JPH09273535A - コネクティングロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小端軸受及び大端軸受を円筒体により、アー
ムを板体により形成して両者を溶接固着することによ
り、軽量かつ安価なコネクティングロッドを得る。 【解決手段】 円筒状の小端軸受及び大端軸受を設け、
板状のアーム主体を形成するとともに、該アーム主体の
長手方向一端に前記小端軸受の外径と略等しい半円弧状
の第１凹部を、該アーム主体の長手方向他端に前記大端
軸受の外径と略等しい半円弧状の第２凹部を形成してな
るアームを設け、前記小端軸受及び大端軸受を平行に配
置して小端軸受を前記第１凹部に、大端軸受を前記第２
凹部に嵌合させ、両者の当接部を溶接により固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン（内燃機
関）のピストンとクランクシャフトとを連結するコネク
ティングロッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、図１０に示すよう
に、左右方向に細長いアーム部２の左端及び右端に、内
径が例えば約１４ｍｍとなる小径の小端軸受部３、及び
内径が例えば約２２ｍｍとなる大径の大端軸受部４を一
体に有するコネクティングロッド１があった。このコネ
クティングロッド１は、以下の如くして形成していた。
即ち、ＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼を数工程の熱間鍛造加
工により、左右方向に細長いアーム部２と、該アーム部
２の左右両端に内部が充実した小径の予備小端軸受部及
び大径の予備大端軸受部（共に図示省略）とを一体に形
成し、これら予備小端軸受部及び予備大端軸受部を機械
加工により、孔明け、端面切削、仕上げ切削等して小端
軸受部３及び大端軸受部４を形成し、次いでアーム部２
の外周及び小端軸受部３及び大端軸受部４の外周を防炭
処理した後、浸炭焼入れにより小端軸受部３及び大端軸
受部４の内周面を焼入れし、次いで歪み取りした後、小
端軸受部３及び大端軸受部４の内周を研磨する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、多
数の工程及び大きな設備を必要とし、高価になるととも
に、重量が嵩む欠点があった。本発明は、円筒体（パイ
プ）と板体とを溶接により固着して形成することによ
り、上記欠点を解消した新規なコネクティングロッドを
得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の如く構成したものである。即ち、金
属材により小径かつ円筒状の小端軸受と、大径かつ円筒
状の大端軸受とを形成し、金属板により細長い長方形状
のアーム主体を形成するとともに、該アーム主体の長手
方向一端に前記小端軸受の外径と略等しい半円弧状の第
１凹部を、該アーム主体の長手方向他端に前記大端軸受
の外径と略等しい半円弧状の第２凹部を形成してなるア
ームを設け、前記小端軸受及び大端軸受を平行に配置し
て小端軸受を前記第１凹部に、大端軸受を前記第２凹部
に嵌合させ、両者の当接部を溶接により固着する構成に
したものである。この場合、前記アームの第１凹部及び
第２凹部は、アーム主体の長手方向両端部を厚さ方向に
屈曲させたフランジにより形成してもよい。また、前記
小端軸受及び大端軸受と前記第１凹部及び第２凹部との
溶接はレーザー溶接にするとよい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基い
て説明する。図面において、図１は本発明の第１実施例
を示すコネクティングロッドの平面図、図２はそのII-I
I 断面図、図３は本発明の第２実施例を示す図２相当の
断面図、図４は本発明の第２実施例によるアームの一方
の構成部品を示す平面図、図５、図６は図４のV-V 及び
VI-VI断面図、図７は第２実施例によるアームの断面
図、図８及び図９は本発明による小端軸受及び大端軸受
の防炭材の被覆状態を示す斜視図である。

【０００６】図１、図２において、５はコネクティング
ロッドであり、円筒体からなる小端軸受６及び大端軸受
７と板体からなるアーム８とを溶接により一体的に固着
してなる。上記小端軸受６及び大端軸受７は、ＳＣＭ４
１５、ＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼板を絞り加工して所定
の円筒状に形成、あるいは肌焼き鋼製の引抜きパイプを
所定の長さに切断して形成されるもので、小端軸受６は
内径が約１４ｍｍ、肉厚が約２ｍｍ、長さが約１２ｍｍ
に形成されてピストン側に連結され、また、大端軸受７
は内径が約２２ｍｍ、肉厚が約２ｍｍ、長さが約１２ｍ
ｍに形成されてクランクシャフト側に連結される。

【０００７】また、上記アーム８は、厚さが約３ｍｍの
熱間圧延鋼板（ＳＰＨＣ）を打ち抜いて成形してなり、
図１に示すように、左右方向に細長い長方形状のアーム
主体８ａを形成するとともに、該アーム主体８ａの左端
部に上記小端軸受６の外径と略等しくなる半円弧状の第
１凹部９を形成し、また、該アーム主体８ａの右端部に
上記大端軸受７の外径と略等しくなる半円弧状の第２凹
部１０を形成してなる。なお、８ｂはアーム主体８ａの
短手方向の端縁の角部を除去した面取り部である。

【０００８】上記小端軸受６及び大端軸受７は、アーム
８に溶接固着する前に、図８及び図９に示すように、そ
れぞれの外周面をコンドルサル（又は銅メッキ）等の防
炭材１１により被覆した後、これらを浸炭焼入れして小
端軸受６及び大端軸受７の内周面６ａ，７ａを焼入れ
し、次いでこの内周面６ａ，７ａを研磨する。

【０００９】次いで、上記焼入れした小端軸受６及び大
端軸受７を前述した小端軸受６及び大端軸受７を平行に
かつアーム８の面と直交する方向に配置して小端軸受６
をアーム８の第１凹部９に、大端軸受７を該アーム８の
第２凹部１０に嵌合させ、両者の当接部を溶接（ア）す
る。この溶接は入熱量が少なくなるレーザ溶接が好まし
い。この場合、図１に示すように、小端軸受６と第１凹
部９との溶接範囲αは約１６０度に、大端軸受７と第２
凹部１０との溶接範囲βは約１１０度にする。なお、上
記溶接範囲α及びβは、８０度〜１８０度が好ましい。

【００１０】図３は第２実施例を示す。図３において、
１５はコネクティングロッド、１６は小端軸受、１７は
大端軸受、１８はアームである。上記小端軸受１６及び
大端軸受１７は、前述した第１実施例の小端軸受６及び
大端軸受７と略同様にして形成する。また、上記アーム
１８は、同形状に成形した熱間圧延鋼板製の２枚のアー
ム主体１８ａ，１８ａを重ね合わせ、両者をスポット溶
接（イ）により一体的に固着して成形してなる。

【００１１】上記アーム主体１８ａ，１８ａのうちの一
方について、図４〜図６により説明する。即ち、熱間圧
延鋼板材をプレス加工し、左右方向に細長い長方形状の
アーム主体１８ａを形成するとともに、該アーム主体１
８ａの左端部に上記小端軸受１６の外径と略等しくなる
半円弧状の第１凹部１９を形成し、また、該アーム主体
１８ａの右端部に上記大端軸受１７の外径と略等しくな
る半円弧状の第２凹部２０を形成する。

【００１２】上記アーム主体１８ａの胴部には、その端
手方向中心部に溝形に屈曲する補強用のリブ１８ｂを形
成する。また、上記アーム主体１８ａの第１凹部１９及
び第２凹部２０は、アーム主体１８ａの左右両端部を半
円弧状に切断するとともに、この切断端部を上記リブ１
８ｂの突出方向と同方向に屈曲させてフランジ１８ｃ，
１８ｂを形成し、このフランジ１８ｃ，１８ｂ部の内周
面により上記第１凹部１９及び第２凹部２０を形成す
る。

【００１３】そして、上記各アーム主体１８ａ，１８ａ
を、そのリブ１８ｂ，１８ｂ同志及びフランジ１８ｃ，
１８ｂの端面同志が互いに接触する如く重ね合わせ、各
リブ１８ｂ，１８ｂ同志を図７に示すように、左右方向
３箇所でスポット溶接（イ）して前述したアーム１８を
形成する。なお、このアーム１８は、各アーム主体１８
ａ，１８ａを、そのリブ１８ｂ，１８ｂ同志及びフラン
ジ１８ｃ，１８ｂの端面同志が互いに離間する如く重ね
合わせ、リブ１８ｂ，１８ｂの外側（各アーム主体１８
ａ，１８ａの端手側）の周縁同志をスポット溶接（イ）
し、各アーム主体１８ａ，１８ａの中心部に、図７にお
いて左右方向に細長い中空部を有する構造にしてもよ
い。

【００１４】次いで前述した小端軸受１６及び大端軸受
１７を上記アーム１８の第１凹部１９及び第２凹部２０
に嵌合させ、両者の当接部を前述した第１実施例と同様
の要領でレーザ溶接（ア）し、図３に示すようなコネク
ティングロッド１５を形成する。

【００１５】上記実施例によれば、小端軸受６（１６）
及び大端軸受７（１７）をアーム８（１８）と別体にし
た円筒体により形成したので、小端軸受６（１６）及び
大端軸受７（１７）の内周面を浸炭焼入れする際の防炭
材１１の被覆量（面積）が少なくなる。また、上記小端
軸受６（１６）及び大端軸受７（１７）の内周面の研磨
加工をそれぞれ単体で行うことができ、この研磨加工が
容易となる。また、小端軸受６（１６）及び大端軸受７
（１７）を円筒体（パイプ）により、アーム８（１８）
を板体により形成したので、これらを生産性の高いプレ
ス成形機、絞り成形機等により形成することができる。
また、第１凹部９（１９）及び第２凹部１０（２０）
を、アーム主体８ａ（１８ａ）の長手方向両端部を厚さ
方向に屈曲させたフランジ１８ｃ，１８ｄにより形成
し、この部に小端軸受６（１６）及び大端軸受７（１
７）を嵌合させて溶接（ア）により固着したので、両者
の接触面積が大きくなり、ピストンの圧縮負荷に対する
接合部の強度が増すことになる。また、上記小端軸受６
（１６）及び大端軸受７（１７）とアームアーム８（１
８）とを入熱量の少ないレーザー溶接（ア）により固着
したので、溶接歪みが少なくなって歪み修正が容易にな
る

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
は、機械加工及び防炭材の被覆処理が容易になるととも
に、小端軸受及び大端軸受の内周面の研磨加工が容易と
なり、生産性が高くなって安価となる。しかも、贅肉が
発生しなくなり、軽量になる効果を奏する。また、アー
ム主体の長手方向両端に半円弧状の第１凹部及び第２凹
部を形成し、この部に上記小端軸受及び大端軸受を嵌合
させて固着するようにしたので、アームの形成及び小端
軸受、大端軸受の溶接固着が容易になるとともに、所定
の固着力を得ることになる。この場合、第１凹部及び第
２凹部をアーム主体の長手方向両端部を厚さ方向に屈曲
させたフランジにより形成すると、小端軸受及び大端軸
受との接触面積が大きくなってピストンの圧縮負荷に対
する両者の接合部の強度が増すことになる。また、上記
小端軸受及び大端軸受とアームとを入熱量の少ないレー
ザー溶接により固着すると、溶接歪みが少なくなって歪
み修正が容易になる。等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すコネクティングロッ
ドの平面図である。

【図２】図１のII-II 断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す図２相当の断面図で
ある。

【図４】本発明の第２実施例によるアームの一方の構成
部品を示す平面図である。

【図５】図４のV-V 断面図である。

【図６】図４のVI-VI 断面図である。

【図７】本発明の第２実施例によるアームの断面図であ
る。

【図８】本発明による小端軸受の防炭材の被覆状態を示
す斜視図である。

【図９】本発明による大端軸受の防炭材の被覆状態を示
す斜視図である。

【図１０】従来例によるコネクティングロッドの平面図
である。

【符号の説明】

５（１５） コネクティングロッド ６（１６） 小端軸受 ７（１７） 大端軸受 ８（１８） アーム ８ａ（１８ａ） アーム主体 １８ｂ リブ １８ｃ，１８ｄ フランジ ９（１９） 第１凹部 １０（２０） 第２凹部 １１ 防炭材 （ア） 溶接 （イ） スポット溶接

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材により小径かつ円筒状の小端軸受
   （６）と、大径かつ円筒状の大端軸受（７）とを形成
   し、金属板により細長い長方形状のアーム主体（８ａ）
   を形成するとともに、該アーム主体（８ａ）の長手方向
   一端に前記小端軸受（６）の外径と略等しい半円弧状の
   第１凹部（９）を、該アーム主体（８ａ）の長手方向他
   端に前記大端軸受（７）の外径と略等しい半円弧状の第
   ２凹部（１０）を形成してなるアーム（８）を設け、前
   記小端軸受（６）及び大端軸受（７）を平行に配置して
   小端軸受（６）を前記第１凹部（９）に、大端軸受
   （７）を前記第２凹部（１０）に嵌合させ、両者の当接
   部を溶接（ア）により固着したことを特徴とするコネク
   ティングロッド。
2. 【請求項２】 前記アーム（８）の第１凹部（９）及び
   第２凹部（１０）は、アーム主体（８ａ）の長手方向両
   端部を厚さ方向に屈曲させたフランジ（１８ｃ，１８
   ｄ）により形成したことを特徴とする請求項１記載のコ
   ネクティングロッド。
3. 【請求項３】 前記小端軸受（６）及び大端軸受（７）
   と前記第１凹部（９）及び第２凹部（１０）との溶接
   （ア）はレーザー溶接としたことを特徴とする請求項１
   又は２記載のコネクティングロッド。