(57)【要約】  本発明は、コネクティングロッドアセンブリ（１０）と、コネクティングロッドアセンブリを製造する方法とに関する。この方法は、末端（６２）を有するコネクティングロッドのスモールエンド（５６）を形成し、スモールエンドを貫通したピンボア（６４を形成することを含む。１対のチャネル（６８，７０）がスモールエンド（５６）の両方の側（７２，７４）に鍛造され、それぞれのチャネルはピンボア（６４）に対して実質的に垂直である。少なくとも部分的に環状の溝（９２，９４）と両側の遠位端部とを有する、接触面（９０）を有するブシュ（８４）が引き続き形成され、スモールエンド（５６）のピンボア（６４）内に装着される。ブシュ（８４）の装着の後、コネクティングロッドは、それぞれのチャネルと末端との間のスモールエンドの幅を減じるように機械加工され、溝の少なくとも部分は、ピンボアに隣接する領域をバリ取りする必要性を減じるように、遠位端部に沿って配置されている。
2008520928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
前記方法がさらに、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アセンブリを機械加工する工程の前に、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含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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、
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。
【請求項１３】
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１２記載の方法。
【請求項１４】
前記方法がさらに、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ため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の前に、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含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
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１２記載の方法。
【請求項１６】
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１２記載の方法。
【請求項１７】
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１２記載の方法。
【請求項１８】
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１２記載の方法。
【請求項１９】
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１２記載の方法。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
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。
【０００２】
２．関連する技術の説明
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。
【０００３】
概して、ピストンを往復させるために燃料がシリンダ内で燃焼させられる。ピストンはコネクティングロッドアセンブリを駆動し、このコネクティングロッドアセンブリはクランクシャフトを駆動し、クランクシャフトをエンジンブロック内で回転させる。特に、燃料がシリンダ内で燃焼させられると、燃焼圧力がピストンを実質的に線形運動で下方へ駆動し、この運動自体はコネクティングロッドアセンブリを実質的に線形ではあるが、僅かに回転的な動作で駆動する。これに対して、コネクティングロッドアセンブリのラージエンドはクランクシャフトに取り付けられており、クランクシャフトはコネクティングロッドアセンブリのラージエンドを実質的に回転的な運動で駆動する。
【０００４】
ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に伝達するのはコネクティングロッドアセンブリであるので、コネクティングロッドアセンブリは、ラージエンド及びスモールエンドの旋回点において高い応力を生ぜしめる。スモールエンドにおいて、旋回点の下面は、ピストンピンからコネクティングロッドへの燃焼圧力の伝達による高い荷重に耐えなければならない。スモールエンドにおけるコネクティングロッドの上面は、排気行程の間の往復質量からの慣性力の結果である著しくより低い荷重に耐えなければならない。
【０００５】
この位置における効率を最適化するために、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドは、スモールエンドの他の部分に対して上部領域においてより小さな幅を有するように製造されることができる。より小さな幅のスモールエンドを有するコネクティングロッドアセンブリの１つのタイプは一般的に「段付き」コネクティングロッドアセンブリと呼ばれている。特に、コネクティングロッドアセンブリのより小さな幅のスモールエンドは、ピストンにおけるより広い当付け領域を可能にし、ピストン及びコネクティングロッドアセンブリの全重量を最小限に抑制しつつ、総耐荷重を増大させる。
【０００６】
しかしながら、段付きコネクティングロッドアセンブリを提供するために、ピンボアと上部領域との間のスモールエンドの部分が、機械加工プロセスによって除去される。機械加工プロセスは、ピンボアの周囲等の縁部に沿ってバリを生ぜしめ、これらのバリは、コネクティングロッドアセンブリをピストンに組み付ける前に除去されなければならない。バリ取りは、費用及び労力を必要とする、製造プロセスにおける付加的なステップを生ぜしめる。しかしながら、バリ取りプロセスを行わないと、スモールエンドに沿った余分な材料が、ピストンピン又はエンジンのその他の構成部材へのコネクティングロッドアセンブリの適切な組付けを妨害する。さらに、余分な材料は、エンジン作動中にコネクティングロッドアセンブリから断片となり、このことはエンジンを故障させるおそれがある。
【０００７】
耐荷重及び焼付き防止を促進するために段付き構成を提供することに加え、コネクティングロッドアセンブリは、同様の目的を達成するためにスモールエンドのピンボア内にブシュを用いることもできる。この位置におけるブシュはしばしば、摩擦を低減し、旋回点に沿った滑らかな角運動を提供し、これにより、エンジンの損傷を生ぜしめるおそれのあるスカッフィングを低減するために、コネクティングロッドアセンブリの材料とは異なる材料から形成されている。その結果、しばしばコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドにおいてブシュを用いることが望ましい。しかしながら、スモールエンド内にブシュを付加しても、減少幅構成を提供するための機械加工の後にスモールエンドにバリ取りプロセスを行うことが依然として必要である。
【０００８】
さらに、スモールエンドの上部領域がスモールエンドの他の部分よりも小さな幅を有する場合、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドにブシュを装着する間にモーメント力が生ぜしめられる。特に、装着中に、段付きスモールエンドのピンボアの周囲の非平坦領域は、ブシュを、ブシュがピンボアに対してもはや平行でなくなるような形式で変位させる。このことは、ブシュとピンボアとの不整合又はブシュの変形を生じるおそれがあり、このことは、ブシュとピンボアとの不規則な接触を生ぜしめ、これは早期のブシュの故障につながるおそれがある。さらに、この不整合は、ピストンピンに接触する不規則なブシュ表面と言い換えることができ、これはスカッフィングを増進させ、エンジンの損傷につながるおそれがある。
【０００９】
モーメント力は、ピストンピンに接触する、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドのピンボア内の面の機械加工の間にも生ぜしめられる。このことは特に、ブシュがピンボア内において用いられるかどうかに拘わらず、コネクティングロッドアセンブリが段付きスモールエンドを有する場合に当てはまる。特に、段付きスモールエンドのピンボアの周囲の非平坦領域は、切削工具が切削しかつ接触面を形成しているときに、この切削工具を変位させる。この変位は凹状の下面を形成する傾向を有し、この凹状の下面はこの旋回点における最適な効率を減じる。このような不均一な接触面の形成は、接触面とピストンピンとの間の旋回点の早期の故障につながるおそれがあり、このことは、エンジンの故障につながるおそれがある。
【００１０】
コネクティングロッドアセンブリの段付きスモールエンドのピンボアにブシュを装着することに関連したモーメント力及び、ピンボアに接触面を機械加工することに関連したモーメント力によって生ぜしめられる凹凸は、コネクティングロッドアセンブリを製造することの効率及び費用効率にとって不都合である。特に、これらの凹凸は、コネクティングロッドアセンブリを検査し、適切な場合には凹凸を修正するために、製造プロセスに付加的なステップを生ぜしめ、このことは、付加的な労力、付加的な機械加工及び損失した製造に関連したコストを増大させる。さらに、これらの凹凸は公差から外れた条件を生ぜしめるおそれがあり、コネクティングロッドアセンブリ全体を使用不可能にする。
【００１１】
その結果、概して、コネクティングロッドアセンブリ、及びコネクティングロッドアセンブリを製造する方法を改良することが技術上必要とされている。特に、段付きスモールエンドを有するコネクティングロッドアセンブリの強度及び許容可能な製品寿命を保持しつつ、製造工程を効率化することが必要とされている。したがって、スモールエンドにおけるバリ取り工程を実質的に排除する、コネクティングロッドアセンブリを製造する方法が依然として技術上必要とされている。さらに、ブシュがコネクティングロッドアセンブリの段付きスモールエンドのピンボア内に装着される場合に生じるモーメント力、及びコネクティングロッドアセンブリの段付きスモールエンドに接触面が機械加工される場合に生じるモーメント力を実質的に排除するコネクティングロッドアセンブリを製造する方法を提供することが技術上必要とされている。
【００１２】
発明の背景
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。
【００１３】
さらに、本発明は、コネクティングロッドアセンブリを製造する方法を含む。本発明の方法は、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し、かつ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ことを含む。コネクティングロッドのスモールエンドが形成されると、コネクティングロッドのスモールエンドの両側に１対のチャネルが形成され、この場合、各チャネルの軸線は実質的にピンボアの軸線に対して垂直である。少なくとも部分的に環状の溝が配置された接触面を有するブシュも形成され、引き続きスモールエンドのピンボア内に装着される。ブシュがピンボア内に装着されると、コネクティングロッドは、各チャネルと末端との間においてスモールエンドの幅を減じるように機械加工され、これにより、溝が、接触面の遠位端部の少なくとも部分に沿って配置される。
【００１４】
したがって、本発明の１つの利点は、コネクティングロッドのスモールエンドが減少幅構成に機械加工された後のバリ取りプロセスを実質的に不要にすることによって製造を能率化することである。
【００１５】
本発明のさらに別の利点は、コネクティングロッドの段付きスモールエンドのピンボア内にブシュを装着する場合に生ぜしめられるモーメント力を減じ、これによって、ブシュを変形させる可能性を低減し、ブシュとピンボアとの不規則な接触領域及びブシュとピストンピンとの不規則な接触領域を生じる可能性を低減することである。
【００１６】
本発明のさらに別の利点は、ピストンピンを収容するコネクティングロッドアセンブリの段付きスモールエンドのピンボア内に接触面を形成する場合に生ぜしめられるモーメント力を低減し、これにより、接触面の遠位端部を変形させる可能性を低減し、接触面とピストンピンとの間の不規則な旋回点を生ぜしめる可能性を低減することである。
【００１７】
本発明のさらに別の利点は、ブシュの装着中に生ぜしめられるモーメント力によって生ぜしめられる凹凸を検査しかつ修正する必要性を低減することによってコネクティングロッドアセンブリの製造を能率化することである。
【００１８】
本発明のさらに別の利点は、ピストンピンに係合するスモールエンド内の接触面を形成するために機械加工中に生ぜしめられるモーメント力によって生ぜしめられる凹凸を検査及び修正する必要性を低減することによってコネクティングロッドアセンブリの製造及びコネクティングロッドアセンブリを能率化することである。
【００１９】
本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関連した以下の説明を読んだ後、本発明がより理解されるので、容易に認められるであろう。
【００２０】
図面の簡単な説明
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。
【００２１】
図２は、本発明の方法に従って製造された、ピストンに固定された示されたコネクティングロッドアセンブリの拡大された断面図である。
【００２２】
図３Ａは、本発明による、ブシュの装着及び最終機械加工の前における、形成されたチャネルを備えたコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの分解断片断面図であり、最終機械加工線が破線で示されている。
【００２３】
図３Ｂは、本発明による、ブシュが挿入された後であるが最終機械加工の前における、破線で示された最終機械加工線を備えた、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの断片的な断面図である。
【００２４】
図４は、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの断片的な断面図であり、本発明の方法に従って製造された、ピストンピンに係合する、スモールエンドにおける接触面を形成するための機械加工ツールを示している。
【００２５】
図５Ａ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のスモールエンドの断片的な断面図である。
【００２６】
図５Ｂは、本発明の方法に従って製造された図５Ａに示されたコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの断片的な斜視図である。
【００２７】
図６は、本発明の別の方法に従って製造された、ブシュ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の断片的な断面図である。
【００２８】
図７は、本発明のさらに別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のスモールエンドのさらに別の実施形態の断片的な斜視図である。
【００２９】
発明の詳細な説明
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。
【００３０】
引き続き図１を参照すると、内燃機関１２は、１つ又は２つ以上のシリンダ１４を有するエンジンブロック１６と、エンジンブロック１６に関連した、概して１８で示されたシリンダヘッドとを有している。ロッカーパネル２０は、技術上一般的に知られた形式でシリンダヘッド１８に関連している。概して符号２２で示されたピストンは、シリンダ１４内で往復運動するように支持されている。コネクティングロッドアセンブリ１０は以下にさらに詳しく説明されるようにピストンピン２４によってピストン２２に固定されている。クランクシャフト２６はコネクティングロッドアセンブリ１０に関連しており、オイルパン２８はエンジンブロック１６に関連している。それぞれバルブステム３４及び弁ばね３６を有する、吸気弁３０及び排気弁３２は、シリンダヘッド１８において支持されており、シリンダ１４と、吸気弁３０及び排気弁３２との間の流体の通流を提供するために、カム３８を介して開閉させられる。内燃機関１２は、シリンダ壁部４４によって規定された燃焼室４２内において、ピストン２２の上方において燃料に点火するためのスパークプラグ４０をも有している。択一的に、又は付加的に、エンジン１２は、霧化された燃料を燃焼室４２に導入するための手段として燃料インジェクタ（図示せず）を有することもできる。したがって、本発明は、火花点火エンジンにおいても圧縮点火（ディーゼル）エンジンにおいても実施されることができる。当業者は、エンジン１２が、技術上一般的に知られた、ここでは詳細に説明されない多数のその他の慣用的な構成部材をも含むことを認めるであろう。
【００３１】
概して、燃料はシリンダ１４の燃焼室４２内で燃焼させられ、ピストン２２を往復させる。ピストン２２はコネクティングロッドアセンブリ１０を駆動し、このコネクティングロッドアセンブリはクランクシャフト２６を駆動し、クランクシャフトをエンジンブロック１６内で回転させる。特に、シリンダ１４内の燃焼圧力はピストン２２を実質的に線形であるが、僅かに回転運動で下方へ駆動する。これに対して、クランクシャフト２６の運動はコネクティングロッドアセンブリ１０を実質的に回転動作で駆動する。
【００３２】
図２に示されたように、ピストン２２はボディ４６を有しており、このボディ４６は、ボディ４６の上縁部に形成されたクラウン４８と、このクラウン４８から下方へ延びたスカート５０とを有している。リングランド５２は、ボディ４６の外周に沿って、クラウン４８とスカート５０との間において延びている。リングランド５２は、ピストンリング（図示されていないが、一般的に技術上知られている）を保持する。さらに、ボディ４６にはボア５４が形成されている。ボア５４はピストンピン２４を収容する。ピストンピン２４はしばしば円筒状であり、実質的に均一の直径を有している。この形状は、ほとんどの用途のための標準として採用されている。しかしながら、当業者は、ピストンピン２４が、遠位端部の直径よりも小さな直径を有する中央領域を有することができることを認めるであろう。したがって、当業者は、ボア５４がピストンピン２４の形状に対応する形状を有することを認めるであろう。さらに、当業者は、ピストンピンが多くの異なる形状、寸法及びその他の構造的特徴を有することができることを認めるであろう。例えば、ピストン２２は、燃焼プロセスを促進し、燃焼プロセスから得られるパワー又は効率を高めるために、クラウン４８に、あらゆる数のリングランド５２、又は突出部及び／又は凹所を有することができる。ピストン２２は、ピストンスカート５０に形成された凹所又は溝、又はピストンスカートに提供されたコーティングを含むことができる。
【００３３】
前述のように、コネクティングロッドアセンブリ１０は、ピストン２２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換するために、ピストン２２とクランクシャフト２６とを結合する。このために、コネクティングロッドアセンブリ１０は、ピストンピン２４を介してピストン２２に固定された、概して符号５６で表されたスモールエンドと、ボルト６０を介してクランクシャフト２６に結合されたラージエンドすなわちクランクエンド５８とを有している。スモールエンド５６は、末端６２と、概して符号６４で示された、貫通したピンボアとを有している。ピンボア６４はピストンピン２４を収容する。前述のように、ピストンピン２４は、ほとんどの用途において使用される標準的な円筒形状とは異なる多数の異なる形状を成すことができる。したがって、当業者は、コネクティングロッドアセンブリ１０のピンボア６４が、特定の用途のために使用されるピストンピン２４の形状に対応することを認めるであろう。
【００３４】
図３Ａ及び３Ｂを参照すると、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１０は、スモールエンド５６の両方の側７２，７４に形成された、概して６８及び７０で表された１対のチャネルを有している。チャネル６８，７０が配置された側７２，７４は、ピンボア６４が貫通する側であり、これにより、各チャネル６８，７０の軸線は実質的に互いに対して平行でありかつピンボア６４の軸線に対して垂直である。各チャネル６８，７０は、ピンボア６４の両方の側において１対のリッジ７６，７８，８０，８２を有している。各チャネル６８，７９のためのリッジ７６，７８及び８０，８２はそれぞれ、以下においてより詳細に説明されるブシュがピンボア６４内に装着される場合に生ぜしめられるあらゆるモーメント力を低減又は排除するように同一平面を成しており、これにより、ブシュとピンボアとの不整合と、ブシュの変形とを低減している。さらに、リッジ７６，７８，８０，８２は、スモールエンド５６内の接触面が、以下においてより詳細に説明されるように、機械加工又はその他の形式で形成される場合に生ぜしめられるあらゆるモーメント力を低減又は排除する。
【００３５】
コネクティングロッドアセンブリ１０は、概して符号８４で表されたブシュをも有する。ブシュ８４は、以下においてより詳細に説明されるように、ピンボア６４内の固定された位置へのブシュ８４の装着を容易にするために所定の外径を有している。ブシュ８４は、図３Ｂに示されているように、実質的にそれぞれの両側のチャネル６８，７０の輪郭に相当する所定の輪郭８６，８８を有することができる。これに対して、図３Ａに示されているように、所定の輪郭を有さないブシュ８４が使用されることもできる。
【００３６】
図３Ａ〜図６を参照すると、ブシュ８４はさらにピストンピン２４との回転接触のために配置される接触面９０を有しており、これにより、コネクティングロッドアセンブリ１０をピストン２２に結合させている。接触面９０は旋回軸線を規定しており、この旋回軸線を中心として、ピストンピン２４は、ピストン２２とコネクティングロッドアセンブリ１０とがシリンダ１４内において移動する間、回転することができる。高い荷重に対抗し、耐荷重を促進し、焼付きに抵抗するという所望の目的を行うために、ブシュ８４は、コネクティングロッドアセンブリ１０の材料とは異なる金属から構成されており、この金属は、ピストンピン２４とピンボア６４との間に生じるおそれのある摩擦及びスカッフィングを低減する。しかしながら、当業者は、ポリマ材料が内燃機関１２における使用に適しているならば、同じ目的を達成するために、ポリマから構成されたブシュ８４が使用されることもできることを認めるであろう。さらに、ブシュ８４は、圧延された材料又は平坦なストック材料から構成されることができ、引き続き、ピンボア６４の内周に対応する実質的に円筒の形状を提供するように加工される。
【００３７】
さらに、図３Ａに示されているように、ブシュ８４の接触面９０は、少なくとも１対の溝９２，９４と、両側に位置した遠位端部９６，９８とを有している。ブシュが平坦なストック材料から構成される場合、ピンボア６４の内周に対応するように材料を加工する前に溝が機械加工されることができる。溝９２，９４は、接触面９０に沿って所定の環状範囲に亘って延びている。しかしながら、図３Ｂに示されているように、溝９２，９４は接触面９０の全周に亘って延びていることもできる。いずれの場合にも、溝９２，９４は、遠位端部９６，９８の少なくとも部分に沿って配置されており（図５Ａ及び図５Ｂ）、これにより、以下においてより詳細に説明されるように、減少幅構成を提供するように機械加工した後にスモールエンドをバリ取りする必要が実質的になくなる。溝９２，９４は、ピストンピン２４とブシュの接触面９０との間の境界面における摩擦及び熱応力を低減するためにエンジン作動中の潤滑をも促進することができる。当業者は、溝９２，９４が遠位端部９６，９８の部分にのみ配置されているが、溝は遠位端部全体に沿って配置されることもあることを認めるであろう。
【００３８】
図２〜図５Ｂに示された実施形態を参照すると、コネクティングロッドアセンブリ１０のスモールエンドは段付き構成を有している。しかしながら、段付き構成ではない減少幅設計を有するコネクティングロッドアセンブリを採用することが望ましい状況が存在する。したがって、本発明の方法に従って製造された別のコネクティングロッドアセンブリは概して図６に符号１１０で示されており、この図面においては、同じ構造体を表すために、図２〜図５Ｂに示された発明の実施形態に対して１００を加えた参照符号が使用されている。コネクティングロッドアセンブリ１１０は図２〜図５に示されたコネクティングロッドアセンブリ１０と同様であるので、例示された構造体の説明は、以下に明らかに言及されたもの以外はここでは繰り返されない。
【００３９】
図６を参照すると、コネクティングロッドアセンブリ１１０は、末端１６２と、貫通したピンボア１６４とを有するスモールエンドを有して示されている。この実施形態において、スモールエンド１５６は台形の形状を有している。この実施形態において、コネクティングロッドアセンブリ１１０は、概して符号１８４で示されたブシュをも有している。ブシュ１８４は、以下においてより詳細に説明されるように、ピンボア１６４内の固定された位置への装着を容易にするために所定の外径を有している。ブシュ１８４はさらにピストンピン２４との回転接触のために配置された接触面１９０を有しており、これにより、コネクティングロッドアセンブリ１１０をピストン２２に結合させる。
【００４０】
さらに、ブシュ１８４の接触面１９０は少なくとも１対の溝１９２，１９４を有している。溝１９２，１９４は、接触面１９０に沿って所定の環状範囲に亘って延びている。しかしながら、図６に示されているように、溝１９２，１９４は接触面１９０の全周に亘って延びていることもできる。いずれの場合にも、溝１９２，１９４の少なくとも部分は遠位端部１９６，１９８に沿って配置されており、これにより、以下においてより詳細に説明されるように、台形の構成を提供するように機械加工した後にコネクティングロッドアセンブリ１１０のスモールエンド１５６をバリ取りする必要が実質的になくなる。さらに図６に示されているように、溝は、遠位端部１９６，１９８の全周に沿って環状に配置されている。溝１９２，１９４は、ピストンピン２４とブシュの接触面１９０との間の境界面における摩擦及び熱応力を低減するためにエンジン作動中の潤滑をも促進することができる。
【００４１】
図２〜図６に示された実施形態において、コネクティングロッドアセンブリ１０，１１０はブシュ８４，１８４を有している。しかしながら、ブシュ８４，１８４を備えないコネクティングロッドアセンブリを採用することが望ましい状況も存在する。したがって、本発明の方法に従って製造された別のコネクティングロッドアセンブリが概して図７に符号２１０で示されており、この図面においては、同じ構造体を表すために、図２〜図５Ｂに示された発明の実施形態に対して２００を加えた参照符号が使用されている。コネクティングロッドアセンブリ２１０は図２〜図５Ｂに示されたコネクティングロッドアセンブリ１０と同様であるので、例示された構造体の説明は、以下に明らかに言及されたもの以外はここでは繰り返されない。
【００４２】
図７を参照すると、コネクティングロッドアセンブリ２１０は、末端２６２と、貫通したピンボア２６４とを有するスモールエンド２５６を有して示されている。この実施形態において、ピンボア２６４の内周は実質的に円筒状である。しかしながら、当業者は、ピンボア２６４の内周が多数のその他の形状を有することもあることを認めるであろう。例えば、ピンボア２６４の内周はピストンピン２４の特定のスタイルに対応するように実質的に楕円形であるか又はテーパしたプロフィルを有することもある。さらに、ピンボア２６４は、ピストンピン２４によって係合される接触面２９０を有しており、これによって、コネクティングロッドアセンブリ２１０をピストン２２に結合させる。接触面２９０は、エンジン１２の作動中にシリンダ１４内における滑らかな線形運動及び回転運動を促進するために、コネクティングロッドアセンブリ２１０とピストンピン２４との間の旋回面を提供するように形成されている。接触面２９０は、１対の溝２９２，２９４と、両側の遠位端部２９６，２９８とを有している。溝２９３，２９４は、接触面２９０に沿って所定の環状範囲に亘って延びている。しかしながら、図７に示されているように、溝は接触面２９０の全周に亘って延びていることもできる。いずれの場合にも、溝２９２，２９４の少なくとも部分は遠位端部２９６，２９８に沿って配置されており、これにより、以下においてより詳細に説明されるように、減少幅構成を提供するように機械加工した後にコネクティングロッドアセンブリ２１０のスモールエンド２５６をバリ取りする必要が実質的になくなる。溝２９２，２９４は、ピストンピン２４とブシュの接触面２９０との間の境界面における摩擦及び熱応力を低減するためにエンジン作動中の潤滑をも促進することができる。図７に示されたコネクティングロッドアセンブリ２１０の実施形態は、段付き構成を有するスモールエンド２５６を有しているが、当業者は、コネクティングロッドアセンブリ２１０のスモールエンド２５６が台形の構成を有することもできることを認めるであろう。
【００４３】
図３Ａ〜図５Ｂを参照すると、本発明のコネクティングロッドアセンブリ１０を製造する方法が、末端６２を有するコネクティングロッドのスモールエンド５６を形成することを含む。スモールエンド５６は技術上知られたあらゆる適切な方法によって形成されることができる。例えば、スモールエンド５６は、鍛造、鋳造又は粉末冶金によって形成されることができる。ピンボア６４もスモールエンド５６において形成され、鍛造、鋳造又は粉末冶金の初期工程の間に予備的に形成され、その後にスモールエンド５６に機械加工されることができる。
【００４４】
鍛造が採用された場合、スモールエンド５６を形成する工程は、金属ブランクを、金属が所定の形状にプレス、打抜き加工又はパウンディングされる温度まで加熱することを含む。次いで、金属ブランクは所定の形状を有する金型キャビティ内に配置され、金型キャビティの所定の形状に合致するように鍛造される。鋳造が採用される場合、スモールエンド５６を形成する工程は、所定の形成を有する金型キャビティに溶融金属を注入し、金型キャビティの所定の形状に合致するように溶融金属を冷却させる。粉末冶金が採用された場合、スモールエンド５６を形成する工程は、所定の形状を形成するために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粉末金属を合致させることを含む。当業者は、コネクティングロッドアセンブリ１０が金属ストックから機械加工されることもできることを認めるであろう。
【００４５】
スモールエンド５６が形成されると、本発明の方法は、各チャネル６８，７０の軸線がピンボア６４の軸線に対して垂直になるように、スモールエンド５６の両側７２，７４に１対のチャネル６８，７０を鍛造することを含む。当業者は、スモールエンド５６を形成するために鍛造工程が採用された場合、それと同時にチャネル６８，７０が鍛造されることができることを認めるであろう。さらに、スモールエンド５６を形成するために鋳造又は粉末冶金が採用された場合、これらの方法のいずれかの間にチャネル６６，６８が提供されることができる。
【００４６】
さらに、製造方法は、少なくとも部分的に環状の溝９２，９４を含む接触面９０を有するブシュ８４を形成することを含む。ブシュ８４は、コネクティングロッド１０のスモールエンド５６を形成するために前述された方法を含むことができるあらゆる慣用の方法によって形成されることができる。したがって、前記方法は、ブシュ８４を形成することに関して引用によりここに組み込まれる。さらに、鋳造、鍛造、機械加工又は粉末冶金によってブシュ８４を形成する以外に、ブシュ８４のための材料は、平坦なストックとして鋳造、鍛造又は機械加工され、引き続き、ピンボア６４の円周に合致するように成形されることができる。ブシュを形成するために採用される方法とは無関係に、以下においてより詳細に説明されるように、減少幅構成を提供するためにスモールエンドを機械加工することによって成形する前にブシュ内に溝９２，９４が機械加工、打抜き加工又はその他の方法で形成されることができる。例えば、平坦なストック材料が採用された場合、ピンボア６４の円周に合致するように材料を加工する前に、平坦なストック材料に溝９２，９４が形成されることができる。
【００４７】
次いで、ブシュ８４はスモールエンド５６のピンボア６４内に装着される。ブシュ８４は、ピンボア６４の軸線とブシュ８４の軸線とが実質的に整合させられるようにピンボア６４の近くに配置される。特に、ブシュ８４は、チャネル６８又は７０のリッジ７６，７８又は８０，８２それぞれに隣接して配置されて、ブシュ８４がピンボア６４内において実質的に中心合わせされるまでピンボア６４内に挿入される。挿入は、ブシュ８４とピンボア６４との間に締りばめを提供するようにブシュ８４をピンボア６４に機械的に押し込むことによって行われ、これによって、ブシュ８４をピンボア６４に対して定置に保持する。ブシュ８４とピンボア６４との間に締りばめを提供するために、ブシュ８４の外径は、ピンボア６４の内径に対して数マイクロメートルだけ異なっている。しかしながら、直径の差は、エンジン１２の作動中に必要なピンボア６４に対するブシュ８４の定位置を妥協するほど大きくない。
【００４８】
ブシュ８４は、ブシュ８４とスモールエンド５６との温度差を生ぜしめることによってピンボア６４内に装着されることもできる。したがって、ピンボア６４の熱膨張を提供するようにスモールエンド５６を加熱するか、熱収縮を提供するようにブシュ８４を冷却するか、又はその両方は、所望の温度差を生じ、装着工程を助成する。特に、もたらされた温度差の下で、ブシュ８４の外径は減少し、ピンボア６４の内径は拡開し、これにより、ブシュ８４はピンボア６４に挿入されることが可能となる。２つの構成部材の間の温度平衡を達成することにより、ブシュ８４はピンボア６４内に固定される。当業者は、ブシュ８４をピンボア６４内に装着する前記方法は一例であり、ブシュ８４をピンボア６４内に装着する工程は複数の異なる方法によって行われることができることを認めるであろう。
【００４９】
ブシュ８４がピンボア６４内に装着されると、スモールエンド５６内に接触面９０が形成される。図４〜図５Ｂを参照すると、概して符号３００で示された機械加工ツールは、ブシュ８４の内周面に係合し、エンジン１２の作動中にピストンピン２４の滑らかな回転運動を促進する接触面９０を形成する。図４に示されているように、機械加工ツール３００は回転被駆動シャフト３０２と切断ヘッド３０４とを有している。切断ヘッド３０４は、ピンボア６４内における回転運動の間切断ヘッド３０４を支持する複数のパッド３０６を有している。さらに、切断ヘッド３０４は、接触面９０を形成する複数の切断面３０８を有している。チャネル６８，７０及びこれらのチャネルから形成されたリッジ７６，７８及び８０，８２の結果、機械加工ツール３００は、スモールエンドの残りの部分に対して減少した幅の上部領域を有するスモールエンドの接触面を仕上げ機械加工することに関連したモーメント力を生じることなく特定の用途のための適切な内径に接触面９０を仕上げ機械加工する。当業者は、接触面９０があらゆる適切な機械加工ツール、例えばコネクティングロッドアセンブリ１０のスモールエンド５６内に接触面９０を形成するのに適したＣＮＣ機械又はその他のタイプの切断ツール、によって規定されることができることを認めるであろう。
【００５０】
コネクティングロッドアセンブリ１０のスモールエンド５６は引き続き、各チャネル６８，７０と末端６２との間における幅を減じるように機械加工され、これにより、段付き構成を提供する（図５Ａ及び図５Ｂ）。特に、スモールエンド５６は、各チャネル６８，７０のリッジ７８，８２と末端６２との間の所定の部分を除去するように機械加工される。したがって、この機械加工工程はリッジ７６，８０を実質的に除去するように作用する。ブシュが、慣用的に成形されたブシュであるか、又は図３Ａ及び図３Ｂに関して説明されたようにチャネル６８，７０の輪郭に対応した所定の輪郭８６，８８を有しているかどうかに拘わらず、ブシュ８４の所定の量も、段付き構成を提供するためにスモールエンド５６の機械加工の間に除去される。
【００５１】
特に、スモールエンド５６を機械加工している間、ブシュ８４の所定の量は、溝９２，９４が遠位端部９６，９８の少なくとも部分に沿って配置されるように除去される。溝９２，９４の少なくとも部分が遠位端部９６，９８に沿って配置されている場合、コネクティングロッド１０のスモールエンド５６に引き続きバリ取り工程を行う必要性が実質的に排除される。
【００５２】
同様に、図６に示されたコネクティングロッドアセンブリの実施形態は、図３Ａ〜図５Ｂに関して上述された方法に従って製造されることができる。しかしながら、段付き構成を提供するためのコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドを機械加工する工程は、台形の構成を提供するようにスモールエンドを機械加工することと置換されている。特に、スモールエンド１５６はリッジ１７８，１８２と末端１６２との間の所定の部分を除去するように機械加工され、これによって、リッジ１７６，１８０を実質的に除去する。したがって、台形の構成を提供するようにコネクティングロッドアセンブリ１１０のスモールエンド１５６を機械加工することによって、溝１９２，１９４の少なくとも部分は遠位端部１９６，１９８に沿って配置される。択一的に、コネクティングロッドアセンブリ１１０の特定の用途がより顕著な台形の構成を要求する場合、スモールエンド１５６は、所望の台形の構成を提供するためにリッジ１７８，１８０及びリッジ１７６，１８２の所定の部分を除去するように機械加工されることができる。この択一的な方法は、ブシュ１８４の装着及び接触面１９０の最終的な機械加工の間のモーメント力を実質的に排除し、溝１９２，１９４の少なくとも部分が遠位端部１９６，１９８に沿って配置されるのでバリ取りする必要性を実質的に排除するという同じ利点を提供する。図６に示されているように、溝は遠位端部１９６，１９８の全周に亘って延びている。
【００５３】
図７に示された本発明の実施形態を参照すると、コネクティングロッドアセンブリ２１０は、図３〜図６に関して説明されたものに対して択一的な製造方法に従って製造されている。図３〜図６に関して説明された製造方法と同様であるが、図７に示されたコネクティングロッドアセンブリ２１０はブシュ８４，１８４を有していない。むしろ、スモールエンド２５６のピンボア２６４は、ピンボア２６４の遠位端部２９６，２９８に隣接した少なくとも部分的に環状の溝２９２，２９４を有している。図７に示された実施形態によって表される製造方法は、末端２６２を有するコネクティングロッド２１０のスモールエンド２５６を形成し、スモールエンド２５６を貫通したピンボア２６４を形成することを含む。スモールエンド２５６は、図３Ａ〜図６に関して上に説明されたように鍛造、鋳造又は粉末冶金等のこの技術分野において知られたあらゆる適切な方法によって形成されることができる。スモールエンド２５６に形成されたピンボア２６４は、鍛造、鋳造又は粉末冶金の初期工程の間に形成されるか、又は後でスモールエンド２５６に機械加工されることができる。
【００５４】
さらに、コネクティングロッドアセンブリ２１０を製造する方法は、図３〜図５Ｂに関して説明されかつ引用によりここに援用されるように、各チャネル２６８，２７０の軸線がピンボア２６４の軸線に対して垂直であるようにスモールエンド２５６の両方の側２７２，２７４に１対のチャネル２６８，２７０を形成することを含む。少なくとも部分的に環状の溝２９２，２９４も、遠位端部２９６，２９８に隣接してピンボア２６４の接触面２９０に沿って形成される。択一的に、スモールエンド２５６が形成されると溝２９２，２９４は次の工程において接触面２９０に機械加工されることができる。当業者は、スモールエンド２５６を形成するために鍛造工程が採用される場合、それと同時にチャネル２９０，２９２が鍛造されることができることを認めるであろう。さらに、スモールエンド２５６を形成するために鋳造又は粉末冶金が採用される場合、これらの方法のいずれかの間にチャネル２９０，２９２が提供され、引き続き所望の用途のために適切な仕様に機械加工されることができる。
【００５５】
次いで、コネクティングロッドアセンブリ２１０のスモールエンド２５６は、各チャネル２６８，２７０と末端２６２との間における幅を減じるように機械加工され、これにより、図３Ａ〜図６に示された実施形態に関して説明されたような段付き構成を提供する。特に、スモールエンド２５６を機械加工している間、溝２９２，２９４の少なくとも部分がピンボア２６４の両端部に沿って配置されるようにピンボア２６４の所定の量が除去される。溝２９２，２９４の少なくとも部分がピンボア２６４の両端部に沿って配置されている場合、コネクティングロッド２１０のスモールエンド２５６に引き続きバリ取り工程を行う必要性が実質的に排除される。
【００５６】
図面を通じて示された減少幅構成は、重量を減少させ、コネクティングロッドアセンブリ１０とピストン２２との間の潤滑を改善し、この領域に限定された高い荷重、温度、ガス圧力及び慣性力に対抗する。このような高められた特性がないと、ピストン２２及びコネクティングロッドアセンブリ１０はスカッフィングを生じ、最終的に故障する。同様に、ピストン２２と、コネクティングロッドアセンブリ１０と、ピストンピン２４との間の旋回点が、エンジン１２の作動中における良好な耐摩擦特性及び耐摩耗特性を維持しながら熱応力及び荷重疲労に対する耐性を維持することを保証することが重要である。
【００５７】
したがって、本発明の方法は関連技術の欠点を克服し、減少した幅のスモールエンドを有するコネクティングロッドのピンボアへのブシュの装着を改良し、これにより、"公差から外れた"状況を生じる過度の摩耗を生じることなく内燃機関の相対的な構成部材の寿命を延長させる。さらに、スモールエンドの両側におけるチャネルの対は、ブシュをピンボアに装着する場合に生ぜしめられるモーメント力を減じるように作用する、ピンボアに隣接した同一平面領域を提供する。このことは、ブシュを変形させる可能性を低減し、ブシュとピンボアとの間及びブシュとピストンピンとの間の不規則な接触領域を生じる可能性を低減する。本発明の方法は、スモールエンドの幅を減じることによって、重量の減じられたコネクティングロッドを提供する。さらに、本発明の方法は、モーメント力によって生ぜしめられる、スモールエンド内の不適切なブシュの装着を検査する必要性を低減することにより製造コストを低減する。
【００５８】
関連技術の欠点をさらに克服するために、本発明の方法は、潤滑を改善し、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に沿って少なくとも部分的に環状の溝を提供することによって製造を能率化する。特に、溝はコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの遠位端部に隣接して配置されている。減少幅構成を提供するためにスモールエンドを機械加工した結果、各溝の少なくとも部分がコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの遠位端部に沿って配置される。この形式において、スモールエンドの機械加工された領域を引き続きバリ取りする必要性が著しく低減され、これにより、製造プロセスを能率化する。スモールエンドとピストンピンとの間の旋回点に沿った潤滑も、減少幅構成を提供するために機械加工した後の溝の配置の結果、改良される。
【００５９】
本発明は例示として説明された。使用された用語は限定ではなく説明の用語の性質をなすものである。上の開示を考慮して本発明の多くの変化実施例及び変更態様が可能である。したがって、添付の請求項の範囲内で、本発明は、特に説明されたものではない態様において実施されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】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。
【図２】本発明の方法に従って製造された、ピストンに固定された示されたコネクティングロッドアセンブリの拡大された断面図である。
【図３Ａ】本発明による、ブシュの装着及び最終機械加工の前における、形成されたチャネルを備えたコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの分解断片断面図であり、最終機械加工線が破線で示されている。
【図３Ｂ】本発明による、ブシュが挿入された後であるが最終機械加工の前における、破線で示された最終機械加工線を備えた、コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの断片的な断面図である。
【図４】コネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの断片的な断面図であり、本発明の方法に従って製造された、ピストンピンに係合するスモールエンドに接触面を規定するための機械加工ツールを示している。
【図５Ａ】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のスモールエンドの断片的な断面図である。
【図５Ｂ】本発明の方法に従って製造された図５Ａに示されたコネクティングロッドアセンブリのスモールエンドの断片的な斜視図である。
【図６】本発明の別の方法に従って製造されたブシュ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の断片的な断面図である。
【図７】本発明のさらに別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のスモールエンドのさらに別の実施形態の断片的な斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  コネクティングロッドアセンブリ、  １２  内燃機関、  １４  シリンダ、  １６  エンジンブロック、  １８  シリンダヘッド、  ２２  ピストン、  ２４  ピストンピン、  ２６  クランクシャフト、  ２８  オイルパン、  ３０  吸気弁、  ３２  排気弁、  ３４  バルブステム、  ４０  スパークプラグ、  ４２  燃焼室、  ４４  シリンダ壁部、  ４６  ボディ、  ４８  クラウン、  ５０  スカート、  ５２  リングランド、  ５４  ボア、  ５６  スモールエンド、  ６０  ボルト、  ６２  末端、  ６４  ボア、  ６８，７０  チャネル、  ７６，７８，８０，８２  リッジ、  ８４  ブシュ、  ８６，８８  輪郭、  ９０  接触面、  ９２，９４  溝、  ９６，９８  遠位端部
【図１】
2008520928.tif 000003
【図２】
2008520928.tif 000004
【図３Ａ】
2008520928.tif 000005
【図３Ｂ】
2008520928.tif 000006
【図４】
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【図５Ａ】
2008520928.tif 000008
【図５Ｂ】
2008520928.tif 000009
【図６】
2008520928.tif 000010
【図７】
2008520928.tif 000011
【国際調査報告】
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