JPS60231010A - コネクテイングロツド - Google Patents
コネクテイングロツドInfo
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- JPS60231010A JPS60231010A JP8787784A JP8787784A JPS60231010A JP S60231010 A JPS60231010 A JP S60231010A JP 8787784 A JP8787784 A JP 8787784A JP 8787784 A JP8787784 A JP 8787784A JP S60231010 A JPS60231010 A JP S60231010A
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- connecting rod
- plating
- tin
- copper
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Links
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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)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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、レシプロエンジンのコネクティングロッドの
構造に関し、とくにコネクティングロッド小端部のピス
トンピンとの摺動部の構造に関する。
構造に関し、とくにコネクティングロッド小端部のピス
トンピンとの摺動部の構造に関する。
従来技術
第７図に、従来から一般によく知られているレシプロエ
ンジンの構造を示す。すなわち、コネクティングロッド
１の大端部２は、コネクティングロッドベアリング３を
介してクランクシャフト４に組付けられている。コネク
ティングロッド１の小端部５は、ピストン６に組付けた
ピストンピン７にブツシュ８を介して組付けられている
。ピストン６とピストンピン７は固定され、ピストンピ
ン７に対しコネクティングロッド１は回転自在となって
いる。したがって、燃焼室９において、吸入−圧縮一爆
発一排気の工程が繰返されピストン６が往復動するとき
、ピストンピン７とコネクティングロッド１の小端部５
に固定されたブツシュ８との間で揺動運動をする構造で
ある。
ンジンの構造を示す。すなわち、コネクティングロッド
１の大端部２は、コネクティングロッドベアリング３を
介してクランクシャフト４に組付けられている。コネク
ティングロッド１の小端部５は、ピストン６に組付けた
ピストンピン７にブツシュ８を介して組付けられている
。ピストン６とピストンピン７は固定され、ピストンピ
ン７に対しコネクティングロッド１は回転自在となって
いる。したがって、燃焼室９において、吸入−圧縮一爆
発一排気の工程が繰返されピストン６が往復動するとき
、ピストンピン７とコネクティングロッド１の小端部５
に固定されたブツシュ８との間で揺動運動をする構造で
ある。
このブツシュ８は、通常銅系のバイメタルブツシュ、た
とえば低炭素鋼上に銅−１０％錫−１０％鉛の組成の合
金を焼結したもの等が用いられ、コネクティングロッド
１の小端部５に圧入されている。このように、銅系のブ
ツシュ８を圧入するので、コネクティングロッド小端部
５の強度を確保するためには、それだけ小端部５の寸法
が大になり重くなる。小端部５が大きいと、コネクティ
ングロッド１全体の重量も大になり、エンジン全体の軽
量化にとって障害の一つとなる。まし：コネクテイング
ロツド１の重量が大であると、クランクシャフト４にか
かる慣性負荷も大になるので、それに耐えることのでき
るクランクシャフト４の径が必要となり、その分エンジ
ン重量の増大、フリクションロス゛の増大につながる。
とえば低炭素鋼上に銅−１０％錫−１０％鉛の組成の合
金を焼結したもの等が用いられ、コネクティングロッド
１の小端部５に圧入されている。このように、銅系のブ
ツシュ８を圧入するので、コネクティングロッド小端部
５の強度を確保するためには、それだけ小端部５の寸法
が大になり重くなる。小端部５が大きいと、コネクティ
ングロッド１全体の重量も大になり、エンジン全体の軽
量化にとって障害の一つとなる。まし：コネクテイング
ロツド１の重量が大であると、クランクシャフト４にか
かる慣性負荷も大になるので、それに耐えることのでき
るクランクシャフト４の径が必要となり、その分エンジ
ン重量の増大、フリクションロス゛の増大につながる。
また、小端部５を小さくして、単にブツシュ８を廃止し
た場合、小端部５とピストンピン７との間で焼付きが発
生する。
た場合、小端部５とピストンピン７との間で焼付きが発
生する。
発明の目的
本発明は、上記のような問題を解消するために、コネク
ティングロッド小端部とピストンピンとの間の円滑な摺
動性能を確保しながら、この間のブツシュ材を廃止し、
コネクティングロッドの軽量化、さらにクランクシャフ
トへの負荷低減によるクランクシャフトの軽量化、フリ
クションロスの低減を目的とする。
ティングロッド小端部とピストンピンとの間の円滑な摺
動性能を確保しながら、この間のブツシュ材を廃止し、
コネクティングロッドの軽量化、さらにクランクシャフ
トへの負荷低減によるクランクシャフトの軽量化、フリ
クションロスの低減を目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明のコネクティングロ
ッドにおいては、小端部のピストンピンとの摺動面に、
３μないし１０μの銅メッキが施され、その上に０．５
μないし５μの錫系メッキが施されている。錫系メッキ
は、錫、錫−銅、鉛−錫、鉛−錫一銅、鉛−錫一インジ
ューム等のメッキから成っている。
ッドにおいては、小端部のピストンピンとの摺動面に、
３μないし１０μの銅メッキが施され、その上に０．５
μないし５μの錫系メッキが施されている。錫系メッキ
は、錫、錫−銅、鉛−錫、鉛−錫一銅、鉛−錫一インジ
ューム等のメッキから成っている。
また、メッキ後に、熱処理を行ない、錫系メッキ層の銅
メツ層への拡散処理を行なうことが望ましい。さらに、
メッキの施される摺動面には、円周方向に延びる多数の
溝が設けられてもよい。
メツ層への拡散処理を行なうことが望ましい。さらに、
メッキの施される摺動面には、円周方向に延びる多数の
溝が設けられてもよい。
発明の作用
このようなコネクティングロッドにおいては、第１メッ
キ層である銅メッキにより、小端部摺動面の耐摩耗性が
向上され、第２メッキ層である錫系メッキにより、耐摩
耗性を確保しつつ耐焼付性が向上される。このメッキ層
は、μ単位の厚さのうすいものでありながら、従来の銅
系ブツシュと同等かそれ以上の摺動面の耐摩耗性能と耐
焼付性能が得られる。そのため、従来使用していたブツ
シュを廃止することができ、ブツシュ廃止に伴ないコネ
クティングロッドの小端部は小形化される。
キ層である銅メッキにより、小端部摺動面の耐摩耗性が
向上され、第２メッキ層である錫系メッキにより、耐摩
耗性を確保しつつ耐焼付性が向上される。このメッキ層
は、μ単位の厚さのうすいものでありながら、従来の銅
系ブツシュと同等かそれ以上の摺動面の耐摩耗性能と耐
焼付性能が得られる。そのため、従来使用していたブツ
シュを廃止することができ、ブツシュ廃止に伴ないコネ
クティングロッドの小端部は小形化される。
また、メッキ後に熱処理による拡散処理を行なえば、錫
系メッキ中の錫が銅メツキ中に拡散し、銅メッキ層が硬
化されて耐摩耗性が一層向上される。
系メッキ中の錫が銅メツキ中に拡散し、銅メッキ層が硬
化されて耐摩耗性が一層向上される。
発明の効果
したがって、本発明によれば、従来のブツシュと同等か
それ以上の耐摩耗性、耐焼付性を確保しながら、ブツシ
ュを廃止することができ、コネクチングロッド小端部を
小型化してコネクティングロッドを軽量化することがで
きるという効果が得られる。コネクティングロッドの軽
量化により、エンジン全体の軽量化をはかることができ
、さらに、クランクシャフトにかかる慣性負荷を軽減で
きるので、クランクシャフトを細径化してエンジンの小
形化、軽量化をはかるとともに、フリクションロスの低
減をはかることもできる。
それ以上の耐摩耗性、耐焼付性を確保しながら、ブツシ
ュを廃止することができ、コネクチングロッド小端部を
小型化してコネクティングロッドを軽量化することがで
きるという効果が得られる。コネクティングロッドの軽
量化により、エンジン全体の軽量化をはかることができ
、さらに、クランクシャフトにかかる慣性負荷を軽減で
きるので、クランクシャフトを細径化してエンジンの小
形化、軽量化をはかるとともに、フリクションロスの低
減をはかることもできる。
実施例
以下に本発明のコネクティングロッドの望ましい実施例
を図面を参照して説明する。
を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の第１実施例に係るコネクティングロ
ッドを示している。図中、１０はコネクティングロッド
全体を示しており、大端部１１は、コネクティングロッ
ドベアリング１２を介してクランクシャフト１３に組付
けられる。
ッドを示している。図中、１０はコネクティングロッド
全体を示しており、大端部１１は、コネクティングロッ
ドベアリング１２を介してクランクシャフト１３に組付
けられる。
小端部１４は、従来のようなブツシュを介さずに、直接
ピストンピン１５に組付けられている。
ピストンピン１５に組付けられている。
小端部１４の円筒部は、たとえば８５５Ｃ等の材質から
成っている。
成っている。
小端部１４のピストンピン１５との摺動面１６には、メ
ッキ１７が施されている。メッキ１７は、第２図および
第３図に拡大して示すように、摺動面１６の全周にわた
って施され、本実施例では、まず厚さ５μの銅メッキ１
８が行なわれ、その後その上に厚さ１μの錫メッキ１９
が施されている。そして、その後に、１８０゜Ｃの温度
条件下で３０分間加熱処理が行なわれている。
ッキ１７が施されている。メッキ１７は、第２図および
第３図に拡大して示すように、摺動面１６の全周にわた
って施され、本実施例では、まず厚さ５μの銅メッキ１
８が行なわれ、その後その上に厚さ１μの錫メッキ１９
が施されている。そして、その後に、１８０゜Ｃの温度
条件下で３０分間加熱処理が行なわれている。
なお、第１のメッキ層１８は、銅メッキが最も好ましい
が、第２のメッキ層１９は、錫系のメッキであればよい
。たとえば、錫の他、錫−銅、鉛−錫、鉛−錫一銅、鉛
−錫一インジューム等であってもよい。
が、第２のメッキ層１９は、錫系のメッキであればよい
。たとえば、錫の他、錫−銅、鉛−錫、鉛−錫一銅、鉛
−錫一インジューム等であってもよい。
つぎに、第４図および第５図に本発明の第２実施例に係
るコネクティングロッドの小端部を示す。本実施例にお
いては、摺動面１６に円周方向に延びる多数の溝２０が
設けられている。
るコネクティングロッドの小端部を示す。本実施例にお
いては、摺動面１６に円周方向に延びる多数の溝２０が
設けられている。
この摺動向１６に、第１実施例と同様に銅メッキ１８が
施され、その上に錫系メッキ１９が施されている。メッ
キ層１７の厚みは第１実施例と同様μ単位であり薄いた
め、メッキ後の表面にも溝２０ａが現われている。この
メッキ後の摺動面の表面において、摺動向１６全体に対
する表面平滑部２１の面積比率が、４０％ないし８０％
となるように設定されている。本実施例では６０％に設
定されている。さらに、メッキ後、第１実施例と同様の
加熱処理が行なわれている。
施され、その上に錫系メッキ１９が施されている。メッ
キ層１７の厚みは第１実施例と同様μ単位であり薄いた
め、メッキ後の表面にも溝２０ａが現われている。この
メッキ後の摺動面の表面において、摺動向１６全体に対
する表面平滑部２１の面積比率が、４０％ないし８０％
となるように設定されている。本実施例では６０％に設
定されている。さらに、メッキ後、第１実施例と同様の
加熱処理が行なわれている。
なお、第１実施例、第２実施例において、銅メッキ１８
の厚さを３μないし１０μ乃範囲としたのは、３μ以下
であると摩耗寿命が不足し、１０μ以上になるとメッキ
厚さが不均一になりやすいためである。また、錫系メッ
キ１９の厚さを０．５μないし５μとしたのも同様の理
由による。
の厚さを３μないし１０μ乃範囲としたのは、３μ以下
であると摩耗寿命が不足し、１０μ以上になるとメッキ
厚さが不均一になりやすいためである。また、錫系メッ
キ１９の厚さを０．５μないし５μとしたのも同様の理
由による。
このように構成されたコネクティングロッドにおいては
、銅メッキ１８により主として摺動面１６における耐摩
耗性が、錫系メッキ１９により主として耐摩耗性に加え
て耐焼付き性が向上される。すなわち、銅メッキ１８だ
けでは、耐焼付き性が不十分となるおそれがあり、その
上に錫系メッキ１９が施されることにより、耐焼付き性
が改善される。第１層のメッキ層１８としては、コネク
ティングロッド１０との接着性、およびピストンピン１
５との耐摩耗性を考えると、銅メッキが最も好ましい。
、銅メッキ１８により主として摺動面１６における耐摩
耗性が、錫系メッキ１９により主として耐摩耗性に加え
て耐焼付き性が向上される。すなわち、銅メッキ１８だ
けでは、耐焼付き性が不十分となるおそれがあり、その
上に錫系メッキ１９が施されることにより、耐焼付き性
が改善される。第１層のメッキ層１８としては、コネク
ティングロッド１０との接着性、およびピストンピン１
５との耐摩耗性を考えると、銅メッキが最も好ましい。
このように、メッキ層１７によって、小端部１４の摺動
面１６の耐摩耗性と耐焼付き性を向上できるため、従来
用いていたブツシュは不要となる。しかも、このメッキ
層１７は、μ単位の厚みの小さいものでよいので、小端
部１４は、強度を確保しながら、従来のものより大巾に
小形化される。そのため、コネクティングロッド１０全
体の重量も軽量化される。
面１６の耐摩耗性と耐焼付き性を向上できるため、従来
用いていたブツシュは不要となる。しかも、このメッキ
層１７は、μ単位の厚みの小さいものでよいので、小端
部１４は、強度を確保しながら、従来のものより大巾に
小形化される。そのため、コネクティングロッド１０全
体の重量も軽量化される。
また、メッキ後の熱処理により、錫系メッキ層１９中の
錫が銅メッキ層１８へ拡散されるので、銅メッキ層１８
が硬化し、耐摩耗性が一層向上される。ただし、この拡
散現象は、運転中にも高温雰囲気化で徐々に起こるので
、負荷の軽いエンジンでは処理を実施しなくてもよい。
錫が銅メッキ層１８へ拡散されるので、銅メッキ層１８
が硬化し、耐摩耗性が一層向上される。ただし、この拡
散現象は、運転中にも高温雰囲気化で徐々に起こるので
、負荷の軽いエンジンでは処理を実施しなくてもよい。
さらに、小端部１４の摺動面１６とピストンピン１５と
の間の運動は、揺動運動であるため、その間は流体潤滑
状態になりにくいおそれがあるが、第２実施例のように
、溝２０ａを設ければ、溝２Ｏａ内に潤滑油が保持され
るため、潤滑性能が向上される。
の間の運動は、揺動運動であるため、その間は流体潤滑
状態になりにくいおそれがあるが、第２実施例のように
、溝２０ａを設ければ、溝２Ｏａ内に潤滑油が保持され
るため、潤滑性能が向上される。
ちなみに、本実施例（第１実施例、第２実施例）と、従
来のブツシュタイプのもの、および単にブツシュを廃止
しただけのものとを、焼付き限度荷重について比較した
ところ、以下のような結果を得た。
来のブツシュタイプのもの、および単にブツシュを廃止
しただけのものとを、焼付き限度荷重について比較した
ところ、以下のような結果を得た。
実施例１：銅メッキ厚５μ、錫メッキ厚１μ実施例２：
溝２０ａ付き、銅メッキ厚５μ、錫メッキ厚１μ 比較例１：従来のブツシュタイプのもの、ブツシュの材
質は銅−１０％錫− １０％鉛合金 比較例２：単にブツシュを廃止したもの、小端部の材質
は８５５Ｇ 使用潤滑油：ＳＡＥ ｌ０Ｗ−３０エンジンオイル 結果を第６図に示す。図から明らかなように、実施例１
では、従来のブツシュタイプのものと同等かそれ以上の
耐焼付き性が得られ、実施例２では、溝２０ａを設けた
効果により、従来のものに比べ相当高い耐焼付き性が得
られた。ブツシュを単に廃止しただけの比較例２におい
ては、焼付き限度荷重が１００ｋ（１／ｃｎｆとなり、
従来のブツシュタイプに比べ大巾に低下した。
溝２０ａ付き、銅メッキ厚５μ、錫メッキ厚１μ 比較例１：従来のブツシュタイプのもの、ブツシュの材
質は銅−１０％錫− １０％鉛合金 比較例２：単にブツシュを廃止したもの、小端部の材質
は８５５Ｇ 使用潤滑油：ＳＡＥ ｌ０Ｗ−３０エンジンオイル 結果を第６図に示す。図から明らかなように、実施例１
では、従来のブツシュタイプのものと同等かそれ以上の
耐焼付き性が得られ、実施例２では、溝２０ａを設けた
効果により、従来のものに比べ相当高い耐焼付き性が得
られた。ブツシュを単に廃止しただけの比較例２におい
ては、焼付き限度荷重が１００ｋ（１／ｃｎｆとなり、
従来のブツシュタイプに比べ大巾に低下した。
また、本メツキ処理の適用により、コネクティングロッ
ド１０を小形化することができ、本実施例では、コネク
ティングロッド１０の重用を２０ｏないし４０ｇ低減す
ることができた。
ド１０を小形化することができ、本実施例では、コネク
ティングロッド１０の重用を２０ｏないし４０ｇ低減す
ることができた。
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、耐
摩耗性、耐焼付き性を向上しつつコネクティングロッド
の重量を低減することができ、エンジン全体の軽量化に
寄与できるとともに、慣性重量の低減によりクランクシ
ャフトの細径化、フリクションロスの低減をはかること
ができるという効果が得られる。
摩耗性、耐焼付き性を向上しつつコネクティングロッド
の重量を低減することができ、エンジン全体の軽量化に
寄与できるとともに、慣性重量の低減によりクランクシ
ャフトの細径化、フリクションロスの低減をはかること
ができるという効果が得られる。
第１図は本発明の第１実施例に係るコネクティングロッ
ドの側面図、 第２図は第１図の装置の部分拡大断面図、第３図は第２
図の装置の部分拡大断面図、第４図は本発明の第２実施
例に係るコネクティングロッドの小端部の断面図、 第５図は第４図の装置の部分拡大断面図、第６図は焼付
き限度荷重の特性図、 第７図は従来のレシプロエンジンの縦断面図、である。 １０・・・・・・コネクティングロッド１１・・・・・
・大端部 １３・・・・・・クランクシャフト １４・・・・・・小端部 １５・・・・・・ピストンピン １６・・・・・・摺動面 １７・・・・・・メッキ層 １８・・・・・・銅メッキ層 １９・・・・・・錫系メッキ層 ２０．２０ａ・・・・・・溝 ２１・・・・・・表面平滑部 第１図 １３ 第２図 第４図 第６図
ドの側面図、 第２図は第１図の装置の部分拡大断面図、第３図は第２
図の装置の部分拡大断面図、第４図は本発明の第２実施
例に係るコネクティングロッドの小端部の断面図、 第５図は第４図の装置の部分拡大断面図、第６図は焼付
き限度荷重の特性図、 第７図は従来のレシプロエンジンの縦断面図、である。 １０・・・・・・コネクティングロッド１１・・・・・
・大端部 １３・・・・・・クランクシャフト １４・・・・・・小端部 １５・・・・・・ピストンピン １６・・・・・・摺動面 １７・・・・・・メッキ層 １８・・・・・・銅メッキ層 １９・・・・・・錫系メッキ層 ２０．２０ａ・・・・・・溝 ２１・・・・・・表面平滑部 第１図 １３ 第２図 第４図 第６図
Claims (3)
- （１） 小端部のピストンピンとの摺動面に、３μない
し１０μの銅メッキを施した後その上に０．５μないし
５μの錫系メッキを施したことを特徴とするコネクティ
ングロッド。 - （２） 前記メッキを施したコネクティングロッドを、
１５０’Ｃないし２００’ Ｃの温度に所定時間保持し
、メッキ部の拡散処理を行なった特許請求の範囲第１項
記載のコネクティングロッド。 - （３） 前記摺動向に、円周方向に延びる多数の溝を形
成し、前記メッキの施された摺動面における表面平滑部
の面積比率を４０％ないし８０％にした特許請求の範囲
第１項記載のコネクティングロッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8787784A JPS60231010A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | コネクテイングロツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8787784A JPS60231010A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | コネクテイングロツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231010A true JPS60231010A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13927090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8787784A Pending JPS60231010A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | コネクテイングロツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231010A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362622U (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-25 | ||
| JPS6362621U (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-25 | ||
| JPS6368514U (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-09 | ||
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| US7217035B2 (en) * | 2001-07-05 | 2007-05-15 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg | Connecting rod-bearing combination for adjusting and reducing oscillating masses of a connecting rod-piston-combination and method for producing a connecting rod-bearing combination of this type |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP8787784A patent/JPS60231010A/ja active Pending
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| JPS6362622U (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-25 | ||
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