。
【０００３】
上記コネクティングロッドの大端部を２分割する方法としては特許文献１に開示されるカチ割り法（ＦＳ工法）が知られている。この方法は、鋳造などによって一体成形された大端部内側に半割り型のマンドレルをセットし、このマンドレルの半体間に楔を差し込み、この状態から油圧シリンダなどを駆動して楔を更にマンドレル半体間に進入させ、これにより予め形成したノッチの部分を起点としてコネクティングロッドの大端部をロッド部とキャップ部に瞬時に破断するようにしている。
【０００４】
そして、上記の破断面は素材を引き裂いているため、連続的且つ均一な割れ面が生じない。そして破断処理中に、破断面から小さな破片が欠けて剥がれ。そこで特許文献１では大端部を破断した後に、破断面（合わせ面）をブラッシングして欠けによって生じた小さな破片を除去している。
【特許文献１】特開２００２−６６９９８号公報 段落（００１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように従来にあっては、破断面にブラッシングを施し、欠けによって生じた小さな破片を除去しているが、このブラッシングでは欠けそうであるが未だ欠けていない部分を除くことができない。この欠けそうな部分は後に大端部を分解した場合などに実際に欠けとなって現われる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るコネクティングロッドの製造方法は、 一体成形されたコネクティングロッドの大端部を破断してロッド部とキャップ部に分割し、次いで破断面に欠け除去処理を施した後、前記破断面に欠け脱落促進処理を施し、この後再び破断面に欠け除去処理を施す工程を含む。
【０００７】
前記欠け除去処理としては、ブラッシング処理、ブラスト処理（エアブラスト及びサンドブラスト）または研磨処理などが考えられ、前記欠け脱落促進処理としては、ボルトによるロッド部とキャップ部の仮締めと緩めが考えられる。
【０００８】
ボルトによるロッド部とキャップ部の仮締めと緩めを含め、前記欠け脱落促進処理にあっては、ロッド部とキャップ部の合わせ面（破断面）にある程度の力を加えることが好ましい。このような力を加えることで、前もって欠け易い部分を除去することができ、後の分解時に欠けが更に生じにくくなる。
加える力としては、実際の組み付けの際にロッド部とキャップ部作用する力の７０％以上の力でも十分な効果が認められた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るコネクティングロッドの製造方法によれば、コネクティングロッドの大端部をロッド部とキャップ部に破断して２分割した後に、前記ロッド部とキャップ部とをボルトで仮締めして緩めるなどの欠け脱落促進工程を設けたので、
後の分解時などに新たな欠けが生じにくくなる。その結果、ロッド部とキャップ部との合わせ面から出る欠けがなくなり、コネクティングロッドの組み付け時、例えば、欠けが軸受けに侵入することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るコネクティングロッドの製造方法を工程順に説明した図、図２は本発明に係るコネクティングロッドの製造方法の中の破断（カチ割り）に用いる装置の平面図、図３は同破断（カチ割り）に用いる装置の縦断面図、図４は破断（カチ割り）工程を説明した図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明方法では、鋳造などにて一体成形したコネクティングロッドを洗浄することで、切屑除去と脱脂を行い、これに続いて破断（カチ割り）を行う。
【００１２】
本実施例では図２及び図３に示す装置を用いて破断した。この破断（カチ割り）装置は、ベース１の上面に基盤２が固定され、この基盤２上に支持プレート３が摺動自在に設けられ、スプリング４にて設定位置に復帰可能とされている。
【００１３】
また前記支持プレート３上には台５を介してコネクティングロッドＷが水平にセットされ、このコネクティングロッドＷの小端部Ｗ１は押圧部材６によって図において右側に付勢され、また大端部Ｗ２は押圧部材７によって図において左側に付勢され、その結果、コネクティングロッドＷは所定の位置に固定される。尚、大端部Ｗ２については押圧部材７のアームを離間した２箇所に当接させるようにしているので、安定して大端部を押圧することができる。
【００１４】
前記コネクティングロッドＷの大端部Ｗ２は内側に一対のマンドレル半体８，９が入るようにセットされている。一方のマンドレル半体８の外周面は破断後にロッド部Ｗ２ａとなる部分の内周面に倣った半円形とされ、他方のマンドレル半体９の外周面は破断後にキャップ部Ｗ２ｂとなる部分の内周面に倣った半円形とされている。また、一方のマンドレル半体８の内面は垂直面８ａとされ、他方のマンドレル半体９の内面は下に向かって絞られた傾斜面９ａとされている。
【００１５】
一方、ベース１の下方には油圧シリンダユニット１０が配置されている。この油圧シリンダユニット１０は上下方向をシリンダロッド１１の軸方向とし、このシリンダロッド１１の上端に楔１２の下端が連結されている。
【００１６】
楔１２は前記ベース１、基盤２及び支持プレート３に形成した開口を貫通して前記大端部Ｗ２内の左右のマンドレル半体８，９間に臨んでいる。この楔１２の上端部には前記マンドレル半体９の傾斜面９ａに当接する傾斜面１２ａとされている。尚、前記楔１２のマンドレル半体８の垂直面８ａに当接する面は垂直面とされている。
【００１７】
以上の破断（カチ割り）装置によるコネクティングロッドＷの大端部Ｗ２の破断手順を図４に従って説明する。
先ず図４（ａ）に示すように、大端部Ｗ２内に一対のマンドレル半体８，９が入るようにコネクティングロッドＷをセットする。
【００１８】
次いで図４（ｂ）に示すように、コネクティングロッドＷの小端部Ｗ１を押圧部材６によって押圧する。その結果、破断後にロッド部Ｗ２ａとなる部分の内周面にマンドレル半体８の外側面８ａが当接する。
【００１９】
この後、前記油圧シリンダユニット１０を駆動して楔１２を下げる。すると、マンドレル半体８はそのまま動かないが、マンドレル半体９は傾斜面９ａが楔１２の傾斜面１２ａと当接しているので、図４（ｃ）に示すように、マンドレル半体９は図において右方向に移動し、破断後にキャップ部Ｗ２ｂとなる部分の内周面に当接する。
このように、予備拡張してマンドレル半体８，９を内周面に密着させることによって、後述の本拡張時にロッド部とキャップ部に等しい力を与えることができ所望の破断面を得ることができる。
【００２０】
そして、図４（ｄ）に示すように、押圧部材７の２本の受け部を前進せしめ、キャップ部Ｗ２ｂとなる部分のザグリ面にそれぞれ独立して当接せしめる。このように２箇所のザグリ面に別々に押圧部材７の２本の受け部を当てることで、素材のバラツキ及び加工公差を吸収できる。
【００２１】
上記の如くしてザグリ面に受け部を当てた後、油圧シリンダユニット１０を駆動して楔１２を下げ、マンドレル半体９が更に右に移動する本拡張を行う。この本拡張によってコネクティングロッドＷの大端部Ｗ２は、瞬時にロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂに破断される。
【００２２】
図１に戻って、コネクティングロッドＷの大端部Ｗ２の破断（カチ割り）工程に続いて第１回目のブラッシングを行う。このブラッシングによって破断面（ロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの合わせ面）に付着しているゴミ及び欠けを除去する。
【００２３】
そして、本発明方法では上記の第１回目のブラッシングに引き続いて欠け脱落促進工程を施す。この工程では、コネクティングロッドＷのロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの仮締め／緩めを行う。仮締め／緩めは何回か繰り返して行うようにしてもよい。またこの工程ではロッド部Ｗ２ａとキャップ部Ｗ２ｂとの合わせ面に後の本締めの際に加わる力よりも大きな力を加えることが好ましい。
【００２４】
上記欠け脱落促進工程が終了したならば、第２回目のブラッシングを行う。このブラッシングによって欠け脱落促進工程で発生した欠けを除去し、破断面のフィット性を向上させる。尚、必要に応じて前記欠け脱落促進工程とブラッシングを繰り返してもよい。
【００２５】
この後、破断面の高さ検査を行い、更に仮組みを行って厚さ方向、幅方向及び段差計測を行ってズレの有無を検査し、仕上げ研磨を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るコネクティングロッドの製造方法を工程順に説明した図
【図２】本発明に係るコネクティングロッドの製造方法の中の破断（カチ割り）に用いる装置の平面図
【図３】同破断（カチ割り）に用いる装置の縦断面図
【図４】破断（カチ割り）工程を説明した図
【符号の説明】
【００２７】
Ｗ…コネクティングロッド
Ｗ１…コネクティングロッドの小端部
Ｗ２…コネクティングロッドの大端部
Ｗ２ａ…ロッド部
Ｗ２ｂ…キャップ部
１…ベース
２…基盤
３…支持プレート
４…スプリング
５…台
６…押圧部材
７…押圧部材
８…マンドレル半体
８ａ…垂直面
９…マンドレル半体
９ａ…傾斜面
１０…油圧シリンダユニット
１１…シリンダロッド
１２…楔
１２ａ…傾斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体成形されたコネクティングロッドの大端部を破断してロッド部とキャップ部に分割し、次いで破断面に欠け除去処理を施した後、前記破断面に欠け脱落促進処理を施し、この後再び破断面に欠け除去処理を施す工程を含むことを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクティングロッドの製造方法において、前記欠け除去処理はブラッシング処理、ブラスト処理または研磨処理であり、前記欠け脱落促進処理はボルトによるロッド部とキャップ部の仮締めと緩めであることを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコネクティングロッドの製造方法において、前記欠け脱落促進処理はロッド部とキャップ部の組み付け時にこれらの合わせ面に作用する力の７０％以上の力を合わせ面に加えることを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【請求項１】
一体成形されたコネクティングロッドの大端部を破断してロッド部とキャップ部に分割し、次いで破断面に欠け除去処理を施した後、前記破断面に欠け脱落促進処理を施し、この後再び破断面に欠け除去処理を施す工程を含むことを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクティングロッドの製造方法において、前記欠け除去処理はブラッシング処理、ブラスト処理または研磨処理であり、前記欠け脱落促進処理はボルトによるロッド部とキャップ部の仮締めと緩めであることを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコネクティングロッドの製造方法において、前記欠け脱落促進処理はロッド部とキャップ部の組み付け時にこれらの合わせ面に作用する力の７０％以上の力を合わせ面に加えることを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１５０４６３（Ｐ２００６−１５０４６３Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４０３０３（Ｐ２００４−３４０３０３）
【出願日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
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