JPH10103338A - ２サイクルエンジン用コンロッド構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンロッド大端部にスリット状のオイル溝を
形成してもオイル溝の端点への応力値を低減して、大端
部の耐疲労強度を向上させ破損をしにくくできる２サイ
クルエンジン用コンロッド構造を提供する。 【解決手段】 クランクピン２２ａに連結する大端部３
０には、小端部３４中心３４ｃと大端部中心３０ｃを結
んだ軸線Ｌ１と大端部中心３０ｃにて直交する基準線Ｌ
ｓに対し中心を所定位置にした円弧状のスリット状オイ
ル溝３８を設け、かつ、該オイル溝３８の一側端点Ｐ位
置を、前記基準線Ｌｓに対して大端部中心３０ｃから小
端部３４方向への角度βを３５°以上にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両あるいは自動
二輪車に搭載される２サイクルエンジンのコンロッド構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、２サイクルエンジンの場合、燃
料タンク内あるいは燃料供給経路でガソリンにオイルを
混合する方法とオイルを吸気管に直接吐出する方法とが
ある。いずれの方法においても、吸気にガソリンと共に
オイルが混合されて混合気になり、オイルは混合気に交
じった状態でクランク室内に入ってクランクピンとコン
ロッド（コネクティングロッド）大端部の間やクランク
ジャーナル等の摺動する各部を潤滑している。ここで、
２サイクルエンジンのコンロッドの大端部にはオイルの
供給量が比較的に少ないのでローラベアリング（通常は
ニードルローラベアリング）を使用している。なお、４
サイクルエンジンでは、コンロッド大端部等にはオイル
を圧送しており、金属メタルからなるプレーンベアリン
グが用いられる。

【０００３】前記２サイクルエンジンに用いられるオイ
ル孔を明けたコンロッドの例を図６、図７に示す。図６
および図７のコンロッドａおよびｂでは、それぞれコン
ロッドの一端が大端部ｃおよｄになり、他端が小端部ｅ
およびｆになっている。

【０００４】図６のコンロッドａでは、ローラーベアリ
ングの潤滑を促進させるため、大端部ｃに丸孔のオイル
孔ｇを外周部から内周部に貫通させている。また、図７
に示すコンロッドｂでは、コンロッド大端部ｄにスリッ
ト状の切り込みからなるオイル孔ｈを外周部から内周部
に貫通させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記コンロッド大端部
の潤滑を向上させるときには孔の開口面積を大きくする
ことが考えられるが、前記図６のオイル孔ｇの場合、開
口面積を大きくするには孔径を大きくするかあるいは孔
の数を増加させなければならない。しかしながら、いず
れの場合も大端部ｃの断面積（クランクピン横断方向断
面積）が低下し、大端部が強度的に弱くなる恐れがある
という問題点が生じる。

【０００６】一方、図７をクランク軸方向視した図８に
示すような、スリット状切り込みオイル孔ｈを形成した
場合に、切り込みオイル孔ｈは円形フライスによりコン
ロッド上下で同様の角度になるように切削して形成して
いる。この場合の切り込み角度β（小端部ｆ側角度）に
ついては、該角度βを大きくすると大端部ｄの変形が大
きくなるため、従来、該角度βは２５°前後に設定する
のがほとんどであった。そのため切り込みオイル孔ｈと
大端部内周部の端点位置Ｐも２５°前後となっていた。

【０００７】しかしながら、このように端点Ｐ位置をβ
≦２５°以下の角度の範囲内にすると端点Ｐ位置で高い
応力集中が発生し、ここで破損が生じてコンロッド破断
の原因になる恐れがある。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたものであって、コンロッド大端部にスリット
状のオイル溝を形成してもオイル溝の端点への応力値を
低減して、大端部の耐疲労強度を向上させ破損をしにく
くできる２サイクルエンジン用コンロッド構造を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の構成を有する。請求項１の発明は、小
端部と大端部を持つ２サイクルエンジン用コンロッドに
おいて、クランクピンに連結する大端部には、小端部中
心と大端部中心を結んだ軸線と大端部中心にて直交する
基準線に対し中心を所定位置にした円弧状のスリット状
オイル溝を設け、かつ、該オイル溝の一側端位置を、前
記基準線に対して大端部中心から小端部方向への角度β
が３５°以上にしたことを特徴とする２サイクルエンジ
ン用コンロッド構造である。

【００１０】請求項２の発明は、前記スリット状のオイ
ル溝は、基準線に対し中心を小端部側に偏位したもので
あって、基準線に対する小端部反対側の角度を小端部側
角度βよりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記
載の２サイクルエンジン用コンロッド構造である。

【００１１】請求項３の発明は、前記大端部の外周部
は、小端部側を他の部分よりも厚肉に形成したことを特
徴とする請求項１または２に記載の２サイクルエンジン
用コンロッド構造である。

【００１２】請求項１の発明によれば、クランクピンに
連結する大端部には、小端部中心と大端部中心を結んだ
軸線と大端部中心にて直交する基準線に対し中心を所定
位置にした円弧状のスリット状オイル溝を設ける。それ
と共に、該オイル溝の一側端位置を、前記基準線に対し
て大端部中心から小端部方向への角度βが３５°以上に
したので、オイル溝の形成による応力集中を緩和して大
端部の破損を防止できる。

【００１３】請求項２の発明によれば、前記スリット状
のオイル溝は、基準線に対し中心を小端部側に偏位した
ものであって、基準線にする小端部反対側の角度を小端
部側角度βよりも小さくしているので、オイル溝の全体
の切り込み量を少なくして大端部全体の剛性を高めて破
損しにくくできる。

【００１４】請求項３の発明よれば、前記大端部の外周
部には、小端部側を他の部分よりも厚肉に形成してい
る。オイル溝が大きくなると大端部の剛性は低下し引っ
張り荷重で歪みは大きくなるが、この対策として、前記
部分を厚肉化し補強できる。したがって、スリット状オ
イル溝ができた分は大端部の重量が軽くなりかつオイル
溝の端点での応力集中を緩和し、それと共に、必要名部
分のみ厚保肉化して剛性を確保する。よって、軽量で高
剛性でしかも疲労限度の高いコンロッドの設計が可能に
なる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図１は実施の形態の係る
２サイクルエンジン１０の全体断面図、図２は第１実施
形態のコンロッドのクランク軸方向視の説明図、図３は
該エンジン１０のコンロッドの応力分布説明図、図４は
該コンロッドの第２実施形態のクランク軸方向視の説明
図、図５は該コンロッドの第３実施形態のクランク軸方
向視の説明図である。

【００１６】図１に示す２サイクルエンジン１０は、一
側に設けられた吸気通路１２がクランク室１４に繋が
り、クランク室１４からは掃気ポート１６がエンジン燃
焼室１８内に繋がり、燃焼室１８は他側の排気通路２０
に繋がる。前記クランク室１４内には、クランクシャフ
ト２２のクランクウェブ２４が配設され、また、前記燃
焼室１８内には、ピストン２６が配設されており、クラ
ンクシャフト２２のクランクピン２２ａにコンロッド２
８の大端部３０がニードルローラベアリング３２を介し
て回動自在に連結されて、ピストン２６のピストンピン
２６ａには、コンロッド２８の小端部３４がニードルロ
ーラベアリング３６を介して回動自在に連結される。

【００１７】図２に示すように、コンロッド２８は大端
部および上端部が一体に形成されたいわゆるメガネ型の
ものである。また、コンロッド２８の大端部３０にはス
リット状のオイル溝３８が大端部内周部から外周部に貫
通して形成され、小端部３４に断面円形のオイル孔４
０、４０がピストン頂上部を向きかつピストンピン２６
ａ中心にほぼ９０°の角度に開いて形成される。

【００１８】第１実施形態では、図２に示すように、コ
ンロッド２８において、クランクピン２２ａに連結する
大端部３０には、小端部３４の中心３４ｃと大端部３０
の中心３０ｃを結んだ軸線Ｌ１と大端部中心３０ｃにて
直交する基準線Ｌｓに対してその基準線Ｌｓ上に位置す
る中心を有する円弧状のスリット状オイル溝３８を有
し、該オイル溝３８はその一側端位置を、前記基準線Ｌ
ｓに対して大端部中心３０ｃから小端部３４方向への角
度βが３５°以上にした。

【００１９】ここで、前記コンロッド２８に引っ張り荷
重を加えたときに大端部３０内周面に作用する応力分布
を図３に示す。図３で分かるように、前記角度βが２５
°前後では応力が集中しているが、前記角度βが３５°
以上では応力が減少して行きプラスからマイナスへと変
化しており、応力が減少している。

【００２０】したがって、第１実施形態のように、前記
角度βを３５°以上にすることにより、そのスリット状
オイル溝３８の端点Ｐの位置は応力がほとんど働かない
位置にできるので、端点Ｐで応力が集中することがな
く、前記図８に示したβ≦２５°に比較して例えば３０
〜５０％程度応力値が低減され、疲労強度が向上する。
したがって破損しにくい。また、オイル溝３８も大きく
できるので潤滑性が向上する。

【００２１】また、オイル溝３８を切削加工するカッタ
ーの中心位置４４は基準線Ｌｓに一致しかつ、カッター
径（符号４１で示す）は大型のものを使用できる。な
お、オイル溝３８は、外周部と内周部に面取り３８ａを
施している。

【００２２】また、第２実施形態では、図４に示すよう
に、前記基準線Ｌｓに対して中心を小端部３４側に偏位
した円弧状のスリット状オイル溝４２を設けて、該オイ
ル溝４２はその一側端Ｐ位置を、前記基準線Ｌｓに対し
て大端部中心３０ｃから小端部３４方向への角度βが３
５°以上にした。

【００２３】また、図４に示すように、前記スリット状
のオイル溝４２は、フライスカッターによる加工に際し
て、カッター中心軸４４を前記基準線Ｌｓよりも上方に
ずらして切削しており、基準線Ｌｓに対する小端部３４
反対側の角度αを小端部３４側角度βよりも小さくして
いる。

【００２４】すなわち、第１実施形態では、オイル溝４
２の小端部側の端点Ｐでの応力集中の緩和はされるがオ
イル溝３８が大きくなり、大端部３０自体の剛性が低下
して引っ張り過重による歪みが大きくなる。この対策と
して第２実施形態で、前記オイル溝４２は、小端部３４
方向への角度βを３５°以上にし反対側の角度αを小さ
くして、オイル溝４２の小端部の反対側の端点Ｑの位置
を小端部３４側に移動させている。したがって、カッタ
ーで切削するべき範囲が必要最小限になるので、オイル
溝４２を形成して端点Ｐでの応力を緩和しつつに大端部
３０自体の剛性を低下させないという作用効果を奏す
る。なお、オイル溝４２には、面取り４２ａが施されて
いる。

【００２５】さらに、第３実施形態では、前記大端部３
０の外周部には、図５に示すように、小端部３４側部分
４６を他の部分よりも厚肉に形成して、オイル溝の３
８、４２を形成しても、剛性を確保できるようにした。
すなわち、オイル溝３８、４２が大きくなると大端部の
剛性は低下し引っ張り荷重で歪みは大きくなるが、この
対策として、前記部分４６を厚肉化し補強できる。した
がって、スリット状オイル溝ができた分は大端部３０の
重量が軽くなりかつオイル溝の端点での応力集中を緩和
し、それと共に、必要名部分のみ厚肉化して剛性を確保
する。よって、軽量で高剛性でしかも疲労限度の高いコ
ンロッドの設計が可能になる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１の発明に
よれば、基準線に対し中心を所定位置にした円弧状のス
リット状オイル溝を設けると共に、該オイル溝の一側端
位置を、前記基準線に対して大端部中心から小端部方向
への角度βが３５°以上にしたので、オイル溝の形成に
よる応力集中を緩和して大端部の破損を防止できる。

【００２７】請求項２の発明によれば、オイル溝の全体
の切り込み量を少なくして大端部全体の剛性を高めて破
損しにくくできる。請求項３の発明よれば、前記大端部
の外周部には、オイル溝よりも小端部側を他の部分より
も厚肉に形成したので、スリット状オイル溝ができた分
は大端部３０の重量が軽くなりかつオイル溝の端点での
応力集中を緩和し、それと共に、必要名部分のみ厚保肉
化して剛性を確保する。よって、軽量で高剛性でしかも
疲労限度の高いコンロッドの設計が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の係る２サイクルエンジンの全体断面
図である。

【図２】本発明に係る第１実施形態のコンロッドのクラ
ンクシャフト軸方向視した説明図である。

【図３】図１のエンジンのコンロッドの応力分布説明図
である。

【図４】本発明に係る第２実施形態のコンロッドのクラ
ンクシャフト軸方向視した説明図である。

【図５】本発明に係る第３実施形態のコンロッドのクラ
ンクシャフト軸方向視した説明図である。

【図６】従来のコンロッドのオイル孔の一例の説明図で
ある。

【図７】他のコンロッドのオイル孔の他の例の説明図で
ある。

【図８】図７のコンロッドのクランクシャフト軸方向視
した説明図である。

【符号の説明】

１０ ２サイクルエンジン ２８ コンロッド ３０ 大端部 ３４ 小端部 ３８、４２ オイル溝 Ｌ１ 軸線 Ｌｓ 基準線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷 毅 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小端部と大端部を持つ２サイクルエンジ
   ン用コンロッドにおいて、 クランクピンに連結する大端部には、小端部中心と大端
   部中心を結んだ軸線と大端部中心にて直交する基準線に
   対し中心を所定位置にした円弧状のスリット状オイル溝
   を設け、 かつ、該オイル溝の一側端位置を、前記基準線に対して
   大端部中心から小端部方向への角度βが３５°以上にし
   たことを特徴とする２サイクルエンジン用コンロッド構
   造。
2. 【請求項２】 前記スリット状のオイル溝は、基準線に
   対し中心を小端部側に偏位したものであって、基準線に
   対する小端部反対側の角度を小端部側角度βよりも小さ
   くしたことを特徴とする請求項１に記載の２サイクルエ
   ンジン用コンロッド構造。
3. 【請求項３】 前記大端部の外周部は、小端部側を他の
   部分よりも厚肉に形成したことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の２サイクルエンジン用コンロッド構造。