JP2002357214A - エンジンのコンロッド及びその取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｖ型２気筒エンジン等において、コンロッド
の軽量化、コンロッド本体とキャップとの位置決め精度
の維持及びエンジンのコンパクト化を図る。 【解決手段】 コンロッド１０は、大端部２１のコンロ
ッド本体２７側又はキャップ２８側の一方にめねじ孔３
６を形成し、他方にボルト挿通孔３５を形成し、ボルト
挿通孔３５から挿入した締結ボルト３０をめねじ孔３６
に螺合することによりコンロッド本体２７とキャップ２
８とを締結する。大端部２１のボルト中心線Ｇに対する
軸芯方向両側部分２１ａ，２１ｂを、軸芯方向幅が異な
るように非対称に形成し、上記軸芯方向両側部分２１
ａ，２１ｂのうち、軸方向幅が広い部分２１ａに、コン
ロッド本体２７とキャップ２８の位置決めを行なうノッ
クピン３１を配置する。かかるコンロッド１０を１本の
クランクピン１６に２本取り付け、狭幅部分２１ｂをク
ランクピン中央部側に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、エンジンのコン
ロッド及びその取付構造に関し、主として自動二輪車用
のＶ型２気筒エンジンに適したコンロッド及びその取付
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのコンロッド本体とキャップと
の位置決め及び締結構造は、従来、リーマボルトを利用
したボルトナット方式や、ノックピンを利用したナット
レス方式がある。

【０００３】図６はリーマボルトを利用したボルトナッ
ト方式を示しており、大端部１１０におけるコンロッド
本体１０２とキャップ１０３の双方にボルト挿通孔１０
５，１０６が設けられ、各ボルト挿通孔１０５，１０６
には範囲Ｌ１、Ｌ２に亘ってリーマ孔部１０５ａ，１０
６ａが形成され、一方、リーマボルト１０１には範囲Ｌ
３に亘ってリーマ刃部１０１ａが形成されている。

【０００４】上記リーマボルト１０１をコンロッド本体
１０２のボルト挿通孔１０５から差し込み、ボルト頭部
をコンロッド本体１０２の段部１０９に当接させて回り
止めにすると共に、リーマ孔部１０５ａ，１０６ｂとリ
ーマ刃部１０１ａとの精密嵌合によりコンロッド本体１
０２とキャップ１０３の位置決めを行ない、キャップ１
０３側に配置したナット１０７により締結するようにな
っている。

【０００５】図７はノックピン２０５を利用したナット
レス方式を示しており、コンロッド本体２００とキャッ
プ（図示せず）との合わせ面の断面図（図３のIV-IV断
面に相当）である。大端部におけるコンロッド本体２０
０にはめねじ孔２０２が形成されており、キャップのボ
ルト挿通孔に差し込んだボルト２０３を上記めねじ孔２
０２に螺着することにより、コンロッド本体２００とキ
ャップとを締結している。

【０００６】このナットレス方式では、ボルト２０３を
回転しながら締結しなければならず、ボルト２０３で位
置決め精度を維持することが困難であることから、コン
ロッド本体２０２とキャップに位置決め孔２０４を形成
し、該位置決め孔２０４にノックピン２０５を差し込む
ことにより、コンロッド本体２０２とキャップの位置決
めを行なっている。

【０００７】図７のＯ２はクランクピン軸芯を示し、Ｇ
はボルト中心を示しており、ボルト中心Ｇに対してクラ
ンクピン軸芯方向両側部分は対称に形成されている。す
なわち軸芯方向両側部分の軸芯方向幅Ｗ９、Ｗ９は同一
に形成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図６のリーマボルト方
式では、リーマボルト１０１のみで締結と位置決めを行
なっているので、ノックピンを配置する余裕のない軸芯
方向幅の狭いコンロッドでも適用することができるが、
ナットを用いなければならないので、大端部の重量が増
加する。

【０００９】図７のノックピンを用いたナットレス方式
では、ナットを省くことにより大端部の重量を軽減でき
るが、位置決め孔２０４を形成するスペースを確保しな
ければならない。ところがボルト中心Ｇに対するクラン
クピン軸芯方向両側部分は、前述のように同一幅Ｗ９，
Ｗ９に形成されており、このため位置決め孔２０４をそ
の周囲の肉厚が充分厚い状態で形成することが困難とな
る。たとえば図７のようにめねじ孔２０２から一定距離
遠ざけて配置すると、軸芯方向の端面側の肉厚が薄くな
り、加工に手間がかかると共に良好な位置決め精度が期
待できなくなる。

【００１０】また、位置決め孔２０４の全周の肉厚を十
分に確保しようとすれば、大端部のクランクピン軸芯方
向幅を、軸芯方向両側部分が均等に増大するように増大
させなければならず、重量の増加の原因となる。

【００１１】特に、１つのクランクピンに２本のコンロ
ッドを支持する２気筒Ｖ型エンジンでは、コンロッドの
クランクピン軸芯方向幅が広くなると、シリンダ中心間
距離が大きくなり、エンジンの大型化につながる。

【００１２】

【発明の目的】本願発明の目的は、ノックピンを利用し
たナットレス方式を採用して重量増加を抑え、かつ、位
置決め精度を維持すると共に、大端部のクランクピン軸
芯方向幅を増大させることなくノックピン周りの肉厚を
厚く確保し、位置決め孔等の加工を容易にすることであ
る。また、Ｖ型２気筒エンジンにおいて、シリンダ中心
間距離を縮め、エンジンの小型化を図ることも目的とし
ている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願請求項１記載の発明は、大端部のコンロッド本体
側又はキャップ側の一方にめねじ孔を形成し、他方にボ
ルト挿通孔を形成し、ボルト挿通孔から挿入したボルト
をめねじ孔に螺合することによりコンロッド本体とキャ
ップとを締結するエンジンのコンロッドにおいて、大端
部のボルト中心線に対するクランクピン軸芯方向の両側
部分を、軸芯方向幅が異なるように非対称に形成し、上
記軸芯方向両側部分のうち、軸芯方向幅が広い部分に、
コンロッド本体とキャップの位置決めを行なうノックピ
ンを配置してあることを特徴としている。

【００１４】ノックピンを利用したナットレス方式とし
ていることにより、コンロッドの重量を軽減できると共
に位置決め精度を維持でき、これに加え、大端部の軸芯
方向両側部分の幅を非対称として、幅の広い部分にノッ
クピンを配置することにより、大端部のクランクピン軸
芯方向幅を増大させることなく、ノックピン周りの肉厚
を確保し、位置決め孔等の加工を容易にしている。

【００１５】請求項２記載の発明は、エンジンのコンロ
ッド取付構造において、１本のクランクピンに、請求項
１記載のコンロッドを２本取り付けると共に、各大端部
のクランクピン軸芯方向両側部分のうち、軸芯方向幅が
狭い部分をクランクピン中央部側に配置してある。

【００１６】これにより、クランクピンに対する大端部
の嵌合面積を狭めることなく、コンロッド間の軸芯方向
間距離を縮小し、シリンダ中心間距離を縮小することが
できるので、Ｖ型２気筒エンジン等における小型化が達
成できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本願発明にかかるコンロッ
ドを自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンに適用した例であ
り、エンジン全体の構造は省略し、内部のみを簡略化し
て示してある。この図１において、エンジンは前傾の前
気筒１と後傾の後気筒２を備え、各気筒１，２内のピス
トン３，４はピストンピン５，６を介して前，後気筒用
コンロッド１０，１１の小端部２０，２０にそれぞれ連
結している。両コンロッド１０，１１の大端部２１，２
１は、クランク軸１５に形成された１本のクランクピン
１６に嵌合している。Ｃ１、Ｃ２は前気筒１及び後気筒
２のシリンダ中心線、Ｏ１はクランク軸芯、Ｏ２はクラ
ンクピン軸芯である。

【００１８】図２は図１のII-II断面拡大図であり、ク
ランクピン１６は周知のようにクランクピン軸芯Ｏ２方
向両側のクランクアーム１８を介してクランク軸（ジャ
ーナル部）１５に結合しており、クランクアーム１８と
径方向の反対側にはバランサ１９が形成されている。前
気筒用コンロッド１０と後気筒用コンロッド１１の各大
端部２１，２１は、軸芯Ｏ２方向に隣接した状態で並設
され、それぞれ軸受メタル（プレーンベアリング）２
３，２３を介して前記１本のクランクピン１６に嵌合し
ている。

【００１９】Ｐ１は、前気筒のシリンダ中心線Ｃ１を含
み、かつ、クランクピン１６と直角な面であり、Ｐ２
は、後気筒のシリンダ中心線Ｃ２を含み、かつ、クラン
クピン１６と直角な面である。上記面Ｐ１、Ｐ２をそれ
ぞれ前気筒用コンロッド１の基準面Ｐ１及び後気筒用コ
ンロッド２の基準面Ｐ２と称して、以下説明する。

【００２０】図３は前気筒用コンロッド１０の拡大側面
図であり、一方の締結ボルト３０部分並びに他方のノッ
クピン３１部分をそれぞれ部分断面で示してある。コン
ロッド１０はコンロッド本体２７と、大端部２１の片側
を形成するキャップ２８からなっており、コンロッド本
体２７に形成された半割面とキャップ２８に形成された
半割面を合わせることによりクランクピン嵌合孔３４を
構成しており、該クランクピン嵌合孔３４の径方向両側
方に一対の前記締結ボルト３０を配設し、キャップ２８
をコンロッド本体２７に締結している。

【００２１】上記締結ボルト３０を挿入するために、キ
ャップ２８にはクランクピン嵌合孔３４の径方向両側方
にボルト挿通孔３５が形成され、コンロッド本体２７に
は上記ボルト挿通孔３５に対応する位置にめねじ孔３６
が形成されている。

【００２２】コンロッド本体２７とキャップ２８とを位
置決めするために、キャップ２８との各ボルト挿通孔３
５及びコンロッド本体２７の各めねじ孔３６の近傍に、
それぞれ位置決め孔３９，４０が形成されている。

【００２３】各締結ボルト３０，３０は、キャップ側の
ボルト挿通孔３５，３５から挿入され、コンロッド本体
２７のねめじ孔３６，３６に螺合しており、各ノックピ
ン３１は、それぞれコンロッド本体側の位置決め孔４０
からキャップ側の位置決め孔３９に亘って嵌入されてい
る。なお、締付ボルト３０，３０の頭部は、たとえばボ
ックスレンチとの当接点が１２個所となるように、周方
向に等間隔を置いて１２個の三角形状の突起が形成され
ている。

【００２４】図４は図３のIV-IV断面図であり、めねじ
孔３６はその孔中心（ボルト中心Ｇ）が前気筒用基準面
Ｐ１に含まれており、該基準面Ｐ１に対して大端部２１
の軸芯Ｏ２方向両側部分２１ａ，２１ｂは、その軸芯方
向幅が非対称に形成されている。すなわち、両部分２１
ａ，２１ｂのうち、一方側の部分２１ａは、広い軸芯Ｏ
２方向幅Ｗ２を有する広幅部として形成され、他方側の
部分２１ｂは、狭い軸芯Ｏ２方向幅Ｗ３（＜Ｗ２）を有
する狭幅部として形成されている。

【００２５】クランクピン嵌合孔３４の広幅部２１ａ側
の端縁には大きな面取りコーナー４１を形成してある
が、狭幅部２１ｂ側の端縁４２は、面取り無しの形状あ
るいは極めて小さな面取りを施した形状となっている。

【００２６】前記位置決め孔４０，４０は広幅部２１ａ
内に形成されており、めねじ孔３６から一定距離だけ離
れると共に、ボルト中心Ｇよりもクランクピン軸芯Ｏ２
側に偏倚した位置に配置されている。これらにより、大
端部２１の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ１が前記図７の従来の軸芯
方向幅Ｗ１と同一に形成されている場合でも、図４では
広幅部２１ａに位置決め孔４０を形成しているため、位
置決め孔４０の周囲の肉厚を全周に亘って厚い状態とし
ている。

【００２７】さらに図４のコンロッド１０の大端部２１
では、広幅部２１ａの径方向外方端部の余分な肉を削除
してテーパー面４５を形成しており、これによりさらな
る軽量化も図っている。

【００２８】図４ではコンロッド本体２７側における大
端部２１の形状及び位置決め孔４０の配置を説明した
が、勿論図３のキャップ２８も、図４に示すコンロッド
本体側と同様な形状及び位置決め孔配置となっており、
ボルト挿通孔３５のボルト中心Ｇに対して、軸芯Ｏ２方
向両側部分が、広幅部と狭幅部とに非対称に形成され、
広幅部に位置決め孔３９が形成されている。

【００２９】また、図１及び図２に示す第２気筒用コン
ロッド１１も第１気筒用のコンロッド１０と同一のもの
が使用されており、したがって詳細な説明は省略する。

【００３０】図２において、第１気筒用のコンロッド１
０と第２気筒用のコンロッド１１は、各大端部２１，２
１の狭幅部２１ｂ、２１ｂ同士がクランクピン１６の軸
芯Ｏ２方向中央部で隣接するように、互いに反転した姿
勢で配置されている。したがって、各広幅部２１ａ、２
１ａはそれぞれクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向の隅部
側に配置されている。

【００３１】図５は図２の矢印Ｖ部分の拡大断面図であ
り、両コンロッド１０，１１の大端部２１，２１は、上
記のように各狭幅部２１ｂ、２１ｂがクランクピン１６
の軸芯Ｏ２方向中央部側にくるように配置しており、こ
れによりコンロッド１０，１１の軸芯Ｏ２方向のピッ
チ、すなわち基準面Ｐ１，Ｐ２間の間隔Ｄ１を、図７の
ような対称形状の大端部を採用する場合に比べ、縮小し
てある。

【００３２】一方、各広幅部２１ａ，２１ａがクランク
ピン１６の隅部側に位置していることにより、大きな面
取りコーナー４１、４１は、クランクピン１６の隅部に
形成された各アール５０，５０に対向し、干渉を避けた
状態となっている。

【００３３】軸受メタル２３は、各基準面Ｐ１，Ｐ２に
対してそれぞれ軸芯Ｏ２方向の両側部分が対称に形成さ
れているが、各クランクピン嵌合孔３４の面取り無しの
端縁４２，４２同士が、クランクピン１６の軸芯Ｏ２方
向中央部で互いに隣接するように配置されているので、
両軸受メタル２３，２３は互いに接近して配置され、こ
れにより軸受メタル２３，２３の軸芯方向幅Ｗ５を大き
く確保できると共に、軸受メタル２３，２３間のデット
スペースＤ２を小さくすることが可能となっている。

【００３４】

【作用】コンロッド１０を組み付ける際には、クランク
ピン嵌合孔３４のコンロッド本体側及びキャップ側の半
割面にそれぞれ半割状の軸受メタル２３を嵌着すると共
に、２本のノックピン３１をたとえばキャップ２８の位
置決め孔３９に嵌入しておく。そして、コンロッド本体
２７とキャップ２８の間にクランクピン１６を挟み込む
と同時に、ノックピン３１，３１をコンロッド本体側の
位置決め孔４０，４０に嵌入し、コンロッド本体２７と
キャップ２８とを位置決めする。最後に、締結ボルト３
０，３０をキャップ側からボルト挿通孔３５，３５に挿
通し、コンロッド本体２７のめねじ孔３６，３６に螺合
することによりキャップ２８をコンロッド本体２７に締
結する。なお、前加工においてコンロッド大端部２１の
内周面３４の仕上げ加工を行なう場合も、上記組付け方
法と同様に組み付ける。

【００３５】図５において、各大端部２１，２１の広幅
部２１ａ，２１ａをクランクピン１６の隅部側に配置
し、狭幅部２１ｂ、２１ｂをクランクピン１６の軸芯Ｏ
２方向中央部側に配置していることにより、クランクピ
ン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０を従来と同様に設定した場
合でも、前述のように両コンロッド１０，１１の基準面
Ｐ１，Ｐ２間の間隔を狭くすることができ、これにより
シリンダ中心線間距離を狭くして、エンジンを小型化す
ることができる。

【００３６】クランクピン１６の隅部のアール５０，５
０を大きく形成することにより、応力の集中が少なくな
るようにした場合、広幅部２１ａ，２１ａの面取りコー
ナー４１，４１を大きくすることにより、アール５０と
の干渉を避けることができるが、軸受メタル２３，２３
がクランクピン１６の各隅部から中央部側に遠ざけられ
ることになる。しかしながら、クランクピン１６の軸芯
Ｏ２方向の中央部側では前述のように軸受メタル２３，
２３同士を接近配置できるので、軸受メタル２３，２３
の軸芯方向幅Ｗ５を大きく確保することが可能となる。

【００３７】また、小型のエンジンにおいて、クランク
ピン１６の隅部のアール５０を大きくする必要がない場
合には、軸受メタル２３の軸方向幅Ｗ５を従来と同様に
確保しながらもクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０
を短くしたり、あるいはクランクピン１６の軸芯Ｏ２方
向幅Ｗ０を従来と同様に保ちながら、軸受メタル２３，
２３の軸芯方向幅Ｗ５を大きくして、面圧を下げるよう
にすることも可能である。

【００３８】

【その他の発明の実施の形態】（１）前述の実施の形態
では図１のように自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンに適
用しているが、その他の機器に利用されるＶ型２気筒エ
ンジンにも勿論適用でき、また、請求項１記載の発明は
単気筒のエンジンにも適用可能である。

【００３９】（２）図４では、ノックピン３１をボルト
中心（めねじ孔中心）Ｇよりも軸芯Ｏ２側に配置してい
るが、ボルト中心Ｇよりも径方向の外方側に配置するこ
とも可能である。

【００４０】（３）締結ボルト３０は、図３のように通
常はキャップ側から挿入される構造を採用するが、たと
えばキャップ側にめねじ孔を形成し、コンロッド本体側
にボルト挿通孔を形成して、コンロッド本体側から挿入
する構造にすることも可能である。

【００４１】

【発明の効果】（１）本願請求項１記載の発明による
と、位置決め用ノックピン３１を利用したナットレス方
式としているので、コンロッド１０の重量を軽減できる
と共に位置決め精度を高く維持でき、これに加え、大端
部２１のクランクピン軸芯Ｏ２方向の両側部分２１ａ，
２１ｂの軸芯方向幅を非対称とし、幅の広い部分２１ａ
にコンロッド本体２７とキャップ２８との位置決めを行
なうノックピン３１を配置しているので、大端部２１の
軸芯方向幅Ｗ１を増大させることなく、ノックピン３１
周りの肉厚を厚く確保でき、位置決め孔３９，４０等の
加工も容易になる。

【００４２】（２）請求項２記載の発明によると、エン
ジンのコンロッド取付構造において、１本のクランクピ
ン１６に、請求項１記載のコンロッド１０，１１を２本
取り付けると共に、各大端部２１，２１のクランクピン
軸芯Ｏ２方向両側部分２１ａ，２１ｂのうち、軸芯方向
幅が狭い部分２１ｂ，２１ｂをクランクピン中央部側に
配置してあるので、クランクピン１６に対する大端部２
１，２１の嵌合面積を狭めることなく、軸受メタル２
３，２３の幅を広く確保しながらも、コンロッド１０，
１１間のピッチＤ１を縮小し、シリンダ中心間距離を小
さくすることができる。これにより、Ｖ型２気筒エンジ
ン等において小型化が達成できる。特に自動二輪車で
は、エンジンの左右幅をコンパクトにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明に係るコンロッドを備えた自動二輪
車用Ｖ型２気筒エンジンの内部の概略左側面図である。

【図２】 図１のII-II断面図である。

【図３】 図１のコンロッド単体の左側面拡大図であ
る。

【図４】 図３のIV-IV断面図である。

【図５】 図２の矢印Ｖ部分の拡大図である。

【図６】 従来のコンロッドの縦断面部分図である。

【図７】 別の従来例を示しており、図４と同様の切断
面による断面図である。

【符号の説明】

１ 前気筒 ２ 後気筒 １０ 前気筒用コンロッド １１ 後気筒用コンロッド １５ クランク軸 １６ クランクピン ２０ 小端部 ２１ 大端部 ２１ａ 広幅部 ２１ｂ 狭幅部 ２３ 軸受メタル ２７ コンロッド本体 ２８ キャップ ３０ 締結ボルト ３１ ノックピン ３４ クランクピン嵌合孔 ３５ ボルト挿通孔 ３６ めねじ孔 ３９，４０ 位置決め孔 Ｇ ボルト中心（めねじ孔及びボルト挿通孔の中心） Ｏ１ クランク軸芯 Ｏ２ クランクピン軸芯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大端部のコンロッド本体側又はキャップ
   側の一方にめねじ孔を形成し、他方にボルト挿通孔を形
   成し、ボルト挿通孔から挿入したボルトをめねじ孔に螺
   合することによりコンロッド本体とキャップとを締結す
   るエンジンのコンロッドにおいて、 大端部のボルト中心線に対するクランクピン軸芯方向の
   両側部分を、軸芯方向幅が異なるように非対称に形成
   し、上記軸芯方向両側部分のうち、軸芯方向幅が広い部
   分に、コンロッド本体とキャップの位置決めを行なうノ
   ックピンを配置してあることを特徴とするエンジンのコ
   ンロッド。
2. 【請求項２】 １本のクランクピンに、請求項１記載の
   コンロッドを２本取り付けると共に、各大端部のクラン
   クピン軸芯方向両側部分のうち、軸芯方向幅が狭い部分
   をクランクピン中央部側に配置してあることをエンジン
   のコンロッド取付構造。