コンロッドの軽量化で最大の応力を実現


2007年10月、ドイツ、シュツットガルト-ドイツのシュツットガルトに本社を置く自動車部品メーカーのマーレは、高強度で軽量の鍛鋼製コンロッドのスペシャリストです。高張力タイプの鋼を使用し、鍛造の過程で良好な繊維配向を達成することで、構造的に最適化されたコンロッドを製造しています。高度の鍛造技術により、質量偏差に対する厳しい許容誤差と精密なネットシェイプを可能にしています。この新しい堅固なコンロッドにより、最新エンジンに求められている最高度の要件を満たすことができます。

小型化、高性能、厳しい排出ガス規制、快適な走行など、最近のエンジン設計のトレンドは、コンロッドのデザイン、革新的な材料、高度の加工技術など、新しいアプローチを必要としています。マーレは、軽量構造、強度、新しいコンロッド デザインの組合せを低コストで提供します。

マーレは、機能を犠牲にせずに軽量化された、革新的な一連の製品を開発しました。

独特の化学成分を持つ36MnVS4鋼材が新たに開発されました。非常に細かな微細構造を持ち、耐疲労性は、破断分割(かち割り)コンロッド用の既存の鋼材よりも最大30% 向上しています。36MnVS4の卓越した特質と、その比類のない耐疲労性により、革新的なコンロッドの多様なデザインと軽量化が可能になりました。実験室の試験では、素材の非常に細かな微細構造により、穴あけおよびねじ切り工具の寿命が大幅に伸びることが明らかになっています。機械加工コストの削減により、素材の成分によるコストの上昇分を埋め合わせることができます。将来的には、この36MnVS4鋼材が、マーレのコンロッド設計の選択肢となります。
クランク機構の軽量化に貢献する設計には、台形または段付きスモールエンドによる短いピンを使用したコンパクトなピンボスが含まれます。ブッシングも不要にすることができます。マーレでは、高負荷を考慮して、ブッシュレス コンロッドの低摩擦コーティングとピンボアの特殊な形状を採用し、減摩特性および圧力分布の改善を図っています。ダイナミックに変動する応力とシリンダーの高圧の条件下で、有限要素法を使用して、ピストンピンとピンボアの摺動面の機能特性を最適化しています。

クランクエンドの詳細な分析が革新的な製品の開発につながりました。たとえば、大端部組み立て用内ネジ穴の端部を開放とせず、袋状の穴にすることで、表面の切り欠き効果が発生しなくなることから、部品の信頼性を高めることが出来ます。また、マーレは、材料の応力を最小化して、クランクエンドの剛性を最大化しています。

これらはすべて、クランク機構を軽量化して、エンジンからの排出ガスを低減するためのものです。

マーレは、鍛造コンロッド ブランクの世界有数の供給メーカーであり、コンロッド完成品の世界最大のメーカーです。

マーレグループは世界自動車部品業界において上位30社の中にランクされています。また、エンジン部品・システムのテクノロジーリーダーとして、ピストンシステム、シリンダーコンポーネント、バルブトレインシステム、エアーマネージメントシステム、リキッドマネージメントシステムの5つのプロダクト・ラインにおいては、世界トップ3サプライヤのひとつです。現在、世界に110の生産拠点と7つの開発拠点を有し、従業員数は40,000人以上。また、2006年の売上は約6,450億円(約43億ユーロ)です。


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