JP2695272B2 - 連接棒破壊方法及びその装置 - Google Patents

連接棒破壊方法及びその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉末鍛造で製造された連接棒のキヤツプと軸
を破壊する方法及び装置に関するものである。
〔従来技術〕
連接棒の場合におけるキヤツプと軸を破壊する公知の
方法は原則的には特殊装置において連接棒の寸法の大き
いアイの内面に『拡張力』を作用させ，連接棒材料の破
壊点に到達してキヤツプと軸が破壊により分離される迄
その拡張力を増加させる方法に基づいている（原理：米
国特許第4,569,109号の図６参照）。
正確に予め設定された点で破壊を実行出来るようにす
る目的から大型のアイの内面上及び部分的には又その外
面上に切欠きが設けられ，この切欠きの作用が破壊の進
行を予め決定する（米国特許第4,569,109号及び同第4,6
93,139号参照）。
連接棒の所望の破壊面内に孔を設け，破壊に要求され
る力がこの孔を通じて『拡張マンドレル』により連接棒
材料内に導入される破壊方法も公知である（米国特許第
3,994,054号の図３参照）。
〔発明が解決しようとする課題〕
この型式の機械的破壊方法は特に大量生産に適してお
らず，とりわけ望ましくない摩擦状態が原因で，拡張力
が油圧的に発生される方法が既に開発されている（米国
特許第4,754,906号参照）。然し乍ら，この種の方法は
高圧の油圧系統が要求されることから技術的に極めて精
巧であり，最適の破壊結果をもたらさない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の目的は簡単な構造を含み，改善された破壊結
果をもたらす，連接棒を破壊する完全に新規な方法と装
置を提供することにある。
この目的は本発明によれば， −連接棒のキヤツプ又は軸が破壊面に対し直角に移動自
在の支持体上に固定されること， −支持体上に固定されていない連接棒のガイド部分が静
止状態に保持されること及び， −連接棒の対称軸線内で作用する直線状中央衝撃が破壊
方向で支持体に与えられることを特徴とする方法により
達成される。
この目的は更に， −連接棒のキヤツプと軸が各々破壊面に対し直角に移動
自在の支持体上に固定されること及び −離動する方向で連接棒の対称軸線内で作用する直線状
中央衝撃が各支持体に与えられることを特徴とする他の
方法により達成される。
本発明は最初に破壊力が急激に作用し次にこの作用中
に連接棒が堅固に且つ遊び無しに設置されれば最適の破
壊結果が常に得られるという概念に基づいている。公知
の方法と装置によれば，破壊力を構築するのに常に或る
時間長さが必要であることからこれら公知の方法と装置
で不可能なことは明らかに破壊力の急激な導入である。
特に，支持体若しくは複数個の支持体が衝撃方向にお
いて連接棒材料の降伏点を下廻わる値迄初期応力が加え
られ，初期応力の状態においてのみ直線状中央衝撃が与
えられれば良好な破壊結果が得られる。
初期応力が破壊力と等しいか又は破壊力の80％以下で
あれば特に良好な結果が得られることが試験で判明して
いる。
基本的に，複数個の支持体は多くの可変形態にて設置
出来る。特に，複数個の支持体が連接棒の対称軸線に平
行な直線運動を行なうよう設置される場合に良好な結果
が得られる。
破壊作動直後にキヤツプと軸が破壊面の領域内で高い
接触圧力にて相互に押付けられれば連接棒のキヤツプと
軸がギヤツプを伴なわずに正確に特に近接して破壊面の
領域にて共に嵌合することが試験で判明している。
接触圧力が把持力に対応し，この把持力でキヤツプと
軸が連接棒の後続の使用中に連接棒のボルトで共に押付
けられる場合に良好な嵌合結果が得られる。
最適の破壊結果を得るには直線状中央衝撃は所定の時
点に使用される連接棒の材料，破壊横断面領域の形状と
寸法及び破壊の進展に影響を及ぼす測定部分の個々の配
列（例えば，切欠き等）に正確に適合しなければならな
い。これは中央直線状衝撃に影響を与える重量と速度が
個々の状況に応じて変化する簡単な試験により行なわれ
る。
特許請求の範囲請求項１による方法を実施する好適方
法には以下の構成要素即ち， −静止基体， −基体上に堅固に設置される，静止的に保持されている
連接棒部分用の保持具， −破壊面に対して直角に且つ限界内で連接棒の対称軸線
に平行な運動を行なうよう基体に固定されたガイド内に
設置されている静止状態に保持されていない連接棒部分
用の支持体， −連接棒の対称軸線内で作用する直線状中央衝撃を連接
棒の破壊方向にて支持体に与える衝撃質量体 を含む。
特許請求の範囲請求項２記載の方法を実施する有利な
方法には以下の構成要素即ち， −静止基体， −連接棒のキヤツプ用の支持体， −連接棒の軸用の支持体， −各支持体に対する基体に固定され，破壊面に直角で且
つ限界内で連接棒の対称軸線に平行に各ケースにおいて
運動するよう上に個々の支持体が設置されているガイ
ド， −連接棒の対称軸線内で作用する直線状中央衝撃を連接
棒の破壊方向にて個々の支持体に衝撃質量体が同時的に
適用する各支持体用衝撃質量体 が含まれている。
〔作用〕
静止基体が垂直に配列され，衝撃質量体が重力駆動衝
撃重量体として設計されている事実により特許請求の範
囲請求項１記載の方法を実施する装置において特に簡単
な技術的構成が達成される。このようにして，衝撃垂錘
に対しては特別の駆動装置は要求されない。通常のリフ
ト装置のみを提供すべきであり，このリフト装置と共に
衝撃重量体はその上昇した始動位置に戻される。
然し乍ら，静止基体は水平に配列可能である。こうし
た場合，動力駆動装置が衝撃質量体又は衝撃重量体に対
し要求される。動力駆動体が衝撃重量体に対する油圧若
しくは空圧作動型加速シリンダーとして設計されていれ
ば特に簡単な構成が提供される。
垂直配列の場合，必要があれば更に油圧若しくは空圧
加速シリンダーを設けて重力駆動衝撃重量体を加速出
来，この様にして重力駆動を援助出来る。
基本的に，静止基体は任意の方法で設計出来る。基体
が基板として設計される場合は特に簡単な構成が提供さ
れる。垂直配列の場合，基板をスタンド組立体内に導入
することが有利である。
衝撃質量体若しくは複数個の質量体は各種様式にて設
置若しくは案内可能である。衝撃質量体若しくは複数個
の質量体が基体に固定されたガイド上に直線状往復運動
をするよう設置されれば有利である。
既に述べた如く，最適の破壊結果を得るには連接棒は
破壊作動中に堅固に且つ遊び無しに支持若しくは設置す
ることが必要である。これは本発明による装置の好適実
施態様によれば支持体と保持具が各々連接棒の大きい穴
を貫通延在して穴壁に近接して嵌合する円形横断面の保
持ボルトを含むという事実により達成される。２本のボ
ルトの間の分割線は正確に破壊面内に存在している。
支持体は保持ボルトを上に設置するキヤリツジとして
設計されれば有利である。ここで設置は保持ボルトが破
壊中に曲がらないよう設計すべきである。これは特に自
由端部の領域における各保持ボルトがキヤリツジ又は保
持具上の除去自在型クランプを介して装填方向にて支持
されれば達成される。
破壊作動に対し出来るだけ遊びがなく且つ出来るだけ
堅固に連接棒を設置するには各場合における連接棒のキ
ヤツプ及び／若しくは軸を素子の固定と位置付けにより
保持具及び支持体内に固定出来，保持ボルトの外面に押
付けて接触させ得ることが有利である。この場合におけ
る固定位置付け素子は３個の側部から連接棒のキヤツプ
と軸上に作用する通常の締付けネジとして設計出来る。
然し乍ら，固定素子と位置付け素子も機械的若しくは油
圧的に作動可能である。
基本的には，衝撃駆動体は任意の方法で設計出来る。
然し乍ら特に有利な配列は衝撃質量体が各々ヨークの様
式で設計され，保持ボルトの両側上従つてキヤリツジ上
の連接棒の両側上に配列されるキヤリツジ上の耐衝撃面
と協同する２個の衝撃面が備えられれば提供される。そ
の様にして，個々の衝撃質量体の衝撃力は連接棒軸線内
で正確に位置付けられる破壊力が衝撃質量体から生じる
ような様式でキヤリツジ内に導入される。
既に述べた如く，支持体若しくは複数個の支持体が衝
撃方向にて初期応力を受ければ特に有利な破壊結果が得
られる。このため好適実施によれば本装置には基体に固
定されピストン棒と共に支持体若しくはキヤリツジと係
合する初期応力シリンダーが備えてある。
破壊発生後に支持体若しくはキヤリツジの質量体を破
壊するには各場合において支持体の運動経路内に１個以
上の緩衝シリンダーを配列することが有利である。
本発明による方法に関連して既に述べた如く，支持体
上に作用する直線状中央衝撃は所定時点に使用される連
接棒材料，破壊横断面領域の形状と寸法及び破壊の進展
に影響を及ぼす手段の個々の配列（例えば切欠き等）に
正確に適合しなければならない。これは衝撃質量体の重
量を変えること（必要があれば支持体の重量も変えるこ
とにより）且つ衝撃質量体の速度を変えることにより簡
単な試験で行なわれる。静止基体の垂直配列の場合衝撃
質量体の速度は要求があれば加速シリンダーによる援助
で落下高さを変えることにより変えることが出来る。水
平配列の場合は，これは加速シリンダーを適当に調節す
ることにより行なわれる。
本方法を実施する装置の実施態様を更に図解し良好に
理解する目的から以下に添附図面を参照し乍ら一層詳細
に説明する。
〔実施例〕
第１図及び第２図に示される如く，本装置は本実施例
において基板として設計されている基体１を含む。基板
たる基体１上にはガイド・レール２が配設され，このガ
イド・レールによりヨーク状衝撃重量体の形態になつた
衝撃質量体３が軸４内で往復運動するよう設置してあ
る。
基体１上のガイド・レール２に隣接して衝撃質量体３
のヨーク形状に大略適合した保持具５が堅固に設置して
ある。基体１上で衝撃質量体の反対側の保持具５の側に
はガイド・レール６が固定され，このガイド・レール６
により支持体７は軸４の方向にて往復運動するよう設置
してある。
支持体７の運動経路において，保持具５の反対側には
基体１に接続されているプレート９に固定された２個の
緩衝シリンダー８が設けてある。プレート９は緩衝シリ
ンダー８の反対側に初期応力用のシリンダー10を支承し
ており，当該シリンダーのピストン棒11はプレート９を
貫通延在しロツク12により支持体７に接続されている。
保持具５の反対側において衝撃質量体３には素子13が
設けてある。基体１の水平配列の場合，この素子13は加
速シリンダー14であり，この加速シリンダーによつて衝
撃質量体３は破壊作動のため支持体７の方向に加速され
る。
基体１の垂直配列の場合，即ち，衝撃質量体３が重力
駆動型衝撃重量体として設計されている装置において
は，素子13はリフト・シリンダーで構成され，このリフ
ト・シリンダーによつて衝撃質量体３は破壊作動実施後
その上昇位置に戻して上昇位置に保持出来る。この配列
の場合，リフト・シリンダーには図示せざるラツチ装置
が設けられ，このラツチ装置によつて衝撃質量体３は上
昇位置で解放され，衝撃破壊作動を行なうことが出来
る。
衝撃質量体３は本例の場合，ヨーク状に設計され，保
持具５の両側で支持体７に向かう側に衝撃ボルト15を備
え，この衝撃ボルト15の衝撃面16は第１図の点線で示さ
れる如く支持体７の上方側で耐衝撃面17と協同する。
保持具５及び支持体７の構造を第３図ないし第５図に
模式的に示す。保持具５は基板として設計されている基
体１に堅固に接続されている堅固な成型体18を含む。こ
の成型体18は連接棒20の軸19に適合する切欠きを備えて
いる。成型体18内には又，保持ボルト21が堅固に挿入さ
れ保持ボルト21の首部22は直径が連接棒20の大きいアイ
23のものになつている。第３図及び第５図に示される如
く，保持ボルト21及び首部22は横断面が半円形になつて
いる。
成型体18は又，内部にボルトが配設される４個のネジ
孔を備えている。これらのボルトは連接棒20の軸19に対
する固定位置付け素子24を構成しており，当該固定位置
付け素子は最初に軸19を成型体18内で従つて保持具５内
で堅固に支持し，第２に，軸19を遊び無しに保持具５の
保持ボルト21の首部22に対し位置付ける。
第１図に関連して既に述べた如く，支持体７はガイド
・レール６を介して軸４内で往復運動するよう設置され
ているキヤリツジとして設計されている。（第２図参
照）キヤリツジには又，首部26を含む保持ボルト25が備
えてある。保持ボルト25及び首部26は又，横断面が半円
形であり連接棒20の大きいアイ23をほぼ完全に満たす配
置を形成すべく保持ボルト21と保持具５の首部22を補足
する。保持ボルト21と保持ボルト25の間の分割面は正確
に装置の破壊面内に存在している。
保持ボルト25の両側で，キヤリツジの様式にて設計さ
れた支持体７にはその上方側の領域において，衝撃質量
体３の衝撃ボルト15の衝撃面16に対し第１図の説明に関
連して既に述べた耐衝撃面17が備えてある。
キヤリツジたる支持体７は又，連接棒20のキヤツプ28
に対する固定位置付け素子27として作用するボルトが内
部に配設される４個のネジ孔を備えている。これらの固
定位置付け素子27により，連接棒のキヤツプ28はキヤリ
ツジ内で堅固に把持され，保持ボルト25の首部26に対し
て押付けられる。
保持ボルト21と25が破壊作動中に曲がるのを防止する
ため，首部22と首部26両者の自由端部領域には溝29又は
30が備えられ，当該溝にはクランプ33又は34の端部31又
は32が係合し，各場合に各クランプはその他端部35又は
36により溝37内又は突出部38上に載置する。（第４図及
び第５図参照） 第５図から理解される如く，溝37及び突出部38は破壊
面に対し相対的に傾斜しており，かくしてクランプ33又
は34は横方向に摺動することで遊び無しに適用出来，初
期応力をかけることが出来，次に，成型体18又は支持体
17にボルト止め出来る。この様にして，首部22及び26は
その自由端部が直接クランプ33及び34により成型体18及
び支持体７上に支持されることから破壊作動中に曲げが
阻止される。
第５図から理解される如く，各場合における保持ボル
ト21及び25は別々に製造可能で且つ成型体18又は支持体
７内の対応する切欠き内に堅固に係止される構成要素を
構成する。
破壊作動は以下の如く続行する。
最初に，衝撃質量体３が第１図に示される如く素子13
によりその後退位置へ移動される。
次に，支持体７が保持具５の方向に偏位され，連接棒
20が首部22及び26上方に設置される。次に，クランプ33
及び34が適用され，横方向変位により初期応力がかけら
れ，成型体又は支持体７にボルト止めされる。次に，固
定位置付け素子24及び27が締付けられるので連接棒20は
保持具２内及び支持体７内で堅固に締付けられる。
基体の垂直配列の場合，前述したラツチ組立体が次に
解放されるので，衝撃質量体３は重力の影響下で落下出
来，衝撃ボルト15の衝撃面16により支持体７の耐衝撃面
17を打撃する。従つて破壊作動が完成される衝撃力が連
接棒20の長手方向軸線内に存在する軸４の中心に正確に
導入される。その段階において，支持体７が加速され，
この運動は緩衝シリンダー８により停止される。
破壊作動前に支持体７に初期応力をかけるべき場合に
は，初期応力がかかるシリンダー10が作用され，ピスト
ン棒11とロツク12により支持体７が保持具５から離れる
方向に引張られる。
基体の水平配列の場合は，衝撃質量体３が加速シリン
ダー14により加速される。その他の点では，破壊作動は
既に述べた様式にて続行する。
破壊作動の完了後に，衝撃質量体３はその開始位置に
戻され，初期応力を与えるシリンダー10上の負荷が解放
される。次に，クランプ33及び34のボルトがはずされ，
軸19及びキヤツプ28が装置から除去される。次に，装置
は他の破壊作動に対し自由な状態になる。
取付けの正確性を改善するには既に前述した如くキヤ
ツプと軸を別の作動における高い接触圧力にて再び相互
に押付ける。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置の全体図を模式的に示す。 第２図は第１図のII−II面における断面図を示す。 第３図は第１図の詳細部を拡大尺度にて模式的に示す。 第４図は第３図による詳細部を部分的拡大図にて示す側
面図。 第５図は第３図及び第４図による組立体の詳細をこれも
分解斜視図にて模式的に示す。 1:基体、2:ガイド・レール、3:衝撃質量体、4:軸、5:保
持具、6:ガイド・レール、7:支持体、8:緩衝シリンダ
ー、9:プレート、10:シリンダー、11:ピストン棒、12:
ロツク、13:素子、14:加速シリンダー、15:衝撃ボル
ト、16:衝撃面、17:耐衝撃面、18:成型体、19:軸、20:
連接棒、21:保持ボルト、22:首部、23:アイ、24:固定位
置付け素子、25:保持ボルト、26:首部、27:固定位置付
け素子、28:キヤツプ、2930:溝、31,32:端部、33,34:ク
ランプ、35,36:他端部、37:溝、38:突出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミカエル ヘーネル ドイツ連邦共和国、ディー‐7080、アー レン‐ネスラウ、ハーメリンストラーセ 36／ＩＩ (56)参考文献 特開 昭61−27304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−107005（ＪＰ，Ａ)

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】粉末鍛造で製造した連接棒のキヤツプと軸
    を破壊する方法であつて， 連接棒のキヤツプ若しくは軸が破壊面に対し直角に移動
    自在の支持体上に固定されること， 支持体上に固定されていない連接棒の該当部分が静止状
    態に保持されること及び 連接棒の対称軸線内で作用する直線状中央衝撃が破壊方
    向において支持体に与えられることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】粉末鍛造で製造された連接棒のキヤツプと
    軸を破壊する方法であつて， 連接棒のキヤツプと軸が各々破壊面に対して直角に移動
    自在の支持体上に固定されること及び 離動する方向での連接棒の対称軸線内で作用する直線状
    中央衝撃が各支持体に与えられることを特徴とする方
    法。
  3. 【請求項３】支持体若しくは複数個の支持体が連接棒材
    料の降伏点を下廻わる値迄衝撃方向にて初期応力がかけ
    られ，次に直線状中央衝撃が与えられることを特徴とす
    る請求項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】初期応力が破壊力の80％に等しいか若しく
    は80％以下であることを特徴とする請求項３記載の方
    法。
  5. 【請求項５】支持体若しくは複数個の支持体が連接棒の
    対称軸線に平行な直線状運動を行なうよう設置してある
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
  6. 【請求項６】破壊作動直後にキヤツプと軸が相互に破壊
    面の領域内の高い接触圧力にて相互に押付けられること
    を特徴とする請求項１又は２記載の方法。
  7. 【請求項７】連接棒の後続の使用中にキヤツプと軸が連
    接棒ボルトにより共に押付けられる把持力に接触圧力が
    対応することを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】直線状中央衝撃に影響する重量と速度が可
    変であることを特徴とする請求項１ないし７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】請求項1,3,4又は５記載の方法を実施する
    装置であつて， 静止基体（１）と， 基体上に堅固に設置されている静止状に保持されている
    連接棒（20）部分用の保持具（５）と， 破壊面に対して直角に且つ連接棒の対称軸線に対して平
    行に制限内で運動するよう基体（１）に固定されたガイ
    ド内に設置されている，静止状態に保持されていない連
    接棒（20）部分の支持体（７）と， 連接棒の対称軸線において作用する直線状中央衝撃を連
    接棒の破壊方向において支持体（７）に与える衝撃質量
    体（３）から成ることを特徴とする請求項1,3,4又は５
    記載の方法を実施する装置。
  10. 【請求項１０】請求項2,3,4又は５記載の方法を実施す
    る装置であつて， 静止基体（１）と， 連接棒（20）のキヤツプ（28）を支持する支持体（７）
    と， 連接棒の軸を支持する支持体と， 各支持体に対する基体に対し固定され各場合に個々の支
    持体が破壊面に直角で且つ連接棒の対称軸線に平行で限
    界内にて運動するよう上に設置されているガイドと， 連接棒の対称軸線において作用する直線状中央衝撃を連
    接棒の破壊方向において衝撃質量体が同時的に個々の支
    持体に与えるようにした各支持体用衝撃質量体（３）を
    特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】静止基体（１）が垂直に配列され，衝撃
    質量体（３）が重力駆動される衝撃質量体として設計さ
    れていることを特徴とする請求項９記載の装置。
  12. 【請求項１２】静止基体が水平に配列され衝撃質量体若
    しくは複数個の質量体が動力駆動衝撃重量体として設計
    されていることを特徴とする請求項９又は10記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】静止基体（１）が基板として設計されて
    いることを特徴とする請求項11又は12記載の装置。
  14. 【請求項１４】基板がスタンド組立体内に導入されてい
    ることを特徴とする請求項11又は13記載の装置。
  15. 【請求項１５】衝撃質量体又は複数個の重量体に対する
    動力駆動装置が油圧的若しくは空圧的に駆動される加速
    シリンダーを含むことを特徴とする請求項12記載の装
    置。
  16. 【請求項１６】重力の駆動による衝撃重量体の加速が油
    圧若しくは空圧加速シリンダーで援助されることを特徴
    とする請求項11記載の装置。
  17. 【請求項１７】衝撃質量体（３）又は複数個の質量体が
    基体（１）に固定されたガイド上で直線状往復運動をす
    るように設置されていることを特徴とする請求項９又は
    10記載の装置。
  18. 【請求項１８】支持体（７）及び保持具（５）が各々連
    接棒の大きい穴を貫通延在して穴縁部に近接して嵌合す
    る半円形横断面の保持ボルト（21又は25）を含むことを
    特徴とする請求項９又は10記載の装置。
  19. 【請求項１９】支持体（７）が上に保持ボルト（25）を
    設置するキヤリツジとして設計されていることを特徴と
    する請求項9,10又は18記載の装置。
  20. 【請求項２０】保持ボルト（21又は25）が一端部におい
    て保持具又は支持体キヤリツジに直接接続され保持ボル
    トの自由端部が各場合において保持具若しくはキヤリツ
    ジ上の除去可能クランプ（33又は34）により装填方向に
    て支持されることを特徴とする請求項18記載の装置。
  21. 【請求項２１】各場合における連接棒（20）のキヤツプ
    （28）及び／又は軸（19）が固定位置付け素子（24又は
    27）により保持具と支持体内に固定可能とされ且つ保持
    ボルト（21又は25）に接触するよう押され得ることを特
    徴とする請求項18ないし20項記載の装置。
  22. 【請求項２２】衝撃質量体（３）又は複数個の質量体が
    ヨークの様式にて設計され，キヤリツジ上で保持ボルト
    （25）の両側に配設されているキヤリツジの対衝撃面
    （17）と協同する２個の衝撃面（16）が備えてあること
    を特徴とする請求項9,10又は19記載の装置。
  23. 【請求項２３】請求項３記載の方法を実施する請求項９
    又は10記載の装置であつて，基体（１）に取付けられ，
    ピストン棒（11）が支持体（７）又は複数個の支持体と
    係合する初期応力を与えるシリンダー（10）が設けてあ
    ることを特徴とする装置。
  24. 【請求項２４】緩衝シリンダー（８）が個々の支持体
    （７）の運動経路内に配設されていることを特徴とする
    請求項９又は10記載の装置。
  25. 【請求項２５】衝撃質量体又は複数個の質量体の重量と
    速度が可変になつていることを特徴とする請求項９ない
    し24のいずれか１項に記載の装置。
  26. 【請求項２６】支持体又は複数個の支持体の重量が可変
    であることを特徴とする請求項９ないし25のいずれか１
    項に記載の装置。
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