JP4748881B2 - エンジンのコンロッド及びその取付構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、エンジンのコンロッド及びその取付構造に関し、主として自動二輪車用のＶ型２気筒エンジンに適したコンロッド及びその取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのコンロッド本体とキャップとの位置決め及び締結構造は、従来、リーマボルトを利用したボルトナット方式や、ノックピンを利用したナットレス方式がある。
【０００３】
図６はリーマボルトを利用したボルトナット方式を示しており、大端部１１０におけるコンロッド本体１０２とキャップ１０３の双方にボルト挿通孔１０５，１０６が設けられ、各ボルト挿通孔１０５，１０６には範囲Ｌ１、Ｌ２に亘ってリーマ孔部１０５ａ，１０６ａが形成され、一方、リーマボルト１０１には範囲Ｌ３に亘ってリーマ刃部１０１ａが形成されている。
【０００４】
上記リーマボルト１０１をコンロッド本体１０２のボルト挿通孔１０５から差し込み、ボルト頭部をコンロッド本体１０２の段部１０９に当接させて回り止めにすると共に、リーマ孔部１０５ａ，１０６ｂとリーマ刃部１０１ａとの精密嵌合によりコンロッド本体１０２とキャップ１０３の位置決めを行ない、キャップ１０３側に配置したナット１０７により締結するようになっている。
【０００５】
図７はノックピン２０５を利用したナットレス方式を示しており、コンロッド本体２００とキャップ（図示せず）との合わせ面の断面図（図３のIV-IV断面に相当）である。大端部におけるコンロッド本体２００にはめねじ孔２０２が形成されており、キャップのボルト挿通孔に差し込んだボルト２０３を上記めねじ孔２０２に螺着することにより、コンロッド本体２００とキャップとを締結している。
【０００６】
このナットレス方式では、ボルト２０３を回転しながら締結しなければならず、ボルト２０３で位置決め精度を維持することが困難であることから、コンロッド本体２０２とキャップに位置決め孔２０４を形成し、該位置決め孔２０４にノックピン２０５を差し込むことにより、コンロッド本体２０２とキャップの位置決めを行なっている。
【０００７】
図７のＯ２はクランクピン軸芯を示し、Ｇはボルト中心を示しており、ボルト中心Ｇに対してクランクピン軸芯方向両側部分は対称に形成されている。すなわち軸芯方向両側部分の軸芯方向幅Ｗ９、Ｗ９は同一に形成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図６のリーマボルト方式では、リーマボルト１０１のみで締結と位置決めを行なっているので、ノックピンを配置する余裕のない軸芯方向幅の狭いコンロッドでも適用することができるが、ナットを用いなければならないので、大端部の重量が増加する。
【０００９】
図７のノックピンを用いたナットレス方式では、ナットを省くことにより大端部の重量を軽減できるが、位置決め孔２０４を形成するスペースを確保しなければならない。ところがボルト中心Ｇに対するクランクピン軸芯方向両側部分は、前述のように同一幅Ｗ９，Ｗ９に形成されており、このため位置決め孔２０４をその周囲の肉厚が充分厚い状態で形成することが困難となる。たとえば図７のようにめねじ孔２０２から一定距離遠ざけて配置すると、軸芯方向の端面側の肉厚が薄くなり、加工に手間がかかると共に良好な位置決め精度が期待できなくなる。
【００１０】
また、位置決め孔２０４の全周の肉厚を十分に確保しようとすれば、大端部のクランクピン軸芯方向幅を、軸芯方向両側部分が均等に増大するように増大させなければならず、重量の増加の原因となる。
【００１１】
特に、１つのクランクピンに２本のコンロッドを支持する２気筒Ｖ型エンジンでは、コンロッドのクランクピン軸芯方向幅が広くなると、シリンダ中心間距離が大きくなり、エンジンの大型化につながる。
【００１２】
【発明の目的】
本願発明の目的は、ノックピンを利用したナットレス方式を採用して重量増加を抑え、かつ、位置決め精度を維持すると共に、大端部のクランクピン軸芯方向幅を増大させることなくノックピン周りの肉厚を厚く確保し、位置決め孔等の加工を容易にすることである。また、Ｖ型２気筒エンジンにおいて、シリンダ中心間距離を縮め、エンジンの小型化を図ることも目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願請求項１記載の発明は、大端部のコンロッド本体側又はキャップ側の一方に、クランクピン径方向の両端部に配置された一対のめねじ孔を形成し、他方に前記めねじ孔に対応する一対のボルト挿通孔を形成し、前記各ボルト挿通孔から挿入した各ボルトを前記各めねじ孔に螺合することにより前記コンロッド本体と前記キャップとを締結するエンジンのコンロッドにおいて、前記大端部のボルト中心線に対するクランクピン軸芯方向の両側部分は、クランクピン軸芯方向幅が異なる広幅部と狭幅部とに形成され、前記大端部のクランクピン径方向の前記両端部における前記各広幅部には、前記コンロッド本体と前記キャップの位置決めを行なうノックピンをそれぞれ配置してある。
【００１４】
ノックピンを利用したナットレス方式としていることにより、コンロッドの重量を軽減できると共に位置決め精度を維持でき、これに加え、大端部の軸芯方向両側部分の幅を非対称として、幅の広い部分にノックピンを配置することにより、大端部のクランクピン軸芯方向幅を増大させることなく、ノックピン周りの肉厚を確保し、位置決め孔等の加工を容易にしている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、１本の前記クランクピンに、請求項１記載のコンロッドを２本取り付けると共に、前記２本のコンロッドは、前記各大端部のクランクピン軸芯方向両側部分のうち、前記各狭幅部をクランクピン中央部側に配置してある。
【００１６】
これにより、クランクピンに対する大端部の嵌合面積を狭めることなく、コンロッド間の軸芯方向間距離を縮小し、シリンダ中心間距離を縮小することができるので、Ｖ型２気筒エンジン等における小型化が達成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明にかかるコンロッドを自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンに適用した例であり、エンジン全体の構造は省略し、内部のみを簡略化して示してある。この図１において、エンジンは前傾の前気筒１と後傾の後気筒２を備え、各気筒１，２内のピストン３，４はピストンピン５，６を介して前，後気筒用コンロッド１０，１１の小端部２０，２０にそれぞれ連結している。両コンロッド１０，１１の大端部２１，２１は、クランク軸１５に形成された１本のクランクピン１６に嵌合している。Ｃ１、Ｃ２は前気筒１及び後気筒２のシリンダ中心線、Ｏ１はクランク軸芯、Ｏ２はクランクピン軸芯である。
【００１８】
図２は図１のII-II断面拡大図であり、クランクピン１６は周知のようにクランクピン軸芯Ｏ２方向両側のクランクアーム１８を介してクランク軸（ジャーナル部）１５に結合しており、クランクアーム１８と径方向の反対側にはバランサ１９が形成されている。前気筒用コンロッド１０と後気筒用コンロッド１１の各大端部２１，２１は、軸芯Ｏ２方向に隣接した状態で並設され、それぞれ軸受メタル（プレーンベアリング）２３，２３を介して前記１本のクランクピン１６に嵌合している。
【００１９】
Ｐ１は、前気筒のシリンダ中心線Ｃ１を含み、かつ、クランクピン１６と直角な面であり、Ｐ２は、後気筒のシリンダ中心線Ｃ２を含み、かつ、クランクピン１６と直角な面である。上記面Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ前気筒用コンロッド１の基準面Ｐ１及び後気筒用コンロッド２の基準面Ｐ２と称して、以下説明する。
【００２０】
図３は前気筒用コンロッド１０の拡大側面図であり、一方の締結ボルト３０部分並びに他方のノックピン３１部分をそれぞれ部分断面で示してある。コンロッド１０はコンロッド本体２７と、大端部２１の片側を形成するキャップ２８からなっており、コンロッド本体２７に形成された半割面とキャップ２８に形成された半割面を合わせることによりクランクピン嵌合孔３４を構成しており、該クランクピン嵌合孔３４の径方向両側方に一対の前記締結ボルト３０を配設し、キャップ２８をコンロッド本体２７に締結している。
【００２１】
上記締結ボルト３０を挿入するために、キャップ２８にはクランクピン嵌合孔３４の径方向両側方にボルト挿通孔３５が形成され、コンロッド本体２７には上記ボルト挿通孔３５に対応する位置にめねじ孔３６が形成されている。
【００２２】
コンロッド本体２７とキャップ２８とを位置決めするために、キャップ２８との各ボルト挿通孔３５及びコンロッド本体２７の各めねじ孔３６の近傍に、それぞれ位置決め孔３９，４０が形成されている。
【００２３】
各締結ボルト３０，３０は、キャップ側のボルト挿通孔３５，３５から挿入され、コンロッド本体２７のねめじ孔３６，３６に螺合しており、各ノックピン３１は、それぞれコンロッド本体側の位置決め孔４０からキャップ側の位置決め孔３９に亘って嵌入されている。なお、締付ボルト３０，３０の頭部は、たとえばボックスレンチとの当接点が１２個所となるように、周方向に等間隔を置いて１２個の三角形状の突起が形成されている。
【００２４】
図４は図３のIV-IV断面図であり、めねじ孔３６はその孔中心（ボルト中心Ｇ）が前気筒用基準面Ｐ１に含まれており、該基準面Ｐ１に対して大端部２１の軸芯Ｏ２方向両側部分２１ａ，２１ｂは、その軸芯方向幅が非対称に形成されている。すなわち、両部分２１ａ，２１ｂのうち、一方側の部分２１ａは、広い軸芯Ｏ２方向幅Ｗ２を有する広幅部として形成され、他方側の部分２１ｂは、狭い軸芯Ｏ２方向幅Ｗ３（＜Ｗ２）を有する狭幅部として形成されている。
【００２５】
クランクピン嵌合孔３４の広幅部２１ａ側の端縁には大きな面取りコーナー４１を形成してあるが、狭幅部２１ｂ側の端縁４２は、面取り無しの形状あるいは極めて小さな面取りを施した形状となっている。
【００２６】
前記位置決め孔４０，４０は広幅部２１ａ内に形成されており、めねじ孔３６から一定距離だけ離れると共に、ボルト中心Ｇよりもクランクピン軸芯Ｏ２側に偏倚した位置に配置されている。これらにより、大端部２１の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ１が前記図７の従来の軸芯方向幅Ｗ１と同一に形成されている場合でも、図４では広幅部２１ａに位置決め孔４０を形成しているため、位置決め孔４０の周囲の肉厚を全周に亘って厚い状態としている。
【００２７】
さらに図４のコンロッド１０の大端部２１では、広幅部２１ａの径方向外方端部の余分な肉を削除してテーパー面４５を形成しており、これによりさらなる軽量化も図っている。
【００２８】
図４ではコンロッド本体２７側における大端部２１の形状及び位置決め孔４０の配置を説明したが、勿論図３のキャップ２８も、図４に示すコンロッド本体側と同様な形状及び位置決め孔配置となっており、ボルト挿通孔３５のボルト中心Ｇに対して、軸芯Ｏ２方向両側部分が、広幅部と狭幅部とに非対称に形成され、広幅部に位置決め孔３９が形成されている。
【００２９】
また、図１及び図２に示す第２気筒用コンロッド１１も第１気筒用のコンロッド１０と同一のものが使用されており、したがって詳細な説明は省略する。
【００３０】
図２において、第１気筒用のコンロッド１０と第２気筒用のコンロッド１１は、各大端部２１，２１の狭幅部２１ｂ、２１ｂ同士がクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部で隣接するように、互いに反転した姿勢で配置されている。したがって、各広幅部２１ａ、２１ａはそれぞれクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向の隅部側に配置されている。
【００３１】
図５は図２の矢印Ｖ部分の拡大断面図であり、両コンロッド１０，１１の大端部２１，２１は、上記のように各狭幅部２１ｂ、２１ｂがクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部側にくるように配置しており、これによりコンロッド１０，１１の軸芯Ｏ２方向のピッチ、すなわち基準面Ｐ１，Ｐ２間の間隔Ｄ１を、図７のような対称形状の大端部を採用する場合に比べ、縮小してある。
【００３２】
一方、各広幅部２１ａ，２１ａがクランクピン１６の隅部側に位置していることにより、大きな面取りコーナー４１、４１は、クランクピン１６の隅部に形成された各アール５０，５０に対向し、干渉を避けた状態となっている。
【００３３】
軸受メタル２３は、各基準面Ｐ１，Ｐ２に対してそれぞれ軸芯Ｏ２方向の両側部分が対称に形成されているが、各クランクピン嵌合孔３４の面取り無しの端縁４２，４２同士が、クランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部で互いに隣接するように配置されているので、両軸受メタル２３，２３は互いに接近して配置され、これにより軸受メタル２３，２３の軸芯方向幅Ｗ５を大きく確保できると共に、軸受メタル２３，２３間のデットスペースＤ２を小さくすることが可能となっている。
【００３４】
【作用】
コンロッド１０を組み付ける際には、クランクピン嵌合孔３４のコンロッド本体側及びキャップ側の半割面にそれぞれ半割状の軸受メタル２３を嵌着すると共に、２本のノックピン３１をたとえばキャップ２８の位置決め孔３９に嵌入しておく。そして、コンロッド本体２７とキャップ２８の間にクランクピン１６を挟み込むと同時に、ノックピン３１，３１をコンロッド本体側の位置決め孔４０，４０に嵌入し、コンロッド本体２７とキャップ２８とを位置決めする。最後に、締結ボルト３０，３０をキャップ側からボルト挿通孔３５，３５に挿通し、コンロッド本体２７のめねじ孔３６，３６に螺合することによりキャップ２８をコンロッド本体２７に締結する。なお、前加工においてコンロッド大端部２１の内周面３４の仕上げ加工を行なう場合も、上記組付け方法と同様に組み付ける。
【００３５】
図５において、各大端部２１，２１の広幅部２１ａ，２１ａをクランクピン１６の隅部側に配置し、狭幅部２１ｂ、２１ｂをクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部側に配置していることにより、クランクピン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０を従来と同様に設定した場合でも、前述のように両コンロッド１０，１１の基準面Ｐ１，Ｐ２間の間隔を狭くすることができ、これによりシリンダ中心線間距離を狭くして、エンジンを小型化することができる。
【００３６】
クランクピン１６の隅部のアール５０，５０を大きく形成することにより、応力の集中が少なくなるようにした場合、広幅部２１ａ，２１ａの面取りコーナー４１，４１を大きくすることにより、アール５０との干渉を避けることができるが、軸受メタル２３，２３がクランクピン１６の各隅部から中央部側に遠ざけられることになる。しかしながら、クランクピン１６の軸芯Ｏ２方向の中央部側では前述のように軸受メタル２３，２３同士を接近配置できるので、軸受メタル２３，２３の軸芯方向幅Ｗ５を大きく確保することが可能となる。
【００３７】
また、小型のエンジンにおいて、クランクピン１６の隅部のアール５０を大きくする必要がない場合には、軸受メタル２３の軸方向幅Ｗ５を従来と同様に確保しながらもクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０を短くしたり、あるいはクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０を従来と同様に保ちながら、軸受メタル２３，２３の軸芯方向幅Ｗ５を大きくして、面圧を下げるようにすることも可能である。
【００３８】
【その他の発明の実施の形態】
（１）前述の実施の形態では図１のように自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンに適用しているが、その他の機器に利用されるＶ型２気筒エンジンにも勿論適用でき、また、請求項１記載の発明は単気筒のエンジンにも適用可能である。
【００３９】
（２）図４では、ノックピン３１をボルト中心（めねじ孔中心）Ｇよりも軸芯Ｏ２側に配置しているが、ボルト中心Ｇよりも径方向の外方側に配置することも可能である。
【００４０】
（３）締結ボルト３０は、図３のように通常はキャップ側から挿入される構造を採用するが、たとえばキャップ側にめねじ孔を形成し、コンロッド本体側にボルト挿通孔を形成して、コンロッド本体側から挿入する構造にすることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
（１）本願請求項１記載の発明によると、位置決め用ノックピン３１を利用したナットレス方式としているので、コンロッド１０の重量を軽減できると共に位置決め精度を高く維持でき、これに加え、大端部２１のクランクピン軸芯Ｏ２方向の両側部分２１ａ，２１ｂの軸芯方向幅を非対称とし、幅の広い部分２１ａにコンロッド本体２７とキャップ２８との位置決めを行なうノックピン３１を配置しているので、大端部２１の軸芯方向幅Ｗ１を増大させることなく、ノックピン３１周りの肉厚を厚く確保でき、位置決め孔３９，４０等の加工も容易になる。
【００４２】
（２）請求項２記載の発明によると、エンジンのコンロッド取付構造において、１本のクランクピン１６に、請求項１記載のコンロッド１０，１１を２本取り付けると共に、各大端部２１，２１のクランクピン軸芯Ｏ２方向両側部分２１ａ，２１ｂのうち、軸芯方向幅が狭い部分２１ｂ，２１ｂをクランクピン中央部側に配置してあるので、クランクピン１６に対する大端部２１，２１の嵌合面積を狭めることなく、軸受メタル２３，２３の幅を広く確保しながらも、コンロッド１０，１１間のピッチＤ１を縮小し、シリンダ中心間距離を小さくすることができる。これにより、Ｖ型２気筒エンジン等において小型化が達成できる。特に自動二輪車では、エンジンの左右幅をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係るコンロッドを備えた自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンの内部の概略左側面図である。
【図２】 図１のII-II断面図である。
【図３】 図１のコンロッド単体の左側面拡大図である。
【図４】 図３のIV-IV断面図である。
【図５】 図２の矢印Ｖ部分の拡大図である。
【図６】 従来のコンロッドの縦断面部分図である。
【図７】 別の従来例を示しており、図４と同様の切断面による断面図である。
【符号の説明】
１ 前気筒
２ 後気筒
１０ 前気筒用コンロッド
１１ 後気筒用コンロッド
１５ クランク軸
１６ クランクピン
２０ 小端部
２１ 大端部
２１ａ 広幅部
２１ｂ 狭幅部
２３ 軸受メタル
２７ コンロッド本体
２８ キャップ
３０ 締結ボルト
３１ ノックピン
３４ クランクピン嵌合孔
３５ ボルト挿通孔
３６ めねじ孔
３９，４０ 位置決め孔
Ｇ ボルト中心（めねじ孔及びボルト挿通孔の中心）
Ｏ１ クランク軸芯
Ｏ２ クランクピン軸芯
【発明の属する技術分野】
本願発明は、エンジンのコンロッド及びその取付構造に関し、主として自動二輪車用のＶ型２気筒エンジンに適したコンロッド及びその取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのコンロッド本体とキャップとの位置決め及び締結構造は、従来、リーマボルトを利用したボルトナット方式や、ノックピンを利用したナットレス方式がある。
【０００３】
図６はリーマボルトを利用したボルトナット方式を示しており、大端部１１０におけるコンロッド本体１０２とキャップ１０３の双方にボルト挿通孔１０５，１０６が設けられ、各ボルト挿通孔１０５，１０６には範囲Ｌ１、Ｌ２に亘ってリーマ孔部１０５ａ，１０６ａが形成され、一方、リーマボルト１０１には範囲Ｌ３に亘ってリーマ刃部１０１ａが形成されている。
【０００４】
上記リーマボルト１０１をコンロッド本体１０２のボルト挿通孔１０５から差し込み、ボルト頭部をコンロッド本体１０２の段部１０９に当接させて回り止めにすると共に、リーマ孔部１０５ａ，１０６ｂとリーマ刃部１０１ａとの精密嵌合によりコンロッド本体１０２とキャップ１０３の位置決めを行ない、キャップ１０３側に配置したナット１０７により締結するようになっている。
【０００５】
図７はノックピン２０５を利用したナットレス方式を示しており、コンロッド本体２００とキャップ（図示せず）との合わせ面の断面図（図３のIV-IV断面に相当）である。大端部におけるコンロッド本体２００にはめねじ孔２０２が形成されており、キャップのボルト挿通孔に差し込んだボルト２０３を上記めねじ孔２０２に螺着することにより、コンロッド本体２００とキャップとを締結している。
【０００６】
このナットレス方式では、ボルト２０３を回転しながら締結しなければならず、ボルト２０３で位置決め精度を維持することが困難であることから、コンロッド本体２０２とキャップに位置決め孔２０４を形成し、該位置決め孔２０４にノックピン２０５を差し込むことにより、コンロッド本体２０２とキャップの位置決めを行なっている。
【０００７】
図７のＯ２はクランクピン軸芯を示し、Ｇはボルト中心を示しており、ボルト中心Ｇに対してクランクピン軸芯方向両側部分は対称に形成されている。すなわち軸芯方向両側部分の軸芯方向幅Ｗ９、Ｗ９は同一に形成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図６のリーマボルト方式では、リーマボルト１０１のみで締結と位置決めを行なっているので、ノックピンを配置する余裕のない軸芯方向幅の狭いコンロッドでも適用することができるが、ナットを用いなければならないので、大端部の重量が増加する。
【０００９】
図７のノックピンを用いたナットレス方式では、ナットを省くことにより大端部の重量を軽減できるが、位置決め孔２０４を形成するスペースを確保しなければならない。ところがボルト中心Ｇに対するクランクピン軸芯方向両側部分は、前述のように同一幅Ｗ９，Ｗ９に形成されており、このため位置決め孔２０４をその周囲の肉厚が充分厚い状態で形成することが困難となる。たとえば図７のようにめねじ孔２０２から一定距離遠ざけて配置すると、軸芯方向の端面側の肉厚が薄くなり、加工に手間がかかると共に良好な位置決め精度が期待できなくなる。
【００１０】
また、位置決め孔２０４の全周の肉厚を十分に確保しようとすれば、大端部のクランクピン軸芯方向幅を、軸芯方向両側部分が均等に増大するように増大させなければならず、重量の増加の原因となる。
【００１１】
特に、１つのクランクピンに２本のコンロッドを支持する２気筒Ｖ型エンジンでは、コンロッドのクランクピン軸芯方向幅が広くなると、シリンダ中心間距離が大きくなり、エンジンの大型化につながる。
【００１２】
【発明の目的】
本願発明の目的は、ノックピンを利用したナットレス方式を採用して重量増加を抑え、かつ、位置決め精度を維持すると共に、大端部のクランクピン軸芯方向幅を増大させることなくノックピン周りの肉厚を厚く確保し、位置決め孔等の加工を容易にすることである。また、Ｖ型２気筒エンジンにおいて、シリンダ中心間距離を縮め、エンジンの小型化を図ることも目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願請求項１記載の発明は、大端部のコンロッド本体側又はキャップ側の一方に、クランクピン径方向の両端部に配置された一対のめねじ孔を形成し、他方に前記めねじ孔に対応する一対のボルト挿通孔を形成し、前記各ボルト挿通孔から挿入した各ボルトを前記各めねじ孔に螺合することにより前記コンロッド本体と前記キャップとを締結するエンジンのコンロッドにおいて、前記大端部のボルト中心線に対するクランクピン軸芯方向の両側部分は、クランクピン軸芯方向幅が異なる広幅部と狭幅部とに形成され、前記大端部のクランクピン径方向の前記両端部における前記各広幅部には、前記コンロッド本体と前記キャップの位置決めを行なうノックピンをそれぞれ配置してある。
【００１４】
ノックピンを利用したナットレス方式としていることにより、コンロッドの重量を軽減できると共に位置決め精度を維持でき、これに加え、大端部の軸芯方向両側部分の幅を非対称として、幅の広い部分にノックピンを配置することにより、大端部のクランクピン軸芯方向幅を増大させることなく、ノックピン周りの肉厚を確保し、位置決め孔等の加工を容易にしている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、１本の前記クランクピンに、請求項１記載のコンロッドを２本取り付けると共に、前記２本のコンロッドは、前記各大端部のクランクピン軸芯方向両側部分のうち、前記各狭幅部をクランクピン中央部側に配置してある。
【００１６】
これにより、クランクピンに対する大端部の嵌合面積を狭めることなく、コンロッド間の軸芯方向間距離を縮小し、シリンダ中心間距離を縮小することができるので、Ｖ型２気筒エンジン等における小型化が達成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明にかかるコンロッドを自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンに適用した例であり、エンジン全体の構造は省略し、内部のみを簡略化して示してある。この図１において、エンジンは前傾の前気筒１と後傾の後気筒２を備え、各気筒１，２内のピストン３，４はピストンピン５，６を介して前，後気筒用コンロッド１０，１１の小端部２０，２０にそれぞれ連結している。両コンロッド１０，１１の大端部２１，２１は、クランク軸１５に形成された１本のクランクピン１６に嵌合している。Ｃ１、Ｃ２は前気筒１及び後気筒２のシリンダ中心線、Ｏ１はクランク軸芯、Ｏ２はクランクピン軸芯である。
【００１８】
図２は図１のII-II断面拡大図であり、クランクピン１６は周知のようにクランクピン軸芯Ｏ２方向両側のクランクアーム１８を介してクランク軸（ジャーナル部）１５に結合しており、クランクアーム１８と径方向の反対側にはバランサ１９が形成されている。前気筒用コンロッド１０と後気筒用コンロッド１１の各大端部２１，２１は、軸芯Ｏ２方向に隣接した状態で並設され、それぞれ軸受メタル（プレーンベアリング）２３，２３を介して前記１本のクランクピン１６に嵌合している。
【００１９】
Ｐ１は、前気筒のシリンダ中心線Ｃ１を含み、かつ、クランクピン１６と直角な面であり、Ｐ２は、後気筒のシリンダ中心線Ｃ２を含み、かつ、クランクピン１６と直角な面である。上記面Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ前気筒用コンロッド１の基準面Ｐ１及び後気筒用コンロッド２の基準面Ｐ２と称して、以下説明する。
【００２０】
図３は前気筒用コンロッド１０の拡大側面図であり、一方の締結ボルト３０部分並びに他方のノックピン３１部分をそれぞれ部分断面で示してある。コンロッド１０はコンロッド本体２７と、大端部２１の片側を形成するキャップ２８からなっており、コンロッド本体２７に形成された半割面とキャップ２８に形成された半割面を合わせることによりクランクピン嵌合孔３４を構成しており、該クランクピン嵌合孔３４の径方向両側方に一対の前記締結ボルト３０を配設し、キャップ２８をコンロッド本体２７に締結している。
【００２１】
上記締結ボルト３０を挿入するために、キャップ２８にはクランクピン嵌合孔３４の径方向両側方にボルト挿通孔３５が形成され、コンロッド本体２７には上記ボルト挿通孔３５に対応する位置にめねじ孔３６が形成されている。
【００２２】
コンロッド本体２７とキャップ２８とを位置決めするために、キャップ２８との各ボルト挿通孔３５及びコンロッド本体２７の各めねじ孔３６の近傍に、それぞれ位置決め孔３９，４０が形成されている。
【００２３】
各締結ボルト３０，３０は、キャップ側のボルト挿通孔３５，３５から挿入され、コンロッド本体２７のねめじ孔３６，３６に螺合しており、各ノックピン３１は、それぞれコンロッド本体側の位置決め孔４０からキャップ側の位置決め孔３９に亘って嵌入されている。なお、締付ボルト３０，３０の頭部は、たとえばボックスレンチとの当接点が１２個所となるように、周方向に等間隔を置いて１２個の三角形状の突起が形成されている。
【００２４】
図４は図３のIV-IV断面図であり、めねじ孔３６はその孔中心（ボルト中心Ｇ）が前気筒用基準面Ｐ１に含まれており、該基準面Ｐ１に対して大端部２１の軸芯Ｏ２方向両側部分２１ａ，２１ｂは、その軸芯方向幅が非対称に形成されている。すなわち、両部分２１ａ，２１ｂのうち、一方側の部分２１ａは、広い軸芯Ｏ２方向幅Ｗ２を有する広幅部として形成され、他方側の部分２１ｂは、狭い軸芯Ｏ２方向幅Ｗ３（＜Ｗ２）を有する狭幅部として形成されている。
【００２５】
クランクピン嵌合孔３４の広幅部２１ａ側の端縁には大きな面取りコーナー４１を形成してあるが、狭幅部２１ｂ側の端縁４２は、面取り無しの形状あるいは極めて小さな面取りを施した形状となっている。
【００２６】
前記位置決め孔４０，４０は広幅部２１ａ内に形成されており、めねじ孔３６から一定距離だけ離れると共に、ボルト中心Ｇよりもクランクピン軸芯Ｏ２側に偏倚した位置に配置されている。これらにより、大端部２１の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ１が前記図７の従来の軸芯方向幅Ｗ１と同一に形成されている場合でも、図４では広幅部２１ａに位置決め孔４０を形成しているため、位置決め孔４０の周囲の肉厚を全周に亘って厚い状態としている。
【００２７】
さらに図４のコンロッド１０の大端部２１では、広幅部２１ａの径方向外方端部の余分な肉を削除してテーパー面４５を形成しており、これによりさらなる軽量化も図っている。
【００２８】
図４ではコンロッド本体２７側における大端部２１の形状及び位置決め孔４０の配置を説明したが、勿論図３のキャップ２８も、図４に示すコンロッド本体側と同様な形状及び位置決め孔配置となっており、ボルト挿通孔３５のボルト中心Ｇに対して、軸芯Ｏ２方向両側部分が、広幅部と狭幅部とに非対称に形成され、広幅部に位置決め孔３９が形成されている。
【００２９】
また、図１及び図２に示す第２気筒用コンロッド１１も第１気筒用のコンロッド１０と同一のものが使用されており、したがって詳細な説明は省略する。
【００３０】
図２において、第１気筒用のコンロッド１０と第２気筒用のコンロッド１１は、各大端部２１，２１の狭幅部２１ｂ、２１ｂ同士がクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部で隣接するように、互いに反転した姿勢で配置されている。したがって、各広幅部２１ａ、２１ａはそれぞれクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向の隅部側に配置されている。
【００３１】
図５は図２の矢印Ｖ部分の拡大断面図であり、両コンロッド１０，１１の大端部２１，２１は、上記のように各狭幅部２１ｂ、２１ｂがクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部側にくるように配置しており、これによりコンロッド１０，１１の軸芯Ｏ２方向のピッチ、すなわち基準面Ｐ１，Ｐ２間の間隔Ｄ１を、図７のような対称形状の大端部を採用する場合に比べ、縮小してある。
【００３２】
一方、各広幅部２１ａ，２１ａがクランクピン１６の隅部側に位置していることにより、大きな面取りコーナー４１、４１は、クランクピン１６の隅部に形成された各アール５０，５０に対向し、干渉を避けた状態となっている。
【００３３】
軸受メタル２３は、各基準面Ｐ１，Ｐ２に対してそれぞれ軸芯Ｏ２方向の両側部分が対称に形成されているが、各クランクピン嵌合孔３４の面取り無しの端縁４２，４２同士が、クランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部で互いに隣接するように配置されているので、両軸受メタル２３，２３は互いに接近して配置され、これにより軸受メタル２３，２３の軸芯方向幅Ｗ５を大きく確保できると共に、軸受メタル２３，２３間のデットスペースＤ２を小さくすることが可能となっている。
【００３４】
【作用】
コンロッド１０を組み付ける際には、クランクピン嵌合孔３４のコンロッド本体側及びキャップ側の半割面にそれぞれ半割状の軸受メタル２３を嵌着すると共に、２本のノックピン３１をたとえばキャップ２８の位置決め孔３９に嵌入しておく。そして、コンロッド本体２７とキャップ２８の間にクランクピン１６を挟み込むと同時に、ノックピン３１，３１をコンロッド本体側の位置決め孔４０，４０に嵌入し、コンロッド本体２７とキャップ２８とを位置決めする。最後に、締結ボルト３０，３０をキャップ側からボルト挿通孔３５，３５に挿通し、コンロッド本体２７のめねじ孔３６，３６に螺合することによりキャップ２８をコンロッド本体２７に締結する。なお、前加工においてコンロッド大端部２１の内周面３４の仕上げ加工を行なう場合も、上記組付け方法と同様に組み付ける。
【００３５】
図５において、各大端部２１，２１の広幅部２１ａ，２１ａをクランクピン１６の隅部側に配置し、狭幅部２１ｂ、２１ｂをクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向中央部側に配置していることにより、クランクピン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０を従来と同様に設定した場合でも、前述のように両コンロッド１０，１１の基準面Ｐ１，Ｐ２間の間隔を狭くすることができ、これによりシリンダ中心線間距離を狭くして、エンジンを小型化することができる。
【００３６】
クランクピン１６の隅部のアール５０，５０を大きく形成することにより、応力の集中が少なくなるようにした場合、広幅部２１ａ，２１ａの面取りコーナー４１，４１を大きくすることにより、アール５０との干渉を避けることができるが、軸受メタル２３，２３がクランクピン１６の各隅部から中央部側に遠ざけられることになる。しかしながら、クランクピン１６の軸芯Ｏ２方向の中央部側では前述のように軸受メタル２３，２３同士を接近配置できるので、軸受メタル２３，２３の軸芯方向幅Ｗ５を大きく確保することが可能となる。
【００３７】
また、小型のエンジンにおいて、クランクピン１６の隅部のアール５０を大きくする必要がない場合には、軸受メタル２３の軸方向幅Ｗ５を従来と同様に確保しながらもクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０を短くしたり、あるいはクランクピン１６の軸芯Ｏ２方向幅Ｗ０を従来と同様に保ちながら、軸受メタル２３，２３の軸芯方向幅Ｗ５を大きくして、面圧を下げるようにすることも可能である。
【００３８】
【その他の発明の実施の形態】
（１）前述の実施の形態では図１のように自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンに適用しているが、その他の機器に利用されるＶ型２気筒エンジンにも勿論適用でき、また、請求項１記載の発明は単気筒のエンジンにも適用可能である。
【００３９】
（２）図４では、ノックピン３１をボルト中心（めねじ孔中心）Ｇよりも軸芯Ｏ２側に配置しているが、ボルト中心Ｇよりも径方向の外方側に配置することも可能である。
【００４０】
（３）締結ボルト３０は、図３のように通常はキャップ側から挿入される構造を採用するが、たとえばキャップ側にめねじ孔を形成し、コンロッド本体側にボルト挿通孔を形成して、コンロッド本体側から挿入する構造にすることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
（１）本願請求項１記載の発明によると、位置決め用ノックピン３１を利用したナットレス方式としているので、コンロッド１０の重量を軽減できると共に位置決め精度を高く維持でき、これに加え、大端部２１のクランクピン軸芯Ｏ２方向の両側部分２１ａ，２１ｂの軸芯方向幅を非対称とし、幅の広い部分２１ａにコンロッド本体２７とキャップ２８との位置決めを行なうノックピン３１を配置しているので、大端部２１の軸芯方向幅Ｗ１を増大させることなく、ノックピン３１周りの肉厚を厚く確保でき、位置決め孔３９，４０等の加工も容易になる。
【００４２】
（２）請求項２記載の発明によると、エンジンのコンロッド取付構造において、１本のクランクピン１６に、請求項１記載のコンロッド１０，１１を２本取り付けると共に、各大端部２１，２１のクランクピン軸芯Ｏ２方向両側部分２１ａ，２１ｂのうち、軸芯方向幅が狭い部分２１ｂ，２１ｂをクランクピン中央部側に配置してあるので、クランクピン１６に対する大端部２１，２１の嵌合面積を狭めることなく、軸受メタル２３，２３の幅を広く確保しながらも、コンロッド１０，１１間のピッチＤ１を縮小し、シリンダ中心間距離を小さくすることができる。これにより、Ｖ型２気筒エンジン等において小型化が達成できる。特に自動二輪車では、エンジンの左右幅をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係るコンロッドを備えた自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンの内部の概略左側面図である。
【図２】 図１のII-II断面図である。
【図３】 図１のコンロッド単体の左側面拡大図である。
【図４】 図３のIV-IV断面図である。
【図５】 図２の矢印Ｖ部分の拡大図である。
【図６】 従来のコンロッドの縦断面部分図である。
【図７】 別の従来例を示しており、図４と同様の切断面による断面図である。
【符号の説明】
１ 前気筒
２ 後気筒
１０ 前気筒用コンロッド
１１ 後気筒用コンロッド
１５ クランク軸
１６ クランクピン
２０ 小端部
２１ 大端部
２１ａ 広幅部
２１ｂ 狭幅部
２３ 軸受メタル
２７ コンロッド本体
２８ キャップ
３０ 締結ボルト
３１ ノックピン
３４ クランクピン嵌合孔
３５ ボルト挿通孔
３６ めねじ孔
３９，４０ 位置決め孔
Ｇ ボルト中心（めねじ孔及びボルト挿通孔の中心）
Ｏ１ クランク軸芯
Ｏ２ クランクピン軸芯
Claims (2)
- 大端部のコンロッド本体側又はキャップ側の一方に、クランクピン径方向の両端部に配置された一対のめねじ孔を形成し、他方に前記めねじ孔に対応する一対のボルト挿通孔を形成し、前記各ボルト挿通孔から挿入した各ボルトを前記各めねじ孔に螺合することにより前記コンロッド本体と前記キャップとを締結するエンジンのコンロッドにおいて、
前記大端部のボルト中心線に対するクランクピン軸芯方向の両側部分は、クランクピン軸芯方向幅が異なる広幅部と狭幅部とに形成され、
前記大端部のクランクピン径方向の前記両端部における前記各広幅部には、前記コンロッド本体と前記キャップの位置決めを行なうノックピンをそれぞれ配置してあることを特徴とするエンジンのコンロッド。 - １本の前記クランクピンに、請求項１記載のコンロッドを２本取り付けると共に、前記２本のコンロッドは、各前記大端部のクランクピン軸芯方向両側部分のうち、前記各狭幅部をクランクピン中央部側に配置してあることを特徴とするエンジンのコンロッド取付構造。
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