CN102725100B - 连接杆的断裂方法 - Google Patents

Abstract

在形成于连接杆（1）的大端部（5）的两侧的螺栓孔（6）的内周上形成有环绕该内周的切口（16），通过使断裂转移以该切口（16）为起点呈放射状地传播而使连接杆（1）断裂成杆部和帽部。此时，由于不存在断裂传播的汇合部位，所以能够不产生断裂面阶梯地进行连接杆（1）的断裂。

Description

连接杆的断裂方法

技术领域

本发明涉及使具有形成有供曲轴插入的大端孔的大端部而一体成形的连接杆在该大端部断裂成杆部和帽部的方法。

背景技术

连接发动机的曲轴和活塞的连接杆被如下设置：其一端被设成形成有对活塞销进行轴支撑的小端孔的小端部，另一端被设成形成有对曲轴的轴颈部进行轴支撑的大端孔的大端部。这样的连接杆一般通过锻造而一体成形，且被制造成连接杆可在其大端部断裂成杆部和帽部。

以往，如专利文献1~3所示，这样的连接杆的断裂是通过在大端孔的内周形成用于促进断裂的楔形槽（切口）而进行的。而且，如图11所示，将分割成两部分而形成的分型模50、51放入连接杆52的大端孔53，将楔块54打入至这些分型模50、51之间而使两分型模50、51分离，从而以形成于大端孔53的内周的切口55为起点产生断裂。

专利文献1：日本特开2005-106271号公报

专利文献2：日本特开2006-150472号公报

专利文献3：日本特开2005-014094号公报

发明内容

另外，在作为断裂部位的大端部56的两侧形成有用于连接因断裂而被分割的连接杆52的杆部和帽部的螺栓孔57。因此，如图12所示，以切口55为起点的断裂转移在沿顺时针方向在螺栓孔57周围蔓延的方向和沿逆时针方向在螺栓孔57周围蔓延的方向这两个方向上分别进行传播。在这种情况下，在两个方向的断裂传播的汇合部位F，存在各方向的断裂转移的位置偏离的情况，导致此时的断裂线G的形成方式会如图13所示地形成断裂面阶梯H。这样的断裂面阶梯H成为使连接杆52的成品率降低的主要原因。

本发明鉴于这样的问题而提出，其所要解决的问题在于提供一种能够不产生断裂面阶梯地进行断裂的连接杆的断裂方法。

为解决上述问题，本发明作为一种连接杆的断裂方法，使一体成形的连接杆在形成有大端孔的大端部断裂成杆部和帽部，在大端部的两侧形成的、供用于连接杆部和帽部的螺栓插入的螺栓孔的内周，形成环绕该内周的切口，使断裂转移以该切口为起点呈放射状地传播而使连接杆进行断裂。

在上述方法中，断裂转移以形成于螺栓孔内周的切口为起点从该内周呈放射状地进行。因此，不存在断裂传播的汇合部位。因此，根据上述断裂方法能够不产生断裂面阶梯地使连接杆进行断裂。

这样的连接杆的断裂例如可以通过形成切口的步骤、将分型模插入到螺栓孔中的步骤及向该分型模施加载荷而沿径向按压切口以使连接杆断裂成杆部和帽部的步骤进行。另外，在这种情况下，可以使用形成为环形且外周形成有用于插入到切口中的楔形凸部的分型模。另外，将上述的分型模分割成两部分，并将楔块打入至构成该分型模的两部分之间以扩大两部分之间的间隔，由此使连接杆断裂，这样一来，则能够容易且准确地使连接杆断裂。

另外，由于连接杆的断裂是在大端部的两侧分别进行的，所以大端部两侧的断裂有时会产生时间差。而且，有时会因该时间差而产生压曲。因此，若在通过帽导向件保持上述大端部两侧的状态下使连接杆进行断裂，则能够避免上述的压曲。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的断裂对象即连接杆的俯视截面结构的剖视图。

图2中，（a）是表示第一实施方式中的切口的形成方式的剖视图，（b）是（a）的局部B的放大图，（c）是（b）的局部C的放大图。

图3是表示第一实施方式中的利用其他方式的切口的形成方式的剖视图。

图4是一并表示第一实施方式所采用的分型模的（a）俯视结构及（b）侧部截面结构的图。

图5中，（a）是表示将第一实施方式中的分型模插入到螺栓孔中的插入方式的剖视图，（b）是（a）的局部D的放大图。

图6是表示第一实施方式中的连接杆的断裂方式的剖视图。

图7是表示第一实施方式中的断裂转移的传播方式的剖视图。

图8是表示连接杆的断裂时的压曲的产生方式的图。

图9是表示本发明的第二实施方式中的连接杆的断裂方式的剖视图。

图10是表示改变了分型模及楔块的结构的第一实施方式的变形例中的连接杆的断裂方式的剖视图。

图11中，（a）是表示现有连接杆的断裂方式的剖视图，（b）是（a）的局部E的放大图。

图12是表示利用现有连接杆的断裂方法的断裂转移的传播方式的剖视图。

图13是表示产生了断裂面阶梯的连接杆的大端部的侧部截面结构的剖视图。

具体实施方式

（第一实施方式）

以下，参照图1~图8对将本发明的连接杆的断裂方法具体化的第一实施方式进行详细的说明。另外，如图1所示，作为断裂对象的连接杆1通过锻造而一体成形，形成有对活塞销进行轴支撑的小端孔2的小端部3形成于该连接杆1的一端，形成有对曲轴的轴颈部进行轴支撑的大端孔4的大端部5形成于该连接杆1的另一端。另外，在大端部5的两侧分别形成有用于供螺栓插入的螺栓孔6，其中，该螺栓用于连接因断裂而分离的连接杆1的帽部和杆部。

连接杆1以使这样的通过锻造而成的一体成形物在大端部5断裂成帽部和杆部的方式来制造。在本实施方式中，按照以下的步骤1~3来使连接杆1进行断裂。

·步骤1：在大端部5的两侧的螺栓孔6的内周形成环绕该内周的切口的步骤。

·步骤2：将分型模插入到螺栓孔6中的步骤。

·步骤3：通过向分型模施加载荷而沿径向按压切口来使连接杆1断裂成杆部和帽部的步骤。

例如可以以图2（a）所示的方式来形成步骤1中的切口。即，将单刃丝锥7插入到螺栓孔6中，使单刃丝锥7以其刃尖环绕螺栓孔6的内周的方式旋转，从而可形成环绕螺栓孔6的内周的切口16。图2（b）表示图2（a）的局部B的放大图，图2（c）表示图2（b）的局部C的放大图。

另外，也可以通过激光加工来形成切口16。此时的切口16的形成以图3所示的方式来进行。即，将安装于旋转轴8的前端的反射镜9插入到螺栓孔6中，改变从激光头10到螺栓孔6内的激光的光路而使激光照射至螺栓孔6的内周。接着，通过使旋转轴8与反射镜9一同旋转而以环绕螺栓孔6的内周的方式照射激光，从而可形成环绕螺栓孔6的内周的切口16。

在接下来的步骤2中，将图4所示的分型模11插入到螺栓孔6中。如图4（a）、图4（b）所示，分型模11形成为环形，并且，在外周形成有插入到切口16中的楔形凸部12。该分型模11分成两部分11a、11b而形成。

这样的分型模11以图5（a）、图5（b）所示的方式设置于螺栓孔6内。即。分型模11在载置于从螺栓孔6的图中下方的开口插入的支撑柱13上的状态下被插入到螺栓孔6内。另外，在接下来的步骤3中，沿连接杆的长度方向的拉伸力作为预张力而被施加于连接杆1。

在接下来的步骤3中，如图6所示，在由帽导向件15支撑大端部5的两侧的状态下，从与支撑柱13相反一侧的开口将具有楔形前端的大致圆柱形状的楔块14插入。接着，通过由楔块可动按压部17朝图中的下方按压楔块14的基端而将该楔块14的前端打入至分型模11的两部分11a、11b之间，以扩大分型模11的两部分11a、11b之间的间隔，从而使连接杆1在该连接杆1的大端部5发生断裂。

另外，当要切实地将楔块14笔直地打入时，优选为，在楔块14的外周设置导向件，在由该导向件保持楔块14的外周的状态下打入。

如图7所示，此时的断裂转移以螺栓孔6内周的切口16为起点而从螺栓孔6的内周呈放射状地传播。因此，在这种情况下进行断裂时，不存在断裂传播的汇合部位。

根据以上说明的本实施方式，能够达到如下的效果。

（1）在本实施方式中，在大端部5的两侧形成的、供用于连接杆部和帽部的螺栓插入的螺栓孔6的内周，形成环绕该内周的切口16，使断裂转移以该切口16为起点呈放射状地传播而使连接杆1进行断裂。在上述的本实施方式的断裂方法中，由于断裂转移以形成于螺栓孔6的内周的切口16为起点而从该内周呈放射状地进行，所以不存在断裂传播的汇合部位。因此，根据本实施方式的断裂方法，能够不产生断裂面阶梯地使连接杆1进行断裂。

（2）在本实施方式中，通过形成切口16的步骤、将分型模11插入到螺栓孔6中的步骤及向该分型模11施加载荷而沿径向按压切口16以使连接杆1断裂成杆部和帽部的步骤，使连接杆1进行断裂。另外，在连接杆1断裂时，可以使用分型模11，其形成为环形，外周形成有插入到切口16中的楔形凸部12，且被分割成两部分11a、11b。接着，通过将楔块14打入至构成分型模11的两部分11a、11b之间以扩大两部分11a、11b的间隔，从而使连接杆1断裂。因此，能够更为切实地使断裂转移以形成于螺栓孔6的内周的切口16为起点而从该内周呈放射状地进行。

（3）另外，连接杆1在大端部5的两侧分别单独进行断裂。此处，当两侧的断裂产生时间差时，如图8所示，有时先断裂的部位会打开而产生压曲。关于这一点，在本实施方式中，由于在由帽导向件15保持大端部5的两侧的状态下使连接杆进行断裂，所以能够避免上述的压曲。

（第二实施方式）

接着，参照图9对将本发明的连接杆的断裂方法具体化的第二实施方式进行详细的说明。另外，在本实施方式中对于与上述实施方式相同的结构，标以相同的标号并省略详细的说明。

在本实施方式中，也和第一实施方式相同地在螺栓孔6的内周形成有环绕该内周的切口16。而且，在本实施方式中，以图9所示的方式使连接杆1进行断裂。

即，在本实施方式中，连接杆1断裂时，将由两个半圆形状的部件20a、20b构成的分型模20放入到大端孔4中。接着，通过导向件21对连接杆1的大端部5进行按压，并且，在施加有沿长度方向的拉伸力作为预张力的状态下，将楔块22打入至分型模20的两部分20a、20b之间以扩大该两部分20a、20b的间隔，从而使连接杆1进行断裂。

在这种情况下，断裂转移也以螺栓孔6的内周的切口16为起点从该内周朝向外侧呈放射状地传播。因此，在这样的本实施方式中，也不存在断裂传播的汇合部位，因此也不会产生断裂面阶梯。

以上说明的各实施方式能够进行如下的变更来实施。

·在第一实施方式中，在由帽导向件15保持大端部5的两侧的状态下使连接杆1进行断裂，但是若能够使大端部5的两侧不产生时间差地同时进行断裂，则也可以省略帽导向件15。

·在第一实施方式中，使用分型模11来使连接杆1进行断裂，分型模11形成为环形，外周形成有插入到切口16中的楔形凸部12，并是分割成两部分的结构；但是，若能够使断裂转移以切口16为起点而呈放射状地传播，则也可以适当地改变分型模11的形状或结构。例如使用图10所示的分型模30及楔块31，也能够不产生断裂面阶梯地使连接杆1进行断裂。

·在上述实施方式，通过打入楔块而使连接杆1断裂，但是，也可以利用沿连接杆1的长度方向施加拉伸方向的冲击载荷等其他方法使连接杆1进行断裂。在这种情况下，只要能够在螺栓孔6的内周以环绕该内周的方式形成切口16，并通过使断裂转移以该切口16为起点呈放射状地传播而使连接杆1进行断裂，则可以消除断裂传播的汇合部位而防止产生断裂面阶梯。

标号说明

1…连接杆，2…小端孔，3…小端部，4…大端孔，5…大端部，

6…螺栓孔，7…单刃丝锥，8…旋转轴，9…反射镜，10…激光头，

11…分型模（11a、11b…构成分型模的两部分），12…凸部，

13…支撑柱，14…楔块，15…帽导向件，16…切口，

17…楔块可动按压部，

20…分型模（20a、20b…构成分型模的两部分），21…导向件，

22…楔块，30…分型模，31…楔块，50…分型模，51…分型模，

52…连接杆，53…大端孔，54…楔块，55…切口，56…大端部，

57…螺栓孔。

Claims (5)

1.一种连接杆的断裂方法，使一体成形的连接杆在形成有大端孔的大端部断裂成杆部和帽部，其特征在于，

在所述大端部的两侧形成的、供用于连接所述杆部和所述帽部的螺栓插入的螺栓孔的内周的全周，形成环绕该内周的切口，使断裂转移以该切口为起点呈放射状地传播而以不存在所述断裂的汇合部位的方式进行所述断裂。

2.根据权利要求1所述的连接杆的断裂方法，其中，具备：

将分型模插入到所述螺栓孔中的步骤；及

通过向所述分型模施加载荷并沿径向按压所述切口而使所述连接杆断裂成所述杆部和所述帽部的步骤。

3.根据权利要求2所述的连接杆的断裂方法，其中，

所述分型模形成为环形，并且在外周形成有插入到所述切口中的楔形凸部。

4.根据权利要求3所述的连接杆的断裂方法，其中，

所述分型模如下构成：

被分成两部分，且通过将楔块打入到构成所述分型模的所述两部分之间而扩大所述两部分的间隔，由此使所述连接杆断裂。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的连接杆的断裂方法，其中，

所述连接杆的断裂是在由帽导向件保持所述大端部两侧的状态下进行的。