KR100559559B1 - 소결가공에 의한 커넥팅 로드의 분할 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커넥팅 로드의 소재를 일체로 소결제작한 다음에 로드부와 캡부를 분할하기 위한 분할지그 중에서 이동지그의 변형에 따른 파단면 불량의 문제점을 해결하기 위한 소결가공에 의한 커넥팅 로드의 분할 지그에 관한 것으로,

로드부와 캡부가 일체로 소결제작된 커넥팅 로드의 소재의 대단부의 축공에 고정 지그와 이동 지그를 끼운 다음, 이동 지그에 힘을 가하여 소재의 대단부 축공이 로드부와 캡부로 분할되도록 하기 위한 분할 지그에 있어서,

상기한 커넥팅 로드 소재의 축공의 내측면과 이동 지그의 외측면이 선접촉될 수 있도록 상기한 이동 지그의 외측면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

커넥팅 로드, 분할 지그, 곡면

Description

소결가공에 의한 커넥팅 로드의 분할 지그{Splitting jig for connecting rod}

도 1은 본 발명에 의해 형성된 분할 지그의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 분할 지그의 사용상태를 설명하기 위한 측단면도.

도 3은 본 발명에 의한 분할 지그의 장착상태 평면도.

도 4 내지 도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 커넥팅 로드 소재 12 : 대단부

14 : 축공 30 : 분할 지그

31 : 고정 지그 32 : 이동 지그

34 : 외측면

본 발명은 소결가공에 의한 커넥팅 로드의 분할 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커넥팅 로드의 소재를 일체로 소결제작한 다음에 로드부와 캡부를 분할하기 위한 분할지그 중에서 이동지그의 변형에 따른 파단면 불량의 문제점을 해결 하기 위한 소결가공에 의한 커넥팅 로드의 분할 지그에 관한 것이다.

커넥팅 로드는 엔진의 실린더를 왕복운동하는 피스톤과 크랭크 샤프트의 핀을 연결하여 피스톤의 상하왕복이동을 회전운동으로 변환시켜 주기 위한 것이다.

이러한 커넥팅 로드는 소결가공이나 소결가공을 통해서 주로 제작되는데, 특히 최근의 가솔린 엔진에는 원가, 생산성 및 정밀도에서 비교적 우수한 소결재 커넥팅 로드가 주로 사용되고 있는 실정이다.

소결가공에 의한 커넥팅 로드의 제작공정을 간단히 소개하면, 주형에 니켈 크롬 등의 금속분말을 주입한 후, 주입된 금속분말의 녹는점 이상으로 고압을 가하여 금속분말이 녹아 서로 결합되도록 하므로서, 상기한 커넥팅 로드의 소재형상이 도 4에 도시된 바와 같이 만들어지도록 하는 것이다.

그리고, 상기와 같이 제작된 커넥팅 로드의 소재(10)는 크랭크 샤프트와의 결합을 위해서 대단부(12)에 형성된 축공(14)의 중심을 지나는 파단기준선(C)을 기준으로 캡측 대단부(12b)를 로드측 대단부(12a)로부터 분할해내는 공정을 거쳐야만 한다.
상기한 로드측 대단부(12a)와 캡측 대단부(12b)의 분할은 도 5에 도시되는 바와 같이, 크랭크 샤프트의 핀이 끼워지기 위해서 상기 커넥팅 로드 소재(10)의 대단부(12)에 형성된 축공(14)에 분할 지그(20)를 장착하여 상기 캡측 대단부(12b) 측으로 힘을 가하여 소재가 양측으로 분할되도록 하는 공법이 이용된다.
이를 위해, 상기한 분할 지그(20)는 고정 지그(21)와 이동 지그(22)로 형성되는데, 고정 지그(21)는 그 베이스(21a)의 상부측으로 상기한 파단기준선(C)을 기준으로 상기한 로드측 대단부(12a)가 위치된 축공(14)에 끼워지는 크기의 삽입부(21b)가 반원형상으로 돌출형성된 것이고, 상기 이동 지그(22)는 상기한 고정 지그(21)에 대응하여 그 베이스(22a)의 상부측으로 상기한 파단기준선(C)를 기준으로 상기 캡측 대단부(12b)가 위치된 축공(14)에 끼워지는 크기의 삽입부(22b)가 반원형상으로 돌출형성된 것이다.
따라서, 상기한 고정 지그(21)와 이동 지그(22)의 삽입부(21b,22b)가 대단부(12)의 축공(14)에 끼워진 상태에서 이동 지그(22)가 외측으로 향하도록 순간적인 힘을 가하게 되면, 상기한 파단 기준선(C)을 기준으로 캡측 대단부(12b)가 이동 지그(22)에서 가해지는 힘에 의해서 파단되어 2개의 소재로 분할되는 것이다.

그런데 상기한 종래 분할 지그의 경우에는 그 이동 지그(22)의 삽입부(22b) 외측면(24)이 커넥팅 로드 소재의 갭측 대단부(12b) 내측면(16)에 면접촉하게 되므로서, 상기한 이동 지그를 오래 사용하게 되었을 경우에 발생되는 변형 등에 의해서 캡측 대단부의 내측면에 불균등한 힘이 가해져 로드부와 캡부의 배분이 일정치 못하게 되며, 작업시 지그가 흔들리게 되는 등의 문제가 발생되었다.
또한, 로드부와 캡부의 파단면이 일정하지 못하게 되므로서, 파단면의 입자가 탈락되어 단차가 발생되는 등의 문제점이 있었다. 이와 같이 제작된 커넥팅 로드가 엔진에 그대로 적용될 경우에는 커넥팅 볼트에 굽힘 응력이 가해져 파손될 수 있으며, 로드부와 캡부의 불일치로 인하여 베어링이 안착불량으로 베어링의 비정상적인 마모가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 커넥팅 로드의 소재를 일체로 소결제작한 다음에 로드부와 캡부를 분할하기 위한 분할지그 중에서 이동지그의 변형에 따른 파단면 불량의 문제점을 해결하기 위한 소결가공에 의한 커넥팅 로드의 분할 지그를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
로드부와 캡부가 일체로 소결 제작된 커넥팅 로드의 소재의 대단부에 형성된 축공에 고정 지그와 이동 지그를 끼운 다음 상기 이동 지그에 힘을 가하여 상기 소재의 대단부가 로드부와 캡부로 분할될 수 있도록 하기 위하여, 상기 고정 지그는 그 베이스의 상부측에 로드측 대단부와 캡측 대단부를 구분하는 파단기준선을 기준으로 로드측 대단부 내측 축공에 끼워지는 크기의 삽입부가 반원형상으로 돌출형성되고, 상기 이동 지그는 상기 고정 지그에 대응하여 그 베이스의 상부측에 캡측 대단부 내측 축공에 끼워지는 크기의 삽입부가 반원형상으로 돌출형성되는 커넥팅 로드의 분할 지그에 있어서, 상기한 캡측 대단부의 내측면과 이동 지그의 외측면이 선접촉될 수 있도록 상기한 이동 지그의 외측면 측단면형상이 곡면상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명에 의해 구성된 커넥팅 로드 소재의 분할 지그의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 분할 지그의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 분할 지그의 사용상태를 설명하기 위한 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 분할 지그의 장착상태 평면도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성된 분할 지그를 지시하는 것이고, 커넥팅 로드에 관련한 도면부호는 종래기술의 설명에 사용된 부호가 그대로 인용된다.

상기한 분할 지그(30)는 종래의 경우와 마찬가지로 축공(14) 중심을 지나는 파단기준선(C)을 기준으로 반원형으로 양분되어, 고정 지그(31)와 이동 지그(32)로 분할형성된다.
고정 지그(31)는 그 베이스(31a)의 상부측으로 상기한 파단기준선(C)을 기준으로 상기한 로드측 대단부(12a)가 위치된 축공(14)에 끼워지는 크기를 가지면 평면상에서 바라볼 때 반원형상인 삽입부(31b)가 돌출형성된다.
이동 지그(32)는 상기한 고정 지그(31)에 대응하여 그 베이스(32a)의 상부측으로 상기한 파단기준선(C)를 기준으로 상기 캡측 대단부(12b)가 위치된 축공(14)에 끼워지는 크기를 가지며 평면상에서 바라볼 때 반원형상인 삽입부(32b)가 돌출형성된다.

특히, 상기한 이동 지그(32)의 외측면(34)은 커넥팅 로드(10)의 대단부(12)에 마련된 축공(14)의 내측면과 선접촉이 이루어질 수 있도록 그 측단면형상이 도면에 보이는 바와 같이 곡면으로 형성된다.

상기와 같이 이동 지그(32)의 외측면(34)을 곡면으로 형성하는 이유는 상기한 캡측 대단부(12b)의 내측면(16)과 선접촉되도록 하므로서, 종래의 경우에 이동 지그(22)의 외측면과 캡측 대단부(12b)의 내측면(16)이 면접촉되어 발생되었던 문제의 발생을 미연에 방지되도록 하기 위한 것이다. 이와 같이, 이동 지그(32)의 외측면(34)과 캡측 대단부(12b)의 내측면(16)이 선접촉되도록 하여 분할 지그(30)의 잦은 사용으로 인한 이동 지그(32) 외측면(34)의 변형 및 그 변형에 따른 추후의 파단면의 불량을 막기 위한 것이다.

상기와 같이 형성된 분할 지그(30)를 이용하여 커넥팅 로드 소재(10)를 로드부와 캡부로 분할하는 작업은 종래의 경우와 같이 형성된다.

즉, 상기한 분할 지그(30)를 이루는 고정 지그(31)와 이동 지그(32)의 삽입부(31b,32b)를 대단부(12)의 축공(14)에 삽입한 다음에 상기 이동 지그(31)의 베이스(32a)에 힘을 가하게 되면 이동 지그 삽입부(32b) 외측면(34)와 캡부 대단부(12b)의 내측면(16)이 선접촉되는 부분에 하중이 집중되어 상기한 로드측 대단부(12a)와 캡측 대단부(12b)가 파단기준선(C)을 기준으로 파단되어진다.

이 과정에서 로드부 측의 가공 정밀도가 영향을 덜 받아 컨넥팅 로드측 접촉면의 기울기가 상대적으로 불량하더라도 분리력이 정확히 수평상태로 유지될 수 있게 된다.

이상과 같이 형성되는 본 발명에 의하면, 커넥팅 로드의 제작과정에서 소결성형된 컨넥팅 로드 소재를 로드부와 캡부로 분리하는 공정에서 사용되는 분할 지그의 이동 지그 삽입부의 외측면의 측단면형상을 곡면으로 하므로서, 종래기술에 의한 분할 지그에서 이동 지그의 삽입부 외측면과 캡측 대단부의 내측면 간의 면접촉으로 문제시되었던 이동 지그의 잦은 사용 및 변형으로 발생되는 파단면의 불균등이 해결되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 로드부와 캡부가 일체로 소결 제작된 커넥팅 로드의 소재의 대단부에 형성된 축공에 고정 지그와 이동 지그를 끼운 다음 상기 이동 지그에 힘을 가하여 상기 소재의 대단부가 로드부와 캡부로 분할될 수 있도록 하기 위하여, 상기 고정 지그(31)는 그 베이스(31a)의 상부측에 로드측 대단부(12a)와 캡측 대단부(12b)를 구분하는 파단기준선(C)을 기준으로 로드측 대단부(12a) 내측 축공(14)에 끼워지는 크기의 삽입부(31b)가 반원형상으로 돌출형성되고, 상기 이동 지그(32)는 상기 고정 지그(31)에 대응하여 그 베이스(32a)의 상부측에 캡측 대단부(12b) 내측 축공(14)에 끼워지는 크기의 삽입부(32b)가 반원형상으로 돌출형성되는 커넥팅 로드의 분할 지그에 있어서,

   상기한 캡측 대단부(12a)의 내측면(16)과 이동 지그(32)의 외측면(34)이 선접촉될 수 있도록 상기한 이동 지그(32)의 외측면(34) 측단면형상이 곡면상으로 형성된 것을 특징으로 하는 소결가공에 의한 커넥팅 로드의 분할 지그.

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