JP6185780B2 - Connecting rod - Google Patents
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Description
本発明は、ピストンとクランクシャフトを連結するコンロッドに関する。 The present invention relates to a connecting rod that connects a piston and a crankshaft.
コンロッドは、エンジンのピストンに設けられたピストンピンと、クランクシャフトに設けられたクランクピンを連結する部材である。コンロッドの一端側に形成された小端部がピストンピンに連結され、コンロッドの他端側に形成された大端部がクランクピンに連結される。コンロッドの大端部には、クランクピンが嵌合する嵌合孔が設けられている。 The connecting rod is a member that connects a piston pin provided on the piston of the engine and a crank pin provided on the crankshaft. A small end portion formed on one end side of the connecting rod is connected to the piston pin, and a large end portion formed on the other end side of the connecting rod is connected to the crank pin. The large end of the connecting rod is provided with a fitting hole into which the crank pin is fitted.
このようなコンロッドの一種であって、この大端部に応力を加えてキャップとロッドに分割する、所謂かち割りコンロッドが普及している。キャップとロッドそれぞれには、嵌合孔に対応する窪みが半分ずつ形成されており、キャップとロッドの窪みでクランクピンを挟み、キャップとロッドをボルト締めすることで、コンロッドとクランクピンが連結される。特許文献1に記載のコンロッドは、鋳型において、破断面に対応する部分に鋳包み部材を設置した状態で溶湯を流しこんで鋳造される。鋳造後のコンロッドを2つの部材に分割すると、2つの部材の一方の破断面に鋳包み部材が残るとともに、他方の破断面に鋳包み部材に嵌合する窪みが形成されており、鋳包み部材と窪みによって破断面同士を当接したときの位置決めがされる。
A so-called split connecting rod, which is a kind of such connecting rod, is divided into a cap and a rod by applying stress to the large end. Each of the cap and rod has half of the recess corresponding to the fitting hole. The crank pin is sandwiched between the cap and rod recess, and the cap and rod are bolted to connect the connecting rod and crank pin. The The connecting rod described in
上述した特許文献1のように、破断面に鋳包み部材を設ける場合、かち割りコンロッドの大端部を構成するキャップとロッドの位置決め精度が向上するものの、鋳包み部材の分だけ部品点数が多くなってしまう上、鋳造時に鋳包み部材を設置するために作業工数が増えてしまい、コストが高くなっていた。
When the cast-in member is provided on the fracture surface as in
そこで、本発明は、大端部の結合を精度よく行うことができるとともに、低コスト化を図ることが可能なコンロッドを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a connecting rod capable of accurately connecting the large ends and reducing the cost.
上記課題を解決するために、クランクシャフトに嵌合する嵌合孔が形成された大端部を備え、嵌合孔の径方向に大端部を破断して少なくとも第1部材および第2部材に分割し、分割された第1部材および第2部材の破断面を対向させて接合することで、嵌合孔にクランクシャフトを嵌合させる、本発明のコンロッドは、大端部の外側面であって、大端部を破断する際に破断面が形成される部分に、破断によって分割形成された第1部材および第2部材の破断面を対向させて接合する際に、位置決めの補助となる突出部を持つ治具に嵌め合わせられる形状に位置決め部が形成されており、当該位置決め部は、第1部材および第2部材の両者に跨がり、底面と底面を挟んだ2つの内側面とを有する溝状に形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a large end portion formed with a fitting hole to be fitted to the crankshaft is provided, and the large end portion is broken in the radial direction of the fitting hole to at least the first member and the second member. The connecting rod according to the present invention, in which the crankshaft is fitted into the fitting hole by dividing and joining the divided first member and the second member facing each other, is an outer surface of the large end. Te, the portion fractured surface in breaking the large end is formed, in joining the fracture surface of the first member and the second member which is separately formed by breaking are opposed, the auxiliary positioning protrusion The positioning portion is formed in a shape that can be fitted into a jig having a portion, and the positioning portion straddles both the first member and the second member, and has a bottom surface and two inner surfaces sandwiching the bottom surface It is formed in a groove shape .
大端部の外側面であって、大端部を破断する際に破断面が形成される部分である破断外側面は、嵌合孔を挟んで2つ形成され、位置決め部は、2つの破断外側面それぞれに設けられ、2つの位置決め部は、互いに同形状であってもよい。
Two outer surfaces of the large end portion, which are portions where a fracture surface is formed when the large end portion is broken, are formed with the fitting hole interposed therebetween, and the positioning portion has two fractures. The two positioning portions provided on the respective outer side surfaces may have the same shape .
大端部には、第1部材および第2部材を接合するボルトが挿通される挿通部が形成された肉部が設けられ、肉部に位置決め部が設けられていてもよい。 The large end portion may be provided with a meat portion in which an insertion portion into which a bolt for joining the first member and the second member is inserted is provided, and the positioning portion may be provided in the meat portion.
位置決め部を構成する溝または突起は、挿通部の軸心と平行な向きに延在していてもよい。 The groove or protrusion constituting the positioning part may extend in a direction parallel to the axis of the insertion part.
本発明によれば、大端部の結合を精度よく行うことができるとともに、低コスト化を図ることが可能となる。 According to the present invention, the large end portions can be combined with high accuracy, and the cost can be reduced.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、コンロッド1の正面図であり、図1(a)には、組立後のコンロッド1の正面図を示し、図1(b)には、組立前のコンロッド1の正面図を示す。図1(a)に示すように、コンロッド1は、本体1aの一端側に形成された小端部2と、本体1aの他端側に形成された大端部3とを含んで構成される。
FIG. 1 is a front view of the connecting
小端部2には、エンジンのピストンに形成されたピストンピン(不図示)が挿通される第1嵌合孔2aが設けられている。また、大端部3には、クランクシャフトに形成されたクランクピン(不図示)が挿通される第2嵌合孔3a(嵌合孔)が設けられている。大端部3は、小端部2よりも大きく、また、第2嵌合孔3aは、第1嵌合孔2aよりも内径が大きく形成されている。
The
ピストンピンは、ピストン本体と分離可能に形成されている。コンロッド1をピストンに連結する場合、小端部2における第1嵌合孔2aと、ピストン本体に設けられたピン孔とを対向させた状態で、第1嵌合孔2aとピン孔にピストンピンを挿通する。
The piston pin is formed to be separable from the piston body. When connecting the connecting
一方、クランクピンは、クランクシャフト本体に一体形成されており、クランクシャフト本体から分離できない。そのため、図1(b)に示すように、コンロッド1の本体1aは、大端部3を分割してロッド部4(第1部材)とキャップ部5(第2部材)に分離可能となっている。
On the other hand, the crankpin is formed integrally with the crankshaft body and cannot be separated from the crankshaft body. Therefore, as shown in FIG. 1B, the
ロッド部4は、2つに分割されたコンロッド1の本体1aのうち、本体1aの一端側の部材であって、小端部2を含んで構成される。キャップ部5は、本体1aのうち、本体1aの他端側の部材である。第2嵌合孔3aは、ロッド部4側に形成された窪み4aと、キャップ部5側に形成された窪み5aに分離される。
The
すなわち、ロッド部4の窪み4aとキャップ部5の窪み5aを対向させて、ロッド部4とキャップ部5を組み合わせると、ロッド部4の窪み4aとキャップ部5の窪み5aによって第2嵌合孔3aが形成されることとなる。
That is, when the
また、大端部3の外側面3bには、他の部位よりも肉厚に形成された肉部3cが設けられている。肉部3cは、第2嵌合孔3aを挟んで2つ設けられている。肉部3cのうち、ロッド部4側には、ネジ溝が切られたボルト穴4b(挿通部)が設けられている。
In addition, the
ボルト穴4bは、ロッド部4におけるキャップ部5との当接面4cにおいて、ロッド部4とキャップ部5の対向方向(図1中、左右方向)に延在している。
The
肉部3cのうち、キャップ部5側には、貫通孔5b(挿通部)が設けられている。貫通孔5bは、キャップ部5におけるロッド部4との当接面5cにおいて、ボルト穴4bに対向する位置に、ボルト穴4bに平行に延在している。また、貫通孔5bは、キャップ部5の当接面5cから、当接面5cと反対側の端面5dまで貫通している。
A through
図2は、コンロッド1の斜視図である。コンロッド1をクランクシャフトに連結する場合、ロッド部4の窪み4aとキャップ部5の窪み5aの間にクランクピンを挟んだ状態で、当接面4c、5c同士を当接させて、ロッド部4とキャップ部5を組み合わせる。そして、キャップ部5の端面5d側から、貫通孔5bにボルト6を挿通し、ロッド部4のボルト穴4bにボルト6をねじ込む(螺合させる)ことで、ロッド部4とキャップ部5が締結される。こうして、第2嵌合孔3aにクランクシャフトのクランクピンが嵌合することとなる。
FIG. 2 is a perspective view of the connecting
本実施形態のコンロッド1は、所謂かち割りコンロッドであって、本体1aは、ロッド部4とキャップ部5とが一体形成された後、破断分断される。具体的には、第2嵌合孔3aの内壁に切り欠きを形成する。そして、例えば、第2嵌合孔3aに楔などの破断用治具を打ち込むと、大端部3に、第2嵌合孔3aを押し広げる方向に応力が作用する。そして、切り欠きが大端部3の外側面3bまで進展し、大端部3が第2嵌合孔3aの径方向に破断する。こうして、本体1aがロッド部4とキャップ部5に分割される。すなわち、ロッド部4とキャップ部5は分割形成され、ロッド部4とキャップ部5の当接面4c、5cは破断面となっている。
The connecting
ここでは、大端部3の外側面3bのうち、破断面が形成されて分断される部位を破断外側面3dと称する。破断外側面3dは2つの肉部3cそれぞれの側面となっており、第2嵌合孔3aを挟んで2つ形成されている。
Here, a portion of the
このようにして形成された破断面には細かな凹凸が形成されることから、この凹凸が嵌合するように、ロッド部4とキャップ部5の当接面4c、5cを対向させて接合させることで、ロッド部4とキャップ部5との相対的な位置決めがなされる。
Since a fine unevenness is formed on the fracture surface formed in this way, the abutting
ロッド部とキャップ部を個別に形成する場合、双方の当接面に位置決めのためのノックピンなどを設けなければならない。コンロッド1においては、当接面4c、5cに形成された凹凸によって位置決めが可能となるため、ノックピンが不要となり、大端部3の小型軽量化や、製造コスト低減が可能となっている。
When the rod portion and the cap portion are formed separately, a knock pin for positioning must be provided on both contact surfaces. Since the connecting
しかし、当接面4c、5cは破断面であるため、コンロッド1毎に、当接面4c、5cの凹凸の形状にバラつきがある。そのため、凹凸が細かすぎる場合など、当接面4c、5cがずれないように接合するのは困難な場合があった。
However, since the contact surfaces 4c and 5c are broken surfaces, the unevenness of the contact surfaces 4c and 5c varies for each connecting
そこで、本実施形態の大端部3の2つの破断外側面3d(肉部3c)それぞれには、位置決め部7が設けられている。位置決め部7は、大端部3の外側面3bの肉部3cに形成された溝である。位置決め部7は、ロッド部4とキャップ部5の両者に跨がって、ボルト穴4bおよび貫通孔5bの軸心と平行な向きに延在している。
Therefore, a
位置決め部7は、本体1aをロッド部4とキャップ部5に破断する前の段階(例えば、鋳造段階)において、肉部3cに形成されている。ロッド部4とキャップ部5に破断するとき、位置決め部7は、ロッド部4に形成された部位とキャップ部5に形成された部位に分断されることとなる。
The
図3は、位置決め部7、17を説明するための説明図であり、図3(a)、には、ロッド部4の当接面4cとキャップ部5の当接面5cを対向させた状態において、コンロッド1の大端部3における端面5dを正面に捉えた図を示す。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the
ロッド部4とキャップ部5を組み付ける工程においては、図3(a)に示す4つの治具8が用いられる。治具8の本体8aは、図3(a)に示す向きに配置したとき、位置決め部7と平行に延在している。また、治具8の本体8aには、位置決め部7と平行に延在し、位置決め部7に嵌合する突出部8bが設けられている。
In the process of assembling the
ロッド部4とキャップ部5を組み付けるときは、ロッド部4の当接面4cとキャップ部5の当接面5cを対向させた状態で、図3(b)に示すように、ロッド部4とキャップ部5それぞれに形成された位置決め部7に、治具8の突出部8bを嵌め合わせる。
When the
その後、ロッド部4の当接面4cとキャップ部5の当接面5cを当接させると、治具8と位置決め部7によって、ロッド部4とキャップ部5が位置ズレすることなく、ロッド部4の当接面4cとキャップ部5の当接面5cの凹凸が噛み合う。そして、ボルト6を貫通孔5bおよびボルト穴4bに挿通して、ボルト穴4bにねじ込む。
Then, when the
図3(c)には、変形例における図3(a)に対応する図を示す。図3(c)に示すように、変形例においては、位置決め部17は、2つの肉部3cが互いに離隔する方向に平行に窪んだ溝で構成される。
FIG. 3C shows a diagram corresponding to FIG. 3A in the modification. As shown in FIG.3 (c), in the modification, the
ロッド部4とキャップ部5を組み付ける工程においては、2つの治具9が用いられ、治具9の本体9aそれぞれには、位置決め部17と平行に延在し、位置決め部17に嵌合する突出部9bが設けられている。突出部9bは、破断外側面3dに設けられた2つの位置決め部17に合わせて、治具9の本体9aに2つ形成されている。
In the process of assembling the
ロッド部4とキャップ部5を組み付けるときは、ロッド部4の当接面4cとキャップ部5の当接面5cを対向させた状態で、図3(d)に示すように、2つの治具9の突出部9bを位置決め部17に嵌め合わせる。1つの治具9ごとに、2つの位置決め部17に突出部9bを嵌め合わせることができるため、作業工数を削減できる。
When the
上述した実施形態および変形例のコンロッド1は、位置決め部7、17が設けられていることから、ロッド部4とキャップ部5を組み付ける工程において、ロッド部4の当接面4cとキャップ部5の当接面5cの位置決めを、治具8、9を用いて容易かつ高精度に遂行することが可能となる。
Since the connecting
また、コンロッド1には位置決めのための部品を設ける必要がなく、部品点数を削減して、部品調達コストや部品組み立てコストを低減することが可能となる。そのうえ、位置決めに用いられる治具8、9は、コンロッド1に組み込まれずに取り外されることから、コンロッド1に位置決めのための部品を設ける場合に比べ、コンロッド1の小型軽量化を図ることが可能となる。
Further, it is not necessary to provide positioning parts on the connecting
上述した実施形態および変形例においては、位置決め部7、17が、ロッド部4とキャップ部5の両者に跨がる溝で構成される場合について説明したが、位置決め部は、ロッド部4とキャップ部5の両者に跨がる突起であってもよい。
In the embodiment and the modification described above, the case where the
また、上述した実施形態および変形例においては、位置決め部7、17が、4つ設けられる場合について説明したが、位置決め部は、1つ以上設けられていればよい。
Further, in the above-described embodiment and modification, the case where four
また、上述した実施形態および変形例においては、位置決め部7、17が、2つの破断外側面3dそれぞれに設けられる場合について説明したが、位置決め部は、2つの破断外側面3dのいずれか一方にのみ設けられていてもよい。しかし、位置決め部7、17が、2つの破断外側面3dそれぞれに設けられる場合、治具8、9で大端部3を挟み込むことで、位置ズレの抑制が容易となる。
In the embodiment and the modification described above, the case where the
また、上述した実施形態および変形例においては、位置決め部7、17が、肉部3cに設けられる場合について説明したが、位置決め部は、肉部3c以外の部位に設けられてもよい。しかし、位置決め部7、17を肉部3cに設けることで、コンロッド1をクランクピンに組み付けたとき、位置決め部7、17自体や位置決め部7、17が形成される部位が、クランクシャフトなどの他の部材と干渉し難い。
Moreover, in embodiment and the modification which were mentioned above, although the
また、上述した実施形態および変形例においては、位置決め部7、17が、ボルト穴4bや貫通孔5bと平行に延在する場合について説明したが、位置決め部は、ボルト穴4bや貫通孔5bに対して傾斜する向きに延在してもよい。しかし、肉部3cは、ボルト穴4bや貫通孔5bの延在方向に長く形成されているため、位置決め部7、17を、ボルト穴4bや貫通孔5bと平行に延在する向きに形成することで、位置決め部7、17を長く形成することができ、治具8、9による位置決めを容易に安定させることが可能となる。
Further, in the above-described embodiment and modification, the case where the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
本発明は、ピストンとクランクシャフトを連結するコンロッドに利用することができる。 The present invention can be used for a connecting rod that connects a piston and a crankshaft.
1 コンロッド
2 小端部
3 大端部
3a 第2嵌合孔(嵌合孔)
3c 肉部
3d 破断外側面
4 ロッド部(第1部材)
4b ボルト穴(挿通部)
4c 当接面(破断面)
5 キャップ部(第2部材)
5b 貫通孔(挿通部)
5c 当接面(破断面)
6 ボルト
7、17 位置決め部
1 Connecting
4b Bolt hole (insertion part)
4c Contact surface (fracture surface)
5 Cap part (second member)
5b Through hole (insertion part)
5c Contact surface (fracture surface)
6
Claims (4)
前記大端部の外側面であって、該大端部を破断する際に前記破断面が形成される部分に、
破断によって分割形成された前記第1部材および前記第2部材の破断面を対向させて接合する際に、位置決めの補助となる突出部を持つ治具に嵌め合わせられる形状に位置決め部が形成されており、当該位置決め部は、該第1部材および該第2部材の両者に跨がり、底面と該底面を挟んだ2つの内側面とを有する溝状に形成されていることを特徴とするコンロッド。 A large end portion formed with a fitting hole to be fitted to the crankshaft is provided, and the large end portion is broken in the radial direction of the fitting hole to be divided into at least a first member and a second member. In the connecting rod for fitting the crankshaft into the fitting hole by joining the fracture surfaces of the first member and the second member facing each other,
On the outer surface of the large end, where the fracture surface is formed when the large end is broken,
In joining fracture surface of the first member and the second member which is separately formed by breaking it is opposed, and the positioning portion is formed in a shape to be fitted to a jig having a projecting portion comprising an auxiliary positioning The connecting portion is formed in a groove shape that extends over both the first member and the second member and has a bottom surface and two inner surfaces sandwiching the bottom surface .
前記位置決め部は、2つの前記破断外側面それぞれに設けられ、2つの該位置決め部は、互いに同形状であることを特徴とする請求項1に記載のコンロッド。 Two fracture outer surfaces, which are outer surfaces of the large end portion, and are portions where the fracture surface is formed when the large end portion is fractured, are formed across the fitting hole,
The positioning portion is provided in each of the two said breaking outer surface, the two said positioning portion, a connecting rod according to claim 1, wherein the same shape der Rukoto each other.
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