JP2005034953A

JP2005034953A - コネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置

Info

Publication number: JP2005034953A
Application number: JP2003274871A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Momose; 保雄百瀬; Shigeo Ota; 薫雄太田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10
Also published as: US20050016350A1; CN1575925A

Abstract

【課題】一体成形されたコネクティングロッドの大端孔の内周面に対して凹状の一対のクラッキング溝を確実且つ低コストで形成することが可能なコネクティングロッド用ラッキング溝の加工装置を提供する。
【解決手段】ボディ１６に設けられた回転駆動源５８の駆動作用下に駆動プーリ６２が回転し、駆動プーリ６２の回転駆動力が駆動力伝達ベルト６８を介して従動プーリ６４へと伝達され、前記従動プーリ６４に一体的に連結された溝加工部２６が回転する。そして、溝加工部２６をコンロッド２０の大端孔２２の内部に挿入することにより、前記溝加工部２６の研削プレート４０によって断面略凹状の第１溝を形成すると共に、コンロッド２０の軸線に対して第１溝と対向する位置に、第１溝と対称形状となる断面略凹状の第２溝を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、車両用のエンジンを構成するコネクティングロッドが一体成形された後、前記コネクティングロッドの大端孔の内周面に該コネクティングロッドをキャップ部とロッド部とに破断分離するためのクラッキング溝を形成するコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置に関する。

従来から、車両用のエンジンのクランクシャフトとピストンとをコネクティングロッド（以下、単にコンロッドという）を介して連結し、前記クランクシャフトの回転駆動力をピストンへと伝達している。

このコンロッドは、その一端部側の大端部に形成される大端穴の内側面に軸受が装着され、前記クランクシャフトのジャーナルを軸支すると共に、他端部側の小端部に形成される小端穴には別個の軸受を介してピストンに挿通されるピストンピンが挿入される。

そして、一般的に、前記コンロッドは鍛造成形によって形成され、予めコンロッド本体である軸部とキャップ部とをそれぞれ別個に製造する方法と、前記コンロッドを一体的に製造した後に前記軸部と前記キャップ部とに分離するコンロッドのクラッキング製造方法が知られている。

例えば、一体に製造されたコンロッドを前記軸部とキャップ部とに分離する場合には、先ず大端部に形成される大端穴の内側面における軸部とキャップ部との境界になる位置に、一対の破断促進用の溝を対向するように形成している。この溝は、コンロッドの成形段階または成形後にブローチ加工やレーザ加工によって所定深さに形成される。

そして、前記溝が形成されたコンロッドの大端穴の内部に加圧用ホースを挿通させ、前記加圧用ホースに加圧用液体を加圧供給することにより、前記加圧用ホースを半径外方向へと膨張させてコンロッドの大端穴の内側面を半径外方向へと押圧する。そのため、コンロッドの大端穴における溝の部分から破断が生じ、コンロッドを軸部とキャップ部とに破断分離している（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２４５１２２号公報

ところで、特許文献１に係るコンロッドのクラッキング製造方法によってコンロッドを破断分離する場合においては、その軸部とキャップ部とを均等且つ円滑に破断分離させるために、コンロッドの大端穴の内側面に形成される破断促進用の溝の位置及び深さ等が略均等であること、換言すると、前記大端穴に形成される一対の溝が、対称形状に形成されていることが要求されている。

しかしながら、前記破断促進用の溝をブローチ加工によって形成する際、ブローチ加工用の切削工具はその断面形状が略円形状であるため、前記切削工具によって形成される溝形状が略半円状となる。その結果、前記略半円状の溝では軸部とキャップ部とを確実且つ均等に破断分離することが困難であるという問題がある。

また、例えば、前記破断促進用の溝をレーザ加工によって形成した際、大端穴の内周面における前記溝の近傍に硬化層が形成されるため、前記大端穴の近傍における材質変化に伴ってコンロッドの強度に影響が出ることが懸念されると共に、溝の加工を行った際に発生するスラッジ等の塵埃が、大端穴の内周面に付着するという問題がある。

さらに、前記ブローチ加工及びレーザ加工によって溝を形成する場合には、その溝形状又は深さを変更する際の変更作業が煩雑であると共に、コストが増大するという問題がある。

本発明は、前記の種々の問題等を考慮してなされたものであり、コネクティングロッドの大端孔の内周面に凹状の一対のクラッキング溝を確実且つ低コストで形成することが可能なコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、大端部と小端部を有し、一体成形されたコネクティングロッドを、キャップ部とロッド部とに破断分離するために前記大端部の大端孔における内周面の対向する位置に一対のクラッキング溝を形成するコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置において、
ボディと、
前記ボディに連結され、前記コネクティングロッドの軸線と略平行に設けられる駆動軸が電気信号によって回転駆動する回転駆動源と、
周縁部に薄板状の研削部材を有し、回転軸が前記コネクティングロッドの軸線と略平行となるように前記ボディに回転自在に軸支された回転研削手段と、
前記駆動軸の回転駆動力を前記回転研削手段へと伝達する駆動力伝達機構と、
を備え、
前記回転駆動源の駆動作用下に前記駆動力伝達機構を介して前記回転研削手段が回転駆動し、前記回転研削手段を前記大端孔に向かって変位させることにより、前記回転研削手段の前記研削部材によって前記コネクティングロッドの大端孔の内周面に凹状に窪んだクラッキング溝が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、回転駆動源の駆動軸及び回転軸をそれぞれコネクティングロッドの軸線と略平行に設け、前記回転軸を介して回転研削手段を回転自在に設けている。前記駆動軸からの駆動力を駆動力伝達機構を介して回転研削手段へと伝達し、前記回転研削手段をコネクティングロッドの大端孔の内部に挿入し、前記回転研削手段の研削部材によって一対のクラッキング溝を形成している。

従って、薄板状の研削部材によってコネクティングロッドの大端孔の内周面に一対のクラッキング溝を対称位置及び略均一の深さで幅狭な凹状に形成することができ、一体成形されたコネクティングロッドをクラッキング溝を介してロッド部とキャップ部とに好適に破断分離することができる。

また、従来のブローチ加工やレーザ加工によって大端孔にクラッキング溝を形成する場合と比較して、より確実且つ低コストでクラッキング溝を対称位置及び略均一の深さに形成することができ、設備コストを削減することができる。

さらに、駆動力伝達機構を、駆動軸に連結される第１プーリと、ボディに回転自在に軸支されると共に、回転研削手段と一体的に連結される第２プーリとの間に懸架される駆動力伝達ベルトとすることにより、第１プーリの回転駆動力を駆動力伝達ベルトを介して確実且つ好適に第２プーリに連結された回転研削手段へと伝達することができる。そのため、回転研削手段を小型化することができ、前記回転研削手段をコネクティングロッドの大端孔の内部に好適に挿入してクラッキング溝を形成することができる。

さらにまた、駆動力伝達機構が、駆動軸に連結され、複数の歯部を有する第１ギアと、前記ボディに回転自在に軸支されると共に、前記回転研削手段と一体的に連結され、複数の歯部を有する第２ギアとの間に懸架されるチェーンとすることにより、第１ギアの回転駆動力をチェーンを介して確実且つ好適に第２ギアに連結された回転研削手段へと伝達することができる。そのため、回転研削手段を小型化することができ、前記回転研削手段をコネクティングロッドの大端孔の内部に好適に挿入してクラッキング溝を形成することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、薄板状の研削部材を有する回転研削手段を駆動軸からの駆動力によって駆動力伝達機構を介して回転させ、前記回転研削手段をコネクティングロッドの大端孔の内部に挿入することにより、前記研削部材によって前記大端孔の内周面に一対のクラッキング溝を対称位置及び略均一の深さで幅狭な凹状に形成することができる。そのため、一体成形されたコネクティングロッドを凹状のクラッキング溝を介してロッド部とキャップ部とに破断分離する際に良好な破断性を得ることができる。

また、従来のブローチ加工やレーザ加工によって大端孔にクラッキング溝を形成する場合と比較して、より一層確実且つ低コストでクラッキング溝を対称位置及び略均一の深さに形成することができる。

本発明に係るコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１〜図３において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係るコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置（以下、単に加工装置１０という）を示す。

この加工装置１０は、産業用の多関節型のロボット１２（例えば、数値制御マシン）の端部に図示しないボルト等を介して連結されるボディ１６と、前記ボディ１６に連結され、電気信号によって回転駆動する駆動部１８と、前記ボディ１６の下端部に連結され、コンロッド２０の大端孔２２の内周面にクラッキング溝２４（図４参照）を形成する溝加工部（回転研削手段）２６と、前記駆動部１８の回転駆動力を前記溝加工部２６へと伝達する駆動力伝達機構２８とからなる。

また、この加工装置１０の下方には、コンロッド２０が載置される載置台３０が配設されている。

このロボット１２の動作によって、前記ロボット１２に一体的に連結された加工装置１０がＸＹＺの３軸を含む任意の位置に移動可能であって、且つ任意の向きに設定可能である。

ボディ１６の略中央部には、図２及び図３に示されるように、その内部に配設される駆動プーリ（第１プーリ）６２（後述する）と対峙する位置に略円形状の開口部３２が形成されている。この開口部３２は、前記駆動プーリ６２の直径より大きく形成されているため、前記駆動プーリ６２を開口部３２を介して外部に取り出すことができる。

ボディ１６の下面には、前記溝加工部２６を回転自在に保持する一対の支持部３４ａ、３４ｂ（図３参照）が突出するように設けられている。

溝加工部２６は、図３及び図４に示されるように、略円盤状の第１ディスク３６及び第２ディスク３８と、前記第１ディスク３６及び第２ディスク３８の間に挟持される環状の研削プレート（研削部材）４０とからなる。

この第１ディスク３６及び第２ディスク３８の略中央部には、軸線方向に沿って貫通した挿通孔４２ａ、４２ｂがそれぞれ形成されると共に、前記挿通孔４２ａ、４２ｂから半径外方向に所定間隔離間してピン孔４４がそれぞれ略平行に形成されている。また、前記挿通孔４２ａより拡径した第１凹部４６ａが第１ディスク３６の側面より所定深さだけ窪んで形成されると共に、第２凹部４６ｂが第２ディスク３８の側面より所定深さだけ窪んで挿通孔４２ｂより拡径して形成されている。前記第１凹部４６ａ及び第２凹部４６ｂは、挿通孔４２ａ、４２ｂと連通すると共にピン孔４４を介して連通している。

そして、一方側の支持部３４ａの孔部８０ａに挿通された支持ボルト４８を、第１ディスク３６の挿通孔４２ａへと挿通させ、第２ディスク３８の挿通孔４２ｂを介して他方側の支持部３４ｂの孔部８０ｂに挿通された後にナット８２を螺合することにより、溝加工部２６が支持部３４ａ、３４ｂに対して回転自在に軸支される。なお、前記第１及び第２ディスク３６、３８は略対称形状に形成されている。

一方、研削プレート４０は、砥石等の表面粗さの大きい材質より薄板状（例えば、厚さ０．１〜０．３ｍｍ）に形成され、この研削プレート４０の外周径Ａ（図２参照）は、前記第１ディスク３６及び第２ディスク３８の外周径より大きく形成されている。そのため、図示しないボルト等を介して第１ディスク３６と第２ディスク３８との間に研削プレート４０を一体的に挟持した際、前記研削プレート４０が第１及び第２ディスク３６、３８の外周面より半径外方向に所定長だけ突出して設けられる。前記第１及び第２ディスク３６、３８の外周面からの研削プレート４０の突出量は、周方向に沿って略一定となる。なお、前記研削プレート４０は、その断面形状が略長方形状となるように形成されている。

また、図２に示されるように、前記研削プレート４０の外周径Ａは、コンロッド２０の大端孔２２の直径Ｂより小さくなるように形成される（Ａ＜Ｂ）。

駆動部１８は、ボディ１６の略中央部に連結される回転駆動源５８（例えば、モータ）からなり、図示しない電源から供給される電気信号によって駆動軸６０が反時計回り（矢印Ｃ１方向）に回転駆動する。

前記回転駆動源５８は、図３に示されるように、ボディ１６の開口部３２に臨む側面に連結され、前記駆動軸６０が、ボディ１６の内部へと挿入されている。

駆動力伝達機構２８は、前記回転駆動源５８の駆動軸６０に装着される駆動プーリ６２と、溝加工部２６と一体的に連結される従動プーリ（第２プーリ）６４と、前記溝加工部２６における従動プーリ６４が連結される側面と反対側に連結される回転部材６６と、前記駆動プーリ６２と従動プーリ６４との間に懸架される駆動力伝達ベルト６８とからなる。

駆動プーリ６２は、ボディ１６の内部において連結ナット７０を介して駆動軸６０に一体的に装着され、前記回転駆動源５８の駆動作用下に一体的に回転する。

また、従動プーリ６４は、図４に示されるように、その一側面側に形成される係合凸部７２ａが第１ディスク３６の第１凹部４６ａに挿入され、前記係合凸部７２ａに挿入された係合ピン７４がピン孔４４へと挿入されている。さらに、前記従動プーリ６４の内部には、該従動プーリ６４と同軸上に第１軸受７６が内装されている。

一方、回転部材６６が、溝加工部２６における従動プーリ６４が装着された側面と反対側に設けられ、前記従動プーリ６４と略同一形状に形成されている。前記回転部材６６の一側面側には係合凸部７２ｂが形成され、第２ディスク３８の第２凹部４６ｂへと挿入されている。そして、前記係合凸部７２ｂに挿入された係合ピン７４がピン孔４４に挿入されている。前記回転部材６６の内部には、該回転部材６６と同軸上に第２軸受７８が内装されている。

そして、前記従動プーリ６４及び回転部材６６の係合凸部７２ａ、７２ｂは、第１ディスク３６の第１凹部４６ａ及び第２ディスク３８の第２凹部４６ｂの内部に挿入され、それぞれの係合ピン７４がピン孔４４へと挿入されている。すなわち、前記従動プーリ６４及び回転部材６６は、それぞれ第１及び第２ディスク３６、３８に対する回転方向への相対的な変位を規制された状態となり、従動プーリ６４及び回転部材６６が、第１ディスク３６及び第２ディスク３８と一体的に回転する。

従動プーリ６４に内装された第１軸受７６と、回転部材６６に内装された第２軸受７８の内部に支持ボルト４８を挿通させることにより、前記支持ボルト４８を介して従動プーリ６４及び回転部材６６が回転自在に軸支された状態となる。

すなわち、一方側の支持部３４ａに孔部８０ａを介して支持ボルト４８を挿通させ、前記支持ボルト４８を従動プーリ６４の第１軸受７６、第１及び第２ディスク３６、３８の挿通孔４２ａ、４２ｂ及び回転部材６６の第２軸受７８に挿通させた後、前記支持ボルト４８の端部を他方側の支持部３４ｂの孔部８０ｂに挿通させてナット８２を螺合している。

そして、その際、従動プーリ６４及び回転部材６６は、その係合凸部７２ａ、７２ｂが第１凹部４６ａ及び第２凹部４６ｂの内部にそれぞれ挿入され、且つそれぞれの係合ピン７４がピン孔４４に挿入されているため、支持部３４ａ、３４ｂに対して第１及び第２ディスク３６、３８、研削プレート４０からなる溝加工部２６が従動プーリ６４及び回転部材６６と一体的に回転自在に設けられた状態となる。

駆動力伝達ベルト６８は、図２に示されるように、回転駆動源５８の駆動軸６０に装着される駆動プーリ６２と、溝加工部２６における第１ディスク３６に装着される従動プーリ６４との間に懸架され、ボディ１６の内部を挿通するように配設されている。また、駆動力伝達ベルト６８の内周面には、所定間隔離間する複数の平行歯６９が形成され、この平行歯６９が駆動プーリ６２及び従動プーリ６４に噛み合うことにより、駆動力伝達ベルト６８が周回する。そして、回転駆動源５８における駆動軸６０の回転駆動作用下に駆動プーリ６２の駆動力が駆動力伝達ベルト６８を介して従動プーリ６４へと伝達され、前記従動プーリ６４と一体的に溝加工部２６が回転する。

加工装置１０の下方に配設される載置台３０は、図示しない床面等に設置され、その上面が略水平に形成されている。この上面には、コンロッド２０がその軸線Ｄ（図２参照）と前記上面とが略平行となるように載置され、略中央部が固定部材８４（図１参照）を介して一体的に固定されている。

コンロッド２０は、図９Ａに示されるように、一端部側に幅広に形成される大端部８６と、他端部側に幅狭に形成される小端部８８とからなり、前記大端部８６には図示しないクランクシャフトのジャーナルが挿通される大端孔２２が形成されている。

本発明の第１の実施の形態に係るコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置１０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について説明する。なお、図１に示されるように、クラッキング溝２４（図４参照）が形成されるコンロッド２０が、載置台３０の上面に固定部材８４を介して固定され、前記コンロッド２０の上方に加工装置１０が待機した状態を初期位置として説明する。

図４に示されるように、コンロッド２０の大端孔２２の内周面においてコンロッド２０の軸線Ｄと略直交し、且つ大端孔２２の中心を通る基線Ｅと交差する位置にそれぞれ形成される一対のクラッキング溝２４である第１溝９０及び第２溝９２を形成する。

先ず、コンロッド２０の小端部８８を載置台３０の上面において下方側、大端部８６を上方側とし、コンロッド２０の軸線Ｄに対して左側となる大端孔２２の内周面に第１溝９０を形成する際には、前記コンロッド２０の上方に待機した加工装置１０を、ロボット１２の制御作用下に溝加工部２６がコンロッド２０の大端孔２２の上方に位置するように移動させる。そして、溝加工部２６の中心がコンロッド２０の軸線Ｄより左側にオフセットし、且つ溝加工部２６の研削プレート４０の外周面が、大端孔２２の内周径より半径外方向に所定量Ｆ１だけオーバーラップするように移動させる（図４参照）。

換言すると、前記コンロッド２０の大端孔２２に対して半径外方向にオーバーラップさせたオーバーラップ量Ｆ１が、溝加工部２６の研削プレート４０によって形成される第１溝９０の深さＦ２（図６参照）となる（Ｆ１＝Ｆ２）。

次に、図２に示されるように、加工装置１０がコンロッド２０の大端孔２２の上方に位置決めされた状態で、図示しない電源より回転駆動源５８へ電気信号を供給し、前記回転駆動源５８の駆動軸６０が反時計回り（矢印Ｃ１方向）に回転することにより、駆動プーリ６２が反時計回りに一体的に回転する。そして、前記駆動プーリ６２の回転作用下に駆動力伝達ベルト６８を介して従動プーリ６４が反時計回り（矢印Ｃ２方向）に回転し、前記駆動プーリ６２と従動プーリ６４とが、同一方向且つ同一回転数で回転している状態となる。

そのため、前記従動プーリ６４と一体的に連結された溝加工部２６が支持ボルト４８を中心として反時計回り（矢印Ｃ２方向）に回転する。

次に、この溝加工部２６が回転した状態で、ロボット１２を介して加工装置１０を鉛直下方向（矢印Ｘ１方向）へと変位させる。

そして、加工装置１０を徐々に鉛直下方向（矢印Ｘ１方向）へと変位させることにより溝加工部２６が大端孔２２の内部へと徐々に挿入される。その際、溝加工部２６の研削プレート４０の外周径が、コンロッド２０の大端孔２２の内周面に対して半径外方向にオーバーラップしているため、前記溝加工部２６の回転作用下に砥石等の表面粗さの大きい材質より形成される研削プレート４０が大端孔２２の内周面に接触して研削しながら下方へと変位する。詳細には、前記研削プレート４０の外周部位が前記大端部２２の内周面を削りながら下方に向かって徐々に変位する（図５参照）。

そのため、前記研削プレート４０が回転しながら前記載置台３０の上面に対して略鉛直下方向（矢印Ｘ１方向）に変位し、コンロッド２０の大端孔２２の内周面に略均一の深さを有する第１溝９０が形成される。この第１溝９０は、一対のクラッキング溝２４の一方として機能し、コンロッド２０の軸線Ｄと略直交する方向に一直線状に形成され、その溝形状は略長方形状の断面形状からなる研削プレート４０によって幅狭の断面略凹状に形成されている（図８参照）。

次に、コンロッド２０の大端孔２２の内周面に第１溝９０を形成した後、前記溝加工部２６が大端孔２２及び載置台３０の略中央部に形成される逃げ孔９１の内部を挿通してコンロッド２０の下方に位置した状態となる（図６参照）。なお、前記逃げ孔９１は、その直径が大端孔２２の直径より大きく形成されているため、前記溝加工部２６が逃げ孔９１の内部に挿通された際に研削プレート４０が接触することがない。

また、この場合においても前記溝加工部２６は、回転駆動源５８の駆動作用下に反時計回り（矢印Ｃ２方向）に回転している状態にある。

次に、第１溝９０が形成されたコンロッド２０の大端孔２２に、該コンロッド２０の軸線Ｄ（図４参照）に対して第１溝９０と対称となる位置に第２溝９２を形成する。

その場合、先ず、図６に示されるように、コンロッド２０の下方に変位した加工装置１０を、ロボット１２の制御作用下に溝加工部２６の研削プレート４０が前記大端孔２２における第１溝９０と対向する右側面側に向かって略水平方向（矢印Ｙ方向）に移動させる。そして、前記研削プレート４０の外周面が、前記大端孔２２の内周面における第１溝９０と対向する右側面と所定量Ｇ１（図７参照）だけ半径外方向にオーバーラップする位置まで移動させる。

換言すると、前記コンロッド２０の大端孔２２に対して半径外方向にオーバーラップさせた前記オーバーラップ量Ｇ１が、研削プレート４０によって形成される第２溝９２の深さＧ２（図７参照）となる。すなわち、前記オーバーラップ量Ｇ１を、第１溝９０を形成する際における大端孔２２の左側面と研削プレート４０とのオーバーラップ量Ｆ１と略均一の値（Ｆ１＝Ｇ１）とする。その結果、大端孔２２における第１溝９０と第２溝９２の深さを略均一（Ｆ２＝Ｇ２）とすることができる。

また、前記加工装置１０では、第１溝９０を形成してコンロッド２０の下方へと変位した後、前記加工装置１０を略水平方向（矢印Ｙ方向）にのみ移動させている。換言すると、前記溝加工部２６が大端孔２２における基線Ｅ（図４参照）に沿って変位しているため、コンロッド２０の軸線Ｄに対して前記第１溝９０と対向する位置に加工装置１０が移動した状態にある。

次に、上記のように加工装置１０がコンロッド２０の大端孔２２の下方に位置決めされた状態で、ロボット１２の制御作用下に加工装置１０を徐々に鉛直上方向（矢印Ｘ２方向）へと変位させることにより、溝加工部２６が大端孔２２の下方より内部へと徐々に挿入される。そして、前記溝加工部２６の回転作用下に砥石等の表面粗さの大きい材質より形成される研削プレート４０が大端孔２２の内周面に接触して研削しながら上方へと変位する。詳細には、前記研削プレート４０の外周部位が、前記大端部２２の内周面を削りながら上方に向かって徐々に変位する（図７参照）。

そのため、前記研削プレート４０が回転しながら略鉛直上方向（矢印Ｘ２方向）に変位し、コンロッド２０の大端孔２２の内周面に第１溝９０と略均一の深さを有する第２溝９２が形成される。

この第２溝９２は、図４に示されるように、大端孔２２の内周面において前記第１溝９０とコンロッド２０の軸線Ｄに対して対称となる位置に形成されると共に、前記第１溝９０と略均一の深さ（Ｆ２＝Ｇ２）に形成される（図７参照）。また、第２溝９２は、一対のクラッキング溝２４の他方として機能し、コンロッド２０の軸線Ｄと略直交する方向に一直線状に形成され、その溝形状は略長方形状の断面形状からなる研削プレート４０によって幅狭の断面略凹状に形成されている（図８参照）。

最後に、溝加工部２６が大端孔２２の内部を下方から上方へと挿通した後、再びコンロッド２０の上方に位置した初期位置状態となる（図２参照）。その結果、載置台３０の上面に固定されたコンロッド２０の大端孔２２の内周面に、第１溝９０及び第２溝９２からなるクラッキング溝２４がコンロッド２０の軸線Ｄに対してその位置及び深さ等が略均一の対称形状に形成される。

以上のように、第１の実施の形態では、コンロッド２０の大端孔２２の内周面に第１溝９０及び第２溝９２を形成する溝加工部２６を、回転駆動源５８の回転作用下に駆動力伝達ベルト６８を介して回転させる。そして、前記溝加工部２６をコンロッド２０の大端孔２２の内周面に挿入し、前記溝加工部２６の研削プレート４０によって前記内周面に幅狭な断面略凹状のクラッキング溝２４として機能する一対の第１溝９０及び第２溝９２を形成することができる。

そのため、例えば、第１溝９０及び第２溝９２が形成されたコンロッド２０の大端孔２２に図示しない破断分離用の治具等を挿入し、前記大端孔２２の内周面に半径外方向に向かって加圧することにより、前記コンロッド２０を第１溝９０及び第２溝９２を起点としてロッド部２０ａとキャップ部２０ｂとに確実且つ高精度に破断して分離することができる（図９Ｂ参照）。

また、回転駆動源５８の駆動作用下に回転する駆動プーリ６２と、コンロッド２０の大端孔２２の内周面に第１及び第２溝９０、９２を形成する溝加工部２６と一体的に連結される従動プーリ６４とを加工装置１０の軸線方向にオフセットさせて配置し、駆動力伝達ベルト６８を介して従動プーリ６４へと駆動力を伝達する構成とすることにより、第１及び第２溝９０、９２を形成する前記溝加工部２６を小型化することができる。そのため、コンロッド２０の大端孔２２の内部に溝加工部２６を好適に挿入して回転させることができる。

その結果、溝加工部２６の研削プレート４０によって、コンロッド２０の大端孔２２の内周面に第１及び第２溝９０、９２からなるクラッキング溝２４を好適に形成することができる。

さらに、加工装置１０を移動させるロボット１２に、例えば数値制御マシンを採用することにより、前記加工装置１０の移動位置をプログラミングして高精度に制御することができるため、前記大端孔２２における第１溝９０及び第２溝９２の位置及び深さ等を簡便且つ高精度に設定して形成することができる。その結果、大端孔２２においてコンロッド２０の軸線Ｄに対して第１溝９０と第２溝９２とを対称位置及び略均一の深さに形成することができる。

さらにまた、従来のブローチ加工やレーザ加工によって大端孔に溝を形成する場合と比較して、設備コストを削減することができる。

次に、第２の実施の形態に係るコンロッド用クラッキング溝の加工装置１００（以下、単に加工装置１００という）を図１０及び図１１に示す。なお、上述した第１の形態に係るコンロッド用クラッキング溝の加工装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る加工装置１００では、回転駆動源５８の駆動軸６０に一体的に複数の歯部１０２を有する第１ギア１０４を設けると共に、溝加工部１０６に同様に複数の歯部１０２を有する第２ギア１０８を設け、前記第１及び第２ギア１０４、１０８の間にチェーン１１０を懸架し、前記回転駆動源５８の駆動作用下に溝加工部１０６を回転駆動させている点、また、ボディ１６の下端に設けられた支持部１１２に第２ギア１０８と連結されたスピンドル１１４を回転自在に設け、前記スピンドル１１４と溝加工部１０６とをロックナット１１８を介して一体的に連結した片持構造にしている点で第１の実施の形態に係るコンロッド用クラッキング溝の加工装置１０と相違している。

この加工装置１００は、ボディ１６の下面より下方に向かって支持部１１２が形成され、その下端部には貫通孔１２０に内装されたベアリング１２２（図１１参照）を介してスピンドル１１４が回転自在に挿通されている。前記ベアリング１２２は、その内部に複数のボールを有するアンギュラ玉軸受等の転がり軸受からなり、支持部１１２の内部に並列に設けられている。

前記スピンドル１１４の一端部側には、図１１に示されるように、支持ボルト４８を介して第２ギア１０８が連結されると共に、他端部側には溝加工部１０６がロックナット１１８を介して連結されている。

また、スピンドル１１４には、第２ディスク３８側に向って係合ピン７４が形成され、前記係合ピン７４が前記第２ディスク３８のピン孔４４へと挿入され、スピンドル１１４と第２ディスク３８との回転方向への相対的な回転変位が規制されている。そのため、スピンドル１１４と第１及び第２ディスク３６、３８、研削プレート４０とが一体的に回転する。

すなわち、図１０に示されるように、回転駆動源５８による駆動作用下に駆動軸６０に連結された第１ギア１０４が反時計回り（矢印Ｃ１方向）に回転し、前記第１ギア１０４の回転駆動力がチェーン１１０を介して第２ギア１０８へと伝達される。そして、前記第２ギア１０８の回転作用下にスピンドル１１４を介して溝加工部１０６が反時計回り（矢印Ｃ２方向）に回転する。

また、ボディ１６の内部には、前記第１ギア１０４と第２ギア１０８との間に懸架されるチェーン１１０の張力を調整するための張力調整機構１２４が設けられている。

この張力調整機構１２４は、ボディ１６の内部にピン１２６を介して傾動自在に設けられるアーム１２８と、前記アーム１２８の下端部に回転自在に設けられる押圧ギア１３０と、前記アーム１２８と所定間隔離間してボディ１６に設けられる押圧部１３２とからなる。前記押圧部１３２には押圧ピン１３４が変位自在に螺合され、前記押圧ピン１３４の先端部が、アーム１２８の側面に常時当接している。そして、前記押圧ピン１３４を螺回してアーム１２８と略直交する方向（矢印Ｈ方向）に変位させることにより、前記アーム１２８がピン１２６を支点として傾動する。

そのため、アーム１２８の下端部に設けられた押圧ギア１３０によってチェーン１１０へと付与される押圧力が変化する。すなわち、チェーン１１０の張力に応じて押圧ピン１３４の螺回方向及び螺回量を調整することにより、前記押圧ギア１３０から付与される押圧力によって前記チェーン１１０の張力を自在に調整することができる。

このような構成とすることにより、回転駆動源５８の回転作用下に一体的に回転し、コンロッド２０の大端孔２２にクラッキング溝２４を形成する溝加工部１０６を、スピンドル１１４へと一体的に連結しているロックナット１１８を緩めるという簡便な作業のみで取り外すことができる。そのため、例えば、研削プレート４０が摩耗した際などの交換作業又はメンテナンス作業を簡便に行うことができる。

なお、この第１ギア１０４と第２ギア１０８との間にチェーン１１０を懸架して駆動力を伝達すると共に、前記第２ギア１０８と一体的に設けられた溝加工部１０６を支持部１１２に対して片持構造とする構成を、第１の実施の形態に係るコンロッド用クラッキング溝の加工装置１０に適用するようにしてもよい。

また、図１２に示されるように、支持部１１２の内部に配設されたベアリング１２２の代わりに、その周方向に沿ってローラを有するローラベアリング１３６を設けるようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係るコンロッド用クラッキング溝の加工装置の一部省略斜視図である。図１の加工装置の一部省略正面図である。図２の加工装置の一部省略側面図である。図２の加工装置の溝加工部及びコンロッドの大端部の一部省略上面図である。溝加工部がコンロッドの大端孔の内部に挿入され、前記大端孔の内周面の一方側に第１溝を加工している状態を示す動作説明図である。図５に示す溝加工部が前記大端孔に第１溝を形成した後、前記大端孔を挿通して下方に変位した状態を示す動作説明図である。図６の溝加工部が大端孔の下方から内部へと変位して、前記大端孔の内周面における第１溝と対称となる位置に第２溝を加工している状態を示す動作説明図である。図４の加工装置の第１溝又は第２溝近傍の拡大上面図である。図９Ａは、第１溝及び第２溝が形成されたコンロッドの斜視図であり、図９Ｂは、前記コンロッドがキャップ部とロッド部に破断分離された状態を示す斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係るコンロッド用クラッキング溝の加工装置の一部省略正面図である。図１０の加工装置の一部省略側面図である。図１１の加工装置においてベアリングに代えてローラベアリングを設けた変形例を示す溝加工部の拡大縦断面図である。

符号の説明

１０、１００…コンロッド用クラッキング溝の加工装置
１２…ロボット１６…ボディ
１８…駆動部２０…コンロッド
２２…大端孔２４…クラッキング溝
２６、１０６…溝加工部２８…駆動力伝達機構
３０…載置台３４ａ、３４ｂ、１１２…支持部
３６…第１ディスク３８…第２ディスク
４０…研削プレート４８…支持ボルト
５８…回転駆動源６２…駆動プーリ
６４…従動プーリ６６…回転部材
６８…駆動力伝達ベルト８６…大端部
８８…小端部９０…第１溝
９２…第２溝１０４…第１ギア
１０８…第２ギア１１０…チェーン
１１４…スピンドル１１８…ロックナット
１２２…ベアリング１２４…張力調整機構
１３６…ローラベアリング

Claims

大端部と小端部を有し、一体成形されたコネクティングロッドを、キャップ部とロッド部とに破断分離するために前記大端部の大端孔における内周面の対向する位置に一対のクラッキング溝を形成するコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置において、
ボディと、
前記ボディに連結され、前記コネクティングロッドの軸線と略平行に設けられる駆動軸が電気信号によって回転駆動する回転駆動源と、
周縁部に薄板状の研削部材を有し、回転軸が前記コネクティングロッドの軸線と略平行となるように前記ボディに回転自在に軸支された回転研削手段と、
前記駆動軸の回転駆動力を前記回転研削手段へと伝達する駆動力伝達機構と、
を備え、
前記回転駆動源の駆動作用下に前記駆動力伝達機構を介して前記回転研削手段が回転駆動し、前記回転研削手段を前記大端孔に向かって変位させることにより、前記回転研削手段の前記研削部材によって前記コネクティングロッドの大端孔の内周面に凹状に窪んだクラッキング溝が形成されることを特徴とするコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置。
請求項１記載のコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置において、
前記駆動力伝達機構は、前記駆動軸に連結される第１プーリと、前記ボディに回転自在に軸支されると共に、前記回転研削手段と一体的に連結される第２プーリとの間に懸架される駆動力伝達ベルトからなることを特徴とするコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置。
請求項１記載のコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置において、
前記駆動力伝達機構は、前記駆動軸に連結され、複数の歯部を有する第１ギアと、前記ボディに回転自在に軸支されると共に、前記回転研削手段と一体的に連結され、複数の歯部を有する第２ギアとの間に懸架されるチェーンからなることを特徴とするコネクティングロッド用クラッキング溝の加工装置。