JPS6362820A - 高強度コネクテイングロツドの製造法 - Google Patents
高強度コネクテイングロツドの製造法Info
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- JPS6362820A JPS6362820A JP20561986A JP20561986A JPS6362820A JP S6362820 A JPS6362820 A JP S6362820A JP 20561986 A JP20561986 A JP 20561986A JP 20561986 A JP20561986 A JP 20561986A JP S6362820 A JPS6362820 A JP S6362820A
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (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〕
本発明は高強度コネクティングロッドの製造法に関する
ものである。
ものである。
コネクティングロッドはピストンとクランクシャフトを
連結する棒で、ピストンの往復遅動をクランクシャフト
に伝え、かつクランクシャフトとともにピストン往復運
動を回転運動に変える作用をする。そのため、エンジン
作動時の応力分布を示す第6図からもわかるように、大
端部6の肩部すなわち大端部6とコラム部3との境の側
面部分、大端部6の油穴7及び小端部2の肩部すなわち
小端部2とコラム部3の境の側面部分に最も応力が集中
する。したがって、コネクティングロッドは、特に、該
部分に高強度が要求されている。従来、コネクティング
ロッドは、機械加工したのち、全面に高周波焼き入れし
て強化している(特開昭58−89720号参照)。
連結する棒で、ピストンの往復遅動をクランクシャフト
に伝え、かつクランクシャフトとともにピストン往復運
動を回転運動に変える作用をする。そのため、エンジン
作動時の応力分布を示す第6図からもわかるように、大
端部6の肩部すなわち大端部6とコラム部3との境の側
面部分、大端部6の油穴7及び小端部2の肩部すなわち
小端部2とコラム部3の境の側面部分に最も応力が集中
する。したがって、コネクティングロッドは、特に、該
部分に高強度が要求されている。従来、コネクティング
ロッドは、機械加工したのち、全面に高周波焼き入れし
て強化している(特開昭58−89720号参照)。
しかしながら、上記したように、コネクティングロッド
の全面に高周波焼き入れすると、焼き入れしないものに
比べて疲労強度が向上するが、かなりの量のひずみが発
生するので、大端部6にキャップ11を嵌めたとき、大
端部6とキャップ11にずれが生じてしまう。そのため
。
の全面に高周波焼き入れすると、焼き入れしないものに
比べて疲労強度が向上するが、かなりの量のひずみが発
生するので、大端部6にキャップ11を嵌めたとき、大
端部6とキャップ11にずれが生じてしまう。そのため
。
クランクとの摺動性を良好に保持するために大端部6の
クランクピンとの摺動部12を研削する工程が必要とな
るという問題がある0図中、9はナツト、lOはボルト
を示す。
クランクピンとの摺動部12を研削する工程が必要とな
るという問題がある0図中、9はナツト、lOはボルト
を示す。
また、第7図に示すように油穴7の内部に焼き入れ部1
3との境いの焼境部14に発生した引張り応力により大
幅な強度向上を図れず、該焼境部を有する油穴で破断し
やすいという問題がある。
3との境いの焼境部14に発生した引張り応力により大
幅な強度向上を図れず、該焼境部を有する油穴で破断し
やすいという問題がある。
本発明は上記問題点を解決するためのもので1強度の優
れたコネクティングロッドの製造法を提供することを目
的とするものである。
れたコネクティングロッドの製造法を提供することを目
的とするものである。
本発明の高強度コネクティングロッドの製造法は、コネ
クティングロッドの製造において、所定形状に機械加工
後、コネクティングロッドの大端部と小端部の、油穴が
存在しない肩部を高周波焼き入れし、その後、コネクテ
ィングロッド全面にショットビーニングを施すことを特
徴とするものである。
クティングロッドの製造において、所定形状に機械加工
後、コネクティングロッドの大端部と小端部の、油穴が
存在しない肩部を高周波焼き入れし、その後、コネクテ
ィングロッド全面にショットビーニングを施すことを特
徴とするものである。
本発明において、高周波焼き入れする大端部と小端部の
肩部は、大端部とコラム部との境の側面部分及び小端部
とコラム部との境の側面部分で、油穴が存在する部分は
、焼き入れすると、油入内部に焼境部ができ、そこから
破断しやすくなるため、焼き入れしない。
肩部は、大端部とコラム部との境の側面部分及び小端部
とコラム部との境の側面部分で、油穴が存在する部分は
、焼き入れすると、油入内部に焼境部ができ、そこから
破断しやすくなるため、焼き入れしない。
油穴は、従来、応力の集中する大端部とコラム部との境
の側面部分から大端部の摺動部へかけて設けているが、
比較的応力の集中しないコンロッドボルト近傍から大端
部の摺動部へかけて設けることが好ましい。
の側面部分から大端部の摺動部へかけて設けているが、
比較的応力の集中しないコンロッドボルト近傍から大端
部の摺動部へかけて設けることが好ましい。
ショットビーニングする際、ショツト粒は、油穴をショ
ットビーニングできるように、油穴を通過することがで
きる径を有するものを用いることが必要である。
ットビーニングできるように、油穴を通過することがで
きる径を有するものを用いることが必要である。
本発明の高強度コネクティングロッドの製造法は、応力
集中部位である大端部と小端部の肩部、すなわち大端部
とコラム部との境の側面部分及び小端部とコラム部との
境の側面部分を高周波焼き入れするため、硬化し、強度
が向上する。油穴のある肩部は高周波焼き入れしないた
め、油入内部に破断しゃすい焼境部ができない。そして
高周波焼き入れしたのち、コネクティングロッド全面に
ショットビーニング処理を施すため、油穴も含めて全面
に残留応力を付与することができ、強度が向上する。
集中部位である大端部と小端部の肩部、すなわち大端部
とコラム部との境の側面部分及び小端部とコラム部との
境の側面部分を高周波焼き入れするため、硬化し、強度
が向上する。油穴のある肩部は高周波焼き入れしないた
め、油入内部に破断しゃすい焼境部ができない。そして
高周波焼き入れしたのち、コネクティングロッド全面に
ショットビーニング処理を施すため、油穴も含めて全面
に残留応力を付与することができ、強度が向上する。
機械加工して得た、第1図に示すような、大端穴径4E
immを、有するコネクティングロッド(JIS 5
50C焼き入れ戻し品)lの小端部2とコラム部3との
境の側面部分である小端部の肩部4,5及び大端部6と
コラム部3との境の側面部分で油穴7のない大端部の肩
部8に高周波焼き入れ装置のヘヤピンコイル(図示略)
を近づけ、周波数100KHz 、電力1.2Kw/c
rrr’テ5秒間該部分を加熱(900℃)した後、直
ちに水溶性焼き入れ液30M/winを噴射させて焼き
入れを行った。その結果、焼き入れ深さ2〜3.51、
最表面硬さHマロ80〜750が得られた0次いでイン
ペラータイプのショット機にて、硬さ HIIIC53
、粒径0.6+amのショツト粒を速度90m/sで5
0秒間、上記の高周波焼き入れしたコネクティングロッ
ド1の全面に投射してショットビーニングした。アーク
ハイトは0.52、カバーレンジは88%以上であった
。油穴7内部もショットビーニングしたが、小端部2の
ピストンピンとの摺動部及び大端部6のクランクピンと
の摺動部は、面粗度を劣化させないためにマスキングを
施した。なお、油穴7は、応力が集中する大端部6とコ
ラム部3との境からはずして、コンロッドボルト10よ
りに設けた0図中、9はナツト、11はキャップを示す
。
immを、有するコネクティングロッド(JIS 5
50C焼き入れ戻し品)lの小端部2とコラム部3との
境の側面部分である小端部の肩部4,5及び大端部6と
コラム部3との境の側面部分で油穴7のない大端部の肩
部8に高周波焼き入れ装置のヘヤピンコイル(図示略)
を近づけ、周波数100KHz 、電力1.2Kw/c
rrr’テ5秒間該部分を加熱(900℃)した後、直
ちに水溶性焼き入れ液30M/winを噴射させて焼き
入れを行った。その結果、焼き入れ深さ2〜3.51、
最表面硬さHマロ80〜750が得られた0次いでイン
ペラータイプのショット機にて、硬さ HIIIC53
、粒径0.6+amのショツト粒を速度90m/sで5
0秒間、上記の高周波焼き入れしたコネクティングロッ
ド1の全面に投射してショットビーニングした。アーク
ハイトは0.52、カバーレンジは88%以上であった
。油穴7内部もショットビーニングしたが、小端部2の
ピストンピンとの摺動部及び大端部6のクランクピンと
の摺動部は、面粗度を劣化させないためにマスキングを
施した。なお、油穴7は、応力が集中する大端部6とコ
ラム部3との境からはずして、コンロッドボルト10よ
りに設けた0図中、9はナツト、11はキャップを示す
。
L記のようにして処理したコネクティングロッドの残留
応力分布を第2図に示す。非高周波焼き入れ部分の残留
応力は表面から0.2〜0.30mの部分が最高で54
Kg/ mm”が得られ、高周波焼き入れ部分の残留応
力は表面から0.1〜0.2mmの部分が最高で74K
g/mrn’が得られ、非高周波焼き入れ部分より大き
く、また、ショットビーニング前に比して表面から0.
4mmの深さまで残留応力が向上した。
応力分布を第2図に示す。非高周波焼き入れ部分の残留
応力は表面から0.2〜0.30mの部分が最高で54
Kg/ mm”が得られ、高周波焼き入れ部分の残留応
力は表面から0.1〜0.2mmの部分が最高で74K
g/mrn’が得られ、非高周波焼き入れ部分より大き
く、また、ショットビーニング前に比して表面から0.
4mmの深さまで残留応力が向上した。
上記で得たコネクティングロッドの疲労強度、大端部と
キャップのくいちがい量及び面粗さR2を調べた。比較
例1として機械加工後のコネクティングロッド、比較例
2として機械加工後全面高周波焼き入れしたコネクティ
ングロッド及び比較例3としてショー/ トビーニング
を除いて実施例と同様に局部高周波焼き入れしたコネク
ティングロッドを実施例と同様に疲労強度、くいちがい
量及び面粗さR2を調べた。
キャップのくいちがい量及び面粗さR2を調べた。比較
例1として機械加工後のコネクティングロッド、比較例
2として機械加工後全面高周波焼き入れしたコネクティ
ングロッド及び比較例3としてショー/ トビーニング
を除いて実施例と同様に局部高周波焼き入れしたコネク
ティングロッドを実施例と同様に疲労強度、くいちがい
量及び面粗さR2を調べた。
結果を実施例と併せてそれぞれ第3図、第4図(b)、
第5図に示す、なお、評価は、機械共振式の疲労試験機
を用いて行なった。くいちがい量は第4図(a)に示す
ように大端部6とキャップ11を合わせたときの両側端
のずれを合計したもので、大端部のひずみにより生じる
ものである。而粗さR2はコネクティングロッド本体の
コラム部側面を測定した。
第5図に示す、なお、評価は、機械共振式の疲労試験機
を用いて行なった。くいちがい量は第4図(a)に示す
ように大端部6とキャップ11を合わせたときの両側端
のずれを合計したもので、大端部のひずみにより生じる
ものである。而粗さR2はコネクティングロッド本体の
コラム部側面を測定した。
疲労強度は第3図に示すように、機械加工の後の比較例
1が1.5トン、全面に高周波焼き入れした比較例2が
2.4トン、局部高周波焼き入れした比較例3が 1.
9トンに対し、実施例は3.1トンと優れていた。比較
例1の破断位置は応力の集中する小端部とコラム部との
境及び油穴であった。比較例2は比較例1に比して80
%強度が向上したが第4図(b)に示すようにひずみが
許容値(20〜25川)を超えている。この破断位置は
油穴内部の焼境部であった。比較例3は局部的な高周波
焼き入れであるため、大きなひずみを発生させずに26
%の強度向上が図れた。これは焼き入れによると硬化と
、油穴の位置を応力集中のないコンロッド寄りにし、油
穴に焼き入れしなかったため焼境部ができなかったこと
によると考えられる。この場合は高周波焼き入れを施し
ていないコラム部と油穴で破断した0本実施例は油穴を
除いて応力の集中する部位に局部高周波焼き入れし、更
にショットビーニングによって油穴とコラム部の非高周
波焼き入れ部分の強化はもちろん、焼き入れ部分をもよ
り一層強化することができ、比較例1に対して 106
%もの強度向上が図れた。また、くいちがい量は第5図
に示すように全面に高周波焼き入れした比較例2が39
用であるのに対して、実施例は比較例1のLog、比較
例3の12用とほぼ同程度の13pLに抑えることがで
き、大端部のクランクとの摺動部を研削する必要がない
。面粗さR2は比較例1.2及び3が813.5pであ
り、実施例は68舊と、比較例1.2及び3に比べてほ
とんど増大していなく、問題はない。
1が1.5トン、全面に高周波焼き入れした比較例2が
2.4トン、局部高周波焼き入れした比較例3が 1.
9トンに対し、実施例は3.1トンと優れていた。比較
例1の破断位置は応力の集中する小端部とコラム部との
境及び油穴であった。比較例2は比較例1に比して80
%強度が向上したが第4図(b)に示すようにひずみが
許容値(20〜25川)を超えている。この破断位置は
油穴内部の焼境部であった。比較例3は局部的な高周波
焼き入れであるため、大きなひずみを発生させずに26
%の強度向上が図れた。これは焼き入れによると硬化と
、油穴の位置を応力集中のないコンロッド寄りにし、油
穴に焼き入れしなかったため焼境部ができなかったこと
によると考えられる。この場合は高周波焼き入れを施し
ていないコラム部と油穴で破断した0本実施例は油穴を
除いて応力の集中する部位に局部高周波焼き入れし、更
にショットビーニングによって油穴とコラム部の非高周
波焼き入れ部分の強化はもちろん、焼き入れ部分をもよ
り一層強化することができ、比較例1に対して 106
%もの強度向上が図れた。また、くいちがい量は第5図
に示すように全面に高周波焼き入れした比較例2が39
用であるのに対して、実施例は比較例1のLog、比較
例3の12用とほぼ同程度の13pLに抑えることがで
き、大端部のクランクとの摺動部を研削する必要がない
。面粗さR2は比較例1.2及び3が813.5pであ
り、実施例は68舊と、比較例1.2及び3に比べてほ
とんど増大していなく、問題はない。
本発明の高強度コネクティングロッドの製造法は、上記
したように応力集中部位に局部高周波焼き入れし、全面
にショットビーニングするため、大きなひずみを生じず
、しかも面粗さも大きくさせずに高強度コネクティング
ロッドを製造することができる。その結果、従来必要で
あった、大端部のクランクピンとの摺動部の研削工程が
不要となった。
したように応力集中部位に局部高周波焼き入れし、全面
にショットビーニングするため、大きなひずみを生じず
、しかも面粗さも大きくさせずに高強度コネクティング
ロッドを製造することができる。その結果、従来必要で
あった、大端部のクランクピンとの摺動部の研削工程が
不要となった。
第1図は本発明の一実施例のコネクティングロッドの上
面図、 第2図は本発明の一実施例のコネクティングロッドの残
留応力分布図、 第3図は本発明の一実施例のコネクティングロッドの疲
労強度を示すグラフ、 第4図(a)は本発明の一実施例のコネクティングロッ
ドの大端部とキャップのくいちがい量の測定を説明する
図、第4図(b)は本発明の一実施例のコネクティング
ロッドの大端部とキャップのくいちがい量を示すグラフ
、第5図は本発明の一実施例のコネクティングロッドの
而粗さRZを示すグラフを表わす。 第6図はエンジン作動時のコネクティングロッドの応力
分布図、 第7図は従来の全面高岡波焼き入れしたコネクティング
ロッドの油穴部断面図を表わす。 図中、 1・・・コネクティングロッド 2・・・小端部3・・
・コラム部 4,5.8・・・肩部6・・・
大端部 7・・・油穴11・・・キャッ
プ 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 (ほか2名) 第1図 表■す・もの2巨^i(mm) シ幻トヒ1−二ン1後 、F3図 −?4図 (a) 牙6図 オフ図
面図、 第2図は本発明の一実施例のコネクティングロッドの残
留応力分布図、 第3図は本発明の一実施例のコネクティングロッドの疲
労強度を示すグラフ、 第4図(a)は本発明の一実施例のコネクティングロッ
ドの大端部とキャップのくいちがい量の測定を説明する
図、第4図(b)は本発明の一実施例のコネクティング
ロッドの大端部とキャップのくいちがい量を示すグラフ
、第5図は本発明の一実施例のコネクティングロッドの
而粗さRZを示すグラフを表わす。 第6図はエンジン作動時のコネクティングロッドの応力
分布図、 第7図は従来の全面高岡波焼き入れしたコネクティング
ロッドの油穴部断面図を表わす。 図中、 1・・・コネクティングロッド 2・・・小端部3・・
・コラム部 4,5.8・・・肩部6・・・
大端部 7・・・油穴11・・・キャッ
プ 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 (ほか2名) 第1図 表■す・もの2巨^i(mm) シ幻トヒ1−二ン1後 、F3図 −?4図 (a) 牙6図 オフ図
Claims (1)
- コネクティングロッドの製造において、所定形状に機械
加工後、コネクティングロッドの大端部と小端部の、油
穴が存在しない肩部を高周波焼き入れし、その後、コネ
クティングロッド全面にショットビーニングを施すこと
を特徴とする高強度コネクティングロッドの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20561986A JPH0668134B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 高強度コネクテイングロツドの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20561986A JPH0668134B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 高強度コネクテイングロツドの製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6362820A true JPS6362820A (ja) | 1988-03-19 |
JPH0668134B2 JPH0668134B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=16509879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20561986A Expired - Fee Related JPH0668134B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 高強度コネクテイングロツドの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0668134B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1450056A2 (en) * | 2003-02-19 | 2004-08-25 | Nissan Motor Company, Limited | High-strength connecting rod and method of producing same |
JP2021161975A (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-11 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のリンク部材およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP20561986A patent/JPH0668134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1450056A2 (en) * | 2003-02-19 | 2004-08-25 | Nissan Motor Company, Limited | High-strength connecting rod and method of producing same |
EP1450056A3 (en) * | 2003-02-19 | 2009-11-04 | Nissan Motor Company, Limited | High-strength connecting rod and method of producing same |
JP2021161975A (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-11 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のリンク部材およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0668134B2 (ja) | 1994-08-31 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |