JP2010019349A - Connecting rod - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、往復運動と回転運動との間で運動を変換するクランク機構を構成するコンロッドに関し、該コンロッドは、例えば往復運動するピストンと回転運動するクランク軸とを連結し、例えば内燃機関に使用される。 The present invention relates to a connecting rod constituting a crank mechanism that converts motion between reciprocating motion and rotational motion. The connecting rod connects, for example, a reciprocating piston and a rotating crankshaft, and is used, for example, in an internal combustion engine. Is done.
内燃機関において、往復運動する部材であるピストンと、回転運動する部材であるクランク軸とを連結するコンロッドの重量を調整可能にするために、クランク軸に連結される連結端部としての大端部に重量調整用凸部が設けられたコンロッドは知られている。(例えば特許文献1参照)
複数のコンロッドの重量を均一にするためには、個々のコンロッドの重量を調整することができればよいので、コンロッドにおいてその大端部に設けられた重量調整用凸部だけでも十分である。しかしながら、複数のコンロッドの重量を均一するだけでなく、さらに個々のコンロッドにおいて、重量バランスを調整することにより、1つの内燃機関に使用されるすべてのコンロッドにおいて、重量が同一で、しかも重量バランスを調整することにより重心の位置を同一にできれば、コンロッドの重心の位置が異なることに起因する振動や騒音の発生を低減することが可能になる。 In order to make the weights of the plurality of connecting rods uniform, it is sufficient that the weights of the individual connecting rods can be adjusted. Therefore, only the weight adjusting convex portion provided at the large end of the connecting rod is sufficient. However, by not only making the weights of the plurality of connecting rods uniform, but also by adjusting the weight balance of the individual connecting rods, all the connecting rods used in one internal combustion engine have the same weight and the same weight balance. If the position of the center of gravity can be made the same by adjusting, it is possible to reduce the occurrence of vibration and noise due to the difference in the position of the center of gravity of the connecting rod.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1〜5記載の発明は、内燃機関などの装置に備えられるクランク機構を構成するコンロッドであって、第1連結端部および第2連結端部のそれぞれの重量調整が可能であり、しかもコンロッドの重心の位置調整が容易なコンロッドを提供することを目的とする。そして、請求項2記載の発明は、さらに、第1連結端側重量調整用凸部と第1連結端部の周囲に位置する部材との干渉を回避しながら、第1連結端側重量調整用凸部による第1連結端部の重量の調整量を大きくすることを目的とし、請求項3記載の発明は、さらに、第1連結端側重量調整用凸部が設けられた第1連結端部を有するコンロッドにおいてロッド部の中心面の両側に位置する部分の重量バランスの均等化を容易にすること、および、第1連結端側重量調整用凸部での重量の調整作業を容易にすることを目的とし、請求項4記載の発明は、さらに、第2連結端部に第2連結端側重量調整凸部を設けたことによる駄肉の発生を少なくできて、コンロッドの軽量化を図ることを目的とし、請求項5記載の発明は、さらに、コンロッドの軽量化を図りながら、重心の位置の調整量を大きくすることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and the invention according to
請求項1記載の発明は、往復運動する第1部材(5)に連結される第1連結端部(30)と、回転運動する第2部材(6)に連結される第2連結端部(50)と、前記第1連結端部(30)と前記第2連結端部(50)とを連接するロッド部(70)とを有するコンロッド(C)において、前記第1連結端部(30)には、第1連結端側重量調整部(40)が設けられ、前記第2連結端部(50)には、第2連結端側重量調整部(60)が設けられたコンロッド(C)である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のコンロッド(C)において、前記第1連結端側重量調整部(40)は、前記第1連結端部(30)の外縁部(34)において、前記ロッド部(70)の中心軸線(Lc)を含む中心面(Pc)に直交する直交方向で前記中心面(Pc)を挟んで互いに離隔して位置すると共に前記第1連結端部(30)の径方向外方に突出している複数の要素凸部(41,42)から構成される第1連結端側重量調整用凸部(40)であるものである。
請求項3記載の発明は、請求項2記載のコンロッド(C)において、前記各要素凸部(41,42)は、前記中心軸線(Lc)に直交すると共に前記第1連結端部(30)の中心線(L1)を含む直交平面(P1)と交わる位置にあり、かつ前記中心面(Pc)および前記直交平面(P1)に関して面対称となる形状であるものである。
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載のコンロッド(C)において、前記第2連結端側重量調整部(60)は、前記第2連結端部(50)において、前記ロッド部(70)の中心軸線(Lc)に直交すると共に前記第2連結端部(50)の第2連結端側中心線(L2)を通る第2連結端側直交平面(P2)に対して前記ロッド部(70)とは反対側に位置する外縁部(54)で、前記第2連結端部(50)の径方向外方に突出している第2連結端側重量調整用凸部(60)であり、前記第2連結端部(50)の前記外縁部(54)には、その周方向に沿って補強用凸条(55)が設けられ、前記第2連結端側中心線(L2)に平行な軸方向での前記補強用凸条(55)の軸方向幅(w55)は、前記軸方向での前記第2連結端部(50)の軸方向幅(w5)よりも小さく、前記軸方向での前記第2連結端側重量調整用凸部(60)の軸方向幅(w62)は、前記補強用凸条(55)の前記軸方向幅(w55)の最小値にほぼ等しいものである。
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項記載のコンロッド(C)において、前記コンロッド(70)の重心(G)と前記第1連結端側重量調整部(40)との間の距離は、前記重心(G)と前記第2連結端側重量調整部(60)との間の距離よりも大きいものである。
The first aspect of the present invention is the first connection end (30) connected to the first member (5) reciprocating and the second connection end (30) connected to the second member (6) rotating. 50) and a connecting rod (C) having a rod portion (70) connecting the first connecting end (30) and the second connecting end (50), the first connecting end (30) Is provided with a first connecting end side weight adjusting part (40), and the second connecting end part (50) is provided with a connecting rod (C) provided with a second connecting end side weight adjusting part (60). is there.
According to a second aspect of the present invention, in the connecting rod (C) according to the first aspect, the first connecting end side weight adjusting portion (40) is provided at an outer edge portion (34) of the first connecting end portion (30). The rod portion (70) is positioned apart from each other across the center plane (Pc) in a direction orthogonal to the center plane (Pc) including the center axis (Lc) of the rod portion (70) and the first connection end (30). It is the 1st connection end side weight adjustment convex part (40) comprised from the some element convex part (41, 42) which protrudes to the radial direction outer side.
According to a third aspect of the present invention, in the connecting rod (C) according to the second aspect, each of the element convex portions (41, 42) is orthogonal to the central axis (Lc) and the first connecting end portion (30). The center plane (P1) including the center line (L1) intersects the orthogonal plane (P1), and the shape is symmetrical with respect to the center plane (Pc) and the orthogonal plane (P1).
According to a fourth aspect of the present invention, in the connecting rod (C) according to any one of the first to third aspects, the second connecting end side weight adjusting portion (60) is provided at the second connecting end portion (50). In a second connecting end side orthogonal plane (P2) orthogonal to the central axis (Lc) of the rod part (70) and passing through the second connecting end side center line (L2) of the second connecting end part (50). On the other hand, at the outer edge portion (54) located on the opposite side to the rod portion (70), the second connecting end side weight adjusting convex portion protruding outward in the radial direction of the second connecting end portion (50). (60), and the outer edge portion (54) of the second connection end portion (50) is provided with reinforcing protrusions (55) along the circumferential direction thereof, and the second connection end side center line The axial width (w55) of the reinforcing protrusion (55) in the axial direction parallel to (L2) is greater than the axial width (w5) of the second connecting end (50) in the axial direction. The axial width (w62) of the second connecting end side weight adjusting projection (60) in the axial direction is the minimum value of the axial width (w55) of the reinforcing projection (55). Is almost equal to
According to a fifth aspect of the present invention, in the connecting rod (C) according to any one of the first to fourth aspects, the center of gravity (G) of the connecting rod (70) and the first connecting end side weight adjusting portion (40) Is greater than the distance between the center of gravity (G) and the second connecting end side weight adjusting portion (60).
請求項1記載の発明によれば、第1連結端部に設けられた第1連結端側重量調整部および第2連結端部に設けられた第2連結端側重量調整部の少なくとも一方の重量を調整することでコンロッドの重量を調整できるうえ、第1連結端部の重量および第2連結端部の重量を別々に調整することができるので、第2連結端部に設けられた重量調整用凸部のみの重量を調整する場合に比べて、第2連結端部の大型化が抑制され、しかもコンロッドの重心の位置調整が容易になる。
請求項2記載の事項によれば、第1連結端側重量調整用凸部が複数の要素凸部により構成されるので、各要素凸部を小型化できることから、第1連結端側重量調整用凸部と第1連結端部の周囲に位置する部材との干渉を回避しながら、第1連結端側重量調整用凸部による第1連結端部の重量の調整量、ひいてはコンロッドの重量の調整量を大きくできる。
請求項3記載の事項によれば、第1連結端側重量調整用凸部を構成する複数の要素凸部が、中心面に関して面対称となる形状であるので、第1連結端側重量調整用凸部が設けられた第1連結端部を有するコンロッドにおいて、中心面の両側に位置する部分の重量バランスの均等化が容易になる。
さらに、各要素凸部が直交平面と交わる位置にあり、かつ複数の要素凸部が中心面および直交平面に関して面対称となる形状であることから、各要素凸部がコンロッドの中心面から直交方向で最も離れた位置を中心に設けられるので、重量調整のために各要素凸部の重量を除去する加工をロッド部に邪魔されることなく行うことが可能になって、重量の調整作業が容易になる。
請求項4記載の事項によれば、第2連結端側重量調整用凸部の軸方向幅が、補強用凸条の軸方向幅以下であるので、第2連結端側重量調整凸部を設けたことによる駄肉の発生を少なくできて、コンロッドの軽量化が可能になる。
請求項5記載の事項によれば、コンロッドの重心と第1連結端側重量調整部との間の距離は、該重心と第2連結端側重量調整部との間の距離よりも大きいことにより、第1連結端側重量調整部および第2連結端側重量調整部における同一の調整重量当たりの重心の位置の調整量を、第1連結端側重量調整部での重量調整により、大端側重量調整部での重量調整に比べて大きくできるので、第1連結端側重量調整部および第2連結端重量調整部の合計の重量を小さくすることによるコンロッドの軽量化を図りながら、重心の位置の調整量を大きくできる。
According to invention of
According to the second aspect of the present invention, since the first connecting end side weight adjustment convex portion is constituted by a plurality of element convex portions, each element convex portion can be reduced in size, so that the first connecting end side weight adjusting convex portion can be reduced. The amount of adjustment of the weight of the first connecting end by the first connecting end side weight adjusting convex, and hence the weight of the connecting rod, while avoiding interference between the convex portion and the members positioned around the first connecting end. The amount can be increased.
According to the third aspect of the present invention, since the plurality of element convex portions constituting the first connecting end side weight adjusting convex portion have a shape symmetrical with respect to the center plane, the first connecting end side weight adjusting In the connecting rod having the first connecting end portion provided with the convex portion, it becomes easy to equalize the weight balance of the portions located on both sides of the center plane.
Furthermore, since each element convex part is in a position where it intersects with the orthogonal plane and the plurality of element convex parts are symmetrical with respect to the central plane and the orthogonal plane, each element convex part is orthogonal to the central plane of the connecting rod. Because it is provided around the most distant position, it is possible to remove the weight of each element convex part for weight adjustment without being obstructed by the rod part, and easy weight adjustment work become.
According to the fourth aspect of the present invention, since the axial width of the second connecting end side weight adjusting convex portion is equal to or less than the axial width of the reinforcing convex strip, the second connecting end side weight adjusting convex portion is provided. As a result, it is possible to reduce the occurrence of sacrificial meat and reduce the weight of the connecting rod.
According to the fifth aspect of the present invention, the distance between the center of gravity of the connecting rod and the first connecting end side weight adjusting unit is larger than the distance between the center of gravity and the second connecting end side weight adjusting unit. The adjustment amount of the position of the center of gravity per the same adjustment weight in the first connection end side weight adjustment unit and the second connection end side weight adjustment unit is adjusted to the large end side by the weight adjustment in the first connection end side weight adjustment unit. Position of the center of gravity while reducing the weight of the connecting rod by reducing the total weight of the first connecting end side weight adjusting unit and the second connecting end weight adjusting unit. The amount of adjustment can be increased.
以下、本発明の実施形態を図1〜図5を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明が適用されたコンロッドCは、車両に搭載される多気筒内燃機関Eのピストン5とクランク軸6とを連結する。そして、ほぼ一直線上で往復運動する第1部材としてのピストン5と、コンロッドCと、回転運動する第2部材であるクランク軸6とは、往復動型のクランク機構を構成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
Referring to FIG. 1, a connecting rod C to which the present invention is applied connects a
該クランク機構を備える装置としての内燃機関Eは、バンク角が90°のV型の内燃機関であり、クランク軸6の回転中心線Leに平行な方向から見てV字形の1対のバンクB1,B2を構成するように配列された複数のシリンダ1aを有するシリンダブロック1と、第1,第2バンクB1,B2のそれぞれにおいてシリンダ1aの上端部に結合される1対のシリンダヘッド2と、シリンダブロック1の下端部に結合されるオイルパン3(図示されず)とから構成される機関本体を備える。
シリンダブロック1の下部1bおよびオイルパン3は、該下部1bに主軸受を介して回転可能に支持されるクランク軸6が収容されるクランク室4を形成するクランクケースを構成する。
The internal combustion engine E as a device including the crank mechanism is a V-type internal combustion engine having a bank angle of 90 °, and a pair of banks B1 having a V shape when viewed from a direction parallel to the rotation center line Le of the
The
各シリンダ1aと該シリンダ1aに往復運動可能に嵌合するピストン5とシリンダヘッド2とにより、各シリンダ軸線Lyに平行なシリンダ軸線方向でピストン5およびシリンダヘッド2の間に燃焼室10が形成される。そして、ピストン5は、吸気弁13により開閉される吸気ポート11および排気弁14により開閉される排気ポート12が開口する燃焼室10内での燃料の燃焼により発生する燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動し、コンロッドCを介してクランク軸6を回転駆動する。
シリンダブロック1には、各ピストン5の裏面5eに向けてオイルを噴射するオイルジェット9が設けられる。オイルジェット9から噴射されたオイルは、ピストン5を冷却すると共に、該ピストン5とシリンダ1aとの摺動部分である潤滑箇所を潤滑し、さらに後述するピストンピン7とコンロッドCの小端部30との摺動部分である潤滑箇所を潤滑する。
The
併せて図2,図3を参照すると、鍛造または鋳造により成形された単一の成形品であるコンロッドCは、ピストン5に保持される連結軸としてのピストンピン7を介してピストン5に連結される第1連結端部としての小端部30と、クランク軸6の一部である連結軸としてのクランクピン6aにてクランク軸6に連結される第2連結端部としての大端部50と、小端部30と大端部50とを連接するロッド部70とを有する。そして、コンロッドCには、該コンロッドCの重量を調整するための重量調整部としての重量調整用凸部が設けられる。
前記重量調整用凸部は、小端部30に設けられて、該小端部30の重量を調整可能とするための第1連結端側重量調整部としての小端側重量調整部である小端側重量調整用凸部40と、大端部50に設けられて、該大端部50の重量を調整可能とするための第2連結端側重量調整部としての大端側重量調整部である大端側重量調整用凸部60とから構成される。
2 and 3, the connecting rod C, which is a single molded product formed by forging or casting, is connected to the
The convex portion for weight adjustment is provided on the
小端部30は、第1連結端側中心線としての小端側中心線L1を有する円柱状の挿通孔である小端孔30aを形成する。小端部30は、小端孔30aに挿通された状態のピストンピン7の外周に摺動可能、かつ回動可能に嵌合されて、該ピストンピン7に連結される。一方、大端部50は、第2連結端側中心線としての大端側中心線L2を有する円柱状の挿通孔である大端孔50aを形成する。大端部50は、大端孔50aに挿通された状態のクランクピン6aの外周に摺動可能、かつ回動可能に嵌合して、該クランクピン6aに連結される。
小端部30とピストンピン7との間には、小端部30に圧入により取り付けられた滑り軸受からなる軸受16(図1も参照)が設けられるが、別の例では該軸受16はなくてもよい。また、大端部50とクランクピン6aとの間には、半割型の滑り軸受からなる軸受17(図1も参照)が設けられる。
The
Between the
コンロッドCの中心面Pcは、小端孔30aの中心である中心線L1と、該中心線L1に平行であると共に大端孔50aの中心である中心線L2とを含む平面であり、小端部30、大端部50およびロッド部70のそれぞれの中心面でもある。そして、中心面PcはコンロッドCの対称面であり、コンロッドCは中心面Pcに関して面対称の形状である。
なお、各中心線L1,L2に平行な方向はコンロッドCの軸方向であり、該軸方向はピストンピン7およびクランクピン6aの軸方向でもある。また、中心線L1はピストンピン7に対して回動する小端部30の回動中心線であり、中心線L2はクランクピン6aに対して回動する大端部50の回動中心線である。
さらに、中心面Pcおよび各中心線L1,L2に直交すると共に軸方向でのコンロッドCの幅である軸方向幅w3,w5,w7を二等分する平面を軸直交平面Pa(図2(b)参照)とするとき、該軸直交平面PaはコンロッドCの対称面であり、コンロッドCは軸直交平面Paに関して面対称の形状である。ここで、軸方向幅w7,w3,w5は、それぞれ、軸方向での小端部30、大端部50およびロッド部70の幅である。
The center plane Pc of the connecting rod C is a plane including a center line L1 which is the center of the
The direction parallel to the center lines L1 and L2 is the axial direction of the connecting rod C, and the axial direction is also the axial direction of the
Furthermore, the plane orthogonal to the center plane Pc and the center lines L1 and L2 and equally dividing the axial widths w3, w5 and w7, which are the widths of the connecting rods C in the axial direction, is the axis orthogonal plane Pa (FIG. 2 (b ))), The axis orthogonal plane Pa is a plane of symmetry of the connecting rod C, and the connecting rod C has a plane symmetrical shape with respect to the axis orthogonal plane Pa. Here, the axial widths w7, w3, and w5 are the widths of the
そして、コンロッドCは、中心面Pcと軸直交平面Paとの交線である中心軸線Lcを有する。この実施形態では、中心軸線Lcは、小端部30、大端部50およびロッド部70のそれぞれの中心軸線でもある。なお、コンロッドCにおいて、中心軸線Lcに平行な方向は長手方向であり、中心面Pcに直交する方向または軸直交平面Pa上で中心軸線Lcに直交する方向は直交方向である。
また、コンロッドCの重心Gは、中心軸線Lc上に位置し、したがって中心面Pcおよび軸直交平面Paのそれぞれの平面上に位置する。
The connecting rod C has a center axis Lc that is a line of intersection between the center plane Pc and the axis orthogonal plane Pa. In this embodiment, the central axis Lc is also the central axis of each of the
Further, the center of gravity G of the connecting rod C is located on the central axis Lc, and thus is located on each plane of the central plane Pc and the axis orthogonal plane Pa.
図1,図2を参照すると、小端部30は、ピストン5の裏面5eで長手方向に突出する1対のボス部5cに保持されるピストンピン7に連結された状態で、長手方向でピストン5の頂部5aに指向して配置される。中心面Pcまたは長手方向に沿って延びているロッド部70と一体成形された円筒状の小端部30には、小端部30とピストンピン7との間の摺動部分などにオイルを導く油孔35が設けられる。小端側中心線L1を含むと共に中心軸線Lcに直交する平面を第1連結端側直交平面としての小端側直交平面P1とするとき、油孔35は、小端部30において、長手方向で該直交平面P1に対して、ロッド部側の部分31とは反対側の部分(すなわち、反ロッド側の部分)である先端部分32に設けられる。
なお、コンロッドCの部位または部分において、長手方向で、ロッド部70に近い側をロッド部側といい、ロッド部70から遠い側を反ロッド部側という。
1 and 2, the
In the portion or part of the connecting rod C, the side close to the
油孔35は、直交方向で中心面Pcを挟んで中心面Pcに関して対称に配置されると共に中心面Pcに対して所定角度α、この実施形態では45°の角度で傾斜し、かつ小端部30を中心線L1に対しての径方向に貫通する貫通孔からなる複数の油孔35、ここでは1対の油孔35により構成される。なお、軸受16には、油孔35に整合する油孔16a(図1(b)参照)が設けられている。
1対の油孔35のうちの一方の油孔35a(図1参照)は、ピストン5が上死点付近および下死点(図1においてバンクB1でのピストン5の位置)付近に位置するときに、上下方向にほぼ平行で上方に向かって開口する位置にある。このため、ピストン5が下死点付近に位置するとき、ピストン5に装着されたピストンリング8がシリンダ1aの内周面から掻き落としたオイルが油孔35に流入し易くなるので、小端部30とピストンピン7との間の潤滑箇所の潤滑性が向上する。
The oil holes 35 are arranged symmetrically with respect to the center plane Pc across the center plane Pc in the orthogonal direction, are inclined at a predetermined angle α with respect to the center plane Pc, in this embodiment, an angle of 45 °, and the small end portion It is constituted by a plurality of oil holes 35, which here are a pair of oil holes 35, which penetrate through 30 in the radial direction with respect to the center line L <b> 1. The
One
図2,図4,図5を参照すると、小端部30よりも大径の円筒状の大端部50は、二分割されて形成された2つの分割体である基部半体51および先端半体52と、基部半体51と先端半体52とを結合する結合手段としての1対のフランジ付きボルト53(図1も参照)とから構成される。ロッド部70と一体成形された基部半体51と、該基部半体51にボルト53により着脱可能に結合される先端半体52とは、大端孔50aの半分である半円柱部分をそれぞれ形成する。
基部半体51および先端半体52は、直交方向または中心線L2に対しての径方向で大端孔50aを挟んで(または大端孔50aを間にして)配置された1対のボルト53により締結された状態で、軸受17を介してクランクピン6aに連結される。
Referring to FIGS. 2, 4, and 5, a cylindrical
The
基部半体51および先端半体52は、中心線L2を含むと共に中心軸線Lcに直交する第2連結端側直交平面としての大端側直交平面P2上の平面を合わせ面Pbとして結合される。合わせ面Pbは、この実施形態では直交平面P2上の平面である。基部半体51は、長手方向で直交平面P2に対して、ロッド部側の部分であり、先端半体52は反ロッド部側の部分である。
このため、コンロッドCは、長手方向で、両直交平面P1,P2の間の中央部分と、各直交平面P1,P2を境に反ロッド部側に位置する両先端部分32,52とを有する。
The
For this reason, the connecting rod C has a central portion between the orthogonal planes P1 and P2 in the longitudinal direction, and both end
小端部30に設けられた第1連結端側重量調整用凸部としての小端側重量調整用凸部40、および、大端部50に設けられた第2連結端側重量調整用凸部としての大端側重量調整用凸部60は、それぞれ、重量調整加工としての、切削や研削などの除去加工により、その一部またはほぼ全部が除去されることで、その重量が調整される。そして、各凸部40,60で除去された重量である除去重量に応じて、凸部40により小端部30の重量が調整可能であり、凸部60により大端部50の重量が調整可能である。ここで、前記除去重量は、各凸部40,60での重量を調整するために除去される調整重量である。
The small end side weight adjusting
図2,図3を参照すると、小端部30の外縁部34において径方向外方に突出して形成された小端側重量調整用凸部40は、中心面Pcと交わることなく、直交方向で中心面Pcを挟んで互いに離隔して位置する偶数である複数の要素凸部、ここでは1対の第1,第2要素凸部41,42から構成され、該第1,第2要素凸部41,42は、直交方向で互いに反対方向に突出して、直交方向でピストン5のスカート部5b(図1参照)に対向する。そして、小端部30の径方向外方に突出する各要素凸部41,42により小端部30の剛性が高められる。
Referring to FIGS. 2 and 3, the small-end-side weight adjustment
各要素凸部41,42は、直交平面P1と交わる位置にあり、かつ中心面Pcおよび直交平面P1に関して面対称となる形状であり、したがって小端部30において面対称となる位置にある。また、各要素凸部41,42の直交方向での端面41c,42cは、中心面Pcに平行な平面である。
なお、図2(a)には、一例として、重量調整の際に各要素凸部41,42が前記除去工程により除去されて重量調整が行われた後の端面41c1,42c1が二点鎖線で示されている。各要素凸部41,42では、重量調整により直交方向での突出量が小さくなる一方で、重量調整後の端面41c1,42c1は中心面Pcに平行であり、かつ第1,第2要素凸部41,42での除去重量は同一である。このため、重量調整後の第1,第2要素凸部41,42の形状は、中心面Pcおよび小端側直交平面P1,P2に関して面対称である。
Each of the element
In FIG. 2A, as an example, the end faces 41c1 and 42c1 after the weight adjustment is performed by removing the element
各要素凸部41,42において、軸方向に沿うロッド部側の縁部41a,42aおよび反ロッド部側の縁部41b,42bは、コンロッドCを成形した後の金型が軸方向で軸直交平面Paから遠ざかる方向に型抜きされる際、該型抜きを容易にするための抜き勾配が付けられた傾斜面に形成されている。
In each element
各要素凸部41,42において、長手方向での幅である長手方向幅w41は、その最大値を含めて、軸方向での幅である軸方向幅w42よりも小さい。長手方向幅w41は、軸方向から見て(図2(a)参照)円弧状の外縁部34において各要素凸部41,42が突出することによる外縁部34での駄肉34eの発生(すなわち、無駄な部分が付くこと。)が極力少なくなる幅に設定される。このため、長手方向幅w41は、小端部30の内径d3の2/3以下かつ1/4以上であり、この実施形態では内径d3のほぼ1/2に設定される。また、軸方向幅w42は、小端部30の軸方向幅w3の1/2以上かつ軸方向幅w3以下であり、この実施形態では軸方向幅w3よりもやや小さく設定される。
In each of the element
併せて図1(b)を参照すると、各要素凸部41,42は、外縁部34において各油孔35の入口付近の部分である油孔付近部分34aで、長手方向で直交平面P1寄りに位置する。そして、上方に向かって開口する油孔35aについては、該油孔35aに近接する一方の要素凸部としての第1要素凸部41は、ピストン5が上死点または下死点に位置するときに、該油孔付近部分34aよりも上方に突出している。このため、該要素凸部41は、油孔付近部分34aに付着したオイルが流下することを妨げる堰部を構成し、外縁部34に付着したオイルのうちで該要素凸部41により流下が妨げられたオイルが油孔35に流入し易くなって、小端部30とピストンピン7との間の潤滑箇所の潤滑性が向上する。
Referring also to FIG. 1 (b), each element
図2,図4,図5を参照すると、大端部50の先端半体52の外縁部54において径方向外方に突出して形成された大端側重量調整用凸部60は、中心面Pcおよび軸直交平面Paと交わる位置に、1または複数、ここでは1つ形成される。凸部60は、中心面Pcおよび軸直交平面Paに関して面対称となる形状であり、したがって先端半体52において面対称となる位置にある。凸部60の長手方向での端面60cは、中心軸線Lcに直交する平面であり、したがって直交平面P2に平行である。また、凸部60は、直交平面P2と交わらない位置または合わせ面Pbが形成されない位置にある。
なお、図2(a),(b)には、一例として、重量調整の際に凸部60が前記除去工程により除去されて重量調整が行われた後の端面60c1が二点鎖線で示されている。凸部60では、重量調整により長手方向での突出量が小さくなる一方で、重量調整後の端面60cは中心軸線Lcに直交する平面である。このため、重量調整後の凸部60の形状は、中心面Pcおよび軸直交平面Paに関して面対称である。
Referring to FIGS. 2, 4, and 5, the large-end-side weight adjustment
In FIGS. 2A and 2B, as an example, an end surface 60c1 after the weight adjustment is performed by removing the
先端半体52の外縁部54には、1対の補強用凸条55が、各ボルト53により締め付けられる締結座56から直交方向で凸部60に向かって設けられている。そして、凸部60と、軸方向から見て円弧状の1対の凸条55は、直交方向で1対のボルト53の間で、かつ1対のボルト53よりも凸部60に近い1対の凸条55の間に位置する。
また、軸方向での各凸条55の幅である軸方向幅w55は、軸方向幅w5よりも小さく設定される。この実施形態では、軸方向幅w55は、軸方向幅w5の2/3以下であり、軸方向幅w55の最大値が軸方向幅w5のほぼ1/2である。
A pair of reinforcing
The axial width w55, which is the width of each
長手方向での凸部60の位置は、凸部60の重量調整により該凸部60が最大に除去されてその除去重量が最大となる場合にも、重量調整後の端面60cが長手方向で各ボルト53よりも突出する位置を占めるように設定される(図2(a),図4参照)。このため、前記除去加工の際にボルト53が邪魔になることがなく、該除去加工が容易になり、重量調整作業が容易になる。
The positions of the
直交方向での凸部60の幅である直交方向幅w63は、重量調整による除去重量が最大の場合に、先端半体52において凸部60が形成された部位での径方向での幅である径方向幅w57の最小値が、径方向での凸条55の幅である径方向幅w58に等しくなるときに、凸部60が凸条55から突出することによる駄肉54eの発生を極力少なくするように設定される。なお、図2(a)には、凸部60における径方向幅w58が二点鎖線で示されている。
そして、長手方向幅w63は、大端部50の内径d5の2/3以下かつ1/4以上であり、この実施形態では内径d5のほぼ1/2に設定される。また、直交方向幅w63は、直交方向での大端部50の幅である直交方向幅w6の1/3以下であり、この実施形態では、直交方向幅w6のほぼ1/3である。
The orthogonal width w63, which is the width of the
The longitudinal width w63 is 2/3 or less and ¼ or more of the inner diameter d5 of the
軸方向での凸部60の幅である軸方向幅w62は、凸部60が突出することによる外縁部54での駄肉54fの発生を極力少なくするために、大端部50の軸方向幅w5の1/2以下かつ1/4以上に設定され、しかも中心面Pcに平行な断面での凸部60の形状が凸条55に沿う形状とされる(図2(b),図4参照)。軸方向幅w62は、この実施形態では、凸条55の軸方向幅w55の最小値に略等しく(図5参照)、軸方向幅w5のほぼ1/3であり、かつボルト53の頭部53aの最大外径d6および最小外径d7よりも小さい。
The axial width w62, which is the width of the
図2を参照すると、重心Gと小端側重量調整用凸部40の各要素凸部41,42の端面41c,42cとの間の距離は、重心Gと大端側重量調整用凸部60の端面60cとの間の距離よりも大きい。このように、各要素凸部41,42は、重心Gからの距離が重心Gと凸部60との間の距離よりも大きい位置にあるので、凸部40および凸部60において同じ除去重量が除去される場合、大端側重量調整用凸部60での重量調整に比べて、小端側重量調整用凸部40での重量調整により重心Gの位置の調整量を大きくすることができる。
一方、凸部60は、先端半体52において最も重心Gから離れた位置にあるので、除去重量当たりの重心Gの位置の調整量が大きくなり、小さい除去重量で重心Gの位置の調整量を大きくできる。
Referring to FIG. 2, the distance between the center of gravity G and the end faces 41c, 42c of the element
On the other hand, since the
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
ピストン5にピストンピン7を介して連結される小端部30と、クランク軸6のクランクピン6aに連結される大端部50と、小端部30と大端部50とを連接するロッド部70とを有するコンロッドCにおいて、小端部30には小端側重量調整用凸部40が設けられ、大端部50には大端側重量調整用凸部60が設けられたことにより、小端部30に設けられた凸部40および大端部50に設けられた凸部60の少なくとも一方の重量を調整することでコンロッドCの重量を調整できる。そのうえ、小端部30の重量および大端部50の重量を別々に調整することができるので、大端部に設けられた重量調整用凸部のみの重量を調整する場合に比べて、大端部50の大型化が抑制され、しかもコンロッドCの重心Gの位置調整が容易になる。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
A
小端側重量調整用凸部40は、小端部30の外縁部34において、中心面Pcに直交する直交方向で、中心面Pcを挟んで互いに離隔して位置すると共に小端部30の径方向外方に突出している1対の要素凸部41,42から構成されることにより、各要素凸部41,42を小型化できることから、要素凸部41,42により構成される凸部40と小端部30の周囲に位置する部材であるピストン5との干渉を回避しながら、凸部40による小端部30の重量の調整量、ひいてはコンロッドCの重量の調整量を大きくできると共に、ピストン5の小型化が可能になる。
また、小端部30に設けられる各要素凸部41,42がロッド部70の中心面Pcと交わる位置にないことにより、長手方向での小端部30とピストン5との隙間を小さくできるので、ピストン5の小型化が可能になる。
The small-end-side weight adjustment
In addition, since the element
各要素凸部41,42は、中心軸線Lcに直交すると共に小端部30の中心線L1を含む直交平面P1と交わる位置にあり、かつ中心面Pcおよび直交平面P1に関して面対称となる形状であることにより、凸部40を構成する複数の要素凸部41,42が、中心面Pcに関して面対称となる形状であるので、中心面Pcの両側に位置する部分の重量バランスの均等化が容易になる。さらに、各要素凸部41,42が直交平面P1と交わる位置にあり、かつ複数の要素凸部41,42が中心面Pcおよび直交平面P1に関して面対称となる形状であることから、各要素凸部41,42が中心面Pcから直交方向で最も離れた位置を中心に設けられるので、重量調整のために各要素凸部41,42の重量を除去する前記除去加工をロッド部70に邪魔されることなく行うことが可能になって、重量の調整作業が容易になる。
Each of the element
重心Gと小端側重量調整用凸部40の各要素凸部41,42との間の距離は、重心Gと大端側重量調整用凸部60との間の距離よりも大きいことにより、凸部40および凸部60における同一の除去重量当たりの重心Gの位置の調整量を、小端側重量調整用凸部40での重量調整により、大端側重量調整用凸部60での重量調整に比べて大きくできるので、凸部40および凸部60の合計の重量を小さくすることによるコンロッドCの軽量化を図りながら、重心Gの位置の調整量を大きくできる。
The distance between the center of gravity G and each of the element
大端側重量調整用凸部60は、大端部50において、ロッド部70の中心軸線Lcに直交すると共に大端部50の中心線L2を通る直交平面P2に対してロッド部70とは反対側に位置する先端半体52の外縁部54で、先端半体52の径方向外方に突出しており、外縁部54には、外縁部54の周方向に沿って補強用凸条55が設けられ、凸条55の軸方向幅w55は、大端部50の軸方向幅w5よりも小さく、凸部60の軸方向幅w62は、凸条55の軸方向幅w55の最小値にほぼ等しいことにより、大端側重量調整用凸部60の軸方向幅w62が、凸条55の軸方向幅w55以下であるので、凸部40,60を設けたことによる軸方向での大端部50の両端面59a,59bと凸部60との間における駄肉の発生を少なくできて、コンロッドCの軽量化が可能になる。
The large-end-side weight adjustment
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
小端側重量調整用凸部40は、中心面Pcと交わる位置に設けられてもよい。
直交平面P2は、中心面Pcに直交すると共に、中心軸線Lcに直交することなく、直角以外の交差角度で交差していてもよい。
小端側重量調整用凸部40は、中心面Pcまたは直交平面P1に関して非対称であってもよく、大端側重量調整用凸部60は、中心面Pcまたは直交平面P2に関して非対称であってもよい。
大端部50の合わせ面Pbは、この実施形態では、直交平面P2上の平面であったが、直交平面P2と交わる平面または面であってもよい。
前記除去工程により、要素凸部41,42および凸部60の各端面41c、42c、60cに凹部が形成されてもよい。
小端重量調整部または大端重量調整部は、重量を調整するために前記調整重量を付加する部分であってもよく、したがって、付加された該調整重量によりコンロッドの重量および重心の位置が調整されてもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
コンロッドは、内燃機関以外の装置、例えばピストンを備えるポンプに備えられてもよい。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
The small-end-side weight adjustment
The orthogonal plane P2 may be orthogonal to the central plane Pc and may intersect at an intersection angle other than a right angle without being orthogonal to the central axis Lc.
The small end side weight adjustment
In this embodiment, the mating surface Pb of the
By the removing step, concave portions may be formed on the end surfaces 41c, 42c, 60c of the element
The small-end weight adjustment unit or the large-end weight adjustment unit may be a part to which the adjustment weight is added in order to adjust the weight. Therefore, the weight of the connecting rod and the position of the center of gravity are adjusted by the added adjustment weight. May be.
Although the internal combustion engine is used for a vehicle in the embodiment, it may be used for a ship propulsion device such as an outboard motor having a crankshaft oriented in the vertical direction.
The connecting rod may be provided in a device other than the internal combustion engine, for example, a pump including a piston.
1…シリンダブロック、5…ピストン、6…クランク軸、7…ピストンピン、30…小端部、40…重量調整用凸部、41,42…要素凸部、…、…、…、…、50…大端部、51…基部半体,52…先端半体、60…重量調整用凸部、
E…内燃機関、C…コンロッド、G…重心、Lc…中心軸線、Pc…中心面、Pa…軸直交平面、P1,P2…直交平面。
DESCRIPTION OF
E: Internal combustion engine, C: Connecting rod, G: Center of gravity, Lc: Center axis, Pc: Center plane, Pa: Axis orthogonal plane, P1, P2: Orthogonal plane
Claims (5)
前記第1連結端部には、第1連結端側重量調整部が設けられ、
前記第2連結端部には、第2連結端側重量調整部が設けられたことを特徴とするコンロッド。 The first connection end connected to the first member that reciprocates, the second connection end connected to the second member that rotates, and the first connection end and the second connection end connected to each other. In a connecting rod having a rod portion to
The first connecting end portion is provided with a first connecting end side weight adjusting portion,
The connecting rod, wherein the second connecting end portion is provided with a second connecting end side weight adjusting portion.
前記第2連結端部の前記外縁部には、その周方向に沿って補強用凸条が設けられ、
前記第2連結端側中心線に平行な軸方向での前記補強用凸条の軸方向幅は、前記軸方向での前記第2連結端部の軸方向幅よりも小さく、
前記軸方向での前記第2連結端側重量調整用凸部の軸方向幅は、前記補強用凸条の前記軸方向幅の最小値にほぼ等しいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のコンロッド。 The second connecting end side weight adjusting portion is a second connecting end side that is orthogonal to the center axis of the rod portion and passes through the second connecting end side center line of the second connecting end at the second connecting end. A second connecting end side weight adjusting convex portion protruding outward in the radial direction of the second connecting end portion at an outer edge portion opposite to the rod portion with respect to the orthogonal plane;
Reinforcing ridges are provided along the circumferential direction of the outer edge of the second connecting end,
The axial width of the reinforcing protrusion in the axial direction parallel to the second connecting end side center line is smaller than the axial width of the second connecting end in the axial direction,
The axial width of the second connecting end side weight adjusting convex portion in the axial direction is substantially equal to the minimum value of the axial width of the reinforcing convex strip. A connecting rod according to claim 1.
Priority Applications (1)
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JP2008180738A JP2010019349A (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Connecting rod |
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2008
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