JPS6179019A - コネクテイングロツドとその製造方法 - Google Patents
コネクテイングロツドとその製造方法Info
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- JPS6179019A JPS6179019A JP19971984A JP19971984A JPS6179019A JP S6179019 A JPS6179019 A JP S6179019A JP 19971984 A JP19971984 A JP 19971984A JP 19971984 A JP19971984 A JP 19971984A JP S6179019 A JPS6179019 A JP S6179019A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- connecting rod
- sintered
- main body
- alloy
- layer
- 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.)
- Granted
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
- F16C7/023—Constructions of connecting-rods with constant length for piston engines, pumps or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は車輌用内燃機関においてピストンとクランク軸
の接続に利用されるコネクティングロッド（以下、コン
ａ′ツドと略称する。）に係り、より詳しくは本体がＡ
ｎ焼結合金からなり、そして小端部のブツシュを廃止し
て軽量化されたコンロッド゛に関するものである。
の接続に利用されるコネクティングロッド（以下、コン
ａ′ツドと略称する。）に係り、より詳しくは本体がＡ
ｎ焼結合金からなり、そして小端部のブツシュを廃止し
て軽量化されたコンロッド゛に関するものである。
従来、自動車のエンジンには、断面がＩ字形の中実鍛造
コンロッドが多く利用されて来た。
コンロッドが多く利用されて来た。
しかるに近年、自動車エンジンの軽量化が進められてお
り、エンジン部品のコンロッドにも軽量化が求められ、
軽合金を用いたコンロッドも提案されている。
り、エンジン部品のコンロッドにも軽量化が求められ、
軽合金を用いたコンロッドも提案されている。
コンロッドは第２図に示す如くコンロッド本体１、とコ
ンロッドキャップ？よりなり、これらがポルト３により
組つけられて大端部４と軸受孔５を形成している。そし
てコンロッド本体１の小端部６には中空部７を設けであ
る。そして従来大端部４はコンロッドベアリング８，８
を介してクランクシャフトに組付けられており、一方、
小端部６は該小端部６に圧入された銅系バイメタル製の
ブツシュ９を介してピストンピンに組付けられている。
ンロッドキャップ？よりなり、これらがポルト３により
組つけられて大端部４と軸受孔５を形成している。そし
てコンロッド本体１の小端部６には中空部７を設けであ
る。そして従来大端部４はコンロッドベアリング８，８
を介してクランクシャフトに組付けられており、一方、
小端部６は該小端部６に圧入された銅系バイメタル製の
ブツシュ９を介してピストンピンに組付けられている。
従ってピストンが往復運動すると、ピストンピンと小端
部６に固定されているブツシュ９との間、及びクランク
シャフトと大端部４のコンロ７ドベアリング８との間で
摺動運動を行なう構造となっている。
部６に固定されているブツシュ９との間、及びクランク
シャフトと大端部４のコンロ７ドベアリング８との間で
摺動運動を行なう構造となっている。
しかるにエンジンの高速化が進むとともにコンロッドが
クランクシャフトに及ぼす慣性荷重の低減が求められ、
特にクランクシャフトに対して高位置にある小端部の荷
重の低減が求められている。そこでコンロッドを軽くす
るために単にブツシュを廃止したのではピストンピンと
の摺動面に焼付きが発生するので問題の解決にならない
。
クランクシャフトに及ぼす慣性荷重の低減が求められ、
特にクランクシャフトに対して高位置にある小端部の荷
重の低減が求められている。そこでコンロッドを軽くす
るために単にブツシュを廃止したのではピストンピンと
の摺動面に焼付きが発生するので問題の解決にならない
。
木発明は小端部のブツシュ、さらにまた大端部のコンロ
ッドベアリングを廃止しても同等の軸受性能を有するコ
ンロッドを提供しようとするものである。
ッドベアリングを廃止しても同等の軸受性能を有するコ
ンロッドを提供しようとするものである。
び／または大端部の摺動面に（：ｕ −Ｐｂ −Ｓｎ系
の焼結合金層を形成せしめることにより従来のブツシュ
またはコンロッドベアリングと同様の軸受性能を与える
ことにした。
の焼結合金層を形成せしめることにより従来のブツシュ
またはコンロッドベアリングと同様の軸受性能を与える
ことにした。
また本発明者等はアルミニウム合金のコンロッド本体を
焼結法で形成することにより、コンロッド本体とＣｕ
−Ｐｂ −Ｓｎ系合金層の形成を同時に行なえるように
した。すなわちＡ１合金粉末を圧縮成形して得たコンロ
ッドの小端部及び／または大端部の摺動面にＰｂ５ない
し１６％、Ｓｎ２ないし１２％、残部Ｃｕの合金粉末成
形層を設け、 Ｒｘガス雰囲気中、５００ないし６００
℃で加圧加熱してコンロッド本体を焼結し、しかる後、
高周波等により８００℃に再加熱して（：ｕ −Ｐｂ
−Ｓｎ系合金層を焼結した。
焼結法で形成することにより、コンロッド本体とＣｕ
−Ｐｂ −Ｓｎ系合金層の形成を同時に行なえるように
した。すなわちＡ１合金粉末を圧縮成形して得たコンロ
ッドの小端部及び／または大端部の摺動面にＰｂ５ない
し１６％、Ｓｎ２ないし１２％、残部Ｃｕの合金粉末成
形層を設け、 Ｒｘガス雰囲気中、５００ないし６００
℃で加圧加熱してコンロッド本体を焼結し、しかる後、
高周波等により８００℃に再加熱して（：ｕ −Ｐｂ
−Ｓｎ系合金層を焼結した。
Ｃｕ −Ｐｂ −Ｓｎ系合金は高温硬さと熱伝導性にす
ぐれているところから従来から高速、高荷重の軸受に用
いられている。上記のｐｂ及びＳｎは共に摺動面の焼付
き防止効果と相手部材になじませる効果があり、特にＳ
ｎは耐荷重性の向上に有効である０次に本発明における
これら成分の限定理由について述べる。
ぐれているところから従来から高速、高荷重の軸受に用
いられている。上記のｐｂ及びＳｎは共に摺動面の焼付
き防止効果と相手部材になじませる効果があり、特にＳ
ｎは耐荷重性の向上に有効である０次に本発明における
これら成分の限定理由について述べる。
ｐｂについては５％以下では耐焼付性の効果がなく、１
６％以上では耐摩耗性ならびに強度が低下する。Ｓｎに
ついては２％以下では強度が不足し、１２％以上になる
と靭性が低下し、かつ高価になる。本発明においてはさ
らにＦｅ 、 Ｚｎ 。
６％以上では耐摩耗性ならびに強度が低下する。Ｓｎに
ついては２％以下では強度が不足し、１２％以上になる
と靭性が低下し、かつ高価になる。本発明においてはさ
らにＦｅ 、 Ｚｎ 。
ＮＬ等を最高４％まで含んでもよく、これらの金属は耐
摩耗性を高める効果がある。
摩耗性を高める効果がある。
次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
Ａｎ残部、Ｃｕ４％、５ｉｌｏ％、Ｍｇ０ 、７％から
なるＡ１合金粉末を用いてコンロッド本体成形用及びコ
ンロッドキャップ成形用の型に別々に充填し、４０００
Ｋｇ／ｃｒｎ’の圧力をかけて密度２５ ｇ／ｃｃの
それぞれの粉末成形体を得る。
なるＡ１合金粉末を用いてコンロッド本体成形用及びコ
ンロッドキャップ成形用の型に別々に充填し、４０００
Ｋｇ／ｃｒｎ’の圧力をかけて密度２５ ｇ／ｃｃの
それぞれの粉末成形体を得る。
次にコンロッド本体（粉末成形体）の小端部の中空部内
周面に１０％ｐｂ−ｔ ｏ％Ｓｎ−残部Ｃｕの合金粉末
をさらに圧縮成形した後、上記のコンロッドキャップ（
粉末成形体）とともにＲｘガス雰囲気中で約５００ない
し６００℃に加熱すると、コンロッド本体ならびにコン
ロッドキャップが焼結され、小端部の中空部内周面には
厚さ０．３ｍｍの予備焼結層が形成される。そして上記
予備焼結層を高周波で約８００℃に再加熱して本焼結し
、さらに機械加工を施して第１図に示す如き厚さ０．２
５ｍｍのメタル層ｌＯが形成される。
周面に１０％ｐｂ−ｔ ｏ％Ｓｎ−残部Ｃｕの合金粉末
をさらに圧縮成形した後、上記のコンロッドキャップ（
粉末成形体）とともにＲｘガス雰囲気中で約５００ない
し６００℃に加熱すると、コンロッド本体ならびにコン
ロッドキャップが焼結され、小端部の中空部内周面には
厚さ０．３ｍｍの予備焼結層が形成される。そして上記
予備焼結層を高周波で約８００℃に再加熱して本焼結し
、さらに機械加工を施して第１図に示す如き厚さ０．２
５ｍｍのメタル層ｌＯが形成される。
このようにして得たコンロッド本体とコンロッドキャッ
プを組付けた後、大端部の軸受孔にコンロッドベアリン
グを圧着してコンロッドの製造が完了する。なお、コン
ロッドベアリングをも廃止する場合には、上記の方法と
同様にして軸受孔の内周面にＣｕ −Ｐｂ −Ｓｎ系の
焼結金属層を形成させればよい。
プを組付けた後、大端部の軸受孔にコンロッドベアリン
グを圧着してコンロッドの製造が完了する。なお、コン
ロッドベアリングをも廃止する場合には、上記の方法と
同様にして軸受孔の内周面にＣｕ −Ｐｂ −Ｓｎ系の
焼結金属層を形成させればよい。
試験例
ＪＩＳ規格ＡＣＩＡのＡ１合金の平板（３０ｍｍＸ ３
０ ｍｍＸ ５ ｍｍ）に実施例のコンロッド本体中空
部に設けたと同様の１０％Ｐｂ−１０％Ｓｎ −残部Ｃ
ｕの焼結金属層を設け、研削加工して焼結金属層の厚さ
を０．２５＋ｓｍとした。これを試験片Ａとし、さらに
比較用の試験片ＢとしてＪＩＳ規格Ａ’ＣＩ ＡのＡ文
合金焼結材、また試験片Ｃとして従来のブツシュ製造方
法により鋼板上に８％Ｐｂ−４％５ｎ−１％Ｚｎ−残部
Ｃｕの組成で厚さ０．２５ｍｍの焼結金属層を設けたも
のを調製して焼付き試験を行なった。相手部材にはピス
トンピン相当材としてＪＩＳ相当規格５Ｃｒ２２Ｈのク
ロム鋼を用い、これを外径２５．６ａｍ、内径２０．０
ｍｍ、厚さ１６ａｍの円筒部材に成形し、ざらに浸炭焼
入れした。
０ ｍｍＸ ５ ｍｍ）に実施例のコンロッド本体中空
部に設けたと同様の１０％Ｐｂ−１０％Ｓｎ −残部Ｃ
ｕの焼結金属層を設け、研削加工して焼結金属層の厚さ
を０．２５＋ｓｍとした。これを試験片Ａとし、さらに
比較用の試験片ＢとしてＪＩＳ規格Ａ’ＣＩ ＡのＡ文
合金焼結材、また試験片Ｃとして従来のブツシュ製造方
法により鋼板上に８％Ｐｂ−４％５ｎ−１％Ｚｎ−残部
Ｃｕの組成で厚さ０．２５ｍｍの焼結金属層を設けたも
のを調製して焼付き試験を行なった。相手部材にはピス
トンピン相当材としてＪＩＳ相当規格５Ｃｒ２２Ｈのク
ロム鋼を用い、これを外径２５．６ａｍ、内径２０．０
ｍｍ、厚さ１６ａｍの円筒部材に成形し、ざらに浸炭焼
入れした。
焼付き試験を行なうには上記の試験片に潤滑油としてキ
ャッスルモーターオイルＳ ＡＥ ５Ｗ−３０を供給し
、水平面で回転させながら上から円筒部材を押しつけ、
荷重をｌＯＫｇｆから５００ Ｋｇｆまで増加させなが
ら摩擦係数を測定し、摩擦係数が急上昇したところで焼
付き限度荷重とした。第２図はその試験結果を示し、各
柱状グラフの頂部が焼付き限度荷重を示す、すなわちブ
ツシュを単純に廃止すると試験片Ｂの如く焼付き限度荷
重は１７５ Ｋｇｆとなるが１本発明に相当する試験片
Ａでは５００ Ｋｇｆでも焼付きが発生せず、従来のブ
ツシュ製造方法による試料Ｃでは４５０ ＫｇＦで焼付
きが発生した。
ャッスルモーターオイルＳ ＡＥ ５Ｗ−３０を供給し
、水平面で回転させながら上から円筒部材を押しつけ、
荷重をｌＯＫｇｆから５００ Ｋｇｆまで増加させなが
ら摩擦係数を測定し、摩擦係数が急上昇したところで焼
付き限度荷重とした。第２図はその試験結果を示し、各
柱状グラフの頂部が焼付き限度荷重を示す、すなわちブ
ツシュを単純に廃止すると試験片Ｂの如く焼付き限度荷
重は１７５ Ｋｇｆとなるが１本発明に相当する試験片
Ａでは５００ Ｋｇｆでも焼付きが発生せず、従来のブ
ツシュ製造方法による試料Ｃでは４５０ ＫｇＦで焼付
きが発生した。
上記の記載から明らかな如く本発明のコンロッドは本体
がＡ１合金であるうえ、ブツシュの廃止により、さらに
重量が２０ないし３０ｇ低減されて、クランクシャフト
にか−る慣性重量が著しく減少し、クランクシャフトの
細径化が可能となる。
がＡ１合金であるうえ、ブツシュの廃止により、さらに
重量が２０ないし３０ｇ低減されて、クランクシャフト
にか−る慣性重量が著しく減少し、クランクシャフトの
細径化が可能となる。
また本発明の方法によりコンロッド本体の焼結と摺動面
の金属層の焼結とが同時に行なわれるので製造方法とし
てＭ素化されておりコンロッドの量産に適している・
の金属層の焼結とが同時に行なわれるので製造方法とし
てＭ素化されておりコンロッドの量産に適している・
第、１図は本発明によるコンロッド小端部の断面図を表
わし、 第２図は従来のコンロッドの平面図を表わし、 第３図は焼付き試験結果のグラフを表わす。 図中。 １・・・コンロッド本体 ２・・・コンロットキャップ ３・・・ポルト ４・・・大端部 ５・・・軸受孔 ６・・・小端部 ７・・・中空部 ８・・・コンロ・ンドベアリング
９・・・ブツシュ １０・・・メタル層特許出願人
トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美（ほか１名）第１図 第２図 ム
わし、 第２図は従来のコンロッドの平面図を表わし、 第３図は焼付き試験結果のグラフを表わす。 図中。 １・・・コンロッド本体 ２・・・コンロットキャップ ３・・・ポルト ４・・・大端部 ５・・・軸受孔 ６・・・小端部 ７・・・中空部 ８・・・コンロ・ンドベアリング
９・・・ブツシュ １０・・・メタル層特許出願人
トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美（ほか１名）第１図 第２図 ム
Claims (2)
- （１）Ａｌ合金製コネクティングロッドの小端部及び／
または大端部の摺動面に５ないし１６％のＰｂ、２ない
し１２％のＳｎ、残部Ｃｕからなる焼結合金層を設けた
ことを特徴とするコネクティングロッド。 - （２）Ａｌ合金粉末を圧縮成形したコネクティングロッ
ドの小端部及び／または大端部の摺動面にＰｂ５ないし
１６％、Ｓｎ２ないし１２％、残部Ｃｕの合金粉末成形
層を設け、Ｒｘガス雰囲気中、５００ないし６００°で
加圧加熱して焼結した後、摺動面の予備焼結層をさらに
、高周波等により８００℃に再加熱することを特徴とす
るコネクティングロッドとその製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199719A JPH07117097B2 (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | コネクテイングロツドとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199719A JPH07117097B2 (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | コネクテイングロツドとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179019A true JPS6179019A (ja) | 1986-04-22 |
| JPH07117097B2 JPH07117097B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=16412471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59199719A Expired - Lifetime JPH07117097B2 (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | コネクテイングロツドとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117097B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0661468A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-05 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Supercharged engine |
| FR2772847A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-06-25 | Renault | Bielle a coussinet integre, son procede de fabrication et alliage pour la fabrication d'un tel coussinet integre |
| JP2015513644A (ja) * | 2012-01-30 | 2015-05-14 | メタルダイン，エルエルシー | コネクティングロッド及びその製造方法 |
| CN107876780A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-06 | 安徽博古特机电科技有限公司 | 一种压缩机曲轴的制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS507394U (ja) * | 1973-05-16 | 1975-01-25 | ||
| JPS5666525U (ja) * | 1979-10-26 | 1981-06-03 | ||
| JPS56156703A (en) * | 1980-05-01 | 1981-12-03 | Tatsunosuke Kikuchi | Manufacture of sintered alloy |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59199719A patent/JPH07117097B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS507394U (ja) * | 1973-05-16 | 1975-01-25 | ||
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| EP0661468A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-05 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Supercharged engine |
| FR2772847A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-06-25 | Renault | Bielle a coussinet integre, son procede de fabrication et alliage pour la fabrication d'un tel coussinet integre |
| EP0926364A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-06-30 | Renault | Bielle à coussinet intégré, son procédé de fabrication et alliage pour la fabrication d'un tel coussinet intégré |
| JP2015513644A (ja) * | 2012-01-30 | 2015-05-14 | メタルダイン，エルエルシー | コネクティングロッド及びその製造方法 |
| EP2809467A4 (en) * | 2012-01-30 | 2016-03-23 | Metaldyne Llc | CONNECTING ROD AND METHOD OF MANUFACTURING |
| CN107876780A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-06 | 安徽博古特机电科技有限公司 | 一种压缩机曲轴的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07117097B2 (ja) | 1995-12-18 |
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