特許 5970524 チタン合金製コンロッドの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5970524

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】チタン合金製コンロッドの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 7/02 20060101AFI20160804BHJP

   C22C 14/00 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   F16C7/02

   C22C14/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-219579(P2014-219579)

(22)【出願日】2014年10月28日

(65)【公開番号】特開2016-84907(P2016-84907A)

(43)【公開日】2016年5月19日

【審査請求日】2015年3月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101683

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100139930

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 亮司

(74)【代理人】

【識別番号】100180529

【弁理士】

【氏名又は名称】梶谷 美道

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(72)【発明者】

【氏名】三浦 徹

(72)【発明者】

【氏名】小島 勇輝

【審査官】 稲垣 彰彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１８４６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９３１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボルトを用いて大端部のロッド部とキャップ部を固定するチタン合金製コンロッドの製造方法であって、
前記チタン合金製コンロッドの製造方法は、前記ボルトを挿通させるためのボルト孔を形成する工程を含み、
前記ボルト孔を形成する工程は、
前記キャップ部から前記ロッド部に向かう方向に沿って、前記キャップ部および前記ロッド部に第１の穴を形成する工程と、
前記ロッド部から前記キャップ部に向かう方向に沿って、前記ロッド部に第２の穴を形成する工程と、
を含み、
前記第１および第２の穴の形成後は、前記第１の穴と前記第２の穴とは貫通しており、
前記第２の穴を形成するときに用いる切削工具の長手方向は、前記チタン合金製コンロッドのロッド本体部の長手方向に対して傾いている、チタン合金製コンロッドの製造方法。

【請求項2】

前記切削工具の長手方向と前記ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、２度以上２０度以下である、請求項１に記載のチタン合金製コンロッドの製造方法。

【請求項3】

前記切削工具の長手方向と前記ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、３度以上１０度以下である、請求項２に記載のチタン合金製コンロッドの製造方法。

【請求項4】

前記チタン合金は、Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金である、請求項１から３のいずれかに記載のチタン合金製コンロッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チタン合金製コンロッドおよびその製造方法に関する。また、本発明は、そのようなチタン合金製コンロッドを備えた内燃機関および自動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、内燃機関のコンロッド（コネクティングロッド）の材料としては鋼が広く用いられているが、近年、コンロッドの軽量化のためにチタン合金を用いることが提案されている。チタン合金製のコンロッドは、例えば特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−３０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

チタン合金は、鋼に比べ、難削材であり、切削抵抗が高いため、チタン合金製コンロッドの製造時に用いる切削工具は、高い剛性を有していることが望ましい。

【0005】

本発明は、切削工具の高い剛性を確保できるチタン合金製コンロッドの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、高い剛性を有するチタン合金製コンロッドを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドの製造方法は、ボルトを用いて大端部のロッド部とキャップ部を固定するチタン合金製コンロッドの製造方法であって、前記チタン合金製コンロッドの製造方法は、前記ボルトを挿通させるためのボルト孔を形成する工程を含み、前記ボルト孔を形成する工程は、前記キャップ部から前記ロッド部に向かう方向に沿って、前記キャップ部および前記ロッド部に第１の穴を形成する工程と、前記ロッド部から前記キャップ部に向かう方向に沿って、前記ロッド部に第２の穴を形成する工程とを含み、前記第１および第２の穴の形成後は、前記第１の穴と前記第２の穴とは貫通しており、前記第２の穴を形成するときに用いる切削工具の長手方向は、前記チタン合金製コンロッドのロッド本体部の長手方向に対して傾いている。

【0007】

ある実施形態において、前記切削工具の長手方向と前記ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、２度以上２０度以下であってもよい。

【0008】

ある実施形態において、前記切削工具の長手方向と前記ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、３度以上１０度以下であってもよい。

【0009】

ある実施形態において、前記チタン合金は、Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金であってもよい。

【0010】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドは、前記製造方法を用いて製造される。

【0011】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドは、ボルトを用いて大端部のロッド部とキャップ部を固定するチタン合金製コンロッドであって、前記大端部には、前記ボルトを挿通させるためのボルト孔が形成されており、前記ロッド部側の少なくとも一部における前記ボルト孔の深さ方向は、前記チタン合金製コンロッドのロッド本体部の長手方向に対して傾いている。

【0012】

ある実施形態において、前記ロッド部側の少なくとも一部における前記ボルト孔の深さ方向と、前記ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、２度以上２０度以下であってもよい。

【0013】

ある実施形態において、前記ロッド部側の少なくとも一部における前記ボルト孔の深さ方向と、前記ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、３度以上１０度以下であってもよい。

【0014】

ある実施形態において、前記チタン合金は、Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金であってもよい。

【0015】

本発明のある実施形態に係る内燃機関は、前記チタン合金製コンロッドを備える。

【0016】

本発明のある実施形態に係る自動車両は、前記内燃機関を備える。

【0017】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドの製造方法によれば、ロッド部からキャップ部に向かう方向に沿って第２の穴を形成するとき、切削工具の長手方向をロッド本体部の長手方向に対して傾ける。これにより、切削工具の直径を大きくすることができ、切削工具の剛性を高くすることができる。切削工具の高い剛性を確保できることにより、加工時間を短縮するとともに、加工精度を高くすることができる。また、切削工具の寿命を長くすることができる。また、本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドの製造方法によれば、コンロッドの大端部の厚さを厚くすることができ、大端部の剛性を高くすることができる。例えば、切削工具の長手方向とロッド本体部の長手方向とのなす角度は、２度以上２０度以下であってもよい。また、より好ましくは、切削工具の長手方向とロッド本体部の長手方向とのなす角度は、３度以上１０度以下であってもよい。

【0018】

例えば、チタン合金は、Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金であってもよい。Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金は、加工性と強度とのバランスに優れている。

【0019】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドは、上述の製造方法を用いて製造される。上述の製造方法を用いることにより、コンロッドの大端部の厚さを厚くすることができ、大きな剛性を有するチタン合金製コンロッドが得られる。

【0020】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドによれば、ロッド部側の少なくとも一部におけるボルト孔の深さ方向は、ロッド本体部の長手方向に対して傾いている。これにより、大端部の厚さを厚くすることができ、大端部の剛性を高くすることができる。例えば、ロッド部側の少なくとも一部におけるボルト孔の深さ方向と、ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、２度以上２０度以下であってもよい。また、より好ましくは、ロッド部側の少なくとも一部におけるボルト孔の深さ方向と、ロッド本体部の長手方向とのなす角度は、３度以上１０度以下であってもよい。

【0021】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドは、軽量で且つ強度が高いので、自動車両用や機械用の各種の内燃機関（エンジン）に好適に用いられる。

【発明の効果】

【0022】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドの製造方法によれば、大端部のロッド部からキャップ部に向かう方向に沿ってボルト孔を形成するとき、切削工具の長手方向をロッド本体部の長手方向に対して傾ける。これにより、切削工具の直径を大きくすることができ、切削工具の剛性を高くすることができる。切削工具の高い剛性を確保できることにより、加工時間を短縮するとともに、加工精度を高くすることができる。また、切削工具の寿命を長くすることができる。また、本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドの製造方法によれば、コンロッドの大端部の厚さを厚くすることができ、大端部の剛性を高くすることができる。

【0023】

本発明のある実施形態に係るチタン合金製コンロッドによれば、ロッド部側の少なくとも一部におけるボルト孔の深さ方向は、ロッド本体部の長手方向に対して傾いている。これにより、大端部の厚さを厚くすることができ、大端部の剛性を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るチタン合金製コンロッドを示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係るチタン合金製コンロッドの製造方法を示すフローチャートである。

【図3】本発明の実施形態に係る第１の穴を形成する工程を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る第２の穴を形成する工程を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係る第２の穴を形成する工程を示す図である。

【図6】本発明の実施形態に係るチタン合金製コンロッドを示す図である。

【図7】本発明の実施形態に係るチタン合金製コンロッドを示す図である。

【図8】本発明の実施形態に係るチタン合金製コンロッドを示す図である。

【図9】本発明の実施形態に係る内燃機関を示す図である。

【図10】本発明の実施形態に係る自動二輪車を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。実施形態の説明においては、同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する場合がある。

【0026】

図１は、本発明の実施形態に係るチタン合金製コンロッド１を示す。図１（ａ）は、チタン合金製コンロッド１全体を示す平面図であり、図１（ｂ）は、チタン合金製コンロッド１の大端部３０近傍を示す一部切欠き平面図である。

【0027】

チタン合金製コンロッド１は、チタン合金から形成されている。チタン合金としては、例えば、Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金を用いることができる。Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金は、約５質量％のＡｌおよび約１質量％のＦｅを含むチタン合金であり、加工性と強度とのバランスに優れている。勿論、チタン合金製コンロッド１の材料は、Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ合金に限定されるものではなく、公知の種々の組成のチタン合金（例えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金）を用いることができる。

【0028】

図１（ａ）に示すように、チタン合金製コンロッド１は、棒状のロッド本体部１０を有し、ロッド本体部１０の一端には小端部２０が設けられ、ロッド本体部１０の他端には大端部３０が設けられている。

【0029】

小端部２０には、ピストンピンを通すための貫通孔（「ピストンピン孔」と呼ばれる。）２５が形成されている。大端部３０には、クランクピンを通すための貫通孔（「クランクピン孔」と呼ばれる。）３５が形成されている。

【0030】

以下の説明においては、ロッド本体部１０の延びる方向（図中のｙ方向）を「ロッド本体部の長手方向」と呼び、ピストンピン孔２５およびクランクピン孔３５の中心軸の方向（図中のｚ方向）を「軸方向」と呼ぶ。また、長手方向および軸方向に直交する方向（図中のｘ方向）を「幅方向」と呼ぶ。

【0031】

ロッド本体部１０の端部には大端部３０の一部であるロッド部３３が形成されており、大端部３０は、ロッド部３３とそのロッド部３３に結合されるキャップ部３４とを含む。つまり、チタン合金製コンロッド１は、分割型のコンロッドである。分割型のコンロッド１は、例えば、破断工法によって形成される。破断工法は、大端部３０を一体に形成した後に、脆性破断によってロッド部３３とキャップ部３４とに分割する手法である。また、分割型のコンロッド１は、他の工法により形成されてもよく、例えば、大端部３０を一体に形成した後に機械加工によって切断してもよい。

【0032】

チタン合金製コンロッド１は、キャップ部３４をロッド部３３に固定するボルト４０をさらに備える。大端部３０にはボルト４０を挿通させるためのボルト孔３２が形成されており、ボルト４０がボルト孔３２にねじ込まれ、ロッド部３３とキャップ部３４とが固定される。すなわち、ロッド本体部１０とキャップ部３４とが固定されるとともに、大端部３０の円形状が形作られる。

【0033】

本実施形態のボルト孔３２は、キャップ部３４からロッド部３３に向かう方向に沿って切削加工された第１の穴６１と、ロッド部３３からキャップ部３４に向かう方向に沿って切削加工された第２の穴６２とを互いに貫通させることにより形成されている。このような第２の穴６２を形成することにより、ボルト孔３２内の雌ねじにかかる応力を分散させ、雌ねじの特定部分に応力が集中することを抑制することができる。

【0034】

続いて、チタン合金製コンロッド１の製造方法を説明する。図２は、本実施形態に係るチタン合金製コンロッド１の製造方法を示すフローチャートである。

【0035】

この例では、まず、チタン合金を用いて鍛造により、ロッド本体部１０、小端部２０および大端部３０を有したコンロッド１の素体を形成する（ステップＳ１）。なお、このコンロッド１の素体に対して、ショットピーニングを行ってもよい。ショットピーニングにより、チタン合金の表面に生成したαケースを除去することができる。αケースは、加工性や延性、疲労特性などに影響を及ぼす酸素濃化層であり、除去することが好ましい。また、ショットピーニングにより、コンロッド１に残留応力を付与してコンロッド１の強度を向上させることができる。

【0036】

次に、コンロッド１の素体に対して、熱処理を行う（ステップＳ２）。例えば、焼鈍処理、溶体化処理および時効処理を行う。

【0037】

次に、コンロッド１の素体に機械加工（荒加工）を行う（ステップＳ３）。機械加工（荒加工）では、コンロッド１の厚さ面（ｘｙ面）を加工し、続いて、切削により小端部２０および大端部３０にピストンピン孔２５およびクランクピン孔３５を形成する。次に、ボルト孔３２を形成する。ボルト孔３２の形成方法の詳細は後述する。次に、大端部３０のクランクピン孔３５にワイヤカット放電加工等の方法により破断起点溝を形成する。なお、これら機械加工の順序は上記に限定されず、任意の順序で行うことができる。

【0038】

次に、大端部３０のボルト孔３２内に雌ねじ加工を行う（ステップＳ４）。

【0039】

次に、コンロッド１の大端部３０をロッド部３３とキャップ部３４とに破断分割する（ステップＳ５）。例えば、ｙ方向に移動可能なスライダをクランクピン孔３５内に挿入し、スライダ間にくさびを打ち込むことにより、コンロッド１の大端部３０が破断起点溝を起点としてロッド部３３とキャップ部３４とに破断分割される。

【0040】

なお、大端部３０を破断分割する工程の前に、予め大端部３０を所定の温度以下（例えば−４０℃以下）に冷却しておいてもよい。大端部３０の冷却は、例えば、コンロッド１を液体窒素に浸すことによって行うことができる。破断分割工程の前にこのような冷却工程を行うことにより、チタン合金製のコンロッド１の破断分割を容易に行うことができる。

【0041】

続いて、ロッド部３３の破断面とキャップ部３４の破断面とを位置合わせして接触させた状態でボルト孔３２にボルト４０を挿し込むことにより、ロッド部３３とキャップ部３４とを組み付ける（ステップＳ６）。

【0042】

次に、組み付けられたコンロッド１のピストンピン孔２５およびクランクピン孔３５の内周面を仕上加工する（ステップＳ７）。続いて、コンロッド１に表面処理（ステップＳ８）を行う。表面処理は、例えば、コンロッド１の表面に窒化クロムをＰＶＤ法によってコーティングすることによって行われる。なお、表面処理は、仕上加工（ステップＳ７）の前に行ってもよい。

【0043】

このようにして、チタン合金製コンロッド１が製造される。

【0044】

このチタン合金製コンロッド１をクランクシャフトのクランクピンに組み付けるときには、コンロッド１の大端部３０からボルト４０を外すことにより、ロッド部３３およびキャップ部３４を分解する（ステップＳ９）。次にロッド部３３とキャップ部３４それぞれに軸受けメタルを組付ける（ステップＳ１０）。そして、クランクシャフトのクランクピンをロッド部３３およびキャップ部３４で挟んだ状態で、ロッド部３３とキャップ部３４をボルト４０で固定することにより、チタン合金製コンロッド１がクランクシャフトのクランクピンに組み付けられる（ステップＳ１１）。

【0045】

次に、ボルト孔３２の形成方法をより詳細に説明する。

【0046】

図１（ｂ）を参照して説明したように、ボルト孔３２は、第１の穴６１と第２の穴６２とを互いに貫通させることにより形成される。図３は、キャップ部３４からロッド部３３に向かう方向に沿って、キャップ部３４およびロッド部３３に第１の穴６１を形成する工程を示す図である。この例では、切削工具５１を用いて第１の穴６１を形成する。切削工具５１として、例えば、ドリル、エンドミル等を用いることができる。切削工具５１の長手方向ＬＤ１を、ロッド本体部１０の長手方向（ｙ方向）に平行にした状態で、キャップ部３４およびロッド部３３を切削し、第１の穴６１を形成する。

【0047】

次に、第２の穴６２を形成する。図４は、ロッド部３３からキャップ部３４に向かう方向に沿って、ロッド部３３に第２の穴６２を形成する工程を示す図である。この例では、切削工具５２を用いて第２の穴６２を形成する。切削工具５２として、例えば、ドリル、エンドミル等を用いることができる。

【0048】

図４に示す例では、切削工具５２の長手方向ＬＤ２を、ロッド本体部１０の長手方向（ｙ方向）に平行にした状態で、ロッド部３３を切削し、第２の穴６２を形成する。第１の穴６１と第２の穴６２が貫通することによりボルト孔３２（図１（ｂ））が形成される。

【0049】

ここで、チタン合金製コンロッド１の小端部２０のサイズについて説明する。一般にコンロッドの材料としては鋼が広く用いられているが、そのような鋼製コンロッドの小端部と同等程度の剛性および強度を、チタン合金製コンロッド１の小端部２０でも確保しようとした場合、チタン合金製コンロッド１の小端部２０の肉厚は厚くなり、小端部２０の外周縁部のサイズは大きくなる。小端部２０のサイズが大きくなることにより、第２の穴６２を形成するときに、切削工具５２と小端部２０とは干渉する。このような干渉を避けるために、直径ｄが小さい切削工具５２を用いることで、第２の穴６２を形成することができる。

【0050】

しかし、切削工具５２の直径ｄが小さい場合、切削工具５２の剛性は低くなってしまうことになる。チタン合金は、鋼に比べ、難削材であり、切削抵抗が高い。このため、切削工具５２の剛性が低いと、加工に時間が掛かったり、加工精度の確保が難しくなったりする。また、切削工具５２の寿命が短くなるという課題がある。

【0051】

図３に示したように、キャップ部３４からロッド部３３に向かう方向に沿って第１の穴６１を形成するときは、切削工具５１と干渉する部材はないため、切削工具５１の直径は大きくすることができ、切削工具５１は高い剛性を確保することができる。また、鋼製コンロッドにおいては、鋼は加工が比較的容易であるとともに、鋼製コンロッドの小端部のサイズは小さく、直径が大きい剛性の高い切削工具を用いることができたので、上記のような課題は鋼製コンロッドでは考慮する必要が無かった。

【0052】

本願発明者らは、チタン合金製コンロッド１の切削方法について鋭意研究を行った。研究の結果、本願発明者らは、切削工具５２の高い剛性を確保できるチタン合金製コンロッド１の切削方法を見出した。図５を用いて、切削工具５２の高い剛性を確保できるチタン合金製コンロッド１の切削方法を説明する。

【0053】

図５は、直径ｄが大きく剛性の高い切削工具５２を用いて、ロッド部３３からキャップ部３４に向かう方向に沿って、ロッド部３３に第２の穴６２を形成する工程を示す図である。図５に示す切削方法では、ロッド部３３からキャップ部３４に向かう方向に沿って第２の穴６２を形成するとき、切削工具５２の長手方向ＬＤ２をロッド本体部１０の長手方向（ｙ方向）に対して傾ける。これにより、切削工具５２と小端部２０とが干渉することを避け、切削工具５２の直径ｄを大きくすることができ、切削工具５２の剛性を高くすることができる。切削工具５２の高い剛性を確保できることにより、加工時間を短縮するとともに、加工精度を高くすることができる。また、切削工具５２の寿命を長くすることができる。

【0054】

図６は、図５に示す切削方法で形成された第２の穴６２を示す図である。図４に示したように切削工具５２の長手方向ＬＤ２をロッド本体部１０の長手方向（ｙ方向）に平行にした状態で第２の穴６２を形成した場合と比較して、斜線で示す領域７１の分だけ、ロッド部３３の厚さを厚くすることができる。このため、図５に示す切削方法では、大端部３０の剛性を高くすることができる。

【0055】

また、図７に示すように、第２の穴６２の底部の中心を、ボルト４０の中心軸から距離ｃずらすことにより、ボルト４０の先端部とコンロッド１とのクリアランスが確保しやすくなるとともに、雌ねじ加工時に用いるタップの先端部とコンロッド１とのクリアランスが確保しやすくなる。例えば、直径が９ｍｍのボルト４０を用いるとき、第２の穴６２の底部の中心を、ボルト４０の中心軸から５ｍｍずらすことにより、上記のようなクリアランスを確保しやすくすることができる。このとき、例えば、切削工具５２の長手方向ＬＤ２とロッド本体部１０の長手方向（ｙ方向）とのなす角度θを５度±１度に設定して第２の穴６２を形成する。

【0056】

次に、図８を参照して、切削工具５２の長手方向ＬＤ２とロッド本体部１０の長手方向（ｙ方向）とのなす角度θについて説明する。

【0057】

角度θが大きすぎる場合、形成された第２の穴６２の壁部７５とボルト４０の先端部とが干渉してしまうことになる。第２の穴６２の壁部７５と雌ねじ加工時に用いるタップの先端部とも同様に干渉してしまうことになる。また、領域７３が削れてしまうことにより、ねじの噛み合い長さが短くなってしまうことになる。一方、角度θが小さすぎる場合は、切削工具５２と小端部２０とが干渉してしまうことになる。これらのことを考慮して本願発明者らは研究を続け、角度θは２度以上２０度以下であることが好ましいことを見出した。また、角度θは３度以上１０度以下である場合がより好ましいことを見出した。これらの角度範囲で、切削工具５２を傾けて第２の穴６２を形成することにより、上記のような課題の発生を抑えることができる。

【0058】

また、このようにして製造されたチタン合金製コンロッド１のロッド部３３側の少なくとも一部におけるボルト孔３２の深さ方向（第２の穴６２の深さ方向）が、ロッド本体部１０の長手方向に対して傾いていることにより、大端部３０の厚さを厚くすることができ、大きな剛性を有するチタン合金製コンロッド１を実現することができる。第２の穴６２の深さ方向は、切削工具５２の長手方向ＬＤ２と平行であり、第２の穴６２の深さ方向とロッド本体部１０の長手方向とのなす角度θは、上記と同様に、２度以上２０度以下であることが好ましい。また、角度θは３度以上１０度以下である場合がより好ましい。

【0059】

なお、上記の説明では、第１の穴６１を形成してから第２の穴６２を形成していたが、これらの穴を形成する順序は逆であってもよく、この場合も上記と同様の効果が得られる。

【0060】

上記のような本実施形態の製造方法で製造されたチタン合金製コンロッド１は、自動車両用や機械用の各種の内燃機関（エンジン）に広く用いることができる。図９は、本実施形態の製造方法により製造されたチタン合金製コンロッド１を備えたエンジン１００を示す図である。

【0061】

エンジン１００は、クランクケース１１０、シリンダブロック１２０およびシリンダヘッド１３０を有している。

【0062】

クランクケース１１０内にはクランクシャフト１１１が収容されている。クランクシャフト１１１は、クランクピン１１２およびクランクアーム１１３を有している。

【0063】

クランクケース１１０の上に、シリンダブロック１２０が設けられている。ピストン１２２は、シリンダボア内を往復し得るように設けられている。

【0064】

シリンダブロック１２０の上に、シリンダヘッド１３０が設けられている。シリンダヘッド１３０は、シリンダブロック１２０、ピストン１２２とともに燃焼室１３１を形成する。シリンダヘッド１３０は、吸気ポート１３２および排気ポート１３３を有している。吸気ポート１３２内には燃焼室１３１内に混合気を供給するための吸気弁１３４が設けられており、排気ポート内には燃焼室１３１内の排気を行うための排気弁１３５が設けられている。

【0065】

ピストン１２２とクランクシャフト１１１とは、チタン合金製コンロッド１によって連結されている。具体的には、小端部２０のピストンピン孔２５にピストン１２２のピストンピン１２３が挿入されているとともに、大端部３０のクランクピン孔３５にクランクシャフト１１１のクランクピン１１２が挿入されており、そのことによってピストン１２２とクランクシャフト１１１とが連結されている。大端部３０の内周面とクランクピン１１２との間には、軸受けメタル１１４が設けられている。小端部２０の内周面とピストンピン１２３との間には、ブッシュが設けられていてもよい。

【0066】

ピストンピン１２３は、その表面にダイヤモンドライクカーボン膜を有することが好ましい。ピストンピン１２３が表面にダイヤモンドライクカーボン膜を有していることによって、低フリクション化が可能となり、エンジン１００の性能向上および燃費向上を図ることができる。

【0067】

図１０は、図９に示したエンジン１００を備えた自動二輪車３００を示す図である。図１０に示す自動二輪車３００では、本体フレーム３０１の前端にヘッドパイプ３０２が設けられている。ヘッドパイプ３０２には、フロントフォーク３０３が車両の左右方向に揺動し得るように取り付けられている。フロントフォーク３０３の下端には、前輪３０４が回転可能なように支持されている。

【0068】

本体フレーム３０１の後端上部から後方に延びるようにシートレール３０６が取り付けられている。本体フレーム３０１上に燃料タンク３０７が設けられており、シートレール３０６上にメインシート３０８ａおよびタンデムシート３０８ｂが設けられている。

【0069】

また、本体フレーム３０１の後端に、後方へ延びるリアアーム３０９が取り付けられている。リアアーム３０９の後端に後輪３１０が回転可能なように支持されている。

【0070】

本体フレーム３０１の中央部には、図９に示したエンジン１００が保持されている。エンジン１００は、本実施形態に係るチタン合金製コンロッド１を有している。エンジン１００の前方には、ラジエータ３１１が設けられている。エンジン１００の排気ポートには排気管３１２が接続されており、排気管３１２の後端にマフラー３１３が取り付けられている。

【0071】

エンジン１００には変速機３１５が連結されている。変速機３１５の出力軸３１６に駆動スプロケット３１７が取り付けられている。駆動スプロケット３１７は、チェーン３１８を介して後輪３１０の後輪スプロケット３１９に連結されている。変速機３１５およびチェーン３１８は、エンジン１００により発生した動力を駆動輪に伝える伝達機構として機能する。

【0072】

なお、本実施形態に係る自動車両として、自動二輪車を例示したが、三輪以上の車輪を有する車両であってもよい。例えば、自動車両は四輪自動車であってもよい。また、自動車両は、無限軌道を備えた車両であってもよい。本発明は、車両に限定されず、船舶や航空機に適用されてもよい。また、人が乗る輸送機械に限定されず、無人で動作する輸送機械であってもよい。本発明は、コンロッドを備える内燃機関が搭載される機械に適用可能である。

【0073】

上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、チタン合金製コンロッドに関する技術分野において特に有用である。

【符号の説明】

【0075】

１ チタン合金製コンロッド
１０ ロッド本体部
２０ 小端部
２５ ピストンピン孔
３０ 大端部
３２ ボルト孔
３３ ロッド部
３４ キャップ部
３５ クランクピン孔
４０ ボルト
５１、５２ 切削工具
６１ 第１の穴
６２ 第２の穴
１００ 内燃機関（エンジン）
３００ 自動二輪車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】