JPH07224832A - 繊維強化コネクティングロッド及びその製造方法 - Google Patents
繊維強化コネクティングロッド及びその製造方法Info
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- JPH07224832A JPH07224832A JP6018116A JP1811694A JPH07224832A JP H07224832 A JPH07224832 A JP H07224832A JP 6018116 A JP6018116 A JP 6018116A JP 1811694 A JP1811694 A JP 1811694A JP H07224832 A JPH07224832 A JP H07224832A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐久性に優れた繊維強化コネクティングロッ
ドを提供する。 【構成】 第一繊維層７を積層したコネクティングロッ
ド本体部１の連桿部５と基端側大端部６の端面に第二繊
維層１０を積層して外層部３を形成し、連桿部５の先端
部に第一の繊維及び第二の繊維の長手方向と略直交する
方向に沿って第三の繊維を巻回して締結部４を形成し、
コネクティングロッド本体部１及び外層部３と締結部４
との繊維の方向を直交させ、コネクティングロッド本体
部１及び外層部３の樹脂が膨張しても、連桿部５の先端
部は第三の繊維により相対的に締め付けられた状態にな
り、外層部３の第二繊維層１０に層間剥離が生じること
がなく、圧縮力荷重による外層部３の層間剥離を防止
し、耐久性に優れた繊維強化コネクティングロッド１と
する。
ドを提供する。 【構成】 第一繊維層７を積層したコネクティングロッ
ド本体部１の連桿部５と基端側大端部６の端面に第二繊
維層１０を積層して外層部３を形成し、連桿部５の先端
部に第一の繊維及び第二の繊維の長手方向と略直交する
方向に沿って第三の繊維を巻回して締結部４を形成し、
コネクティングロッド本体部１及び外層部３と締結部４
との繊維の方向を直交させ、コネクティングロッド本体
部１及び外層部３の樹脂が膨張しても、連桿部５の先端
部は第三の繊維により相対的に締め付けられた状態にな
り、外層部３の第二繊維層１０に層間剥離が生じること
がなく、圧縮力荷重による外層部３の層間剥離を防止
し、耐久性に優れた繊維強化コネクティングロッド１と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のエンジ
ンにおいてピストンとクランクシャフトとを連結するコ
ネクティングロッド及びその製造方法に関する。
ンにおいてピストンとクランクシャフトとを連結するコ
ネクティングロッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジンに使用されるコネクテ
ィングロッドは、連桿部の一端に小端部が形成されると
共に他端に大端部が形成されている。コネクティングロ
ッドの小端部にはピストンのピストンピンが支持される
一方、大端部にはクランクシャフトが支持され、コネク
ティングロッドによりピストンの動力がクランクシャフ
トに伝達される。
ィングロッドは、連桿部の一端に小端部が形成されると
共に他端に大端部が形成されている。コネクティングロ
ッドの小端部にはピストンのピストンピンが支持される
一方、大端部にはクランクシャフトが支持され、コネク
ティングロッドによりピストンの動力がクランクシャフ
トに伝達される。
【０００３】近年、エンジンの軽量化や高回転化に伴い
繊維系の素材によってコネクティングロッドが形成され
るようになってきている。この繊維系素材のコネクティ
ングロッドは、樹脂により繊維を連結して薄板状の繊維
層とし、この繊維層を積層して本体を形成し、更に、本
体側面の連桿部から小端部にかけて本体の長手方向に繊
維が延びる繊維層（一方向材）を積層することにより構
成されている。
繊維系の素材によってコネクティングロッドが形成され
るようになってきている。この繊維系素材のコネクティ
ングロッドは、樹脂により繊維を連結して薄板状の繊維
層とし、この繊維層を積層して本体を形成し、更に、本
体側面の連桿部から小端部にかけて本体の長手方向に繊
維が延びる繊維層（一方向材）を積層することにより構
成されている。
【０００４】コネクティングロッドを繊維系素材で形成
することにより、軽量化率が高くなりエンジンの軽量化
や高回転化に対応することができる。また、本体側面に
一方向材を積層したことにより、ピストンの往復慣性力
による引張り荷重を分担させることができる。
することにより、軽量化率が高くなりエンジンの軽量化
や高回転化に対応することができる。また、本体側面に
一方向材を積層したことにより、ピストンの往復慣性力
による引張り荷重を分担させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、コネクティ
ングロッドには、ピストンの往復慣性力及び燃焼室の爆
発荷重による圧縮力が繰り返し加わるため、特に小端部
近傍では単位面積あたりの負荷荷重が高くなり、一方向
材に層間剥離が発生する虞があった。このため、繊維系
素材のコネクティングロッドは軽量化は図れるものの、
耐久性に問題を残したものとなっていた。
ングロッドには、ピストンの往復慣性力及び燃焼室の爆
発荷重による圧縮力が繰り返し加わるため、特に小端部
近傍では単位面積あたりの負荷荷重が高くなり、一方向
材に層間剥離が発生する虞があった。このため、繊維系
素材のコネクティングロッドは軽量化は図れるものの、
耐久性に問題を残したものとなっていた。
【０００６】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、耐久性に優れた繊維強化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を目的とする。
で、耐久性に優れた繊維強化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を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、第一の繊維を繊維長手方向に同一方
向で平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第一繊
維層とし、前記第一繊維層を前記第一の繊維がシリンダ
ブロックの気筒の軸線方向に略沿うように積層して連桿
部と該連桿部の基端に一体的に設けられた基端側大端部
とを形成してコネクティングロッド本体部とし、第二の
繊維を前記第一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平
面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第二繊維層と
し、前記第一繊維層の積層方向と直交する側の前記連桿
部と基端側大端部の端面で且つ前記連桿部の先端に小端
部用の空隙を備えて前記基端側大端部の一端から他端間
に前記第二繊維層を積層して外層部を形成し、前記連桿
部の少なくとも先端部に前記第一の繊維及び前記第二の
繊維の長手方向と略直交する方向に沿って第三の繊維を
巻回して締結部を形成したことを特徴とする。
の本発明の構成は、第一の繊維を繊維長手方向に同一方
向で平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第一繊
維層とし、前記第一繊維層を前記第一の繊維がシリンダ
ブロックの気筒の軸線方向に略沿うように積層して連桿
部と該連桿部の基端に一体的に設けられた基端側大端部
とを形成してコネクティングロッド本体部とし、第二の
繊維を前記第一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平
面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第二繊維層と
し、前記第一繊維層の積層方向と直交する側の前記連桿
部と基端側大端部の端面で且つ前記連桿部の先端に小端
部用の空隙を備えて前記基端側大端部の一端から他端間
に前記第二繊維層を積層して外層部を形成し、前記連桿
部の少なくとも先端部に前記第一の繊維及び前記第二の
繊維の長手方向と略直交する方向に沿って第三の繊維を
巻回して締結部を形成したことを特徴とする。
【０００８】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、第一の繊維を繊維長手方向に同一方向で平面状
に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第一繊維層とし、
前記第一繊維層を前記第一の繊維がシリンダブロックの
気筒の軸線方向に略沿うように積層して連桿部と該連桿
部の基端に一体的に設けられた基端側大端部とを形成し
てコネクティングロッド本体部とし、第二の繊維を前記
第一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平面状に配列
し且つ樹脂を含浸して薄板状の第二繊維層とし、前記第
一繊維層の積層方向と直交する側の前記連桿部と基端側
大端部の端面で且つ前記連桿部の先端に小端部用の空隙
を備えて前記基端側大端部の一端から他端間に前記第二
繊維層を積層して外層部を形成し、第三の繊維を同一方
向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第三繊
維層とし、前記連桿部の少なくとも先端部に前記第一の
繊維及び前記第二の繊維の長手方向と略直交する方向に
沿って前記第三繊維を巻回して締結部を形成したことを
特徴とする。
構成は、第一の繊維を繊維長手方向に同一方向で平面状
に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第一繊維層とし、
前記第一繊維層を前記第一の繊維がシリンダブロックの
気筒の軸線方向に略沿うように積層して連桿部と該連桿
部の基端に一体的に設けられた基端側大端部とを形成し
てコネクティングロッド本体部とし、第二の繊維を前記
第一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平面状に配列
し且つ樹脂を含浸して薄板状の第二繊維層とし、前記第
一繊維層の積層方向と直交する側の前記連桿部と基端側
大端部の端面で且つ前記連桿部の先端に小端部用の空隙
を備えて前記基端側大端部の一端から他端間に前記第二
繊維層を積層して外層部を形成し、第三の繊維を同一方
向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第三繊
維層とし、前記連桿部の少なくとも先端部に前記第一の
繊維及び前記第二の繊維の長手方向と略直交する方向に
沿って前記第三繊維を巻回して締結部を形成したことを
特徴とする。
【０００９】また、上記目的を達成するための本発明の
繊維強化コネクティングロッドの製造方法は、第一の繊
維を同一方向で平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板
状に形成した第一繊維層を、前記第一の繊維がシリンダ
ブロックの気筒の軸線方向に略沿うように連桿部と該連
桿部の基端に一体的に設けられた基端側大端部とに成形
すると共に、積層用治具に突設された小端部穴に対応す
る第一突起部と大端部穴に対応する第二突起部との間に
前記成形された前記第一繊維層を積層してコネクティン
グロッド本体部とする第一工程と、第二の繊維を前記第
一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平面状に配列し
且つ樹脂を含浸して薄板状に形成した第二繊維層を、前
記第一繊維層の積層方向と直交する側の前記連桿部と基
端側大端部の一端から他端側に前記第一突起部の周面に
沿って折り返すように積層して外層部を形成する第二工
程と、第四の繊維を同一方向に平面状に配列し且つ樹脂
を含浸して薄板状に形成した第四繊維層を、コネクティ
ングロッド本体部の大端部の連結側端面及び前記第二突
起部の周面に沿って積層してキャップ部を形成する第三
工程と、該第三工程の後、一対の割型により少なくとも
前記第二繊維層の積層方向から付勢するように型締めし
てコネクティングロッドの形状付与を行う第四工程と、
前記形状付与された前記コネクティングロッドの前記連
桿部の少なくとも先端部に、第三の繊維又は該第三の繊
維を同一方向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板
状に形成した第三繊維層を前記第一の繊維及び前記第二
の繊維の長手方向と略直交する方向に沿って巻回して締
結部を形成する第五工程と、該第五工程の後、前記締結
部が形成されたコネクティングロッドを加熱硬化させる
第六工程とからなることを特徴とする。
繊維強化コネクティングロッドの製造方法は、第一の繊
維を同一方向で平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板
状に形成した第一繊維層を、前記第一の繊維がシリンダ
ブロックの気筒の軸線方向に略沿うように連桿部と該連
桿部の基端に一体的に設けられた基端側大端部とに成形
すると共に、積層用治具に突設された小端部穴に対応す
る第一突起部と大端部穴に対応する第二突起部との間に
前記成形された前記第一繊維層を積層してコネクティン
グロッド本体部とする第一工程と、第二の繊維を前記第
一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平面状に配列し
且つ樹脂を含浸して薄板状に形成した第二繊維層を、前
記第一繊維層の積層方向と直交する側の前記連桿部と基
端側大端部の一端から他端側に前記第一突起部の周面に
沿って折り返すように積層して外層部を形成する第二工
程と、第四の繊維を同一方向に平面状に配列し且つ樹脂
を含浸して薄板状に形成した第四繊維層を、コネクティ
ングロッド本体部の大端部の連結側端面及び前記第二突
起部の周面に沿って積層してキャップ部を形成する第三
工程と、該第三工程の後、一対の割型により少なくとも
前記第二繊維層の積層方向から付勢するように型締めし
てコネクティングロッドの形状付与を行う第四工程と、
前記形状付与された前記コネクティングロッドの前記連
桿部の少なくとも先端部に、第三の繊維又は該第三の繊
維を同一方向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板
状に形成した第三繊維層を前記第一の繊維及び前記第二
の繊維の長手方向と略直交する方向に沿って巻回して締
結部を形成する第五工程と、該第五工程の後、前記締結
部が形成されたコネクティングロッドを加熱硬化させる
第六工程とからなることを特徴とする。
【００１０】
【作用】コネクティングロッド本体部に第二繊維層を積
層して外層部を形成することにより、ピストンの往復慣
性力による引張り荷重を分担させ、第三の繊維又は該第
三の繊維を同一方向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸し
て薄板状に形成した第三繊維層を連桿部の少なくとも先
端部に巻回して締結部を形成することにより、コネクテ
ィングロッド本体部及び外層部と締結部との繊維の方向
を直交させ、コネクティングロッド本体部及び外層部の
樹脂が膨張しても、連桿部の先端部は第三の繊維により
相対的に締め付けられた状態になり、第二繊維層に層間
剥離は生じない。
層して外層部を形成することにより、ピストンの往復慣
性力による引張り荷重を分担させ、第三の繊維又は該第
三の繊維を同一方向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸し
て薄板状に形成した第三繊維層を連桿部の少なくとも先
端部に巻回して締結部を形成することにより、コネクテ
ィングロッド本体部及び外層部と締結部との繊維の方向
を直交させ、コネクティングロッド本体部及び外層部の
樹脂が膨張しても、連桿部の先端部は第三の繊維により
相対的に締め付けられた状態になり、第二繊維層に層間
剥離は生じない。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１には本発明の一実施例に係る繊維強化コネクテ
ィングロッドの平面、図２には図１中のII−II線矢視を
示してある。図示の繊維強化コネクティングロッド１
は、コネクティングロッド本体部（本体）２と、外層部
３と、締結部４とで構成されている。
る。図１には本発明の一実施例に係る繊維強化コネクテ
ィングロッドの平面、図２には図１中のII−II線矢視を
示してある。図示の繊維強化コネクティングロッド１
は、コネクティングロッド本体部（本体）２と、外層部
３と、締結部４とで構成されている。
【００１２】本体２には連桿部５とこの連桿部５の基端
（図１中右側）に一体的に設けられた基端側大端部６と
が形成され、本体２は薄板状の第一繊維層７（図２参
照）を積層して形成されている。第一繊維層７は、第一
の繊維としての炭素繊維を図示しないシリンダの軸線方
向に略沿った同一方向に配列し且つ樹脂を含浸して形成
された薄板状の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
となっている。ＣＦＲＰの第一繊維層７の厚さは０．１
ｍｍであり、第一繊維層７を１０層重ねて厚さ１ｍｍと
したテープ状のＣＦＲＰを連桿部５の厚さに相当する枚
数を積層して本体２が形成されている。
（図１中右側）に一体的に設けられた基端側大端部６と
が形成され、本体２は薄板状の第一繊維層７（図２参
照）を積層して形成されている。第一繊維層７は、第一
の繊維としての炭素繊維を図示しないシリンダの軸線方
向に略沿った同一方向に配列し且つ樹脂を含浸して形成
された薄板状の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
となっている。ＣＦＲＰの第一繊維層７の厚さは０．１
ｍｍであり、第一繊維層７を１０層重ねて厚さ１ｍｍと
したテープ状のＣＦＲＰを連桿部５の厚さに相当する枚
数を積層して本体２が形成されている。
【００１３】基端側大端部６の一端（図１中上端）から
他端（図２中下端）の間には、連桿部５の先端（図１中
左側）に小端部８用の空隙である小端穴９を備えて外層
部３が設けられ、外層部３は第二繊維層１０を積層して
形成されている。第二繊維層１０は、第二の繊維として
の炭素繊維を第一繊維層７の炭素繊維の長手方向に沿っ
た同一方向に配列し且つ樹脂を含浸して形成された薄板
状の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）となってい
る。外層部３の第二繊維層１０は、第一繊維層７の積層
方向と直交する側の連桿部５と基端側大端部６の端面に
積層されている。ＣＦＲＰの第二繊維層１０の厚さは
０．１ｍｍであり、第二繊維層１０を圧縮荷重に耐え得
る厚さを考慮した枚数を積層して外層部３が形成されて
いる。
他端（図２中下端）の間には、連桿部５の先端（図１中
左側）に小端部８用の空隙である小端穴９を備えて外層
部３が設けられ、外層部３は第二繊維層１０を積層して
形成されている。第二繊維層１０は、第二の繊維として
の炭素繊維を第一繊維層７の炭素繊維の長手方向に沿っ
た同一方向に配列し且つ樹脂を含浸して形成された薄板
状の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）となってい
る。外層部３の第二繊維層１０は、第一繊維層７の積層
方向と直交する側の連桿部５と基端側大端部６の端面に
積層されている。ＣＦＲＰの第二繊維層１０の厚さは
０．１ｍｍであり、第二繊維層１０を圧縮荷重に耐え得
る厚さを考慮した枚数を積層して外層部３が形成されて
いる。
【００１４】基端側大端部６にはキャップ部１１が設け
られ、基端側大端部６とキャップ部１１とによって大端
穴１２を備えた大端部１３が形成されている。キャップ
部１１は、第一繊維層７を１０層重ねて厚さ１ｍｍとし
たテープ状のＣＦＲＰを更に積層して基端側大端部６と
同じ厚さに形成される。
られ、基端側大端部６とキャップ部１１とによって大端
穴１２を備えた大端部１３が形成されている。キャップ
部１１は、第一繊維層７を１０層重ねて厚さ１ｍｍとし
たテープ状のＣＦＲＰを更に積層して基端側大端部６と
同じ厚さに形成される。
【００１５】連桿部５の先端部には締結部４が設けら
れ、締結部４は、幅が約５ｍｍの薄板状の第三繊維層１
４を一定の張力を与えて巻回することにより形成されて
いる。第三繊維層１４は、第三の繊維としての炭素繊維
を第一繊維層７及び第二繊維層１０の炭素繊維の長手方
向と略直交する方向に沿って配列し且つ樹脂を含浸して
形成された薄板状の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲ
Ｐ）となっている。尚、樹脂を含浸させた第三の繊維自
体を連桿部５の先端部に巻き付けることで締結部４を形
成することも可能である。
れ、締結部４は、幅が約５ｍｍの薄板状の第三繊維層１
４を一定の張力を与えて巻回することにより形成されて
いる。第三繊維層１４は、第三の繊維としての炭素繊維
を第一繊維層７及び第二繊維層１０の炭素繊維の長手方
向と略直交する方向に沿って配列し且つ樹脂を含浸して
形成された薄板状の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲ
Ｐ）となっている。尚、樹脂を含浸させた第三の繊維自
体を連桿部５の先端部に巻き付けることで締結部４を形
成することも可能である。
【００１６】上記実施例では、第一の繊維、第二の繊維
及び第三の繊維として炭素繊維を例に挙げて説明した
が、ガラス繊維等他の繊維を用いることも可能であり、
また、第一の繊維、第二の繊維及び第三の繊維としてそ
れぞれ異なる繊維を用いることも可能である。
及び第三の繊維として炭素繊維を例に挙げて説明した
が、ガラス繊維等他の繊維を用いることも可能であり、
また、第一の繊維、第二の繊維及び第三の繊維としてそ
れぞれ異なる繊維を用いることも可能である。
【００１７】上記構成の繊維強化コネクティングロッド
１は、本体２に第二繊維層１０を積層して外層部３を形
成したので、ピストンの往復慣性力による引張り荷重が
分担される。そして、一定の張力を与えて第三繊維層１
４を連桿部５の先端部に巻回して締結部４を形成したの
で、本体２及び外層部３と締結部４との繊維の方向が直
交し、本体２及び外層部３の繊維に含浸された樹脂の膨
張係数が、本体２及び外層部３の繊維の長手方向と略直
交する方向に沿って巻回された締結部４の繊維自体の膨
張係数よりも大きいため、温度上昇により本体２及び外
層部３の樹脂が膨張しても、連桿部５の先端部は第三繊
維層１４の繊維により相対的に締め付けられた状態にな
り、外層部３の第二繊維層１０に層間剥離は生じない。
このため、ピストンの往復慣性力及び燃焼室の爆発荷重
による圧縮力が繊維強化コネクティングロッド１に繰り
返し加わっても、外層部３に層間剥離が発生することは
ない。
１は、本体２に第二繊維層１０を積層して外層部３を形
成したので、ピストンの往復慣性力による引張り荷重が
分担される。そして、一定の張力を与えて第三繊維層１
４を連桿部５の先端部に巻回して締結部４を形成したの
で、本体２及び外層部３と締結部４との繊維の方向が直
交し、本体２及び外層部３の繊維に含浸された樹脂の膨
張係数が、本体２及び外層部３の繊維の長手方向と略直
交する方向に沿って巻回された締結部４の繊維自体の膨
張係数よりも大きいため、温度上昇により本体２及び外
層部３の樹脂が膨張しても、連桿部５の先端部は第三繊
維層１４の繊維により相対的に締め付けられた状態にな
り、外層部３の第二繊維層１０に層間剥離は生じない。
このため、ピストンの往復慣性力及び燃焼室の爆発荷重
による圧縮力が繊維強化コネクティングロッド１に繰り
返し加わっても、外層部３に層間剥離が発生することは
ない。
【００１８】因みに、炭素繊維の線膨張係数は（−２乃
至＋５×１０-6Ｋ-1）であり、樹脂の線膨張係数にくら
べて一桁低い。従って、炭素繊維の線膨張係数が正の値
であっても、温度上昇により連桿部５の先端部は締結部
４の繊維により必ず締め付けられた状態になる。
至＋５×１０-6Ｋ-1）であり、樹脂の線膨張係数にくら
べて一桁低い。従って、炭素繊維の線膨張係数が正の値
であっても、温度上昇により連桿部５の先端部は締結部
４の繊維により必ず締め付けられた状態になる。
【００１９】図３に基づいて繊維強化コネクティングロ
ッド１の製造方法を説明する本発明の繊維強化コネクテ
ィングロッド１の製造方法は以下に説明する第一工程乃
至第六工程によって行われる。
ッド１の製造方法を説明する本発明の繊維強化コネクテ
ィングロッド１の製造方法は以下に説明する第一工程乃
至第六工程によって行われる。
【００２０】図３（ａ）に示すように、小端穴９及び大
端穴１２に対応する突起２１，２２（第一突起部、第二
突起部）を備えた積層用の治具（積層用治具）２３に、
第一繊維層７を重ねた厚さ１ｍｍのテープ状のＣＦＲＰ
を所定枚数（２８枚）積層して本体２を形成する８（第
一工程）。
端穴１２に対応する突起２１，２２（第一突起部、第二
突起部）を備えた積層用の治具（積層用治具）２３に、
第一繊維層７を重ねた厚さ１ｍｍのテープ状のＣＦＲＰ
を所定枚数（２８枚）積層して本体２を形成する８（第
一工程）。
【００２１】図３（ｂ）に示すように、第二繊維層１０
を積層した外層部３を本体２の連桿部５と基端側大端部
６の端面に配置すると共に（第二工程）、テープ状のＣ
ＦＲＰを積層した（第四繊維層）キャップ部１１を突起
２２を挟んで基端側大端部６に対向させる（第三工
程）。
を積層した外層部３を本体２の連桿部５と基端側大端部
６の端面に配置すると共に（第二工程）、テープ状のＣ
ＦＲＰを積層した（第四繊維層）キャップ部１１を突起
２２を挟んで基端側大端部６に対向させる（第三工
程）。
【００２２】図３（ｃ）に示すように、一対の割型２４
ａ，２４ｂにより型締め（形状付与）を行い、第三繊維
層１４が巻回される前のコネクティングロッドを形成す
る（第四工程）。
ａ，２４ｂにより型締め（形状付与）を行い、第三繊維
層１４が巻回される前のコネクティングロッドを形成す
る（第四工程）。
【００２３】図３（ｄ）に示すように、形状が付与され
たコネクティングロッドの連桿部５の先端部に第三繊維
層１４を一定の張力を与えて巻回し締結部４を形成する
（第五工程）。
たコネクティングロッドの連桿部５の先端部に第三繊維
層１４を一定の張力を与えて巻回し締結部４を形成する
（第五工程）。
【００２４】図３（ｅ）に示すように、締結部４が形成
されたコネクティングロッドを加熱釜（オートクレブ）
２５に入れ、本体２、外層部３、締結部４及びキャップ
部１１からなるコネクティングロッドを加熱硬化する
（第六工程）。
されたコネクティングロッドを加熱釜（オートクレブ）
２５に入れ、本体２、外層部３、締結部４及びキャップ
部１１からなるコネクティングロッドを加熱硬化する
（第六工程）。
【００２５】コネクティングロッドを加熱硬化した後、
大端穴１２、小端穴９及びボルト穴の機械加工を行い、
キャップ部１１を切断して繊維強化コネクティングロッ
ド１とする。
大端穴１２、小端穴９及びボルト穴の機械加工を行い、
キャップ部１１を切断して繊維強化コネクティングロッ
ド１とする。
【００２６】上述した繊維強化コネクティングロッド１
は、一定の張力を与えて第三繊維層１４を連桿部５の先
端部に巻回して締結部４を形成したので、本体２及び外
層部３と締結部４との繊維の方向が直交し、温度上昇に
より外層部３が膨張しても、第三繊維層１４の繊維が相
対的に収縮した状態になり、連桿部５の先端部における
外層部３に層間剥離は生じない。このため、圧縮荷重に
よる外層部３の層間剥離を防止することができる。因み
に、高温雰囲気で実機の最大爆発荷重を想定した圧縮荷
重を加えても、外層部３に層間剥離が生じないことが、
実験によって確認されている。
は、一定の張力を与えて第三繊維層１４を連桿部５の先
端部に巻回して締結部４を形成したので、本体２及び外
層部３と締結部４との繊維の方向が直交し、温度上昇に
より外層部３が膨張しても、第三繊維層１４の繊維が相
対的に収縮した状態になり、連桿部５の先端部における
外層部３に層間剥離は生じない。このため、圧縮荷重に
よる外層部３の層間剥離を防止することができる。因み
に、高温雰囲気で実機の最大爆発荷重を想定した圧縮荷
重を加えても、外層部３に層間剥離が生じないことが、
実験によって確認されている。
【００２７】
【発明の効果】本発明の繊維強化コネクティングロッド
及びその製造方法は、第一繊維層を積層したコネクティ
ングロッド本体部の連桿部と基端側大端部の端面に第二
繊維層を積層して外層部を形成し、連桿部の少なくとも
先端部に第一の繊維及び第二の繊維の長手方向と略直交
する方向に沿って第三の繊維又は該第三の繊維を同一方
向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状に形成し
た第三繊維層を巻回して締結部を形成し、コネクティン
グロッド本体部及び外層部と締結部との繊維の方向を直
交させたので、コネクティングロッド本体部及び外層部
の樹脂が膨張しても、連桿部の先端部は第三の繊維によ
り相対的に締め付けられた状態になり、外層部の第二繊
維層に層間剥離は生じない。この結果、圧縮荷重による
外層部の層間剥離を防止することができ、耐久性に優れ
た繊維強化コネクティングロッドとすることが可能とな
る。
及びその製造方法は、第一繊維層を積層したコネクティ
ングロッド本体部の連桿部と基端側大端部の端面に第二
繊維層を積層して外層部を形成し、連桿部の少なくとも
先端部に第一の繊維及び第二の繊維の長手方向と略直交
する方向に沿って第三の繊維又は該第三の繊維を同一方
向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状に形成し
た第三繊維層を巻回して締結部を形成し、コネクティン
グロッド本体部及び外層部と締結部との繊維の方向を直
交させたので、コネクティングロッド本体部及び外層部
の樹脂が膨張しても、連桿部の先端部は第三の繊維によ
り相対的に締め付けられた状態になり、外層部の第二繊
維層に層間剥離は生じない。この結果、圧縮荷重による
外層部の層間剥離を防止することができ、耐久性に優れ
た繊維強化コネクティングロッドとすることが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例に係る繊維強化コネクティン
グロッドの平面図。
グロッドの平面図。
【図２】図１中のII−II線矢視図。
【図３】本発明の一実施例に係る繊維強化コネクティン
グロッドの製造方法の工程説明図。
グロッドの製造方法の工程説明図。
１ 繊維強化コネクティングロッド ２ コネクティングロッド本体部（本体） ３ 外層部 ４ 締結部 ５ 連桿部 ６ 基端側大端部 ７ 第一繊維層 ８ 小端部 ９ 小端穴 １０ 第二繊維層 １１ キャップ部 １２ 大端穴 １３ 大端部 １４ 第三繊維層
Claims (3)
- 【請求項１】 第一の繊維を繊維長手方向に同一方向で
平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第一繊維層
とし、前記第一繊維層を前記第一の繊維がシリンダブロ
ックの気筒の軸線方向に略沿うように積層して連桿部と
該連桿部の基端に一体的に設けられた基端側大端部とを
形成してコネクティングロッド本体部とし、第二の繊維
を前記第一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平面状
に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第二繊維層とし、
前記第一繊維層の積層方向と直行する側の前記連桿部と
基端側大端部の端面で且つ前記連桿部の先端に小端部用
の空隙を備えて前記基端側大端部の一端から他端間に前
記第二繊維層を積層して外層部を形成し、前記連桿部の
少なくとも先端部に前記第一の繊維及び前記第二の繊維
の長手方向と略直交する方向に沿って第三の繊維を巻回
して締結部を形成したことを特徴とする繊維強化コネク
ティングロッド。 - 【請求項２】 第一の繊維を繊維長手方向に同一方向で
平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第一繊維層
とし、前記第一繊維層を前記第一の繊維がシリンダブロ
ックの気筒の軸線方向に略沿うように積層して連桿部と
該連桿部の基端に一体的に設けられた基端側大端部とを
形成してコネクティングロッド本体部とし、第二の繊維
を前記第一の繊維の長手方向に沿った同一方向に平面状
に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の第二繊維層とし、
前記第一繊維層の積層方向と直交する側の前記連桿部と
基端側大端部の端面で且つ前記連桿部の先端に小端部用
の空隙を備えて前記基端側大端部の一端から他端間に前
記第二繊維層を積層して外層部を形成し、第三の繊維を
同一方向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状の
第三繊維層とし、前記連桿部の少なくとも先端部に前記
第一の繊維及び前記第二の繊維の長手方向と略直交する
方向に沿って前記第三繊維を巻回して締結部を形成した
ことを特徴とする繊維強化コネクティングロッド。 - 【請求項３】 第一の繊維を同一方向で平面状に配列し
且つ樹脂を含浸して薄板状に形成した第一繊維層を、前
記第一の繊維がシリンダブロックの気筒の軸線方向に略
沿うように連桿部と該連桿部の基端に一体的に設けられ
た基端側大端部とに成形すると共に、積層用治具に突設
された小端部穴に対応する第一突起部と大端部穴に対応
する第二突起部との間に前記成形された前記第一繊維層
を積層してコネクティングロッド本体部とする第一工程
と、第二の繊維を前記第一の繊維の長手方向に沿った同
一方向に平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状に形
成した第二繊維層を、前記第一繊維層の積層方向と直交
する側の前記連桿部と基端側大端部の一端から他端側に
前記第一突起部の周面に沿って折り返すように積層して
外層部を形成する第二工程と、第四の繊維を同一方向に
平面状に配列し且つ樹脂を含浸して薄板状に形成した第
四繊維層を、コネクティングロッド本体部の大端部の連
結側端面及び前記第二突起部の周面に沿って積層してキ
ャップ部を形成する第三工程と、該第三工程の後、一対
の割型により少なくとも前記第二繊維層の積層方向から
付勢するように型締めしてコネクティングロッドの形状
付与を行う第四工程と、前記形状付与された前記コネク
ティングロッドの前記連桿部の少なくとも先端部に、第
三の繊維又は該第三の繊維を同一方向に平面状に配列し
且つ樹脂を含浸して薄板状に形成した第三繊維層を前記
第一の繊維及び前記第二の繊維の長手方向と略直交する
方向に沿って巻回して締結部を形成する第五工程と、該
第五工程の後、前記締結部が形成されたコネクティング
ロッドを加熱硬化させる第六工程とからなることを特徴
とする繊維強化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 |
|---|---|---|---|
| JP6018116A JPH07224832A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 繊維強化コネクティングロッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018116A JPH07224832A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 繊維強化コネクティングロッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07224832A true JPH07224832A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11962647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6018116A Withdrawn JPH07224832A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 繊維強化コネクティングロッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07224832A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309293A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | コネクティングロッド |
| JP2012061672A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Nikkiso Co Ltd | 繊維強化プラスチック部品 |
| JP2012523973A (ja) * | 2009-04-16 | 2012-10-11 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 補強された両端部を有する複合材料ロッドを製造する方法 |
| JP2013512392A (ja) * | 2009-11-30 | 2013-04-11 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 補強ヨークを備える複合材料製のコネクティングロッドの製造方法 |
| JP2013523488A (ja) * | 2010-03-26 | 2013-06-17 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 引張圧縮及び曲げの機械的強度を向上した複合材料からなる機械部材の製造方法 |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP6018116A patent/JPH07224832A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309293A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | コネクティングロッド |
| JP2012523973A (ja) * | 2009-04-16 | 2012-10-11 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 補強された両端部を有する複合材料ロッドを製造する方法 |
| JP2013512392A (ja) * | 2009-11-30 | 2013-04-11 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 補強ヨークを備える複合材料製のコネクティングロッドの製造方法 |
| JP2013523488A (ja) * | 2010-03-26 | 2013-06-17 | メシエ−ブガッティ−ドウティ | 引張圧縮及び曲げの機械的強度を向上した複合材料からなる機械部材の製造方法 |
| JP2012061672A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Nikkiso Co Ltd | 繊維強化プラスチック部品 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |