JP2013209999A - 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の半製品 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部とキャップ部との破断面における品質不良の発生を抑制する。
【解決手段】吸気側連結部３９の第１ノッチ２３は排気側連結部４０の第２ノッチ２４よりも深く形成されることから、破断分割時には第１ノッチ２３に対して第２ノッチ２４よりも大きな応力が作用する。これにより、図８(ｂ)に示すように、破断分割時には第２ノッチ２４よりも先に第１ノッチ２３に対してき裂Ｃが発生し、図８(ｃ)に示すように、排気側連結部４０よりも先に吸気側連結部３９が破断する。続いて、図８(ｄ)に示すように、第２ノッチ２４にき裂Ｃが発生し、図８(ｅ)に示すように、排気側連結部４０が破断する。このように、ノッチ２３，２４の形状を変えることにより、吸気側連結部３９と排気側連結部４０との破断順序を定めることができ、破断面２０，２１の品質を安定させることが可能となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、大端部が本体部とキャップ部とに破断分割されるコネクティングロッドの製造技術に関する。

エンジンには、クランク軸とピストンとを連結するコネクティングロッド(以下、コンロッドという)が組み込まれている。コンロッドの大端部にクランク軸のクランクピンを装着するため、コンロッドの大端部は本体部とキャップ部とに分割されている。一般的に、分割された本体部とキャップ部とを位置決めするため、本体部とキャップ部との間にはノックピン等が設けられている。しかしながら、ノックピンを用いて本体部とキャップ部とを位置決めすることは、コンロッドの高コスト化を招く要因となっていた。そこで、コンロッドの大端部を破断分割する所謂クラッキング製法が開発されている(例えば、特許文献１参照)。このクラッキング製法により、本体部とキャップ部との破断面に適度な凹凸を形成することができるため、ノックピンを用いることなく本体部とキャップ部とを高精度に位置決めすることが可能となる。

特開２００５−１８８７４１号公報

ところで、大端部を破断分割するクラッキング製法においては、本体部やキャップ部の破断面における品質不良の発生、つまり破断面における欠けの発生を抑制することが重要である。しかしながら、劈開破面である破断面の品質をコントロールすることは極めて困難となっていた。

本発明の目的は、本体部とキャップ部との破断面における品質不良の発生を抑制することにある。

本発明のコネクティングロッドの製造方法は、大端部が本体部とキャップ部とに破断分割されるコネクティングロッドの製造方法であって、前記大端部に設けられる貫通穴の内周面に、互いに対向する第１切り欠きおよび第２切り欠きを形成する切り欠き加工工程と、前記貫通穴を径方向に拡張させることにより、前記第１切り欠きからき裂を発生させて前記大端部の一方側を破断させた後に、前記第２切り欠きからき裂を発生させて前記大端部の他方側を破断させる破断分割工程とを有することを特徴とする。また、本発明のコネクティングロッドの製造方法は、前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとの形状が異なることを特徴とする。また、本発明のコネクティングロッドの製造方法は、前記第１切り欠きは前記第２切り欠きよりも深く形成されることを特徴とする。

本発明のコネクティングロッドの半製品は、大端部を径方向に拡張して本体部とキャップ部とに破断分割する破断分割工程に投入されるコネクティングロッドの半製品であって、前記大端部に設けられる貫通穴の内周面に形成され、破断分割時にき裂の発生起点となる第１切り欠きと、前記内周面に前記第１切り欠きに対向して形成され、破断分割時にき裂の発生起点となる第２切り欠きとを有し、前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとの形状が異なることを特徴とする。また、本発明のコネクティングロッドの半製品は、前記第１切り欠きは前記第２切り欠きよりも深く形成されることを特徴とする。

本発明によれば、第１切り欠きからき裂を発生させて大端部の一方側を破断させた後に、第２切り欠きからき裂を発生させて大端部の他方側を破断させるようにしたので、大端部が本体部とキャップ部とに破断分割されるコネクティングロッドの品質を安定させることが可能となる。これにより、本体部とキャップ部との破断面における品質不良の発生を抑制することが可能となる。

(ａ)はコンロッドを示す正面図である。(ｂ)は分解されたコンロッドを示す正面図である。 コンロッドの製造工程の一例を示す説明図である。 破断分割工程において使用される破断装置の一例を示す概略図である。 (ａ)および(ｂ)は破断分割工程におけるワークの加工状況を示す説明図である。 (ａ)は破断分割工程に投入されるワークを示す正面図である。(ｂ)は図５(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークを示す断面図である。(ｃ)は図５(ａ)のＢ−Ｂ線に沿ってワークを示す断面図である。 (ａ)は図５(ａ)に示したワークの大端部を示す部分拡大図である。(ｂ)は図６(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークを示す断面図である。 破断分割工程において大端部の破断予定面に作用する応力を示す説明図である。 (ａ)〜(ｅ)は破断分割工程における大端部の破断過程を順に示す説明図である。 破断分割工程において大端部に作用する引張荷重の変動状況を示す線図である。 (ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品の大端部を示す部分拡大図である。(ｂ)は図１０(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークを示す拡大断面図である。 (ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品の大端部を示す部分拡大図である。(ｂ)は図１１(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークを示す拡大断面図である。 (ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品の大端部を示す部分拡大図である。(ｂ)は図１２(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークを示す拡大断面図である。 (ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品の大端部を示す部分拡大図である。(ｂ)は図１３(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークを示す拡大断面図である。 (ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品の大端部を示す部分拡大図である。(ｂ)は図１４(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークを示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１(ａ)はコネクティングロッド１０(以下、コンロッドという)を示す正面図である。また、図１(ｂ)は分解されたコンロッド１０を示す正面図である。

図１(ａ)に示すように、コンロッド１０は、ピストンピン穴１１を備える小端部１２と、クランクピン穴(貫通穴)１３を備える大端部１４と、小端部１２と大端部１４とを連結するロッド部１５とを有している。小端部１２には図示しないピストンのピストンピンが組み付けられ、大端部１４には図示しないクランク軸のクランクピンが組み付けられる。また、図１(ａ)および(ｂ)に示すように、コンロッド１０の大端部１４は、本体部１６とキャップ部１７とに分割されている。クランクピンに対してコンロッド１０を組み付ける際には、分割された本体部１６とキャップ部１７とによってクランクピンを挟み込んだ後に、コンロッドボルト１８を用いて本体部１６にキャップ部１７が締結される。

コンロッド１０の大端部１４を分割する際には、生産性や位置決め精度を向上させるため、大端部１４の内径を拡張させて破断分割させる所謂クラッキング製法が用いられる。このクラッキング製法を用いることにより、本体部１６とキャップ部１７との破断面２０，２１に対し、適度な粗さを持った凹凸を形成することが可能となる。これにより、本体部１６に対してキャップ部１７を組み付ける際には、破断面２０，２１の凹凸を互いに噛み合わせることができ、本体部１６とキャップ部１７との位置決め精度を向上させることが可能となる。また、コンロッド１０から位置決め用のノックピン等を削減することができ、コンロッド１０の生産性を向上させることが可能となる。

次いで、コンロッド１０の製造方法について説明する。図２はコンロッド１０の製造工程の一例を示す説明図である。図２に示すように、素材鍛造工程Ｓ１では、切り出された炭素鋼材やチタン合金材に熱間鍛造等を施すことにより、小端部１２、ロッド部１５および大端部１４が一体となるワークが製造される。また、研削工程Ｓ２では、研削盤を用いて小端部１２や大端部１４の側面研削が施される。続いて、小端穴加工工程Ｓ３では、小端部１２にドリル加工やリーマ加工等を施すことにより、小端部１２にピストンピン穴１１が加工される。また、大端穴加工工程Ｓ４では、大端部１４にドリル加工やリーマ加工等を施すことにより、大端部１４にクランクピン穴１３が加工される。さらに、ボルト穴加工工程Ｓ５では、大端部１４にドリル加工やリーマ加工等を施すことにより、大端部１４にボルト穴が加工される。続いて、ノッチ加工工程(切り欠き加工工程)Ｓ６では、後述する大端部１４の内周面２２に対し、互いに対向する一対のノッチ(第１切り欠き，第２切り欠き)２３，２４が形成される。なお、ノッチ加工工程Ｓ６においては、切削加工や放電加工等を用いてノッチ２３，２４が形成されている。そして、破断分割工程Ｓ７では、後述する破断装置３０を用いて大端部１４の内径が拡張され、ノッチ２３，２４を起点に大端部１４が本体部１６とキャップ部１７とに破断分割される。

続くボルト締付工程Ｓ８では、コンロッドボルト１８を締め付けることにより、分割されたキャップ部１７が本体部１６に対して組み付けられる。また、仕上げ研削工程Ｓ９では、破断分割後における大端部１４の段差を除去したり、小端部１２および大端部１４の平面度や平行度を確保したりするため、研削盤を用いて小端部１２や大端部１４の側面研削が実施される。さらに、油穴加工工程Ｓ１０では、小端部１２や大端部１４にドリル加工を施すことにより、小端部１２や大端部１４に潤滑用の油穴が加工される。続いて、メタル溝加工工程Ｓ１１では、大端部１４に切削加工を施すことにより、大端部１４の内周面２２に軸受メタルを固定するメタル溝が加工される。また、ホーニング工程Ｓ１２では、ピストンピン穴１１やクランクピン穴１３の加工精度を確保するため、小端部１２や大端部１４にホーニング加工が施される。そして、洗浄工程Ｓ１３でコンロッド１０に付着する切粉等を除去した後に、完成検査工程Ｓ１４でコンロッド１０の完成検査が実施される。

図３は破断分割工程Ｓ７において使用される破断装置３０の一例を示す概略図である。また、図４(ａ)および(ｂ)は破断分割工程Ｓ７におけるワークＸの加工状況を示す説明図である。なお、図４(ａ)に示されるワークＸは、破断分割工程Ｓ７に投入されるワークＸであり、本発明の一実施の形態であるコネクティングロッドの半製品つまり製造過程における中間製品となっている。

図３に示すように、破断装置３０は、ベース部材３１と、これに移動自在に組み付けられる一対のスライダ３２，３３とを有している。一方のスライダ３２には、小端部１２のピストンピン穴１１に挿入される位置決めピン３４と、大端部１４のクランクピン穴１３に挿入される加圧治具３５とが設けられる。また、他方のスライダ３３には、大端部１４のクランクピン穴１３に挿入される加圧治具３６が設けられる。さらに、破断装置３０は、油圧シリンダ３７によって上下に駆動される楔３８を有している。この楔３８は、上昇して加圧治具３５，３６から離れる退避位置と、下降して加圧治具３５，３６間に挿入される加圧位置とに移動自在となっている。破断分割時には、図４(ａ)に示すように、破断装置３０のスライダ３２，３３を互いに近づけた状態のもとで、位置決めピン３４にワークＸの小端部１２を取り付け、双方の加圧治具３５，３６にワークＸの大端部１４を取り付ける。そして、図３および図４(ｂ)に黒塗りの矢印で示すように、楔３８を加圧位置に向けて下降させ、一対の加圧治具３５，３６を互いに離れる方向に移動させる。このように、加圧治具３５，３６を用いてワークＸの大端部１４の内径を拡張することにより、ノッチ２３，２４を起点に大端部１４は本体部１６とキャップ部１７とに破断分割される。すなわち、大端部１４の一方側を構成する吸気側連結部３９がノッチ２３を起点に破断され、大端部１４の他方側を構成する排気側連結部４０がノッチ２４を起点に破断されることになる。なお、吸気側連結部３９とは、コンロッド１０をエンジンに組み付けた際に吸気ポート側に位置する部位である。また、排気側連結部４０とは、コンロッド１０をエンジンに組み付けた際に排気ポート側に位置する部位である。

ところで、大端部１４を破断分割する破断分割工程Ｓ７においては、本体部１６やキャップ部１７の破断面２０，２１における品質不良の発生、つまり破断面２０，２１における欠けの発生を抑制することが重要である。しかしながら、同一の破断装置３０を用いて大端部１４を破断分割した場合であっても、破断面２０，２１の品質を安定させることが困難となっていた。そこで、本発明者は、破断面２０，２１における品質のバラツキを解決するため、鋭意研究を行った結果、吸気側連結部３９と排気側連結部４０との破断順序を定めることが、破断面２０，２１の品質を安定させる上で重要な要素であることを見出した。すなわち、従来の破断分割工程における破断状況としては、ワーク形状のバラツキやワーク固定状態のバラツキ等により、先に吸気側連結部３９が破断したり先に排気側連結部４０が破断したりする状況が混在していた。さらに、吸気側連結部３９を破断させた後に排気側連結部４０を破断させた場合と、排気側連結部４０を破断させた後に吸気側連結部３９を破断させた場合とでは、破断分割工程Ｓ７で得られる破断面２０，２１の品質に差が生じることもある。したがって、破断面２０，２１の品質を安定させつつ破断面２０，２１の品質を向上させるためには、ワーク形状やワーク固定状態等のバラツキに影響されることなく、予め設定された順序で吸気側連結部３９と排気側連結部４０とを破断させることが必要であった。なお、破断面２０，２１の品質を向上させる上で、先に吸気側連結部３９を破断させた方が良いか、それとも先に排気側連結部４０を破断させた方が良いかについては、材料、ワーク形状および破断条件等の影響を受けるものであり、破断試験等に基づいて決定されることになる。

ここで、図５(ａ)は破断分割工程Ｓ７に投入されるワークＸを示す正面図である。図５(ｂ)は図５(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークＸを示す断面図であり、図５(ｃ)は図５(ａ)のＢ−Ｂ線に沿ってワークＸを示す断面図である。また、図６(ａ)は図５(ａ)に示したワークＸの大端部１４を示す部分拡大図であり、図６(ｂ)は図６(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークＸを示す拡大断面図である。

図５(ａ)〜(ｃ)に示すように、ワークＸの大端部１４に設けられるクランクピン穴１３の内周面２２には、第１ノッチ２３と第２ノッチ２４とが互いに対向する位置に形成されている。また、第１ノッチ２３と第２ノッチ２４とは、内周面２２を幅方向に分断するように、クランクピン穴１３の中心線Ｃ１を含む平面Ｓに重なる位置に形成されている。この平面Ｓと重なる大端部１４内の仮想面が、破断分割工程Ｓ７において破断面２０，２１となる破断予定面となっている。また、図示するワークＸを用いて製造されるコンロッド１０が、中心線Ｃ２に対して対称となる対称型コンロッドであることから、平面Ｓは中心線Ｃ２に対して垂直となっている。なお、図５に示す符号Ｃ３は、ピストンピン穴１１の中心線を意味している。また、図６(ａ)および(ｂ)に示すように、吸気側連結部３９に形成される第１ノッチ２３の寸法は、幅寸法がＷであり、深さ寸法がＤ１である。一方、排気側連結部４０に形成される第２ノッチ２４の寸法は、幅寸法がＷであり、深さ寸法がＤ１よりも浅いＤ２である。このように、吸気側連結部３９の第１ノッチ２３は排気側連結部４０の第２ノッチ２４よりも深く形成されている。すなわち、第１ノッチ２３と第２ノッチ２４とは異なる形状に形成されている。

続いて、図７は破断分割工程Ｓ７において大端部１４の破断予定面に作用する応力を示す説明図である。また、図８(ａ)〜(ｅ)は破断分割工程Ｓ７における大端部１４の破断過程を順に示す説明図である。図７に示すように、吸気側連結部３９の第１ノッチ２３は排気側連結部４０の第２ノッチ２４よりも深く形成されることから、破断分割時には第１ノッチ２３に対して第２ノッチ２４よりも大きな応力が作用することになる(σ１＞σ２)。このように、第２ノッチ２４よりも第１ノッチ２３に応力が集中することから、図８(ｂ)に示すように、破断分割時には第２ノッチ２４よりも先に第１ノッチ２３にき裂Ｃが発生し、図８(ｃ)に示すように、排気側連結部４０よりも先に吸気側連結部３９を破断させることが可能となる。そして、吸気側連結部３９の破断が完了すると、図８(ｄ)に示すように、第２ノッチ２４にき裂Ｃが発生し、図８(ｅ)に示すように、排気側連結部４０が破断することになる。

ここで、図９は破断分割工程Ｓ７において大端部１４に作用する引張荷重の変動状況を示す線図である。なお、図９に符号ＩＮ１で示した線は、図８(ａ)に符号ＩＮ１で示した部位に作用する引張荷重を意味し、図９に符号ＩＮ２で示した線は、図８(ａ)に符号ＩＮ２で示した部位に作用する引張荷重を意味している。また、図９に符号ＥＸ１で示した線は、図８(ａ)に符号ＥＸ１で示した部位に作用する引張荷重を意味し、図９に符号ＥＸ２で示した線は、図８(ａ)に符号ＥＸ２で示した部位に作用する引張荷重を意味している。図９に示すように、破断分割工程Ｓ７において加圧治具３５，３６の離反動作が開始されると、始めに第１ノッチ２３を備える吸気側連結部３９の内側から破断が開始され(符号α１)、その後、吸気側連結部３９の外側までき裂Ｃが伸展して吸気側連結部３９の破断が完了する(符号α２)。続いて、第２ノッチ２４を備える排気側連結部４０の内側から破断が開始され(符号β１)、その後、排気側連結部４０の外側までき裂Ｃが伸展して排気側連結部４０の破断が完了する(符号β２)。このように、第１ノッチ２３と第２ノッチ２４との形状を変えることにより、破断分割時における応力の集中具合に差を設けることができ、吸気側連結部３９(大端部１４の一方側)を破断させてから排気側連結部４０(大端部１４の他方側)を破断させることが可能となる。すなわち、吸気側連結部３９の破断完了から排気側連結部４０の破断開始までの間に時間差Ｔを設けることが可能となっている。

これまで説明したように、第１ノッチ２３と第２ノッチ２４との形状を変えることにより、吸気側連結部３９と排気側連結部４０とに作用する応力の集中具合に、明確な差を設けることが可能となる。これにより、ワーク形状やワーク固定状態等のバラツキに影響されることなく、吸気側連結部３９と排気側連結部４０との破断順序を定めることができ、破断面２０，２１の品質を安定させることが可能となる。なお、前述の説明では、吸気側連結部３９を破断させた後に排気側連結部４０を破断させているが、この破断順序に限られることはなく、排気側連結部４０を破断させた後に吸気側連結部３９を破断させても良い。前述したように、破断面２０，２１の品質を向上させる上で、先に吸気側連結部３９を破断させた方が良いか、それとも先に排気側連結部４０を破断させた方が良いかについては、材料、ワーク形状および破断条件等の影響を受けるものであり、破断試験等に基づいて決定されることになる。

また、図８および図９に示すように、吸気側連結部３９の破断過程と排気側連結部４０の破断過程とをオーバーラップさせることなく、吸気側連結部３９を破断させてから排気側連結部４０を破断させている。このように、吸気側連結部３９と排気側連結部４０との同時破断を回避することにより、破断面２０，２１の品質を向上させることが可能となる。すなわち、吸気側連結部３９と排気側連結部４０との破断過程を時間的に重ねた場合には、常に双方の連結部が拘束されていることから、双方の連結部が共に大きく塑性変形しながら破断すると考えられる。これに対し、吸気側連結部３９と排気側連結部４０との破断過程を時間的にずらした場合には、先に破断した連結部の拘束が解かれることから、後から破断される連結部については塑性変形量が抑制されるためと考えられる。このように、塑性変形量を抑制しながら破断させることにより、破断面２０，２１の品質を向上させることが可能となる。

続いて、本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品について説明する。図６に示すように、前述の説明では、第１ノッチ２３と第２ノッチ２４との深さ寸法を変えることにより、第１ノッチ２３と第２ノッチ２４との形状を変えているが、これに限られることはない。ここで、図１０(ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品(ワークＸａ)の大端部１４を示す部分拡大図であり、図１０(ｂ)は図１０(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークＸａを示す拡大断面図である。また、図１１(ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品(ワークＸｂ)の大端部１４を示す部分拡大図であり、図１１(ｂ)は図１１(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークＸｂを示す拡大断面図である。さらに、図１２(ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品(ワークＸｃ)の大端部１４を示す部分拡大図であり、図１２(ｂ)は図１２(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークＸｃを示す拡大断面図である。なお、図１０〜図１２において、前述した部材と同様の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１０(ａ)および(ｂ)に示すように、第１ノッチ(第１切り欠き)４１の寸法は、幅寸法がＷ１であり、深さ寸法がＤ１である。一方、第２ノッチ(第２切り欠き)４２の寸法は、幅寸法がＷ１よりも広いＷ２であり、深さ寸法がＤ１である。すなわち、第１ノッチ４１は第２ノッチ４２よりも幅が狭く形成されている。このように、幅寸法を変えることでノッチ形状を変えた場合であっても、第１ノッチ４１と第２ノッチ４２とに作用する応力の集中具合を変えることができ、予め設定した破断順序で吸気側連結部３９と排気側連結部４０とを破断させることが可能となる。

また、図１１(ａ)および(ｂ)に示すように、第１ノッチ(第１切り欠き)５１と第２ノッチ(第２切り欠き)５２とを比較すると、幅寸法Ｗや深さ寸法Ｄ１は同一であるが、第１ノッチ５１の先端は鋭角に形成されるのに対し、第２ノッチ５２の先端は円弧状に形成されている。このように、幅寸法や深さ寸法が同一であってもノッチ５１，５２の先端形状を変えることにより、第１ノッチ５１と第２ノッチ５２とに作用する応力の集中具合を変えることができ、予め設定した破断順序で吸気側連結部３９と排気側連結部４０とを破断させることが可能となる。

さらに、図１２(ａ)および(ｂ)に示すように、第１ノッチ(第１切り欠き)６１は、その長手方向の中央部において深さ寸法がＤ１となるのに対し、その長手方向の両端部においては深さ寸法がＤ１よりも浅いＤ２となっている。一方、第２ノッチ(第２切り欠き)６２は、その長手方向に渡って深さ寸法がＤ２に保たれている。このように、ノッチ６１，６２の長手方向(内周面２２の幅方向)において、部分的にノッチ形状を変えた場合であっても、第１ノッチ６１と第２ノッチ６２とに作用する応力の集中具合を変えることができ、予め設定した破断順序で吸気側連結部３９と排気側連結部４０とを破断させることが可能となる。

また、図６、図１０〜図１２に示すように、前述の説明では、第１ノッチ２３，４１，５１，６１と第２ノッチ２４，４２，５２，６２との形状を変えることにより、破断分割時における応力の集中具合を変えているが、これに限られることはない。ここで、図１３(ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品(ワークＸｄ)の大端部１４を示す部分拡大図であり、図１３(ｂ)は図１３(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークＸｄを示す拡大断面図である。また、図１４(ａ)は本発明の他の実施の形態であるコネクティングロッドの半製品(ワークＸｅ)の大端部１４を示す部分拡大図であり、図１４(ｂ)は図１４(ａ)のＡ−Ａ線に沿ってワークＸｅを示す拡大断面図である。なお、図１３および図１４において、前述した部材と同様の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１３(ａ)および(ｂ)に示すように、第１ノッチ(第１切り欠き)７１と第２ノッチ(第２切り欠き)７２とは同じ形状を有している。しかしながら、図１３(ａ)にクロスハッチングで示すように、第１ノッチ７１には深さＤ２で焼入れ層７３が形成されるのに対し、第２ノッチ７２にはＤ２よりも深い深さＤ３で焼入れ層７４が形成されている。このように、ノッチ形状が同一であっても焼入れ深さを変えることにより、第１ノッチ７１と第２ノッチ７２とに作用する応力の集中具合を変えることができ、予め設定した破断順序で吸気側連結部３９と排気側連結部４０とを破断させることが可能となる。なお、ノッチ７１，７２に異なる深さの焼入れ層７３，７４を形成する際には、レーザ焼入れ加工や高周波焼入れ加工等を用いることが可能である。

また、図１４(ａ)および(ｂ)に示すように、第１ノッチ(第１切り欠き)８１と第２ノッチ(第２切り欠き)８２とは同じ形状を有している。しかしながら、図１４(ｂ)に示すように、吸気側連結部３９と排気側連結部４０との断面形状が異なって形成されている。このように、ノッチ形状が同一であっても連結部の断面形状を変えることにより、第１ノッチ８１と第２ノッチ８２とに作用する応力の集中具合を変えることができ、予め設定した破断順序で吸気側連結部３９と排気側連結部４０とを破断させることが可能となる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、吸気側連結部３９に設けられるノッチを第１切り欠きとして説明し、排気側連結部４０に設けられるノッチを第２切り欠きとして説明しているが、これに限られることはない。破断分割工程Ｓ７において、先に排気側連結部４０が破断する場合には、排気側連結部４０に設けられるノッチが第１切り欠きとなり、吸気側連結部３９に設けられるノッチが第２切り欠きとなる。また、図６、図１０〜図１４に示したワークＸ，Ｘａ〜Ｘｅを用いて製造されるコンロッド１０は、中心線Ｃ２に対して対称形状となる対称型コンロッドであるが、これに限られることはない。例えば、中心線Ｃ２に対して非対称形状となる非対称型コンロッドであっても、本発明の製造技術を有効に適用することが可能である。

また、前述の説明では、熱間鍛造されたワークＸ，Ｘａ〜Ｘｅを用いているが、これに限られることはなく、冷間鍛造、焼結鍛造あるいは鋳造されたワークＸ，Ｘａ〜Ｘｅであっても良い。さらに、前述の説明では、ノッチ２３，２４，４１〜８２を形成する際に切削加工や放電加工等を用いているが、これに限られることはなく、ＣＯ_２レーザやＹＡＧレーザ等を用いるレーザ加工によってノッチ２３，２４，４１〜８２を形成しても良い。

１０ コンロッド(コネクティングロッド)
１１ ピストンピン穴
１２ 小端部
１３ クランクピン穴(貫通穴)
１４ 大端部
１５ ロッド部
１６ 本体部
１７ キャップ部
１８ コンロッドボルト
２０ 破断面
２１ 破断面
２２ 内周面
２３ 第１ノッチ(第１切り欠き)
２４ 第２ノッチ(第２切り欠き)
３０ 破断装置
３１ ベース部材
３２ スライダ
３３ スライダ
３４ 位置決めピン
３５ 加圧治具
３６ 加圧治具
３７ 油圧シリンダ
３８ 楔
３９ 吸気側連結部(大端部の一方側)
４０ 排気側連結部(大端部の他方側)
４１ 第１ノッチ(第１切り欠き)
４２ 第２ノッチ(第２切り欠き)
５１ 第１ノッチ(第１切り欠き)
５２ 第２ノッチ(第２切り欠き)
６１ 第１ノッチ(第１切り欠き)
６２ 第２ノッチ(第２切り欠き)
７１ 第１ノッチ(第１切り欠き)
７２ 第２ノッチ(第２切り欠き)
８１ 第１ノッチ(第１切り欠き)
８２ 第２ノッチ(第２切り欠き)
Ｓ６ ノッチ加工工程(切り欠き加工工程)
Ｓ７ 破断分割工程
Ｘ，Ｘａ〜Ｘｅ ワーク(コネクティングロッドの半製品)
Ｃ き裂

Claims (5)

1. 大端部が本体部とキャップ部とに破断分割されるコネクティングロッドの製造方法であって、
   前記大端部に設けられる貫通穴の内周面に、互いに対向する第１切り欠きおよび第２切り欠きを形成する切り欠き加工工程と、
   前記貫通穴を径方向に拡張させることにより、前記第１切り欠きからき裂を発生させて前記大端部の一方側を破断させた後に、前記第２切り欠きからき裂を発生させて前記大端部の他方側を破断させる破断分割工程とを有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。
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、
   前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとの形状が異なることを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
3. 請求項１または２記載のコネクティングロッドの製造方法において、
   前記第１切り欠きは前記第２切り欠きよりも深く形成されることを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
4. 大端部を径方向に拡張して本体部とキャップ部とに破断分割する破断分割工程に投入されるコネクティングロッドの半製品であって、
   前記大端部に設けられる貫通穴の内周面に形成され、破断分割時にき裂の発生起点となる第１切り欠きと、
   前記内周面に前記第１切り欠きに対向して形成され、破断分割時にき裂の発生起点となる第２切り欠きとを有し、
   前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとの形状が異なることを特徴とするコネクティングロッドの半製品。
5. 請求項４記載のコネクティングロッドの半製品において、
   前記第１切り欠きは前記第２切り欠きよりも深く形成されることを特徴とするコネクティングロッドの半製品。

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