JP4909280B2 - 内燃機関用のコネクティングロッドアセンブリ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
1.発明の分野
本発明は、概してコネクティングロッドアセンブリ、特に内燃機関用のコネクティングロッドアセンブリ及びその製造方法に関する。
関連技術において知られた内燃機関は概して、その他の基本的な構成要素の中で、1つ又は2つ以上のシリンダを有するエンジンブロックと、エンジンブロックに関連したシリンダヘッドと、各シリンダにおいて往復運動するように支持されたピストンと、ピストンの運動をクランクシャフトに伝達するためのコネクティングロッドアセンブリとを有している。ピストンは概して、コネクティングロッドアセンブリの一方の端部における同様のピンボアに対応するボアを有している。ピストンをコネクティングロッドアセンブリに取り付けるために、ピンは対応するボアに貫通させられる。ピンボアを有するコネクティングロッドアセンブリの端部は一般的に「スモールエンド」と呼ばれている。コネクティングロッドアセンブリの他方の端部は特定の位置においてクランクシャフトに取り付けられている。コネクティングロッドアセンブリのこの端部は一般的に「クランクエンド」又は「ラージエンド」と呼ばれている。
本発明は、コネクティングロッドアセンブリ、及び内燃機関において使用するためのより小さな幅のエンドを有するコネクティングロッドアセンブリを製造する方法における、関連技術における欠点を克服する。このために、本発明は、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換するための、ピストンとクランクシャフトとを相互結合するためのコネクティングロッドアセンブリを含む。コネクティングロッドアセンブリは、クランクシャフトに固定された第1の端部と、貫通したボアを有する第2の端部とを有しており、ボアは、ピストンピンボアと整合させられており、ピストンピンを収容する。さらに、第2の端部は末端を有しており、減少幅構成を有している。減少幅構成は、各チャネルと末端との間において第2の端部の両側に形成された1対のチャネルを機械加工することによって形成される。さらに、アセンブリは、両側に位置した遠位端部を有する、接触面を含む、ボア内に配置されたブシュを有している。ブシュは、コネクティングロッドとピストンピンとの間の滑らかな角運動を提供する。さらに、ブシュは、両側に位置した遠位端部の少なくとも部分に沿って接触面に配置された少なくとも部分的に環状の溝を有しており、この部分において、溝が設けられていることにより、減少幅構成を提供するために第2の端部が機械加工された後にスモールエンドにバリ取りプロセスを行う必要が実質的になくなる。
図1は、本発明の方法に従って製造されたコネクティングロッドアセンブリを有する内燃機関の断面環境図である。
本発明の方法に従って製造されたコネクティングロッドアセンブリは全図を通じて10で示されており、全図を通じて同じ構造物を示すために同じ符号が用いられている。図1に示されているように、本発明は特に、概して符号12で示された内燃機関において使用される。この場合、本発明のアセンブリ10は、デュアルオーバーヘッドカム配列を有する内燃機関12の単気筒14に関連して示されている。当業者は、エンジンが、本発明が適用されることができる多くの内燃機関の内の1つであることを認めるであろう。例えば、本発明は、2ストローク又は4ストロークエンジンにおいて使用されるコネクティングロッドアセンブリを製造するために採用されることもある。シリンダは、直列、V字形、又はフラット、又は技術分野において一般的に知られたあらゆるその他の形式で配置されていることができる。本発明は、シングル又はデュアルのオーバーヘッドカム又はアンダーマウントカムを有する、キャブレター式又は燃料噴射式の内燃機関に関して使用されることもできる。
Claims (19)
- 内燃機関において使用するためのコネクティングロッドアセンブリを製造する方法において、
末端を有するコネクティングロッドのスモールエンドを形成する工程と、コネクティングロッドのスモールエンドを貫通したピンボアを形成する工程と、コネクティングロッドのスモールエンドの両側に1対のチャネルを形成する工程とを有し、各チャネルの軸線がピンボアの軸線に対して実質的に垂直になっており、
少なくとも部分的に環状の溝と、両側の遠位端部とを有する、接触面を有するブシュを形成する工程を有し、
スモールエンドのピンボア内にブシュを装着する工程を有し、
ピストンピンに係合する、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンド内の接触面を形成するためにブシュを機械加工する工程を有し、
各チャネルと末端との間におけるスモールエンドの幅を減じるためにコネクティングロッドを機械加工する工程を有し、ピンボアに隣接した領域をバリ取りする必要性を減じるために溝の少なくとも部分が遠位端部に沿って配置されていることを特徴とする、内燃機関において使用するためのコネクティングロッドアセンブリを製造する方法。 - ブシュを形成する工程がさらに、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドのチャネルに実質的に対応する所定の輪郭を両方の遠位端部に形成することを含む、請求項1記載の方法。
- ブシュを装着する工程がさらに、以下の工程:
ブシュの所定の外径よりも大きな所定の直径までピンボアの熱膨張を提供するためにコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドを加熱する工程;
スモールエンドのピンボアの所定の直径よりも小さな所定の直径までブシュを収縮させるためにブシュを冷却する工程;
のうちの1つ又は2つ以上を含む、請求項1記載の方法。 - ブシュを装着する工程がさらに、以下の工程:
ピンボアの軸線とブシュの軸線とが実質的に整合するようにブシュをスモールエンドのピンボアの近くに配置する工程;
ブシュがスモールエンドのピンボア内において実質的に中心合わせされるまでブシュをスモールエンドのピンボア内に挿入する工程;
コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドのピンボア内にブシュを固定するためにコネクティングロッドとブシュとの間の温度平衡を生ぜしめる工程;
を含む、請求項3記載の方法。 - ブシュを装着する工程が、
ピンボアの軸線とブシュの軸線とが実質的に整合するようにブシュをスモールエンドの近くに配置する工程;及び
ブシュがスモールエンドのピンボア内において実質的に中心合わせされるまでブシュをスモールエンドのピンボア内に挿入する工程;
を含む、請求項1記載の方法。 - コネクティングロッドアセンブリを機械加工する工程がさらに、溝が遠位端部の少なくとも部分に沿って配置されるように、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドに沿って段付き構成を提供するためにピンボアとスモールエンドの末端との間におけるコネクティングロッドアセンブリの所定の量の材料を除去する工程を含む、請求項1記載の方法。
- コネクティングロッドアセンブリを機械加工する工程がさらに、溝が遠位端部の少なくとも部分に沿って配置されるように、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドに沿って台形の構成を提供するためにピンボアとスモールエンドの末端との間におけるコネクティングロッドアセンブリの所定の量の材料を除去する工程を含む、請求項1記載の方法。
- コネクティングロッドのスモールエンドを形成する工程が:
所定の形状を有する金型キャビティ内に金属ブランクを配置し;
金属ブランクを金型キャビティ内においてプレスして、前記金型キャビティの所定の形状に合致させ、これにより、金属ブランクが鍛造されてコネクティングロッドとなり;
鍛造されたコネクティングロッドを金型キャビティから取り出す;
ことを含む、請求項1記載の方法。 - コネクティングロッドのスモールエンドを形成する工程が、
所定の形状を有する金型キャビティ内に溶融金属を配置し;
溶融金属を金型キャビティ内において冷却し、金型キャビティの所定の形状に合致させ、これにより、溶融金属が鋳造されて、スモールエンドを有するコネクティングロッドとなり;
該コネクティングロッドを金型キャビティから取り出す;
ことを含む、請求項1記載の方法。 - コネクティングロッドのスモールエンドを形成する工程が、
所定の形状を有する金型キャビティ内において金属粉末を圧縮し;
圧縮された粉末を焼結して結合させ、金型キャビティの所定の形状に合致させ、これにより、金属粉末が成形されてコネクティングロッドとなり;
該コネクティングロッドを金型キャビティから取り出す;
ことを含む、請求項1記載の方法。 - 内燃機関において使用するためのコネクティングロッドアセンブリを製造する方法において、
末端を有するコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドを形成する工程と、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドを貫通したピンボアを形成する工程と、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの両側に1対のチャネルを形成する工程とを有し、それぞれのチャネルの軸線がピンボアの軸線に対して実質的に垂直であり、
少なくとも部分的に環状の溝をピンボア内にピンボアの遠位端部に隣接して形成する工程を有し、
コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの両側に1対のチャネルを鍛造する工程を有し、それぞれのチャネルの軸線がピンボアの軸線に対して実質的に垂直であり、
ピストンピンに係合するコネクティングロッドアセンブリのスモールエンド内に接触面を形成するためにピンボアの内周を機械加工する工程を有し、
それぞれのチャネルと末端との間におけるスモールエンドの幅を減じるようにコネクティングロッドアセンブリを機械加工する工程を有し、これにより、減少幅構成を有するスモールエンドを提供し、ピンボアに隣接した領域をバリ取りする必要性を減じるために遠位端部の少なくとも一部に沿って溝が配置されていることを特徴とする、内燃機関において使用するためのコネクティングロッドアセンブリを製造する方法。 - ピンボア内に溝を形成する工程が、それぞれの遠位端部に隣接して溝を有するようにピンボアを機械加工することを含む、請求項11記載の方法。
- コネクティングロッドを機械加工する工程がさらに、コネクティングロッドのスモールエンドに沿って段付き構成を提供するためにスモールエンドのピンボアと末端端子との間の所定の量のコネクティングロッドの材料を除去する工程を含む、請求項11記載の方法。
- コネクティングロッドを機械加工する工程がさらに、コネクティングロッドのスモールエンドに沿って台形の構成を提供するようにスモールエンドのピンボアと末端との間の所定の量のコネクティングロッドの材料を除去する工程を含む、請求項11記載の方法。
- コネクティングロッドのスモールエンドを形成する工程が、
所定の形状を有する金型キャビティ内に金属ブランクを配置し、
金属ブランクを金型キャビティ内においてプレスして、前記金型キャビティの所定の形状に合致させ、これにより、金属ブランクが鍛造されたコネクティングロッドとなり、
該鍛造されたコネクティングロッドを金型キャビティから取り出すことを含む、請求項11記載の方法。 - コネクティングロッドのスモールエンドを形成する工程が、
所定の形状を有する金型キャビティ内に金属ブランクを配置し、
溶融金属を金型キャビティ内において冷却して、金型キャビティの所定の形状に合致させ、これにより、溶融金属が鋳造されて、スモールエンドを有するコネクティングロッドとなり、
該コネクティングロッドを金型キャビティから取り出すことを含む、請求項11記載の方法。 - コネクティングロッドのスモールエンドを形成する工程が、
所定の形状を規定する金型キャビティ内において金属粉末を圧縮し、
圧縮された粉末を焼結して結合させ、金型キャビティの所定の形状に合致させ、これにより、金属粉末が成形されてコネクティングロッドとなり、
該コネクティングロッドを金型キャビティから取り出すことを含む、請求項11記載の方法。 - 内燃機関のためのコネクティングロッドアセンブリにおいて、
ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換するためにピストンとクランクシャフトとを結合するためのコネクティングロッドが設けられており、該コネクティングロッドが、クランクシャフトに固定された第1の端部と、減少幅構成を有する第2の端部とを有しており、前記第2の端部が、該第2の端部を貫通したボアと、末端とを有しており、前記ボアが、ピストンピンボアと整合させられておりかつピストンピンを受容するようになっており、前記減少幅構成が、それぞれのチャネルと前記末端との間において前記第2の端部の両側に形成された1対のチャネルを機械加工することによって形成されており、
前記ボア内に配置されたブシュが設けられており、該ブシュが、両側の遠位端部を含む接触面を有しており、該接触面が、前記コネクティングロッドとピストンピンとの間の滑らかな角運動を提供するようになっており、
前記接触面がさらに、前記両側の遠位端部の少なくとも部分に配置された少なくとも部分的に環状の溝を有しており、該溝が、減少幅構成を有する前記第2の端部を製造している間に前記ピンボアに隣接した領域をバリ取りする必要性を減じるようになっていることを特徴とする、内燃機関のためのコネクティングロッドアセンブリ。 - 内燃機関のためのコネクティングロッドアセンブリにおいて、
クランクシャフトの回転運動へのピストンの往復運動の変換を行うためのクランクシャフトに固定された第1の端部が設けられており、
前記第1の端部にピストンの往復運動を伝達するためにピストンに固定された第2の端部が設けられており、前記第2の端部が減少幅構成を有しており、前記第2の端部が、該第2の端部を貫通したボアと末端とを有しており、前記ボアが、ピストンピンボアと整合させられておりかつピストンピンを受容するようになっており、前記減少幅構成が、それぞれのチャネルと前記末端との間の前記第2の端部の両側に形成された1対のチャネルを機械加工することによって形成されており、
前記ボアが両側の遠位端部と、該端部の間に配置された接触面とを有しており、前記接触面が、前記両側の遠位端部の少なくとも部分に配置された少なくとも部分的に環状の溝を有しており、前記溝が、減少幅構成を有する前記第2の端部を製造している間に前記ピンボアに隣接した領域をバリ取りする必要性を減じるようになっていることを特徴とする、内燃機関のためのコネクティングロッドアセンブリ。
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