JP2010031916A - 締結ボルトを使用した複数部材の締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の部材同士を締結ボルトによって一体的に締結する構造に関し、締結ボルトの遅れ破壊を効果的に回避することが可能な複数部材の締結構造を提供する。
【解決手段】コンロッド本体３のキャップ当接面３５に形成したＯリング溝３６に第１Ｏリング３７を嵌め込むと共に、キャップ４のボルト当接面４３におけるボルト挿通孔４２の開放端部の内周縁に形成した面取り部４４に第２Ｏリング４５を配設する。コンロッドボルト５によってコンロッド本体３とキャップ４とを締結した状態では、各Ｏリング３７，４５のシール機能により、ボルト挿通孔３２，４２への酸性水溶液の浸入が阻止されコンロッドボルト５の遅れ破壊が回避できる。
【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のロッド本体とキャップとを締結ボルトによって締結する構造に代表されるような、複数の部材同士を締結ボルトによって締結する構造に係る。特に、高強度ボルトを使用した締結構造の改良に関する。

従来より、自動車用エンジン等に適用されるコネクティングロッド（以下、コンロッドと呼ぶ場合もある）は、小端部と大端部とを備えている。小端部は、ピストンピンを介してピストンに連結されている。一方、大端部は、コンロッド本体にキャップが一体的に組み付けられた構成となっており、これらコンロッド本体とキャップとの間でクランクシャフトのクランクピンを相対回転自在に支持している。具体的には、コンロッド本体に形成されたボルト孔とキャップに形成されたボルト孔とが位置合わせされた状態で、これらコンロッド本体とキャップとが重ね合わされ、各ボルト孔に亘ってコンロッドボルトが挿通されて、コンロッド本体とキャップとが一体的に組み付けられている（例えば、下記の特許文献１を参照）。

ところで、上記コネクティングロッドが配設される空間であるエンジンのクランクケース内にあっては、エンジン運転時に水蒸気が存在しているが、エンジンの冷間時には、この水蒸気が凝縮して凝縮水となる。また、クランクケース内には、ブローバイガスや未燃ガスも存在しているため、これらガスが上記凝縮水に溶け込むことにより、この凝縮水は酸性水溶液となる。

そして、このような酸性水溶液が、上記コンロッド本体およびキャップにそれぞれ形成されているボルト孔に流れ込んで、コンロッドボルトの軸部に接触した場合には、このコンロッドボルトに水素脆性による遅れ破壊現象（外部から浸入した水素がボルト内部に拡散してボルトが脆化する現象）が発生してしまう可能性がある。つまり、上記水溶液中に含まれる水素成分が原因でコンロッドボルトの強度が低下してしまう可能性がある。

下記の特許文献２には、コネクティングロッドに形成された座面（コンロッドボルトの頭部が当接する座面）に、オイル貯留空間を形成しておくことが開示されている。これにより、この貯留空間にエンジンオイルを貯留しておくことで、コンロッドボルトをオイルによって被覆して、酸化や腐食の因子がコンロッドボルトに接触しないようにしている。
特開２００６−１２５５９５号公報 特開２００５−２２１０７１号公報

しかしながら、特許文献２の構成にあっては、オイル貯留空間にエンジンオイルのみを流れ込ませることができる保証はない。つまり、コンロッドボルトがオイルによって確実に被覆される保証はなく、上記オイル貯留空間に、上記酸性水溶液が入り込んでしまう可能性が残る。このようにオイル貯留空間に酸性水溶液が入り込んだ場合、ボルト孔内へ酸性水溶液が流入しやすい状況となる。つまり、上記オイル貯留空間を形成したことがコンロッドボルトの遅れ破壊現象を助長させてしまうことになる。

このように、これまで、コンロッドボルトの遅れ破壊現象を確実に阻止できる構成について有効な対策は提案されていなかった。

特に、上記遅れ破壊は、強度が１３Ｔ以上の高強度ボルトに発生し、この遅れ破壊を回避するためには強度の低いボルトを使用せねばならなかった。しかし、これでは、コンロッド本体とキャップとの締結力を十分に確保するために大型のコンロッドボルトが必要になり、その結果、コネクティングロッドの大型化を招いてしまい、これがエンジンの小型化を阻害する要因の一つとなっていた。

尚、上述したボルトの遅れ破壊に関する課題は、エンジンのコネクティングロッドに限られるものではなく、締結ボルトによって複数の部材同士を締結する様々な構造においても同様に生じる可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の部材同士を締結ボルトによって一体的に締結する構造に関し、締結ボルトの遅れ破壊を効果的に回避することが可能な複数部材の締結構造を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、複数の被締結部材それぞれに形成されたボルト挿通孔へ液体（特に、遅れ破壊の原因となる酸性水溶液）が流れ込むことを阻止するためのシール手段を、複数の被締結部材それぞれの当接面同士の間や、締結ボルトと被締結部材との間に適用する。これにより、ボルト挿通孔の内部への液体浸入を防止して、締結ボルトとして強度が１３Ｔ以上の高強度ボルトを使用した場合であっても、この締結ボルトの遅れ破壊を回避できるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、ボルト挿通孔がそれぞれ形成された複数の被締結部材が、各ボルト挿通孔同士が位置合わせされた状態で互いに重ね合わされ、且つ各ボルト挿通孔に亘って締結ボルトが挿通されることにより一体的に締結されて成る複数部材の締結構造を前提とする。この複数部材の締結構造に対し、先ず、上記締結ボルトを、強度が１３Ｔ以上の高強度ボルトとする。そして、上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面、および、複数の被締結部材のうち締結ボルトの頭部が当接する被締結部材における締結ボルトとの当接面のうちの少なくとも一方に、上記ボルト挿通孔への液体浸入を阻止するためのシール手段を設けている。

この特定事項により、水素脆性などの遅れ破壊が懸念される高強度ボルト（強度が１３Ｔ（１３００Ｎ／ｍｍ²）以上の締結ボルト）によって複数の被締結部材を締結する構造に対し、複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面や、被締結部材における締結ボルトとの当接面にシール手段を適用して、ボルト挿通孔内部への液体（酸性水溶液）の浸入を阻止することができる。このため、遅れ破壊の発生原因となる液体が締結ボルトの軸部に接触することは効果的に阻止され、締結ボルトの遅れ破壊を回避することが可能になる。

上記シール手段の構成として具体的には、Ｏリングを使用するものや液体ガスケットを使用するものが挙げられる。

先ず、複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面に適用されるシール手段としてＯリングを使用する場合の構成としては、上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされるそれぞれの合わせ面のうちの一方の面に形成され且つボルト挿通孔の外周を囲むように形成されたＯリング溝と、このＯリング溝に嵌め込まれたＯリングとによりシール手段を構成している。これにより、複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面同士の間（隙間）からボルト挿通孔への液体浸入が阻止され、この液体浸入に起因する締結ボルトの遅れ破壊が回避できる。

また、締結ボルトの頭部が当接する被締結部材と締結ボルトとの間に適用されるシール手段としてＯリングを使用する場合の構成としては、上記締結ボルトの頭部が当接する被締結部材のボルト当接面におけるボルト挿通孔の開放端部の内周縁に形成された面取り部と、この面取り部に配設され、且つ上記被締結部材のボルト当接面にボルトの頭部を当接させることで、これら被締結部材とボルトの頭部との間に介在されるＯリングとによりシール手段を構成している。これにより、締結ボルトの頭部が当接する被締結部材のボルト当接面と締結ボルトの頭部との間（隙間）からボルト挿通孔への液体浸入が阻止され、この液体浸入に起因する締結ボルトの遅れ破壊が回避できる。

一方、複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面に適用されるシール手段として液体ガスケットを使用する場合の構成としては、上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面同士の間においてボルト挿通孔の外周を囲むように配設された液体ガスケットによりシール手段を構成している。この場合にも、複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面同士の間（隙間）からボルト挿通孔への液体浸入が阻止され、この液体浸入に起因する締結ボルトの遅れ破壊が回避できる。また、被締結部材に液体ガスケットを塗布しておき、被締結部材同士を重ね合わせるのみでシール機能を発揮させることができ、シール手段を設けるための作業が簡素化できる。

この場合、上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面のうちの少なくとも一方の面における上記液体ガスケットの配設領域の外周側に、液体ガスケット流出防止用の凹陥部を形成しておくことが好ましい。これにより、余剰の液体ガスケットを凹陥部に流れ込ませることで、被締結部材の外面から液体ガスケットが流れ出すことを防止できる。

また、締結ボルトの頭部が当接する被締結部材と締結ボルトとの間に適用されるシール手段として液体ガスケットを使用する場合の構成としては、上記締結ボルトの頭部が当接する被締結部材に形成されているボルト挿通孔の内周面と、この内周面に対向する締結ボルトの外周面との間に介在された液体ガスケットによりシール手段を構成している。この場合にも、締結ボルトの頭部が当接する被締結部材のボルト当接面と締結ボルトの頭部との間（隙間）からボルト挿通孔への液体浸入が阻止され、この液体浸入に起因する締結ボルトの遅れ破壊が回避できる。また、ボルト挿通孔の内周面または締結ボルトの外周面に液体ガスケットを塗布しておき、ボルト挿通孔に締結ボルトを挿通させるのみでシール機能を発揮させることができ、シール手段を設けるための作業が簡素化できる。

この場合、上記締結ボルトの頭部が当接する被締結部材のボルト当接面におけるボルト挿通孔の開放端部の内周縁に、液体ガスケット流出防止用の面取り部を形成しておくことが好ましい。これにより、締結ボルトによって各被締結部材同士を一体的に締結した状態では、被締結部材に形成されている面取り部と締結ボルトの頭部との間に空間が形成され、余剰の液体ガスケットを、この空間に流れ込ませることで、被締結部材と締結ボルトの頭部との間から液体ガスケットが流れ出すことを防止できる。

上述した各解決手段の適用形態として具体的には、締結される複数の被締結部材を、自動車用エンジンに適用されるコネクティングロッドを構成するコンロッド本体およびキャップとし、これらに形成されているボルト挿通孔に締結ボルトとしてのコンロッドボルトを挿通して、コンロッド本体とキャップとを一体的に締結させる構成が挙げられる。

特に、上記コネクティングロッドは、エンジンのクランクケース内に存在する酸性水溶液が原因となってコンロッドボルトに遅れ破壊が生じる懸念の高いものであったが、このコネクティングロッドに上述したようなシール手段を設けることで、ボルト挿通孔内部への酸性水溶液の浸入を効果的に阻止することが可能になる。このため、コンロッドボルトの遅れ破壊を回避することができ、コネクティングロッドの信頼性の向上を図ることができる。

本発明では、複数の被締結部材それぞれに形成されたボルト挿通孔へ液体が流れ込むことを阻止するためのシール手段を設けている。これにより、ボルト挿通孔の内部への液体浸入を防止して、締結ボルトとして強度が１３Ｔ以上の高強度ボルトを使用した場合であっても、この締結ボルトの遅れ破壊を回避できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る締結構造を、自動車用エンジンのコネクティングロッドを構成するコンロッド本体とキャップとをコンロッドボルトによって締結する構造に適用した場合について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るコネクティングロッド１を示す側面図である（ピストン２およびシリンダボアＣＢをそれぞれ仮想線で示している）。また、図２はコネクティングロッド１の大端部１２を構成するコンロッド本体３とキャップ４との締結部分を拡大して示す断面図である。

−コネクティングロッド１の構成−
図１に示すように、コネクティングロッド１は、略棒状に形成されたコンロッド本体３と、このコンロッド本体３にコンロッドボルト（締結ボルト）５，５によって組み付けられたキャップ４とを備えた構成となっている。つまり、これらコンロッド本体３およびキャップ４が被締結部材となっている。

上記コンロッド本体３の一端部（図１では上端部）は、ピストンピン６によって上記ピストン２が連結される小端部１１として形成されている。

一方、コンロッド本体３の他端部（図１では下端部）は、上記コンロッドボルト５，５によってキャップ４が取り付けられることにより大端部１２を構成している。この大端部１２にあっては、上記コンロッド本体３とキャップ４との対向面３１，４１がそれぞれ半円弧状（半円筒形状）に形成され（以下、これら各面を円弧面３１，４１と呼ぶ）、このコンロッド本体３とキャップ４とが一体的に組み付けられることで、これら円弧面３１，４１で略円柱形状の空間が形成されている。この空間の内径寸法はクランクピン７の外径寸法に略一致しており、この空間内にクランクピン７が相対回転自在に支持されている。尚、この大端部１２の内周面（上記円弧面３１，４１）とクランクピン７の外周面との間には、この両者間の摺動抵抗を低減するための軸受けメタル（図示省略）が介在されている。

図２に示すように、上記大端部１２を構成しているコンロッド本体３の下端部分およびキャップ４にはそれぞれボルト挿通孔３２，４２が形成されている。

具体的に、コンロッド本体３の下端部分（キャップ４が取り付けられる側）には、幅寸法（図１および図２における左右方向の寸法）がキャップ４側に向かって次第に大きくなるように形成された肩部３３が形成されており、これら肩部３３には、コンロッド本体３の延長方向に沿う方向（図１に示す状態では上下方向）に延びるボルト挿通孔３２がそれぞれ貫通形成されている。このコンロッド本体３に形成されているボルト挿通孔３２は、その軸心方向の上側半分（小端部１１側の半分）に雌ネジ３４が形成されており、その他の内周面には雌ネジが形成されない円筒形状の面となっている。

一方、キャップ４には、上記コンロッド本体３に形成されているボルト挿通孔３２の形成位置に対応する位置（このキャップ４がコンロッド本体３に組み付けられた際に対応する位置）に、同様のボルト挿通孔４２が貫通形成されている。このキャップ４に形成されているボルト挿通孔４２の内周面は、その全体が、雌ネジが形成されない円筒形状の面となっており、その内径寸法は上記コンロッド本体３に形成されているボルト挿通孔３２の内径寸法に略一致している。

上述した如くコンロッド本体３の上記円弧面３１とキャップ４の円弧面４１との間にクランクピン７を位置させた状態で、コンロッド本体３に形成されたボルト挿通孔３２とキャップ４に形成されたボルト挿通孔４２とを位置合わせして、これらコンロッド本体３とキャップ４とが重ね合わされ、各ボルト挿通孔４２，３２に亘ってコンロッドボルト５が挿通される。そして、このコンロッドボルト５の先端に形成された雄ネジ部５３が、コンロッド本体３のボルト挿通孔３２に形成されている雌ネジ３４にねじ込まれることにより、コンロッド本体３とキャップ４とが一体的に組み付けられた構成となっている。

ここで、上記コンロッドボルト５について説明する。このコンロッドボルト５は、軸部５１および頭部５２を備えている。軸部５１は、その軸線方向の略中央部分が、上記ボルト挿通孔３２，４２の内径寸法よりも僅かに小径に設定されている。また、コンロッドボルト５の先端部分には、上記コンロッド本体３のボルト挿通孔３２に形成されている雌ネジ３４にねじ込み可能な上記雄ネジ部５３が形成されている。更に、コンロッドボルト５の基端部５４は、外径寸法が上記キャップ４のボルト挿通孔４２の内径寸法に略一致している。

そして、このコンロッドボルト５の構成材料としては、例えば機械構造用炭素鋼やクロムモリブデン鋼や低炭素ボロン鋼などが使用されており、その強度としては１３Ｔ（１３００Ｎ／ｍｍ²）以上のものが使用されている。つまり、このコンロッドボルト５は高強度ボルトで構成されている。具体的に、本実施形態では、強度が１３Ｔの高強度ボルトが適用されている。

−締結部分の構成−
次に、上記コンロッド本体３とキャップ４との締結部分の特徴とする構成について説明する。

図３は、コネクティングロッド１の大端部１２を構成するコンロッド本体３とキャップ４との締結部分を分解した断面図である。つまり、コンロッドボルト５によってコンロッド本体３とキャップ４とが締結される前の状態である。

図２および図３に示すように、コンロッド本体３の下面であって上記キャップ４が当接するキャップ当接面（合わせ面）３５には、Ｏリング溝３６が形成されている。このＯリング溝３６は、上記ボルト挿通孔３２の外周側を囲むように形成された環状の凹陥部で形成されている。そして、このＯリング溝３６の内部には第１Ｏリング３７が装着されている。

一方、キャップ４の下面であって上記コンロッドボルト５の頭部５２が当接するボルト当接面（座面）４３において、上記ボルト挿通孔４２の開放端部の内周縁には、その全周囲に亘って面取り部４４が形成されている。この面取り部４４は、上記ボルト当接面４３とボルト挿通孔４２との稜線部を切削加工することにより形成され、これらボルト当接面４３およびボルト挿通孔４２の内面に対して約４５°の傾斜角度をもって形成された傾斜面で形成されている。この傾斜角度はこれに限定されるものではない。そして、この面取り部４４には第２Ｏリング４５が配設されている。この第２Ｏリング４５は、その内側空間の内径寸法が、上記ボルト挿通孔４２の内径寸法に等しいか若しくは僅かに小さく設定されている。また、この第２Ｏリング４５が面取り部４４に配設され、外力が作用していない（コンロッドボルト５の頭部５２が当接していない）状態では、この第２Ｏリング４５の外面（図３における下端面）が、上記ボルト当接面４３と同一面上に位置するか、若しくはこのボルト当接面４３よりも僅かに外側（図３における下側）に突出するようになっている。

このようにして各部にＯリング３７，４５が配設された状態で、コンロッド本体３のキャップ当接面（下面）３５にキャップ４の上面４６を重ね合わせ、このように重ね合わされることで互いに連通状態となった各ボルト挿通孔３２，４２に亘って、キャップ４側（下側）からコンロッドボルト５を挿通する。そして、このコンロッドボルト５の先端部分に形成されている雄ネジ部５３を、コンロッド本体３のボルト挿通孔３２に形成されている雌ネジ３４にねじ込むことにより、コンロッド本体３とキャップ４とが一体的に組み付けられる（図２参照）。この際、コンロッドボルト５の頭部５２はキャップ４のボルト当接面（下面）４３に当接する。

これにより、第１Ｏリング３７は、コンロッド本体３とキャップ４との間（各面３５，４６の間）をシールし、この両者３，４間の隙間からボルト挿通孔３２，４２への液体（クランクケース内に存在する酸性水溶液）の浸入を阻止する機能を発揮する。

一方、第２Ｏリング４５はキャップ４に形成されている面取り部４４とコンロッドボルト５の頭部５２との間をシールし、キャップ４とコンロッドボルト５の頭部５２と間の隙間からボルト挿通孔３２，４２への液体の浸入を阻止する機能を発揮する。

つまり、上記Ｏリング溝３６、面取り部４４、各Ｏリング３７，４５によってシール手段が構成されている。

以上のように、コンロッド本体３とキャップ４との間からボルト挿通孔３２，４２への液体の浸入は第１Ｏリング３７によって防止され、キャップ４とコンロッドボルト５の頭部５２との間からボルト挿通孔３２，４２への液体の浸入は第２Ｏリング４５によって防止される。このため、クランクケース内に存在する酸性水溶液が、ボルト挿通孔３２，４２へ浸入してコンロッドボルト５の軸部５１に接触してコンロッドボルト５に遅れ破壊を発生させるといったことが効果的に阻止されることになる。その結果、コンロッドボルト５の強度低下を防止することができ、コネクティングロッド１の信頼性を継続的に十分に確保することができる。また、コンロッドボルト５は、強度が１３Ｔ以上である高強度ボルトで構成されているため、比較的小型のコンロッドボルト５であっても、コンロッド本体３とキャップ４との締結力を十分に確保することができる。その結果、コネクティングロッド１の小型化が可能になり、コネクティングロッド１の小型化に伴ってエンジン全体の小型化を図ることも可能になる。即ち、本実施形態によれば強度が１３Ｔ以上である高強度ボルトを使用することによるコンロッド本体３とキャップ４との締結力の十分な確保と、高強度ボルトにおいて従来より懸念されていたコンロッドボルト５の遅れ破壊の発生の防止とを両立することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、Ｏリング３７，４５を使用してシール手段を構成していた。本実施形態は、それに代えて、液体ガスケットを使用してシール手段を構成するものである。本実施形態に係るコネクティングロッド１におけるシール手段以外の構成は、上記第１実施形態のものと同一であるので、ここではシール手段の構成についてのみ説明する。

図４はコネクティングロッド１の大端部１２を構成するコンロッド本体３とキャップ４との締結部分を拡大して示す断面図である。また、図５は、コネクティングロッド１の大端部１２を構成するコンロッド本体３とキャップ４との締結部分の分解図である。つまり、コンロッドボルト５によってコンロッド本体３とキャップ４とが締結される前の状態である。

図４および図５に示すように、コンロッド本体３の下面であるキャップ当接面３５には、断面が略半円形状の凹陥部３８が形成されている。この凹陥部３８は、上記ボルト挿通孔３２の外周側を囲むように形成された環状の凹陥部で形成されている。

一方、キャップ４の下面であって上記コンロッドボルト５の頭部５２が当接するボルト当接面（座面）４３において、上記ボルト挿通孔４２の開放端部の内周縁には、その全周囲に亘って面取り部４７が形成されている。この面取り部４７は、上記ボルト当接面４３とボルト挿通孔４２との稜線部を切削加工することにより形成され、これらボルト当接面４３およびボルト挿通孔４２の内面に対して４５°の傾斜角度をもって形成された傾斜面で形成されている。この傾斜角度はこれに限定されるものではない。

このようにしてコンロッド本体３のキャップ当接面３５に凹陥部３８が、キャップ４におけるボルト挿通孔４２の開放端部の内周縁に面取り部４７がそれぞれ形成された状態で、上記キャップ当接面３５およびボルト挿通孔４２の内面にはそれぞれ液体ガスケット３９，４９が塗布されている。この液体ガスケット３９，４９としては、ＦＩＰＧ（Ｆｏｒｍｅｄ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｇａｓｋｅｔ）と呼ばれる液状シール材が採用されている。

具体的に、図５に示すように、コンロッド本体３のキャップ当接面３５に塗布される液体ガスケット３９の塗布領域は、上記凹陥部３８の形成位置よりも内周側（ボルト挿通孔３２側）であって、環状に塗布されている。この環状の塗布領域の内周端位置はボルト挿通孔３２の開口縁に略一致する位置となっている。一方、この塗布領域の外周端位置は凹陥部３８の形成位置よりも僅かに内周側（ボルト挿通孔３２側）となっている。つまり、この領域に塗布されている液体ガスケット３９の外側端は凹陥部３８には達していない。

また、ボルト挿通孔４２の内面に塗布される液体ガスケット４９の塗布領域は、下端位置が上記面取り部４７の上端位置に一致している。つまり、この面取り部４７とボルト挿通孔４２の内面との稜線位置に一致している。また、この液体ガスケット４９の塗布領域の上端位置は、ボルト挿通孔４２にコンロッドボルト５が挿通された状態（図４に示す状態）においてコンロッドボルト５の基端部５４の上端位置に対応する位置よりも下側位置に設定されている。つまり、この液体ガスケット４９の塗布領域の高さ寸法は、コンロッドボルト５の基端部５４の高さ寸法よりも短く設定されている。

このようにして各領域に液体ガスケット３９，４９を塗布した状態で、コンロッド本体３のキャップ当接面（下面）３５にキャップ４の上面４６を重ね合わせ、このように重ね合わされることで互いに連通状態となった各ボルト挿通孔３２，４２に亘って、キャップ４側（下側）からコンロッドボルト５を挿通する。そして、このコンロッドボルト５の先端部分に形成されている雄ネジ部５３を、コンロッド本体３のボルト挿通孔３２に形成されている雌ネジ３４にねじ込むことにより、コンロッド本体３とキャップ４とが一体的に組み付けられる。この際、コンロッドボルト５の頭部５２はキャップ４のボルト当接面（下面）４３に当接する。

これにより、コンロッド本体３のキャップ当接面３５に塗布されていた液体ガスケット３９は、このキャップ当接面３５とキャップ４の上面４６との間で発生する挟持力によって、この両面の間を外周側に広がり、比較的広い範囲に伸展していくことになる。また、この伸展していく液体ガスケット３９が上記凹陥部３８に達した場合には、この凹陥部３８の内部に液体ガスケット３９が流れ込み、この凹陥部３８の形成位置よりも外周側には液体ガスケット３９が流れ出さないようになっている。つまり、余剰の液体ガスケット３９がこの凹陥部３８によって回収され、コンロッド本体３とキャップ４との間から外部へ流れ出す（漏れ出す）ことを回避している。即ち、この凹陥部３８が液体ガスケット３９の漏れ防止機能を備えている。

このようにして、コンロッド本体３とキャップ４との間（各面３５，４６の間）に液体ガスケット３９を存在させることで、この両者３，４間からボルト挿通孔３２，４２への液体（クランクケース内に存在する酸性水溶液）の浸入を阻止する機能が発揮される。

一方、ボルト挿通孔４２の内面に塗布されていた液体ガスケット４９は、このボルト挿通孔４２の内面とコンロッドボルト５の基端部５４との間で発生する挟持力によって、この両面の間を軸心方向上側に広がり、比較的広い範囲に伸展していくことになる。また、余剰の液体ガスケット４９は、上記面取り部４７とコンロッドボルト５との間で形成される空間Ｓ１や、小径に形成されているコンロッドボルト５の中央部の外周面とボルト挿通孔４２の内面との間に形成されている空間Ｓ２に流れ込み、これら空間で回収され、キャップ４とコンロッドボルト５との間から外部へ流れ出す（漏れ出す）ことを回避している。

このようにして、キャップ４とコンロッドボルト５との間にも液体ガスケット４９を存在させることで、この両者４，５間からボルト挿通孔３２，４２への液体（クランクケース内に存在する酸性水溶液）の浸入を阻止する機能が発揮される。

以上のように、本実施形態においても、クランクケース内に存在する酸性水溶液が、ボルト挿通孔３２，４２へ浸入してコンロッドボルト５の軸部５１に接触し、コンロッドボルト５に遅れ破壊を発生させるといったことが効果的に阻止される。その結果、コンロッドボルト５の強度低下を防止することができ、コネクティングロッド１の信頼性を十分に確保することができる。また、コンロッドボルト５は、強度が１３Ｔ以上である高強度ボルトで構成されているため、比較的小型のコンロッドボルト５であっても、コンロッド本体３とキャップ４との締結力を十分に確保することができる。その結果、コネクティングロッド１の小型化が可能になり、コネクティングロッド１の小型化に伴ってエンジン全体の小型化を図ることも可能になる。

（参考例１）
次に、参考例１について説明する。この参考例１も、コネクティングロッド１におけるシール手段以外の構成は、上記第１実施形態のものと同一であるので、ここでもシール手段の構成についてのみ説明する。

図６は本参考例１に係るコンロッドボルト５を示す側面図である。また、図７は、このコンロッドボルト５によってコンロッド本体３とキャップ４とを締結した状態を示す大端部１２の断面図である。

図６に示すように、本例におけるコンロッドボルト５の外周面には撥水性の樹脂コーティング８が施されている。この樹脂コーティング８の領域としては、上記雄ネジ部５３の下端部分から基端部５４に亘る領域となっている。この樹脂コーティング８の材料としては、例えばフッ素など種々の撥水性樹脂が適用可能である。また、この樹脂コーティング８のコーティング厚さとしては例えば０．５ｍｍに設定されている。この値はこれに限定されるものではない。

このようにして樹脂コーティング８により被覆されたコンロッドボルト５を利用して、上述した各実施形態の場合と同様の作業により、コンロッド本体３とキャップ４とを一体的に組み付ける（図７参照）。この場合、コンロッド本体３のボルト挿通孔３２に形成されている雌ネジ３４にコンロッドボルト５の雄ネジ部５３をねじ込む際、この雌ネジ３４と雄ネジ部５３との間、具体的には雌ネジ３４の下端部分と雄ネジ部５３の下端部分との間に、樹脂コーティング８を構成していた樹脂材料が充填される状態となり、ボルト挿通孔３２とコンロッドボルト５との間がシールされることになる。また、樹脂コーティング８はコンロッドボルト５の基端部５４にも設けられているため、ボルト挿通孔４２とコンロッドボルト５の基端部５４との間に樹脂材料が介在される状態となって、ボルト挿通孔４２とコンロッドボルト５との間がシールされることになる。

このようにして、コンロッド本体３のボルト挿通孔３２とコンロッドボルト５との間、キャップ４のボルト挿通孔４２とコンロッドボルト５との間がそれぞれ撥水性樹脂材料によってシールされるため、ボルト挿通孔３２，４２への液体（クランクケース内に存在する酸性水溶液）の浸入を阻止する機能が発揮されることになる。このように、本参考例１においても、上述した実施形態の場合と同様の効果を発揮することができる。

（参考例２）
次に、参考例２について説明する。この参考例２は、上記参考例１における樹脂コーティング８に代えて、同領域に炭酸カルシウムをコーティングしたものである。例えば炭酸カルシウムを含有したコーティング材料（樹脂材料など）を、コンロッドボルト５に塗布した構成となっている。

このように炭酸カルシウムをコーティングしたコンロッドボルト５によってコンロッド本体３とキャップ４とを締結した場合、仮に、ボルト挿通孔３２，４２へ酸性水溶液が浸入したとしても、炭酸カルシウムと酸性水溶液との間で中和反応が行われ、酸性水溶液が原因でコンロッドボルト５に遅れ破壊を発生するといった状況が回避できる。つまり、コンロッド本体３とキャップ４との間、コンロッド本体３とコンロッドボルト５との間、キャップ４とコンロッドボルト５との間にシール手段を備えさせることなしに、コンロッドボルト５の遅れ破壊を回避することができる。

また、本参考例２と同様の効果を得るための構成としては、炭酸カルシウムのコーティングに限らず、酸性水溶液との間で中和反応が可能なアルカリ性を有する材料のコーティングであればよい。

（参考例３）
次に、参考例３について説明する。この参考例３は、上記参考例１における樹脂コーティング８に代えて、同領域に膨潤ゴムをコーティングしたものである。

この構成によっても、上記参考例１の場合と同様に、コンロッド本体３のボルト挿通孔３２とコンロッドボルト５との間、キャップ４のボルト挿通孔４２とコンロッドボルト５との間がそれぞれ膨潤ゴムによってシールされることになり、ボルト挿通孔３２，４２への液体（クランクケース内に存在する酸性水溶液）の浸入を阻止する機能が発揮されることになる。このように、本参考例３においても、上述した実施形態の場合と同様の効果を発揮することができる。

尚、上記膨潤ゴムに、予めオイルを含浸させておけば、このオイルによって撥水性を得ることができるので、更に効果的な遅れ破壊防止機能を発揮させることができる。

−他の実施形態−
以上説明した各実施形態および各参考例は、自動車用エンジンのコネクティングロッド１を構成するコンロッド本体３とキャップ４とをコンロッドボルト５によって締結する構造に適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、その他の被締結部材同士の締結構造に対しても適用可能である。また、３個以上の被締結部材同士を互いに締結させる構成に対しても適用可能である。

また、上記各実施形態および各参考例では、被締結部材であるコンロッド本体３に雌ネジ３４を形成しておき、この雌ネジ３４にコンロッドボルト５の雄ネジ部５３をねじ込む構成としていた。本発明はこれに限らず、ナットを利用し、コンロッドボルト５の雄ネジ部５３をコンロッド本体３から突出させ、この突出部分をナットにねじ込むことでコンロッド本体３とキャップ４とを締結する構造に対しても適用可能である。

また、上記各実施形態では、Ｏリング３７，４５および液体ガスケット３９，４９をそれぞれ２箇所に設ける構成としたが、これらのうち１箇所のみに設ける構成も本発明の技術的思想の範疇である。

実施形態に係るコネクティングロッドを示す側面図である。 第１実施形態におけるコンロッド本体とキャップとの締結部分を拡大して示す断面図である。 第１実施形態におけるコンロッド本体、キャップ、コンロッドボルトの分解図である。 第２実施形態におけるコンロッド本体とキャップとの締結部分を拡大して示す断面図である。 第２実施形態におけるコンロッド本体、キャップ、コンロッドボルトの分解図である。 参考例に係るコンロッドボルトを示す側面図である。 参考例におけるコンロッド本体とキャップとの締結部分を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ コネクティングロッド
３ コンロッド本体（被締結部材）
３２ ボルト挿通孔
３５ キャップ当接面（合わせ面）
３６ Ｏリング溝
３７ 第１Ｏリング
３８ 凹陥部
３９ 液体ガスケット
４ キャップ（被締結部材）
４２ ボルト挿通孔
４３ ボルト当接面
４４ 面取り部
４５ 第２Ｏリング
４６ 上面（合わせ面）
４７ 面取り部
４９ 液体ガスケット
５ コンロッドボルト（締結ボルト、高強度ボルト）
５２ 頭部

Claims (8)

1. ボルト挿通孔がそれぞれ形成された複数の被締結部材が、各ボルト挿通孔同士が位置合わせされた状態で互いに重ね合わされ、且つ各ボルト挿通孔に亘って締結ボルトが挿通されることにより一体的に締結されて成る複数部材の締結構造において、
   上記締結ボルトは、強度が１３Ｔ以上の高強度ボルトであって、
   上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面、および、複数の被締結部材のうち締結ボルトの頭部が当接する被締結部材における締結ボルトとの当接面のうちの少なくとも一方には、上記ボルト挿通孔への液体浸入を阻止するためのシール手段が設けられていることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。
2. 上記請求項１記載の締結ボルトを使用した複数部材の締結構造において、
   上記シール手段は、上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされるそれぞれの合わせ面のうちの一方の面に形成され且つボルト挿通孔の外周を囲むように形成されたＯリング溝と、このＯリング溝に嵌め込まれたＯリングとにより構成されていることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。
3. 上記請求項１または２記載の締結ボルトを使用した複数部材の締結構造において、
   上記シール手段は、上記締結ボルトの頭部が当接する被締結部材のボルト当接面におけるボルト挿通孔の開放端部の内周縁に形成された面取り部と、この面取り部に配設され、且つ上記被締結部材のボルト当接面にボルトの頭部を当接させることで、これら被締結部材とボルトの頭部との間に介在されるＯリングとにより構成されていることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。
4. 上記請求項１、２または３記載の締結ボルトを使用した複数部材の締結構造において、
   上記シール手段は、上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面同士の間においてボルト挿通孔の外周を囲むように配設された液体ガスケットであることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。
5. 上記請求項４記載の締結ボルトを使用した複数部材の締結構造において、
   上記複数の被締結部材同士が互いに重ね合わされる合わせ面のうちの少なくとも一方の面における上記液体ガスケットの配設領域の外周側には、液体ガスケット流出防止用の凹陥部が形成されていることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。
6. 上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の締結ボルトを使用した複数部材の締結構造において、
   上記シール手段は、上記締結ボルトの頭部が当接する被締結部材に形成されているボルト挿通孔の内周面と、この内周面に対向する締結ボルトの外周面との間に介在された液体ガスケットであることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。
7. 上記請求項６記載の締結ボルトを使用した複数部材の締結構造において、
   上記締結ボルトの頭部が当接する被締結部材のボルト当接面におけるボルト挿通孔の開放端部の内周縁には、液体ガスケット流出防止用の面取り部が形成されていることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。
8. 上記請求項１〜７のうち何れか一つに記載の締結ボルトを使用した複数部材の締結構造において、
   締結される複数の被締結部材は、自動車用エンジンに適用されるコネクティングロッドを構成するコンロッド本体およびキャップであって、これらに形成されているボルト挿通孔に締結ボルトとしてのコンロッドボルトが挿通されて、コンロッド本体とキャップとが一体的に締結されていることを特徴とする締結ボルトを使用した複数部材の締結構造。

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