JPS588819A - 複合連結部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範ｓ１の前文に記載した複合連結部
材に関するものである。

本発明は更に特許請求の範囲１１記載の部材製造方法に
関するものである。

ピストン機関用の連結棒は変化する圧縮及び引張荷重を
受ける連結部材の代表的な例である。がかる連結棒は通
常は鍛造した鋼、可鍛鉄、又は球状黒鉛鋳鉄からなる。

今１つの例は航空機及び宇宙船の本体に翼を懸架するた
めのシャックルである。

既知の連結部材、例えばピストン棒の場合、圧縮及び引
張力は同じ本体にょ）伝達される。これ°は、かかる部
品の寸法を最大限に利用できないととを意味する。とい
うのは主として脈動する圧縮又は引張応力に適した材料
が交互の圧力及び引張荷重に必ずし屯最適ではないから
である。それ故、過大寸法の連結部材を使用する必要が
ある。

燃料消費管緘らすためＫ、自動享工業では最大限に利用
できる部品、即ち軽量の部品に対する関心が増してきた
。それ故、繊維強化プラスチック又は軽金属を使用して
、現在の設計に比して、ピストン棒の重量を滅らす試み
がなされてきた。

ドイツ特許出願公開会報（ＤＩ−０８）第８０’Ａ９９
’ｌＢ号には繊維で強化したステムをもつピストン棒が
開示されている。この設計では、重量管減らすことはで
きるが、低価格で大量のピストン棒を製造することは不
可能でああと信ぜられる。更に、ピストン棒全体が繊維
ｔｔんでいるのでは愈い。

ドイツ公開公ｌ１ｌ（ＤＩ−ｏｓ）第１６５７８ＪＩｇ
号に記載しているシャックルには繊維強化材料が使われ
ている。この設計は比較的少量のシャックル゛に対して
開発されたものであり、それ故低価格で大量生産には適
していない。更に１主に引張荷重管受ける部品及び主と
して圧力荷重を受ける部品が１つの新しい部片を形成す
るためには結合される。

それ故、本発明の目的は複合連結部材並びにそれを作る
ための簡単な安価な製造方法を提供することＫある。本
発明にょシ作った部材は耐°久性があり、この部材、例
えばピストン棒に作用する引張力と圧力に耐えることが
できる。また、部材又はピストン棒はピストン機関の温
度に耐えられなければならない。最後に、前記部材は大
量生産に適していなければならない。

これらの目的は特許請求の範ＦＭ１と１１に記載した特
徴により達成される。

本発明の！ｊ！施例は従属した特許請求の範１１に記載
されている。

本発明はピストン棒とシャックルに適用することができ
、安価なかつ耐久性のあゐ製品を保証することができる
。

本発明の簡単が製造法にょシ、例えば自動車とオートバ
イ用の安価なピストン棒の大量生産が可能である。

以下、本発明を図示の実施例に基づき詳述する。

第１図には鋳造鉄からなるステム２と繊維強化プラスチ
ックからなるループ１とを有するピストン棒が示されて
いる１、ピストン棒の一端にはクランク軸を受入れるた
めの軸受８があシ、他嶋にはピストンピン用の軸受４が
ある。この実施例は、１つのシリンダを備えた機関用、
クランク軸の中央に駆動装置を有する２つのシリンダを
備えた機関用のピストン棒、又は数個の部品からなるク
ランクシャフト？有する数個のシリンダを備えた機関用
のピストン棒を対象とするものである。

ループ１を作るためにロービング（ｒｏｖｉｎ（ｇ　）
、例えばガラス、アラミド（ａｒａｍｉｄ　）又れ縦素
繊維を液状樹脂内に浸漬し、それ相応の寸法管もつ本体
上に巻き、その上で硬化させる。こうして、お互に隣接
した多数のループ１を作ることができる。

とれらのループは硬化後お互に分離することがで。

゛る。この分離は例えば、のこぎシを用いて行なうこと
ができる。しかし異なった繊維を直接に軸受のまわりに
巻くこともできる。この目的のため、軸受の周囲区域に
は繊維を保持するみそを設けることができる。ステム２
は同様圧して多数を鋳造し、その俵機械加工をし、内径
を定める。

軸受本体８と４は例えば内側に軸受材料層をもつ鋼管か
ら切り取って作ることができる。しかし軸受金属を管か
ら切り取って、軸受として役立つ鋼管にプレス加工する
こともできる。

かかるピストン棒が作られるとき、軸受δ、４はループ
ｌの両端に配置される。

ループ１はボルトを軸受内に入れて、ボルトに拡張装置
を取付けることにより弾性範囲内で伸長させられ、この
結果ステム２は軸受間に挿入することが可能になる。そ
の後ボルトに加えた拡張力が除かれ、そのためループ１
はループ１内の残留力によって軸受８，４及びステム２
を押し合わせて保持する。この残留力即ちプレストレス
は過度の使用状態の下であっても部品２，８及び４に十
分罠保持する。

一片のみからなるクランク軸については、分割軸受５が
第８＠に示されており、この軸受は正反対位置で３つの
半部６，７に分離されている。両半部６．７を正しい位
置に合わせて保持するために１それらの端にくさび８（
第８図′）又はみそを設けることができる。

第１，８図に示すピストン棒をクランク軸上に組立てる
とき、先ず軸受本体６０１つの半部７をクランク軸上Ｋ
ｌｌき、次いでループ１ｔ−クランク軸上に移動させ、
前記半部フ上に置く。その後、他方の半部６を前記半部
フと結合させ、ループ１を軸受本体番と共に張力を加え
て配置し、この結果ステム３を所定位置に押込むことが
可能に麦る。

医示の実施例では、軸受５はステム２の長手方向軸線と
直角をなす平面１８に沿って分割される。

第４図に示す如く、１つの半部９とステム３又は１０は
一片からなっている。その組立ては第８図に示した実施
例と同様に行彦われる。

ステム８と軸受本体δ、４間の表面圧力が高くならない
ようにするため、ステム２は両端に第５図に示す如く大
きな厚さをもつセクション１２１に備えることができる
。

ピストン棒、シャックル又は類似物の製造のためには、
下記の材料を使うことができる：材料 ループ 脈動する引張応力の伝達のためには下記の材料を使用で
きるニ ーガラス、炭素又はアラミド（ａｒａｍ＋ｉｄ　）繊維
を有する繊維強化プラスチック、及びエポキシ、ポリイ
ミド、又はフェノール樹脂。

一金属帯又は金属線、例えば鋼線。これらはエラストマ
ーマトリックスと結合させることができる。

−繊維強化金属。

ステム 脈動する圧縮応力を伝達するためには、例えば下記の材
料を使うことができるニ ー鋳造又は鍛造した鉄又は軽金属。

−繊維強化金属。

−鉄又は軽金属の金属薄板。

一強化プラスチック、例えばほう素又はけい累次化物繊
維強化プラスチック。

軸受 軸受のためには、例えば下記の材料を使うことができる
ニ ー軸受ブシュを圧入した又は軸受金属を管内に鋳込んだ
高強度鋼管−（バイメタル管）。

−例えば炭素強化プラスチックから々るプラスチック管
。

前記ピストン棒は現在のピストン棒に比してとりわけ下
記の利点をもつ： ａ）最適の引張又は圧縮応力素子と軸受集子から容ＡＫ
組立てることができる。

ｂ）異なった複数の部品から組立てることができる。

Ｃ）ねじ結合を打力わず、それ数個の追加の重量と安全
の利益が生じる。

ｄ）多量生産に適する。

ｅ）振動及び回転質量金かなり減らすことができる。

ピストン棒につき説明した複合連結部材は部材が例えば
シャックルの如く、変化する引張及び圧縮応力を受ける
如き他の用途にも使うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストン棒の側面図、 ＄２図は第１図の線１−１上でとったピストン棒の断面
図、 第８図は軸受ユニットの側面図、 第４図は今】つの実ｊｌｌｌｉカのステムと軸受の部分
を示す図、 第５図は第１図の線】４上でとった断面図である。 １・・・ループ、Ｂ・・・ステム、８．４・・・軸受、
５・・・分割軸受、６，７・・・軸受の半部、９・・・
半部、１０・・・ステム、１２・・・セクション、１８
・・・平面。 第１頁の続き ０発　明　者　フオエゲリ・マルセル スイス国ツエーハー−８２００シヤ フハウゼン・リータルデンシュ テイーク５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　変化する圧縮及び引張荷重用の複合連結部材、特に
   ピストン棒又はシャックルに於て、軸受（ａ、４）とス
   テム素子（２）が閉鎖形状にかつ加圧締付は状に包囲さ
   れ、ループ（１）により押合わせて保持されていること
   を％徽とする複合連結部材。 ｉ　特許請求の範！！１１記載の部材に於て、２つの軸
   受（８，４）、１つのステム（３）及びループ（１）を
   １つのユニットに組立てて構成したことを特徴とする部
   材。 ｔ％％許請求範ｉｌｌ又は８記載の部材に於て、少なく
   とも１つの軸受（８，Ｉ）がステム（２，・１Ｇ）から
   分離することを特徴とする部材。 ４ＩＩｌ許請求の範囲２記載の部材に於て、両方の軸受
   （４１３）がステム（８）から分離することを特徴とす
   る部材′。 ｔ％％許請求範囲８記載の部材に於て、少なくと４１つ
   の軸受（５）はステム素子（２）の長手方向軸線と直角
   をなす平面（１８）に沿って分離し、軸受（５）の部分
   （９）とステム素子（２）は−片からなることを特徴と
   する部材。 龜　特許請求の範囲１乃至５の何れか１つに記載の部材
   に於て、ループ（］）は繊維強化プラスチックからなる
   こと１！黴とする部材。 ７、　％許請求の範囲１乃至すの何れか１つに記載の部
   材に於て、ループ（１）は一部が又は全体が金属からな
   ることｔ−４！黴とする部材。 ＆　特許請求の範囲１乃至フの倒れか１つに記載の部材
   に於て、ステム（２）は強化プラスチックからなること
   ′ｔ−特徴とする部材。 ＆　特許請求の範囲１乃至１の何れか１つに記載の部材
   に於て、ステム（ｇ）　Ｆｉ金金属らなることを特徴と
   する部材。 １（Ｌ　　％許請求の範囲１乃至９の何れか１つに記載
   の部材に於て、予備張力を加えた軸受（４゜５）が円形
   の内周をもつことを！像とする部材。 ’　ＩＬ　　変化する圧縮及び引張荷重用の複合連結部
   材、特にピストン棒又はシャックルを製造す”ゐ方法に
   於て、ステムを軸受間て予備張力を加えたループ内に配
   電し、その後外部引張カを除去することを特徴とする方
   法。 １１　　％許請求の範囲１１記載の方法に於て、ピスト
   ン棒をクランク軸上に組立てるために、ループをクラン
   ク軸上でクランクビンに至るまで摺動させ、軸受とステ
   ムをループに予備張力を加えるととＫよってループ内に
   配置して、予備張力の必要部分を持続せしめゐようにな
   すことを特徴とする方法。 ｌ＆　特許請求の範囲１１記載の方法に於て、ループを
   可撓性形状としてクランク軸上に摺動せしめることを特
   徴とする方法。 １４　４１許請求の範１！１！記載の方法に於て、ルー
   プはクランクビンのまわりに形成され為ことｔ−特徴と
   すゐ方法。　・ １１　４１許請求の範１１１１記載の方法に於て、ルー
   プは軸受上に巻１ｉ掛けられ、その上で硬化させられ、
   その後ステムが予備張力を加えられたループ内に挿入さ
   れることを特徴とする方法。 １４ＬＩＦ＃許請求の範囲１１記載の方法に於て、予備
   張力は組立てのためにループに対して熱的に収縮せしめ
   たステムの温度補償によシ生ぜしめられることを特徴と
   する方法。