JPS6376905A - エンジン用軽合金製コネクテイングロツド - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン用の軽合金製コネクティングロッド
に関するものである。

（従来技術） ロッドには、炭素鋼などの鋼製のものが多く採用されて
いた。しかし、最近では、エンジン自体を軽量化すると
ともに回転系の重量、慣性モーメントを小さくして燃費
を向上させるためにコネクティングロッドをも軽合金に
よって形成することが増えてきている。

ところが、このような軽合金製のコネクティングロッド
は、一般に上記鋼製のものに比べて先ず熱膨張係数が大
きく、且つ機械的強度や耐摩耗性にも劣る欠点がある。

そこで、それらの欠点を解消するための一例として従来
例えば実開昭６０−７３２３号公報に記載されているよ
うに、当該コネクティングロッドの特に分割面を有する
クランクシャフトとの嵌合部側大端部（ビッグエンド）
両端の締結用ボルト挿通孔にあらかじめ当該軽合金に比
較して熱膨張係数が小さく、機械的強度の高いパイプ状
の補強部材を鋳込んで置くことにより、特に荷重負担度
の高い上記締結部のボルト座面のへタリや分割合わ什面
に＄１″、不フレ１１．テノンゲ木訪Ｉトオ乙禮譚が浮
用されていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記コネクティングロッドは、一端側にピス
トンピン嵌合孔を有する小端部を、また他端側にクラン
クシャフト嵌合孔を有する大端部をそれぞれ備えた長袖
部材よりなっている。

従って、上記コネクティングロッドは、その熱膨張時に
おいて、当該コネクティングロッド自体の軸方向の長さ
が大きくなり、上記小端部中心（ピストンピン嵌合中心
）から大端部中心（クランクシャフト嵌合中心）までの
長さも長くなる。

その結果、シリンダ側に位置するピストンの上死点、曳
高くなってエンジン圧縮比が大となり、場合によっては
ノック限界を越えてノッキングを招来する問題がある。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたもので、一端にピストンピンが嵌合される小端部を
、また他端にクランクシャフトが嵌合される大端部をそ
れぞれ備えた軽合金製のコネクティングロッドにおいて
、上記小端部と大端部との間に鋳抜き穴を形成するとと
もに該鋳抜き穴に対して上記小端部と大端部とを結ぶ軸
と直交する方向に所定の拡開応力を作用させるストラッ
ト部材を鋳込み嵌装してなるものである。

（作　用） 上記の手段によると、コネクティングロッドの小端部と
大端部との間に鋳抜き穴を形成し、しかも該鋳抜き穴に
対して上記小端部と大端部とを結ぶ線と直交する方向に
拡開応力を作用させるストラット部材を鋳込み嵌装させ
たことから、上記鋳抜き大部分でコネクティングロッド
本体のマス質量を低下させ実質的な軸方向への熱膨張量
を低下させるとともにさらにストラット部材の拡開応力
により上記熱膨張時において軸方向に作用する熱膨張応
力を可能な限り軸直交方向に置換させて軸方向への延び
を阻止することができる。

（実施例） 先ず、第１図および第２図は、本考案の第１実施例に係
るエンジン用軽合金製コネクティングロッドを示してい
る 第１図において、符号ｌは例えばアルミニウム等の軽合
金によって形成された自動車エンジン用のコネクティン
グロッドであり、該コネクティングロッドｌの小端部（
スモールエンド）２側にピストンピン嵌合孔３が、また
大端部（ビッグエンド）４側にはクランクシャフト嵌合
孔５がそれぞれ形成されている。上記大端部４は、その
略中央部位置で上下方向に２分割可能な上方側コネクテ
ィングロッド本体端部６と、下方側キャップ７とから構
成されており、その分割面を衝合せ面Ｆとして一体的に
衝合せられている。一方、上記コネクティングロッド本
体端部６およびキャップ７には、それぞれ上記衝合せ面
Ｆにおいて相互に対向する半円状の凹部６　ａ、　７　
ａを有し、これら各凹部６　ａ、　７　ａによって上記
クランクシャフト嵌合孔５が形成されている。

そして、上記大端部４は、上記コネクティングロッド本
体端部６と上記キャップ７の各両端部に相互に対向して
設けられたボルト挿通孔６ｂ、７ｂにボルト１１．１１
を挿通してこれら両者をクランクシャフト９を介し相互
に締結することにより一体化して構成されている。また
、上記小端部２のピストンピン嵌合孔３には、ピストン
ピン１３が嵌合される。なお、符号１０は、ホワイトメ
タルである。

一方、上記コネクティングロッド１の上記小端部２と大
端部４との間の最もマス質量の大きい大端部寄りコネク
ティングロッド本体端部６中央Ａには、例えば図示のよ
うに断面略台形状の鋳抜き穴１４が形成されており、該
鋳抜き穴１４にはあらかじめ鋳込み段階において例えば
第２図に示すようなストラット部材１５が嵌装されてい
る。

該ストラット部材１５は、第２図から明らかなように、
上記断面略台形の鋳抜き穴１４の底面部１４ａ並びに両
側壁面部１４ｂ、１４ｂの各々に対応する底辺部１５ａ
、並びに両側辺部１５ｂ、１５ｂを有し、かつ上記コネ
クティングロッドｌを形成する軽合金よりもはるかに熱
膨張係数の小さい例えば鋼製材料で形成されている。従
って、上記鋳込み状態に於いては、当該熱膨張係数の大
きい軽合金製のコネクティングロッド本体の収縮に対し
軸直交方向に作用する残留応力を保持した状態で嵌装さ
れている。

すなわち、上記構成では、コネクティングロッドｌの小
端部２と大端部４との間に鋳抜き穴１４を形成し、しか
も該鋳抜き穴１４に対して上記小端部２と大端部４とを
結ぶ線と直交する方向に拡開応力を作用させるストラッ
ト部材１５を鋳込み嵌装させたことから、上記鋳抜き穴
１４部分でコネクティングロッド本体端部６のマス質量
を低下させ実質的に軸方向への熱膨張量を低下させると
ともにさらにストラット部材」５の上記拡開応力により
上記熱膨張時においてコネクティングロッド軸方向に作
用する熱膨張応力を可能な限り軸直交方向に置換させる
ことができる。

その結果、コネクティングロッド１の軸方向の熱膨張量
を可及的に減少さ仕ることができ、エンジン圧縮比の上
昇をも防止し得るのでノッキング発生の恐れも生じなく
なる。

次に、第３図〜第５図は本発明の第２実施例に係るエン
ジン用軽合金製コネクティングロッドを示している。

この実施例では、上述の第１実施例におけるストラット
部材１５を第４図および第５図に示すように表裏２面構
造にするとともにその周縁に支持フランジｌ　７，１７
をエンドレスに形成し、例えば中央の２枚の支持プレー
ト部１６．１６をスポット溶接等により接合一体化する
ことによって断面Ｉ型に構成したものである。

このような構成のストラット部材１５′によると、該ス
トラット部材１５′自体の剛性をより大きく向上させる
ことができるから、コネクティングロッド熱膨張時の上
述した残留応力による拡開作用もより有効に作用させる
ことができるようになり、軸方向への熱膨張量をさらに
効果的に減少させることができるようになる。

（発明の効果） 本発明は、以上に説明したように、一端にピストンピン
が嵌合される小端部を、また他端にクランクシャフトが
嵌合される大端部をそれぞれ備えた軽合金製のコネクテ
ィングロッドにおいて、上記小端部と大端部との間に鋳
抜き穴を形成するとともに該鋳抜き穴に対して上記小端
部と大端部とを結ぶ軸と直交する方向に所定の拡開応力
を作用さ仕るストラット部材を鋳込み嵌装したことを特
徴とするものである。

従って、本発明によると、コネクティングロッドの小端
部と大端部との間に鋳抜き穴を形成し、しかも該鋳抜き
穴に対して上記小端部と大端部とを結ぶ線と直交する方
向に拡開応力を作用させるストラット部材を鋳込み嵌装
させたことから、上記鋳抜き大部分でコネクティングロ
ッド本体のマス質量を低下させ実質的な軸方向への熱膨
張量を低下させるとともにさらにストラット部材の拡開
応力により上記熱膨張時において軸方向に作用する熱膨
張応力を可能な限り軸直交方向に置換させることができ
るようになる。

その結果、コネクティングロッドの軸方向へのジン圧縮
比の上昇をも防止し得るのでノッキング発生の恐れも生
じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例に係るエンジン用軽合金
製コネクティングロッドの正面図、第２図は、同コネク
ティングロッドに於けるストラット部材の斜視図、第３
図は、本発明の第２実施例に係るエンジン用軽合金製コ
ネクティングロッドの正面図、第４図は、同コネクティ
ングロッドに於けるストラット部材の斜視図、第５図は
、同ストラット部材の中央縦断面図である。 １・・・・・コネクティングロッド ２・・・・・小端部 ３・・・・・ピストンピン嵌合孔 ４・・・・・大端部 ５・・・・・クランクシャフト嵌合孔 ６・・・・・コネクティングロッド本体端部１４・・・
・鋳抜き穴 １５．１５’　　・・ストラット部材 ｌ　　　　：コネクティングロッド ２　　　　＝小端部 ３　　　　：ピストンビン嵌合孔 ｌ　　　　：大端部 ｊ　　　　：クランクシャフト嵌合孔 乙　　　　：コネクティングロヅド本体端部／４Ｚ　　
　　　：ｖＪ抜き穴 ｉｓ、ｉｓ’ニストラット部材 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　一端にピストンピンが嵌合される小端部を、また
   他端にクランクシャフトが嵌合される大端部をそれぞれ
   備えた軽合金製のコネクティングロッドにおいて、上記
   小端部と大端部との間に鋳抜き穴を形成するとともに該
   鋳抜き穴に対して上記小端部と大端部とを結ぶ軸と直交
   する方向に所定の拡開応力を作用させるストラット部材
   を鋳込み嵌装したことを特徴とするエンジン用軽合金製
   コネクティングロッド。