JPH07102444B2 - 別部品を導入するための孔を備えた単一片の軽金属部品 - Google Patents

別部品を導入するための孔を備えた単一片の軽金属部品

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JPH07102444B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、別部品を導入するための孔を備えた単一片の
軽金属部品に関する。
（従来の技術） 破断可能領域（側方に曲げることによって破断分離され
るようになった領域）において、破断分離することは例
えば内燃エンジン接続ロッド内のロッドから軸受キャッ
プ部分を分離させるのに用いられる周知の手法である。
接続ロッドは通常鋳造又は鍛造により単一片として制作
され、前記軸受キャップ部分は以後接続ロッドが別部品
であるクランクシャフトのジャーナルのまわりに装着さ
れ得るようにロッド部分から分離される。前記軸受キャ
ップ部分及びロッド部分が適正に整合するのを保証する
ために、軸受キャップ部分は常にそれが分離されたロッ
ド部分に対になって整合することを保証する工程が採用
される。
破談分離はこの分離を発生させるために特に適当であ
る。破断したエッジは再組立ての際、唯一かつ完全にキ
ー止めされ、確実に位置決めされたジョイントを提供
し、かくて機械加工をする必要が排除される。
（発明が解決使用とする課題） かような破断分離は、しかしながら、軽金属（すなわち
アルミニウム、アグネシウム及びこれらのいずれかを含
む合金）部品の場合には可能ではなかった。何故ならば
これら材料は本質的に延性を有しているので破断エッジ
がゆがんでしまい、所望通りに整合して再組立てが出来
ないからである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、別部品を導入するための孔を備えた単一片の
軽金属部品であって、前記孔は前記軽金属部品によって
完全に取囲まれており、前記孔を取囲んで前記軽金属内
には脆性材料を包含された破断可能領域が含まれてお
り、前記軽金属部品は、側方に曲げることによって前記
破断可能領域において、実質的に延性変形を起こすこと
なく分離されて、前記軽金属部品のキャップ部分をその
他の部分から分離させるようになっていることを特徴と
する。
前記キャップ部分は好ましくは前記部品の他の部品とこ
れら２つをボルト結合させることにより再結合させるこ
とが出来る。
前記脆性材料は脆性金属からなるインサートの形態をと
ることが出来る。別法として、前記部品は破断可能領域
において脆性化成分を鋳造することが出来る。前記脆性
金属インサートは焼結された鋼インサートとすることが
出来る。軽金属部品自体又はインサート、或いその双方
は破断分離のための開始地点を提供するようになって応
力上昇用き裂開始平面を提供するため切欠くことが出来
る。
別法として、前記脆性金属は脆性が必要とされる位置に
配置されたワイヤのコイルとして導入することが可能で
あり、部品の軽金属は前記ワイヤが軽金属部品の所望の
部分内に含まれるように前記ワイヤのまわりに鋳造され
ることが出来る。
前記脆性材料が脆性化成分をアルミニウム合金部品内に
鋳造することで導入される時には、前記脆性化成分は例
えばFeAl3又はFeMnAl6とすることが可能であり、これら
の成分は巨視的尺度においては破断可能領域に集中す
る。
本発明の典型的な適用例は軽量の故に鋼に代って或るエ
ンジンで用いられる軽金属製エンジンの接続ロッドであ
る。別の適用例はやはり内燃エンジンのための主軸受キ
ャリアである。
（作用） 本発明の軽金属部品は、脆性材料が包含された破断可能
領域を備えているので、この軽金属部品を側方に曲げる
ことによって、破断可能領域において実質的に延性変形
を起すことなく破断されて分離され、キャップ部分をそ
の他の部分から分離させる。
（発明の効果） 本発明によれば、延性変形を起すことなく破断されるの
で、破断エッジがゆがんでしまうということがなく、キ
ャップ部分とその他の部分とは完全に破断面が整合し、
別部品を導入したうえで所望通りに再組立てが出来る。
前述した適用例において本発明が与える付加的利点は、
膨脹に対する抵抗力がより大きくなるということであ
る。軽金属コンロッドが鋼で裏張りした軸受を支持する
場合には、膨脹率の差異のために問題が発生する。この
問題はコンロッドに脆性材料を内蔵させることにより改
善することが出来る。更には、剛性及び強度が増大する
という他の利点もある。
（実施例） 本発明は更に例示の目的で図面を参照して説明される。
図面において第１図、第２図及び第３図の各々は破断分
離手法によって分離されるようにされた内燃エンジンの
ための接続ロッドを示している。
図面は別部品であるクランクシャフトジャーナルを導入
するための孔を備えた大端部12及び小端分14を備えた接
続ロッド10を示している。この接続ロッド10は圧搾鋳造
の技法によってアルミニウム合金から一塊片で作られ
る。この孔に軸受を挿設して前記大端部12を別部品であ
るクランクシャフトジャーナルのまわりに組付けられる
ようにするには、軸受けキャップ部分16を接続ロッド10
の他の部分から分離してやる必要がある。この分離は線
18に沿って発生する。
前記軸受キャップ部分16を接続ロッド10の他の部分に再
組付けするために、２本のボルトが用いられるが、それ
らの位置は点線で示されている。
軸受キャップ部分16を接続ロッド10の他の部分から分離
するのに破断分離手法（側方に曲げることによって破断
分離する手法）を使用可能とするためには、アルミニウ
ム合金の延性を極端に低いレベルに減少してやる必要が
ある。
本発明と違って鋳鉄部品の場合であれば、応力上昇用切
欠きを分割を発生させるべき線に沿って設け、局所的熱
処理によって金属の硬度を局部的に上昇させるというこ
とが知られている。別法として、金属を低温液体内に浸
漬して、脆性を促進するために極めて低い温度に迄冷却
される。これらのいずれかの方法でいったん脆性状態が
確立されたならば、分割すべき面において鋳鉄部品を側
方に曲げることにより分割が行われる。
しかしながら、軽金属であるアルミニウム又はマグネシ
ウム合金の場合には、これらの手段では破断表面が再び
正確に整合させられるように、金属が変形しないで破断
されるほどに小さい延性を有していない。
破断領域における合金の延性を減少させるための、次の
ａ）,b）,c）を行うことを提案する。
ａ）破断可能領域22内にFeAl3又はFeMnAl6のような脆性
化成分を鋳造した後、適当な熱処理を施して、前記脆性
化成分を合金マトリックス内に必要とされる態様で移動
させ結合する（第１図）。
ｂ）脆性材料のインサート24を接続ロッドの鋳造時にこ
の接続ロッド内に含ませる（第２図）。
ｂ）脆性材料（金属が良いと考えられるが、必ずしも金
属でなくても良く、高剛性のファイバを用いることも可
能である）から作られたワイヤ26のコイルを巻き付け、
合金をこのコイルのまわりに鋳込む（第３図）。
これらの場合の各々において、応力上昇用切欠き（応力
上昇用き裂開始面を提供する切欠き）を接続ロッドの表
面内に設け、破断分離が発生する位置を位置決めしてや
ることが出来る。
図面の簡単な説明 第１図から第３図までは、それぞれ別な本発明の実施例
である内燃エンジンの接続ロッドの正面図を示す。
10……接続ロッド、12……大端部、14……小端部、 16……軸受キャップ部分、18……線、22……破断可能領
域、 24……脆性材料のインサート、26……ワイヤ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビッグズ，デビッド アラン イギリス国 エセックス，ビラーリケィ, ホリィフォード 62

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】別部品を導入するための孔を備えた単一片
    の軽金属部品であって、前記孔は前記軽金属部品によっ
    て完全に取囲まれており、前記孔を取囲んで前記軽金属
    内には脆性材料が包含された破断可能領域が含まれてお
    り、前記軽金属部品は、側方に曲げることによって、前
    記破断可能領域において、実質的に延性変形を起すこと
    なく分離されて、前記軽金属部品のキャップ部分をその
    他の部分から分離させるようになっていることを特徴と
    する部品。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の部品におい
    て、前記キャップ部分はその他の部分とこれら２つの部
    分をボルト結合することにより再結合させることが可能
    になっていることを特徴とする部品。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
    部品において、前記脆性材料は脆性金属からなるインサ
    ートの形態をなしていることを特徴とする部品。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の部品におい
    て、前記脆性金属からなるインサートは焼結鋼インサー
    トであることを特徴とする部品。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第３項に記載の部品におい
    て、前記脆性金属は脆性が必要とされる位置に配置され
    たワイヤのコイルとして導入されており、前記軽金属は
    前記ワイヤが前記軽金属部品の所望の部分内に含まれる
    ように前記ワイヤのまわりに鋳造されることを特徴とす
    る部品。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
    部品において、前記破断可能領域に脆性化成分が鋳造さ
    れていることを特徴とする部品。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載された部品に
    おいて、前記軽金属部品はアルミニウム合金から作られ
    た部品であり、前記脆性化成分は巨視的尺度で見れば前
    記破断可能領域に集中するFeAl3又はFeMnAl6であること
    を特徴とする部品。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第１項から第７項迄のいず
    れか１つの項に記載の部品において、前記軽金属部品自
    体又は前記インサート、或いはその双方が破断して分類
    されるための開始地点を提供するようになった応力上昇
    用き裂開始面を提供するべく切欠かれていることを特徴
    とする部品。
JP62502860A 1986-05-03 1987-05-01 別部品を導入するための孔を備えた単一片の軽金属部品 Expired - Lifetime JPH07102444B2 (ja)

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