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1、(10)申请公布号 CN 102189292 A (43)申请公布日 2011.09.21 CN 102189292 A *CN102189292A* (21)申请号 201110064350.0 (22)申请日 2011.03.10 2010-053463 2010.03.10 JP B23D 31/00(2006.01) (71)申请人 铃木株式会社 地址 日本国静冈县浜松市南区高塚町 300 番地 (72)发明人 山田茂则 堀井长彦 松野敏之 (74)专利代理机构 上海市华诚律师事务所 31210 代理人 黄依文 (54) 发明名称 连杆断裂剖分装置以及断裂剖分方法 (57) 摘要 本发。
2、明提供一种连杆断裂剖分装置以及断裂 剖分方法， 确保曲柄销孔的高圆度， 并保证发动机 的顺利工作等。将断裂剖分用具嵌入连杆的曲柄 销孔内， 通过该断裂剖分用具在连杆长度方向上 赋予断裂负荷， 从而使连杆的大端部断裂。 作为断 裂剖分用具的紧轴 (10) 构成为， 在连杆长度方向 和其垂直方向上被能够各自分离地四等分 (10A、 10B、 10C、 10D)， 在大端部断裂时， 该断裂部能够与 断裂剖分用具的规定部位相接触。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 6 页 CN 102189。
3、293 A1/1 页 2 1. 一种连杆断裂剖分装置， 将断裂剖分用具嵌入连杆的曲柄销孔内， 通过该断裂剖分 用具在连杆长度方向上赋予断裂负荷， 使该连杆的大端部断裂， 所述连杆断裂剖分装置的 特征在于， 所述断裂剖分用具构成为， 在所述连杆长度方向和与长度方向垂直的方向上能够各自 分离地被一分为四， 在所述大端部断裂时， 该断裂部能够与所述断裂剖分用具的规定部位相接触。 2. 如权利要求 1 所述的连杆断裂剖分装置， 其特征在于， 所述断裂剖分用具由四分之 一圆柱体构成， 这些四分之一圆柱体与所述连杆长度方向以及长度方向的垂直方向分别对 应地被剖分而成。 3.如权利要求1或者2所述的连杆断裂。
4、剖分装置， 其特征在于， 在所述断裂剖分用具的 楔孔内的所述连杆长度方向的垂直方向侧， 形成有具有规定的倾斜角度的锥面。 4. 如权利要求 3 所述的连杆断裂剖分装置， 其特征在于， 在所述楔孔内的所述连杆长 度方向侧形成的锥面的倾斜角度被设定为， 比在所述连杆长度方向的垂直方向侧形成的锥 面的倾斜角度大。 5. 一种连杆断裂剖分方法， 将断裂剖分用具嵌入连杆的曲柄销孔内， 通过该断裂剖分 用具在连杆长度方向上赋予断裂负荷， 使该连杆的大端部断裂， 所述连杆断裂剖分方法的 特征在于， 在所述大端部断裂时， 使所述断裂剖分用具的规定部位在所述连杆长度方向的垂直方 向上移动， 所述大端部的断裂部与。
5、所述规定部位相接触， 从而限制所述大端部的断裂部向 所述曲柄销孔侧凹入。 权 利 要 求 书 CN 102189292 A CN 102189293 A1/5 页 3 连杆断裂剖分装置以及断裂剖分方法 技术领域 0001 本发明涉及一种断裂剖分连杆用的断裂剖分装置以及断裂剖分方法， 所述的断裂 剖分装置以及断裂剖分方法用于制造汽车发动机等中使用的部件， 尤其是用于制造连杆。 背景技术 0002 用于汽车发动机等的连杆中， 为了组装到曲柄销上， 其大端部被剖分成连杆主体 和盖部(与小端部相反一侧的半断开部分)。 作为剖分大端部的方法， 为了提高连杆主体和 盖部的定位精度， 提出了断裂剖分型的制造。
6、方法 ( 专利文献 1)。 0003 另外， 以往的断裂剖分方法中， 将能够向连杆小端部方向以及其反方向移动的半 圆柱形状的一对剖分用用具 ( 以下称为紧轴 ) 嵌合到连杆大端部内， 通过在这对用具之间 打入楔子进行断裂剖分。 0004 在此， 关于以往进行的具体的断裂剖分方法， 利用图8图10进行说明。 在这些图 中， 首先连杆 100 在连杆主体 101 的两端具有大端部 102 以及小端部 103， 其上分别形成有 曲柄销孔 104 以及活塞销孔 105。如图 8 所示， 在锻造成型后大端部 102 和盖部 102A 是一 体的， 利用断裂剖分装置的紧轴 200 进行断裂剖分， 由此， 。
7、如图 10 那样盖部 102A 被从连杆 主体 101 分离。另外， 在剖分之后， 通过位于曲柄销孔 104 的两侧的螺栓 106， 将盖部 102A 紧固到连杆主体 101 上。 0005 上述的情况中， 紧轴 200 由一对半圆柱体 200A、 200B 拼合构成， 它们的配合面 201 相向配合， 作为整体以圆柱状形态嵌入到连杆 100 的曲柄销孔 104 中。另外， 在紧轴 200 的 中央， 曲柄销的轴向上， 形成有楔孔202， 所述楔孔202具有用于打入断裂剖分装置的楔子1 的锥形面 202a。另外， 锥形面 202a 的倾斜角度为 1( 参照图 9(b)。另一方面， 连杆 100。
8、 的曲柄销孔 104 的内周面上， 在其直径方向上相对的位置处， 预先形成有沿曲柄销轴向延 伸的一对例如 V 字状的切口槽 107。然后， 相对于嵌入到曲柄销孔 104 内的紧轴 200 的楔孔 202， 通过用高压力打入楔子 1( 图 8， 箭头 A)， 大端部 102 会沿着切口槽 107 断裂。 0006 背景技术文献 0007 专利文献 0008 专利文献 1 ： 日本特开平 03-014904 号公报 0009 发明要解决的课题 0010 然而， 利用上述那样的简单的半圆柱形状的紧轴 200 进行断裂剖分时， 如图 10(a) 的箭头 B 所示那样， 会产生在断裂时发生的塑性变形。由。
9、于该塑性变形， 关于剖分后的曲柄 销孔 104 的正圆形状态， 参照图 6， 如虚线箭头以及虚线所示那样， 变成断裂部附近向曲柄 销孔 104 侧凹入的形状。其结果是引起断裂后圆度的恶化。另外， 通常， 由于断裂剖分后的 圆度和曲柄销组装后的圆度相关联， 所以也会引起曲柄销组装后的圆度的恶化。像这样曲 柄销孔 104 的圆度发生恶化的话， 如此下去不但会成为连杆轴承的磨耗增大以及烧熔的产 生原因， 还会成为由于摩擦增大而引起的发动机工作中的噪音恶化的原因。 说 明 书 CN 102189292 A CN 102189293 A2/5 页 4 发明内容 0011 本发明鉴于有关实际情况， 其目的。
10、在于提供一种能够确保曲柄销孔的高圆度、 且 能够保证发动机的顺利工作等的连杆断裂剖分装置以及断裂剖分方法。 0012 解决课题的手段 0013 根据本发明的连杆断裂剖分装置， 将断裂剖分用具嵌入连杆的曲柄销孔内， 通过 该断裂剖分用具在连杆长度方向上赋予断裂负荷， 使该连杆的大端部断裂， 所述连杆断裂 剖分装置的特征在于， 所述断裂剖分用具构成为， 在所述连杆长度方向和与长度方向垂直 的方向上能够各自分离地被一分为四， 在所述大端部断裂时， 该断裂部能够与所述断裂剖 分用具的规定部位相接触。 0014 另外， 关于本发明的连杆断裂剖分装置， 其中， 所述断裂剖分用具由四分之一圆柱 体构成， 这。
11、些四分之一圆柱体与所述连杆长度方向以及长度方向的垂直方向分别对应地被 剖分而成。 0015 另外， 关于本发明的连杆断裂剖分装置， 其中， 在所述断裂剖分用具的楔孔内的所 述连杆长度方向的垂直方向侧， 形成有具有规定的倾斜角度的锥面。 0016 另外， 关于本发明的连杆断裂剖分装置， 其中， 在所述楔孔内的所述连杆长度方向 侧形成的锥面的倾斜角度被设定为， 比在所述连杆长度方向的垂直方向侧形成的锥面的倾 斜角度大。 0017 另外， 根据本发明的连杆断裂剖分方法， 将断裂剖分用具嵌入连杆的曲柄销孔内， 通过该断裂剖分用具在连杆长度方向上赋予断裂负荷， 使该连杆的大端部断裂， 所述连杆 断裂剖分。
12、方法的特征在于， 在所述大端部断裂时， 使所述断裂剖分用具的规定部位在所述 连杆长度方向的垂直方向上移动， 所述大端部的断裂部与所述规定部位相接触， 从而限制 所述大端部的断裂部向所述曲柄销孔侧凹入。 0018 发明的效果 0019 根据本发明， 在连杆的曲柄销孔内嵌入断裂剖分用具， 通过该断裂剖分用具在连 杆长度方向上赋予断裂负荷， 从而使该连杆的大端部断裂。 在典型的样态中， 断裂剖分用具 由在连杆长度方向以及其垂直方向上剖分而成的四分之一圆柱体构成， 垂直方向的四分之 一圆柱体在大端部断裂时， 沿曲柄销孔的半径方向向外移动。 于是， 由此大端部的断裂部与 这些四分之一圆柱体相接触， 从而。
13、限制其向曲柄销孔侧凹入， 能够实现断裂后曲柄销孔的 高圆度。 附图说明 0020 图 1 表示本发明的连杆断裂剖分装置的紧轴的典型的例子。 0021 图 2 是表示本发明的连杆断裂剖分装置的紧轴的构成例的俯视图。 0022 图 3 是沿图 2 的 X-X 线以及 Y-Y 线的各剖面图。 0023 图 4 是表示本发明的连杆断裂剖分装置的楔子的例子的立体图。 0024 图 5 是表示使用本发明的紧轴的连杆断裂剖分装置的关键部分的构成的剖面图。 0025 图 6 是表示由本发明的连杆断裂剖分装置实施了连杆断裂后的曲柄销孔的圆度 形状的图。 0026 图 7 是表示本发明的连杆断裂剖分装置的紧轴的变。
14、形例的剖面图。 说 明 书 CN 102189292 A CN 102189293 A3/5 页 5 0027 图 8 是用于对以往的连杆断裂剖分装置进行说明的立体图。 0028 图 9 是表示以往的连杆断裂剖分装置的紧轴的构成例的俯视图以及剖面图。 0029 图 10 是表示使用以往的连杆断裂剖分装置被断裂的连杆以及其曲柄销孔的状态 的图。 0030 符号说明 0031 1 楔子 0032 2 置物板 0033 3 保持件 0034 10 紧轴 0035 10A、 10B、 10C、 10D 四分之一圆柱体 0036 11 接合面 0037 12 楔孔 0038 100 连杆 0039 10。
15、1 连杆主体 0040 102 大端部 0041 103 小端部 0042 104 曲柄销孔 0043 105 活塞销孔 具体实施方式 0044 以下， 基于附图， 对和以往的例子实际上相同或者相对应的部件， 采用相同的符 号， 对本发明的连杆断裂剖分装置的优选实施形态进行说明。 0045 在此首先， 在本实施形态中如已经表示的那样 ( 参照图 8 以及图 10)， 连杆 100 在 连杆主体 101 两端具有大端部 102 以及小端部 103， 其上分别形成有曲柄销孔 104 以及活 塞销孔 105。如图 8 所示， 在锻造成型后大端部 102 和盖部 102A 是一体的， 通过利用断裂 剖。
16、分装置进行的断裂剖分， 盖部 102A 被从连杆主体 101 分离。另外， 连杆 100 的曲柄销孔 104 的内周面上， 在其直径方向 ( 和连杆长度方向垂直的方向 ) 上的相对位置处， 预先形成 有沿曲柄销轴向延伸的一对例如 V 字状的切口槽 107。 0046 图 1 表示本发明的用于连杆断裂剖分装置的紧轴 10 的例子。紧轴 10 作为整体具 有圆柱状的形态， 如图 2 所示， 在该例中实质上由在圆周上被大致四等分的四分之一圆柱 体10A、 10B、 10C、 10D拼合构成。 其中四分之一圆柱体10A、 10B， 在连杆长度方向(X-X)上能 够相互分离， 另外， 四分之一圆柱体 1。
17、0C、 10D， 在与连杆长度方向相垂直的方向 (Y-Y) 上能 够相互分离。四分之一圆柱体 10A、 10B、 10C、 10D 中相邻接的两者间， 它们的配合面 11( 曲 柄销轴向 ) 相向配合， 在互相相向时， 作为整体呈圆柱状形态， 能够恰好嵌入到连杆 100 的 曲柄销孔 104 内。 0047 另外， 嵌入到连杆 100 的曲柄销孔 104 内时， 四分之一圆柱体 10A 对应配置于盖部 102A侧， 四分之一圆柱体10B对应配置于小端部103侧， 四分之一圆柱体10C以及四分之一 圆柱体 10D 分别对应配置于切口槽 107 侧。如此， 至少在应该断裂的切口槽 107 的附近部。
18、 位区域的内侧， 配置有四分之一圆柱体 10C 以及四分之一圆柱体 10D， 如后述那样， 在切口 说 明 书 CN 102189292 A CN 102189293 A4/5 页 6 槽 107 断裂时， 能够限制该断裂部向曲柄销孔 104 侧凹入。 0048 另外， 在紧轴10的中央， 曲柄销的轴向上， 形成有楔孔12， 所述楔孔12具有用于打 入断裂剖分装置的楔子 1 的锥度。楔孔 12 中， 首先如图 3(a) 所示， 小端部 103 侧的四分之 一圆柱体 10B 具有锥面 12a， 该锥面 12a 的倾斜角度为 2. 另外， 在该例中， 与锥面 12a 相 对的四分之一圆柱体 10A。
19、 未设有锥面， 即为笔直的形状。另外， 如图 3(b) 所示， 切口槽 107 侧的各四分之一圆柱体 10C、 10D 具有锥面 12b、 12c， 这些锥面 12b、 12c 的倾斜角度为 3。 在此， 2 3。 0049 另一方面， 图 4 表示打入到楔孔 12 的楔子 1 的概略构成。与上述那样由锥面形成 的楔孔 12 相对应， 楔子 1 也形成有锥面。即， 与四分之一圆柱体 10B 以及四分之一圆柱体 10C、 10D 的锥面 12a 以及锥面 12b、 12c 相对应， 具有设定成实质上与这些锥面相同的倾斜 角度的锥面 1a 以及锥面 1b、 1c。锥面 1a 的倾斜角度为 2， 另。
20、外锥面 1b、 1c 的倾斜角度为 3。 0050 图 5 表示使用本发明的紧轴 10 的连杆断裂剖分装置的关键部分的构成。另外， 图 5 仅表示装置的一例， 关于具体的构成并不限定于此。图 5 中， 在装置的置物板上放置连杆 100。这时， 盖部 102A 侧通过保持件 3 被固定。由四分之一圆柱体 10A、 10B、 10C、 10D 构成 的紧轴 10 被嵌入到曲柄销孔 104 内， 这时， 四分之一圆柱体 10A 对应配置于盖部 102A 侧， 四分之一圆柱体 10B 对应配置于小端部 103 侧， 四分之一圆柱体 10C 以及四分之一圆柱体 10D 分别对应配置于切口槽 107 侧。。
21、 0051 另外， 由四分之一圆柱体 10A、 10B、 10C、 10D 构成的紧轴 10 呈圆柱状形态， 在配置 于其中央部的楔孔 12 的上方， 楔子 1 被能够上下运动地支撑。这时， 楔子 1 的锥面 1a 以及 锥面1b、 1c， 与四分之一圆柱体10B以及四分之一圆柱体10C、 10D的锥面12a以及锥面12b、 12c 对应配置。 0052 在该状态下， 通过用高压力将楔子 1 打入紧轴 10 的楔孔 12 中， 楔子 1 的锥面 1a 与四分之一圆柱体 10B 的锥面 12a 相接触， 由此， X-X 方向的四分之一圆柱体 10A、 10B 被作 用成相互分离。于是， 相对于盖。
22、部 102A 以及大端部 102( 连杆主体 101 侧 )， 通过四分之一 圆柱体 10A、 10B 分别加载断裂负荷 F。通过断裂负荷 F 的作用大端部 102 沿着切口槽 107 断裂。另外， 作为楔子 1 的驱动装置， 例如， 被未图示的油压缸等的驱动单元能够往复运动 地支撑。 0053 本发明中， 特别在切口槽 107， 即 Y-Y 方向的断裂部侧分别对应配置了四分之一圆 柱体 10C 以及四分之一圆柱体 10D。如上述那样， 由四分之一圆柱体 10A、 10B 引起大端部 102 断裂剖分时， 楔子 1 的锥面 1b、 1c 与四分之一圆柱体 10C、 10D 的锥面 12b、 1。
23、2c 相接触， 由此， 四分之一圆柱体 10C、 10D 分别沿半径方向被向外推动移位。如此， 在应该断裂的切口 槽107的内侧， 配置有四分之一圆柱体10C以及四分之一圆柱体10D， 且适当地向外侧移动， 从而在切口槽 107 断裂时能够限制该断裂部向曲柄销孔 104 侧凹入。 0054 如上所述， 随着楔子 1 被打入进楔孔 12 内， 四分之一圆柱体 10B 被向小端部 103 侧推动， 且四分之一圆柱体 10C、 10D 沿半径方向被向外推动。这时， 四分之一圆柱体 10B 的 锥面 12a 以及四分之一圆柱体 10C、 10D 的锥面 12b、 12c 的倾斜角度被设定为 2 3。因。
24、 此倾斜角度较大的 X-X 方向侧的四分之一圆柱体 10A、 10B 实质上与大端部 102 的断裂剖分 相关联， Y-Y 方向侧的四分之一圆柱体 10C 以及四分之一圆柱体 10D 虽然进行移动， 但只是 说 明 书 CN 102189292 A CN 102189293 A5/5 页 7 限制切口槽 107 断裂部向曲柄销孔 104 侧凹入， 对断裂自身没有影响。 0055 根据本发明， 关于断裂剖分后的曲柄销孔 104 的圆形， 如图 6 的实线所示， 可以防 止连杆断裂部附近向曲柄销孔 104 侧凹入。如此， 能够抑制断裂后的圆度的恶化， 且能够提 高曲柄轴组装后的圆度。 0056 在。
25、此， 作为连杆 100， 通过使用了以 SC 材料为基材的非调质钢的钢材的实施例进 行验证。 另外， 关于连杆尺寸， 曲柄销孔104的直径为60mm。 另外， 断裂剖分工序包括以下 各工序 ： 一体地锻造成型连杆主体以及盖部 ； 进行粗加工 ( 大端部圆、 推力面、 螺栓孔等 ) ； 加工大端部切口 ( 切口槽 107) ； 利用紧轴 10 进行断裂剖分 ； 用螺栓连结连杆主体 101 和盖 部 102A ； 对大端部 102 进行精加工 ； 组装到曲柄轴上。 0057 特别是关于紧轴 10 的形状， 四分之一圆柱体 10B 的锥面 12a 的倾斜角度为 2 7， 四分之一圆柱体 10C、 1。
26、0D 的锥面 12b、 12c 的倾斜角度为 3 1。 0058 另外， 作为比较对象， 以往的紧轴200(参照图9等)的锥面202a的倾斜角度为1 7。 0059 关于断裂实施结果， 断裂剖分后的圆度、 以及模拟曲柄轴组装的再组后的圆度的 提高都得到了验证。下面的表 1 表示， 以往形状的紧轴 200 和本发明的改良形状的紧轴 10 的各自的断裂后和模拟曲柄轴组装的再组后的圆度测定结果。其中， 在以往的紧轴 200 的 情况下， 断裂后的大端部102的圆度如表1所示为37.9(m)， 与此相对比， 在本发明的紧轴 10 的情况下， 断裂后的圆度如表 1 所示为 27.7(m)。另外， 关于再。
27、组后的圆度， 以往的情 况下为 8.7(m)， 与此相对比， 本发明的紧轴 10 的情况下为 6.7(m)。 0060 表 1 0061 以往 (m) 本发明 (m) 断裂后 37.9 27.7 模拟组装的再组后 8.7 6.7 0062 在此， 图 7 进一步表示本发明的连杆断裂剖分装置所使用的紧轴 10 的另一个例 子。在该例中紧轴 10 也是由四分之一圆柱体 10A、 10B、 10C、 10D 构成， 其中特别是四分之一 圆柱体 10C、 10D 都在楔孔 12 的上部具有锥面 12A， 其倾斜角度为 4。另外， 锥面 12A 的下 方形成为直面 12B， 即未形成锥度。 0063 在。
28、该例中， Y-Y 方向侧的四分之一圆柱体 10C、 10D 中， 通过设置位于楔孔 12 上部 的锥面 12A， 在大端部断裂时， 能够限制该断裂部向曲柄销孔 104 侧凹入。 0064 以上， 对本发明和其各种实施形态进行了说明， 然而本发明不仅限于这些实施形 态， 可以在本发明的范围内进行各种变更等。 0065 对于四分之一圆柱体10A， 可以具有和四分之一圆柱体10B的锥面1a相同的锥面。 0066 另外， 在构成紧轴10的四分之一圆柱体10A、 10B、 10C、 10D为圆周四等分的情况之 外， 例如， 也可以形成为 X-X 方向侧比 Y-Y 方向侧适当地大一些 ( 在圆周方向上 )。
29、。 说 明 书 CN 102189292 A CN 102189293 A1/6 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102189292 A CN 102189293 A2/6 页 9 图 3(a) 图 3(b) 说 明 书 附 图 CN 102189292 A CN 102189293 A3/6 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102189292 A CN 102189293 A4/6 页 11 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102189292 A CN 102189293 A5/6 页 12 图 8 图 9(a) 图 9(b) 说 明 书 附 图 CN 102189292 A CN 102189293 A6/6 页 13 图 10 说 明 书 附 图 CN 102189292 A 。