(57)【要約】【課題】安価に製造することができるコンロッドアッセンブリを提供する。【解決手段】コンロッドアッセンブリ１１は、板状の分割コンロッド部品１３ａ〜１３ｄを複数積層して形成される積層コンロッド１２と、積層コンロッド１２の大端部１４および小端部１５に圧入される軌道輪２１ａ、２１ｂとを備える。ここで、軌道輪２１ａ、２１ｂの両縁部２３、２４等は、積層された分割コンロッド部品１３ａ〜１３ｄのうち、最も外側に配置される分割コンロッド部品１３ａ、１３ｄの幅面１９、２０とそれぞれ当接するよう、径方向外側に折り曲げられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の分割コンロッド部品を複数積層して形成される積層コンロッドと、
前記積層コンロッドの端部に圧入される軌道輪とを備えるコンロッドアッセンブリであって、
前記軌道輪の両縁部は、積層された前記分割コンロッド部品のうち、最も外側に配置される分割コンロッド部品の幅面とそれぞれ当接するよう、径方向外側に折り曲げられている、コンロッドアッセンブリ。
【請求項２】
前記軌道輪の内径面は、しごき加工された面である、請求項１に記載のコンロッドアッセンブリ。
【請求項３】
前記軌道輪は、プレス成形により製造される、請求項１または２に記載のコンロッドアッセンブリ。
【請求項４】
複数のころと、
前記複数のころを保持する保持器とを含む、請求項１〜３のいずれかに記載のコンロッドアッセンブリ。
【請求項５】
板状の分割コンロッド部品を複数積層して形成される積層コンロッドと、積層コンロッドの端部に圧入される軌道輪とを備えるコンロッドアッセンブリの製造方法であって、
径方向外側に折り曲げられた一方の縁部を有する軌道輪を、折り曲げられていない他方の縁部側から積層コンロッドの端部に進入させ、一方の縁部側の最も外側に配置される分割コンロッド部品の幅面と一方の縁部とが当接するまで圧入する圧入工程と、
圧入工程の後に、他方の縁部側の最も外側に配置される分割コンロッド部品の幅面と他方の縁部とが当接するまで、他方の縁部を径方向外側に折り曲げる折曲げ工程とを含む、コンロッドアッセンブリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンロッドアッセンブリおよびコンロッドアッセンブリの製造方法に関し、特に、積層コンロッドを含むコンロッドアッセンブリおよびこのような積層コンロッドを含むコンロッドアッセンブリの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汎用エンジンの構成部材として、大端部にクランク軸、小端部にピストンピンをそれぞれ連結し、ピストンの直線往復運動をクランク軸に伝達して回転運動に変換するコンロッドがある。コンロッドは、クランク軸を連結する開口部が設けられた大端部と、ピストンピンを連結する開口部が設けられた小端部と、大端部と小端部を連結するロッド部とを含む。
【０００３】
上記したコンロッドには、大端部、小端部およびロッド部をそれぞれ有する板状の分割コンロッド部品を、複数積層して形成されるコンロッドがある。このような積層コンロッドは、たとえば、特開２００４−３２４７６０号公報（特許文献１）や特開２００５−１４１６２号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００４】
図７は、上記した積層コンロッドの一例を示す断面図である。図８は、図７に示す積層コンロッドを、図７中の矢印Ｘの方向からみた図である。図７および図８を参照して、積層コンロッド１０１は、４つの分割コンロッド部品１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを厚み方向に積層することにより形成される。積層コンロッド１０１を構成する分割コンロッド部品１０２ａは、大端部１０３ａ、小端部１０４ａおよびロッド部１０５ａを有し、各分割コンロッド部品１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、同じ構成である。積層コンロッド１０１は、開口部１０６が設けられた大端部１０３により、クランク軸（図示せず）を連結し、回動可能に支持する。また、開口部１０７が設けられた小端部１０４により、ピストンピン（図示せず）を連結し、回動可能に支持する。このような積層コンロッド１０１は、各々の分割コンロッド部品１０２ａ等をプレス成形等により容易に製造することができるため、一体型の鍛造品や旋削品よりも、安価に製造することができる。
【０００５】
一体型の鍛造品や旋削品と同様に、このような積層コンロッド１０１の開口部１０６、１０７の内径面は、面粗度が悪い。したがって、内径面を研摩せずに、そのまま滑り軸受等の転走面とすることができない。すなわち、保持器付き針状ころ等を、そのまま大端部１０３等に組み込んでクランク軸等を支持することはできない。
【０００６】
このような場合、たとえば、シェル外輪を含むシェル型ころ軸受を大端部１０３等に圧入して組み込むことにより、容易にクランク軸等を回動可能に支持することができる。
【０００７】
図９は、上記した図７および図８に示す積層コンロッド１０１とシェル型ころ軸受を含むコンロッドアッセンブリの断面図である。図１０は、図９に示すコンロッドアッセンブリを、図９中の矢印Ｘの方向からみた図である。図９および図１０を参照して、コンロッドアッセンブリ１１１は、上記した積層コンロッド１０１と、２つのシェル型ころ軸受１１２ａ、１１２ｂとを備える。大端部１０３側に圧入されたシェル型ころ軸受１１２ａは、内径面に転走面を有するシェル外輪１１３と、複数のころ１１４と、複数のころ１１４を保持する保持器１１５とを含み、クランク軸（図示せず）を回動可能に支持する。小端部１０４側に圧入されたシェル型ころ軸受１１２ｂの構成は、シェル型ころ軸受１１２ａの構成と同じであり、ピストンピン（図示せず）を回動可能に支持する。このような構成によれば、大端部１０３等の内径面を研摩せずに、クランク軸等を回動可能に支持することができる。
【特許文献１】特開２００４−３２４７６０号公報（段落番号００１７等、図１等）
【特許文献２】特開２００５−１４１６２号公報（段落番号００２０〜００２３、図５等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
コンロッドアッセンブリ１１１に備えられる積層コンロッド１０１においては、複数の分割コンロッド部品１０２ａ等を、厚み方向に積層して固定し、一体化する必要がある。ここで、分割コンロッド部品１０２ａ等を固定するに際し、特許文献１に開示された技術では、積層された分割コンロッド部品１０２ａ等を、それぞれかしめ固定することにより一体化している。また、特許文献２に開示された技術では、分割コンロッド部品１０２ａ等に噛み合い部を設け、互いの噛み合い部を噛み合わせることにより、分割コンロッド部品１０２ａ等を固定して、一体化している。
【０００９】
このように、分割コンロッド部品１０２ａ等を固定して一体化するに際し、分割コンロッド部品１０２ａ等をかしめ固定したり、噛み合い部を設けて噛み合わせたりすると、積層コンロッドの製造工数、引いては、コンロッドアッセンブリの製造工数が増加し、コストアップの要因となる。
【００１０】
この発明の目的は、安価に製造することができるコンロッドアッセンブリを提供することである。
【００１１】
この発明の他の目的は、安価に製造することができるコンロッドアッセンブリの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係るコンロッドアッセンブリは、板状の分割コンロッド部品を複数積層して形成される積層コンロッドと、積層コンロッドの端部に圧入される軌道輪とを備える。ここで、軌道輪の両縁部は、積層された分割コンロッド部品のうち、最も外側に配置される分割コンロッド部品の幅面とそれぞれ当接するよう、径方向外側に折り曲げられている。
【００１３】
このように構成することにより、積層コンロッドの端部に圧入された軌道輪の両縁部によって、積層された各分割コンロッド部品が固定され、一体化される。そうすると、各分割コンロッド部品を固定するためのかしめ工程や、分割コンロッド部品に噛み合い部を設ける工程等を省略することができるため、製造工程を簡略化することができる。また、積層コンロッドの端部に軌道輪が圧入されているため、そのまま滑り軸受等の転走面とすることができる。そうすると、積層コンロッドの端部の内径面を研摩する必要はなくなり、研摩工程を短縮することができる。その結果、コンロッドアッセンブリを安価に製造することができる。
【００１４】
好ましくは、軌道輪の内径面は、しごき加工された面である。軌道輪の内径面をしごき加工された面とすることにより、内径面の面粗度が良好となる。そうすると、軌道輪の内径面をそのまま滑り軸受等の転走面としたとき、円滑に転走することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、軌道輪は、プレス成形により製造される。こうすることにより、軌道輪を安価に製造することができ、コンロッドアッセンブリをさらに安価に製造することができる。
【００１６】
さらに好ましくは、複数のころと、複数のころを保持する保持器とを含む。こうすることにより、軌道輪の転走面にころを転走させることができるため、積層コンロッドの大端部に連結されるクランク軸等を、転がり軸受によって支持することができる。
【００１７】
この発明の他の局面においては、コンロッドアッセンブリの製造方法は、板状の分割コンロッド部品を複数積層して形成される積層コンロッドと、積層コンロッドの端部に圧入される軌道輪とを備えるコンロッドアッセンブリの製造方法である。ここで、コンロッドアッセンブリの製造方法は、径方向外側に折り曲げられた一方の縁部を有する軌道輪を、折り曲げられていない他方の縁部側から積層コンロッドの端部に進入させ、一方の縁部側の最も外側に配置される分割コンロッド部品の幅面と一方の縁部とが当接するまで圧入する圧入工程と、圧入工程の後に、他方の縁部側の最も外側に配置される分割コンロッド部品の幅面と他方の縁部とが当接するまで、他方の縁部を径方向外側に折り曲げる折曲げ工程とを含む。
【００１８】
このような製造方法によれば、積層コンロッドの端部に圧入され、その両縁部が径方向外側に折り曲げられた軌道輪により、積層された分割コンロッド部品の積層方向の移動を規制して確実に固定し、一体化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、積層コンロッドの端部に圧入された軌道輪の両縁部によって、積層された各分割コンロッド部品が固定され、一体化される。そうすると、各分割コンロッド部品を固定するためのかしめ工程や、分割コンロッド部品に噛み合い部を設ける工程等を省略することができるため、製造工程を簡略化することができる。また、積層コンロッドの端部に軌道輪が圧入されているため、そのまま滑り軸受等の転走面とすることができる。そうすると、積層コンロッドの端部の内径面を研摩する必要はなくなり、研摩工程を短縮することができる。その結果、コンロッドアッセンブリを安価に製造することができる。
【００２０】
また、このような製造方法によれば、積層コンロッドの端部に圧入され、その両縁部が径方向外側に折り曲げられた軌道輪により、積層された分割コンロッド部品の積層方向の移動を規制して確実に固定し、一体化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、この発明の一実施形態に係るコンロッドアッセンブリについて説明する。図１は、この発明の一実施形態に係るコンロッドアッセンブリを示す断面図である。図２は、図１に示すコンロッドアッセンブリを、図１中の矢印Ａの方向からみた図である。
【００２２】
図１および図２を参照して、コンロッドアッセンブリ１１は、積層コンロッド１２と、２つの軌道輪２１ａ、２１ｂとを備える。積層コンロッド１２は、大端部１４と小端部１５とロッド部１６とを有する。大端部１４には、開口部１７が設けられ、クランク軸（図示せず）が連結される。小端部１５には、開口部１８が設けられ、ピストンピン（図示せず）が連結される。ロッド部１６は、大端部１４と小端部１５とを連結する。
【００２３】
積層コンロッド１２は、４つの板状の分割コンロッド部品１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを厚み方向に積層することにより形成される。分割コンロッド部品１３ａは、大端部１４ａと小端部１５ａとロッド部１６ａとを有する。各分割コンロッド部品１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、その構成が同じであるため、説明を省略する。なお、分割コンロッド部品１３ａ等の厚みや要求される積層コンロッド１２の厚み等により、積層コンロッド１２を形成する分割コンロッド部品１３ａの枚数等は異なる。
【００２４】
積層コンロッド１２の双方の端部、すなわち、大端部１４および小端部１５には、軌道輪２１ａ、２１ｂが圧入される。軌道輪２１ａの両縁部２３、２４は、径方向外側に折り曲げられている。軌道輪２１ａの両縁部２３、２４のうち、一方の縁部２３は、積層された各分割コンロッド部品１３ａ〜１３ｄのうち、縁部２３側であって、最も外側に配置される分割コンロッド部品１３ａの幅面１９と当接している。また、他方の縁部２４は、積層された各分割コンロッド部品１３ａ〜１３ｄのうち、縁部２４側であって、最も外側に配置される分割コンロッド部品１３ｄの幅面２０と当接している。
【００２５】
軌道輪２１ａの内径面２２は、しごき加工された面である。しごき加工は、たとえば、しごき腕を有する雄型のしごき冶具と、しごき溝を有する雌型のしごき冶具とを用い、雌型のしごき冶具上に軌道輪２１ａをセットし、垂直な方向に雄型のしごき冶具を押し進めて、内径面２２をしごくことにより、行われる。しごき加工された面である内径面２２の面粗度は、シェル型ころ軸受に含まれるシェル外輪の内径面よりも、良好である。
【００２６】
なお、軌道輪２１ａ、２１ｂは、その大きさや寸法等は異なるものの、その構成は同じであるため、軌道輪２１ｂについては、その説明を省略する。
【００２７】
次に、図１および図２に示すコンロッドアッセンブリ１１の製造方法について説明する。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、コンロッドアッセンブリ１１の製造方法のうち、代表的な工程を示すフローチャートである。図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、コンロッドアッセンブリ１１の製造方法のうち、代表的な工程を示す図である。
【００２８】
図１、図２、図３（Ａ）〜（Ｃ）および図４（Ａ）〜図４（Ｄ）を参照して、まず、一方の縁部２３のみ径方向外側に折り曲げられ、あらかじめ熱処理が施された軌道輪２１ａを用意する。なお、軌道輪２１ａのうち、折り曲げられていない他方の縁部２４は、焼き鈍しされている。また、他方の縁部２４は、後の工程において折り曲げやすいように、その肉厚が薄く構成されている。なお、軌道輪２１ａの内径面２２は、上記したように、しごき加工された面である。
【００２９】
次に、上記した４つの分割コンロッド部品１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを積層して積層コンロッド１２を形成し（図３（Ａ））、形成された積層コンロッド１２の大端部１４側の開口部１７に、軌道輪２１ａを圧入する（図４（Ａ））。ここでは、折り曲げられていない他方の縁部２４側から軌道輪２１ａを進入させ、図４（Ａ）中の矢印Ａの方向に、圧入していく。
【００３０】
その後、折り曲げられた一方の縁部２３と、積層された分割コンロッド部品１３ａ〜１３ｄのうち、一方の縁部２３側であって、最も外側に配置される分割コンロッド部品１３ａの幅面１９と一方の縁部２３とが当接するまで、軌道輪２１ａを圧入する（図３（Ｂ）、図４（Ｂ））。
【００３１】
軌道輪２１ａを圧入後、他方の縁部２４を、プレス等によって径方向外側に折り曲げる（図３（Ｃ）、図４（Ｃ））。他方の縁部２４の折り曲げについては、他方の縁部２４側であって、最も外側に配置される分割コンロッド部品１３ｄの幅面２０と他方の縁部２４とが当接するまで、他方の縁部２４を折り曲げる（図４（Ｄ））。
【００３２】
次に、積層コンロッド１２の小端部１５に圧入される軌道輪２１ｂについても同様に、上記した圧入工程および折曲げ工程を行う。このようにして、コンロッドアッセンブリ１１を製造する。
【００３３】
このようなコンロッドアッセンブリ１１は、大端部１４および小端部１５に圧入された軌道輪２１ａ、２１ｂの両縁部２３、２４等によって、積層された分割コンロッド部品１３ａ〜１３ｄの積層方向の移動を規制するよう固定され、一体化される。そうすると、分割コンロッド部品１３ａ等を固定するためのかしめ工程や、分割コンロッド部品１３ａ等に噛み合いを設ける工程等を省略することができ、製造工程を簡略化することができる。また、大端部１４および小端部１５に軌道輪２１ａ、２１ｂが圧入されているため、積層コンロッド１２の大端部１４および小端部１５の内径面２２等を研摩する必要はなくなり、研摩工程を省略することができる。その結果、コンロッドアッセンブリ１１を安価に製造することができる。
【００３４】
この場合、大端部１４および小端部１５に圧入された軌道輪２１ａ、２１ｂについても、両縁部２３、２４等が分割コンロッド部品１３ａ、１３ｄの幅面１９、２０と当接するよう、径方向外側に折り曲げられているため、積層コンロッド１２と一体となって固定される。したがって、軌道輪２１ａ、２１ｂの積層コンロッド１２への固定についても、積層方向の移動が規制されるため、確実となる。
【００３５】
また、軌道輪２１ａ等の内径面２２は、しごき加工された面であるため、面粗度が良好である。そうすると、内径面２２をそのまま滑り軸受等の転走面としたときに、滑り軸受等は、円滑に転走することができる。特に、希薄潤滑条件下においても、転走させることができるため、このようなコンロッドアッセンブリ１１は、希薄潤滑条件下において使用されるエンジンに適用される。
【００３６】
なお、上記した軌道輪２１ａ等、すなわち、端部への圧入前において一方の縁部２３側のみ径方向外側に折り曲げられた軌道輪２１ａ等は、鋼板プレス成形により、製造することができる。たとえば、軌道輪２１ａの素材である平板状の鋼板を、プレス成形により深絞り加工してカップ状に成型した後、カップの上部側を径方向外側に折り曲げられた縁部を有するように打ち抜き、カップの底部分は、内径面と真直ぐ連なるように切断する。このような方法で得られた軌道輪２１ａ等は、安価に製造することができる。
【００３７】
なお、上記した軌道輪２１ａ、２１ｂに保持器付きころ軸受を組み込んでもよい。図５は、この場合におけるコンロッドアッセンブリを示す断面図である。図６は、図５に示すコンロッドアッセンブリを、図５中の矢印Ａの方向からみたコンロッドアッセンブリの大端部を示す図である。図５および図６を参照して、コンロッドアッセンブリ３１は、４つの分割コンロッド部品３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄから形成される積層コンロッド３２と、２つの軌道輪４１ａ、４１ｂと、２つの保持器付きころ軸受４５ａ、４５ｂとを備える。大端部３４側に圧入された軌道輪４１ａおよび小端部３５側に圧入された軌道輪４１ｂは、上記したように、両縁部４３、４４等が、径方向外側に折り曲げられている。
【００３８】
保持器付きころ軸受４５ａは、複数のころ４６と、複数のころ４６を保持する保持器４７とを含む。保持器付きころ軸受４５ａは、軌道輪４１ａに組み込まれ、ころ４６は、軌道輪４１ａの内径面４２を転走する。保持器付きころ軸受４５ａと同じ構成の保持器付きころ軸受４５ｂは、軌道輪４１ｂに組み込まれる。
【００３９】
このように構成することによって、大端部３４に連結されるクランク軸（図示せず）を、保持器付きころ軸受４５ａによって支持し、小端部３５に連結されるピストンピン（図示せず）を、保持器付きころ軸受４５ｂによって支持することができる。
【００４０】
なお、上記の実施の形態においては、積層コンロッド１２の双方の端部、すなわち、大端部１４および小端部１５に、それぞれ軌道輪２１ａ、２１ｂを圧入することにしたが、これに限らず、一方の端部、すなわち、大端部１４または小端部１５にのみ、軌道輪２１ａ等を圧入することにしてもよい。こうすることによっても、分割コンロッド部品１３ａ等を積層方向に固定し、一体化することができる。
【００４１】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明に係るコンロッドアッセンブリおよびコンロッドアッセンブリの製造方法は、製造工程を簡略化することができるため、安価な生産性が要求されるコンロッドアッセンブリおよびこのようなコンロッドアッセンブリを製造する際に、有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の一実施形態に係るコンロッドアッセンブリの断面図である。
【図２】図１に示すコンロッドアッセンブリを、図１中の矢印Ａの方向からみた図である。
【図３】この発明の一実施形態に係るコンロッドアッセンブリの製造工程のうち、代表的な工程を示すフローチャートである。
【図４】大端部に軌道輪を圧入して他方の縁部を折り曲げる工程を示す図であり、（Ａ）圧入前の状態、（Ｂ）圧入後の状態、（Ｃ）折曲げ開始の状態、（Ｄ）折曲げ終了の状態を示す。
【図５】この発明の他の実施形態に係るコンロッドアッセンブリを示す断面図である。
【図６】図５に示すコンロッドアッセンブリの大端部を、図５中の矢印Ａの方向からみた図である。
【図７】従来におけるコンロッドアッセンブリに含まれる積層コンロッドを示す断面図である。
【図８】図７に示す積層コンロッドを、図７中の矢印Ｘの方向からみた図である。
【図９】従来における大小端部にシェル型ころ軸受が圧入されたコンロッドアッセンブリを示す断面図である。
【図１０】図９に示すコンロッドアッセンブリを、図９中の矢印Ｘの方向からみた図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１，３１  コンロッドアッセンブリ、１２，３２  積層コンロッド、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ  分割コンロッド部品、１４，１４ａ，３４  大端部、１５，１５ａ，３５  小端部、１６，１６ａ  ロッド部、１７，１８  開口部、１９，２０  幅面、２１ａ，２１ｂ，４１ａ，４１ｂ  軌道輪、２２，４２  内径面、２３，２４，４３，４４  縁部、４５ａ，４５ｂ  保持器付きころ軸受、４６  ころ、４７  保持器。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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