專利名稱：連接桿的斷裂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使具有形成有供曲軸插入的大端孔的大端部而一體成形的連接桿在該大端部斷裂成桿部和帽部的方法。
背景技術(shù)：
連接發(fā)動機(jī)的曲軸和活塞的連接桿被如下設(shè)置其一端被設(shè)成形成有對活塞銷進(jìn)行軸支撐的小端孔的小端部，另一端被設(shè)成形成有對曲軸的軸頸部進(jìn)行軸支撐的大端孔的大端部。這樣的連接桿一般通過鍛造而一體成形，且被制造成連接桿可在其大端部斷裂成桿部和帽部。以往，如專利文獻(xiàn)廣3所示，這樣的連接桿的斷裂是通過在大端孔的內(nèi)周形成用于促進(jìn)斷裂的楔形槽(切口)而進(jìn)行的。而且，如圖11所示，將分割成兩部分而形成的分型 模50、51放入連接桿52的大端孔53，將楔塊54打入至這些分型模50、51之間而使兩分型模50、51分離，從而以形成于大端孔53的內(nèi)周的切口 55為起點產(chǎn)生斷裂。專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-106271號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-150472號公報專利文獻(xiàn)3 :日本特開2005-014094號公報

發(fā)明內(nèi)容
另外，在作為斷裂部位的大端部56的兩側(cè)形成有用于連接因斷裂而被分割的連接桿52的桿部和帽部的螺栓孔57。因此，如圖12所示，以切口 55為起點的斷裂轉(zhuǎn)移在沿順時針方向在螺栓孔57周圍蔓延的方向和沿逆時針方向在螺栓孔57周圍蔓延的方向這兩個方向上分別進(jìn)行傳播。在這種情況下，在兩個方向的斷裂傳播的匯合部位F，存在各方向的斷裂轉(zhuǎn)移的位置偏離的情況，導(dǎo)致此時的斷裂線G的形成方式會如圖13所示地形成斷裂面階梯H。這樣的斷裂面階梯H成為使連接桿52的成品率降低的主要原因。本發(fā)明鑒于這樣的問題而提出，其所要解決的問題在于提供一種能夠不產(chǎn)生斷裂面階梯地進(jìn)行斷裂的連接桿的斷裂方法。為解決上述問題，本發(fā)明作為一種連接桿的斷裂方法，使一體成形的連接桿在形成有大端孔的大端部斷裂成桿部和帽部，在大端部的兩側(cè)形成的、供用于連接桿部和帽部的螺栓插入的螺栓孔的內(nèi)周，形成環(huán)繞該內(nèi)周的切口，使斷裂轉(zhuǎn)移以該切口為起點呈放射狀地傳播而使連接桿進(jìn)行斷裂。在上述方法中，斷裂轉(zhuǎn)移以形成于螺栓孔內(nèi)周的切口為起點從該內(nèi)周呈放射狀地進(jìn)行。因此，不存在斷裂傳播的匯合部位。因此，根據(jù)上述斷裂方法能夠不產(chǎn)生斷裂面階梯地使連接桿進(jìn)行斷裂。這樣的連接桿的斷裂例如可以通過形成切口的步驟、將分型模插入到螺栓孔中的步驟及向該分型模施加載荷而沿徑向按壓切口以使連接桿斷裂成桿部和帽部的步驟進(jìn)行。另外，在這種情況下，可以使用形成為環(huán)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，將上述的分型模分割成兩部分，并將楔塊打入至構(gòu)成該分型模的兩部分之間以擴(kuò)大兩部分之間的間隔，由此使連接桿斷裂，這樣一來，則能夠容易且準(zhǔn)確地使連接桿斷
ο另外，由于連接桿的斷裂是在大端部的兩側(cè)分別進(jìn)行的，所以大端部兩側(cè)的斷裂有時會產(chǎn)生時間差。而且，有時會因該時間差而產(chǎn)生壓曲。因此，若在通過帽導(dǎo)向件保持上述大端部兩側(cè)的狀態(tài)下使連接桿進(jìn)行斷裂，則能夠避免上述的壓曲。


圖I是表示本發(fā)明的第一實施方式的斷裂對象即連接桿的俯視截面結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2中，(a)是表示第一實施方式中的切口的形成方式的剖視圖，(b)是(a)的局部B的放大圖，(c)是(b)的局部C的放大圖。圖3是表示第一實施方式中的利用其他方式的切口的形成方式的剖視圖。圖4是一并表示第一實施方式所采用的分型模的(a)俯視結(jié)構(gòu)及(b)側(cè)部截面結(jié)構(gòu)的圖。圖5中，(a)是表示將第一實施方式中的分型模插入到螺栓孔中的插入方式的剖視圖，(b)是(a)的局部D的放大圖。圖6是表示第一實施方式中的連接桿的斷裂方式的剖視圖。圖7是表示第一實施方式中的斷裂轉(zhuǎn)移的傳播方式的剖視圖。圖8是表示連接桿的斷裂時的壓曲的產(chǎn)生方式的圖。圖9是表示本發(fā)明的第二實施方式中的連接桿的斷裂方式的剖視圖。圖10是表示改變了分型模及楔塊的結(jié)構(gòu)的第一實施方式的變形例中的連接桿的斷裂方式的剖視圖。圖11中，(a)是表示現(xiàn)有連接桿的斷裂方式的剖視圖，(b)是(a)的局部E的放大圖。圖12是表示利用現(xiàn)有連接桿的斷裂方法的斷裂轉(zhuǎn)移的傳播方式的剖視圖。圖13是表示產(chǎn)生了斷裂面階梯的連接桿的大端部的側(cè)部截面結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實施例方式(第一實施方式)以下，參照圖f圖8對將本發(fā)明的連接桿的斷裂方法具體化的第一實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。另外，如圖I所示，作為斷裂對象的連接桿I通過鍛造而一體成形，形成有對活塞銷進(jìn)行軸支撐的小端孔2的小端部3形成于該連接桿I的一端，形成有對曲軸的軸頸部進(jìn)行軸支撐的大端孔4的大端部5形成于該連接桿I的另一端。另外，在大端部5的兩側(cè)分別形成有用于供螺栓插入的螺栓孔6，其中，該螺栓用于連接因斷裂而分離的連接桿I的帽部和桿部。連接桿I以使這樣的通過鍛造而成的一體成形物在大端部5斷裂成帽部和桿部的方式來制造。在本實施方式中，按照以下的步驟f 3來使連接桿I進(jìn)行斷裂。·步驟I :在大端部5的兩側(cè)的螺栓孔6的內(nèi)周形成環(huán)繞該內(nèi)周的切口的步驟。
·步驟2 :將分型模插入到螺栓孔6中的步驟。 步驟3 :通過向分型模施加載荷而沿徑向按壓切口來使連接桿I斷裂成桿部和帽部的步驟。例如可以以圖2(a)所示的方式來形成步驟I中的切口。S卩，將單刃絲錐7插入到螺栓孔6中，使單刃絲錐7以其刃尖環(huán)繞螺栓孔6的內(nèi)周的方式旋轉(zhuǎn)，從而可形成環(huán)繞螺栓孔6的內(nèi)周的切口 16。圖2 (b)表示圖2 (a)的局部B的放大圖，圖2 (c)表示圖2 (b)的局部C的放大圖。另外，也可以通過激光加工來形成切口 16。此時的切口 16的形成以圖3所示的方式來進(jìn)行。即，將安裝于旋轉(zhuǎn)軸8的前端的反射鏡9插入到螺栓孔6中，改變從激光頭10到螺栓孔6內(nèi)的激光的光路而使激光照射至螺栓孔6的內(nèi)周。接著，通過使旋轉(zhuǎn)軸8與反射鏡9 一同旋轉(zhuǎn)而以環(huán)繞螺栓孔6的內(nèi)周的方式照射激光，從而可形成環(huán)繞螺栓孔6的內(nèi)周的切口 16。 在接下來的步驟2中，將圖4所示的分型模11插入到螺栓孔6中。如圖4 (a)、圖4 (b)所示，分型模11形成為環(huán)形，并且，在外周形成有插入到切口 16中的楔形凸部12。該分型模11分成兩部分IlaUlb而形成。這樣的分型模11以圖5 (a)、圖5 (b)所示的方式設(shè)置于螺栓孔6內(nèi)。S卩。分型模11在載置于從螺栓孔6的圖中下方的開口插入的支撐柱13上的狀態(tài)下被插入到螺栓孔6內(nèi)。另外，在接下來的步驟3中，沿連接桿的長度方向的拉伸力作為預(yù)張力而被施加于連接桿I。在接下來的步驟3中，如圖6所示，在由帽導(dǎo)向件15支撐大端部5的兩側(cè)的狀態(tài)下，從與支撐柱13相反一側(cè)的開口將具有楔形前端的大致圓柱形狀的楔塊14插入。接著，通過由楔塊可動按壓部17朝圖中的下方按壓楔塊14的基端而將該楔塊14的前端打入至分型模11的兩部分IlaUlb之間，以擴(kuò)大分型模11的兩部分IlaUlb之間的間隔，從而使連接桿I在該連接桿I的大端部5發(fā)生斷裂。另外，當(dāng)要切實地將楔塊14筆直地打入時，優(yōu)選為，在楔塊14的外周設(shè)置導(dǎo)向件，在由該導(dǎo)向件保持楔塊14的外周的狀態(tài)下打入。如圖7所示，此時的斷裂轉(zhuǎn)移以螺栓孔6內(nèi)周的切口 16為起點而從螺栓孔6的內(nèi)周呈放射狀地傳播。因此，在這種情況下進(jìn)行斷裂時，不存在斷裂傳播的匯合部位。根據(jù)以上說明的本實施方式，能夠達(dá)到如下的效果。(I)在本實施方式中，在大端部5的兩側(cè)形成的、供用于連接桿部和帽部的螺栓插入的螺栓孔6的內(nèi)周，形成環(huán)繞該內(nèi)周的切口 16，使斷裂轉(zhuǎn)移以該切口 16為起點呈放射狀地傳播而使連接桿I進(jìn)行斷裂。在上述的本實施方式的斷裂方法中，由于斷裂轉(zhuǎn)移以形成于螺栓孔6的內(nèi)周的切口 16為起點而從該內(nèi)周呈放射狀地進(jìn)行，所以不存在斷裂傳播的匯
合部位。因此，根據(jù)本實施方式的斷裂方法，能夠不產(chǎn)生斷裂面階梯地使連接桿I進(jìn)行斷
m
ο(2)在本實施方式中，通過形成切口 16的步驟、將分型模11插入到螺栓孔6中的步驟及向該分型模11施加載荷而沿徑向按壓切口 16以使連接桿I斷裂成桿部和帽部的步驟，使連接桿I進(jìn)行斷裂。另外，在連接桿I斷裂時，可以使用分型模11，其形成為環(huán)形，夕卜周形成有插入到切口 16中的楔形凸部12，且被分割成兩部分lla、llb。接著，通過將楔塊14打入至構(gòu)成分型模11的兩部分11a、Ilb之間以擴(kuò)大兩部分IlaUlb的間隔，從而使連接桿I斷裂。因此，能夠更為切實地使斷裂轉(zhuǎn)移以形成于螺栓孔6的內(nèi)周的切口 16為起點而從該內(nèi)周呈放射狀地進(jìn)行。(3)另外，連接桿I在大端部5的兩側(cè)分別單獨進(jìn)行斷裂。此處，當(dāng)兩側(cè)的斷裂產(chǎn)生時間差時，如圖8所示，有時先斷裂的部位會打開而產(chǎn)生壓曲。關(guān)于這一點，在本實施方式中，由于在由帽導(dǎo)向件15保持大端部5的兩側(cè)的狀態(tài)下使連接桿進(jìn)行斷裂，所以能夠避免上述的壓曲。(第二實施方式)接著，參照圖9對將本發(fā)明的連接桿的斷裂方法具體化的第二實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。另外，在本實施方式中對于與上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以相同的標(biāo)號并省略詳細(xì)的說明。在本實施方式中，也和第一實施方式相同地在螺栓孔6的內(nèi)周形成有環(huán)繞該內(nèi)周的切口 16。而且，在本實施方式中，以圖9所示的方式使連接桿I進(jìn)行斷裂。即，在本實施方式中，連接桿I斷裂時，將由兩個半圓形狀的部件20a、20b構(gòu)成的分型模20放入到大端孔4中。接著，通過導(dǎo)向件21對連接桿I的大端部5進(jìn)行按壓，并且，在施加有沿長度方向的拉伸力作為預(yù)張力的狀態(tài)下，將楔塊22打入至分型模20的兩部分20a、20b之間以擴(kuò)大該兩部分20a、20b的間隔，從而使連接桿I進(jìn)行斷裂。在這種情況下，斷裂轉(zhuǎn)移也以螺栓孔6的內(nèi)周的切口 16為起點從該內(nèi)周朝向外側(cè)呈放射狀地傳播。因此，在這樣的本實施方式中，也不存在斷裂傳播的匯合部位，因此也不會產(chǎn)生斷裂面階梯。以上說明的各實施方式能夠進(jìn)行如下的變更來實施。·在第一實施方式中，在由帽導(dǎo)向件15保持大端部5的兩側(cè)的狀態(tài)下使連接桿I進(jìn)行斷裂，但是若能夠使大端部5的兩側(cè)不產(chǎn)生時間差地同時進(jìn)行斷裂，則也可以省略帽導(dǎo)向件15?！ぴ诘谝粚嵤┓绞街?，使用分型模11來使連接桿I進(jìn)行斷裂，分型模11形成為環(huán)形，外周形成有插入到切口 16中的楔形凸部12，并是分割成兩部分的結(jié)構(gòu)；但是，若能夠使斷裂轉(zhuǎn)移以切口 16為起點而呈放射狀地傳播，則也可以適當(dāng)?shù)馗淖兎中湍?1的形狀或結(jié)構(gòu)。例如使用圖10所示的分型模30及楔塊31，也能夠不產(chǎn)生斷裂面階梯地使連接桿I進(jìn)行斷裂。 在上述實施方式，通過打入楔塊而使連接桿I斷裂，但是，也可以利用沿連接桿I的長度方向施加拉伸方向的沖擊載荷等其他方法使連接桿I進(jìn)行斷裂。在這種情況下，只要能夠在螺栓孔6的內(nèi)周以環(huán)繞該內(nèi)周的方式形成切口 16，并通過使斷裂轉(zhuǎn)移以該切口 16為起點呈放射狀地傳播而使連接桿I進(jìn)行斷裂，則可以消除斷裂傳播的匯合部位而防止產(chǎn)生斷裂面階梯。標(biāo)號說明I…連接桿,2···小端孔,3···小端部,4…大端孔,5···大端部，6…螺栓孔，7…單刃絲錐，8…旋轉(zhuǎn)軸，9…反射鏡，10···激光頭，1L···分型模(lla、llb…構(gòu)成分型模的兩部分)，12…凸部，13…支撐柱，14…模塊，15···帽導(dǎo)向件，16···切口，、
17…楔塊可動按壓部，20...分型模(20a、20b…構(gòu)成分型模的兩部分)，21…導(dǎo)向件，22…楔塊,30…分型模,31…楔塊,50…分型模,51…分型模，52…連接桿,53…大端孔，54…楔塊，55…切P , 56…大端部，
57…螺栓孔。
權(quán)利要求
1.一種連接桿的斷裂方法，使一體成形的連接桿在形成有大端孔的大端部斷裂成桿部和帽部，其特征在于， 在所述大端部的兩側(cè)形成的、供用于連接所述桿部和所述帽部的螺栓插入的螺栓孔的內(nèi)周，形成環(huán)繞該內(nèi)周的切口，使斷裂轉(zhuǎn)移以該切口為起點呈放射狀地傳播而進(jìn)行所述斷 裂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連接桿的斷裂方法，其中，具備 形成所述切口的步驟； 將分型模插入到所述螺栓孔中的步驟；及 通過向所述分型模施加載荷并沿徑向按壓所述切口而使所述連接桿斷裂成所述桿部和所述帽部的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接桿的斷裂方法，其中， 所述分型模形成為環(huán)形，并且在外周形成有插入到所述切口中的楔形凸部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接桿的斷裂方法，其中， 所述分型模如下構(gòu)成 被分成兩部分，且通過將楔塊打入到構(gòu)成所述分型模的所述兩部分之間而擴(kuò)大所述兩部分的間隔，由此使所述連接桿斷裂。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任一項所述的連接桿的斷裂方法，其中， 所述連接桿的斷裂是在由帽導(dǎo)向件保持所述大端部兩側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)行的。
全文摘要
在形成于連接桿(1)的大端部(5)的兩側(cè)的螺栓孔(6)的內(nèi)周上形成有環(huán)繞該內(nèi)周的切口(16)，通過使斷裂轉(zhuǎn)移以該切口(16)為起點呈放射狀地傳播而使連接桿(1)斷裂成桿部和帽部。此時，由于不存在斷裂傳播的匯合部位，所以能夠不產(chǎn)生斷裂面階梯地進(jìn)行連接桿(1)的斷裂。
文檔編號B23P13/00GK102725100SQ20118000519
公開日2012年10月10日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者奧川道隆, 安倍真美, 橫田淳二 申請人:豐田自動車株式會社