(57)【要約】【課題】破断分割により製造されるコネクティングロッドに対し、高精度なオイル孔の形成を可能とする。【解決手段】分割加工装置５０は、固定ステージ６２と接近又は離間自在に設けられた可動ステージ６４と、前記固定ステージ６２側に着脱自在に設けられたロッド部３４側の第１マンドレル１１４及び前記可動ステージ６４側に着脱自在に設けられ該可動ステージ６４と一体的に変位するキャップ部３２側の第２マンドレル１２０と、前記第１及び第２マンドレル１１４、１２０を間にした両側にそれぞれに設けられ、荷重機構５８によって荷重が付与されることにより前記固定ステージ６２から前記可動ステージ６４を離間させる一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂと、可動ステージ６４を固定ステージ６２から離間する方向に移動させる移動機構部８３及び固定ステージ６２を前記離間する方向と交差する方向に回動させる回動機構部８５を含むオイル孔加工機構５９とを備える。【選択図】図１７
2008069931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大端部と小端部とを有するコネクティングロッドを一体成形した後、前記大端部の結合孔を一組の拡張具にセットし、前記拡張具を拡張させることで、前記大端部をキャップ部と本体部とに破断分割し、その後、前記本体部に前記大端部を貫通する潤滑油供給孔を形成するコネクティングロッドの製造方法であって、
前記本体部側を一方の前記拡張具及び第１のステージにより固定し、前記キャップ部側を他方の前記拡張具及び第２のステージにより固定した状態で、キャップ部と本体部とに破断分割した後、
少なくとも前記本体部側が前記固定された状態で本体部とキャップ部との間を所定間隔離間させて、前記潤滑油供給孔を形成することを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のコネクティングロッドの製造方法において、
前記本体部を固定する前記一方の拡張具に設けられたガイド部を介して工具を案内し、前記潤滑油供給孔を形成することを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
【請求項３】
大端部と小端部とを有するコネクティングロッドを一体成形した後、前記大端部の結合孔を一組の拡張具にセットし、前記拡張具を拡張させることで、前記大端部をキャップ部と本体部に破断分割するコネクティングロッドの製造装置であって、
基台上に固定された固定ステージと、
前記固定ステージと対向配置され水平方向に沿って該固定ステージと接近又は離間自在に設けられた可動ステージと、
前記固定ステージに着脱自在に設けられた本体部側の一方の拡張具、及び前記可動ステージに着脱自在に設けられ該可動ステージと一体的に変位するキャップ部側の他方の拡張具と、
前記固定ステージと前記可動ステージの間に設けられ、圧入されることにより前記固定ステージから前記可動ステージを離間させる楔部材と、
前記大端部を破断分割するために、前記楔部材の圧入方向に破断荷重を付与する荷重機構と、
少なくとも前記固定ステージ又は前記可動ステージのいずれか一方を他方から離間する方向に移動させると共に、少なくとも前記固定ステージ又は前記可動ステージのいずれか一方を前記離間する方向と交差する方向に変位又は回動させる潤滑油供給孔加工機構と、
を備えることを特徴とするコネクティングロッドの製造装置。
【請求項４】
請求項３記載のコネクティングロッドの製造装置において、
前記本体部側の一方の拡張具には、該本体部に前記大端部を貫通する潤滑油供給孔を形成する工具が案内されるガイド部が設けられていることを特徴とするコネクティングロッドの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両用のエンジン部品を構成するコネクティングロッドの製造方法及び装置に関し、一層詳細には、大端部と小端部とを有するコネクティングロッドを一体成形した後、前記大端部をキャップ部と本体部に破断分割し、該大端部に潤滑油供給孔を形成するコネクティングロッドの製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、車両用のエンジンには、ピストンピンとクランクピンとを連結するコネクティングロッド（コンロッド）が広く用いられている。このコネクティングロッドは、前記クランクピンに連結される大端部と、前記ピストンピンに連結される小端部とを有している。
【０００３】
特許文献１には、前記小端部及び前記大端部の一部を含むロッド部と、前記大端部の残部からなる略Ｕ字状のキャップ部とを個別に製造した後、これらを一対のボルトによって一体的に組み付ける組立型のコネクティングロッドが開示されている。この組立型のコネクティングロッドは、前記ロッド部及びキャップ部にそれぞれ形成されたピン穴に位置決めピンを嵌合することにより、ロッド部に対してキャップ部を高精度に組み付けることができる。
【０００４】
しかしながら、この種の組立型のコネクティングロッドでは、ロッド部とキャップ部とを個別に鍛造成形した後、該ロッド部及びキャップ部の２部品に対してそれぞれボルト孔を穿孔し、さらに、ロッド部及びキャップ部の合わせ面を平坦面に加工する必要がある。このため、加工工数が多くなり生産効率の向上が難しかった。
【０００５】
そこで、このような不都合を回避するため、コネクティングロッドの大端部から小端部までを、例えば、鍛造成形等によって一体成形した後、前記大端部をキャップ部とロッド部とに破断分割する破断分割型のコネクティングロッドが提案されている。
【０００６】
コネクティングロッドを破断分割する装置として、例えば、特許文献２には、コネクティングロッドの軸受部の軸受孔に外方向への内圧を付与する内圧付与装置と前記軸受部に外圧を付与する一組の外圧付与装置とを設け、前記一組の外圧付与装置によって前記軸受部に外圧を付与すると共に前記内圧付与装置によって前記軸受部に内圧を付与し、内圧付与装置による内圧が軸受部を分割し得る内圧にあるときに前記外圧付与装置の外圧を瞬間的に開放し、前記内圧によって軸受部を瞬間的に分割する装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、コネクティングロッドを載置するパレットの基盤に互いに離反する方向に移動可能に配設され前記コネクティングロッドを水平に支持する第１及び第２の支持部材と、これらの第１及び第２の支持部材に垂設され各外周面がそれぞれ開口部内面に当接するマンドレル半部からなる半割形のマンドレルと、各マンドレル半部の対向する端面と当接する面がそれぞれテーパ面をなし各マンドレル半部を均等に離反拡張させる楔と、前記楔に荷重を付与するアクチュエータと、前記アクチュエータに初期荷重を付与して開口部内面に各マンドレル半部を当接させた後、破断荷重を加えて開口部を瞬間的に破断する制御回路とを備えたコネクティングロッドの破断装置が開示されている。
【０００８】
次に、この種のコネクティングロッドの破断分割に関し、例えば、特許文献４には、コネクティングロッドの大端孔に嵌合された一対の半円柱状突起の軸方向両側に前記一対の半円柱状突起を互いに隔離させる方向の破壊力を均等に付与することにより、分割後の大端孔の歪みを防止することができる、と記載されたコネクティングロッドの分割装置が開示されている。
【０００９】
このような破断分割型のコネクティングロッドの大端部は、ノッチ（溝）を破断線として、大端部の貫通孔（結合孔）の略中央部で該コネクティングロッドの長手方向に直交する方向に破断され、これによりコネクティングロッドがロッド部とキャップ部とに分割される。この場合、ロッド部側の破断面及びキャップ部側の破断面がそれぞれ凹凸形状及び凸凹形状となるので、一対のボルトを装着した際、これらが密着するため、ロッド部とキャップ部とを高精度に組み付けることができる。すなわち、破断分割型のコネクティングロッドでは、組立型のコネクティングロッドのような位置決めピンを用いていないため、ロッド部側及びキャップ部側の凹凸破断面及び凸凹破断面を密着させる際、それぞれを精度よく面合わせする必要がある。
【００１０】
ところが、ロッド部とキャップ部とを組み付ける際、凹凸破断面や凸凹破断面の形状を破壊してしまうと、合わせ面として位置決め作用を果たすことができないばかりか、ロッド部とキャップ部との間に不要な間隙が生じて異音の発生原因となったり、大端部の結合孔の真円度に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１１】
さらに、前記破断分割後に生じる残留応力によって、ロッド部とキャップ部とにそれぞれ収縮現象が起こり（一般的には、ロッド部側の収縮と比較してキャップ部側の収縮が大きくなる傾向にある）、該収縮現象によってロッド部側の破断面とキャップ部側の破断面との間で位置ずれが生じ、精度よい面合わせが困難となる場合がある。なお、コネクティングロッドをロッド部とキャップ部とに破断分割した際、その破断分割後に発生する残留応力によってロッド部やキャップ部に伸長（拡大）現象が起こる場合もある。
【００１２】
ところで、コネクティングロッドでは、大端部にクランクシャフト側となる内径側からピストン側となる外径側に向かって貫通するオイル孔を形成し、クランクシャフト側からのオイルを大端部を介してピストン側に噴射することが行われている（特許文献５参照）。
【００１３】
このようなオイル孔の加工は、的確にオイルを噴射すると共に、クランクシャフトとの空間による異音の発生を防止するため、高精度の加工が必要とされている。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−２２３０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７７８４８号公報
【特許文献３】特開２００２−６６９９８号公報
【特許文献４】特開平６−４２５２７号公報
【特許文献５】特開２００１−２４１４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、破断分割型のコネクティングロッドにおいて、オイル孔が形成されるロッド部側に前記のような残留応力によって収縮や伸長が生じる場合、その収縮量や伸長量は一定ではなく、個体毎に大きなバラツキを持つことになる。従って、オイル孔を形成するのに使用する治具の共通化が難しく、また、前記収縮や伸長を矯正するようにした場合、個体毎の調整が必要となり、製造工程が煩雑になるばかりでなく、前記凹凸（凸凹）破断面を損傷する懸念も増大し、ロッド部とキャップ部との組み付け性に悪影響を及ぼす懸念がある。
【００１６】
本発明は上記従来の課題を考慮してなされたものであり、凹凸破断面を有し、さらにロッド部（本体部）の拡張や収縮が生じる可能性がある破断分割型のコネクティングロッドに対し、高精度にオイル孔（潤滑油供給孔）の形成を可能とするコネクティングロッドの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の目的を達成するために、本発明のコネクティングロッドの製造方法は、大端部と小端部とを有するコネクティングロッドを一体成形した後、前記大端部の結合孔を一組の拡張具にセットし、前記拡張具を拡張させることで、前記大端部をキャップ部と本体部とに破断分割し、その後、前記本体部に前記大端部を貫通する潤滑油供給孔を形成するコネクティングロッドの製造方法であって、前記本体部側を一方の前記拡張具及び第１のステージにより固定し、前記キャップ部側を他方の前記拡張具及び第２のステージにより固定した状態で、キャップ部と本体部とに破断分割した後、少なくとも前記本体部側が前記固定された状態で本体部とキャップ部との間を所定間隔離間させて、前記潤滑油供給孔を形成することを特徴とする。
【００１８】
このような製造方法によれば、前記一組の拡張具により破断分割されたコネクティングロッドの本体部を一方の拡張具により固定した状態で潤滑油供給孔の加工を行うことにより、破断分割後の前記本体部を、例えば、別途用意された潤滑油供給孔加工用の治具に移送する必要がないため、破断分割により生じる残留応力によって本体部の収縮や拡張が生じた場合であっても、高精度に潤滑油供給孔の形成が可能となると共に、作業効率の向上も可能となる。また、前記破断分割によって形成された破断面が前記移送時に破損されるような不都合を回避することも可能となる。
【００１９】
また、本発明のコネクティングロッド製造方法では、前記本体部を固定する前記一方の拡張具に設けられたガイド部を介して工具を案内し、前記潤滑油供給孔を形成するように構成すると、例えば、ドリル等の工具が前記ガイド部によって、本体部の潤滑油供給孔が形成されるべき位置へと正確に案内されると共に、加工時における工具の穿孔方向も正確に案内される。従って、一層高精度に潤滑油供給孔の形成が可能となる。
【００２０】
本発明のコネクティングロッドの製造装置は、大端部と小端部とを有するコネクティングロッドを一体成形した後、前記大端部の結合孔を一組の拡張具にセットし、前記拡張具を拡張させることで、前記大端部をキャップ部と本体部に破断分割するコネクティングロッドの製造装置であって、基台上に固定された固定ステージと、前記固定ステージと対向配置され水平方向に沿って該固定ステージと接近又は離間自在に設けられた可動ステージと、前記固定ステージに着脱自在に設けられた本体部側の一方の拡張具、及び前記可動ステージに着脱自在に設けられ該可動ステージと一体的に変位するキャップ部側の他方の拡張具と、前記固定ステージと前記可動ステージの間に設けられ、圧入されることにより前記固定ステージから前記可動ステージを離間させる楔部材と、前記大端部を破断分割するために、前記楔部材の圧入方向に破断荷重を付与する荷重機構と、少なくとも前記固定ステージ又は前記可動ステージのいずれか一方を他方から離間する方向に移動させると共に、少なくとも前記固定ステージ又は前記可動ステージのいずれか一方を前記離間する方向と交差する方向に変位又は回動させる潤滑油供給孔加工機構と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
この場合、前記潤滑油供給孔加工機構を備えることにより、前記一組の拡張具や荷重機構等によりコネクティングロッドを破断分割した後、続いて、前記本体部を一方の拡張具により固定した状態のままで潤滑油供給孔の加工を行うことができる。従って、破断分割後の前記本体部を、例えば、別途用意された潤滑油供給孔加工用の治具に移送する必要がないため、破断分割により生じる残留応力によって本体部の収縮や拡張が生じた場合であっても、高精度に潤滑油供給孔の形成が可能となると共に、作業効率の向上も可能となる。また、前記破断分割によって形成された破断面が前記移送時に破損されるような不都合を回避することも可能となる。
【００２２】
また、本発明のコネクティングロッドの製造装置において、前記本体部側の一方の拡張具には、該本体部に前記大端部を貫通する潤滑油供給孔を形成する工具が案内されるガイド部が設けられていると、例えば、ドリル等の工具が前記ガイド部によって、本体部の潤滑油供給孔が形成されるべき位置へと正確に案内されると共に、加工時における工具の穿孔方向にも正確に案内される。従って、一層高精度に潤滑油供給孔の形成が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、破断分割されたコネクティングロッドの本体部を拡張具により固定した状態で連続して潤滑油供給孔の加工を行うことができる。すなわち、破断分割後の前記本体部を、例えば、別途用意された潤滑油供給孔加工用の治具に移送する必要がないため、前記破断分割により生じる残留応力によって本体部の収縮や拡張が生じた場合であっても、高精度に潤滑油供給孔の形成が可能となると共に、作業効率の向上も可能となる。また、前記破断分割によって形成された破断面が前記移送時に破損されることを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るコネクティングロッドの製造方法について、これを実施する製造装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１Ａは、本発明が適用される被加工物としてのコネクティングロッド３０の斜視図であり、図１Ｂは、コネクティングロッド３０がキャップ部３２とロッド部（本体部）３４に破断分割された状態を示す斜視図であり、図１Ｃは、図１Ｂに示すコネクティングロッド３０の天地を反転させた斜視図である。
【００２６】
このコネクティングロッド３０は、略円形状の結合孔３６を介してキャップ部３２とロッド部３４とが一体的に形成された大端部３８と、大端部３８とは反対側に配置される小端部４０とを有する。このコネクティングロッド３０は、例えば、鋳造又は鍛造等によって一体成形される。
【００２７】
前記コネクティングロッド３０の大端部３８の両側には、例えば、ドリル等の図示しない穿孔機構によってボルト孔４２ａ、４２ｂがそれぞれ形成される。これらのボルト孔４２ａ、４２ｂには、例えば、エンジン等の組立工程において、図示しないボルトがキャップ部３２側からそれぞれ螺入され、キャップ部３２がロッド部３４に締め付けられる。このようにして、破断分割されたキャップ部３２とロッド部３４とを一体的に締結することにより、コネクティングロッド３０の大端部３８が前記エンジンのクランクピンに連結される。
【００２８】
前記ロッド部３４には、結合孔３６の内径側（内壁側）及び外径側（外壁側）を連通させるように、大端部３８を貫通したオイル孔（潤滑油供給孔）４１が形成される。該オイル孔４１は、結合孔３６の略中心から半径方向を指向した小径の貫通孔であり、前記クランクピン側からのオイル（潤滑油）を小端部４０に連結される図示しないピストン側へと噴射（供給）する機能を果たす。
【００２９】
なお、図１Ａ中、参照符号４４は、大端部３８におけるキャップ部３２とロッド部３４との境界部位となる分割部を示す。この分割部４４は、大端部３８の両側において、結合孔３６を中心に対向した部位に設定される。
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係る分割加工装置５０を図２〜４に示す。図２は、前記分割加工装置５０の一部分解斜視図、図３は、図２に示される分割加工装置５０の一部断面平面図、図４は、図３の軸線方向に沿った一部縦断面図である。
【００３１】
この分割加工装置５０は、コネクティングロッド３０が所定位置に位置決めされた状態でセットされると共に、該セットされたコネクティングロッド３０を保持するワーク位置決め保持機構５２と、コネクティングロッド３０の大端部３８を破断分割するための破断分割機構５４と、油圧シリンダの駆動力によりアクチュエータとして機能することで、破断分割機構５４に予備荷重及び破断荷重を付与する荷重機構５８とを有する。さらに、分割加工装置５０は、破断分割されたコネクティングロッド３０にオイル孔４１を形成するためのオイル孔加工機構（潤滑油供給孔加工機構）５９を有する。
【００３２】
ワーク位置決め保持機構５２は、上方から見て略長方形状に形成され、軸線方向の略中央部で該軸線方向と直交する方向に回動部６０ａ及び移動部６０ｂに分離自在に構成された基台６０と、前記基台６０の回動部６０ａ上に固定された固定ステージ（第１のステージ）６２と、前記固定ステージ６２と対向配置され該固定ステージ６２に対して前記基台６０の軸線方向に沿った水平方向において接近又は離間自在に前記基台６０の移動部６０ｂ上に設けられた可動ステージ（第２のステージ）６４とを有する。また、前記基台６０の軸線方向の外方に向かって突出するように該基台６０の両端部には、それぞれ第１ブラケット６６及び第２ブラケット６８が固定される。なお、基台６０は、前記オイル孔加工機構５９を構成する基台支持体６９上で支持される。
【００３３】
前記固定ステージ６２は、第１ブラケット６６を介して基台６０の回動部６０ａに固定された固定テーブル７０と、前記固定テーブル７０に固設される第１油圧シリンダ７２と、前記第１油圧シリンダ７２のピストンロッド７２ａの先端部に連結され、ガイドレール７４に沿ってコネクティングロッド３０の軸線方向に沿って進退自在に設けられた可動ブロック７６と、前記可動ブロック７６の端部から所定長だけ突出するように前記可動ブロック７６の溝部に固定され、前記第１油圧シリンダ７２の駆動作用下にコネクティングロッド３０の小端部４０に係合して該小端部４０を軸線方向に沿った大端部３８側に向かって押圧する第１ワーク支持部材７８とを含む。
【００３４】
前記第１油圧シリンダ７２は、供給される圧油の圧力を図示しない切換弁の切換作用下に低圧と高圧とに切り換えることにより、コネクティングロッド３０の小端部４０を軸線方向に沿った大端部３８側に向かって押圧する力（推力）を切り換えることができる。
【００３５】
前記第１ワーク支持部材７８の先端部には、図２及び図５に示されるように、コネクティングロッド３０の小端部４０に係合する断面ｖ字状に窪んだテーパ状の係合部８０が形成される。
【００３６】
さらに、前記固定ステージ６２は、前記可動ブロック７６を間にして固定テーブル７０上に略平行に固定された一組のガイドバー８２ａ、８２ｂと、前記ガイドバー８２ａ、８２ｂに沿って摺動する一組のガイドブロック８４を介してコネクティングロッド３０に対して進退自在に設けられたスライダ８６と、前記固定テーブル７０に固設され前記スライダ８６を進退動作させる第１エアシリンダ８８とを有する。
【００３７】
前記スライダ８６には、一組の軸受ブロック９０ａ、９０ｂに軸着された第１ピン９２を支点として所定角度だけ回動自在に設けられた第２エアシリンダ９４と、二股の分岐部を有し前記第２エアシリンダ９４のピストンロッド９４ａに連結されたジョイント部材９６と、一端部が第２ピン９８を介して前記ジョイント部材９６の分岐部の間に軸着され中央部が第３ピン１００を介して前記スライダ８６の連結プレート１０２に軸支された第２ワーク支持部材１０４とが設けられる。
【００３８】
前記第２ワーク支持部材１０４の先端部には略Ｙ字状を呈する押圧部１０４ａが設けられている。図６に示されるように、前記押圧部１０４ａは、前記第２エアシリンダ９４の駆動作用下に前記第３ピン１００を回動支点として所定角度揺動（回動）することにより、コネクティングロッド３０の大端部３８（ロッド部３４）の上面部を下方に向かって押圧し、該コネクティングロッド３０を保持する機能を有する。
【００３９】
前記固定テーブル７０に近接する基台６０の回動部６０ａ上には、図５に示されるように、断面矩形状の凹部１０６を間にして上方に向かって二股状に突出した固定ブロック１０８が固定される。前記固定ブロック１０８の凹部１０６には、小端部４０の孔部を貫通してコネクティングロッド３０の端部を位置決めすると共に保持する位置決め固定ピン１１０が設けられる。
【００４０】
この場合、前記固定ブロック１０８の断面矩形状の凹部１０６に沿って第１ワーク支持部材７８が水平方向から進入することにより、前記第１ワーク支持部材７８とコネクティングロッド３０との軸線が一致した状態で該第１ワーク支持部材７８の先端部に形成された係合部８０がコネクティングロッド３０の小端部４０に対して確実に係合するように案内される。
【００４１】
さらに、図４及び図６に示されるように、前記固定ブロック１０８と可動ステージ６４との間には、基台６０の回動部６０ａ上に固定された保持ブロック１１２が設けられ、前記保持ブロック１１２上には第１連結ブロック１０７ａが固定される。前記第１連結ブロック１０７ａには、大端部３８の開口部に接触する半円状の凸部を有する第１マンドレル１１４が取付ねじ１１１を介して着脱自在に設けられる。すなわち、図７に示されるように、固定ステージ６２側に固定された第１連結ブロック１０７ａには、可動ステージ６４と近接する部位に略半円状の凹部１０９ａが形成され、第１マンドレル１１４に形成されたフランジ１１４ａに挿通する取付ねじ１１１によって着脱自在で他のマンドレルと交換可能に設けられる。
【００４２】
このような第１マンドレル１１４の前記凸部には、大端部３８に前記オイル孔４１を形成する際に工具１０３を案内する機能を有するガイド孔（ガイド部）１０５が設けられる（図７及び図８参照）。該ガイド孔１０５は、第１マンドレル１１４の前記凸部の略中心から半径方向且つ水平方向に沿って指向した貫通孔である。ガイド孔１０５は、前記第１マンドレル１１４にコネクティングロッド３０のロッド部３４が固定された状態において、前記工具１０３をロッド部３４のオイル孔４１が形成されるべき位置へと正確に案内すると共に、工具１０３による加工の方向を正確に案内する機能を果たす。なお、第１マンドレル１１４と交換される他のマンドレルにも同様なガイド孔１０５が設けられることは言うまでもない。
【００４３】
また、前記可動ステージ６４と対向する前記保持ブロック１１２及び第１連結ブロック１０７ａの一側面には、一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂがそれぞれ摺動する断面矩形状の一対の長溝１１３ａ、１１３ｂが、前記第１マンドレル１１４を間にした両側に所定距離離間し且つ上下方向に沿って延在するように形成される。前記一対の長溝１１３ａ、１１３ｂの内には該楔部材１２２ａ、１２２ｂを案内するガイドプレート１１５がそれぞれ装着される。
【００４４】
前記基台６０の移動部６０ｂ上には、図２及び図３に示されるように、コネクティングロッド３０の軸線方向に沿って可動ステージ６４を案内する一組の第１ガイド要素１１６ａ、１１６ｂが略平行に固定される。前記一組の第１ガイド要素１１６ａ、１１６ｂには基台６０の上面との間で軸線方向に沿って延在する長溝がそれぞれ形成され、前記長溝に対してスライドブロック１１８のフランジ部１１８ａが摺動するように設けられる。
【００４５】
図４及び図６に示されるように、前記スライドブロック１１８の上面には第２連結ブロック１０７ｂが固定され、該第２連結ブロック１０７ｂには、大端部３８の開口部に接触する半円状の凸部を有する第２マンドレル１２０が取付ねじ１１１を介して着脱自在に設けられる。すなわち、図７に示されるように、可動ステージ６４側に固定された第２連結ブロック１０７ｂには、可動ステージ６４と近接する部位に略半円状の凹部１０９ｂが形成され、第２マンドレル１２０に形成されたフランジ１２０ａに挿通する取付ねじ１１１によって着脱自在で他のマンドレルと交換可能に設けられる。
【００４６】
そして、前記第２マンドレル１２０は、可動ステージ６４と一体的に変位することにより、固定ステージ６２側の第１マンドレル１１４に対して所定距離だけ接近又は離間可能に設けられる。なお、半円状の凸部を有する前記第１及び第２マンドレル１１４、１２０は、それぞれ、一組の拡張具として機能するものである。
【００４７】
この場合、第１及び第２マンドレル１１４、１２０の各半円状の凸部がそれぞれ合体して円形状の凸部となり、前記円形状の凸部に対してコネクティングロッド３０の大端部３８の結合孔３６がセットされる（図３参照）。なお、前記第１及び第２マンドレル１１４、１２０が合体して形成される円形状の凸部の外径は、予めコネクティングロッド３０の結合孔３６の内径に対応して設定されたものであり、例えば、異なる種類のコネクティングロッドの場合にはその結合孔の内径が異なるため、図示しない他の第１及び第２マンドレルが取付ねじを介して装着される。
【００４８】
さらに、前記スライドブロック１１８の端部には鉛直方向に沿って立設する連結プレート１２４が固定され、前記連結プレート１２４には一組の第３エアシリンダ１２６ａ、１２６ｂが水平方向に沿って所定間隔離間して連結される（図３参照）。前記第３エアシリンダ１２６ａ、１２６ｂのピストンロッドの先端部には、シャフト１２８を介して、一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂが連結される。一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂは、それぞれ、一組の第３エアシリンダ１２６ａ、１２６ｂの駆動作用下にコネクティングロッド３０の軸線方向に沿って第２マンドレル１２０の平面上を進退自在に設けられる。
【００４９】
図３及び図４に示されるように、前記一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの軸線方向に沿った一端部には、コネクティングロッド３０の大端部３８のキャップ部３２に当接し、該コネクティングロッド３０を大端部３８から小端部４０側に向かって軸線方向と平行に押圧する一組の突起部１３２が設けられる。前記突起部１３２と反対側の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの他端部には、後述する第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂの押圧面１３６に係合する傾斜面１３８が設けられる。
【００５０】
この場合、前記一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂは、図２及び図３に示されるように、第２マンドレル１２０の平面部の上面に略平行に固定された二組の第２ガイド要素１４０ａ〜１４０ｄの案内作用によってコネクティングロッド３０の軸線方向に沿って直線状に変位するように設けられる。
【００５１】
さらにまた、スライドブロック１１８の上面には固定板１４１が設けられ、前記固定板１４１の上方には支持部１４２によって支持された天板１４４を介して一組の第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂが固定される（図２参照）。前記一組の第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂのピストンロッドの先端部には、略立方体状のブロック体からなる一組の第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂが連結され、前記第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂは鉛直上下方向に沿って変位自在に設けられる。
【００５２】
前記一組の第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂは、それぞれ、供給される圧油の圧力を図示しない切換弁の切換作用下に低圧と高圧とに切り換えることにより、一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂをコネクティングロッド３０のキャップ部３２側に向かって押圧する力（推力）を切り換えることができる。
【００５３】
前記第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂの一側面には、第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの傾斜面１３８に係合して該第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂをコネクティングロッド３０側に向かって押圧する押圧面１３６が形成される。
【００５４】
前記支持部１４２は、図３に示されるように、前記固定板１４１の上面に立設して固定され、所定間隔離間してコネクティングロッド３０の軸線と略平行に延在する一組の第１支持板１４２ａ、１４２ｂと、前記一組の第１支持板１４２ａ、１４２ｂの上部側壁に略水平方向に沿って横架されるように連結された第２支持板１４２ｃと、前記第２支持板１４２ｃの鉛直面に沿って略平行に連結された一組の第３支持板１４２ｄ、１４２ｅとによって構成される。
【００５５】
前記第３支持板１４２ｄ、１４２ｅには鉛直方向に沿って略平行に延在する一組の凸部１４８が形成され、前記第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂにそれぞれ形成された凹部１５０と前記凸部１４８とが係合することにより、該第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂが鉛直方向に沿って円滑に案内される。
【００５６】
また、第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂの押圧面１３６が第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの傾斜面１３８に係合して該第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂを押圧したときの反力は、鉛直方向に沿って立設する第１支持板１４２ａ、１４２ｂを介して一組の第３支持板１４２ｄ、１４２ｅによって好適に支持される。
【００５７】
基台６０の移動部６０ｂから外方に向かって突出する第２ブラケット６８の第１側壁部６８ａには、第１ピストンロッド１５２ａの先端部が連結プレート１２４に連結されて可動ステージ６４全体をコネクティングロッド３０の軸線方向に沿って変位させる第４エアシリンダ１５２が固定される。
【００５８】
前記第４エアシリンダ１５２は、シリンダチューブの軸線方向に沿った両端部から第１ピストンロッド１５２ａ及び第２ピストンロッド１５２ｂのそれぞれが突出する両ロッドタイプによって構成される。この場合、第１ピストンロッド１５２ａは、スライドブロック１１８に連結された連結プレート１２４に固定され、第２ピストンロッド１５２ｂは自由端として設けられる。
【００５９】
また、前記第２ブラケット６８の第１側壁部６８ａには、前記第４エアシリンダ１５２を間にしてその両側に一組のバックアップシリンダ１５３、１５５が固定される。前記一組のバックアップシリンダ１５３、１５５のピストンロッド１５３ａ、１５５ａの先端部は、それぞれ、連結プレート１２４に連結されて可動ステージ６４全体をコネクティングロッド３０の軸線方向に沿って変位させ、後述するように可動ステージ６４と一体的に変位するキャップ部３２の破断面を固定側のロッド部３４の破断面と当接させるように設けられている。
【００６０】
第２ブラケット６８の第２側壁部６８ｂには第５エアシリンダ１５４が固定される。前記第５エアシリンダ１５４のピストンロッド１５４ａの端部は、第４エアシリンダ１５２の第２ピストンロッド１５２ｂに臨んで当接可能に設けられる。この第５エアシリンダ１５４を駆動させてピストンロッド１５４ａを伸長させることにより前記第４エアシリンダ１５２の第２ピストンロッド１５２ｂに当接し、可動ステージ６４全体を押圧して水平方向に沿って変位させることができる。
【００６１】
図２に示されるように、破断分割機構５４は、大端部３８の結合孔３６がセットされる一対の半円状の凸部を有する第１及び第２マンドレル１１４、１２０に対して相互に離間させる力が伝達され、固定ステージ６２と可動ステージ６４とを相互に離間する方向に拡張させるために圧入される一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂを備える。
【００６２】
前記一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂは、固定ステージ６２と可動ステージ６４との境界部位に介装されると共に、第１及び第２マンドレル１１４、１２０の半円状の凸部を間にした両側にそれぞれ配置される。前記可動ステージ６４には、固定ステージ６２の長溝１１３ａ、１１３ｂに対応して前記楔部材１２２ａ、１２２ｂが摺動する一組の長溝１１７ａ、１１７ｂが形成される（図３参照）。
【００６３】
楔部材１２２ａ、１２２ｂは、その先端部に指向して拡幅するテーパ面を有する。このテーパ面が前記可動ステージ６４の長溝１１７ａ、１１７ｂの壁面に摺接するようにして、楔部材１２２ａ、１２２ｂが固定ステージ６２及び可動ステージ６４の相互に対向する長溝１１３ａ、１１３ｂ、１１７ａ、１１７ｂ内に嵌挿される。従って、前記荷重機構５８により一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂが図４中、下方側に略同時に付勢されると、そのテーパ面と可動ステージ６４側の長溝１１７ａ、１１７ｂとの摺動作用によって、固定ステージ６２に対して可動ステージ６４がスライドしながら離間する方向に拡張されることになる。
【００６４】
荷重機構５８は、油圧シリンダ５５ａ、５５ｂを有し、該油圧シリンダ５５ａ、５５ｂのピストンロッド５３ａ、５３ｂが、それぞれ前記一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂに連結されている（図４及び図６参照）。これにより、油圧シリンダ５５ａ、５５ｂの駆動力によってピストンロッド５３ａ、５３ｂを介して一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂを下方側に向かって変位させる（引っ張る）ことで、該楔部材１２２ａ、１２２ｂに対してコネクティングロッド３０を破断するための破断荷重を付与することができる。
【００６５】
さらに、荷重機構５８は、前記油圧シリンダ５５ａ、５５ｂをそれぞれ収納する収納ボックス５７ａ、５７ｂと、該収納ボックス５７ａ、５７ｂをそれぞれ基台６０の回動部６０ａの下面に固定する第３ブラケット６１ａ、６１ｂとを有する。従って、荷重機構５８は前記回動部６０ａに対して一体に固定されている。
【００６６】
なお、このような荷重機構は、前記楔部材１２２ａ、１２２ｂを下方に付勢可能な構成であればよい。
【００６７】
オイル孔加工機構５９は、側面から見て略Ｕ字状に構成されて前記基台６０を支持する基台支持体６９を有する（図４参照）。さらに、オイル孔加工機構５９は、基台６０の移動部６０ｂを該基台６０の軸線方向に沿った水平方向において進退移動させる移動機構部８３と、基台６０の回動部６０ａを該基台６０の軸線方向に沿った水平方向において該回動部６０ａの下面に突設された回転軸８１を回動支点として所定角度揺動（回動）させる回動機構部８５とを有する。
【００６８】
前記基台支持体６９には、上面に基台６０の回動部６０ａを摺動自在且つ回動自在に支持する第１支持部６９ａと、上面に基台６０の移動部６０ｂを摺動自在に支持する第２支持部６９ｂと、前記第１支持部６９ａ及び第２支持部６９ｂの間に形成された凹部６９ｃと、前記第１支持部６９ａの中央やや上方で上面及び側面に向かって開口した回動機構部８５が設置された空間部６９ｄとが設けられる。
【００６９】
さらに、図９に示されるように、基台支持体６９の第１支持部６９ａ上面には、前記回転軸８１を中心とする円弧状のガイド溝６９ｅが形成されている。該ガイド溝６９ｅは、基台６０の回動部６０ａの下面に突設されたガイドピン８７が摺動自在に挿入されることで、前記回動部６０ａの回転軸８１を中心とする回動動作を案内する機能を果たす。
【００７０】
前記移動機構部８３は、図２に示されるように、前記基台支持体６９の第２支持部６９ｂの上面において、上方から見て基台６０の移動部６０ｂの角部から該基台６０の軸線方向に離間して設置されたモータ８９と、該モータ８９の駆動軸に連結され、前記基台６０の軸線方向に沿った水平方向に延在したボールねじ９１と、前記基台６０の移動部６０ｂ上面に固着され、前記ボールねじ９１と螺合するナット部材９３とを有する。前記モータ８９は、例えば、サーボモータにより構成される。
【００７１】
また、前記移動機構部８３は、前記移動部６０ｂの両側面に当接し、該基台６０の軸線方向に延在した一組のガイドバー９５ａ、９５ｂを有する（図３参照）。
【００７２】
従って、前記モータ８９が回転駆動され前記ボールねじ９１が回転駆動されると、前記ガイドバー９５ａ、９５ｂの案内作用下に、前記基台６０の移動部６０ｂが該基台６０の軸線方向に沿った水平方向において、該基台６０の回動部６０ａに対して接近又は離間するように進退移動する（図３及び図１２参照）。
【００７３】
前記回動機構部８５は、図４及び図６に示されるように、前記空間部６９ｄ内に配置される。該回動機構部８５は、モータ９７と、該モータ９７の駆動軸９７ａの先端に連結された歯車体９９とを備える。前記モータ９７は、例えば、サーボモータにより構成される。前記歯車体９９は、前記回転軸８１の先端に連結された歯車体１０１と噛合い可能に設けられる。これら歯車体９９、１０１は、例えば、平歯車により構成される。
【００７４】
従って、前記移動機構部８３により基台６０の移動部６０ｂが回動部６０ａから所定距離だけ離間させられた状態において、前記モータ９７の回転駆動力が歯車体９９から歯車体１０１を介して回転軸８１に伝達されると、前記ガイド溝６９ｅ及びガイドピン８７の案内作用下に、前記基台６０の回動部６０ａが回転軸８１を中心として、所定角度回動（揺動）することになる（図１２参照）。
【００７５】
本発明の実施の形態に係るコネクティングロッドの分割加工装置５０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果を図１３及び図１４に示されるフローチャートに基づいて以下詳細に説明する。
【００７６】
先ず、一体成形されたコネクティングロッド３０がワーク位置決め保持機構５２にセットされる（図４参照）。その際、コネクティングロッド３０は、位置決め固定ピン１１０によって小端部４０側が位置決めされると共に、大端部３８の結合孔３６が第１及び第２マンドレル１１４、１２０の合わされた円形状の凸部に嵌め込むようにセットされる（ステップＳ１）。
【００７７】
このようにしてセットされたコネクティングロッド３０は、ワーク位置決め保持機構５２を介して所定位置に保持される。すなわち、第１油圧シリンダ７２を駆動させることにより、ピストンロッド７２ａの先端部に連結された可動ブロック７６がガイドレール７４の案内作用下にコネクティングロッド３０側に向かって変位する。前記可動ブロック７６の溝部に固定された第１ワーク支持部材７８がコネクティングロッド３０の小端部４０に係合して該小端部４０を軸線方向に沿った大端部３８側に向かって押圧する（ステップＳ２）。
【００７８】
この場合、図５に示されるように、固定ブロック１０８の二股状に分岐した断面矩形状の凹部１０６に沿って第１ワーク支持部材７８が水平方向に沿って前進することにより、前記第１ワーク支持部材７８の先端部に形成された断面ｖ字状の係合部８０がコネクティングロッド３０の小端部４０に対して軸線方向に沿った同軸の状態で係合するように案内される。
【００７９】
続いて、一組の第３エアシリンダ１２６ａ、１２６ｂをそれぞれ駆動させることにより、シャフト１２８を介してピストンロッドの先端部に連結された一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂが、第２ガイド要素１４０ａ〜１４０ｄの案内作用下にコネクティングロッド３０の軸線方向に沿って摺動変位する。従って、前記一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの突起部１３２がコネクティングロッド３０のキャップ部３２の両肩部に当接し、該コネクティングロッド３０を大端部３８から小端部４０側に向かって軸線方向に沿って押圧することにより、キャップ部３２の両肩部が横方向（水平方向）から支持される（ステップＳ３）。
【００８０】
この場合、前記第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの突起部１３２がコネクティングロッド３０のキャップ部３２の両肩部に当接することにより、前記コネクティングロッド３０の傾き（軸線）を予め設定された位置決め方向と一致させる（コネクティングロッド３０の軸線方向に対する矯正）程度の軽度の押圧がなされる。
【００８１】
続いて、第２エアシリンダ９４を駆動させジョイント部材９６に連結されたピストンロッド９４ａを伸長させることにより、第２ワーク支持部材１０４が第３ピン１００を回動支点として下方側に向かって所定角度だけ回動する（図６参照）。前記第２ワーク支持部材１０４が所定角度だけ回動することにより、略Ｙ字状からなる押圧部１０４ａの先端部がコネクティングロッド３０の結合孔３６近傍の大端部３８上面と２点で接触し、前記大端部３８を下方側に向かって押圧する（ステップＳ４）。
【００８２】
この結果、前記コネクティングロッド３０のロッド部３４は、第１ワーク支持部材７８の水平方向への押圧作用、及び、第２ワーク支持部材１０４による下方向への押圧作用下に、固定ピン１１０及び第１マンドレル１１４との間に完全に固定されたロック状態となる。
【００８３】
この場合、コネクティングロッド３０の大端部３８側の結合孔３６に対して第１及び第２マンドレル１１４、１２０の凸部が係合すると共に、小端部４０側の孔部に位置決め固定ピン１１０が係合し、且つ第１マンドレル１１４の上面の平面部に対してコネクティングロッド３０が着座したことを図示しない着座確認機構によって確認する（ステップＳ５）。
【００８４】
具体的には、例えば、着座確認機構として第１マンドレル１１４の上面の平面部にエア吐出孔を設け、該コネクティングロッド３０が第１マンドレル１１４の平面部に着座して前記エア吐出孔が閉塞されてエアの吐出流量が減少したこと（エア吐出孔からのエアの吐出圧力が減少したこと）を図示しないセンサによって検知することにより、コネクティングロッド３０が確実に着座したことが確認される。
【００８５】
次に、荷重機構５８の油圧シリンダ５５ａ、５５ｂを駆動させることによりピストンロッド５３ａ、５３ｂを下方に動作させ、該ピストンロッド５３ａ、５３ｂを介して楔部材１２２ａ、１２２ｂに予備荷重を付与する（ステップＳ６）。
【００８６】
これにより、前記楔部材１２２ａ、１２２ｂが固定ステージ６２と可動ステージ６４との間に形成された長溝１１３ａ、１１３ｂ、１１７ａ、１１７ｂに挟まれて圧入され、前記可動ステージ６４の長溝１１７ａ、１１７ｂの壁面と楔部材１２２ａ、１２２ｂのテーパ面との摺動作用下に、固定ステージ６２に対して可動ステージ６４がスライドしながら僅かに拡張される。そして、固定ステージ６２側に固着された第１マンドレル１１４の凸部と可動ステージ６４側に固着された第２マンドレル１２０の凸部とが相互に水平方向に沿って所定距離だけ離間して前記凸部が結合孔３６の内面に略圧着される。
【００８７】
この場合、一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂにそれぞれ付与される前記予備荷重は、前記凸部が大端部３８の結合孔３６の内面に接触しても、大端部３８が破断されない程度、すなわち、大端部３８の弾性変形可能な範囲内に設定されている。これにより、大端部３８と第１及び第２マンドレル１１４、１２０の凸部との間にがたつきを生じることがなく、被加工物であるコネクティングロッド３０が第１及び第２マンドレル１１４、１２０の凸部によって確実に保持される。
【００８８】
このようにしてコネクティングロッド３０の大端部３８の結合孔３６に対して予備荷重が付与された状態において、一組の第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂを駆動させてブロック体からなる第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂを鉛直下方向に向かって変位させる。この場合、支持部１４２の一組の第３支持板１４２ｄ、１４２ｅに形成された凸部１４８と、前記第３支持板１４２ｄ、１４２ｅに対向する第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂの側面に形成された凹部１５０とが係合することにより鉛直下方向に対するガイド作用が営まれる（図３参照）。
【００８９】
前記第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂが下降することにより、該第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂの押圧面１３６と第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの端部に形成された傾斜面１３８とが相互に係合して一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂをコネクティングロッド３０のキャップ部３２側に向かって押圧する（ステップＳ７）。
【００９０】
この結果、前記コネクティングロッド３０のキャップ部３２は、一組の第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂの鉛直下方向に対する押圧作用下に、該キャップ部３２の両肩部を支持する一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂと、該キャップ部３２の両肩部間の第２マンドレル１２０のフランジ１２０ａとの間に完全に固定されたロック状態となる。
【００９１】
このようにコネクティングロッド３０のキャップ部３２が強固にロックされた状態において、荷重機構５８の油圧シリンダ５５ａ、５５ｂの駆動力を次第に上昇させることによりピストンロッド５３ａ、５３ｂをさらに下方へと動作させ、該ピストンロッド５３ａ、５３ｂを介して楔部材１２２ａ、１２２ｂに破断荷重を付与する（ステップＳ８）。
【００９２】
そして、一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂが固定ステージ６２と可動ステージ６４との間に圧入されて、前記固定ステージ６２の長溝１１７ａ、１１７ｂのテーパ状の壁面と楔部材１２２ａ、１２２ｂのテーパ面との摺動作用下に、スライドしながらさらに拡張される。前記固定ステージ６２に対して可動ステージ６４の離間する力が前記固定ステージ６２側の第１マンドレル１１４と前記可動ステージ６４側の第２マンドレル１２０にそれぞれ伝達される。
【００９３】
従って、固定ステージ６２側の第１マンドレル１１４と可動ステージ６４側の第２マンドレル１２０とが略水平方向に沿って離間することにより、大端部３８は、その弾性変形可能な限界を超えて、応力が集中された分割部４４を境界にキャップ部３２とロッド部３４とに破断分割される（図１０及び図１１参照）（ステップＳ９）。その際、キャップ部３２は、第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂの付勢作用下に第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂの突起部１３２によって保持されているため、破断分割されたキャップ部３２の飛散が確実に阻止される。
【００９４】
すなわち、固定ステージ６２側に設けられた第１マンドレル１１４が固定された状態において、固定ステージ６２と可動ステージ６４の間に介装された一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂに対して所定の破断荷重が付与されることにより、可動ステージ６４側に設けられた第２マンドレル１２０が、第１ガイド要素１１６ａ、１１６ｂのガイド作用下にスライドブロック１１８と一体的に基台６０の移動部６０ｂ上を摺動変位する。
【００９５】
従って、コネクティングロッド３０のロッド部３４が第１マンドレル１１４、位置決め固定ピン１１０及び第１ワーク支持部材７８によって固定ステージ６２側に固定された状態において、キャップ部３２が一組の第４ワーク支持部材１３４ａ、１３４ｂ、第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂ及び第２マンドレル１２０によって強固にロックされた状態を保持しながら、可動ステージ６４側の第２マンドレル１２０及びスライドブロック１１８が前記固定ステージ６２から離間する方向に向かって基台６０の移動部６０ｂ上を摺動変位することにより、前記コネクティングロッド３０がキャップ部３２とロッド部３４とに破断分割される。
【００９６】
コネクティングロッド３０の大端部３８がキャップ部３２とロッド部３４とに破断分割された後、荷重機構５８の油圧シリンダ５５ａ、５５ｂを駆動させて楔部材１２２ａ、１２２ｂを上昇させて初期位置に復帰させる。
【００９７】
このように楔部材１２２ａ、１２２ｂの上端部が破断分割されたキャップ部３２とロッド部３４との間の上面から所定長だけ露呈した状態において、連結プレート１２４を介してピストンロッド１５２ａ、１５３ａ、１５５ａの各先端部が可動ステージ６４に固定された第４エアシリンダ１５２及び一組のバックアップシリンダ１５３、１５５をそれぞれ略同時に駆動し、各ピストンロッド１５２ａ、１５３ａ、１５５ａをそれぞれ伸長させて可動ステージ６４を固定ステージ６２側に向かって変位させることにより、大端部３８のキャップ部３２の破断面とロッド部３４の破断面とを当接させる。
【００９８】
そして、破断分割されたキャップ部３２とロッド部３４とが当接した状態において、図示しない切換弁の切換作用下に第１油圧シリンダ７２に供給される圧油の油圧を低圧から高圧に切り換えることにより、コネクティングロッド３０の小端部４０を軸線方向に沿った大端部３８側に向かって押圧する力（推力）を増大させ、同時に、図示しない切換弁の切換作用下に一組の第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂに供給される圧油の圧力を低圧から高圧に切り換えることにより、一組の第３ワーク支持部材１３０ａ、１３０ｂをコネクティングロッド３０のキャップ部３２側に向かって押圧する力（推力）を増大させる。この結果、図１５に示されるように、大端部３８のキャップ部３２の破断面とロッド部３４の破断面とを所定の推力が付与された状態で当接させることができる（ステップＳ１０）。換言すると、大端部３８のキャップ部３２の破断面とロッド部３４の破断面とを当接させた後、破断合わせ面に付与される推力（押圧力）を低圧から高圧に同時に切り換えることにより、前記破断合わせ面に発生した欠片の除去乃至離脱を好適に促進させることができる。
【００９９】
この場合、例えば、図１６Ａ〜図１６Ｃに示されるように、キャップ部３２とロッド部３４とに破断する際、主亀裂２００が伝播することによって脆性破壊が進行し、この主亀裂２００の伝播中に前記主亀裂２００が分岐することに起因して微細な副亀裂２０２が発生するおそれがある。コネクティングロッド３０を内燃機関に組み付ける際や内燃機関を駆動させる際に前記副亀裂２０２が成長し、あるいは前記副亀裂２０２同士が伝播し合って、キャップ部３２の破断面とロッド部３４の破断面との合わせ面における接点が略消失した箇所２０４が発生する（図１６Ｂ参照）。このような箇所２０４は脆弱であり、何らかの原因によって前記箇所２０４に荷重（応力）が付与されると、図１６Ｃに示されるように、当該箇所２０４が欠落して欠片となることが懸念される。
【０１００】
そこで、本実施の形態では、楔部材１２２ａ、１２２ｂの降下作用によってコネクティングロッド３０がキャップ部３２とロッド部３４とに破断分割された直後に、第４エアシリンダ１５２、一組のバックアップシリンダ１５３、１５３をそれぞれ略同時に駆動させて可動ステージ６４を固定ステージ６２側に向かって変位させ、大端部３８のキャップ部３２の破断面とロッド部３４の破断面とを当接させた後、破断合わせ面に対して所定の推力を付与することにより、前記破断合わせ面に発生した欠片を離脱させ、あるいは前記欠片の離脱を好適に促進させることができる。
【０１０１】
このように本実施の形態では、キャップ部３２とロッド部３４とに破断分割した直後に、前記キャップ部３２及びロッド部３４がそれぞれ可動ステージ６４及び固定ステージ６２に保持された状態において、前記可動ステージ６４を固定ステージ６２側に移動させてキャップ部３２の破断面をロッド部３４の破断面に当接させてさらに破断合わせ面を押圧することにより、仮に破断合わせ面に欠片が発生した場合であっても前記欠片を除去しあるいは前記欠片の離脱を好適に促進させることができる。
【０１０２】
すなわち、破断分割されたキャップ部３２の破断面とロッド部３４の破断面とが当接した欠片の除去乃至離脱が促進された後、前記キャップ部３２とロッド部３４に対して所定の推力を付与していた第１油圧シリンダ７２及び一組の第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂをそれぞれ滅勢してコネクティングロッドの破断合わせ面に対する推力の付与を解除する。この結果、キャップ部３２とロッド部３４との破断合わせ面が僅かに離間して前記破断合わせ面に発生した欠片が円滑に離脱される。
【０１０３】
次に、コネクティングロッド３０のキャップ部３２及びロッド部３４がそれぞれ強固にロックされた状態において、オイル孔加工機構５９を作動させてロッド部３４に対してオイル孔４１を形成するオイル孔形成工程を実行する（ステップＳ１１）。ここで、オイル孔形成工程の動作並びに作用効果を図１４に示されるフローチャートに基づいて詳細に説明する。なお、この場合、少なくとも前記ロッド部３４が強固にロックされていればよく、キャップ部３２側は必ずしも強固にロックされている必要はない。
【０１０４】
先ず、前記のようにロッド部３４が強固にロックされた状態において、オイル孔加工機構５９の移動機構部８３が作動される。すなわち、モータ８９が回転駆動されることによりボールねじ９１が回転駆動される。そうすると、図１２に示されるように、前記キャップ部３２が固定されている基台６０の移動部６０ｂが、ガイドバー９５ａ、９５ｂの案内作用下に、ナット部材９３を介して該基台６０の軸線方向に基台支持体６９の第２支持部６９ｂ上を摺動し、回動部６０ａから所定距離離間（摺動）された状態で停止される（ステップＳ１０１）。
【０１０５】
この場合、前記移動部６０ｂの移動距離は、少なくとも回動部６０ａが回動する際に両者が干渉しない距離よりも大きくする必要があり、後述する工具１０３によるオイル孔４１の加工作業の妨害とならない十分な距離だけ離間されるとよい。
【０１０６】
続いて、回動機構部８５により基台６０の回動部６０ａが基台支持体６９の第１支持部６９ａ上を摺動するように回動される。すなわち、図４及び図１２に示されるように、モータ９７が回転駆動され、その回転駆動力が歯車体９９から歯車体１０１を介して回転軸８１に伝達されると、ガイド溝６９ｅとガイドピン８７との案内作用下に（図９参照）、基台６０の回動部６０ａが前記第１支持部６９ａ上で回転軸８１を中心として水平方向に所定角度回動された状態で停止される（ステップＳ１０２）。ここで、前記のように、荷重機構５８は収納ボックス５７ａ、５７ｂを介して第３ブラケット６１ａ、６１ｂにより回動部６０ａに固着されているため、該荷重機構５８も回動部６０ａと一体に回動されることになる。
【０１０７】
この場合、前記回動部６０ａの回動角度は、次の工具１０３によるオイル孔４１の加工作業を容易に行うことができる程度に、例えば、１０°〜９０°の間で適宜設定される。また、前記回動部６０ａの回動方向は、工具１０３による加工作業に適した方向とされる。
【０１０８】
以上のように、前記破断分割されたロッド部３４が、位置決め固定ピン１１０、第１ワーク支持部材７８及び第２ワーク支持部材１０４により第１マンドレル１１４に対して強固にロックされた状態で回動部６０ａによって所定角度回動されることにより、第１マンドレル１１４に設けられたガイド孔１０５が分割加工装置５０の外側を指向した状態にセットされることになる（図１２及び図１７参照）。つまり、前記ガイド孔１０５に対して工具１０３を容易に挿通可能な角度へと、ロッド部３４が回動されたことになる。
【０１０９】
続いて、図１７に示されるように、工具１０３の先端のドリル部１０３ａを第１マンドレル１１４に設けられたガイド孔１０５内を挿通させ、ロッド部３４の結合孔３６の内径側から外径側へと貫通させ、オイル孔４１を形成する（ステップＳ１０３）。
【０１１０】
従って、本実施の形態では、ロッド部３４を前記破断分割された状態のまま第１マンドレル１１４に対して確実に固定した状態で前記オイル孔４１の加工を行うことができる。また、この際、工具１０３は前記ガイド孔１０５により案内されつつロッド部３４へのオイル孔４１の穿孔加工を行うことができる。
【０１１１】
以上から、本実施の形態では、第１マンドレル１１４を含むワーク位置決め保持機構５２を、ロッド部３４へのオイル孔４１の加工のための位置決め用治具として用いることができる。すなわち、前記のように、コネクティングロッド３０の破断分割後に生じる残留応力によって、ロッド部３４に収縮や拡張が生じた場合であっても、該ロッド部３４が第１マンドレル１１４に確実に固定されたまま、オイル孔形成工程へと移行できる。このため、オイル孔４１の加工に際して、コネクティングロッド３０の個体毎に治具を用意する必要がなく、さらに、該個体毎に前記収縮等に応じた調整を行う必要もなく、つまり、第１マンドレル１１４を分割加工装置５０で製造される各コネクティングロッドのオイル孔加工に使用する共通の治具として利用することができる。
【０１１２】
この場合、第１マンドレル１１４を治具としてロッド部３４の結合孔３６の内径側から外径側へとオイル孔４１の加工を行うため、該加工後に図示しないクランクピンが摺動する結合孔３６の内壁部にバリが生じることもない。
【０１１３】
また、前記結合孔３６の外径側の外壁部はやや湾曲した鍛造肌であるため、該外壁部から内壁部に向かってオイル孔４１を加工する場合には、前記鍛造肌によりドリル部１０３ａの刃先がぶれてしまう懸念がある。ところが、本実施の形態では、前記のように内径側から外径側へと加工を行い且つ前記ガイド孔１０５でドリル部１０３ａを案内しているため、前記のようなドリル部１０３ａの穿孔方向のぶれを防止して高精度に加工を行うことができる。
【０１１４】
このように、本実施の形態によれば、前記のようなオイル孔加工機構５９を備え、第１マンドレル１１４を治具として用いることにより、コネクティングロッド３０のように破断分割後に生じる残留応力による収縮や拡張が生じる可能性がある、いわゆる破断分割型のコネクティングロッドであっても、ロッド部３４に対してオイル孔４１を高精度に形成することが可能となる。さらに、前記破断分割後に、ロッド部３４を固定したままオイル孔４１の加工を連続して遂行することができる。このため、該オイル孔４１の加工に伴ってロッド部３４の固定を解除し、別装置の治具へと移送して再度固定してからオイル孔の加工を行う必要がなくなり、製造工程の簡素化による生産効率の向上が可能となる。さらにまた、前記別装置への移送や再固定が不要となるため、該移動時等にロッド部３４の破断面を誤って破壊してしまうような不都合も回避することができる。
【０１１５】
このようにしてオイル孔４１の加工が終了すると、次に、回動機構部８５のモータ９７と、移動機構部８３のモータ８９とをそれぞれ駆動させ、基台６０の回動部６０ａ及び移動部６０ｂを初期位置へと復帰させる（ステップＳ１０４）。これにより、ロッド部３４へのオイル孔形成工程が終了することになる。
【０１１６】
なお、欠片の離脱が促進されたコネクティングロッド３０は、次工程における、例えば、金属製のブラシ、粘着テープ、吸引機又は加振機等によって前記破断面から確実に欠片を除去することができる。すなわち、金属製のブラシを用いる場合には、破断面に対してブラッシングを行う。また、粘着テープを用いる場合には、破断面に粘着テープを押し当てて貼着した後、前記粘着テープを破断面から引きはがすことにより欠片を粘着テープに付着させることができる。そして、吸引機を用いる場合には、吸引機を吸引作用下に破断面から欠片を剥離させることができる。このようにいずれの場合であっても、破断面から確実に欠片を除去することができる。
【０１１７】
そして、第１油圧シリンダ７２、第２油圧シリンダ１４６ａ、１４６ｂ、第２エアシリンダ９４、第３エアシリンダ１２６ａ、１２６ｂ、第４エアシリンダ１５２及びバックアップシリンダ１５３、１５５を、それぞれ駆動させることにより、第１〜第４ワーク支持部材７８、１０４、１３０ａ、１３０ｂ、１３４ａ、１３４ｂが略同時に初期位置に復帰する（ステップＳ１２）。
【０１１８】
このようにして破断分割され、オイル孔４１が形成されたコネクティングロッド３０のキャップ部３２とロッド部３４とをそれぞれ拘束する部材が初期位置に復帰してコネクティングロッド３０が開放された後、図示しない多軸ロボットのアームに装着された一組のチャック機構によってキャップ部３２とロッド部３４とをそれぞれ把持し、前記キャップ部３２とロッド部３４とが次工程に移送される。最後に、第５エアシリンダ１５４を駆動させて可動ステージ６４全体が変位し、該可動ステージ６４が初期位置に復帰する。
【０１１９】
ところで、本実施の形態では、前記オイル孔加工機構５９において、移動部６０ｂを進退移動させ、回動部６０ａを回動させるように説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１８の他の実施の形態に係る分割加工装置５１に示されるように構成してもよい。
【０１２０】
すなわち、分割加工装置５１では、回動部６０ａを変位部６０ｃとして、移動機構部８３と同様な図示しない移動機構部を設置し、前記変位部６０ｃを移動部６０ｂの進退方向（図１８の矢印Ｘ方向）と水平に直交する方向（図１８の矢印Ｙ方向）に変位可能である。これにより、第１マンドレル１１４のガイド孔１０５へと工具１０３を挿通させることが可能となり、オイル孔４１の高精度な形成が可能となる。
【０１２１】
このようにオイル孔加工機構（潤滑油供給孔加工機構）としては、第１マンドレル１１４に固定されたロッド部３４へと工具１０３を有効に当接させることができるように構成されていればよい。従って、前記回動部６０ａ（変位部６０ｃ）を固定として、前記移動部６０ｂを進退移動且つ回動（変位）可能に構成したり、前記移動部６０ｂを固定として、前記回動部６０ａ（変位部６０ｃ）を進退移動且つ回動（変位）可能に構成してもよい。
【０１２２】
次に、異なる内径を有する種々のコネクティングロッドの大端部を破断分割し、オイル孔（潤滑油供給孔）を形成する場合について説明する。
【０１２３】
この場合、図７に示されるように、取付ねじ１１１を緩めることにより固定ステージ６２側の第１連結ブロック１０７ａに連結された第１マンドレル１１４を凹部１０９ａから取り外すと共に、可動ステージ６４側の第２連結ブロック１０７ｂに連結された第２マンドレル１２０を凹部１０９ｂから取り外す。そして、図示しない他のコネクティングロッドの大端部の結合孔の内径に対応する外径を有する凸部を備えた他の図示しない第１マンドレル１１４及び第２マンドレル１２０をそれぞれ取付ねじ１１１を介して第１連結ブロック１０７ａ及び第２連結ブロック１０７ｂに固定する。
【０１２４】
このように、本実施の形態では、一対の楔部材１２２ａ、１２２ｂを交換することがなく、所望の外径を有する他の図示しない第１マンドレル１１４及び第２マンドレル１２０と交換することにより、破断分割及びオイル孔形成における作業効率及び汎用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】図１Ａは、本発明が適用されるコネクティングロッドの斜視図であり、図１Ｂは、前記コネクティングロッドがキャップ部とロッド部に破断分割された状態を示す斜視図であり、図１Ｃは、図１Ｂに示すコネクティングロッドの天地を反転させた斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る分割加工装置の一部分解斜視図である。
【図３】図２に示す分割加工装置の一部断面平面図である。
【図４】図３に示す分割加工装置の軸線方向に沿った一部縦断面図である。
【図５】図２に示す分割加工装置の一部断面拡大斜視図である。
【図６】図４に示す分割加工装置の部分拡大縦断面図である。
【図７】一対のマンドレルが取付ねじを介して着脱自在に設けられた状態を示す一部破断斜視図である。
【図８】図７に示すマンドレルのうち、ガイド孔が設けられた一方のマンドレルを示す一部破断分解斜視図である。
【図９】図６中の線ＩＸ−ＩＸにおける断面図である。
【図１０】コネクティングロッドがキャップ部とロッド部とに破断された状態を示す部分拡大斜視図である。
【図１１】コネクティングロッドがキャップ部とロッド部とに破断された状態を示す部分拡大斜視図である。
【図１２】図２に示す分割加工装置の移動部を移動させ、回動部を回動させた状態を示す一部破断平面図である。
【図１３】本実施の形態に係るコネクティングロッドの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】オイル孔形成工程の手順を示すフローチャートである。
【図１５】破断分割されたキャップ部の破断面とロッド部の破断面とが当接して押圧された状態を示す部分拡大斜視図である。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｃは、破断面から亀裂が進展して副亀裂が生じ、さらに前記副亀裂同士が伝播し合った結果、欠片として欠落するまでの過程をそれぞれ示す要部拡大正面図である。
【図１７】図２に示す分割加工装置を用い、コネクティングロッドのロッド部にオイル孔を加工している状態を示す一部破断平面図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態に係る分割加工装置において、移動部を移動させ、変位部を変位させた状態を示す一部破断平面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
３０…コネクティングロッド            ３２…キャップ部
３４…ロッド部                        ３８…大端部
４０…小端部                          ４１…オイル孔
５０、５１…分割加工装置              ５２…ワーク位置決め保持機構
５４…破断分割機構                    ５８…荷重機構
５９…オイル孔加工機構                ６０…基台
６０ａ…回動部                        ６０ｂ…移動部
６０ｃ…変位部                        ６２…固定ステージ
６４…可動ステージ                    ６９…基台支持体
６９ｅ…ガイド溝                      ８１…回転軸
８２ａ、８２ｂ、９５ａ、９５ｂ…ガイドバー
８３…移動機構部                      ８５…回動機構部
８７…ガイドピン                      ８９、９７…モータ
９１…ボールねじ                      ９３…ナット部材
９９、１０１…歯車体                  １０３…工具
１０３ａ…ドリル部                    １０５…ガイド孔
１１４、１２０…マンドレル            １２２ａ、１２２ｂ…楔部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008069931.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008069931.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2008069931.tif 000016
【図１５】
2008069931.tif 000017
【図１６】
2008069931.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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