DE112017001636T5 - Pleuelstange, Pleuelstangenmodul und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Pleuelstange, Pleuelstangenmodul und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE112017001636T5
DE112017001636T5 DE112017001636.3T DE112017001636T DE112017001636T5 DE 112017001636 T5 DE112017001636 T5 DE 112017001636T5 DE 112017001636 T DE112017001636 T DE 112017001636T DE 112017001636 T5 DE112017001636 T5 DE 112017001636T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connecting rod
annular
shaft portion
end section
inner peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112017001636.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiro MATSUZUKI
Tomonori Yamashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority claimed from PCT/JP2017/013366 external-priority patent/WO2017170913A1/ja
Publication of DE112017001636T5 publication Critical patent/DE112017001636T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B22F5/106Tube or ring forms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/02Constructions of connecting-rods with constant length
    • F16C7/023Constructions of connecting-rods with constant length for piston engines, pumps or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00Shaping
    • F16C2220/20Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/22Internal combustion engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Ein Pleuel (10), der aus Sintermetall hergestellt ist, beinhaltet ein Paar von ringförmigen Abschnitten (großer Endabschnitt (11) und kleiner Endabschnitt (12)) und einen Schaftabschnitt (13), der dafür ausgelegt ist, das Paar von ringförmigen Abschnitten miteinander zu verbinden. Erhöhungsabschnitte (11a1 und 12a1), die zur Seite des Schaftabschnitts (13) hin zurückspringen, sind in Umkreisbereichen (W1 und W2) an Verbindungsabschnitten zwischen dem großen Endabschnitt (11) und dem kleinen Endabschnitt (12) und dem Schaftabschnitt (13) in inneren Umfangsflächen (11a und 12a) des großen Endabschnitts (11) und des kleinen Endabschnitts (12) gebildet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pleuelstange (im Folgenden als „Pleuel“ bezeichnet), die dafür ausgelegt ist, eine Kurbelwelle und einen Kolben eines Motors miteinander zu verbinden, ein Pleuelmodul, das durch Pressverbinden von Lagerlaufringen mit dem Pleuel erhalten wird, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Stand der Technik
  • Ein Pleuel beinhaltet auf einstückige Weise einen großen Endabschnitt, der mit einer Kurbelwelle verbunden werden soll, einen kleinen Endabschnitt, der mit einem Kolben verbunden werden soll, und einen Schaftabschnitt, der dafür ausgelegt ist, den großen Endabschnitt und den kleinen Endabschnitt miteinander zu verbinden. Was einen solchen Pleuel betrifft, so ist ein Pleuel aus Sintermetall bekannt (siehe zum Beispiel die Patentliteraturstelle 1).
  • Liste der zitierten Dokumente
  • Patentliteratur
  • [PTL 1] JP 2007-284769 A
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Ringförmige Abschnitte (der große Endabschnitt und der kleine Endabschnitt) des Pleuels sind unter Zwischenstellung von Lagern (zum Beispiel Nadelwälzlagern) mit der Kurbelwelle bzw. dem Kolben verbunden. In diesem Fall können Lagerlaufringe (Außenringe) mit den ringförmigen Abschnitten des Pleuels pressverbunden werden, um diese Komponenten zu modularisieren. Beispielsweise werden Außenringe 121 und 122 mit jeweils eine zylindrische Oberflächenform aufweisenden inneren Umfangsflächen 111a und 112a von ringförmigen Abschnitten 111 und 112 eines in 9A dargestellten Pleuels 110 pressverbunden, um ein in 9B dargestelltes Pleuelmodul zu bilden.
  • Wenn der oben beschriebene Pleuel 110 aus Sintermetall gebildet ist, wird der Pleuel 110 im Allgemeinen wie folgt hergestellt: durch einen Schritt des Erhaltens eines Presskörpers, bei dem Rohmaterialpulver einem Pressformen unterzogen wird, einen Schritt des Erhaltens eines Sinterkörpers, bei dem der Presskörper einer Sinterung unterzogen wird, und einen Kalibrierschritt, bei dem die Abmessungsgenauigkeit eingestellt wird, indem der Sinterkörper nochmals gepresst wird. Beim Kalibrierschritt werden Kernstücke, die jeweils einen Querschnitt in Form eines vollkommenen Kreises aufweisen, mit den Innenumfängen von ringförmigen Abschnitten (großer Endabschnitt und kleiner Endabschnitt) des Sinterkörpers pressverbunden, sodass die inneren Umfangsflächen der ringförmigen Abschnitte 111 und 112 jeweils in die Form eines vollkommenen Kreises gebracht werden. Bei den ringförmigen Abschnitten 111 und 112 weisen jedoch Umkreisbereiche W1 und W2 an Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 113 eine höhere Steifigkeit als andere Umkreisbereiche auf. Daher weisen die inneren Umfangsflächen der ringförmigen Abschnitte 111 und 112 jeweils nicht die Form eines vollkommenen Kreises auf, selbst wenn eine Kalibrierung durchgeführt wird. Namentlich befindet sich, wie dies in 9A dargestellt ist, der Pleuel 110 nach dem Kalibrieren in einem Zustand, in dem an den inneren Umfangsflächen 111a und 112a der ringförmigen Abschnitte 111 und 112 die Umkreisbereiche W1 und W2 an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 113 zu einer radial inneren Seite in Bezug auf imaginäre zylindrische Oberflächen (durch die strich-doppelpunktierte Linie angezeigt) vorragen, die durch eine Verlängerung der anderen Umkreisbereiche erzielt werden.
  • Wenn die Außenringe 121 und 122 mit den ringförmigen Abschnitten 111 und 112 des Pleuels 110 pressverbunden werden, werden darüber hinaus die Außenringe 121 und 122 geringfügig radial geschrumpft. Wie vorstehend beschrieben, weisen bei den ringförmigen Abschnitten 111 und 112 des Pleuels 110 die Umkreisbereiche W1 und W2 an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 113 eine höhere Steifigkeit als die anderen Umkreisbereiche auf. Daher sind bei den Außenringen 121 und 122 die Ausmaße der radialen Schrumpfung in den vorstehend erwähnten Umkreisbereichen W1 und W2 größer als in den anderen Umkreisbereichen.
  • Aufgrund von Einflüssen im Zusammenhang mit der Verformung der ringförmigen Abschnitte 111 und 112 des Pleuels 110 durch das Kalibrieren und der Verformung der Außenringe 121 und 122 durch das oben beschriebene Pressverbinden der Außenringe 121 und 122 mit den ringförmigen Abschnitten 111 und 112 ist in einer Anordnung, die den Pleuel 110 und die Außenringe 121 und 122 beinhaltet (Pleuelmodul), die Kreisförmigkeit von jeder der inneren Umfangsflächen (Laufflächen) der Außenringe 121 und 122 beeinträchtigt. Wie in 9B dargestellt, sind namentlich bei den inneren Umfangsflächen der Außenringe 121 und 122 die Ausmaße der radialen Schrumpfung in den Umkreisbereichen W1 und W2 an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 113 größer als in den anderen Umkreisbereichen. Auf diese Weise ragen die Umkreisbereiche W1 und W2 zur radial inneren Seite in Bezug auf die imaginären zylindrischen Oberflächen (durch die strich-doppelpunktierte Linie angezeigt) vor, die durch eine Verlängerung der anderen Umkreisbereiche erzielt werden.
  • Wenn zum Beispiel die Dicke der Lagerlaufringe erhöht wird, um die Steifigkeit zu erhöhen, werden die Lagerlaufringe mit geringerer Wahrscheinlichkeit verformt, wodurch die Beeinträchtigung der Kreisförmigkeit von jedem der Lagerlaufringe verhindert werden kann. Wenn hingegen die Dicke der Lagerlaufringe erhöht wird, steigen die Kosten und das Gewicht, und darüber hinaus wird die Form von anderen Elementen beeinflusst. Auf diese Weise wird die Konstruktionsarbeit erschwert.
  • Angesichts der vorstehend erwähnten Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Kreisförmigkeit von jeder der inneren Umfangsflächen von Lagerlaufringen, die mit den ringförmigen Abschnitten eines Pleuels pressverbunden werden sollen, zu verbessern, ohne die Dicke der Lagerlaufringe zu erhöhen.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Pleuels geschaffen, umfassend: Bilden eines Presskörpers, der ein Paar von ringförmigen Abschnitten und einen Schaftabschnitt umfasst, der dafür ausgelegt ist, das Paar von ringförmigen Abschnitten miteinander zu verbinden; Sintern des Presskörpers, um einen Sinterkörper zu erhalten; und Kalibrieren des Sinterkörpers, wobei der Pressschritt ferner das Bilden eines zur Schaftabschnittseite hin zurückspringenden Erhöhungsabschnitts in einem Umkreisbereich an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ringförmigen Abschnitt und dem Schaftabschnitt in einer inneren Umfangsfläche von wenigstens einem der ringförmigen Abschnitte des Presskörpers umfasst.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden bei der vorliegenden Erfindung durch das Kalibrieren in den inneren Umfangsflächen der ringförmigen Abschnitte des Sinterkörpers in den Umkreisbereichen die Erhöhungsabschnitte gebildet, die zur radial inneren Seite hin vorragen. Auf diese Weise kann eine Situation verhindert werden, in der diese Umkreisbereiche in Bezug auf die anderen Umkreisbereiche zur radial inneren Seite hin vorragen. Dadurch kann die Kreisförmigkeit von jedem der Lagerlaufringe, die mit den ringförmigen Abschnitten des Pleuels pressverbunden werden sollen, verbessert werden. Bei den Komponenten, die mit den ringförmigen Abschnitten des Pleuels pressverbunden werden sollen, kann es sich um die Lagerlaufringe allein oder um Lagerkomponenten handeln, welche die Lagerlaufringe umfassen. Beispielsweise können Nadelwälzlager, welche die Lagerlaufringe umfassen, mit den ringförmigen Abschnitten des Pleuels pressverbunden werden.
  • Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, wird darüber hinaus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein aus Sintermetall hergestellter Pleuel geschaffen, umfassend: ein Paar von ringförmigen Abschnitten; und einen Schaftabschnitt, der dafür ausgelegt ist, das Paar von ringförmigen Abschnitten miteinander zu verbinden, wobei in einer inneren Umfangsfläche von wenigstens einem der ringförmigen Abschnitte ein zur Schaftabschnittseite hin zurückspringender Erhöhungsabschnitt in einem Umkreisbereich an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ringförmigen Abschnitt und dem Schaftabschnitt gebildet ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden bei der vorliegenden Erfindung in den inneren Umfangsflächen der ringförmigen Abschnitte des Pleuels die Erhöhungsabschnitte in den Umkreisbereichen gebildet, in denen die Ausmaße der radialen Schrumpfung der Lagerlaufringe, die mit den ringförmigen Abschnitten pressverbunden werden sollen, größer sind. Wenn die Lagerlaufringe mit den ringförmigen Abschnitten pressverbunden werden, werden die Pressverbindungsspannen für die ringförmigen Abschnitte und die Lagerlaufringe in den Umkreisbereichen, in denen die Erhöhungsabschnitte gebildet sind, reduziert, wodurch eine radiale Schrumpfung der Lagerlaufringe in den Umkreisbereichen verhindert werden kann. Dadurch können die Lagerlaufringe radial über den gesamten Umkreis gleichmäßig geschrumpft werden. Auf diese Weise kann die Kreisförmigkeit von jeder der inneren Umfangsflächen der Lagerlaufringe verbessert werden.
  • Wenn Ausmaße des Zurückspringens der Erhöhungsabschnitte in den inneren Umfangsflächen der ringförmigen Abschnitte übermäßig groß oder klein sind, können die Ausmaße der Verformung der Lagerlaufringe nicht vereinheitlicht werden. Daher wird bevorzugt, dass die Ausmaße des Zurückspringens der Erhöhungsabschnitte in den inneren Umfangsflächen der ringförmigen Abschnitte jeweils innerhalb eines vorbestimmten Bereichs festgelegt werden. Namentlich wird zum Beispiel in den inneren Umfangsflächen der ringförmigen Abschnitte, in denen die Erhöhungsabschnitte gebildet sind, eine Differenz zwischen einem Durchmesser in einer Erstreckungsrichtung des Schaftabschnitts und einem Durchmesser in einer Richtung im rechten Winkel zur Erstreckungsrichtung vorzugsweise auf 5 µm oder mehr und 30 µm oder weniger, stärker bevorzugt 10 µm oder mehr und 25 µm oder weniger eingestellt.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Pleuel kann in der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts, die den Erhöhungsabschnitt aufweist, eine zylindrische Oberfläche in einem Umkreisbereich mit Ausnahme des Erhöhungsabschnitts gebildet werden. In diesem Fall springt der Erhöhungsabschnitt in Bezug auf eine imaginäre zylindrische Oberfläche, die durch eine Verlängerung der zylindrische Oberfläche erhalten wird, zur Schaftabschnittseite hin zurück. Um Pressverbindungsbereiche in Bezug auf die Lagerlaufringe sicherzustellen, wird bevorzugt, dass die zylindrische Oberflächen in Umkreisbereichen gebildet werden, die jeweils einen Winkel von mehr als 180° aufweisen, wobei die Mitten der zylindrischen Oberflächen als Bezugspunkte dienen (vorzugsweise in Umkreisbereichen, die jeweils einen Winkel von mehr als 210° aufweisen, stärker bevorzugt in Umkreisbereichen, die jeweils einen Winkel von mehr als 240° aufweisen). Um die Beeinträchtigung der Kreisförmigkeit aufgrund der Bildung der Erhöhungsabschnitte ausreichend zu unterdrücken, wird darüber hinaus bevorzugt, dass die zylindrischen Oberflächen in Umkreisbereichen gebildet werden, die jeweils einen Winkel von weniger als 330° aufweisen, wobei die Mitten der zylindrischen Oberflächen als Bezugspunkte dienen (vorzugsweise in Umkreisbereichen, die jeweils einen Winkel von weniger als 300° aufweisen, stärker bevorzugt in Umkreisbereichen, die jeweils einen Winkel von weniger als 270° aufweisen).
  • Aus der vorstehenden Beschreibung wird ersichtlich, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Pleuelmodul geschaffen werden kann, umfassend: einen Pleuel, der aus Sintermetall hergestellt ist und ein Paar von ringförmigen Abschnitten und einen Schaftabschnitt umfasst, der dafür ausgelegt ist, das Paar von ringförmigen Abschnitten miteinander zu verbinden; und einen Lagerlaufring, der mit einer inneren Umfangsfläche von wenigstens einem der ringförmigen Abschnitte des Pleuels pressverbunden ist, wobei eine Pressverbindungsspanne für den ringförmigen Abschnitt und den Lagerlaufring in einem Umkreisbereich an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ringförmigen Abschnitt und dem Schaftabschnitt kleiner ist als eine Pressverbindungsspanne für den ringförmigen Abschnitt und den Lagerlaufring in einem Umkreisbereich mit Ausnahme des Verbindungsabschnitts. Wie vorstehend beschrieben, werden die Pressverbindungsspannen für die ringförmigen Abschnitte des Pleuels und die Lagerlaufringe derart eingestellt, dass sie in Umkreisrichtung voneinander verschieden sind. Auf diese Weise können die Lagerlaufringe radial gleichmäßig geschrumpft werden, wodurch die Kreisförmigkeit von jeder der inneren Umfangsflächen der Lagerlaufringe verbessert werden kann.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Wie oben beschrieben, wird der Pleuel (Presskörper) in eine Form gebracht, wobei die Verformung aufgrund des Kalibrierens und Pressverbindens der Lagerlaufringe berücksichtigt wird, wodurch die Kreisförmigkeit von jedem der Lagerlaufringe, die mit den ringförmigen Abschnitten des Pleuels pressverbunden werden sollen, verbessert werden kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Draufsicht eines Pleuelmoduls, umfassend einen Pleuel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 1.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines Pressschritts (Zustand, in dem Rohmaterialpulver geladen wird).
    • 4 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung des Pressschritts (Zustand, indem das Verdichten abgeschlossen ist) .
    • 5A ist eine Draufsicht eines Presskörpers.
    • 5B ist eine Draufsicht eines Sinterkörpers.
    • 5C ist eine Draufsicht des Sinterkörpers (Pleuels) nach dem Kalibrieren.
    • 6 ist eine vergrößerte Draufsicht eines großen Endabschnitts und eines kleinen Endabschnitts des Presskörpers von 5A.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines Kalibrierschritts (Zustand vor dem Formen).
    • 8 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung des Kalibrierschritts (Zustand nach dem Formen).
    • 9A ist eine Draufsicht eines Pleuels der verwandten Technik.
    • 9B ist eine Draufsicht eines Pleuelmoduls, das durch Pressverbinden von Lagerlaufringen mit dem inneren Umfang von ringförmigen Abschnitten des Pleuels von 9A erhalten wird.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Ein Pleuelmodul 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einem Motor eingebaut. Beispielsweise ist das Pleuelmodul 1 in einen kleinen Motor (Allzweckmotor) eingebaut, der in einem Rasenmäher oder einem Gebläse vorgesehen ist und der eine Abgasmenge von 100 cc oder weniger (insbesondere eine Abgasmenge von 50 cc oder weniger) aufweist. Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst das Pleuelmodul 1 einen Pleuel 10 und Außenringe 21 und 22, die wenigstens als Lagerlaufringe dienen. Das Pleuelmodul 1 kann den Pleuel 10 und Nadelwälzlager umfassen, welche die Außenringe 21 und 22 umfassen, die als Lagerlaufringe dienen.
  • Der Pleuel 10 umfasst einen großen Endabschnitt 11 und einen kleinen Endabschnitt 12, die als ringförmige Abschnitte dienen, und einen Schaftabschnitt 13, der dafür ausgelegt ist, den großen Endabschnitt 11 und den kleinen Endabschnitt 12 miteinander zu verbinden. Der große Endabschnitt 11 und der kleine Endabschnitt 12 weisen jeweils eine ringförmige Form auf, die über den gesamten Umkreis durchgehend ist. Die Außenringe 21 und 22, welche die Nadelwälzlager (so genannte Nadellager) bilden, sind mit den inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 pressverbunden. Die inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 sind in einem Zustand, in dem die Außenringe 21 und 22 damit pressverbunden sind, hochpräzise zylindrische Oberflächen, wobei sie zum Beispiel jeweils eine Kreisförmigkeit von 10 µm oder weniger, vorzugsweise 5 µm oder weniger aufweisen. In dem Schaftabschnitt 13 ist ein Durchgangsloch 13a gebildet, das eine längliche Form aufweist, die in einer Erstreckungsrichtung des Schaftabschnitts 13 (Richtung von rechts nach links in 1) groß und lang ist.
  • Der Pleuel 10 ist aus Sintermetall gebildet und insbesondere einstückig aus Sintermetall auf Eisenbasis geformt, das 90 Massen-% oder mehr Eisen enthält. Das Sintermetall ist in dieser Ausführungsform ein Sinterelement auf Eisenbasis. Namentlich enthält das Sintermetall in dieser Ausführungsform zum Beispiel 0,1 bis 5 Massen-% (vorzugsweise 0,5 bis 4 Massen-%) Nickel, 0,1 bis 5 Massen-% (vorzugsweise 0,3 bis 4 Massen-%) Molybdän und 0,05 bis 1,5 Massen-% (vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Massen-%) Kohlenstoff, wobei der Rest Eisen ist. Die Dichte des Pleuels 10 beträgt zum Beispiel 7,0 g/cm3 oder mehr, vorzugsweise 7,1 g/cm3 oder mehr, stärker bevorzugt 7,2 g/cm3 oder mehr. Ferner beträgt die Dichte des Pleuels 10 zum Beispiel 7,8 g/cm3 oder weniger, was die ideale Dichte des Rohblockmaterials ist, im Wesentlichen 7,6 g/cm3 oder weniger in Anbetracht der Pulverpressmerkmale zum Zeitpunkt des Formens, substanzieller 7,4 g/cm3 oder weniger.
  • Die Außenringe 21 und 22 weisen jeweils eine zylindrische Form auf, und die Laufflächen 21a und 22a, die jeweils eine zylindrische Oberfläche aufweisen, sind an inneren Umfangsflächen der Außenringe 21 und 22 gebildet. Eine Vielzahl von Rollen (Nadelrollen) und ein Käfig, der dafür ausgelegt ist, die Vielzahl von Rollen in gleichen Winkeln zu halten, sind an einem inneren Umfang von jedem der Außenringe 21 und 22 (nicht dargestellt) angebracht. Die Außenringe 21 und 22 werden jeweils gebildet, indem ein Rohblockmaterial (zum Beispiel ein Stahlmaterial) einem Vorgang des Schneidens, Schmiedens, Pressens oder dergleichen unterzogen wird. Die Außenringe 21 und 22 werden bei Bedarf jeweils einer Wärmebehandlung (zum Beispiel einer Abschreck- und Anlassbehandlung) unterzogen, sodass eine gehärtete Schicht auf ihnen gebildet wird. Die Laufflächen 21a und 22a der Außenringe 21 und 22 werden einem Endbearbeitungsvorgang (zum Beispiel einer Schleif-Endbearbeitung) unterzogen. Die Laufflächen 21a und 22a der Außenringe 21 und 22 sind in einem Zustand, in dem sie mit dem großen Endabschnitt 11 und dem kleinen Endabschnitt 12 des Pleuels 10 pressverbunden sind, hochpräzise zylindrische Oberflächen, wobei sie zum Beispiel jeweils eine Kreisförmigkeit von 10 µm oder weniger, vorzugsweise 5 µm oder weniger aufweisen.
  • Nun wird ein Verfahren zur Herstellung des Pleuelmoduls 1 beschrieben. Zunächst wird der Pleuel 10 durch einen Pressschritt, einen Sinterschritt und einen Kalibrierschritt hergestellt.
  • Beim Pressschritt wird Rohmaterialpulver in eine Formmatrize geladen und einem Pressformen unterzogen. Auf diese Weise wird ein Presskörper geformt. Namentlich wird, wie dies in 3 dargestellt ist, Rohmaterialpulver M in Hohlräume geladen, die durch eine Matrize 41, seitliche Kernstücke 42a und 42b, ein mittiges Kernstück 42c und einen unteren Stempel 43 untergliedert sind. In dieser Ausführungsform wird Rohmaterialpulver M verwendet, das erhalten wird, indem Graphitpulver und ein Schmiermittel (wie z.B. Metallseife) zu einem teilweise diffusionslegierten Pulver aus Eisen, Nickel und Molybdän zugegeben werden. Anschließend wird, wie dies in 4 dargestellt ist, ein oberer Stempel 44 abgesenkt, um das Rohmaterialpulver M zu komprimieren. Auf diese Weise wird ein Presskörper 10' geformt, der im Wesentlichen die gleiche Form wie der Pleuel (siehe 5A) aufweist.
  • Die Querschnittsformen der seitlichen Kernstücke 42a und 42b entsprechen jeweils nicht exakt einem vollkommenen Kreis, sondern sie weisen die Form eines nicht vollkommenen Kreises auf, wobei sich ein Umkreisbereich an der Seite des mittigen Kernstücks 42c zur Seite des mittigen Kernstücks 42c hin vorwölbt (nicht dargestellt). Durch die Verwendung solcher seitlicher Kernstücke 42a und 42b werden, wie dies in 5A dargestellt ist, in den Umkreisbereichen W1' und W2' an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 13' in den inneren Umfangsflächen 11a' und 12a' eines großen Endabschnitts 11' und eines kleinen Endabschnitts 12' des Presskörpers 10' Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' gebildet, die zu einer Seite des Schaftabschnitts 13' hin zurückspringen. Zylindrische Oberflächen 11a2' und 12a2' werden in den Umkreisbereichen mit Ausnahme der Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' in den inneren Umfangsflächen 11a' und 12a' des großen Endabschnitts 11' und des kleinen Endabschnitts 12' des Presskörpers 10' gebildet. Die zylindrischen Oberflächen 11a2' und 12a2' werden in Umkreisbereichen, die jeweils einen Winkel von mehr als 180° aufweisen, in den inneren Umfangsflächen 11a' und 12a' des großen Endabschnitts 11' bzw. des kleinen Endabschnitts 12' gebildet. Die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' und die zylindrischen Oberflächen 11a2' und 12a2' gehen jeweils glatt ineinander über. Die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' können in Teilen der Umkreisbereiche W1' und W2' anstatt in den gesamten Bereichen der vorstehend erwähnten Umkreisbereiche W1' und W2' gebildet werden. Ferner wird bevorzugt, dass die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' in Bereichen einschließlich der Endabschnitte an der Seite des Schaftabschnitts 13' in den inneren Umfangsflächen 11a' und 12a' des großen Endabschnitts 11' und des kleinen Endabschnitts 12' gebildet werden. Beispielsweise werden die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' in Umkreisbereichen gebildet, die jeweils einen Winkel von 90° bis 135° aufweisen, wobei die Mitten der zylindrischen Oberflächen 11a2' und 12a2' als Bezugspunkte dienen. D.h. die zylindrischen Oberflächen 11a2' und 12a2' werden in Umkreisbereichen gebildet, die jeweils einen Winkel von 225° bis 270° aufweisen, wobei ihre eigenen Mitten als Bezugspunkte dienen. Die Querschnittsformen der seitlichen Kernstücke 42a und 42b der Formmatrize werden in Einklang mit diesen Formen festgelegt.
  • Wie in 6 dargestellt, springen die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' des Presskörpers 10' in Bezug auf imaginäre zylindrische Oberflächen C1' und C2', die durch eine Verlängerung der zylindrischen Oberflächen 11a2' und 12a2' auf den gesamten Umkreis erhalten werden, zur Seite des Schaftabschnitts 13' hin zurück. Die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' weisen in dem dargestellten Beispiel eine elliptische Form auf, die sich in Bezug auf die imaginären zylindrischen Oberflächen C1' und C2' zur Seite des Schaftabschnitts 13' hin vorwölbt. Die Ausmaße des Zurückspringens der Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' sind an den Endabschnitten an der Seite des Schaftabschnitts 13' in den inneren Umfangsflächen 11a' und 12a' des großen Endabschnitts 11' und des kleinen Endabschnitts 12' maximal, wobei sie in Richtung auf beide Seiten in Umfangsrichtung allmählich kleiner werden. Die maximalen Ausmaße des Zurückspringens δ1' und δ2' der Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' in Bezug auf die imaginären zylindrischen Oberflächen C1' und C2' betragen 10 µm bis 25 µm. Die maximalen Ausmaße des Zurückspringens δ1' und δ2' der Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' können als Differenzen, an den inneren Umfangsflächen 11a' und 12a' des großen Endabschnitts 11' und des kleinen Endabschnitts 12' des Presskörpers 10', zwischen den Durchmessern D1a' und D2a' in einer Erstreckungsrichtung des Schaftabschnitts 13' (Richtung von rechts nach links in 6) und den Durchmessern D1b' und D2b' in einer Richtung im rechten Winkel zur Erstreckungsrichtung (Richtung von oben nach unten in 6) ausgedrückt werden (δ1'=D1a'-D1b', δ2'=D2a'-D2b').
  • Anschließend wird der Presskörper 10' mit einer vorbestimmten Temperatur während einer vorbestimmten Zeit gesintert, um einen Sinterkörper 10" zu erhalten, der im Wesentlichen die gleiche Form wie der Presskörper 10' aufweist (Sinterschritt). Wie in 5B dargestellt, umfasst der Sinterkörper 10" einen großen Endabschnitt 11", einen kleinen Endabschnitt 12" und einen Schaftabschnitt 13". Erhöhungsabschnitte 11a1" und 12a1", die in Bezug auf imaginäre zylindrische Oberflächen C1" und C2", die durch eine Verlängerung der zylindrischen Oberflächen 11a2" und 12a2" erhalten werden, zur Seite des Schaftabschnitts 13" hin zurückspringen, sind in den Umkreisbereichen W1" und W2" an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 13" in inneren Umfangsflächen 11a" und 12a" des großen Endabschnitts 11" und des kleinen Endabschnitts 12" gebildet. Die Form und die Abmessungen von jedem der Abschnitte des Sinterkörpers 10" sind ähnlich wie jene des Presskörpers 10', mit Ausnahme eines Schrumpfungseinflusses aufgrund der Sinterung, weshalb auf eine genaue Beschreibung verzichtet wird.
  • Anschließend wird der Sinterkörper 10" nochmals gepresst, um die Abmessungsgenauigkeit zu erhöhen (Kalibrierschritt). In dieser Ausführungsform werden insbesondere die Abmessungsgenauigkeit und eine relative Positionsbeziehung der inneren Umfangsflächen 11a" und 12a" des großen Endabschnitts 11" und des kleinen Endabschnitts 12" des Sinterkörpers 10" verbessert. Namentlich wird, wie in 7 dargestellt, zunächst der Sinterkörper 10" an einem Öffnungsabschnitt am oberen Ende der Matrize 51 positioniert. Danach wird, wie in 8 dargestellt, der obere Stempel 54 abgesenkt, sodass der große Endabschnitt 11" und der kleine Endabschnitt 12" des Sinterkörpers 10" in Räume zwischen der Matrize 51 und den seitlichen Kernstücken 52a und 52b gedrückt werden, und sodass der Sinterkörper 10" durch den oberen Stempel 54 und den unteren Stempel 53 von der oberen Seite und der unteren Seite zusammengedrückt wird. Dadurch werden die äußeren Umfangsflächen des großen Endabschnitts 11" und des kleinen Endabschnitts 12" des Sinterkörpers 10" mit einer inneren Umfangsfläche der Matrize 51 geformt, und die innere Umfangsfläche 11a" des großen Endabschnitts 11" und die innere Umfangsfläche 12a" des kleinen Endabschnitts 12" werden mit den äußeren Umfangsflächen der seitlichen Kernstücke 52a bzw. 52b geformt. Gleichzeitig wird die relative Positionsbeziehung zwischen der inneren Umfangsfläche des großen Endabschnitts 11" und der inneren Umfangsfläche des kleinen Endabschnitts 12" mit den seitlichen Kernstücken 52a und 52b korrigiert. Danach wird der Sinterkörper 10" (Pleuel 10) von der Kalibriermatrize entfernt.
  • Bei dem Sinterkörper 10" (d.h. dem Pleuel 10), welcher der Kalibrierung unterzogen wurde, sind die Abmessungen von jedem der Abschnitte, insbesondere die Formen und Positionen der inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 mit hoher Genauigkeit eingestellt. Die Querschnittsformen der seitlichen Kernstücke 52a und 52b der Kalibriermatrize entsprechen jeweils nicht exakt einem vollkommenen Kreis, sondern sie weisen die Form eines nicht vollkommenen Kreises auf, wobei sich ein Umkreisbereich an der Seite eines mittigen Kernstücks 52c zur Seite des mittigen Kernstücks 52c hin vorwölbt (nicht dargestellt). Daher sind, wie in 5C dargestellt, Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1, die in Bezug auf imaginäre zylindrische Oberflächen C1 und C2, die durch eine Verlängerung der zylindrischen Oberflächen 11a2 und 12a2 erhalten werden, zur Seite des Schaftabschnitts 13 hin zurückspringen, in den Umkreisbereichen W1 und W2 an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 13 in den inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 des Pleuels 10 gebildet. Beispielsweise sind die Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 in Umkreisbereichen gebildet, die jeweils einen Winkel von 90° bis 135° aufweisen, wobei die Mitten der zylindrischen Oberflächen 11a2 und 12a2 als Bezugspunkte dienen. D.h. die zylindrische Oberflächen 11a2 und 12a2 sind in Umkreisbereichen gebildet, die jeweils einen Winkel von 225° bis 270° aufweisen, wobei ihre eigenen Mitten als Bezugspunkte dienen. Die Querschnittsformen der seitlichen Kernstücke 52a und 52b der Kalibriermatrize werden in Einklang mit diesen Formen festgelegt.
  • Was den Kalibrierschritt betrifft, so sind die Interferenzspannen für die inneren Umfangsflächen 11a" und 12a" des großen Endabschnitts 11" und des kleinen Endabschnitts 12" des Sinterkörpers 10" vor dem Kalibrieren und die äußeren Umfangsflächen der seitlichen Kernstücke 52a und 52b über den gesamten Umkreis im Wesentlichen konstant. Die Umkreisbereiche W1 und W2 an der Seite des Schaftabschnitts 13" an den inneren Umfangsflächen 11a" und 12a" des großen Endabschnitts 11" und des kleinen Endabschnitts 12" neigen jedoch weniger dazu, plastisch verformt zu werden, da die Außenumfänge der Umkreisbereiche W1 und W2 nicht mit der Matrize korrigiert werden. Daher neigen die Umkreisbereiche W1 und W2 an den inneren Umfangsflächen 11a" und 12a" des großen Endabschnitts 11" und des kleinen Endabschnitts 12" verglichen mit anderen Umkreisbereichen weniger dazu, radial verlängert zu werden. Daher sind die Ausmaße des Erhöhungss der Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 in Bezug auf die imaginären zylindrischen Oberflächen C1 und C2 in dem in 5C dargestellten Sinterkörper (Pleuel 10) nach dem Kalibrieren kleiner als die Ausmaße des Erhöhungss der Erhöhungsabschnitte 11a1" und 12a1" in Bezug auf die imaginären zylindrischen Oberflächen C1" und C2" in dem in 5B dargestellten Sinterkörper 10" vor dem Kalibrieren.
  • Die Außenringe 21 und 22 werden mit der inneren Umfangsfläche 11a des großen Endabschnitts 11 und der inneren Umfangsfläche 12a des kleinen Endabschnitts 12 des Pleuels 10 pressverbunden, die auf diese Weise gebildet werden. Durch dieses Pressverbinden wird auf den großen Endabschnitt 11 und den kleinen Endabschnitt 12 des Pleuels 10 jeweils eine Kraft in Richtung auf die radial äußere Seite ausgeübt, und die Außenringe 21 und 22 werden in Richtung auf die radial innere Seite gedrückt. In diesem Fall weisen die Umkreisbereiche W1 und W2 an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt 13 in dem großen Endabschnitt 11 und dem kleinen Endabschnitt 12 des Pleuels 10 eine hohe Steifigkeit in radialer Richtung auf. Wenn die Außenringe 21 und 22 mit dem großen Endabschnitt 11 und dem kleinen Endabschnitt 12 des Pleuels 10 pressverbunden werden, neigen die Umkreisbereiche W1 und W2 in dem großen Endabschnitt 11 und dem kleinen Endabschnitt 12 daher verglichen mit anderen Bereichen weniger dazu, radial verlängert zu werden, und die Presskräfte in Richtung auf die radial innere Seite, die auf die Außenringe 21 und 22 ausgeübt werden, sind in den Umkreisbereichen W1 und W2 hoch.
  • In Anbetracht dessen werden bei der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, die Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1, die zur Seite des Schaftabschnitts 13 hin zurückspringen, in den vorstehend erwähnten Umkreisbereichen W1 und W2 an den inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 des Pleuels 10 gebildet. Wenn die Außenringe 21 und 22 mit dem großen Endabschnitt 11 und dem kleinen Endabschnitt 12 des Pleuels 10 pressverbunden werden, sind die dafür vorgesehenen Pressverbindungsspannen in den Umkreisbereichen W1 und W2 kleiner als die dafür vorgesehenen Pressverbindungsspannen in anderen Umkreisbereichen. Dadurch können in den Umkreisbereichen W1 und W2 die auf die Außenringe 21 und 22 ausgeübten Presskräfte verhindert werden. Auf diese Weise können die auf die Außenringe 21 und 22 ausgeübten Presskräfte über den gesamten Umkreis vereinheitlicht werden. Daher können die Außenringe 21 und 22 in Umkreisrichtung gleichmäßig verformt (radial geschrumpft) werden. Dadurch kann eine Beeinträchtigung der Kreisförmigkeit von jedem der Außenringe 21 und 22 verhindert werden. Mit dem vorstehend beschriebenen Vorgang ist das in 1 und 2 dargestellte Pleuelmodul 1 fertiggestellt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschränkt. Im Rahmen der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird beispielsweise der Fall beschrieben, dass die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' derart in dem Presskörper 10' gebildet werden, dass die Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 in dem Pleuel 10 gebildet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt; so können die Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 im Kalibrierschritt gebildet werden. Namentlich werden die inneren Umfangsflächen 11a' und 12a' des großen Endabschnitts 11' und des kleinen Endabschnitts 12' des Presskörpers 10' mit den seitlichen Kernstücken 42a und 42b geformt, die jeweils eine Querschnittsform in Form eines vollkommenen Kreises aufweisen, und der Presskörper 10' wird gesintert. Auf diese Weise wird der Sinterkörper 10" erhalten. Anschließend werden im Kalibrierschritt die jeweils eine zylindrische Oberflächenform aufweisenden inneren Umfangsflächen 11a" und 12a" des großen Endabschnitts 11" und des kleinen Endabschnitts 12" des Sinterkörpers 10" geformt, indem sie durch die seitlichen Kernstücke gepresst werden, die jeweils eine Querschnittsform in Form eines nicht vollkommenen Kreises aufweisen. Auf diese Weise werden die Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 gebildet.
  • Es ist Folgendes zu beachten: Wenn die Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 nur durch Kalibrieren geformt werden sollen, ist eine Kalibrierspanne größer als in einem Fall, in dem die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' in dem Presskörper 10' gebildet werden. Darüber hinaus ist ein Rückfederungsausmaß beim Entfernen des Pleuels 10 von der Kalibriermatrize größer, da die Kalibrierspanne größer ist. Daher ist es notwendig, die Kalibrierspanne in Anbetracht der Erhöhung der Rückfederung weiter zu erhöhen. Wenn die Kalibrierspanne wie vorstehend beschrieben erhöht wird, ist zu befürchten, dass der Pleuel 10 zerkratzt wird und dass es zu einem erheblichen Verschleiß der Kalibriermatrize kommt. Daher wird bevorzugt, dass die Erhöhungsabschnitte 11a1' und 12a1' wie in der vorstehend erwähnten Ausführungsform in dem Presskörper 10' gebildet werden, um die Kalibrierspanne so weit wie möglich zu reduzieren.
  • Darüber hinaus ist der Aufbau des Pleuels 10 nicht auf das beschränkt, was oben beschrieben wurde. Das Durchgangsloch 13a des Schaftabschnitts 13 kann weggelassen werden, oder ein dünner Abschnitt mit einer geringeren Dicke als andere Bereiche kann in dem Abschnitt zur Bildung des Durchgangslochs 13a in dem Schaftabschnitt 13 gebildet werden.
  • Darüber wird im Rahmen der vorstehend erwähnten Ausführungsform der Fall beschrieben, dass die Außenringe 21 und 22 mit beiden inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 des Pleuels 10 pressverbunden werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem der Außenring mit einer der inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 des Pleuels 10 pressverbunden wird und der Außenring mit dem anderen nicht pressverbunden wird. Namentlich kann beispielsweise ein Aufbau verwendet werden, bei dem der Außenring mit der inneren Umfangsfläche 12a des kleinen Endabschnitts 12 pressverbunden ist, während der große Endabschnitt 11 in einen Pleuelhauptkörper und ein Abdeckungselement unterteilt ist, die durch Bolzen oder dergleichen aneinander befestigt sind.
  • Darüber hinaus wird im Rahmen der vorstehend erwähnten Ausführungsform der Fall beschrieben, dass die Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 in beiden inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 des Pleuels 10 gebildet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Erhöhungsabschnitt kann in nur einer der inneren Umfangsflächen 11a und 12a des großen Endabschnitts 11 und des kleinen Endabschnitts 12 gebildet sein, oder die Ausmaße des Zurückspringens der beiden Erhöhungsabschnitte 11a1 und 12a1 können derart eingestellt sein, dass sie voneinander verschieden sind. Beispielsweise weist der Außenring 22 des in 1 und 2 dargestellten Pleuelmoduls 1 eine Dicke auf, die größer als jene des Außenrings 21 ist, und er weist einen Durchmesser auf, der kleiner als jener des Außenrings 21 ist. Daher ist die Steifigkeit in radialer Richtung beim Außenring 22 höher. In diesem Fall kann ein Ausmaß des maximalen Zurückspringens δ2 der inneren Umfangsfläche 12a des kleinen Endabschnitts 12, mit welcher der Außenring 22 mit der höheren Steifigkeit pressverbunden ist, derart eingestellt werden, dass es kleiner ist als ein Ausmaß des maximalen Zurückspringens δ1 der inneren Umfangsfläche 11a des großen Endabschnitts 11, mit welcher der Außenring 21 mit der geringeren Steifigkeit pressverbunden ist (δ1>δ2). Alternativ dazu kann der Erhöhungsabschnitt 11a1 in der inneren Umfangsfläche 11a des großen Endabschnitts 11 gebildet sein, mit welcher der Außenring 21 mit der geringeren Steifigkeit pressverbunden ist, und es ist möglich, dass der Erhöhungsabschnitt nicht in der inneren Umfangsfläche 12a des kleinen Endabschnitts 12 gebildet ist, mit welcher der Außenring 22 mit der höheren Steifigkeit pressverbunden ist, sodass eine zylindrische Oberfläche über den gesamten Umkreis gebildet ist.
  • Darüber hinaus kann als Lager, das an jedem von dem großen Endabschnitt und dem kleinen Endabschnitt des Pleuels montiert werden soll, ein Wälzlager vom so genannten Schalentyp verwendet werden, bei dem Flanschabschnitte, die zu einer radial inneren Seite vorragen, an beiden Enden eines Außenrings in einer axialen Richtung gebildet sind, sodass Rollen und ein Käfig derart gehalten werden, dass sie nicht vom Außenring fallen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Pleuelmodul
    10
    Pleuel
    10'
    Presskörper
    10"
    Sinterkörper
    11
    großer Endabschnitt (ringförmiger Abschnitt)
    11a
    innere Umfangsfläche
    11a1
    Erhöhungsabschnitt
    11a2
    zylindrische Oberfläche
    12
    kleiner Endabschnitt (ringförmiger Abschnitt)
    12a
    innere Umfangsfläche
    12a1
    Erhöhungsabschnitt
    12a2
    zylindrische Oberfläche
    13
    Schaftabschnitt
    21, 22
    Außenring
    21a, 22a
    Lauffläche
    C1, C2
    imaginäre zylindrische Oberfläche
    W1, W2
    Umkreisbereiche an den Verbindungsabschnitten mit dem Schaftabschnitt
    δ1', δ2'
    Ausmaß des maximalen Zurückspringens
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2007284769 A [0003]

Claims (9)

  1. Pleuel, der aus Sintermetall hergestellt ist, umfassend: ein Paar von ringförmigen Abschnitten; und einen Schaftabschnitt, der dafür ausgelegt ist, das Paar von ringförmigen Abschnitten miteinander zu verbinden, wobei in einer inneren Umfangsfläche von wenigstens einem der ringförmigen Abschnitte ein zur Schaftabschnittseite hin zurückspringender Erhöhungsabschnitt in einem Umkreisbereich an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ringförmigen Abschnitt und dem Schaftabschnitt gebildet ist.
  2. Pleuel nach Anspruch 1, wobei in der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts, die den Erhöhungsabschnitt aufweist, eine Differenz zwischen einem Durchmesser in einer Erstreckungsrichtung des Schaftabschnitts und einem Durchmesser in einer Richtung im rechten Winkel zur Erstreckungsrichtung 5 µm oder mehr und 30 µm oder weniger beträgt.
  3. Pleuel nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts, die den Erhöhungsabschnitt aufweist, in einem Umkreisbereich mit Ausnahme des Erhöhungsabschnitts eine zylindrische Oberfläche gebildet ist, und wobei der Erhöhungsabschnitt in Bezug auf eine imaginäre zylindrische Oberfläche, die durch eine Verlängerung der zylindrischen Oberfläche erhalten wird, zur Schaftabschnittseite hin zurückspringt.
  4. Pleuel nach Anspruch 3, wobei die zylindrische Oberfläche in einem Umkreisbereich gebildet ist, der einen Winkel von mehr als 180° aufweist, wobei eine Mitte der zylindrischen Oberfläche als Bezugspunkt dient.
  5. Pleuel nach Anspruch 3 oder 4, wobei die zylindrische Oberfläche in einem Umkreisbereich gebildet ist, der einen Winkel von weniger als 330° aufweist, wobei eine Mitte der zylindrischen Oberfläche als Bezugspunkt dient.
  6. Pleuelmodul, umfassend: einen Pleuel, der aus Sintermetall hergestellt ist und Folgendes umfasst: ein Paar von ringförmigen Abschnitten; und einen Schaftabschnitt, der dafür ausgelegt ist, das Paar von ringförmigen Abschnitten miteinander zu verbinden; und einen Lagerlaufring, der mit einer inneren Umfangsfläche von wenigstens einem der ringförmigen Abschnitte des Pleuels pressverbunden ist, wobei eine Pressverbindungsspanne für den ringförmigen Abschnitt und den Lagerlaufring in einem Umkreisbereich an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ringförmigen Abschnitt und dem Schaftabschnitt kleiner ist als eine Pressverbindungsspanne für den ringförmigen Abschnitt und den Lagerlaufring in einem Umkreisbereich mit Ausnahme des Verbindungsabschnitts.
  7. Pleuelmodul nach Anspruch 6, wobei der Pleuel den Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Pleuels, umfassend: Bilden eines Presskörpers, umfassend ein Paar von ringförmigen Abschnitten und einen Schaftabschnitt, der dafür ausgelegt ist, das Paar von ringförmigen Abschnitten miteinander zu verbinden; Sintern des Presskörpers, um einen Sinterkörper zu erhalten; und Kalibrieren des Sinterkörpers, wobei der Pressschritt ferner das Bilden eines zur Schaftabschnittseite hin zurückspringenden Erhöhungsabschnitts in einem Umkreisbereich an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ringförmigen Abschnitt und dem Schaftabschnitt in einer inneren Umfangsfläche von wenigstens einem der ringförmigen Abschnitte des Presskörpers umfasst.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Pleuelmoduls, umfassend: Herstellen eines Pleuels durch das in Anspruch 8 beschriebene Verfahren; und Pressverbinden eines Lagerlaufrings mit einem inneren Umfang von wenigstens einem der ringförmigen Abschnitte des Pleuels.
DE112017001636.3T 2016-03-30 2017-03-30 Pleuelstange, Pleuelstangenmodul und Verfahren zu ihrer Herstellung Withdrawn DE112017001636T5 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016069133 2016-03-30
JP2016-069133 2016-03-30
JP2017-067817 2017-03-30
JP2017067817A JP2017187173A (ja) 2016-03-30 2017-03-30 コンロッド及びコンロッドモジュール、並びにこれらの製造方法
PCT/JP2017/013366 WO2017170913A1 (ja) 2016-03-30 2017-03-30 コンロッド及びコンロッドモジュール、並びにこれらの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112017001636T5 true DE112017001636T5 (de) 2018-12-13

Family

ID=60043939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017001636.3T Withdrawn DE112017001636T5 (de) 2016-03-30 2017-03-30 Pleuelstange, Pleuelstangenmodul und Verfahren zu ihrer Herstellung

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2017187173A (de)
DE (1) DE112017001636T5 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3950179A4 (de) * 2019-03-28 2023-01-25 NTN Corporation Sintermetallverbindungsstange

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7327799B2 (ja) * 2019-12-25 2023-08-16 住友電工焼結合金株式会社 筒状焼結部材の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007284769A (ja) 2006-04-19 2007-11-01 Toyota Motor Corp コネクティングロッドの製造方法およびコネクティングロッド

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007284769A (ja) 2006-04-19 2007-11-01 Toyota Motor Corp コネクティングロッドの製造方法およびコネクティングロッド

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3950179A4 (de) * 2019-03-28 2023-01-25 NTN Corporation Sintermetallverbindungsstange

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017187173A (ja) 2017-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2917597B1 (de) Laufring für ein hülsenlager
DE112008003537T5 (de) Walzenlagerhalter und Nadelwalzenlager
EP2545292B1 (de) Verfahren zur herstellung eines bruchgetrennten bauteils
DE112008003559T5 (de) Walzenlagerhalter, Nadelwalzenlager und Herstellungsverfahren des Walzenlagerhalters
DE102014209869B3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Welle
DE112017001636T5 (de) Pleuelstange, Pleuelstangenmodul und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102015115293A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung einer Nabeneinheit
DE102015204087B4 (de) Lagervorrichtung
WO2013120480A1 (de) Verfahren und werkzeug zum erhöhen der festigkeit von wellen, insbesondere von kurbelwellen
WO2011072656A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor sowie mittels dieses verfahrens herstellbarer kolben
DE102017011969A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Rotoreinheit für einen Elektromotor
DE102018101551A1 (de) Käfig für ein Wälzlager, Verfahren zum Fertigen des Käfigs sowie ein Käfigrohling
DE102014206637A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Trommelbodens für eine Wäschetrommel eines Haushaltsgeräts, Wäschetrommel und Haushaltsgerät
DE102020121839A1 (de) Innenringbefestigte Rollenhülse und Verfahren zur Herstellung derselben
DE112011104988T5 (de) Wälzlager mit zumindest einem flexiblen Ring
DE102008050231A1 (de) Wälzkörper
DE102015114523A1 (de) Sphärogusskurbelwelle mit eingelegtem geschmiedeten Stahlkern
DE102010010487A1 (de) Käfig für Kugelgelenk und Kugelgelenk
DE102015213967A1 (de) Verfahren zum spanlosen Fertigen eines Lagerrings für ein Wälzlager sowie Wälzlager mit dem Lagerring
DE102015204085A1 (de) Gleitlager
DE112019001170T5 (de) Verbesserte Buchsenbaugruppe und Herstellungsverfahren
DE112019001179T5 (de) Verbesserte Buchsenbaugruppe und Herstellungsverfahren
EP2886810B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines zylinderförmigen Bauteils
DE102009056142A1 (de) Spanlos hergestellte Lagerschale
DE102016205440A1 (de) Käfig für ein Axialkugellager, Axialkugellager mit dem Käfig sowie Verfahren zur Herstellung des Käfigs

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee