JPS5891919A - 内燃機関用コネクテイングロツド及びその製造方法 - Google Patents
内燃機関用コネクテイングロツド及びその製造方法Info
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- JPS5891919A JPS5891919A JP18988281A JP18988281A JPS5891919A JP S5891919 A JPS5891919 A JP S5891919A JP 18988281 A JP18988281 A JP 18988281A JP 18988281 A JP18988281 A JP 18988281A JP S5891919 A JPS5891919 A JP S5891919A
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- connecting rod
- hole
- small
- fiber
- fibers
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/026—Constructions of connecting-rods with constant length made of fibre reinforced resin
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】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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維強化樹脂又は繊維強化金属製の内燃機関用
コネクティングロッド及びその製造方法Ｋｌｉする。
コネクティングロッド及びその製造方法Ｋｌｉする。
内燃機関のコネクティング冒ツドには、ピストン、ピス
トンピン及びコネクテイング四ツド自身の質量により大
きな慣性力が働く。これらの慣性質量を低減することは
エンジンの応答性、出力、燃費向上に大きく寄与する。
トンピン及びコネクテイング四ツド自身の質量により大
きな慣性力が働く。これらの慣性質量を低減することは
エンジンの応答性、出力、燃費向上に大きく寄与する。
そこでコネクテイング禽、ロッドを炭素繊維強化樹脂、
炭素・アル（す・鉄銅系繊維で強化したアルミニウム又
はマグネシウム合金等で製作すると、このコネクティン
グロッドの質量を鉄鋼系のものより大＠に減少すること
が可能であり、エンジンの応答性、出力、燃費等のエン
ジン性能が大きく改善される。
炭素・アル（す・鉄銅系繊維で強化したアルミニウム又
はマグネシウム合金等で製作すると、このコネクティン
グロッドの質量を鉄鋼系のものより大＠に減少すること
が可能であり、エンジンの応答性、出力、燃費等のエン
ジン性能が大きく改善される。
この種の繊維強化樹脂又は繊維強化金属製のコネクティ
ングロッドは従来から知られているが、従来のコネクテ
ィングロッドは、本体部、小端部、大端部に一方向長繊
維を配向させである。即ち、＠６図及び第７図に示すよ
うに、コネクティングロッドの小端部１及び大端部２で
はそれぞれ／ＪＳＩＩＩＡ穴１ａ、大端穴２畠のまわシ
に沿って、また不端部ｌと大端部２とを連結する本体部
３ではその長さ方向に沿って長繊維４が配向されてめる
。繊維強化樹脂又は金属では繊維の長さ方向の強度が大
きいので、このような従来のコネクティングロッドは、
その本体部におηて、爆発力・慣性力による荷重に対す
る強度は十分である２３一方、小端部１と大端部２では
、穴１ａ、２ａの表面の繊維が穴の周方向に沿って配置
されてηる。ところ瓜繊維強化樹脂又は金属の耐摩耗性
は繊維の方向と同一に摩擦する場合は劣り、Ｍｌ、維の
径の切り口面と摩擦する場合が最も優れており（即ち、
１４４図で繊維が符号Ａの如く配向されていると、矢印
８．矢印９、矢印１０の順で耐摩耗性が大きくなる）、
また相手材の摩耗も少なめ。このため／ｈ端部１．大端
ｖＩ５２はそれらの穴１ｇ、 ２ａがそれぞれピストン
ピン（図示せず）、 クランクシャフト（図示せず）と
［ｌＬ、繊維４＃′ｉ谷大の局方向に配向ちれているの
で、耐摩耗性が省り、また相手材の４粍量も大きい。従
って、それぞれ耐摩耗性に優れたプツシｊＬ ６ 、ベ
アリングメタル７を必要とする。
ングロッドは従来から知られているが、従来のコネクテ
ィングロッドは、本体部、小端部、大端部に一方向長繊
維を配向させである。即ち、＠６図及び第７図に示すよ
うに、コネクティングロッドの小端部１及び大端部２で
はそれぞれ／ＪＳＩＩＩＡ穴１ａ、大端穴２畠のまわシ
に沿って、また不端部ｌと大端部２とを連結する本体部
３ではその長さ方向に沿って長繊維４が配向されてめる
。繊維強化樹脂又は金属では繊維の長さ方向の強度が大
きいので、このような従来のコネクティングロッドは、
その本体部におηて、爆発力・慣性力による荷重に対す
る強度は十分である２３一方、小端部１と大端部２では
、穴１ａ、２ａの表面の繊維が穴の周方向に沿って配置
されてηる。ところ瓜繊維強化樹脂又は金属の耐摩耗性
は繊維の方向と同一に摩擦する場合は劣り、Ｍｌ、維の
径の切り口面と摩擦する場合が最も優れており（即ち、
１４４図で繊維が符号Ａの如く配向されていると、矢印
８．矢印９、矢印１０の順で耐摩耗性が大きくなる）、
また相手材の摩耗も少なめ。このため／ｈ端部１．大端
ｖＩ５２はそれらの穴１ｇ、 ２ａがそれぞれピストン
ピン（図示せず）、 クランクシャフト（図示せず）と
［ｌＬ、繊維４＃′ｉ谷大の局方向に配向ちれているの
で、耐摩耗性が省り、また相手材の４粍量も大きい。従
って、それぞれ耐摩耗性に優れたプツシｊＬ ６ 、ベ
アリングメタル７を必要とする。
また、他の従来例（図示せず）では、クロス繊維をコネ
クティングロッドの厚み方向Ｋｌねて藝る。この場合、
小端部、大端部の穴の耐摩耗性は、繊維と直角に摩擦す
るため、優れてｈる。しかし、クロス繊維の層と層の間
の強度が＃（、ボルト穴付近等から破壊している。
クティングロッドの厚み方向Ｋｌねて藝る。この場合、
小端部、大端部の穴の耐摩耗性は、繊維と直角に摩擦す
るため、優れてｈる。しかし、クロス繊維の層と層の間
の強度が＃（、ボルト穴付近等から破壊している。
ところで、本発明の目的は、内燃機関のコネクティング
ロッドに繊維強化樹脂又は金属を用りて軽量化を行う場
合に＆いて、繊維の配向に特殊の工夫を加え、コネクテ
ィングロッド本体には爆発力、慣性力による荷重に対す
る十分な強度を与え、かつ小端部、大端部には摺動に削
する優れた耐摩耗性をもたせ、これによりベアリングメ
タル、ブック為を必要としないコネクティングロッド及
びその製造方法を提供することＫある。
ロッドに繊維強化樹脂又は金属を用りて軽量化を行う場
合に＆いて、繊維の配向に特殊の工夫を加え、コネクテ
ィングロッド本体には爆発力、慣性力による荷重に対す
る十分な強度を与え、かつ小端部、大端部には摺動に削
する優れた耐摩耗性をもたせ、これによりベアリングメ
タル、ブック為を必要としないコネクティングロッド及
びその製造方法を提供することＫある。
このような目的金夷視する友めに、本発明によると、一
端にピストンピンと嵌合すべきｌト端穴を有する小端部
と、他端にクランクシャフトと嵌合すべ自火端穴を肩す
ゐ大端部と、これらの間を連おいて、前記本体部ではそ
の長ざ方向に沿りて、前記小端部及び大端部では七九ら
の穴のまわｐＶｃ沿って一方向長繊維が配向され、更に
前記小端部及び／又は大端部には各穴の軸方向の両側又
は片側からクロス繊維を積層されて成る内燃機関用コネ
クティングロッドが提案される。
端にピストンピンと嵌合すべきｌト端穴を有する小端部
と、他端にクランクシャフトと嵌合すべ自火端穴を肩す
ゐ大端部と、これらの間を連おいて、前記本体部ではそ
の長ざ方向に沿りて、前記小端部及び大端部では七九ら
の穴のまわｐＶｃ沿って一方向長繊維が配向され、更に
前記小端部及び／又は大端部には各穴の軸方向の両側又
は片側からクロス繊維を積層されて成る内燃機関用コネ
クティングロッドが提案される。
また、本発明では、一端にピストンピンと嵌合すべき小
端穴を有する小端部と、他端にクランクシャフトと嵌合
すべき大端穴を有する大端部と、これらの間を連結する
本体部とを含んで成る内燃破開用コネクティングロッド
を繊維強化樹脂又は繊維強化金属で製造する方法におη
て、本体部形成個所に長さ方向に、小端部及び大端部の
形成個所に各穴のまわりに長繊維をそれぞれ配向し、溶
融樹脂又は金属を含浸させてプリプレグを形成し、酸プ
リプレグを所要の厚さに積層して後、小端部及び／又は
大端部に形成すべき齢記大の軸方向の両側又は片側から
クロス繊維を積層する１穆を含んで成る内燃機関用コネ
クティングロッドの製造方法が提案される。
端穴を有する小端部と、他端にクランクシャフトと嵌合
すべき大端穴を有する大端部と、これらの間を連結する
本体部とを含んで成る内燃破開用コネクティングロッド
を繊維強化樹脂又は繊維強化金属で製造する方法におη
て、本体部形成個所に長さ方向に、小端部及び大端部の
形成個所に各穴のまわりに長繊維をそれぞれ配向し、溶
融樹脂又は金属を含浸させてプリプレグを形成し、酸プ
リプレグを所要の厚さに積層して後、小端部及び／又は
大端部に形成すべき齢記大の軸方向の両側又は片側から
クロス繊維を積層する１穆を含んで成る内燃機関用コネ
クティングロッドの製造方法が提案される。
以下、添付図面を参照し本発明の実施例につＡて詳細に
説明する。
説明する。
実施例Ｉ
Ｉ１１図及び薦２図にお＾て、内燃機関のコネクティン
グロッドは爆発力、慣性力による荷重に対する強度が必
要とちれ、小端穴１ｍはピストンピン（図示せず）、大
端穴２ａはクランクシャフト（図示せず）との摺動に則
する耐摩耗性が必要とされる。そこで、本実＠キは、強
度に対しては長繊維４をコネクティンｌレッド本体部３
の長さ方向に、小端部１及び大端部２ではそれぞれの穴
１ｍ、２ｍの回りに沿って配向させ、耐摩耗性に刺して
は小端部１及び大端＠２においてそれぞれの穴１ｍ、
２ａの軸方向の両１１に繊維を編んだクロス繊維５を厚
さ方向く積層した構造を有する炭素繊維強化樹脂製また
は炭素・アルミナ・鉄鋼系繊維強化金属製コネクティン
グロッドである。一方向長繊ｍ４は長さ方向には強度が
十分であり、従っテ；ネタティングロッドの本体部３は
爆発力、慣性力による荷重に対して十分な強度をもりて
いる。
グロッドは爆発力、慣性力による荷重に対する強度が必
要とちれ、小端穴１ｍはピストンピン（図示せず）、大
端穴２ａはクランクシャフト（図示せず）との摺動に則
する耐摩耗性が必要とされる。そこで、本実＠キは、強
度に対しては長繊維４をコネクティンｌレッド本体部３
の長さ方向に、小端部１及び大端部２ではそれぞれの穴
１ｍ、２ｍの回りに沿って配向させ、耐摩耗性に刺して
は小端部１及び大端＠２においてそれぞれの穴１ｍ、
２ａの軸方向の両１１に繊維を編んだクロス繊維５を厚
さ方向く積層した構造を有する炭素繊維強化樹脂製また
は炭素・アルミナ・鉄鋼系繊維強化金属製コネクティン
グロッドである。一方向長繊ｍ４は長さ方向には強度が
十分であり、従っテ；ネタティングロッドの本体部３は
爆発力、慣性力による荷重に対して十分な強度をもりて
いる。
小端穴１ｍ、大端穴２ａの摺動方向は、館２図に示すよ
うに、軸方向の中心側では繊維に沿りた方向り方向８（
１１１３図、第４図）であるが、軸方向の外側では繊維
の断面方向（Ｎ方向）９（第４図）であシ、従って穴１
ｍ＋ ２ｍは耐摩耗性に優れてｈる。
うに、軸方向の中心側では繊維に沿りた方向り方向８（
１１１３図、第４図）であるが、軸方向の外側では繊維
の断面方向（Ｎ方向）９（第４図）であシ、従って穴１
ｍ＋ ２ｍは耐摩耗性に優れてｈる。
このコネクティングロッドは小端穴１ａにブラングメタ
ル７（菖６図、鮪７図）を取シ付けることなく長時間疲
労破壊及び大きな摩耗無しで運転することができた。こ
のようなコネクティングロッドの製造にあたっては、ま
ず、コネクティングロッド本体部３の形成個所に長さ方
向に、小端部１及び大端部２は小端穴１ｍ、大喝穴２ａ
のまわシにそれぞれ長繊維を配向しておき、溶融樹脂又
は金属を含浸させてプリプレグシートを形成し、これら
のプリプレグシートを所要の厚さに積層して後、小端部
ｌ及び大端部２０厚さ方向（穴１ｍ。
ル７（菖６図、鮪７図）を取シ付けることなく長時間疲
労破壊及び大きな摩耗無しで運転することができた。こ
のようなコネクティングロッドの製造にあたっては、ま
ず、コネクティングロッド本体部３の形成個所に長さ方
向に、小端部１及び大端部２は小端穴１ｍ、大喝穴２ａ
のまわシにそれぞれ長繊維を配向しておき、溶融樹脂又
は金属を含浸させてプリプレグシートを形成し、これら
のプリプレグシートを所要の厚さに積層して後、小端部
ｌ及び大端部２０厚さ方向（穴１ｍ。
２ａＯ軸方向）Ｋ両側からクロス繊維５（溶融樹脂又は
金属を含浸させたもの）を積層する。そして、加圧およ
び加熱硬化処理を施して、コネクティングロッド素材と
する。続いて、小端穴１ｍの加工、大端部２の切削及び
大端穴２＆の加工を行なう。なお、大端部２は！１２ｂ
ＫＩ＋８って切断した後、孔２ｃにボルト（図示せず）
ｔ−差し込んでナツト（図示せず）で固定し、その状層
で大端穴２ａの加工を行なう。
金属を含浸させたもの）を積層する。そして、加圧およ
び加熱硬化処理を施して、コネクティングロッド素材と
する。続いて、小端穴１ｍの加工、大端部２の切削及び
大端穴２＆の加工を行なう。なお、大端部２は！１２ｂ
ＫＩ＋８って切断した後、孔２ｃにボルト（図示せず）
ｔ−差し込んでナツト（図示せず）で固定し、その状層
で大端穴２ａの加工を行なう。
実施例２
菖５図において、小端部１＃′ｉ全て一方向長繊維４と
し、小端穴１ａＫプツシ島６を入れ、大端部２は一方向
長繊維の厚さ方向の両側にクロス繊維５を重ねたもので
ある。なお、クロス繊維５の円周方向の厚さは実施例１
よりも全体的に小さくしてあシ、必要な部分だけ厚さを
もたせて＾る。他の構造及び製造方法は実施例１と同様
である。
し、小端穴１ａＫプツシ島６を入れ、大端部２は一方向
長繊維の厚さ方向の両側にクロス繊維５を重ねたもので
ある。なお、クロス繊維５の円周方向の厚さは実施例１
よりも全体的に小さくしてあシ、必要な部分だけ厚さを
もたせて＾る。他の構造及び製造方法は実施例１と同様
である。
第１因は本発明の内燃機関用コネクテイングの実施例１
の正面図、［２図は諺１図のト」断面図、籐３図は菖２
図の１ｍ断面図、第４図は摺動方向を示す図である。１
１５図は本発明のコネクティノグ冒ツドの実施例２の正
面図である。第６図は従４ζネクテイングロツドの正面
図、第７図は＃１６図の■問題断面図である。 １・・・小端部、 １ａ・°・小端穴・２・・・大端部
、 ２ａ”°大端穴・３・・・コネクティングロッド
本体部、４・・・一方向長繊維、 ５・・・クロス繊
維。 第１図 第７図 ＩＩ 第６囚 第７図 Ｌ−ｖｎ
の正面図、［２図は諺１図のト」断面図、籐３図は菖２
図の１ｍ断面図、第４図は摺動方向を示す図である。１
１５図は本発明のコネクティノグ冒ツドの実施例２の正
面図である。第６図は従４ζネクテイングロツドの正面
図、第７図は＃１６図の■問題断面図である。 １・・・小端部、 １ａ・°・小端穴・２・・・大端部
、 ２ａ”°大端穴・３・・・コネクティングロッド
本体部、４・・・一方向長繊維、 ５・・・クロス繊
維。 第１図 第７図 ＩＩ 第６囚 第７図 Ｌ−ｖｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一端にピストンピンと嵌合すべＩｋ 、Ｊ）端穴を
有する小１Ｍ１１１（１）と、他端にクランクシャフト
と嵌合すべき大端穴を有する大端５（２）と、これらの
間を連結する本体１１（３）とを含んで成る繊ｍ強化樹
脂又は繊維強化金属製の内燃機関用コシ￥インダロッド
において、前記本体部ではその長さ方向に沿って、前記
小端部及び大端部ではそれらの穴ｏｔわすに沿って一方
向長繊ｍ（４）が配向され、更に前記小端部及び／又は
大端部には各穴の軸方向の両側又は片側からりｐス繊維
（５）を積層されて成る内燃＊Ｓ＊用コネクティングロ
ッド。 ２一端にピストンピンと嵌合すべき小端部を有する小端
部（１）と、他端にクランクシャフトと嵌合すべき大端
穴を有する大端部（２）と、これらの間を連結する本体
１１ （３）とを含んで成る内燃機関用コネクティング
ロッドを繊維強化樹脂又は繊繍彊化金属で製造する方法
において、本体部形成個所に長さ方向に、小端部及び大
端部の形成個所に各穴のまわシに長繊維（４）をそれぞ
れ配向し、溶融樹脂又は金属を含浸させてプリプレグを
形成し、跋グリプレグを所要の厚さに積層して後、小端
部及び／又は大端部に形成すべき前記穴の軸方向の両側
又は片側からクロス繊ｍ （５）を積層する工程を含ん
で成る内燃機関用コネクティングロッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18988281A JPS5891919A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 内燃機関用コネクテイングロツド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18988281A JPS5891919A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 内燃機関用コネクテイングロツド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891919A true JPS5891919A (ja) | 1983-06-01 |
Family
ID=16248753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18988281A Pending JPS5891919A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 内燃機関用コネクテイングロツド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891919A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6113019U (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-25 | 小松ゼノア株式会社 | エンジンの連結杆 |
| JPS61109912U (ja) * | 1984-12-13 | 1986-07-11 | ||
| JPS6298016A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-07 | Nissan Motor Co Ltd | コンロツド |
| WO1991000842A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-01-24 | The Carborundum Company | Manufacture of aluminium nitride |
| JPH03172607A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-26 | Soc Europ Propulsion <Sep> | 合成材料製連桿 |
| JP2017132083A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 繊維強化樹脂構造体の製造方法及び繊維強化樹脂構造体 |
| CN109291469A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 复合材料连杆 |
-
1981
- 1981-11-28 JP JP18988281A patent/JPS5891919A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6113019U (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-25 | 小松ゼノア株式会社 | エンジンの連結杆 |
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| WO1991000842A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-01-24 | The Carborundum Company | Manufacture of aluminium nitride |
| JPH03172607A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-26 | Soc Europ Propulsion <Sep> | 合成材料製連桿 |
| JP2017132083A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 繊維強化樹脂構造体の製造方法及び繊維強化樹脂構造体 |
| CN109291469A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 复合材料连杆 |
| US10794419B2 (en) | 2017-07-25 | 2020-10-06 | GM Global Technology Operations LLC | Composite connecting rods |
| CN109291469B (zh) * | 2017-07-25 | 2021-08-31 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 复合材料连杆 |
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