断裂分割装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种断裂分割装置，其维持良好的作业环境并能够进行迅速断裂。在图(b)中，封闭第3端口(51)，在该状态下从第4端口(54)注入压缩空气。与凸缘部(37)的下表面的受压面积相比，凸缘部(37)的上表面的受压面积非常大，因此自由活塞(38)根据受压面积之差而下降。于是，在图(c)中，储存在腔室(59)中的大量的压缩空气迂回到凸缘部(37)的上表面，对自由活塞(38)向下方施力。自由活塞(38)高速移动，与活塞(31)碰撞。于是，冲击力将楔子(17)瞬间拉下，结果大端部(13)断裂、分离。自由活塞和活塞收容于缸筒中，撞击声被缸筒屏蔽。因此，撞击声不会使作业环境恶化。
【专利说明】
断裂分割装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种断裂分割装置，该断裂分割装置使用断裂法对内置于内燃机中的连接杆(以下简称为“连杆”)的大端部进行分割。【背景技术】
[0002]连杆因安装在曲轴上的关系而成为能够分割大端部的结构。
[0003]作为形成能够分割的结构的方法之一，具有利用断裂的分割法，并提出了各种用于此的断裂分割装置(例如参照专利文献1(图6))。
[0004]专利文献1公开了一种通过插入与液压致动器连结的楔子来进行心轴的扩张的装置。并且，液压回路具备储压器(储能器)。
[0005]如专利文献1的图6的纵轴所示，特征在于将载荷分阶段地控制为预压载荷和断裂载荷。根据专利文献1，液压回路具备储压器(储能器)，由此能够瞬间供给高压的工作油，能够瞬间施加断裂载荷。
[0006]如专利文献1的图6的横轴所示，液压致动器从停止的状态开始启动，因此启动需要时间。由于截至断裂为止需要时间，因而大端部发生拉伸，左断裂部与右断裂部产生时间差。结果，产生断裂面的表面粗糙或缺口，品质下降。
[0007]作为对策，提出了一种通过使质量体碰撞来实施迅速断裂的装置(例如参照专利文献2(图1))。
[0008]根据专利文献2,碰撞方式与液压致动器相比能够瞬间施加断裂载荷，因此解决了专利文献1存在的问题。
[0009]另一方面，碰撞时会产生大的响声(撞击声)，导致作业环境变差。近年来强烈要求改善作业环境。
[0010]因此，需要一种维持良好的作业环境并能够进行高品质断裂的断裂分割装置。
[0011]现有技术文献 [〇〇12]专利文献[〇〇13] 专利文献1:日本特许第3642268号公报 [〇〇14] 专利文献2:日本特许第2695272号公报
【发明内容】
[0015]发明所要解决的课题
[0016]本发明的课题在于提供一种维持良好的作业环境并能够进行高品质断裂的断裂分割装置。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]技术方案1的发明是一种断裂分割装置，其具备:两个分割心轴，它们插入连杆的大端部的孔中；楔子，其被打入这些分割心轴之间；致动器，其使该楔子前进，从而扩开所述分割心轴的间隔，该断裂分割装置通过使所述连杆的大端部断裂来进行分割，所述断裂分割装置的特征在于，所述致动器具备:有底的缸筒，其收容活塞;活塞杆，其贯通封堵该缸筒的开口的盖子，向缸筒外延伸并直接或间接与所述楔子连结；以及自由活塞，其能够与所述活塞的上表面抵接，所述致动器通过使压力流体作用于所述活塞的上表面，而向所述连杆的大端部的孔施加预载，并使所述自由活塞位于所述活塞的上方，通过使压力流体作用于所述自由活塞的上方，而使所述自由活塞向下方移动并使所述自由活塞与所述活塞的上表面碰撞，由此扩开所述心轴，使所述连杆的大端部断裂。
[0019]在技术方案2的发明中，自由活塞的外周面与大直径的孔滑动接触，自由活塞的内周面与活塞杆滑动接触，并且自由活塞在盖子侧的端部具有与盖子接触的凸缘部，致动器还具备:分隔壁，其在活塞与盖子之间被固定于缸筒，具有直径大于活塞杆的孔;第1端口， 其设于缸筒的底部;第2端口，其在分隔壁与底部之间设于缸筒;第3端口，其在分隔壁与盖子之间设于缸筒;第4端口，其以朝向凸缘部的方式设于盖子;以及控制部，该控制部实施从第4端口注入压力流体而使自由活塞与活塞碰撞的工序。
[0020]在技术方案3的发明中，自由活塞的外周面与缸筒滑动接触，内周面与活塞杆滑动接触，致动器还具备:A端口，其设于缸筒的底部;B端口，其在活塞与自由活塞之间设于缸筒;C端口，其设于盖子；以及控制部，该控制部实施从C端口注入压力流体而使自由活塞与活塞碰撞的工序。
[0021]发明的效果
[0022]在技术方案1的发明中，通过使自由活塞与活塞碰撞，对连杆的大端部进行断裂分害J。由于能够利用碰撞使心轴瞬间扩张，因而大端部的断裂面良好。
[0023]由于碰撞动作在缸筒的内部进行，因而撞击声被缸筒部件屏蔽，不会使作业环境恶化。
[0024]在技术方案2中，能够采用压缩空气作为压力流体。如果工作介质仅为压缩空气， 则不用担心漏油等，良好地保持了作业环境。
[0025]因此，根据本发明，提供了一种维持良好的作业环境并能够进行高品质断裂的断裂分割装置。
[0026]在技术方案3的发明中，致动器具有A?C端口。由于端口数为3个即可，因而结构简单，实现了断裂分割装置的结构简洁化。【附图说明】
[0027]图1是本发明的断裂分割装置的俯视图。
[0028]图2是本发明的断裂分割装置的主要部位剖视图。
[0029]图3是断裂分割装置的作用说明图。
[0030]图4是断裂分割装置的作用说明图。[〇〇31]图5是说明断裂分割装置的变形例的剖视图。
[0032]图6是变形例的作用说明图。[〇〇33] 标号说明
[0034]10:断裂分割装置；12:连杆；13:大端部；14:大端部的孔；15、16:分割心轴；17:楔子;30、60B:致动器;31:活塞;32、32B:缸筒;33:盖子;34:活塞杆;35:设于分隔壁上的大直径的孔;36:分隔壁;37:凸缘部;38:自由活塞;39:缸筒的底部;41:第1端口； 45:第2端口；51:第3端口；54:第4端口；58、588:控制部;614端口；64:8端口；67:(:端口。【具体实施方式】
[0035]基于附图，在下面对本发明的实施方式进行说明。并且，附图是从标号的方向观察的。
[0036]【实施例】[〇〇37]如图1所示，断裂分割装置10在机座11上具备:两个分割心轴15、16(标号15为固定侧心轴，标号16为可动侧心轴)，它们插入连杆12的大端部13的孔14中；楔子17，其被打入这些分割心轴15、16之间；大端部夹紧机构18,其抑制大端部13;以及小端部夹紧机构21，其抑制连杆12的小端部19。[〇〇38] 如图2所示，楔子17通过连结部件22与致动器30机械地连结。[〇〇39]致动器30具备:有底的缸筒32,其收容活塞31;盖子33,其封堵该缸筒32的开口；活塞杆34，其贯通该盖子33，向缸筒32外延伸并与楔子17连结；分隔壁36，其在活塞31与盖子 33之间被固定于缸筒32，具有直径大于活塞杆34的孔35;以及自由活塞38，其外周面与大直径的孔35滑动接触，内周面与活塞杆34滑动接触。
[0040]自由活塞38在盖子33侧的端部具有与盖子33接触的凸缘部37。在缸筒32的底部 39,在对应于活塞31的部位具有缓冲部件40。[〇〇411而且，致动器30具备:第1端口 41，其设于缸筒32的底部39;第1控制阀44,其安插在连接第1端口 41与压缩空气源42的气道43中；第2端口 45，其在分隔壁36与底部39之间设于缸筒32;第2控制阀47，其安插在连接第2端口 45与压缩空气源42的气道46中；第3端口 51，其在分隔壁36与盖子33之间设于缸筒32;第3控制阀53，其安插在连接第3端口 51与压缩空气源42的气道52中；第4端口 54，其以朝向凸缘部37的方式设于盖子33;第4控制阀56，其安插在连接第4端口 54与压缩空气源42的气道55中；以及控制部58,其控制第1?第4控制阀44、 47、53、56〇[〇〇42]第1控制阀44是在向第1端口 41供给压缩空气源42的压缩空气、和截断该供给并向大气敞开第1端口 41这两种状态之间进行切换的阀。[〇〇43]第2控制阀47是在截断压缩空气的供给并向大气敞开第2端口 45、向第2端口 45供给压缩空气、和封闭第2端口 45这三种状态之间进行切换的阀。
[0044]第3控制阀53与第2控制阀47同样地，是在截断压缩空气的供给并向大气敞开第3 端口 51、向第3端口 51供给压缩空气、和封闭第3端口 51这三种状态之间进行切换的阀。 [〇〇45]第4控制阀56与第1控制阀44同样地，是在向第4端口 54供给压缩空气源42的压缩空气、和截断该供给并向大气敞开第4端口 54这两种状态之间进行切换的阀。
[0046]根据图3和图4说明由以上结构构成的断裂分割装置10的作用。[〇〇47]图3的(a)中，从第1端口41注入压缩空气，使第2?第4端口45、51、54成为大气敞开状态。[〇〇48]于是，如图3的(b)所示，活塞31和活塞杆34上升，楔子17上升。结果，分割心轴15、 16彼此接近。若在该状态下，则能够向分割心轴15、16设置大端部13 (第1工序)。[〇〇49]接下来，如图3的(c)所示，从第2端口 45注入压缩空气，使第1端口 41、第3端口 51以及第4端口54成为大气敞开状态。于是，自由活塞38移动(上升)直至接触盖子。同时，活塞31也下降。由于活塞31下降，从而楔子17下降，使分割心轴15、16扩开。结果，分割心轴15、16碰到大端部13的孔14,变为预载状态(第2工序)。
[0050]接着，如图4的(a)所示，使第1端口 41和第4端口 54为大气敞开状态，将第2端口 45 封闭，在该状态下从第3端口 51注入压缩空气(第3工序)。通过该第3工序，在分隔壁36与盖子33之间的腔室59内储存了压缩空气，变成储压状态。[〇〇511接着，如图4的(b)所示，使第1端口 41和第2端口 45成为大气敞开状态，将第3端口 51封闭，在该状态下从第4端口54注入压缩空气。与凸缘部37的下表面的面积(受压面积)相比，凸缘部37的上表面的面积(受压面积)非常大，因此自由活塞38根据受压面积之差而开始下降。[〇〇52]于是，如图4的(c)所示，储存在腔室59内的大量且高压的压缩空气迂回到凸缘部 37的上表面，对凸缘部37即自由活塞38向下方施力。在压缩空气压与大气压的压力差乘以凸缘部37的上表面的面积所得的值的推力下，自由活塞38如空心箭头所示被高速推出，移动的结果是，自由活塞38与活塞31高速碰撞。借助该冲击力瞬间拉下楔子17,使心轴瞬间扩张，由此大端部13断裂、分离(第4工序)。[〇〇53] 如以上所说明的那样，控制部58实施下列工序:第1工序，在该工序中，从所述第1 端口注入压缩空气，使所述第2?第4端口成为敞开状态，由此通过使所述分割心轴彼此接近而能够向所述分割心轴设置大端部;第2工序，在该工序中，从所述第2端口注入压缩空气，使所述第1、第3、第4端口成为敞开状态，由此，移动所述自由活塞直至接触所述盖子，并移动所述活塞而使所述楔子移动，从而使所述分割心轴扩开而碰到大端部的孔;第3工序， 在该工序中，使所述第1、第4端口成为敞开状态，将所述第2端口封闭，在该状态下从所述第 3端口注入压缩空气进行储压;第4工序，在该工序中，使所述第1、第2端口成为敞开状态，将所述第3端口封闭，在该状态下从所述第4端口注入压缩空气，使所述自由活塞与所述活塞碰撞。[〇〇54] 通过使自由活塞与活塞碰撞，对连杆的大端部进行断裂分割。由于能够对断裂部位瞬间施加碰撞能量，因而大端部的断裂面良好。自由活塞和活塞收容于有底缸筒中，撞击声被有底缸筒屏蔽。因此，撞击声不会使作业环境恶化。
[0055]而且，由于工作介质仅为压缩空气，不用担心漏油等，良好地保持了作业环境。
[0056]接下来，基于图5和图6对变形例进行说明。[〇〇57] 如图5所示，致动器30B具备:有底的缸筒32B，其收容活塞31;活塞杆34，其贯通封堵该缸筒32B的开口的盖子33,向缸筒32B外延伸并与楔子17直接或间接连结；以及自由活塞38，其外周面与缸筒32B滑动接触，内周面与活塞杆34滑动接触。[〇〇58] 而且，致动器30B具备:A端口 61，其设于缸筒32B的底部39; A控制阀63，其安插在连接该A端口61与压缩空气源42的气道62中；B端口64，其在活塞31与自由活塞38之间设于缸筒32B; B控制阀66，其安插在连接该B端口 64与压缩空气源42的气道65中；C端口 67，其设于盖子33;以及C控制阀71，其安插在连接该C端口 67与液压源68的油路69中。A?C控制阀63、 66、71由控制部58B控制。[〇〇59] A控制阀63是在向A端口 61供给压缩空气源42的压缩空气、封闭A端口 61、和向大气敞开A端口 61这三种状态之间进行切换的阀。
[0060] B控制阀66是在向B端口 64供给压缩空气源42的压缩空气、截断该供给并向大气敞开B端口 64、和封闭B端口 64这三种状态之间进行切换的阀。[00611 C控制阀71是在向C端口 67供给液压源68的液压油、封闭C端口 67、和向泄流部72敞开C端口 67这三种状态之间进行切换的阀。[〇〇62]接下来论述由以上结构构成的致动器30B的作用。[〇〇63] 如图6的(a)所示，从A端口 61注入压缩空气，使B端口 64和C端口 67成为敞开状态。 于是，活塞31和活塞杆34以及楔子17上升。自由活塞38也上升，碰到盖子33而停止。
[0064] 结果，如图6的(b)所示，通过使分割心轴15、16彼此接近，能够向分割心轴15、16设置大端部13(A工序)。[〇〇65]接着，如图6的(c)所示，封闭C端口 67。这样，自由活塞38的移动被抑制。同时，从B 端口 64注入压缩空气，使A端口 61成为敞开状态。于是，自由活塞38保持原状态，活塞31移动直至分割心轴碰到大端部的孔14。结果，楔子17移动，分割心轴15、16碰到大端部13的孔14， 得到预载状态(B工序)。[〇〇66] 接下来，如图6的⑷所示，使A端口 61和B端口 64成为敞开状态，从C端口 67高速注入储压油，使自由活塞38与活塞31碰撞(C工序)。大端部13被冲击力分割。[〇〇67] 如以上所述，控制部58B实施下列工序:A工序，在该工序中，从所述A端口注入压缩空气，使所述B端口和所述C端口成为敞开状态，由此，通过移动所述自由活塞直至碰到所述盖子，并使所述分割心轴彼此接近，能够向所述分割心轴设置大端部;B工序，在该工序中， 从所述B端口注入压缩空气，使所述A端口成为敞开状态，将所述C端口封闭，由此，移动所述活塞而使所述楔子移动，从而使所述分割心轴扩开而碰到大端部的孔；以及C工序，在该工序中，使所述A端口和所述B端口成为敞开状态，从所述C端口注入液压油，使所述自由活塞与所述活塞碰撞。[〇〇68]另外，在A工序与B工序之间还可以加入封闭B端口 64并维持预载的工序。
[0069]通过使自由活塞与活塞碰撞，而对连杆的大端部进行断裂分割。由于能够对断裂部位瞬间施加碰撞能量，因而大端部的断裂面良好。自由活塞和活塞收容于有底缸筒，撞击声被有底缸筒屏蔽。因此，撞击声不会使作业环境恶化。
[0070]液压活塞与空气活塞相比，推力非常大，因此不会出现裂纹破损，能够可靠地进行断裂分割。因此适用于使高刚性的工件断裂时。
[0071]另外，在实施例中，示例出包括具有第1?第4端口的致动器的断裂分割装置和包括具有A?C端口的致动器的断裂分割装置，但只要是使自由活塞与活塞碰撞的结构即可， 本发明的断裂分割装置并不限于实施例。
[0072]此外，压力流体除了实施例中说明的压缩空气、液压油之外，还可以是气体、水，其种类为任意。[〇〇73] 产业上的可利用性
[0074]本发明的断裂分割装置适用于对连杆的大端部的分割。
【主权项】
1.一种断裂分割装置，该断裂分割装置具备:两个分割心轴，它们插入连杆的大端部的 孔中；楔子，其被打入这些分割心轴之间;致动器，其使该楔子前进，从而扩开所述分割心轴 的间隔，该断裂分割装置通过使所述连杆的大端部断裂来进行分割，所述断裂分割装置的特征在于，所述致动器具备:有底的缸筒，其收容活塞;活塞杆，其贯通封堵该缸筒的开口的盖子， 向缸筒外延伸并直接或间接与所述楔子连结；以及自由活塞，其能够与所述活塞的上表面 抵接，所述致动器通过使压力流体作用于所述活塞的上表面，而向所述连杆的大端部的孔 施加预载，并使所述自由活塞位于所述活塞的上方，通过使压力流体作用于所述自由活塞的上方，而使所述自由活塞向下方移动并使所述 自由活塞与所述活塞的上表面碰撞，由此扩开所述心轴，使所述连杆的大端部断裂。2.根据权利要求1所述的断裂分割装置，其特征在于，所述自由活塞的外周面与所述大直径的孔滑动接触，所述自由活塞的内周面与所述活 塞杆滑动接触，并且所述自由活塞在所述盖子侧的端部具有与所述盖子接触的凸缘部，所述致动器还具备:分隔壁，其在所述活塞与所述盖子之间被固定于缸筒，具有直径大 于所述活塞杆的孔;第1端口，其设于所述缸筒的底部;第2端口，其在所述分隔壁与所述底 部之间设于所述缸筒;第3端口，其在所述分隔壁与所述盖子之间设于所述缸筒;第4端口， 其以朝向所述凸缘部的方式设于所述盖子;以及控制部，该控制部实施从所述第4端口注入压力流体而使所述自由活塞与所述活塞碰撞的工 序。3.根据权利要求1所述的断裂分割装置，其特征在于，所述自由活塞的外周面与所述缸筒滑动接触，所述自由活塞的内周面与所述活塞杆滑 动接触，所述致动器还具备:A端口，其设于所述缸筒的底部;B端口，其在所述活塞与所述自由 活塞之间设于所述缸筒;C端口，其设于所述盖子；以及控制部，该控制部实施从所述C端口注入压力流体而使所述自由活塞与所述活塞碰撞的工序。
【文档编号】B23P13/00GK105965205SQ201610140806
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】畑山忠友, 中岛智广
【申请人】本田技研工业株式会社