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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
Authority
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
Application number
JP18988481A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Fukushige
福重 浩一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP18988481A priority Critical patent/JPS5894621A/ja
Publication of JPS5894621A publication Critical patent/JPS5894621A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/02Constructions of connecting-rods with constant length
    • F16C7/026Constructions 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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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&。
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。
【図面の簡単な説明】
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→−■

Claims (1)

  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。
JP18988481A 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 Pending JPS5894621A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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