(57)【要約】【課題】連接棒及びその製造方法を提供すること。【解決手段】連接棒の製造方法は、ほぼ円筒形の粗穴を連接棒の一端に設け、圧縮荷重及び引張荷重の１つを連接棒に加えて、粗穴を非円筒形状に少なくとも部分的に変形させ、圧縮荷重及び引張荷重の１つを連接棒に加えながら、変形した粗穴をほぼ円筒形状に機械加工することを含む。【選択図】図１Ｄ
2011112223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連接棒の製造方法であって、
ほぼ円筒形の粗穴を前記連接棒の一端に設け、
圧縮荷重及び引張荷重の１つを前記連接棒に加えて、前記粗穴を非円筒形状に少なくとも部分的に変形させ、
前記圧縮荷重及び前記引張荷重の１つを前記連接棒に加えながら、前記変形した粗穴をほぼ円筒形状に機械加工することを含む、方法。
【請求項２】
前記圧縮荷重及び前記引張荷重の１つの前記連接棒への付加が、前記穴の中心軸線に対する最小の第１の半径及び最大の第２の半径を有する非円筒形状の変形した粗穴を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非円筒形状の前記変形した粗穴の形成が、前記非円筒形状の半径が前記第１の半径から前記第２の半径まで連続的に大きくなるように前記非円筒形状を形成することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記非円筒形状の前記変形した粗穴の形成が、前記非円筒形状の半径が前記第２の半径から前記第１の半径まで連続的に小さくなるように前記非円筒形状を形成することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記圧縮荷重の前記連接棒への付加が、前記粗穴を前記連接棒の長手方向軸線に対してほぼ直角に方向付けられる長軸を有する長円形状に変形させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記引張荷重の前記連接棒への付加が前記粗穴を前記連接棒の長手方向軸線に対してほぼ平行に方向付けられる長軸を有する長円形状に変形させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記圧縮荷重及び前記引張荷重の１つの付加が前記圧縮荷重及び前記引張荷重の１つを前記連接棒の長手方向に対して平行の方向に向けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの支持部を前記ほぼ円筒形の粗穴を有する前記連接棒の端部に隣接して位置付け、前記圧縮荷重の前記連接棒の前記端部への付加が前記連接棒を前記支持部に対して締め付けることをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの支持部を前記連接棒の前記端部に隣接して位置付けることが、少なくとも２つの支持部を前記連接棒の前記端部に隣接して位置付けることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記圧縮荷重を付加して前記粗穴を前記非円筒形状に少なくとも部分的に変形させる前に、前記少なくとも２つの支持部の間の空間を調整することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの支持部を前記ほぼ円筒形の粗穴を有する前記連接棒の前記端部に隣接して位置付けることをさらに含み、前記引張荷重の前記連接棒への付加が前記連接棒の前記端部を前記支持部に固定することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記連接棒が本体及び前記本体に結合されたキャップを備え、前記ほぼ円筒形の粗穴を設けることが前記ほぼ円筒形の粗穴を前記本体及び前記キャップに少なくとも部分的に設けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記変形した粗穴を機械加工した後に、前記圧縮荷重及び前記引張荷重のうちの前記１つを解放することをさらに含み、前記圧縮荷重及び前記引張荷重のうちの前記１つの解放が前記機械加工した穴が第２の変形した非円筒形状になることができるようにすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
連接棒であって、
長手方向軸線を画定する本体と、
前記本体に結合されたキャップと、
前記本体及び前記キャップによって少なくとも部分的に画定される非円筒形の加工済み穴にして、前記加工済み穴が前記長手方向軸線に対してほぼ直角に方向付けられる中心軸線を画定し、前記加工済み穴が前記中心軸線に対してほぼ直角に方向付けられる平面を通る断面形状を有し、前記断面形状が前記中心軸線に対する最小の第１の半径及び最大の第２の半径を有する、加工済み穴とを含み、
前記断面形状の前記半径が前記第１の半径から前記第２の半径まで連続的に大きくなる、連接棒。
【請求項１５】
前記非円筒形状の前記半径が前記第２の半径から前記第１の半径まで連続的に小さくなる、請求項１４に記載の連接棒。
【請求項１６】
連接棒であって、
長手方向軸線を画定する本体と、
前記本体に結合されたキャップと、
前記本体及び前記キャップによって少なくとも部分的に画定される長円形の加工済み穴にして、前記加工済み穴が前記長手方向軸線に対してほぼ直角に方向付けられる中心軸線を画定し、前記加工済み穴が前記中心軸線に対してほぼ直角に方向付けられる平面を通る断面形状を有し、前記断面形状が長軸及び短軸を有する、加工済み穴とを含み、
前記長軸及び前記短軸の１つが前記長手方向軸線に対してほぼ平行に方向付けられ、前記加工済み穴の断面形状によって画定され前記中心軸線と交差する弦の長さが、前記弦が前記長軸と整列する第１の方向から前記弦が前記短軸と整列する第２の方向に前記弦が前記中心軸線の周りで回転されるにつれて連続的に短縮される、連接棒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年１１月２５日に出願された米国仮出願第６１／２６４，３２９号の優先権を主張するものであり、その開示全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、内燃機関に関し、より詳細には、内燃機関で使用される連接棒に関する。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関は、通常、ピストンの往復運動をクランク軸の回転に変換するための連接棒を含む。一部の機関は、連接棒とそれぞれクランク軸上のジャーナルとの間にころ軸受を使用して、連接棒とクランク軸の相対回転を容易にする。関連するピストンの排気工程又は圧縮工程中の連接棒の慣性荷重、或いは、関連するピストンの動力工程中の連接棒の圧縮荷重により、その中にころ軸受が配置された連接棒中に穴が生じて変形することが多い。それによって、ころ軸受がクランク軸のジャーナルと連接棒を接触させて、クランク軸のジャーナルと連接棒の間で力を伝達する接触ゾーンの長さが短縮される。接触ゾーンが短縮される結果、ころ軸受が、応力分布の変動を受けやすくなり、時に、瞬間最大応力を受け、その結果、ころ軸受の耐用年数が短縮されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国仮出願第６１／２６４，３２９号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一態様で、ほぼ円筒形の粗穴を前記連接棒の一端に設けること、圧縮荷重及び引張荷重の１つを前記連接棒に加えて、前記粗穴を非円筒形状に少なくとも部分的に変形させること、並びに、前記圧縮荷重及び前記引張荷重の１つを前記連接棒に加えながら、前記変形した粗穴をほぼ円筒形状に機械加工することを含む、連接棒の製造方法を提供する。
【０００６】
本発明は、他の態様で、長手方向軸線を画定する本体と、前記本体に結合されたキャップと、前記本体及び前記キャップによって少なくとも部分的に画定される非円筒形の加工済み穴とを含む、連接棒を提供する。前記加工済み穴は、前記長手方向軸線に対してほぼ直角に方向付けられる中心軸線を画定する。前記加工済み穴は、前記中心軸線に対してほぼ直角に方向付けられる平面を通る断面形状を有する。前記断面形状は、前記中心軸線に対する最小の第１の半径、及び最大の第２の半径を有する。前記断面形状の前記半径は、前記第１の半径から前記第２の半径まで連続的に大きくなる。
【０００７】
本発明は、他の態様で、長手方向軸線を画定する本体と、前記本体に結合されたキャップと、前記本体及び前記キャップによって少なくとも部分的に画定される長円形の加工済み穴とを含む、連接棒を提供する。前記加工済み穴は、前記長手方向軸線に対してほぼ直角に方向付けられる中心軸線を画定する。前記加工済み穴は、前記中心軸線に対してほぼ直角に方向付けられる平面を通る断面形状を含む。前記加工済み穴の断面形状は、長軸及び短軸を有する。前記長軸及び短軸の１つは、前記長手方向軸線に対してほぼ平行に方向付けられる。前記加工済み穴の前記断面形状によって境界が示され、前記中心軸線と交差する弦の長さは、前記弦が前記長軸と整列する第１の方向から前記弦が前記短軸と整列する第２の方向に前記弦が前記中心軸線の周りで回転されるにつれて連続的に短縮される。
【０００８】
本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明及び添付の図面を考慮することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】棒の一端にほぼ円筒形の粗穴を有する連接棒を示す正面図である。
【図１Ｂ】圧縮荷重が連接棒に加えられて、ほぼ円筒形の粗穴を少なくとも部分的に変形させた状態の図１Ａの連接棒を示す正面図である。
【図１Ｃ】圧縮荷重が連接棒に加えられている間に、ほぼ円筒形状に機械加工された変形した粗穴を示す、図１Ｂの連接棒を示す正面図である。
【図１Ｄ】圧縮荷重が連接棒から除去されて、加工済み穴が長円形状に弾性的に戻ることができることを示す、図１Ｃの連接棒を示す正面図である。
【図２Ａ】棒の一端にほぼ円筒形の粗穴を有する連接棒を示す正面図である。
【図２Ｂ】連接棒に引張荷重が加えられて、ほぼ円筒形の粗穴を少なくとも部分的に変形させた状態の図２Ａの連接棒を示す正面図である。
【図２Ｃ】引張荷重が連接棒に加えられている間にほぼ円筒形状に機械加工された、変形した粗穴を示す、図２Ｂの連接棒を示す正面図である。
【図２Ｄ】引張荷重が連接棒から除去されて、加工済み穴が長円形状に弾性的に戻ることができることを示す、図２Ｃの連接棒を示す正面図である。
【図３Ａ】棒の一端にほぼ円筒形の粗穴を有する連接棒を示す正面図である。
【図３Ｂ】連接棒に圧縮荷重が加えられて、ほぼ円筒形の粗穴を少なくとも部分的に変形させた状態の図３Ａの連接棒を示す正面図である。
【図３Ｃ】圧縮荷重が連接棒に加えられている間に、ほぼ円筒形状に機械加工された、変形した粗穴を示す、図３Ｂの連接棒を示す正面図である。
【図３Ｄ】圧縮荷重が連接棒から除去されて、加工済み穴が非円筒形状に弾性的に戻ることができることを示す、図３Ｃの連接棒を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施例を詳細に記載する前に、本発明が、以下の説明に記載され、又は以下の図面で示される構成要素の構成、及び配置の詳細への適用に限定されないことを理解されたい。本発明には他の実施例が可能であり、本発明を様々な方法で実施し、又は実行することができる。また、理解されるように、本明細書で使用される表現及び専門用語は説明のためのものであり、限定的であると見なされるべきではない。
【００１１】
図１Ａ〜図１Ｄは、本発明による連接棒１０の第１の製造方法を示す図である。図１Ａは、長手方向軸線１８を画定する本体１４、及び本体１４に結合されたキャップ２２を含む連接棒１０を示している。図で示した連接棒１０の構成では、キャップ２２は締結装置２６（例えばボルト）を使用して本体１４に結合される。あるいは、いくつかの異なる構成要素の任意のものを使用して、キャップ２２を本体１４に結合することもできる。他の代替形態では、連接棒１０を単一片として一体型に形成して、キャップ２２が本体１４と一体になるようにすることもできる。こうした連接棒１０を、例えば片持ちクランク軸を有する機関で使用することができる。
【００１２】
連接棒１０は、連接棒１０の一端３４に隣接して配置された第１の穴３０ａ、及び連接棒１０の反対側の端部４２に隣接して配置された第２の穴３８を含む。第１の穴３０ａを有する連接棒１０の端部３４は、別名では、連接棒１０の「大端部」３４として知られ、クランク軸のジャーナルが回転可能に結合される。第２の穴３８を有する連接棒１０の端部４２は、別名では、連接棒１０の「小端部」４２として知られ、ピストンが旋回可能に結合される。図で示した連接棒１０は内燃機関で使用されるように構成される。あるいは、連接棒１０をいくつかの異なる方法の任意のもので様々な用途に使用されるように構成することもできる。
【００１３】
連接棒１０の本体１４及びキャップ２２をいくつかの異なる方法の任意のもので最初に作製することができる。例えば、本体１４とキャップ２２を（例えば、鋳造、又は鍛造加工などを使用して）別々に形成し、その後に締結装置２６を使用して結合することができる。あるいは、本体１４及びキャップ２２を単一片として一体型に形成し、次いで、後の製造工程で分割することもできる。どちらにしても、第１の穴３０ａは、最初に、本体１４及びキャップ２２によって少なくとも部分的に画定されるほぼ円筒形の粗穴３０ａとして形成される。換言すれば、粗穴３０はまだ最終的なサイズに機械加工されていない。
【００１４】
図１Ｂは、連接棒１０の大端部３４が圧縮荷重を受けて、粗穴３０ａを非円筒形状に少なくとも部分的に変形させたところを示している。図１Ｂで示したように、単一の固定支持部４６が長手方向軸線１８と整合され、荷重Ｆが連接棒１０の本体１４に支持部４６の方向に加えられて、連接棒１０の大端部３４が圧縮され、又は締め付けられる。連接棒１０の大端部３４への締付荷重Ｆの大きさは、概ね内燃機関の圧縮工程中に連接棒１０に加えられる圧縮荷重の大きさである。結果として生じる連接棒１０の大端部３４の圧縮、又は締め付けにより、（図１Ｂの破線で示した）ほぼ円筒形の粗穴３０ａが変形し、（図１Ｂの実線で示した）長円形の非円筒形状になる。具体的には、変形した非円筒形の粗穴３０ｂは、長手方向軸線１８に対してほぼ直角に方向付けられる長軸５０、及び長手方向軸線１８に対してほぼ平行に方向付けられる短軸５４を有する長円形状になる。換言すれば、変形した非円筒形の粗穴３０ｂは、短軸５４に沿って方向付けられる最小半径、及び長軸５０に沿って方向付けられる最大半径を含む。図１Ｂで示した特定の長円形状では、変形した非円筒形の粗穴３０ｂの半径が（短軸５４に沿って方向付けられる）最小半径から（長軸５０に沿って方向付けられる）最大半径まで連続的に大きくなる。同様に、変形した非円筒形の粗穴３０ｂの半径は、（長軸５０に沿って方向付けられる）最大半径から（短軸５４に沿って方向付けられる）最小半径まで連続的に小さくなる。
【００１５】
あるいは、２つ以上の支持部４６を使用することができ、支持部４６を相対的に位置付けて（即ち、互いにより近くに、或いは互いからより離れるように間隔をおいて配置して）、又は長手方向軸線１８から間隔をおいて配置して、いくつかの異なる構成の任意のもので、図１Ｂで示した変形した非円筒形の粗穴３０ｂの形状と異なる変形した非円筒形状を得ることができる（図３Ｂを参照）。
【００１６】
図１Ｃを参照すると、（破線で示した）変形した非円筒形の粗穴３０ｂが、次に（実線で示した）ほぼ円筒形の加工済み穴３０ｃに機械加工され、その間、締付荷重Ｆが連接棒１０の大端部３４上に維持される。その後、締付荷重Ｆが解放され、連接棒１０が弾性的に非変形形状に戻ると、加工済み穴３０ｄは長円形状になることができる（図１Ｄを参照）。具体的には、加工済み穴３０ｄは長手方向軸線１８に対してほぼ平行に方向付けられる長軸５８、及び長手方向軸線１８に対してほぼ直角に方向付けられる短軸６２を有する長円形状になる。図１Ｄで示した非変形、非円筒形の加工済み穴３０ｄがとる特定の長円形状では、加工済み穴３０ｄの形状、又は外周によって境界が示され、加工済み穴３０ｄの中心軸線７０と交差する弦６６の長さは、弦６６が長軸５８と整列する第１の方向（即ち垂直）から弦６６が短軸６２と整列する第２の方向（即ち水平）に弦６６が加工済み穴３０ｄの中心軸線７０の周りで回転されるにつれて連続的に短縮される。換言すれば、非変形、非円筒形の加工済み穴３０ｄは、（例えば、加工済み穴３０ｄの全般的に弓形状から変位する表面内の突起又は凹みなど）不連続部がまったくない、単一の連続した表面によって画定される。
【００１７】
内燃機関の部分として組み立てた場合、複数の回転要素（例えば、円筒形ローラ）がクランク軸のジャーナルの外面と加工済み穴３０ｄを画定する連接棒１０の内面７４の間の半径方向の空間内に位置付けられる。機関が作動しない場合、連接棒１０は慣性荷重、又は圧縮荷重を受けず、加工済み穴３０ｄは図１Ｄで示した形状になる。加工済み穴３０ｄは長円形であるため、図１Ｄの弧長Ａ１に対応する領域内に位置するころ軸受が連接棒１０の内面７４から間隔をおいて配置され、図１Ｄの弧長Ａ２、Ａ３に対応する領域内に位置するころ軸受が連接棒１０の内面７４と接触したままにすることができる。
【００１８】
機関の作動中に連接棒１０への（ピストンに作用するシリンダ内の膨張する燃焼ガスによって加えられる）圧縮荷重により、加工済み穴３０ｄが再び図１Ｃの実線で示したほぼ円筒形状３０ｃになり、それによって、回転要素との接触ゾーン又は領域が拡張して、図１Ｄで示した弧長Ａ１に対応する領域が含まれる。その結果、回転要素が接触する内面７４の全面積が増加し、それによって回転要素への応力が低減される。この連接棒１０の動作態様は、上記で論じた製造工程によって可能になる。その工程では、連接棒１０の大端部３４が、機関の作動中の連接棒１０への圧縮荷重をシミュレートする締付荷重Ｆを受け、連接棒１０が機械加工されて、加工済み穴３０ｃが作製され、その間、締付荷重Ｆが連接棒１０の大端部３４上に維持される。こうすると、連接棒１０が機関の作動中に圧縮荷重を受けると、加工済み穴３０ｄの形状が確実にほぼ円筒形になる。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明による連接棒１１０の第２の製造方法を示す図である。図２Ａは、長手方向軸線１１８を画定する本体１１４、及び本体１１４に結合されたキャップ１２２を含む連接棒１１０を示している。図で示した連接棒１１０の構成では、キャップ１２２は締結装置１２６（例えばボルト）を使用して本体１１４に結合される。あるいは、いくつかの異なる構成要素の任意のものを使用して、キャップ１２２を本体１１４に結合することもできる。連接棒１１０は、連接棒１１０の大端部１３４に隣接して配置された第１の穴１３０ａ、及び連接棒１１０の小端部１４２に隣接して配置された第２の穴１３８を含む。図で示した連接棒１１０は内燃機関で使用されるように構成される。あるいは、連接棒１１０をいくつかの異なる方法の任意のもので様々な用途に使用されるように構成することもできる。
【００２０】
図１Ａ〜図１Ｄの連接棒１０と同様に、第１の穴１３０ａが先ずほぼ円筒形に形成され、粗穴１３０ａは本体１１４及びキャップ１２２によって少なくとも部分的に画定される。図２Ｂは、連接棒１１０の大端部１３４が引張荷重Ｆを受けて、粗穴１３０ａを少なくとも部分的に非円筒形状に変形させたところを示している。図２Ｂで示したように、キャップ１２２は、固定支持部１４６又は他の構造に固定され、又は締結され、荷重Ｆが連接棒１１０の本体１１４に支持部１４６から離れる方向に加えられて、連接棒１１０の大端部１３４を伸長させる。連接棒１１０の大端部１３４への引張荷重Ｆの大きさは、機関の作動中の（例えば、排気工程と吸気工程の間など）方向転換の場合に、概ねピストンによって連接棒１１０に加えられる慣性荷重の大きさである。結果として生じる連接棒１１０の大端部１３４の伸長によって、（図２Ｂの破線で示した）ほぼ円筒形の粗穴１３０ａが変形され、（図２Ｂの実線で示した）長円形の非円筒形状になる。
【００２１】
具体的には変形した非円筒形の粗穴１３０ｂは、長手方向軸線１１８に対してほぼ平行に方向付けられる長軸１５０、及び長手方向軸線１１８に対してほぼ直角に方向付けられる短軸１５４を有する長円形状になる。換言すれば、変形した非円筒形の粗穴１３０ｂは、短軸１５４に沿って方向付けられる最小半径、及び長軸１５０沿って方向付けられる最大半径を含む。図２Ｂで示した特定の長円形状では、変形した非円筒形の粗穴１３０ｂの半径が（短軸１５４に沿って方向付けられる）最小半径から（長軸１５０に沿って方向付けられる）最大半径まで連続的に大きくなる。同様に、変形した非円筒形の粗穴１３０ｂの半径は、（長軸１５０に沿って方向付けられる）最大半径から（短軸１５４に沿って方向付けられる）最小半径まで連続的に小さくなる。
【００２２】
図２Ｃを参照すると、（破線で示した）変形した非円筒形の粗穴１３０ｂが、次に（実線で示した）ほぼ円筒形の加工済み穴１３０ｃに機械加工され、その間、引張荷重Ｆが連接棒１１０の大端部１３４上に維持される。その後、引張荷重Ｆが解放され、加工済み穴１３０ｃは、連接棒１１０が非変形形状に弾性的に戻ると、長円形状になることができる（図２Ｄを参照）。具体的には、加工済み穴１３０ｄは、長手方向軸線１１８に対してほぼ直角に方向付けられる長軸１５８、及び長手方向軸線１１８に対してほぼ平行に方向付けられる短軸１６２を有する長円形状である。図２Ｄで示した非変形、非円筒形の加工済み穴１３０ｄがとる特定の長円形状では、加工済み穴１３０ｄの形状、又は外周によって境界が示され、加工済み穴１３０ｄの中心軸線１７０と交差する弦１６６の長さは、弦１６６が長軸１５８と整列する第１の方向（即ち水平）から弦１６６が短軸１６２と整列する第２の方向（即ち垂直）に弦１６６が加工済み穴１３０ｄの中心軸線１７０の周りで回転されるにつれて、連続的に短縮される。換言すれば、非変形、非円筒形の加工済み穴１３０ｄは、（例えば、加工済み穴１３０ｄの全般的に弓形状から変位する表面内の突起又は凹みなど）不連続部がまったくない、単一の連続した表面によって画定される。
【００２３】
内燃機関の部品として組み立てた場合、複数の回転要素（例えば、円筒形ローラ）がクランク軸のジャーナルの外面と加工済み穴１３０ｄを画定する連接棒１１０の内面１７４との間の半径方向の空間内に位置付けられる。機関が作動しない場合、連接棒１１０は慣性荷重、又は圧縮荷重を受けず、加工済み穴１３０ｄは図２Ｄで示した形状になる。加工済み穴１３０ｄは長円形であるため、図２Ｄの弧長Ａ４、Ａ５に対応する領域内に位置する回転要素が連接棒１１０の内面１７４から間隔をおいて配置され、図２Ｄの弧長Ａ６に対応する領域内に位置する回転要素が連接棒１１０の内面１７４と接触したままにすることができる。
【００２４】
機関の作動中、連接棒１１０への慣性荷重により、加工済み穴１３０ｄが再び図２Ｃの実線で示したほぼ円筒形状１３０ｃになり、それによって、回転要素との接触ゾーン又は領域が拡張して、図２Ｄで示した弧長Ａ４、Ａ５に対応する領域が含まれる。その結果、回転要素が接触する内面１７４の全面積が増加し、それによって回転要素への応力が低減される。この連接棒１１０の作動方法は、上記で論じた製造工程によって可能になる。その工程では、連接棒１１０の大端部１３４が、機関の作動中の連接棒１１０への慣性荷重をシミュレートする引張荷重Ｆを受け、連接棒１１０が機械加工されて、加工済み穴１３０ｃが作製され、その間、引張荷重Ｆが連接棒１１０の大端部１３４上に維持される。こうすると、連接棒１１０が機関の作動中に慣性荷重を受けると、加工済み穴１３０ｃの形状が確実にほぼ円筒形になる。
【００２５】
代替製造工程では、連接棒１０、１１０への圧縮荷重及び慣性荷重の付加中に加工済み穴３０ｄ、１３０ｄが受ける変形を考慮に入れて、連接棒１０、１１０の大端部３４、１３４の粗穴３０ａ、１３０ａを機械加工することができる。こうした製造工程によって、加工済み穴３０ｄの上半分が図１Ｄで示した加工済み穴３０ｄの上半分に似ており、加工済み穴の下半分が図２Ｄで示した加工済み穴１３０ｄに似た加工済み穴を有する連接棒が作製される。しかし、加工済み穴は、（例えば、加工済み穴の全般的に弓形状から変位する表面内の突起又は凹みなど）不連続部がまったくない、単一の連続した表面を有するように機械加工される。
【００２６】
図３Ａ〜図３Ｄは、本発明による連接棒２１０の第３の製造方法を示す図である。図３Ａは、長手方向軸線２１８を画定する本体２１４、及び本体２１４に結合されたキャップ２２２を含む連接棒２１０を示している。図で示した連接棒２１０の構成では、キャップ２２２は締結装置２２６（例えばボルト）を使用して本体２１４に結合される。あるいは、いくつかの異なる構成要素の任意のものを使用して、キャップ２２２を本体２１４に結合することもできる。他の代替形態では、連接棒２１０を単一片として一体型に形成して、キャップ２２２が本体２１４と一体になるようにすることもできる。こうした連接棒２１０を、例えば、片持ちクランク軸を有する機関で使用することができる。
【００２７】
連接棒２１０は、連接棒２１０の一端２３４に隣接して配置された第１の穴２３０ａ、及び連接棒２１０の反対側の端部２４２に隣接して配置された第２の穴２３８を含む。第１の穴２３０ａを有する連接棒２１０の端部２３４は、別名では、連接棒２１０の「大端部」２３４として知られ、クランク軸のジャーナルが回転可能に結合される。第２の穴２３８を有する連接棒２１０の端部２４２は、別名では、連接棒２１０の「小端部」２４２として知られ、ピストンが旋回可能に結合される。図で示した連接棒２１０は内燃機関で使用されるように構成される。あるいは、連接棒２１０をいくつかの異なる方法の任意のもので様々な用途に使用されるように構成することもできる。
【００２８】
連接棒２１０の本体２１４及びキャップ２２２をいくつかの異なる方法の任意のもので最初に作製することができる。例えば、本体２１４及びキャップ２２２を（例えば、鋳造、又は鍛造加工などを使用して）別々に形成し、その後に締結装置２２６を使用して結合することができる。あるいは、本体２１４及びキャップ２２２を単一片として一体型に形成し、次いで、後の製造工程で分割することもできる。どちらにしても、第１の穴２３０ａは、最初に、本体２１４及びキャップ２２２によって少なくとも部分的に画定されるほぼ円筒形の粗穴２３０ａとして形成される。換言すれば、粗穴２３０はまだ最終的なサイズに機械加工されていない。
【００２９】
図３Ｂは、連接棒２１０の大端部２３４が圧縮荷重を受けて、粗穴２３０ａを非円筒形状に少なくとも部分的に変形させたところを示している。図３Ｂで示したように、二重の固定支持部２４６が本体２１４と係合し、荷重Ｆが連接棒２１０の本体２１４に加えられて、連接棒２１０の大端部２３４を圧縮し、又は締め付ける。連接棒２１０の大端部２３４への締付荷重Ｆの大きさは、概ね内燃機関の圧縮工程中に連接棒２１０に加えられる圧縮荷重の大きさである。結果として生じる連接棒２１０の大端部２３４の圧縮又は締め付けにより、（図３Ｂの破線で示した）ほぼ円筒形の粗穴２３０ａが変形し、（図３Ｂの実線で示した）非円筒形状になる。具体的には、変形した非円筒形の粗穴２３０ｂは、複数（例えば３つ）の最小半径Ｒ１、及び複数（例えば３つ）の最大半径Ｒ２によって画定される非円筒形状になる。図３Ｂで示したように、隣接する最小半径Ｒ１は約１２０度の角度ＡＮ１だけ離隔配置される。同様に、隣接する最大半径Ｒ２は約１２０度の角度ＡＮ２だけ離隔配置される。さらに、各最小半径Ｒ１は隣接する最大半径Ｒ２から約６０度の角度ＡＮ３だけ離隔配置される。非円筒形状の半径は各最小半径Ｒ１から隣接する最大半径Ｒ２まで連続的に大きくなる。同様に、非円筒形状の半径は各最大半径Ｒ２から隣接する最小半径Ｒ１まで連続的に小さくなる。
【００３０】
図３Ｂを続けて参照すると、支持部２４６を相対的に位置付けて（即ち、互いにより近くに、或いは互いからより離れるように離隔配置して）、又は長手方向軸線２１８から離隔配置して、いくつかの異なる構成の任意のもので、図３Ｂで示した変形した非円筒形の粗穴２３０ｂの形状と異なる変形した非円筒形状を得ることができる。あるいは、３つ以上の支持部２４６を使用して、図３Ｂで示したものよりも小さい最小半径Ｒ１、及び大きい最大半径Ｒ２を有する変形した非円筒形状の粗穴を作製することもできる。
【００３１】
図３Ｃを参照すると、（破線で示した）変形した非円筒形の粗穴２３０ｂが、次に、ほぼ円筒形の（実線で示した）加工済み穴２３０ｃに機械加工され、その間、締付荷重Ｆが連接棒２１０の大端部２３４上に維持される。その後、締付荷重Ｆが解放され、加工済み穴２３０ｄは、連接棒２１０が弾性的に戻ると、図３Ｂで示した変形した非円筒形状とほぼ逆の非円筒形状になることができる（図３Ｄを参照）。具体的には、加工済み穴２３０ｄは、中心軸線２７０の周りに等角度（例えば、約１２０度の角度ＡＮ４）離隔配置された３つの最小半径Ｒ３、及び中心軸線２７０の周りに等角度（例えば、約１２０度の角度ＡＮ５）離隔配置された３つの最大半径Ｒ４を有する、加工済み穴２３０ｄの中心軸線２７０に対してほぼ直角に方向付けられる平面を通る非円筒形の断面形状を有する。さらに、各最小半径Ｒ３は隣接する最大半径Ｒ４から約６０度の角度ＡＮ６に離隔配置される。加工済み穴２３０ｄの半径は、隣接する半径Ｒ３とＲ４の間で最小半径Ｒ３から最大半径Ｒ４まで連続的に大きくなる。同様に、加工済み穴２３０ｄの半径は、隣接する半径Ｒ４とＲ３の間で最大半径Ｒ４から最小半径Ｒ３まで連続的に小さくなる。その結果、非変形、非円筒形状の加工済み穴２３０ｄが、（例えば、加工済み穴２３０ｄの全般的に弓形状から変位する表面内の別個の突起又は凹みなど）不連続部がまったくない、単一の連続した表面によって画定される。
【００３２】
内燃機関の部品として組み立てた場合、複数の回転要素（例えば、円筒形ローラ）がクランク軸のジャーナルの外面と加工済み穴２３０ｄを画定する連接棒２１０の内面２７４との間の半径方向の空間内に位置付けられる。機関が作動しない場合、連接棒２１０は、慣性荷重、又は圧縮荷重を受けず、加工済み穴２３０ｄは図３Ｄで示した形状になる。加工済み穴２３０ｄは非円筒形であるため、各最大半径Ｒ４に近接する領域内に位置するころ軸受が連接棒２１０の内面２７４から離隔配置され、それぞれ最小半径Ｒ３に近接する領域内に位置するころ軸受が連接棒２１０の内面２７４と接触したままにすることができる。
【００３３】
機関の作動中、（ピストンに作用するシリンダ内の膨張する燃焼ガスによって加えられる）連接棒２１０への圧縮荷重により、加工済み穴２３０ｄが再び図３Ｃで示したほぼ円筒形状２３０ｃになり、それによって、回転要素との接触ゾーン又は領域が拡張して、連接棒２１０の本体２１４と関連する最大半径Ｒ４に近接する領域が含まれる。その結果、回転要素が接触する内面２７４の全面積が増加し、それによって回転要素への応力が低減される。この連接棒２１０の動作態様は、上記で論じた製造工程によって可能になる。その工程では、連接棒２１０の大端部２３４が、機関の作動中の連接棒２１０の大端部２３４への圧縮荷重をシミュレートする締付荷重Ｆを受け、連接棒２１０が機械加工されて、加工済み穴２３０ｃが作製され、その間、締付荷重Ｆが連接棒２１０の大きい端部２３４上に維持される。こうすると、連接棒２１０が機関の作動中に圧縮荷重を受けると、加工済み穴３０ｃの形状が確実にほぼ円筒形になる。
【００３４】
本発明の様々な特徴は特許請求の範囲に記載される。
【図１Ａ】
2011112223.tif 000003
【図１Ｂ】
2011112223.tif 000004
【図１Ｃ】
2011112223.tif 000005
【図１Ｄ】
2011112223.tif 000006
【図２Ａ】
2011112223.tif 000007
【図２Ｂ】
2011112223.tif 000008
【図２Ｃ】
2011112223.tif 000009
【図２Ｄ】
2011112223.tif 000010
【図３Ａ】
2011112223.tif 000011
【図３Ｂ】
2011112223.tif 000012
【図３Ｃ】
2011112223.tif 000013
【図３Ｄ】
2011112223.tif 000014