JPH05202923A - 内燃機関用コンロッド - Google Patents
内燃機関用コンロッドInfo
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- JPH05202923A JPH05202923A JP1346092A JP1346092A JPH05202923A JP H05202923 A JPH05202923 A JP H05202923A JP 1346092 A JP1346092 A JP 1346092A JP 1346092 A JP1346092 A JP 1346092A JP H05202923 A JPH05202923 A JP H05202923A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼結Ａｌ合金より構成された軽量で、且つ高
強度な内燃機関用コンロッドを提供する。 【構成】 コンロッド１は、桿部２の一端に、雌ねじ孔
８を形成された第１大端部半体３1 を一体に有するコン
ロッド本体５と、第１大端部半体３1 に２本のボルト６
により締結された第２大端部半体３2 とよりなる。コン
ロッド本体５および第２大端部半体３2 は焼結Ａｌ合金
より構成される。第１大端部半体３1 の破壊靱性値Ｋ1C
は第２大端部半体３2 の破壊靱性値Ｋ1Cよりも大に設定
され、また第２大端部半体３2 のヤング率は第１大端部
半体３1 のヤング率よりも大に設定される。このように
構成することによって、雌ねじの谷底部における疲労破
壊強度を向上させることができる。
強度な内燃機関用コンロッドを提供する。 【構成】 コンロッド１は、桿部２の一端に、雌ねじ孔
８を形成された第１大端部半体３1 を一体に有するコン
ロッド本体５と、第１大端部半体３1 に２本のボルト６
により締結された第２大端部半体３2 とよりなる。コン
ロッド本体５および第２大端部半体３2 は焼結Ａｌ合金
より構成される。第１大端部半体３1 の破壊靱性値Ｋ1C
は第２大端部半体３2 の破壊靱性値Ｋ1Cよりも大に設定
され、また第２大端部半体３2 のヤング率は第１大端部
半体３1 のヤング率よりも大に設定される。このように
構成することによって、雌ねじの谷底部における疲労破
壊強度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用コンロッド、
特に、桿部の一端に第１大端部半体を一体に有するコン
ロッド本体と、第１大端部半体にボルトまたはボルトお
よびナットにより締結される第２大端部半体とよりなる
コンロッドに関する。
特に、桿部の一端に第１大端部半体を一体に有するコン
ロッド本体と、第１大端部半体にボルトまたはボルトお
よびナットにより締結される第２大端部半体とよりなる
コンロッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、自動車用内燃機関は高回転高出力
化の傾向にあり、摩擦力低減、軸受負荷軽減等の要請か
らコンロッドには軽量、且つ高強度化が強く望まれてい
る。
化の傾向にあり、摩擦力低減、軸受負荷軽減等の要請か
らコンロッドには軽量、且つ高強度化が強く望まれてい
る。
【０００３】従来、このような要望を満たすコンロッド
としては、チタン合金より構成されたものが知られてい
る。
としては、チタン合金より構成されたものが知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらチタン合
金は高価であり、一般自動車用内燃機関のコンロッド構
成材料としては適切ではない。
金は高価であり、一般自動車用内燃機関のコンロッド構
成材料としては適切ではない。
【０００５】そこで、本発明者等は軽量、且つ比較的安
価なコンロッド構成材料として、急冷凝固Ａｌ合金粉末
を用いた焼結Ａｌ合金を選択し、この焼結Ａｌ合金より
なるコンロッドについて種々考察を行った。
価なコンロッド構成材料として、急冷凝固Ａｌ合金粉末
を用いた焼結Ａｌ合金を選択し、この焼結Ａｌ合金より
なるコンロッドについて種々考察を行った。
【０００６】この種コンロッドを製造する場合、コンロ
ッド本体および第２大端部半体の製作過程では熱間押出
し加工が採用される。また第２大端部半体をコンロッド
本体の第１大端部半体に締結する場合には、第１大端部
半体の雌ねじ孔に第２大端部半体のボルト通し孔を貫通
したボルトを螺着するか、または第１および第２大端部
半体のボルト通し孔を貫通したボルトに、第２大端部半
体側よりナットを螺着する、といった手段が採用され
る。
ッド本体および第２大端部半体の製作過程では熱間押出
し加工が採用される。また第２大端部半体をコンロッド
本体の第１大端部半体に締結する場合には、第１大端部
半体の雌ねじ孔に第２大端部半体のボルト通し孔を貫通
したボルトを螺着するか、または第１および第２大端部
半体のボルト通し孔を貫通したボルトに、第２大端部半
体側よりナットを螺着する、といった手段が採用され
る。
【０００７】ところが、コンロッド本体の熱間押出し加
工工程では、その押出し方向が第１大端部半体の中心線
方向に設定されるため、押出し比を大きくとるには大径
の素材が必要となるが、これは押出し機からの制約があ
るため困難であり、したがって押出し比は小さくならざ
るを得ない。
工工程では、その押出し方向が第１大端部半体の中心線
方向に設定されるため、押出し比を大きくとるには大径
の素材が必要となるが、これは押出し機からの制約があ
るため困難であり、したがって押出し比は小さくならざ
るを得ない。
【０００８】このような状況下で複数のコンロッド本体
を製作すると、それらの第１大端部半体は熱間押出し加
工後の状態で使用に供されるため、押出し比が小さいこ
とに起因して切欠き部における疲労破壊強度のばらつき
が大きくなる。この疲労破壊強度は第１大端部半体の破
壊靱性値Ｋ1Cによって影響を受け、また第２大端部半体
のヤング率も第１大端部半体の疲労破壊強度に影響を与
える。
を製作すると、それらの第１大端部半体は熱間押出し加
工後の状態で使用に供されるため、押出し比が小さいこ
とに起因して切欠き部における疲労破壊強度のばらつき
が大きくなる。この疲労破壊強度は第１大端部半体の破
壊靱性値Ｋ1Cによって影響を受け、また第２大端部半体
のヤング率も第１大端部半体の疲労破壊強度に影響を与
える。
【０００９】その結果、第１大端部半体の破壊靱性値Ｋ
1Cおよび第２大端部半体のヤング率が適正でない場合に
は、第１大端部半体における雌ねじの谷底部、またはボ
ルト頭座面の隅角部に亀裂が発生し易い、ということが
判明した。
1Cおよび第２大端部半体のヤング率が適正でない場合に
は、第１大端部半体における雌ねじの谷底部、またはボ
ルト頭座面の隅角部に亀裂が発生し易い、ということが
判明した。
【００１０】本発明は前記に鑑み、第１大端部半体の破
壊靱性値Ｋ1Cと第２大端部半体のヤング率とを適正に設
定して軽量で、且つ高強度な前記コンロッドを提供する
ことを目的とする。
壊靱性値Ｋ1Cと第２大端部半体のヤング率とを適正に設
定して軽量で、且つ高強度な前記コンロッドを提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、桿部の一端に
第１大端部半体を一体に有するコンロッド本体と、前記
第１大端部半体にボルトまたはボルトおよびナットによ
り締結される第２大端部半体とよりなる内燃機関用コン
ロッドにおいて、前記コンロッド本体および第２大端部
半体を焼結Ａｌ合金より構成し、前記第１大端部半体の
破壊靱性値Ｋ 1Cを前記第２大端部半体の破壊靱性値Ｋ1C
よりも大に設定し、また前記第２大端部半体のヤング率
を前記第１大端部半体のヤング率よりも大に設定したこ
とを特徴とする。
第１大端部半体を一体に有するコンロッド本体と、前記
第１大端部半体にボルトまたはボルトおよびナットによ
り締結される第２大端部半体とよりなる内燃機関用コン
ロッドにおいて、前記コンロッド本体および第２大端部
半体を焼結Ａｌ合金より構成し、前記第１大端部半体の
破壊靱性値Ｋ 1Cを前記第２大端部半体の破壊靱性値Ｋ1C
よりも大に設定し、また前記第２大端部半体のヤング率
を前記第１大端部半体のヤング率よりも大に設定したこ
とを特徴とする。
【００１２】
【実施例】図１において、内燃機関用コンロッド１は焼
結Ａｌ合金より構成され、桿部２の一端に第１大端部半
体３1 を、また他端に小端部４をそれぞれ一体に有する
コンロッド本体５と、第１大端部半体３1 に２本のボル
ト６により締結された第２大端部半体３2 とよりなり、
両半体３1 ，３2 によって大端部７が構成される。この
場合、第１大端部半体３1 に雌ねじ孔８が、また第２大
端部半体３2 にボルト通し孔９がそれぞれ形成される。
結Ａｌ合金より構成され、桿部２の一端に第１大端部半
体３1 を、また他端に小端部４をそれぞれ一体に有する
コンロッド本体５と、第１大端部半体３1 に２本のボル
ト６により締結された第２大端部半体３2 とよりなり、
両半体３1 ，３2 によって大端部７が構成される。この
場合、第１大端部半体３1 に雌ねじ孔８が、また第２大
端部半体３2 にボルト通し孔９がそれぞれ形成される。
【００１３】コンロッド本体５の製作に当っては、急冷
凝固Ａｌ合金粉末の製造、圧粉体の成形、脱ガスを含む
素材製作工程またはスプレイデポジション法（例えば、
オスプレイ法）の適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりな
る素材の製作工程→熱間押出し加工（異形押出し加工）
工程→桿部２の鍛造加工工程→機械加工工程→第２大端
部半体３2 との合せ加工工程、といった諸工程が採用さ
れる。
凝固Ａｌ合金粉末の製造、圧粉体の成形、脱ガスを含む
素材製作工程またはスプレイデポジション法（例えば、
オスプレイ法）の適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりな
る素材の製作工程→熱間押出し加工（異形押出し加工）
工程→桿部２の鍛造加工工程→機械加工工程→第２大端
部半体３2 との合せ加工工程、といった諸工程が採用さ
れる。
【００１４】また第２大端部半体３2 の製作に当って
は、急冷凝固Ａｌ合金粉末の製造、圧粉体の成形、脱ガ
スを含む素材製作工程またはスプレイデポジション法の
適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりなる素材の製作工程
→熱間押出し加工（異形押出し加工）工程→機械加工工
程→コンロッド本体５との合せ加工工程、といった諸工
程が採用される。
は、急冷凝固Ａｌ合金粉末の製造、圧粉体の成形、脱ガ
スを含む素材製作工程またはスプレイデポジション法の
適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりなる素材の製作工程
→熱間押出し加工（異形押出し加工）工程→機械加工工
程→コンロッド本体５との合せ加工工程、といった諸工
程が採用される。
【００１５】コンロッド１において、第１大端部半体３
1 の破壊靱性値Ｋ1Cは第２大端部半体３2 の破壊靱性値
Ｋ1Cよりも大に設定され、また第２大端部半体３2 のヤ
ング率は第１大端部半体３1 のヤング率よりも大に設定
されている。
1 の破壊靱性値Ｋ1Cは第２大端部半体３2 の破壊靱性値
Ｋ1Cよりも大に設定され、また第２大端部半体３2 のヤ
ング率は第１大端部半体３1 のヤング率よりも大に設定
されている。
【００１６】破壊靱性値Ｋ1Cは、雌ねじの谷底部、とい
った切欠き部における疲労破壊強度に影響を与える因子
であり、第１大端部半体３1 の破壊靱性値Ｋ1Cを前記の
ように設定すると、第１大端部半体３1 の切欠き部にお
ける疲労破壊強度を向上させることができる。これは第
１大端部半体３1 の許容応力が第２大端部半体３2 の許
容応力よりも高くなることに起因する。
った切欠き部における疲労破壊強度に影響を与える因子
であり、第１大端部半体３1 の破壊靱性値Ｋ1Cを前記の
ように設定すると、第１大端部半体３1 の切欠き部にお
ける疲労破壊強度を向上させることができる。これは第
１大端部半体３1 の許容応力が第２大端部半体３2 の許
容応力よりも高くなることに起因する。
【００１７】また第１大端部半体３1 、したがってコン
ロッド本体５の破壊靱性値Ｋ1Cを高めることは、鍛造加
工工程において桿部２の割れを防止する上で有効であ
り、また雌ねじ孔８の形成時、転造タップによる転造加
工率を上昇させてねじ山を高くすることができ、これに
よりボルト６の雄ねじとの引掛り率を大きく設定して雌
ねじの強度を向上させることができる。
ロッド本体５の破壊靱性値Ｋ1Cを高めることは、鍛造加
工工程において桿部２の割れを防止する上で有効であ
り、また雌ねじ孔８の形成時、転造タップによる転造加
工率を上昇させてねじ山を高くすることができ、これに
よりボルト６の雄ねじとの引掛り率を大きく設定して雌
ねじの強度を向上させることができる。
【００１８】前記のような諸効果を得るためには、第１
大端部半体３1 における破壊靱性値Ｋ1Cは１０ＭＰａ・
ｍ1/2 以上、好ましくは１５ＭＰａ・ｍ1/2 以上であ
る。この値Ｋ1Cが１０ＭＰａ・ｍ1/2 未満では、転造タ
ップの使用時に雌ねじにクラックが入り易く、そのため
雌ねじを切削タップにより形成せざるを得ないが、切削
タップによる雌ねじは転造タップの場合に比べて面粗さ
が粗く、これに起因して雌ねじ孔部分の疲労強度が低下
する。第２大端部半体３2 の破壊靱性値Ｋ1Cは、通常９
ＭＰａ・ｍ1/2 程度である。
大端部半体３1 における破壊靱性値Ｋ1Cは１０ＭＰａ・
ｍ1/2 以上、好ましくは１５ＭＰａ・ｍ1/2 以上であ
る。この値Ｋ1Cが１０ＭＰａ・ｍ1/2 未満では、転造タ
ップの使用時に雌ねじにクラックが入り易く、そのため
雌ねじを切削タップにより形成せざるを得ないが、切削
タップによる雌ねじは転造タップの場合に比べて面粗さ
が粗く、これに起因して雌ねじ孔部分の疲労強度が低下
する。第２大端部半体３2 の破壊靱性値Ｋ1Cは、通常９
ＭＰａ・ｍ1/2 程度である。
【００１９】また第２大端部半体３2 のヤング率は第１
大端部半体３1 の疲労破壊強度に影響を与える因子であ
り、そのヤング率を前記のように設定すると、第２大端
部半体３2 の剛性が向上して第１大端部半体３1 の変形
が抑制され、これにより雌ねじの谷底部といった切欠き
部への負荷が軽減されるので、第１大端部半体３1 の切
欠き部における疲労破壊強度を向上させることができ
る。
大端部半体３1 の疲労破壊強度に影響を与える因子であ
り、そのヤング率を前記のように設定すると、第２大端
部半体３2 の剛性が向上して第１大端部半体３1 の変形
が抑制され、これにより雌ねじの谷底部といった切欠き
部への負荷が軽減されるので、第１大端部半体３1 の切
欠き部における疲労破壊強度を向上させることができ
る。
【００２０】このような効果を得るためには、第２大端
部半体３2 のヤング率は９５ＧＰａ以上であることが望
ましい。この値が９５ＧＰａ未満では、第１大端部半体
３1 のヤング率が通常７０ＧＰａ程度であることから強
度向上効果が明瞭に現われない。
部半体３2 のヤング率は９５ＧＰａ以上であることが望
ましい。この値が９５ＧＰａ未満では、第１大端部半体
３1 のヤング率が通常７０ＧＰａ程度であることから強
度向上効果が明瞭に現われない。
【００２１】第２大端部半体３2 のヤング率を高めるこ
とは、そのボルト通し孔９の径変化を抑制する上に有効
であり、このためにもヤング率は９５ＧＰａ以上である
ことが望ましい。
とは、そのボルト通し孔９の径変化を抑制する上に有効
であり、このためにもヤング率は９５ＧＰａ以上である
ことが望ましい。
【００２２】また機関運転中の温度上昇や低温環境下で
の機関始動時における大端孔１０の径変化に伴う異音、
振動等の発生防止上、第２大端部半体３2 の熱膨脹係数
は第１大端部半体３1 のそれよりも小さいことが望まし
い。通常、第１大端部半体３ 1 の熱膨脹係数は、２０〜
２００℃において２２×１０-6／℃であり、この点から
第１大端部半体３1 の熱膨脹係数は１８×１０-6／℃以
下に設定される。
の機関始動時における大端孔１０の径変化に伴う異音、
振動等の発生防止上、第２大端部半体３2 の熱膨脹係数
は第１大端部半体３1 のそれよりも小さいことが望まし
い。通常、第１大端部半体３ 1 の熱膨脹係数は、２０〜
２００℃において２２×１０-6／℃であり、この点から
第１大端部半体３1 の熱膨脹係数は１８×１０-6／℃以
下に設定される。
【００２３】以下、本発明について具体例を挙げて説明
する。 （ａ） 押出し比と破壊靱性値Ｋ1Cとの関係について 表１に示すＡｌ合金組成の溶湯を用いて、スプレイデポ
ジション法の適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりなる素
材を製作した。スプレイデポジション法の実施に当って
は、溶湯をＮ2 ガス雰囲気中で、Ｎ2 ガスにより噴霧し
て粉末化し、その粉末を皿状板の上に堆積させて１０2
℃／ｓｅｃの冷却速度で急冷凝固させる、といった手段
を採用した。
する。 （ａ） 押出し比と破壊靱性値Ｋ1Cとの関係について 表１に示すＡｌ合金組成の溶湯を用いて、スプレイデポ
ジション法の適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりなる素
材を製作した。スプレイデポジション法の実施に当って
は、溶湯をＮ2 ガス雰囲気中で、Ｎ2 ガスにより噴霧し
て粉末化し、その粉末を皿状板の上に堆積させて１０2
℃／ｓｅｃの冷却速度で急冷凝固させる、といった手段
を採用した。
【００２４】
【表１】 素材に機械加工を施して直径８０mmの丸棒を製作し、そ
の丸棒を用いて押出し温度３５０℃、押出し比２にて熱
間押出し加工を行い、直径５６．５mmの押出し材を得
た。同様の方法によって、前記丸棒より押出し比１０に
設定された直径２５mmの押出し材を得た。
の丸棒を用いて押出し温度３５０℃、押出し比２にて熱
間押出し加工を行い、直径５６．５mmの押出し材を得
た。同様の方法によって、前記丸棒より押出し比１０に
設定された直径２５mmの押出し材を得た。
【００２５】表２は、各押出し材における押出し比と破
壊靱性値Ｋ1Cとの関係を示す。破壊靱性値Ｋ1Cの測定
は、室温下で各５個の押出し材について行われた。
壊靱性値Ｋ1Cとの関係を示す。破壊靱性値Ｋ1Cの測定
は、室温下で各５個の押出し材について行われた。
【００２６】
【表２】 表２より、押出し比が小さい場合には、破壊靱性値Ｋ1C
のばらつき、したがって疲労破壊強度のばらつきが大き
くなることが判る。 （ｂ） 破壊靱性値Ｋ1Cとヤング率について 表３に示す各種Ａｌ合金組成の溶湯を用いて、スプレイ
デポジション法の適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりな
る素材を製作し、次いでそれら素材を用いて押出し温度
３９０℃、押出し比１２にて熱間押出し加工を行い、ヤ
ング率を異にする各種第２大端部半体３2 を製作した。
表３において、合金ＥはＪＩＳ ＡＣ２Ｂ材に相当す
る。
のばらつき、したがって疲労破壊強度のばらつきが大き
くなることが判る。 （ｂ） 破壊靱性値Ｋ1Cとヤング率について 表３に示す各種Ａｌ合金組成の溶湯を用いて、スプレイ
デポジション法の適用下、急冷凝固Ａｌ合金粉末よりな
る素材を製作し、次いでそれら素材を用いて押出し温度
３９０℃、押出し比１２にて熱間押出し加工を行い、ヤ
ング率を異にする各種第２大端部半体３2 を製作した。
表３において、合金ＥはＪＩＳ ＡＣ２Ｂ材に相当す
る。
【００２７】
【表３】 また表１の合金Ａを用いて、スプレイデポジション法に
よる素材の製作、それに次ぐ熱間押出し加工を経てコン
ロッド本体５を製作した。この場合、押出し温度は３８
０℃、押出し比は３に設定された。
よる素材の製作、それに次ぐ熱間押出し加工を経てコン
ロッド本体５を製作した。この場合、押出し温度は３８
０℃、押出し比は３に設定された。
【００２８】各コンロッド本体５と各第２大端部半体３
2 とを、図１に示すようにボルト６により締結して複数
のコンロッド１を製作し、各コンロッド１について、次
のような疲労試験を行った。即ち、コンロッド１に、室
温にて小端部４および大端部７を介し最大４５００kgｆ
の引張り荷重を繰返して負荷し、第１大端部半体３1 に
おける雌ねじの谷底部からの破壊までの負荷回数を測定
した。表４は疲労試験結果を示す。
2 とを、図１に示すようにボルト６により締結して複数
のコンロッド１を製作し、各コンロッド１について、次
のような疲労試験を行った。即ち、コンロッド１に、室
温にて小端部４および大端部７を介し最大４５００kgｆ
の引張り荷重を繰返して負荷し、第１大端部半体３1 に
おける雌ねじの谷底部からの破壊までの負荷回数を測定
した。表４は疲労試験結果を示す。
【００２９】
【表４】 表４から明らかなように、第１大端部半体３1 の破壊靱
性値Ｋ1Cを、第２大端部半体３2 のそれよりも高くなる
ように、１３ＭＰａ・ｍ1/2 に設定し、また第２大端部
半体３2 のヤング率を、第１大端部半体３1 のそれより
も高くなるように、９５ＧＰａ以上に設定することによ
って、第１大端部半体３1 の雌ねじにおける谷底部の疲
労破壊強度を向上させることができる。
性値Ｋ1Cを、第２大端部半体３2 のそれよりも高くなる
ように、１３ＭＰａ・ｍ1/2 に設定し、また第２大端部
半体３2 のヤング率を、第１大端部半体３1 のそれより
も高くなるように、９５ＧＰａ以上に設定することによ
って、第１大端部半体３1 の雌ねじにおける谷底部の疲
労破壊強度を向上させることができる。
【００３０】表５は、コンロッド本体５に用いられる他
のＡｌ合金の組成を示す。
のＡｌ合金の組成を示す。
【００３１】
【表５】 表６は、表５の合金Ｆを用いて前記同様の方法で製作さ
れたコンロッド本体５と、表３の合金Ｄを用いて前記同
様の方法で製作された第２大端部半体３2 とよりなるコ
ンロッド１についての前記同様の疲労試験結果を示す。
れたコンロッド本体５と、表３の合金Ｄを用いて前記同
様の方法で製作された第２大端部半体３2 とよりなるコ
ンロッド１についての前記同様の疲労試験結果を示す。
【００３２】
【表６】 表６より、表４に比べて第１大端部半体３1 の破壊靱性
値Ｋ1Cを増大させると、第１大端部半体３1 の雌ねじに
おける谷底部の疲労破壊強度が一層向上することが判
る。 （ｃ） 大端孔１０の径変化と第２大端部半体３2 のヤ
ング率との関係について 図２に示すように、表３の合金Ｅを用いて、前記と同様
の方法で第１大端部半体３1 に相当する第１半環状部材
１１1 を製作し、また表３の各合金Ｂ〜Ｅを用いて、前
記と同様の方法で第２大端部半体３2 に相当する第２半
環状部材１１2 を製作した。そして、第１および第２半
環状部材１１1 ，１１2 を第２半環状部材１１2 側より
２本のボルト１２によって締結し、ボルト１本当りの軸
力を２５００kgｆから３５００kgｆに変化させたときの
大端孔１０に相当する孔部１３の直径変化率を求めたと
ころ、表７の結果が得られた。
値Ｋ1Cを増大させると、第１大端部半体３1 の雌ねじに
おける谷底部の疲労破壊強度が一層向上することが判
る。 （ｃ） 大端孔１０の径変化と第２大端部半体３2 のヤ
ング率との関係について 図２に示すように、表３の合金Ｅを用いて、前記と同様
の方法で第１大端部半体３1 に相当する第１半環状部材
１１1 を製作し、また表３の各合金Ｂ〜Ｅを用いて、前
記と同様の方法で第２大端部半体３2 に相当する第２半
環状部材１１2 を製作した。そして、第１および第２半
環状部材１１1 ，１１2 を第２半環状部材１１2 側より
２本のボルト１２によって締結し、ボルト１本当りの軸
力を２５００kgｆから３５００kgｆに変化させたときの
大端孔１０に相当する孔部１３の直径変化率を求めたと
ころ、表７の結果が得られた。
【００３３】
【表７】 図３は、表７の関係をグラフ化したものである。
【００３４】表７、図３より、第２半環状部材１１2 、
したがって第２大端部半体３2 のヤング率を向上させる
と、大端孔１０の径変化を減少させ得ることが明らかで
あり、このような効果を得るためにも第２大端部半体３
2 のヤング率は９５ＧＰａ以上であることが望ましい。
したがって第２大端部半体３2 のヤング率を向上させる
と、大端孔１０の径変化を減少させ得ることが明らかで
あり、このような効果を得るためにも第２大端部半体３
2 のヤング率は９５ＧＰａ以上であることが望ましい。
【００３５】図４は、コンロッド１の他例を示し、この
コンロッド１においては、第１および第２大端部半体３
1 ，３2 にそれぞれ２個のボルト通し孔１４，１５が形
成され、それらボルト通し孔１４，１５を第１大端部半
体３1 側よりボルト１６が貫通し、そのボルト１６の雄
ねじ部１７に第２大端部半体３2 側よりナット１８が螺
着されている。この場合、第１大端部半体３1 にはボル
ト頭座面１９が形成され、その隅角部２０が切欠き部と
なる。
コンロッド１においては、第１および第２大端部半体３
1 ，３2 にそれぞれ２個のボルト通し孔１４，１５が形
成され、それらボルト通し孔１４，１５を第１大端部半
体３1 側よりボルト１６が貫通し、そのボルト１６の雄
ねじ部１７に第２大端部半体３2 側よりナット１８が螺
着されている。この場合、第１大端部半体３1 にはボル
ト頭座面１９が形成され、その隅角部２０が切欠き部と
なる。
【００３６】本発明は、この形式のコンロッド１にも適
用され、その軽量化および高強度化が達成される。この
場合、特に、第２大端部半体３2 の熱膨脹係数を１８×
１０ -6／℃以下に設定すると、機関運転中の温度上昇に
伴いボルト１６の軸力が増大しても、その雄ねじ部１７
の破損を回避することができる。
用され、その軽量化および高強度化が達成される。この
場合、特に、第２大端部半体３2 の熱膨脹係数を１８×
１０ -6／℃以下に設定すると、機関運転中の温度上昇に
伴いボルト１６の軸力が増大しても、その雄ねじ部１７
の破損を回避することができる。
【００３７】熱間押出し加工により複数の押出し材を製
作した場合、それら押出し材が同一組成であっても、急
冷凝固Ａｌ合金粉末の難加工性に起因して、破壊靱性値
Ｋ1Cは高いがヤング率の低いものと、ヤング率は高いが
破壊靱性値Ｋ1Cの低いものとが混在する。
作した場合、それら押出し材が同一組成であっても、急
冷凝固Ａｌ合金粉末の難加工性に起因して、破壊靱性値
Ｋ1Cは高いがヤング率の低いものと、ヤング率は高いが
破壊靱性値Ｋ1Cの低いものとが混在する。
【００３８】このような場合には、破壊靱性値Ｋ1Cの高
いものをコンロッド本体用構成材料として、またヤング
率の高いものを第２大端部半体用構成材料として使い分
けることにより本発明に係るコンロッドを製作すること
ができる。押出し材からのコンロッド本体等の加工に
は、基本的には機械加工が適用される。
いものをコンロッド本体用構成材料として、またヤング
率の高いものを第２大端部半体用構成材料として使い分
けることにより本発明に係るコンロッドを製作すること
ができる。押出し材からのコンロッド本体等の加工に
は、基本的には機械加工が適用される。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、焼結Ａｌ合金より構成
された第１および第２大端部半体の機械的特性を前記の
ように特定することによって、軽量で、且つ高強度であ
り、機関の高回転高出力化に十分に対応し得るコンロッ
ドを提供することができる。
された第１および第２大端部半体の機械的特性を前記の
ように特定することによって、軽量で、且つ高強度であ
り、機関の高回転高出力化に十分に対応し得るコンロッ
ドを提供することができる。
【図１】コンロッドの一例を示す要部破断正面図であ
る。
る。
【図２】大端孔の直径変化率の測定に用いられた部材の
正面図である。
正面図である。
【図３】第２半環状部材のヤング率と孔部の直径変化率
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図４】コンロッドの他例を示す要部破断正面図であ
る。
る。
１ コンロッド ２ 桿部 ３1 ，３2 第１，第２大端部半体 ５ コンロッド本体 ６，１６ ボルト １８ ナット
Claims (1)
- 【請求項１】 桿部（２）の一端に第１大端部半体（３
1 ）を一体に有するコンロッド本体（５）と、前記第１
大端部半体（３1 ）にボルト（６）またはボルト（１
６）およびナット（１８）により締結される第２大端部
半体（３2 ）とよりなる内燃機関用コンロッドにおい
て、前記コンロッド本体（５）および第２大端部半体
（３2 ）を焼結Ａｌ合金より構成し、前記第１大端部半
体（３1 ）の破壊靱性値Ｋ1Cを前記第２大端部半体（３
2 ）の破壊靱性値Ｋ1Cよりも大に設定し、また前記第２
大端部半体（３2 ）のヤング率を前記第１大端部半体
（３1 ）のヤング率よりも大に設定したことを特徴とす
る内燃機関用コンロッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1346092A JPH05202923A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 内燃機関用コンロッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1346092A JPH05202923A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 内燃機関用コンロッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202923A true JPH05202923A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11833760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1346092A Pending JPH05202923A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 内燃機関用コンロッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05202923A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1602841A2 (en) | 2004-05-31 | 2005-12-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Connecting rod for internal combustion engines |
| WO2015025576A1 (ja) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関用電動式空気流量制御装置 |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP1346092A patent/JPH05202923A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1602841A2 (en) | 2004-05-31 | 2005-12-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Connecting rod for internal combustion engines |
| US7350438B2 (en) | 2004-05-31 | 2008-04-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Connection rod for internal combustion engine |
| WO2015025576A1 (ja) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関用電動式空気流量制御装置 |
| JPWO2015025576A1 (ja) * | 2013-08-20 | 2017-03-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関用電動式空気流量制御装置 |
| EP3037686A4 (en) * | 2013-08-20 | 2017-04-19 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric air flow control device for internal combustion engines |
| US9745646B2 (en) | 2013-08-20 | 2017-08-29 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric air flow control device for internal combustion engines |
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