JP4450534B2

JP4450534B2 - ３分割式コネクティングロッド

Info

Publication number: JP4450534B2
Application number: JP2001277970A
Authority: JP
Inventors: 洋史湯川; 裕一藤木
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: JP2003083320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に使用される３分割式コネクティングロッドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の３分割式コネクティングロッド２００の部分正面図である。また、図６は図５のVI−VI矢視図であり、図７は図５のVII−VII矢視図である。３分割式コネクティングロッド２００は、幹９０とハウジング９３とから構成されている。幹９０は、一端にピストンと連結される小端部（図示せず）を備えた幹本体９１と、クランクと連結される大端部を形成するハウジング９３にロッドボルト９４で連結されるフランジ部９２とから構成されている。
【０００３】
ハウジング９３は、半割状の２つのピースでクランク軸を挟持しかつピース同士をハウジングボルトで固着することにより形成されている。図５，図７では、そのうちの幹９０側のピースのみを示している。この幹９０は、上述したように幹本体９１とフランジ部９２とから構成されているが、この両者の境界は応力集中を回避するためのＲ（曲面９８）が設けてある。図６に示すように、この曲面９８は固定された切削刃９７に対して被切削物（幹９０）側を矢印Ａの方向に回転させて旋盤により切削し形成される。そのため、曲面９８には加工溝９５が残る。
【０００４】
ところで、曲面９８自体は応力集中を回避するのに有効であるが、図７に示すように、この加工溝９５は応力方向Ｂに対して直角方向に延びている（つまり、応力が加工溝９５に対して直角にかかる）ため、構造上不利である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明では、幹本体とフランジ部の境界の曲面に応力により破断しにくい加工溝が残るように幹が形成された３分割式コネクティングロッドを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１の発明では、ピストンに連結される幹と、クランク軸に連結される２つのハウジングとからなる３分割式コネクティングロッドにおいて、前記幹が、幹本体と、前記幹本体に対して直角方向に広がるハウジング連結用のボルト座面を備えたフランジ部とから構成されており、前記幹本体と前記フランジ部との境界に、前記クランク軸に垂直な面内で湾曲する曲面が設けられており、前記曲面に、該曲面の湾曲する方向に延びる多数の加工溝が形成されるようにした。
【０００７】
また、請求項２の発明では請求項１の発明において、ドリル加工又はボーリング加工で前記曲面に多数の加工溝を形成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１の発明を実施した３分割式コネクティングロッド１００（以下、コネクティングロッド１００と呼ぶ。）の正面図である。コネクティングロッド１００は、ピストンに連結される小端部５０とクランクに連結される大端部６０とが幹１（軸部）で連結されて構成されている。
【０００９】
大端部６０は、半割状の２つのピースであるハウジング４及び５がハウジングボルト７で固着されて構成されている。幹１は、小端部５０と連続した幹本体２及びハウジング４とロッドボルト６で連結されるフランジ部３とから構成されている。幹本体２とフランジ部３の境界には曲面８が設けてある。
【００１０】
図２は、図１のII−II矢視図である。図２に示すように曲面８は、加工溝９が残るように切削加工されて形成されている。加工溝９は、曲面８の円周方向に延びるように形成されている。
【００１１】
図３は、図１のIII−III矢視図である。曲面８は、図１のロッドボルト６を着座させる座面１０に滑らかに連続して形成されている。曲面８と座面１０とは別工程で形成されるため、図３に示すように、加工溝９は、曲面８の終端で途切れている。
【００１２】
図４は、図３に示す座面１０及び曲面８を加工する前の図１のIII−III矢視図である。図４に示すボーリングバー１１（切削工具）で幹１に設けられた素材部１２に貫通孔１３（図１）を開ける。この段階で曲面８は形成されている。次にフライス盤（図示せず）で素材部１２の残りの部分を切削し座面１０を形成する。その後、ロッドボルト６を通すボルト孔６ａを開ける。ハウジング４のボルト孔６ａに対応する位置にねじ穴４ａを設け、図１に示すように幹本体２とハウジング４とはロッドボルト６で一体固着される。
【００１３】
従来の曲面９８（図５）は、幹本体９１とフランジ部９２の間の境界に沿って曲線状に形成されているが、図４に示すボーリングバー１１は矢印方向に真っ直ぐに移動して図１に示す素材部１２に貫通孔１３を開けるので、幹本体２とフランジ部３の間に形成される曲面８は、直線状に形成される。ボーリングバー１１によるボーリング加工の代わりに、ドリルによるドリル加工で貫通孔１３に相当するドリル孔を設けるようにしてもよい。その結果、図１に矢印Ｃで示す応力に対して有利な（破断しにくい方向を向いた）加工溝９を残した曲面８を備えた幹１が得られる。
【００１４】
なお、曲面８形成時において、図６，図７に示すような加工溝９５が残るように切削加工を施し、その後フライス盤で図２，図３に示すような加工溝９が生じるように仕上げてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１の発明では、曲面８に、該曲面８の湾曲する方向に延びる多数の加工溝９が形成されるようにしたので、図１に矢印Ｃで示す方向に作用する応力に対する耐久性を向上させることができる。
【００１６】
請求項２の発明では、ドリル加工又はボーリング加工で境界面（曲面８）に多数の加工溝９を形成するようにしたので、簡単に応力により破断しにくい方向に加工溝９を残すことができる。
【００１７】
請求項１及び請求項２の発明を実施されたコネクティングロッド１００では、図１の矢印Ｃで示す方向に作用する応力により破断しにくくなり、その上さらに重量が数５〜１０％程度減少し、重量が減少することにより、振動（クランク側とピストン側）が減少し、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明を実施した３分割式コネクティングロッドの正面図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【図３】図１のIII−III矢視図である。
【図４】曲面及び座面を加工する前の図１のIII−III矢視図である。
【図５】従来の３分割式コネクティングロッド２００の部分正面図である。
【図６】図６は図５のVI−VI矢視図である。
【図７】図５のVII−VII矢視図である。
【符号の説明】
１幹（軸部）
２幹本体
３フランジ部
４，５ハウジング
６ロッドボルト
７ハウジング
８曲面（境界面）
９加工溝
１０座面（ボルト座面）
１１ボーリングバー
１２素材部
１３貫通孔
５０小端部
６０大端部
１００３分割式コネクティングロッド

Claims

ピストンに連結される幹と、クランク軸に連結される２つのハウジングとからなる３分割式コネクティングロッドにおいて、
前記幹が、幹本体と、前記幹本体に対して直角方向に広がるハウジング連結用のボルト座面を備えたフランジ部とから構成されており、
前記幹本体と前記フランジ部との境界に、前記クランク軸に垂直な面内で湾曲する曲面が設けられており、前記曲面に、該曲面の湾曲する方向に延びる多数の加工溝が形成されるようにしたことを特徴とする３分割式コネクティングロッド。
ドリル加工又はボーリング加工で前記曲面に多数の加工溝を形成した請求項１に記載の３分割式コネクティングロッド。