JPH05196030A - コネクティングロッド - Google Patents

コネクティングロッド

Info

Publication number
JPH05196030A
JPH05196030A JP29925691A JP29925691A JPH05196030A JP H05196030 A JPH05196030 A JP H05196030A JP 29925691 A JP29925691 A JP 29925691A JP 29925691 A JP29925691 A JP 29925691A JP H05196030 A JPH05196030 A JP H05196030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connecting rod
cap
iron
cost
crankshaft
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Withdrawn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
JP29925691A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadaaki Hagino
貞明 萩野
Hiroshi Kagawa
央 香川
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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 Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP29925691A priority Critical patent/JPH05196030A/ja
Publication of JPH05196030A publication Critical patent/JPH05196030A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コネクティングロッドの慣性力を小さくする
と共に、コストを低減する。 【構成】 ロッド本体1、小端部2およびクランクピン
挿入部4をチタン合金で製造し、キャップ5を鉄系材料
で製造した。 【効果】 効果的に往復運動部分の慣性重量を減少する
ことができると共に、チタン合金の使用を極力最小限に
することによる材料コストの低減化が図るとができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン部品における
ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動へ変
換するためのコネクティングロッドに係り、特にその慣
性力を小さくしたものに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来よ
り、自動車あるいはオートバイの高性能化、低燃費化を
図るため、それらに用いられている部品の軽量化が試み
られている。
【0003】例えば自動車の各種部品においては、鉄系
材料から、より軽量なアルミ合金またはプラスチック等
への材料変更が積極的に実施されている。これらの軽量
化の動きの中で、特に軽量化が重要で且つ効果が大きい
とされるものに、エンジン部品がある。このエンジン部
品においては、エンジンバルブ、ピストン、コネクティ
ングロッド等の往復運動する部品の慣性力を小さくする
ことが高性能、低燃費化につながり、このために、上記
部品形状を最適化し部品重量自体を軽くすること、およ
び材料自身を軽量材料へ変更すること等が必要となる。
【0004】上記のエンジン部品の中でも、コネクティ
ングロッド(コンロッド)は、ピストンが受ける爆発力
をクランクシャフトに伝えるための部品であり、ピスト
ンの往復運動をクランクシャフトの回転運動へ変換する
役割を果たす。この役割において、コネクティングロッ
ドは、ピストンからの爆発力による圧縮力、および往復
運動に伴う慣性力による圧縮、引張力を受け、低回転域
においては爆発力が、高回転域においては慣性力が支配
的になるとされている。さらにコネクティングロッドの
運動を良く見てみると、ピストンに近い部分は往復運動
が主であり、クランクシャフトに近い部分は回転運動が
主となっていることがわかる。即ち、コネクティングロ
ッドの往復運動を主とする部分の軽量化の効果は特に大
きいが、クランクシャフト付近の回転運動するキャップ
部の軽量化の効果はそれほど大きくない。
【0005】このコネクティングロッドを、それに組み
込まれるボルト、ナット、ベアリング等を除いて全てチ
タン合金とすることは、その材料の比重が鉄に較べて軽
いこと(鉄の比重:7.9、チタンの比重4.7)、鉄
とほぼ同等あるいはそれ以上の強度を有すること、通常
の環境下で錆びないこと等の点から、先に示したエンジ
ンの高性能化に極めて良くマッチしている。このように
優れた特徴を有するチタン合金をコネクティングロッド
材料として使用する動きは多く、レーサー仕様の自動車
およびオートバイ用のエンジンには既に採用実績があ
り、最近では一部の高級なスポーツカーあるいはオート
バイにも実用化されている。
【0006】しかしながら、チタンの製錬コストは高く
また活性な金属であるため、真空雰囲気下での特殊な溶
解が必要となり、地金コストが高いという欠点がある。
さらに、圧延、鍛造等の加工性が悪いこと、ドリル、バ
イト等による切削加工が鉄系材料に較べて困難なこと、
表面の耐磨耗性、耐焼き付き性が鉄系材料より劣るため
に表面処理が必要なこと等の短所があり、結果として、
完成部品のコストが極めて高いものとなってしまう。こ
のために、一般の自動車、オートバイ用エンジンへの採
用が見合わされている原因となっている。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、コネクティングロッドの材料の変更を効果的に
行うことにより、コネクティングロッドの慣性力を小さ
くすると共に、コストを低減することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】以下、本発明のコネクテ
ィングロッドについて詳しく説明する。本発明のコネク
ティングロッドは、先に示した往復運動を主とするコネ
クティングロッドの部分をチタン合金として効果的に往
復運動部分の慣性重量を減少し、回転運動をするロッド
の一部に従来の鉄系材料を使用することでチタン合金の
使用を極力最小限にすることによる材料コストの低減化
を図るものである。
【0009】本発明の他の特徴は、チタン合金の製造コ
スト以外の欠点である表面の耐磨耗性、耐焼き付き性に
劣ることに関するものである。即ち、コネクティングロ
ッドはクランクシャフトとの構造的な問題に由来するも
のであり、コネクティングロッドのクランクシャフト側
の端部はクランクシャフトの一部をなすクランクアーム
内の内面に接触することとなり、この接触部分に耐磨耗
性が要求される。従来のチタン製コネクティングロッド
はこの接触する部分に表面処理を施し、この欠点を克服
してきた。例えば、モリブデン溶射処理、イオンプレー
ティング法、CVD法等による窒化チタンあるいは窒化
クロム処理等であり、これらの処理がチタン合金コネク
ティングロッドの部品コストを高くしてきた。本発明に
よれば、このクランクシャフトと接触する部分を従来の
鉄系材料を使用することにより、熱処理等により安価に
優れた耐磨耗性、耐焼き付き性を付与でき、表面処理は
不要である。従って、低コストのコネクティングロッド
部品が可能である。
【0010】本発明のもう一つの特徴はコネクティング
ロッドの一部に鉄系材料を使用することによる加工費の
低減が図れることである。即ち、鍛造性の悪い材料であ
るため、上記の一部を除いた部分のみを鍛造すれば良
く、鍛造部分を最小にできることから材料歩留り等によ
る鍛造費の低減が図れる。さらに完成部品とするための
切削加工に関しては、チタン合金より切削加工性に優れ
る鉄系材料のキャップ部品であるため、その部品の加工
が容易となり、工具寿命の延長あるいは切削加工時間の
短縮となり、コストの低減が図れる。
【0011】また鉄系材料からなるキャップ部の厚みを
ロッド本体より大きくすることにより、クランクシャフ
トの一部をなすクランクアームに鉄系材料を積極的に接
触させることによって、チタン系材料が接触することを
防止することができる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明のコネクティン
グロッドについて詳しく説明する。図1(a),(b)は、本
発明のコネクティングロッドの一実施例を示すものであ
る。この図において、符号1はコネクティングロッド本
体部である。このロッド本体部1のピストン(図示せ
ず)側の端部(図中の上)には、ピストンピンが挿入さ
れる小径の孔8が設けられた小端部2が形成されてい
る。一方、ロッド本体部1のクランクシャフト(図示せ
ず)側の端部(図中の下)には、大径のドーナツ形状を
有する大端部3が形成される。この大端部3は、ロッド
本体部1と一体に略半ドーナツ状に形成されたクランク
ピン挿入部4と、別個に略半ドーナツ状に形成されたキ
ャップ5を有している。上記クランクピン挿入部4とキ
ャップ5は、ボルト6およびナット7で固定される。そ
して、一体化されることにより形成される大径の孔9
に、クランクシャフトの一部をなすクランクピン(図1
に図示せず)が挿入される。
【0013】本実施例のコネクティングロッドにおいて
は、往復運動部を主とする、ロッド本体部1、小端部2
およびクランクピン挿入部4を軽量なチタン合金によっ
て製造し、大端部3の回転運動を主とするキャップ5を
従来の鉄系材料によって製造している。
【0014】このため、本実施例のコネクティングロッ
ドによれば、効果的に往復運動部分の慣性重量を減少す
ることができ、且つキャップ部を鉄系材料とすること
で、チタン合金の使用を極力最小限にすることによる材
料コストの低減化が図ることができる。
【0015】また、本実施例のコネクティングロッドで
は、クランクピンと接触する部分であるキャップ5に従
来の鉄系材料を使用することにより、熱処理等により安
価に優れた耐磨耗性、耐焼き付き性を付与でき、従来の
チタン製ロッドに必要な表面処理を省くことができる。
従って、低コストのコネクティングロッド部品が製造可
能である。
【0016】さらに、本実施例のコネクティングロッド
によれば、キャップ5に鉄系材料を使用することによる
加工費の低減を図ることができる。
【0017】また、第2実施例によるコネクティングロ
ッドをピストンとクランクシャフトに接続した場合を図
2に示す。
【0018】この例のコネクティングロッドにおいて
は、キャップ5の厚み(ここでは、クランク軸と平行な
方向への寸法を厚みという)がクランクピン挿入部4の
厚みよりも大きく形成されている以外は、図1のコネク
ティングロッドと全く同様である。
【0019】この図において、コネクティングロッドの
小端部2における孔には、ピストン10に接続されたピ
ストンピン11が挿入され、大端部3のにおける孔に
は、クランクシャフトの一部をなすクランクアーム12
に連結されたクランクピン13が挿入されている。
【0020】ここで、この例のコネクティングロッドで
は、キャップ5の厚みが、クランクピン挿入部4の厚み
より大きく形成されているので、キャップ5の端面がク
ランクアーム12の内面と接触することとなり、チタン
合金からなるクランクピン挿入部4の端面がクランクア
ーム12の内面と接触することがない。したがって、ク
ランクピン挿入部4に格別な耐摩耗性は要求されること
がなく、クランクピン挿入部4に対して耐摩耗、耐焼き
付き性向上のための格別な表面処理を行う必要がない。
【0021】以下に、実験例に基づき本発明の効果につ
いて説明する。 (実験例1)チタンに3%アルミ、2%バナジウムを合
金元素として添加した鍛造素材を準備し、熱間において
型打鋳造、バリ取りを施し、酸化層除去のために酸洗い
し図1(a),(b)に示した断面I型状のコネクティングロ
ッドを得た。一方、鉄系のSNC1の鍛造素材を準備
し、熱間において型打鍛造、バリ取り、熱処理を施し、
図1に示した形状のキャップ5を得た。これらのロッド
とキャップ5の合わせ面の加工、ボルト孔の座ぐり、孔
加工、小端部2の孔加工、大端部3の孔加工、面取り、
面研削等を適時に行った。この様にして製造されたコネ
クティングロッドは従来の鉄系材料だけで製造されたコ
ネクティングロッドに較べ、ロッド部の重量において約
30%の軽量化が図られ、実際のエンジン試験の結果に
おいても、回転数で約10%の高回転が可能となり、従
来のキャップ部も含め、全てチタン合金製のコネクティ
ングロッドとほぼ同等の特性が得られた。コスト的にも
従来の全てチタン合金製のコネクティングロッドに較
べ、約35%の低減が図られた。
【0022】(実験例2)チタンに6%アルミ、4%バ
ナジウムを添加した合金をインダクションスカル溶解炉
で溶解し、次いで、これを銅モールドへ遠心鋳造し、図
3(a),(b)に示した断面H型形状のロッド部を得た。一
方、実施例1と同様に、図3に示した鉄系材料のキャッ
プ5を準備した。これらを実施例1と同様に、切削加工
を施し、完成部品とした。この様にして製造されたコネ
クティングロッドは従来の鉄系材料だけで製造されたコ
ネクティングロッドに較べ、ロッド部の重量において約
35%の軽量化が図られ、実際のエンジン試験の結果に
おいても、回転数で約10%の高回転が可能となり、従
来のキャップ部も含め、全てチタン合金製のコネクティ
ングロッドとほぼ同等の特性が得られた。コスト的にも
従来の全てチタン合金製のコネクティングロッドに較
べ、約35%の低減が図られた。
【0023】なお、表1に、実験例1,2の材料成分、
材料の製法、総重量の関係をまとめて示す(番号1、
2)。また比較例として、ロッド全てをTi合金で製造
した場合(番号3)、ロッド全てをFe系SNC1で製
造した場合(番号4)の結果も併せて示した。
【0024】
【表1】
【0025】この結果より、本実施例のコネクティング
ロッドでは、従来の鉄系材料だけで製造されたコネクテ
ィングロッドに較べて軽量化を図ることができ、また全
てをTi系合金で製造したものに比べてもほぼ同等の特
性が得られることが判った。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載のコネクティングロッドで
は、キャップを鉄系材料で構成し、ロッド本体をチタン
合金で構成したので、効果的に往復運動部分の慣性重量
を減少することができると共に、チタン合金の使用を極
力最小限にすることによる材料コストの低減化を図るこ
とができる。
【0027】また、請求項1記載のコネクティングロッ
ドでは、クランクシャフト側の部分に従来の鉄系材料を
使用することにより、熱処理等により安価に優れた耐磨
耗性、耐焼き付き性を付与でき、従来のチタン製ロッド
に必要な表面処理を省くことができる。従って、低コス
トのコネクティングロッド部品が製造可能である。
【0028】さらに、請求項1記載のコネクティングロ
ッドによれば、キャップ部に鉄系材料を使用することに
よる加工費の低減を図ることができる。
【0029】また、請求項2記載のコネクティングロッ
ドでは、キャップの厚みを、ロッド本体の他端の厚みよ
りも大きくしてクランクアームの内面に積極的に接触さ
せるようにしたので、チタン合金からなるロッド本体が
クランクアームの内面に接触することがなく、したがっ
て、チタン合金からなるロッド本体に対して耐摩耗性、
耐焼き付き性のための表面処理を行う必要がなく、製造
コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のコネクティングロッドを示す図で
あり、(a)はクランク軸と平行な方向から見た図、(b)は
ロッド本体部b−b断面図である。
【図2】第2実施例のコネクティングロッドのクランク
軸を含む断面の図である。
【図3】実験例2のコネクティングロッドを示す図であ
り、(a)はクランク軸と平行な方向から見た図、(b)はロ
ッド本体部のb−b断面図である。
【符号の説明】
1 ロッド本体部 2 小端部 3 大端部 5 キャップ 10 ピストン 12 クランクアーム(クランクシャフトの一部)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端がピストンに連結されたロッド本体
    と、該ロッド本体の他端との間にクランクシャフトを保
    持するキャップとから構成されるコネクティングロッド
    において、上記キャップは鉄系材料から構成され、上記
    ロッド本体はチタン合金から構成されることを特徴とす
    るコネクティングロッド。
  2. 【請求項2】 上記キャップの厚みが上記ロッド本体の
    他端の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項1記載
    のコネクティングロッド。
JP29925691A 1991-11-14 1991-11-14 コネクティングロッド Withdrawn JPH05196030A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29925691A JPH05196030A (ja) 1991-11-14 1991-11-14 コネクティングロッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29925691A JPH05196030A (ja) 1991-11-14 1991-11-14 コネクティングロッド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05196030A true JPH05196030A (ja) 1993-08-06

Family

ID=17870183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29925691A Withdrawn JPH05196030A (ja) 1991-11-14 1991-11-14 コネクティングロッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05196030A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0945632A2 (de) 1998-03-21 1999-09-29 Audi Ag Pleuel für eine Hubkolbenmaschine
DE10062876C1 (de) * 2000-12-16 2002-04-18 Ks Gleitlager Gmbh Pleuellagerschale
EP1801432A3 (en) * 2005-12-20 2009-07-22 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Connecting rod and method of producing the same
JP2012255482A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Honda Motor Co Ltd アルミニウム合金製コンロッド
JP2016084908A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 ヤマハ発動機株式会社 コンロッド、内燃機関、自動車両およびコンロッドの製造方法
CN112342437A (zh) * 2020-11-20 2021-02-09 宁波北理汽车科技股份有限公司 一种曲轴连杆制备工艺

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0945632A2 (de) 1998-03-21 1999-09-29 Audi Ag Pleuel für eine Hubkolbenmaschine
EP0945632A3 (de) * 1998-03-21 2000-09-06 Audi Ag Pleuel für eine Hubkolbenmaschine
DE10062876C1 (de) * 2000-12-16 2002-04-18 Ks Gleitlager Gmbh Pleuellagerschale
EP1801432A3 (en) * 2005-12-20 2009-07-22 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Connecting rod and method of producing the same
US7802493B2 (en) 2005-12-20 2010-09-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Connecting rod, internal combustion engine, automotive vehicle, and production method for connecting rod
JP2012255482A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Honda Motor Co Ltd アルミニウム合金製コンロッド
JP2016084908A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 ヤマハ発動機株式会社 コンロッド、内燃機関、自動車両およびコンロッドの製造方法
CN112342437A (zh) * 2020-11-20 2021-02-09 宁波北理汽车科技股份有限公司 一种曲轴连杆制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07506176A (ja) 分割された少なくとも一つの軸受座を有する部品の製作方法
JPS6031579B2 (ja) 補強鉄環を有するアルミニウム合金のピストンを製作する方法
US8020529B2 (en) Piston pin with slide layer for connecting rod eye for internal combustion engines
US5826331A (en) Method for the production of a fracture split connection component
CN102459934A (zh) 连杆润滑凹进部分
KR100531394B1 (ko) 냉동용 압축기의 커넥팅 로드 제조 방법
US20030010406A1 (en) Method of improving sliding surfaces in anti-seizure property
JP2817121B2 (ja) エンジン用タペットの製造方法
JP2005069219A (ja) 内燃機関用ピストン
JPS616421A (ja) コネクテイングロツド
JP5916829B1 (ja) コンロッド、内燃機関、自動車両およびコンロッドの製造方法
EP0083927A1 (en) Engine camshaft
JP3154229B2 (ja) 車両用部材の製造方法
EP1801432A2 (en) Connecting rod and method of producing the same
US20160069382A1 (en) Nodular iron cast crankshaft with forged steel core insert
JPH07117098B2 (ja) コネクテイングロツドの製造方法
JPH0658319A (ja) 内燃機関のコンロッド
JPS6179019A (ja) コネクテイングロツドとその製造方法
JPH06322582A (ja) アルミニウム合金製バルブリフタの表面処理方法およびアルミニウム合金製バルブリフタ
WO1997001696A1 (en) Ceramic sliding part
JP3042719B2 (ja) コネクティングロッドの製造方法
JPH0237262B2 (ja)
JP2812561B2 (ja) バルブリフタ及びその製造方法
JPH07269316A (ja) 低強度チタン合金製吸気エンジンバルブ
JPH0571526A (ja) 内燃機関のコネクテイングロツド

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990204