JP2006077931A - 内燃機関のコネクティングロッド - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油の通路を備えたコネクティングロッドの生産性を向上し、コストを低減する。
【解決手段】コネクティングロッドを、２個のコネクティングロッド片１０を厚み方向に接合することによって形成するようにし、それぞれのコネクティングロッド片１０の接合面に油路１０ｈ、１０ｊ及び１０ｋを設けることにより、コネクティングロッド内部を通過させる潤滑油のオイル通路を形成する。また、コネクティングロッドの軽量化のため、肉抜き部１０ｉを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は内燃機関のコネクティングロッドに関する。

ピストンとクランク軸とを連結するコネクティングロッドは、ピストンピン受穴を有する小端部、クランク軸受穴を有する大端部及び両端部間のコラム部とからなっていることは周知のとおりである。このコネクティングロッドは所定の剛性と疲労強度を有するとともに軽量であることが要求される部品である。そのため、複数の部品を接合することによってコネクティングロッドを形成し、軽量化を図る技術が開発されている（例えば、特許文献１または２参照。）。ここで、上記のコラム部の、長手方向に垂直な面による断面を所謂Ｈ型とすることにより、コラム部の強度及び剛性を高めることが一般的に行われている。

また、コラム部の内部にオイル通路を設けることにより、クランク軸とクランク軸受穴との間の潤滑に用いられた潤滑油をコネクティングロッドの内部を通過させてピストンピン受穴にまで導き、ピストンピンとピストンピン受穴との間の潤滑に用いる技術や、ピストンピン受穴と小端部の外縁との間にもオイル通路を設け、ピストンピンとピストンピン受穴との間の潤滑に用いられた潤滑油を小端部の外縁からピストンの下面に供給することにより、ピストンを冷却する技術が公知である。

しかし、これらの技術においてオイル通路を形成する際には、コネクティングロッドの外形の形成後、コネクティングロッドの中心線（ピストンピン受穴とクランク軸受穴の中心を結んだ線）に沿って、小端部側からドリルなどによって穴開け加工することが一般的である。この穴開け加工は加工ストロークが長いために加工時間が長くなり、さらにドリルが折損してしまう場合もあるので、コネクティングロッドの生産性向上及びコスト低減の妨げとなる場合があった。
実開平０５−４２７３８号公報 実開平０１−０１８６２３号公報

本発明の目的とするところは、潤滑油の通路を備えたコネクティングロッドの生産性を向上し、コストを低減することである。

上記目的を達成するための本発明は、コネクティングロッドを、２個のコネクティングロッド片を厚み方向に接合することにより形成されるようにし、それぞれのコネクティングロッド片の接合面に溝を設けることにより、コネクティングロッド内部を通過させる潤滑油の油路を形成することを最大の特徴とする。

より詳しくは、内燃機関におけるクランク軸とピストンとを連結するコネクティングロッドであって、２つのコネクティングロッド片を厚み方向に互いに接合することによって形成され、前記コネクティングロッド片は、前記クランク軸と回転可能に結合するクランク軸受穴が設けられた大端部と、前記ピストンに設けられたピストンピンと回転可能に結合するピストンピン受穴が設けられた小端部と、前記大端部と前記小端部とを連結するコラム部とを有し、前記コネクティングロッド片における、前記コネクティングロッド片同士が接合される際の接合面には、前記クランク軸受穴と前記ピストンピン受穴とを結ぶよ
うに溝状に形成された第１油路と、前記ピストンピン受穴と前記小端部の外縁とを結ぶように溝状に形成された第２油路と、が設けられたことを特徴とする。

本発明においては、上述のように、２つのコネクティングロッド片を厚み方向に接合させることによってコネクティングロッドを形成する。そして、各コネクティングロッド片における接合面には、前記クランク軸受穴と前記ピストンピン受穴を結ぶ溝状の第１油路と、前記ピストンピン受穴と前記小端部の外縁とを結ぶ溝状の第２油路と、を設ける。

そうすれば、コネクティングロッド片同士を接合させた際に、２つのコネクティングロッド片の接合面に形成された溝状の第１油路及び、第２油路同士が重なり合うことにより、管状のオイル通路を形成することができる。ここで、２つのコネクティングロッド片は、鍛造や焼結の方法により形成してもよいし、鋳造により成型してもよい。そして、各コネクティングロッド片の接合面においては、溝状の第１油路及び第２油路を切削による後加工により形成してもよい。そのような生産工程を採用した場合には、切削加工による加工しろは溝の深さのみとなるので、コネクティングロッドの外形を形成し、オイル通路をドリルによる穴開け作業で加工する場合と比較し、潤滑油の通路を容易に短時間で形成することができる。また、工具の折損の危険性も低減できる。その結果、潤滑油の通路を備えたコネクティングロッドの生産性を向上させ、コストを低減することができる。

ここで、溝状の第１油路及び第２油路は、コネクティングロッド片の外形の形成時に同時に形成してもよい。そうすれば、第１油路及び第２油路の後加工の必要がなくなり、コネクティングロッドの生産性をより向上させることができる。

また、本発明においては、前記第１油路は、前記コラム部における前記接合面が厚み方向に肉抜きされることにより形成された肉抜き部と、該肉抜き部と前記クランク軸受穴とを結ぶように溝状に形成された大端側第１油路と、該肉抜き部と前記ピストンピン受穴とを結ぶように溝状に形成された小端側第１油路と、を有する構成としてもよい。

すなわち、前記クランク軸受穴と前記ピストンピン受穴を結ぶように溝状に形成された第１油路を、大端側第１油路と、小端側第２油路と、その間に形成された肉抜き部とに分割することとした。ここで、肉抜き部とは、大端側第１油路及び小端側第２油路と比較して幅を広くし、深さを深くすることによりコネクティングロッド片における肉厚を薄くした部分をいう。この肉抜き部は前記コラム部における接合面全体に設けるようにしてもよい。

そうすれば、コネクティングロッド片を軽量化することができる。そして、２つのコネクティングロッド片を接合して形成されたコネクティングロッドを軽量化することができる。また、その際に、コネクティングロッドのコラム部の前記中心線に垂直方向の断面を中空断面とすることができる。ここで、従来のコネクティングロッドにおいては、コラム部の断面２次モーメントを増加させるために、コラム部の断面をＨ型断面とすることが一般的である。しかし前述のように、本発明によってコラム部の断面を中空断面とすれば、Ｈ型断面のコラム部を有するコネクティングロッドと比較しても、断面積が同一であれば断面２次モーメントをさらに大きくすることができる。その結果、コネクティングロッドの強度及び剛性をより向上することができる。

また、本発明においては、前記第２油路は、前記コネクティングロッド片における前記クランク軸受穴の中心と、前記ピストンピン受穴の中心とを結んだ中心線に対し、偏って形成されるようにしてもよい。ここで、従来のように、オイル通路をドリルの穴開け作業により後加工していた場合には、前記小端部の外縁から前記中心線に沿って穴開け加工をすることにより、前記クランク軸受穴と前記ピストンピン受穴とを結ぶオイル通路と、前
記ピストンピン受穴と前記小端部の外縁とを結ぶオイル通路とを同時に加工することが一般的に行われていた。

従って、前記クランク軸受穴と前記ピストンピン受穴とを結ぶオイル通路と、前記ピストンピン受穴と前記小端部の外縁とを結ぶオイル通路との両方が、前記中心線上に形成されることが殆どであった。そのことにより、前記小端部の外縁から供給される潤滑油によってピストンを冷却させる場合にも、ピストンにおいて潤滑油を供給できる場所も制限されていた。しかし、本発明においては、各コネクティングロッド片の接合面に対し第１油路及び第２油路を形成するため、第１油路と第２油路を前記中心線上に直線状に位置させる必要性は低い。従って、第２油路を前記中心線に対して偏って形成することが可能となる。その結果、前記小端部の外縁における第２油路の開口部の場所の自由度が増加し、ピストン裏面において最も冷却を必要とする場所に潤滑油を供給することが可能となる。

また、上記において、前記第２油路は、前記中心線に対して対称に複数個形成されるようにしてもよい。上述のとおり、本発明においては、各コネクティングロッド片の接合面に対し第１油路及び第２油路を形成するため、第１油路と第２油路を前記中心線上に直線状に位置させる必要性は低い。従って、第２油路を複数個設けることも可能である。さらに、中心線に対して対称に複数個の第２油路を設けることも可能である。

一方、ピストン裏面においてはピストン裏面の天面とピストン裏面の側面との交線部分が、曲率半径も小さく応力が集中し易くなっている。すなわち前記交線部分において温度上昇が生じ易くなっている。そこで、コネクティングロッド片の小端部における第２油路の開口部を、ピストン裏面における前記交線部分に対向する位置に設けるようにすれば、温度上昇を起し易い前記交線部分に直接に潤滑油を供給することができる。その結果、ピストンの温度上昇を効果的に抑制することができる。

また、本発明においては、前記第１油路の、前記クランク軸受穴への開口部は、前記クランク軸受穴のうち、前記内燃機関の稼動中において、前記クランク軸受穴と前記クランク軸とのクリアランスが大きくなる所定の大クリアランス領域に設けられるようにしてもよい。ここで、前記内燃機関の稼動中において、前記クランク軸受穴と前記クランク軸との間のクリアランスは全周に亘って均一にはならないことが分かっている。該クリアランスは、クランク軸の偏心運動と、ピストンの往復運動との組み合わせによって、ある特定の領域においては比較的大きくなり、別の特定の領域においては比較的小さくなる。

また、上記のクリアランスの比較的小さくなる領域においては、潤滑油の油膜が薄いため、第１油路のクランク軸受穴側の開口部がその領域にあった場合には、油膜がより薄くなってしまい油膜切れを起すおそれがある。従って、本発明においては、前記第１油路の、前記クランク軸受穴への開口部は、前記クランク軸受穴のうち、前記内燃機関の稼動中において、前記クランク軸受穴と前記クランク軸とのクリアランスが大きくなる所定の大クリアランス領域に設けられるようにし、比較的油膜の厚い部分から潤滑油を第１油路に導入することにより、クランク軸受穴における油膜切れを抑制することとした。そうすれば、クランク軸受穴とクランク軸との間の潤滑性を安定化することができる。

また、本発明においては、前記第１油路には、前記内燃機関の停止時に潤滑油を保持する潤滑油保持部が設けられるようにしてもよい。ここで、内燃機関が停止した場合には、通常、潤滑油は自重で第１油路中を下降し、クランク軸受穴側に移動する。そうすると、内燃機関の始動時にはピストンピン受穴付近には潤滑油が存在せず、クランク軸受穴における第１油路の開口部から導入される潤滑油が、第１油路を通過してピストンピン受穴に到達するまでは、ピストンピン受穴とピストンピンとの間に潤滑油が充分に供給されず、ピストンピン受穴とピストンピンとの間の潤滑性が低下するおそれがあった。

そこで、本発明においては、前記第１油路には、前記内燃機関の停止時に潤滑油が保持される潤滑油保持部が設けられるようにした。そうすれば、内燃機関の始動時には前記潤滑油保持部に保持された潤滑油がピストンピン受穴に供給されるため、内燃機関の始動後、短時間でピストンピン受穴に潤滑油を供給開始することができる。従って、内燃機関の始動直後から十分な潤滑性を確保することができる。

ここで、潤滑油保持部とは、前記第１油路の途中において潤滑油の降下を抑制する貯留部を分岐させて設けてもよいし、前記第１油路を屈曲させ、内燃機関の停止時には潤滑油が当該屈曲部に滞留するようにしてもよい。

また、本発明においては、前記２つのコネクティングロッド片は共通部品であるようにしてもよい。そうすれば、コネクティングロッドの生産に必要な部品の種類を低減することができ、コネクティングロッドの生産性をより向上させることができ、コストを低減することができる。ここで、コネクティングロッド片が第１油路及び第２油路、さらに潤滑油保持部を有する場合には潤滑油保持部をコネクティングロッド片の前記中心線に対して対称に形成するようにしてもよい。そうすれば、２つの共通のコネクティングロッド片を接合した際に、互いの第１油路、第２油路及び潤滑油保持部が重なりあうことにより、オイル通路を良好に形成することができる。

また、本発明においては、内燃機関におけるクランク軸とピストンとを連結するコネクティングロッドであって、２つのコネクティングロッド片を厚み方向に互いに接合することによって形成され、前記コネクティングロッド片は、前記クランク軸と回転可能に結合するクランク軸受穴が設けられた大端部と、前記ピストンに設けられたピストンピンと回転可能に結合するピストンピン受穴が設けられた小端部と、前記大端部と、前記小端部とを連結するコラム部とを有し、前記コネクティングロッド片のコラム部における、前記コネクティングロッド片同士が接合される際の接合面には、厚み方向に肉抜きされることにより形成された肉抜き部が設けられるようにしてもよい。

ここで、肉抜き部とは、前記コネクティングロッド片の接合面において、厚み方向に凹状に肉抜きすることにより、コネクティングロッド片における肉厚を薄くした部分をいう。

そうすれば、コネクティングロッド片を軽量化することができる。そして、２つのコネクティングロッド片を接合して形成されたコネクティングロッドを軽量化することができる。また、その際に、コネクティングロッドのコラム部の前記中心線に垂直方向の断面を中空断面とすることができる。ここで、従来のコネクティングロッドにおいては、コラム部の断面２次モーメントを増加させるために、コラム部の断面をＨ型断面とすることが一般的である。しかし前述のように、本発明によってコラム部の断面を中空断面とすれば、Ｈ型断面のコラム部を有するコネクティングロッドと比較しても、断面積が同一であれば断面２次モーメントをさらに大きくすることができる。その結果、コネクティングロッドの強度及び剛性をより向上することができる。

そして、この場合にも、前記２つのコネクティングロッド片は共通部品であるようにしてもよい。そうすれば、コネクティングロッドの生産に必要な部品の種類を低減することができ、コネクティングロッドの生産性をより向上させることができ、コストを低減することができる。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。

本発明にあっては、潤滑油の通路を備えたコネクティングロッドの生産性を向上し、コストを低減することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。

図１は、本実施例に係るコネクティングロッド（以下、「コンロッドと略す」）１の概略構成を示す図である。コンロッド１は、破線で示すピストン４と連結する小端部１ａと、同じく破線で示すクランク軸３と連結する大端部１ｂ及び、小端部１ａと大端部１ｂとを連結するコラム部１ｃとから構成されている。そして、小端部１ａにおいては、破線で示すピストンピン２とピストンピン受穴１ｄとが回転可能に結合している。また、大端部１ｂにおいては、クランク軸３とクランク軸受穴１ｅとが回転可能に結合している。

大端部１ｂはさらに大端部主要部１ｆと、大端部補助部材１ｇに分割可能になっている。クランク軸受穴１ｅとクランク軸３とが回転可能に結合される際には、大端部主要部１ｆから、大端部補助部材１ｇが一旦分割された後、クランク軸３をクランク軸受穴１ｅに収納する形で、大端部補助部材１ｇが大端部主要部１ｆにボルト固定される。

一方、小端部１ａにおけるピストンピン受穴１ｄをピストンピン２が貫通することにより、ピストンピン受穴１ｄとピストンピン２とが回転可能に結合される。そして、ピストンピン２はピストン４におけるピストン裏面の側面４ａに橋渡す形で固定される。

以上のような構成において、内燃機関の稼動時にはピストン４が図示しないシリンダ内を往復運動し、それに伴ってクランク軸３がクランク軸中心３ａを回転中心として回転運動する。

ここで、内燃機関内を循環することによって潤滑及び冷却に用いられるエンジンオイルは、クランク軸３内のクランク軸オイル通路３ｂ及び３ｃを通過して、クランク軸３とクランク軸受穴１ｅとの間に満たされ、クランク軸３とクランク軸受穴１ｅとの間の潤滑に用いられる。また、クランク軸３とクランク軸受穴１ｅとの間に満たされたエンジンオイルは、クランク軸受穴１ｅに開口した大端側オイル通路１ｈからコンロッド１内に導入され、コラム部１ｃ内を通過した後、小端側オイル通路１ｊからピストンピン受穴１ｄに供給され、ピストンピン２とピストンピン受穴１ｄとの間に満たされる。そして、ピストンピン２とピストンピン受穴１ｄとの間の潤滑に用いられる。

さらに、ピストンピン２とピストンピン受穴１ｄとの間に満たされたエンジンオイルは、ピストンピン受穴１ｂとコンロッド１の先端部１ｍとを結ぶピストン側オイル通路１ｋを通過し、先端部１ｍからピストン裏面の天面４ｂに供給され、ピストン４の冷却に用いられる。

ここで、従来のコンロッド１においては、大端側オイル通路１ｈから小端側オイル通路１ｊまで及び、ピストン側オイル通路１ｋは、コンロッド１の先端部１ｍからクランク軸受穴１ｅまで、ドリルによって穴開け加工することによって形成されていた。しかし、先端部１ｍから、クランク軸受穴１ｅまでの加工ストロークが長いため、加工に長時間を要していた。また、ドリルが折損する場合もあり、コンロッド１の生産性を向上させることが困難であった。

そこで、本実施例においては、コンロッド１における大端部補助部材１ｆ以外の部分を図１における紙面に垂直方向に２分割する構成とした。

図２には、コンロッド１を２分割したうちの１つの部品であるコンロッド片１０の概略構成を示す。本実施例においては、共通のコンロッド片１０を２個、接合面１０ａ同士を接合させることによってコンロッド１を形成する。このコンロッド片１０の外形は焼結によって形成されてもよいし、鍛造、鋳造などの方法で形成されても良い。また、コンロッド片１０の接合面１０ａには、肉抜き部１０ｉが形成されている。この肉抜き部１０ｉは、コンロッド片１０が焼結により形成される際に同時に形成される。

また、接合面１０ａにおいて、クランク軸受穴１０ｅと肉抜き部１０ｉとを結ぶように溝状の大端側第１油路１０ｈが形成されている。同時にピストンピン受穴１０ｄと肉抜き部１０ｉとを結ぶように溝状の小端側第１油路１０ｊが形成されている。さらにピストンピン受穴１０ｄとコンロッド片１０の先端部１０ｍとを結ぶように溝状の第２油路１０ｋが形成されている。

ここで、大端側第１油路１０ｈ、小端側第１油路１０ｊ及び、第２油路１０ｋはいずれもピストンピン受穴１０ｄの中心とクランク軸受穴１０ｅの中心とを結んだコンロッド片１０の中心線上に設けられている。また、本実施例においては、大端側第１油路１０ｈ、小端側第１油路１０ｊ及び、第２油路１０ｋはいずれもコンロッド片１０の形成時に同時に形成されている。

上記したように、本実施例においては、コンロッド片１０の接合面１０ａに肉抜き部１０ｉを形成したために、２個のコンロッド片１０を接合してコンロッド１を形成した場合に、コンロッド１を軽量化することができる。

ここで、従来のコンロッドにおけるコラム部の、中心線に垂直な断面は所謂Ｈ状になっていることが多い。これは、コラム部の断面をＨ状にすることで、同一断面積であれば断面２次モーメントを大きくするための構造である。それに比較し、本実施例において２個のコンロッド片１０を接合することによりコンロッド１を形成した場合、コラム部１ｃの断面形状を中空の直方型とすることができる。このような断面形状とすることにより、断面積が同一であれば、Ｈ型断面を有する場合よりさらにコラム部１ｃの断面２次モーメントを増加させることができる。その結果、コラム部１ｃの強度及び合成を向上させることができる。

また、本実施例においては、大端側第１油路１０ｈ、小端側第１油路１０ｊ及び、第２油路１０ｋを有しているために、２個のコンロッド片１０を接合してコンロッド１を形成した際には、クランク軸受穴１ｅからエンジンオイルを導入し、ピストンピン受穴１ｄにエンジンオイルを供給するオイル通路を容易に形成することができる。また、ピストンピン受穴１ｄから導入したエンジンオイルをコンロッド先端部１ｍからピストンに供給するためのオイル通路も容易に形成することができる。これにより、コンロッド１の生産性を向上させ、コストを低減することができる。

なお、本実施例においては、大端側第１油路１０ｈ、小端側第１油路１０ｊ及び、第２油路１０ｋはいずれもコンロッド片１０の形成時に同時に形成することとしたが、これらは、コンロッド片１０の外形が形成された後に切削加工によって形成してもよい。そうすることにより、切削加工の工程が増えることとなるが、従来のように、コンロッド先端部１ｍからドリルで穴開け加工を行う場合と比較し、加工しろが少ないために加工時間を短縮することができる。また、工具の破損を起こりにくくすることができる。その結果、コ
ンロッド１の生産性を向上させ、コストを低減することができる。

次に、本発明における実施例２について説明する。本実施例においては、第２油路がコンロッド片の中心線に対して対称に２個設けられている例であって、第１油路のクランク軸受穴への開口部が、クランク軸受穴とクランク軸との間のクリアランスが比較的大きくなる大クリアランス領域に設けられた例について説明する。なお、本実施例においても、実施例１と同様、２つのコンロッド片を接合してコンロッド１が形成される。

図３には本実施例におけるコンロッド片２０の概略構成を示す。コンロッド片２０における第２油路２０ｋ、２０ｌはコンロッド片２０の中心線に対して所定角度傾斜させた形で左右対称に設けられている。一方、本実施例においては、クランク軸受穴２０ｅとピストンピン受穴２０ｄは第１油路２０ｈで結ばれている。そして、第１油路２０ｈのクランク軸受穴２０ｅへの開口部も、コンロッド片２０の中心線に対して偏った位置に設けられている。

ここで、第２油路２０ｋ、２０ｌにおける小端部２０ａの外縁への開口部は、それぞれ、コンロッド１をピストンピン２及びピストン４に組み込んだ際に、ピストン裏面の天面４ｂと、ピストン裏面の側面４ａの交線部分４ｃに略対向するように設けられている。ここで、交線部分４ｃは、ピストン４の裏面において特に曲率半径が小さく、応力が集中し易い場所であり、温度上昇も起し易くなっている。従って、本実施例のように、第２油路２０ｋ、２０ｌの開口部を、交線部分４ｃに略対向して設けることにより、内燃機関の稼動中には、交線部分４ｃに対して直接エンジンオイルを供給し、冷却することができる。

なお、従来のコンロッドにおいて、上記のように、第２油路をコンロッドの中心線から傾斜して設けるような場合は、一度中心線に沿って第１油路をドリルの穴開け加工によって形成した後、さらに第２油路をドリルで加工し直さなければならない。従って、第２油路をコンロッドの中心線から傾斜して設けることは、コンロッドの生産性をさらに低下させることとなってしまい、上記交線部分のように温度上昇し易い部分に直接エンジンオイルを供給することは困難であった。しかし、本実施例のようにコンロッド片２０の接合面２０ａに第２油路２０ｋ、２０ｌを形成し、２つのコンロッド片２０を接合させてコンロッド１を形成する場合には、第２油路２０ｋ、２０ｌの形成場所の自由度を確保し易く、ピストン４における所望の場所に直接エンジンオイルを供給することができる。

次に、本実施例において、第１油路２０ｈのクランク軸受穴２０ｅへの開口部が、コンロッド片２０の中心線に対して偏った位置に設けられた理由について説明する。図１についての説明にて触れたように、通常、コンロッド１におけるクランク軸受穴１ｅはクランク軸中心３ａを回転中心として円を描くように移動する。一方、コンロッド１におけるピストンピン受穴１ｄはピストン４の運動に伴って直線的な往復運動を行う。この際、図３におけるクランク軸受穴２０ｅと、クランク軸３との間のクリアランスは、クランク軸受穴２０ｅの全域において均一ではなく、クランク軸受穴２０ｅの特定の領域でクリアランスが小さくなり、特定の別の領域ではクリアランスが大きくなる現象が生じる。

このクリアランスが大きくなる領域を図３においては、大クリアランス領域２０ｎで示す。本実施例においては、第１油路２０ｈのクランク軸受穴２０ｅへの開口部を、大クリアランス領域２０ｎに設けているために、第１油路２０ｈに充分なエンジンオイルが導入されても、クランク軸受穴２０ｅとクランク軸３との間にオイル切れを生じることがなく、クランク軸受穴２０ｅとクランク軸３との間に良好な潤滑性を維持することができる。

なお、図３に示したような大クリアランス領域２０ｎに、第１油路２０ｈの開口部を設
けた場合、コンロッド１を形成するために接合される２つのコンロッド片は共通部品とせず、２つのコンロッド片における第１油路の形状が鏡像の関係となるようにすることが望ましい。そうすれば、２つのコンロッド片を接合した際に、２つのコンロッド片における第１油路同士を重ね合わせることができ、容易に管状のオイル通路を形成することができる。

次に、本発明における実施例３について説明する。本実施例においては、第１油路に、内燃機関が停止した際に潤滑油を保持する潤滑油保持部が設けられた例について説明する。なお、本実施例においても、実施例１と同様、２つのコンロッド片を接合してコンロッド１が形成される。

従来のオイル通路が設けられたコンロッドにおいては、内燃機関が停止した際には、コンロッド内のオイル通路を、エンジンオイルが自重で下降し、クランク軸受穴まで移動してしまっていた。従って、次回に内燃機関が始動した際には、ピストンピン受穴付近にはエンジンオイルが不足しており、エンジンオイルが新たにクランク軸受穴からオイル通路を通過し、ピストンピン受穴に供給されるまでにはある程度の時間が必要であった。そうすると、内燃機関の始動直後には、ピストンピン受穴とピストンピンとの間の充分な潤滑性を維持することが困難となる場合があった。また、ピストンに供給される冷却用のエンジンオイルが不足し、ピストンを充分に冷却することができない場合があった。

そこで、本実施例においては、第１油路の途中に潤滑油保持部を設け、内燃機関の停止状態においても第１油路にエンジンオイルが滞留するようにした。

図４（ａ）及び図４（ｂ）には、本実施例におけるコンロッド片３０の概略構成を示す。図４（ａ）には、第１油路３０ｈを途中で屈曲した形状とし、第１油路３０ｈが屈曲した部分を潤滑油保持部３０ｐとした場合について示した。この場合は、内燃機関が停止した際に第１油路３０ｈ内に存在するエンジンオイルは、クランク軸受穴３０ｅに向けて下降するが、その一部は潤滑油保持部３０ｐに貯留される。そして、内燃機関が次回に始動した際には、潤滑油保持部３０ｐに貯留されたエンジンオイルが短時間でピストンピン受穴３０ｄに供給される、また、図４（ｂ）には、第１油路３０ｈを屈曲させるのではなく、第１油路３０ｈから左右対称にエンジンオイルを貯留可能な貯留部を分岐させることにより潤滑油保持部３０ｐを形成した例について示す。

図４（ａ）に示すように、第１油路３０ｈを屈曲させることにより潤滑油保持部３０ｐを形成した場合には、コンロッド１を形成するために接合される２つのコンロッド片は共通部品とせず、２つのコンロッド片における第１油路の形状が鏡像の関係となるようにすることが望ましい。そうすれば、２つのコンロッド片を接合した際に、２つのコンロッド片における第１油路同士を重ね合わせることができ、管状のオイル通路を容易に形成することができる。

一方、図４（ｂ）に示すように、第１油路３０ｈから左右対称にエンジンオイルを貯留可能な貯留部を分岐させることにより潤滑油保持部３０ｐを形成した場合には、コンロッド１を形成するために接合される２つのコンロッド片は共通部品とするとよい。この場合には、第１油路３０ｈは中心線に対して左右対称であるので、共通のコンロッド片３０同士を接合させることで、容易に管状のオイル通路を形成できるとともに、コンロッド１を形成するために必要な部品の種類を減少させることができ、コンロッド１のコストを低減することができる。

また、図４（ａ）、図４（ｂ）には、第１油路３０ｈにおける比較的クランク軸受穴３
０ｅに近い部分に潤滑油保持部３０ｐを設けた例について説明したが、潤滑油保持部３０ｐを、ピストンピン受穴３０ｄにより近い位置に設けるようにしてもよい。そうすることにより、内燃機関の始動時に、より早く、ピストンピン受穴３０ｄや、図４には示さないピストンにエンジンオイルを供給することができる。

本発明の実施例に係るコンロッドの概略構成を示す図である。 本発明の実施例１に係るコンロッド片の概略構成を示す図である。 本発明の実施例２に係るコンロッド片の概略構成を示す図である。 本発明の実施例３に係るコンロッド片の概略構成を示す図である。

符号の説明

１・・・コンロッド
１ａ、２０ａ・・・小端部
１ｂ・・・大端部
１ｃ・・・コラム部
１ｄ、１０ｄ、２０ｄ、３０ｄ・・・ピストンピン受穴
１ｅ、１０ｅ、２０ｅ、３０ｅ・・・クランク軸受穴
１ｆ・・・大端部主要部
１ｇ・・・大端部補助部材
１ｈ・・・大端側オイル通路
１ｊ・・・小端側オイル通路
１ｋ・・・ピストン側オイル通路
１ｍ・・・先端部
２・・・ピストンピン
３・・・クランク軸
３ａ・・・クランク軸回転中心
３ｂ、３ｃ・・・クランク軸オイル通路
４・・・ピストン
４ａ・・・ピストン裏面の側面
４ｂ・・・ピストン裏面の天面
４ｃ・・・交線部分
１０，２０，３０・・・コンロッド片
１０ａ、２０ａ、３０ａ・・・接合面
１０ｈ・・・大端側第１油路
１０ｉ・・・肉抜き部
１０ｊ・・・小端側第１油路
１０ｋ、２０ｋ、２０ｌ・・・第２油路
１０ｍ・・・先端部
２０ｈ、３０ｈ・・・第１油路
２０ｎ・・・大クリアランス領域
３０ｐ・・・潤滑油保持部

Claims (9)

1. 内燃機関におけるクランク軸とピストンとを連結するコネクティングロッドであって、
   ２つのコネクティングロッド片を厚み方向に互いに接合することによって形成され、
   前記コネクティングロッド片は、
   前記クランク軸と回転可能に結合するクランク軸受穴が設けられた大端部と、
   前記ピストンに設けられたピストンピンと回転可能に結合するピストンピン受穴が設けられた小端部と、
   前記大端部と、前記小端部とを連結するコラム部とを有し、
   前記コネクティングロッド片における、前記コネクティングロッド片同士が接合される際の接合面には、
   前記クランク軸受穴と前記ピストンピン受穴とを結ぶように溝状に形成された第１油路と、
   前記ピストンピン受穴と前記小端部の外縁とを結ぶように溝状に形成された第２油路と、
   が設けられたことを特徴とする内燃機関のコネクティングロッド。
2. 前記第１油路は、前記コラム部における前記接合面が厚み方向に肉抜きされることにより形成された肉抜き部と、
   該肉抜き部と前記クランク軸受穴とを結ぶように溝状に形成された大端側第１油路と、
   該肉抜き部と前記ピストンピン受穴とを結ぶように溝状に形成された小端側第１油路と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のコネクティングロッド。
3. 前記第２油路は、前記コネクティングロッド片における前記クランク軸受穴中心と、前記ピストンピン受穴中心とを結んだ中心線に対し、偏って形成されたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のコネクティングロッド。
4. 前記第２油路は、前記中心線に対して対称に複数個形成されたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のコネクティングロッド。
5. 前記第１油路の、前記クランク軸受穴への開口部は、前記クランク軸受穴のうち、前記内燃機関の稼動中において、前記クランク軸受穴と前記クランク軸とのクリアランスが大きくなる所定の大クリアランス領域に設けられたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の内燃機関のコネクティングロッド。
6. 前記第１油路には、前記内燃機関の停止時に潤滑油を保持する潤滑油保持部が設けられたことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の内燃機関のコネクティングロッド。
7. 前記２つのコネクティングロッド片は共通部品であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の内燃機関のコネクティングロッド。
8. 内燃機関におけるクランク軸とピストンとを連結するコネクティングロッドであって、
   ２つのコネクティングロッド片を厚み方向に互いに接合することによって形成され、
   前記コネクティングロッド片は、
   前記クランク軸と回転可能に結合するクランク軸受穴が設けられた大端部と、
   前記ピストンに設けられたピストンピンと回転可能に結合するピストンピン受穴が設けられた小端部と、
   前記大端部と、前記小端部とを連結するコラム部とを有し、
   前記コネクティングロッド片のコラム部における、前記コネクティングロッド片同士が
   接合される際の接合面には、厚み方向に肉抜きされることにより形成された肉抜き部が設けられたことを特徴とする内燃機関のコネクティングロッド。
9. 前記２つのコネクティングロッド片は共通部品であることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関のコネクティングロッド。

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