JP2014052032A - コネクティングロッド構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロッドベアリング200には、クランクピン300との摺動面に凹部210が形成されている。また、クランクピン300には、厚み方向の両面に第1凸部310及び第2凸部320が形成されている。凹部210は、エンジンの運転時において、コネクティングロッド100の大端部110の変位を吸収する。また、第1凸部310及び第2凸部320は、エンジンの運転時において、クランクピン300の薄肉化によりフラットな面形状に変形する。
【選択図】図1
Description
請求項1に記載の発明は、エンジンを構成するクランクシャフトのクランクピンにロッドベアリングを介してコネクティングロッドの大端部が回転自在に連結されたコネクティングロッド構造体において、前記ロッドベアリングは、前記クランクピンとの摺動される円周面が軸方向中央部にかけてコネクティングロッド側に凹む凹部を有して形成されてなる。
上記構成によれば、クランクピンの凸部の突出高さが、ロッドベアリングの凹部の深さである凹み深さよりも低く形成される。このため、クランクピンの凹変形の変形量が、ロッドベアリングの変形量よりも少ないときであれ、クランクピンとロッドベアリングとの間の隙間が確実に維持される。これにより、クランクピンに凸部が設けられる構成でありながらも、クランクピンとロッドベアリングとの間の隙間が的確に確保される構成が実現される。
エンジンの運転に伴うロッドベアリングの変位は、2〜6μmの範囲で発生することが多い。そして、上記構成によれば、ロッドベアリングに設けられた凹部の凹み深さが2〜6μmの範囲で形成されることにより、大端部の変位時における面形状のフラット化が好適に実現されることとなる。
ロッドベアリングに設けられた凹部による油膜圧分布の均等化の効果は、凹部の凹み深さが3〜4μmとされたときに特に高くなることが発明者によって確認されている。そして、上記構成では、ロッドベアリングの凹部の凹み深さが3〜4μmとされることで、油膜圧分布のさらなる均等化が図られることとなる。
クランクピンに設けられた凸部は、その突出高さが2〜3μmとされたときに安定したフラット化が実現されることが発明者によって確認されている。そして、上記構成では、クランクピンの突出部の突出高さが2〜3μmとされることで、油膜圧分布のさらなる均等化が図られることとなる。
ロッドベアリング200は、クランクピン300との摺動面に、該摺動面とは反対側、すなわち大端部110側に向かって凹設された凹部210を有している。凹部210は、クランクピン300との摺動される円周面が軸方向中央部にかけてコネクティングロッド100側に凹む形状をなしている。凹部210は、当該凹部210の非形成面と当該凹部210の形成領域の底部との距離である凹み深さL1が例えば約3〜4μmの範囲で形成されている。また、本実施の形態の凹部210は、ロッドベアリング200の幅方向における両端から中心に向かって所定の曲率のもとに湾曲する形状をなしている。
まず、コネクティングロッド100を備えて構成されるエンジンの運転が開始されると、これに伴いコネクティングロッド100が回転運動を開始する。
(1)ロッドベアリング200は、クランクピン300との摺動面に凹部210を有した。このため、コネクティングロッド100の大端部110の変形時には、凹部210がフラット部211に変形する。これにより、ロッドベアリング200とクランクピン300とが局所的に圧接されることが抑制され、ロッドベアリング200とクランクピン300との間の隙間Sが均等に維持される。これにより、コネクティングロッド100やロッドベアリング200の剛性を高めずとも、ロッドベアリング200に発生する疲労剥離や焼付不具合等が抑制されることとなる。また、ロッドベアリング200に凹部210が形成されたことで、ロッドベアリング200の両サイドからのオイル漏れが抑制され、メインギャラの油圧アップ、オイルポンプとの出量低減によるフリクション低減効果も期待される。
・クランクピン300に形成された第1凸部310及び第2凸部320の突出高さL2及びL3が、同じ高さとされた。これに限らず、第1凸部310及び第2凸部320の突出高さL2及びL3は、互いに異なる高さであってもよい。
Claims (8)
- エンジンを構成するクランクシャフトのクランクピンにロッドベアリングを介してコネクティングロッドの大端部が回転自在に連結されたコネクティングロッド構造体において、
前記ロッドベアリングは、前記クランクピンとの摺動される円周面が軸方向中央部にかけてコネクティングロッド側に凹む凹部を有して形成されてなる
ことを特徴とするコネクティングロッド構造体。 - 前記クランクピンは、前記ロッドベアリングと摺動される外周面が摺動面中央にかけて盛り上がる凸部を有して形成されてなる
請求項1に記載のコネクティングロッド構造体。 - 前記凸部の突出高さは、前記凹部の凹みよりも低い
請求項2に記載のコネクティングロッド構造体。 - 前記凹部の凹み深さが、2〜6μmである
請求項1〜3のいずれか一項に記載のコネクティングロッド構造体。 - 前記凹部の凹み深さが、3〜4μmである
請求項1〜4のいずれか一項に記載のコネクティングロッド構造体。 - 前記クランクピンは、前記ロッドベアリングと摺動される外周面が摺動面中央にかけて盛り上がる凸部を有して形成されてなり、
前記凸部の突出高さが、1〜4μmである
請求項1〜5のいずれか一項に記載のコネクティングロッド構造体。 - 前記凸部の突出高さが、2〜3μmである
請求項6に記載のコネクティングロッド構造体。 - 前記エンジンが、過吸機により吸入空気が加圧されてかつ、排気量が低減されるダウンサイジングエンジンからなる
請求項1〜7のいずれか一項に記載のコネクティングロッド構造体。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016161004A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 三菱重工業株式会社 | ジャーナル軸受装置 |
JP2018145890A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | マツダ株式会社 | 摺動構造体及び往復動ピストンエンジン |
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2012
- 2012-09-07 JP JP2012196919A patent/JP5939097B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP5939097B2 (ja) | 2016-06-22 |
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