JPS5894621A - 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
- Publication number
- JPS5894621A JPS5894621A JP18988481A JP18988481A JPS5894621A JP S5894621 A JPS5894621 A JP S5894621A JP 18988481 A JP18988481 A JP 18988481A JP 18988481 A JP18988481 A JP 18988481A JP S5894621 A JPS5894621 A JP S5894621A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- connecting rod
- small end
- small
- fiber
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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−用
コネクティングロッド及びその製造方法に関する。
コネクティングロッド及びその製造方法に関する。
内燃機関のコネクティングロッドには、ピストン、ピス
トンピン及びコネクティングロッド自身の質量によシ大
きな慣性力が錫〈。これらの慣性質量を低減することは
エンジンの応答性、出方、燃費向上に大きく寄与する。
トンピン及びコネクティングロッド自身の質量によシ大
きな慣性力が錫〈。これらの慣性質量を低減することは
エンジンの応答性、出方、燃費向上に大きく寄与する。
イこでコネクティングロッドを炭素繊糾二強化樹j」肱
炭素・アルミナ・鉄伽・j糸繊卸で強化しfcアルミニ
ウム又は−マグネシウム台金等で装作すると、このコネ
クティングロッドの質相をQノ<仲1禾のものよシ大幅
に減少することが可納でりり、エンジンの応答性、出力
、燃費等のエンジン性1止が大きく改善される。
炭素・アルミナ・鉄伽・j糸繊卸で強化しfcアルミニ
ウム又は−マグネシウム台金等で装作すると、このコネ
クティングロッドの質相をQノ<仲1禾のものよシ大幅
に減少することが可納でりり、エンジンの応答性、出力
、燃費等のエンジン性1止が大きく改善される。
このれ1の繊柚%化4Di脂又Qユ療維強化金属製のコ
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、本体ト15、小端部、大端部
に一方回長ネ)(維′?i配回させである。即ち、第4
図及び第5図に示すように、コネクティングロッドの小
端部1及び大端に+! 2ではそれぞれ小端穴1a、大
端穴2aのまわシに沿って、また小端61≦1と大端部
2を連結する本体部3でe」、その長さ方向に沿って長
繊維4が配向されている。R#:強(L、樹11’rf
又は/金属でけ繊維の長さ方向の強度か大きいので、こ
のような従来のコネクティングロッド幻、その本体I1
1において、爆発力・慣性力による(ffJ’ 24i
に対する強度にkf分°Cある。一方、小端#i:+1
と犬¥Aj tfl(2でtユ、穴1a+2aの表7#
jtDWlt&iE穴の周方向に沿って配置されている
。ところが、繊維強化樹脂又は金属の耐摩れ1件は憧維
の力面と同一に摩擦する場合は劣り紘;維の佳の切り1
而とJ!$擦する相合が最も優れておシ(即ち、第3図
で繊維が符号Aの如く配向されていると、矢印8゜矢印
9.矢印10の順で向・j卑れ性が大きくなる)、また
相手拐の摩耗も少ない。このため小端部1、大端部2は
それらの穴1a、2aがそれぞれピストンピン(図示せ
ず)、クランクシャフト(図示せず)と摺動し、繊維4
は各穴のμ[方向に配向されているので、耐摩耗性が劣
シ、壕だ相手材の摩耗tも太きい。従って、それぞれ耐
星柱性に侵れだブツシュ6、ベアリングメタル7を必要
とする。
ネクティングロッドは従来から知られているが、従来の
コネクティングロッドは、本体ト15、小端部、大端部
に一方回長ネ)(維′?i配回させである。即ち、第4
図及び第5図に示すように、コネクティングロッドの小
端部1及び大端に+! 2ではそれぞれ小端穴1a、大
端穴2aのまわシに沿って、また小端61≦1と大端部
2を連結する本体部3でe」、その長さ方向に沿って長
繊維4が配向されている。R#:強(L、樹11’rf
又は/金属でけ繊維の長さ方向の強度か大きいので、こ
のような従来のコネクティングロッド幻、その本体I1
1において、爆発力・慣性力による(ffJ’ 24i
に対する強度にkf分°Cある。一方、小端#i:+1
と犬¥Aj tfl(2でtユ、穴1a+2aの表7#
jtDWlt&iE穴の周方向に沿って配置されている
。ところが、繊維強化樹脂又は金属の耐摩れ1件は憧維
の力面と同一に摩擦する場合は劣り紘;維の佳の切り1
而とJ!$擦する相合が最も優れておシ(即ち、第3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の順で向・j卑れ性が大きくなる)、また
相手拐の摩耗も少ない。このため小端部1、大端部2は
それらの穴1a、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)と摺動し、繊維4
は各穴のμ[方向に配向されているので、耐摩耗性が劣
シ、壕だ相手材の摩耗tも太きい。従って、それぞれ耐
星柱性に侵れだブツシュ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に重ねている。
クティングロッドの厚み方向に重ねている。
この揚台、小411;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いる。しかし、クロス源
、誰のノtgとAiO間の強度か弱くボルト穴付近等か
ら破服している。
維と直角に摩擦するため優れている。しかし、クロス源
、誰のノtgとAiO間の強度か弱くボルト穴付近等か
ら破服している。
そこで、本発明の目的は、内燃仏:1り1のコネクティ
ングロッドに繊維強化樹脂又は金属を用いて軽’Bl化
をbう場合において、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、爆発ツバ慣19.力に
よる荷電に対する十分な強度を与え、かつ小端部、大端
部には摺動に対する優れた耐摩耗性をもたせ、これによ
シベアリングメタル、ブツシュ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にある。
ングロッドに繊維強化樹脂又は金属を用いて軽’Bl化
をbう場合において、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、爆発ツバ慣19.力に
よる荷電に対する十分な強度を与え、かつ小端部、大端
部には摺動に対する優れた耐摩耗性をもたせ、これによ
シベアリングメタル、ブツシュ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にある。
このような目的を・実現するために、本発明によると、
一端にピストンピンと獣舎すべき小端穴をイ1する小端
部と、他端にクランクシャフトと嵌合すべき太ψL+穴
を壱する大端部と、これらの間を連結する本体部とを含
んで成る繊維強化樹脂又は繊rr、lI強化金属製の内
燃機関用コネクティングロッドにおいて、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
れらの穴のまわシに沿って一方向長繊維が配向され、史
に前記小端部及び/又は大端部にはも大の軸方向の両側
要伊≠又は片側に、穴中心軸に関し半径方向に配向され
′fc稙維が配置・N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。
一端にピストンピンと獣舎すべき小端穴をイ1する小端
部と、他端にクランクシャフトと嵌合すべき太ψL+穴
を壱する大端部と、これらの間を連結する本体部とを含
んで成る繊維強化樹脂又は繊rr、lI強化金属製の内
燃機関用コネクティングロッドにおいて、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
れらの穴のまわシに沿って一方向長繊維が配向され、史
に前記小端部及び/又は大端部にはも大の軸方向の両側
要伊≠又は片側に、穴中心軸に関し半径方向に配向され
′fc稙維が配置・N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、本発明によると、一端にピストンピンと嵌合すべ
き小端穴をン汀する小端部と、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、本体部とを含んで取る内燃機関用コネクティン
グロッドを繊維強化(☆]脂又は繊維強化金属で装造す
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りに長繊維をそれぞ
れ配向し、小端部及び/又は大端部に、形成すべき前記
穴の両側又は片側に、穴中心細に胸し半径方向に繊維を
配向し、これらの繊維集合体に溶融樹脂又は金属を含浸
させて加熱・加圧硬化処理を施す内燃機関用コネクティ
ングロッドの製造方法が提供される。
き小端穴をン汀する小端部と、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、本体部とを含んで取る内燃機関用コネクティン
グロッドを繊維強化(☆]脂又は繊維強化金属で装造す
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りに長繊維をそれぞ
れ配向し、小端部及び/又は大端部に、形成すべき前記
穴の両側又は片側に、穴中心細に胸し半径方向に繊維を
配向し、これらの繊維集合体に溶融樹脂又は金属を含浸
させて加熱・加圧硬化処理を施す内燃機関用コネクティ
ングロッドの製造方法が提供される。
以下、添伺図面を参照し本発明の実施例について拝礼1
に説明する。
に説明する。
第1図及び第2図において、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Mに対する頻度か必要
とされ、小端穴1aはピストンビン(図示ゼず)、大端
穴2aはクランクシャ71・(図示せず)との摺動に対
する酬摩札性が心太とされる。そこで、本発明では、強
度に対しては長++載<a 4をコネクティングロッド
の本体部3の長さ方向に、小水部1及び大端部2ではそ
れぞれの穴la、2aの回りに沿って配向させ、1lu
J#:耗性に対しては小水部1及び大端部2において一
方向繊細40両側(それぞれの穴1a、2aの軸力向の
両側)に小端穴1a、大端穴2aの中心に関し半イ)三
方向に繊維5を配向し、浴融樹Jl−金属を流し込んだ
炭素繊維強化樹脂製またにアルミナ拳鉄鋼系繊維強化金
属製コネクティングロッドである。または予め繊維に樹
脂又は金属を含ませたプリプレグを繊維5が半径方向に
なるように配置する。そして、小端穴1a、大端穴2a
を切削加工すると穴の表面では繊維の径方向断面が現わ
れる。このため、小端穴1a、大端穴2aのfm MJ
J方向は軸方向の中心・[11!lでは第2図に示すよ
うに繊維に泊った方向、L方向8(第3図)であるが、
軸方面の外側では繊維の断面方向、N方向10であシ、
耐摩才り性に優れている。このコネクティングロッドは
小端穴1aにブツシュ6(第4図1m5図)、大端穴2
aにベアリングメタル7(第4図、第5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。なお、一方向長繊維4は長さ方向に!
−i強度が十分でろシ、従ってコネクティングロッドの
本体部3は爆発力、惧2性力による荷重に対して十分な
強度をもっている。
ロッドは爆発力・慣性力による荷Mに対する頻度か必要
とされ、小端穴1aはピストンビン(図示ゼず)、大端
穴2aはクランクシャ71・(図示せず)との摺動に対
する酬摩札性が心太とされる。そこで、本発明では、強
度に対しては長++載<a 4をコネクティングロッド
の本体部3の長さ方向に、小水部1及び大端部2ではそ
れぞれの穴la、2aの回りに沿って配向させ、1lu
J#:耗性に対しては小水部1及び大端部2において一
方向繊細40両側(それぞれの穴1a、2aの軸力向の
両側)に小端穴1a、大端穴2aの中心に関し半イ)三
方向に繊維5を配向し、浴融樹Jl−金属を流し込んだ
炭素繊維強化樹脂製またにアルミナ拳鉄鋼系繊維強化金
属製コネクティングロッドである。または予め繊維に樹
脂又は金属を含ませたプリプレグを繊維5が半径方向に
なるように配置する。そして、小端穴1a、大端穴2a
を切削加工すると穴の表面では繊維の径方向断面が現わ
れる。このため、小端穴1a、大端穴2aのfm MJ
J方向は軸方向の中心・[11!lでは第2図に示すよ
うに繊維に泊った方向、L方向8(第3図)であるが、
軸方面の外側では繊維の断面方向、N方向10であシ、
耐摩才り性に優れている。このコネクティングロッドは
小端穴1aにブツシュ6(第4図1m5図)、大端穴2
aにベアリングメタル7(第4図、第5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。なお、一方向長繊維4は長さ方向に!
−i強度が十分でろシ、従ってコネクティングロッドの
本体部3は爆発力、惧2性力による荷重に対して十分な
強度をもっている。
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11(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1a、大端
穴2acD’Eわシにそれぞれ長緘M1を配向しておき
、溶融樹脂又は金属を含浸させてノリプレグシートを形
成し、これらのノリプレグシートを所要の厚さに′ht
層して後、小端部1及び太端部2の淳さ方向(穴1a、
2aの軸方向)に両側から、予め製造しておいた半径方
向に繊維が配向されたプリプレグ(溶融樹脂又は金わj
を含浸させたもの)を核層する。ぞして、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1aの加工、大端部2の切削が大端穴
2&の加工を杓なう。なお、大端部2は鯨2bVC沿っ
て切断しfc後、孔2Cにデルト(図示せず)を差し込
んでナツト(図示せず)でfi’r:I 5にし、その
状態で大端穴2aの加工を行なう。
まず、コネクティングロッド本体11(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1a、大端
穴2acD’Eわシにそれぞれ長緘M1を配向しておき
、溶融樹脂又は金属を含浸させてノリプレグシートを形
成し、これらのノリプレグシートを所要の厚さに′ht
層して後、小端部1及び太端部2の淳さ方向(穴1a、
2aの軸方向)に両側から、予め製造しておいた半径方
向に繊維が配向されたプリプレグ(溶融樹脂又は金わj
を含浸させたもの)を核層する。ぞして、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1aの加工、大端部2の切削が大端穴
2&の加工を杓なう。なお、大端部2は鯨2bVC沿っ
て切断しfc後、孔2Cにデルト(図示せず)を差し込
んでナツト(図示せず)でfi’r:I 5にし、その
状態で大端穴2aの加工を行なう。
或いはまた、コネクティングロッド本体部3、小端部1
及び大端部2に一方向長繊維4を配向させた後、小端部
及び大端部2の厚さ方向(穴1&。
及び大端部2に一方向長繊維4を配向させた後、小端部
及び大端部2の厚さ方向(穴1&。
2aのmb力方向の両側に、穴中心に関し半径方向の繊
維5を配向する。ぞして、一方向長繊紹−4と半径方向
繊維5との一体物に溶融樹脂又1−1−金拠を含浸させ
て加圧、加熱硬化処理を施し、前述のコネクティングロ
ッド素材を得る。その後、穴切削等を行なう。
維5を配向する。ぞして、一方向長繊紹−4と半径方向
繊維5との一体物に溶融樹脂又1−1−金拠を含浸させ
て加圧、加熱硬化処理を施し、前述のコネクティングロ
ッド素材を得る。その後、穴切削等を行なう。
第1図は本発明の内燃機関用コネクティングロッドの正
面図、第2図は第1図の■−■断面図、第3し1は摺動
方向を示す図である。第4図ね−従来のコネクティング
ロッドの止面図、第5図は第4図の■−■断面図である
。 1・・・小端部、2・・・太端部、3・・・コネクティ
ングロッド本体、4・・・長繊維、5・・・半径方向繊
維。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 樋 口 外 治 弁理士 山 口 昭 之 第1 図 第22 r”lT 第3図 ρ 帛40 旅5− !τV α=J V L→−■
面図、第2図は第1図の■−■断面図、第3し1は摺動
方向を示す図である。第4図ね−従来のコネクティング
ロッドの止面図、第5図は第4図の■−■断面図である
。 1・・・小端部、2・・・太端部、3・・・コネクティ
ングロッド本体、4・・・長繊維、5・・・半径方向繊
維。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 樋 口 外 治 弁理士 山 口 昭 之 第1 図 第22 r”lT 第3図 ρ 帛40 旅5− !τV α=J V L→−■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、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(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
体部(3)とを含んで成る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
部ではそれらの穴のまわシに沿って一方向長繊維(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に、穴中心軸に―して半径方向
に繊維(5)が配向されて成る内燃&開用コネクティン
グロッド。 2、一端にピストンピンと嵌合すべき小端穴を肩する小
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
体部(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転−維強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141部及び
大端部のル飲個所に各穴のまわシに長繊維(4)をそれ
ぞれ配向し、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に、穴中心軸に関して半径
方向に繊維(5)を配向し、これらの繊維集合体(4,
5)に溶融樹脂又は金属を含浸させて加熱・加圧硬化処
理を施すことを特徴とう゛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 |
---|---|---|---|
JP18988481A JPS5894621A (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 |
---|---|---|---|
JP18988481A JPS5894621A (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 |
---|---|
JPS5894621A true JPS5894621A (ja) | 1983-06-04 |
Family
ID=16248784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18988481A Pending JPS5894621A (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) | JPS5894621A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0137261A2 (en) * | 1983-08-26 | 1985-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine light metal connecting rod assembly reinforced with loops of fiber, and method for manufacturing the same |
-
1981
- 1981-11-28 JP JP18988481A patent/JPS5894621A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0137261A2 (en) * | 1983-08-26 | 1985-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine light metal connecting rod assembly reinforced with loops of fiber, and method for manufacturing the same |
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