JPH08320014A - コネクティングロッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より一層大きな強度を有するコネクティング
ロッドであってその製造が容易なものを提供する。 【構成】 焼結金属からなり，概ねコネクティングロッ
ド２の軸線Ｏに沿った分割面３で２分割した形状とした
一対の分割体１であって、少なくとも一方の分割体１の
分割面３に概ねコネクティングロッド１の軸線Ｏに沿っ
て延在する凹溝４が形成されたものを有し、前記分割体
１の凹溝４にパイプ材６をはめ込むとともに両分割体１
の分割面３を互いに衝合させて鍛接することにより前記
パイプ材６を保持させ、当該パイプ材６で大端部内面Ｌ
と小端部内面Ｓとの間を連通する給油路１０の少なくと
も一部を形成させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンのピストン
とクランク軸とを連結するコネクティングロッドおよび
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にコネクティングロッドは、クラン
ク軸側の端部となる大端部とピストンピン側の小端部と
を有し、これらの大端部と小端部との間にはピストンの
冷却等のための給油路をコネクティングロッド内に貫通
して形成することが必要である。

【０００３】また、コネクティングロッドには、エンジ
ンの回転により大きな力が作用するとともに高速で運動
するものであるので、比強度の大きな材料で形成するこ
とがエンジン性能上有利である。

【０００４】このような状況下におかれるコネクティン
グロッドには、例えば特開平２−１２９３０６号公報に
示されるように、クランクシャフト孔の軸線にほぼ垂直
な面で２分割した形状の―対の分割体を燒結用金属粉に
より粉末成形するとともに分割体の分割面に、クランク
シャフト孔からピストンピン孔まで連続する凹溝を形成
し、これら分割体を互いの分割面を衝合するとともに、
凹溝内にロウ材を配置した後、両分割体を衝合した状態
で燒結して両分割体を燒結と同時一体にロウ付けするも
のがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のコネ
クティングロッドにおいては、その凹溝を給油路として
利用できるのでコネクティングロッドの製造が従来より
は容易であるが、エンジンの回転により大きな力が作用
するとロウ材が押しつぶされて給油路が塞がれることが
ある。

【０００６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、より一層大きな強度を有するコネクティン
グロッドであってその製造が容易なものを提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、焼結金属からなり、概ねコ
ネクティングロッドの軸線に沿った面で２分割した形状
とした一対の分割体であって、少なくとも一方の分割体
の分割面に概ねコネクティングロッドの軸線に沿って延
在する凹溝が形成されたものを有し、前記分割体の凹溝
にパイプ材をはめ込むとともに両分割体の分割面を互い
に衝合させて鍛接することにより前記パイプ材を保持さ
せ、当該パイプ材で大端部の内面と小端部の内面との間
を連通する給油路の少なくとも一部を形成させたことを
特徴とするコネクティングロッドである。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、概ねコネク
ティングロッドの軸線に沿った面で２分割した形状とし
た一対の分割体であって、少なくとも一方の分割体の分
割面に概ねコネクティングロッドの軸線に沿って延在す
る凹溝が形成されたもののそれぞれを焼結金属にて形成
し、分割体の前記凹溝に粉体を充填したパイプ材をはめ
込んで両分割体の分割面を互いに衝合させた状態で型鍛
造を行って前記一対の分割体とパイプ材とを一体に接合
するとともに、前記パイプ材の両端部をそれぞれ大端部
あるいは小端部の内面に連なるように開口させ、これら
の開口から前記粉体を外部に排出させて前記パイプ材の
内側を大端部の内面と小端部の内面との間を連通する給
油路の少なくとも一部と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である。

【０００９】

【作用】請求項１または２記載の発明によれば、前記の
分割体が焼結金属からなるものであって、これらの分割
体とパイプ材が鍛接されて一体となるものであり、前記
分割体は同時に焼結鍛造品となり、より一層大きな強度
を有するコネクティングロッドを得ることができる。

【００１０】また、請求項２に記載したように、粉体を
充填したパイプ材を用いることにより、鍛造圧が作用す
るにもかかわらずパイプ材が変形することが軽減するの
で、給油路としての深孔を比較的容易に形成することが
でき、コネクティングロッドの製造が容易である。

【００１１】

【実施例】以下、図面に示す実施例を説明するが、ま
ず、図１から図７に示す第１実施例に関して、説明の便
宜上図４から図７によるコネクティングロッドの製造方
法を中心としつつコネクティングロッドの構造を併せて
説明する。

【００１２】図４において、１は分割体である。分割体
１は、コネクティングロッド２の軸線Ｏ−Ｏに沿った面
Ａ−Ａで２分割した形状に予め粉末冶金により製造され
たものであり（図２，３参照）、いわゆる焼結金属製で
ある。

【００１３】そして、この分割体１の分割面３には、コ
ネクティングロッド２の軸線Ｏ−Ｏに沿って延在するよ
うに凹溝４が形成されている。

【００１４】この実施例においては、同一形状に形成さ
れた２つの分割体１の互いの分割面３同士を衝合させた
状態にして接続することにより、所要形状のコネクティ
ングロッド２の外形形状を得ることができる。

【００１５】このような分割体１を用いてのコネクティ
ングロッド２の製造に際しては、分割体１のまわりの空
間を閉塞充填するように、中子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
を設置する。これは、この後に行なう鍛造工程において
分割体１が変形するのを防止するためである。このよう
に使用される中子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、例えば、
機械加工性が良好な焼結材質のものを使用することが好
ましい。

【００１６】そして、このように中子５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄの装着された分割体１の前記凹溝４には、パイ
プ材６が配置される。

【００１７】この実施例におけるパイプ材６は、その内
部に例えば砂等の粉体Ｐがいっぱいに充填され、両端を
密封したものである（図６，７参照）。このようなパイ
プ材６を使用するのは、後の鍛造工程において、分割体
１に作用する大きな鍛造圧力によりパイプ材６の断面形
状が変形するのを防止するためである。

【００１８】そして、このような分割体１の上側から別
の分割体１をその分割面３を下向きとして配置し、上下
の分割体１の分割面３同士が互いに衝合した状態とし、
これらの分割体１の間に前記パイプ材６が挟み込まれた
状態とする（図５参照）。

【００１９】このような状態とされた上下一対の分割体
１は、次に鍛造機械にセットされ図５に矢印で示すよう
に鍛造圧力が加えられる。なお、このように鍛造される
場合、前記分割体１は当然鍛造に適した所要の温度に加
熱された状態である。

【００２０】したがって、前記の状態とされた上下の分
割体１およびパイプ材６は、鍛造工程において所要の温
度下で大きな鍛造圧力により互いに押圧されるので、互
いに接合し、前記上下の分割体１の衝合面にパイプ材６
を挟み込んだ状態で一体の状態に鍛接されたものとな
る。

【００２１】このような鍛造工程においては、焼結金属
製の分割体１に大きな鍛造圧力が作用するから、分割体
１はいわゆる焼結鍛造材料となり、単なる焼結金属に較
べて比強度が高いものとなる。

【００２２】このようにして鍛造工程が終了した後、分
割体１に装着した中子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、例え
ばたたき落し等により機械的に除去してコネクティング
ロッド中間品が得られ、このようなコネクティングロッ
ド中間品には所要の機械加工を施して所定の軸受７を装
着してコネクティングロッド２が得られる。

【００２３】鍛造工程後の機械加工においては、図１に
仮想線で示すように、コネクティングロッド２の小端部
および大端部側からコネクティングロッド２の軸線Ｏ−
Ｏに沿って前記パイプ材６の各端部をドリルＤ等で穿孔
する。

【００２４】これにより、パイプ材６の内部に封入され
ていた粉体Ｐを容易に外部に排出することができ、パイ
プ材６の内面側の深さの深い貫通孔が出現する。

【００２５】このようにして形成されたコネクティング
ロッド２においては、大端部内面Ｌおよび小端部内面Ｓ
からのそれぞれのドリル孔８と前記パイプ材６の内面の
貫通孔９とによって前記大端部内面Ｌと小端部内面Ｓと
の間が直線的に連通されており、これらは大端部内面Ｌ
側から小端部内面Ｓ側に向けてピストン冷却用オイルを
供給する給油路１０として機能するものとなる。

【００２６】次に、図８，９に示す第２実施例を説明す
る。

【００２７】この第２実施例は、コネクティングロッド
２を形成するための分割体１１の形状が前記第１実施例
とは相違し、その他の点では概ね同様である。

【００２８】すなわち、この第２実施例の分割体１１
は、前記第１実施例と同一形状のコネクティングロッド
２を形成するのに際して、図２および３にＢ−Ｂ線で示
すように前記Ａ−Ａ線に直角に交差する面を分割面３と
したものである。

【００２９】このような形状の分割体１１であっても、
その形状に合致する中子を用いて図９に矢印で示すよう
に分割面３に垂直方向に鍛造圧力を作用させることによ
り前記第１実施例と概ね同様にパイプ材６を用いてコネ
クティングロッド２を容易に製造することができ、コネ
クティングロッド２の給油路１０の形成が容易であり、
同時に分割体１が焼結鍛造材料となるので強度も良好で
ある。

【００３０】次に、図１０に示す第３実施例を説明す
る。

【００３１】この第３実施例は、分割体１２の分割面３
の方向は、前記第２実施例と同様であるが、大端部およ
び小端部に透孔が形成されていない点で相違する。

【００３２】このような分割体１２を用いてコネクティ
ングロッド２を製造する場合、鍛造工程の後に、当該部
分に機械加工でそれぞれ透孔を形成することにより大端
部内面Ｌと小端部内面Ｓとが形成されることとなる。

【００３３】その際、パイプ材６の両端をそれぞれ大端
部側および小端部側の透孔を形成すべき領域内（大端部
内面Ｌおよび小端部内面Ｓの内側）にまで延在して位置
させておくことにより、当該機械加工に伴ってパイプ材
６のそれぞれの端部が同時に除去されるので、格別の加
工を行なわずともパイプ材６内の粉体Ｐの外部への排出
が可能となる利点がある。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
記載の発明によれば、前記の分割体が焼結金属からなる
ものであって、これらの分割体とパイプ材が鍛接されて
一体となるものであり、前記分割体は同時に焼結鍛造品
となり、より一層大きな強度を有するコネクティングロ
ッドを得ることができる。

【００３５】また、請求項２に記載したように、粉体を
充填したパイプ材を用いることにより、鍛造圧が作用す
るにもかかわらずパイプ材が変形することが軽減するの
で、給油路としての深孔を比較的容易に形成することが
でき、コネクティングロッドの製造が容易である。

【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の縦断面図
である。

【図２】第１実施例のコネクティングロッドの横断面図
である。

【図３】図１のＭ矢視図である。

【図４】第１実施例における中子の設置状態を示す平面
図である。

【図５】図４のＮ−Ｎ線に沿う断面図である。

【図６】パイプ材の一部を破断した側面図である。

【図７】パイプ材の中央断面図である。

【図８】第２実施例の分割体の上面図である。

【図９】第２実施例の分割体の衝合状態を示す断面図で
ある。

【図１０】第３実施例の断面図である。

【符号の説明】

Ｐ 粉体 Ｌ 大端部内面 Ｓ 小端部内面 Ｏ 軸線 １，１１，１２ 分割体 ２ コネクティングロッド ４ 凹溝 ６ パイプ材 ８ ドリル孔 １０ 貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結金属からなり、概ねコネクティング
   ロッドの軸線に沿った面で２分割した形状とした一対の
   分割体であって、少なくとも一方の分割体の分割面に概
   ねコネクティングロッドの軸線に沿って延在する凹溝が
   形成されたものを有し、前記分割体の凹溝にパイプ材を
   はめ込むとともに両分割体の分割面を互いに衝合させて
   鍛接することにより前記パイプ材を保持させ、当該パイ
   プ材で大端部の内面と小端部の内面との間を連通する給
   油路の少なくとも一部を形成させたことを特徴とするコ
   ネクティングロッド。
2. 【請求項２】 概ねコネクティングロッドの軸線に沿っ
   た面で２分割した形状とした一対の分割体であって、少
   なくとも一方の分割体の分割面に概ねコネクティングロ
   ッドの軸線に沿って延在する凹溝が形成されたもののそ
   れぞれを焼結金属にて形成し、分割体の前記凹溝に粉体
   を充填したパイプ材をはめ込んで両分割体の分割面を互
   いに衝合させた状態で型鍛造を行って前記一対の分割体
   とパイプ材とを一体に接合するとともに、前記パイプ材
   の両端部をそれぞれ大端部あるいは小端部の内面に連な
   るように開口させ、これらの開口から前記粉体を外部に
   排出させて前記パイプ材の内側を大端部の内面と小端部
   の内面との間を連通する給油路の少なくとも一部とする
   ことを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。