JPH11132220A

JPH11132220A - 連接棒組立用ボルト

Info

Publication number: JPH11132220A
Application number: JP29880897A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yoshitomi; 裕幸吉富
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】近年、内燃機関の連接棒（コネクティングロ
ッド）は、軽量化と低コスト化の要望と同時に高出力へ
の耐用が要求されるため、特に大端部のボルト頭部内側
部の応力集中への耐久度が重要である。この部分は従来
正面視円弧状に形成されているが、近年の上記のような
傾向において、より応力を分散する構造、即ち円弧形状
の曲率をより大きくすることが望まれる。【解決手段】ボルト３の頭部３ａにおける底面と正面
視傾斜状の切欠部３ｃとの交線Ａを、軸部３ｄの面取り
部３ｂ側端（軸外径端部）よりも距離Ｄだけ軸芯Ｓ寄り
に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のピスト
ンとクランク軸とを連接する連接棒（コネクティングロ
ッド）の半割状大端部を組み立てるためのボルトの頭部
形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に内燃機関の連接棒は、クランクピ
ンを支持する大端部を半割状とし、ボルトで締結する構
造となっている。そして、このボルトの頭部の側端に面
取り部を形成し、連接棒の側端面に当接させることによ
り、ボルトの連接棒に対する相対回転を阻止し、締結力
を堅固にする構造が公知となっている。また、連接棒に
おいて、ボルトを螺入する大端部の脚部（大端部のクラ
ンク軸受けの両傍にて、ボルトの嵌挿方向に形成されて
いる。）のボルト頭部配置用端面と、連接棒の側端面と
は、直交方向となっていることから、両端面の交差部分
が直角状になってしまうと、この部分に応力が集中し、
亀裂等のもととなるため、該交差部分は正面視において
曲線状にして応力を分散させることが必要である。この
ことから、ボルトの頭部に、該頭部の底面より該面取り
部にかけて正面視斜め状の切欠部を設けて、該交差部分
と該切欠部との間に隙間を生じさせるようにし、これに
よって、該交差部分は正面視円弧状に形成できるように
なった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、昨今では、内
燃機関の軽量化、低コスト化の要望が高く、連接棒にお
いても、軽量化の傾向があり、その一方で、高出力化の
要望も高い。このように軽量化された連接棒をそのまま
高出力内燃機関に適用すれば、応力も高くなる。従っ
て、前記の連接棒における大端部の脚部のボルト頭部配
置用端面と連接棒の側端面との交差部分も、従来の曲率
での応力分散では対応しきれなくなり、該交差部分に亀
裂が生じるおそれがある。これを回避するためには、該
交差部分をなお曲率の大きな円弧形状にすることが望ま
しい。しかし、従来のボルト頭部の傾斜状切欠部の構造
では、大きな曲率を設定するにも限界があった。なぜな
ら、該頭部の底面における切欠部の起点位置が、加工容
易性の関係から、ボルトの軸部の軸外径端部よりも更に
面取り部側になっていて、該切欠部と該交差部分との隙
間を十分に取ることができなかったからである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上のような課
題を解決すべく、次のような手段を用いる。即ち、内燃
機関の連接棒の半割状大端部を組み立てるべく、大端部
の脚部に嵌挿するボルトであって、該ボルト頭部の側端
の一部に面取り部を形成し、該面取り部を該連接棒の側
端面に当接させる構造のものにおいて、該ボルトの頭部
にて、該ボルトの頭部の底面より該面取り部にかけて正
面視傾斜状の切欠部を設け、正面視において、該切欠部
と該底面との交点の位置を、該ボルトの軸部の軸外径端
部よりも該軸部の軸芯線に寄った位置とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付の図面
をもとに説明する。図１は本発明を採用する連接棒大端
部の部分正面図、図２は本発明に係る連接棒組立用ボル
トの正面図、図３は同じく平面図、図４は図２中Ｘ−Ｘ
矢視断面図、図５は図２中Ｙ部分の拡大正面図、図６は
従来の連接棒組立用ボルトの正面図、図７は図６中Ｘ’
−Ｘ’矢視断面図である。

【０００６】図１より連接棒の大端部の構造を説明す
る。連接棒幹部１と大端部半割部材２とを接合すること
で、クランクピン軸受５を有する連接棒の大端部が形成
されるものであり、この大端部において、クランクピン
軸受５の両側部に（図１では片側のみ図示）、該連接棒
幹部１と該大端部半割部材２とを締結するためのボルト
３を嵌挿する部分として、脚部１ａ・２ａを形成してい
る。

【０００７】各脚部１ａ・２ａの反接合面側には、それ
ぞれボルト頭部配置用端面１ｂとナット配置用端面２ｂ
とが形成されており、連接棒幹部１と大端部半割部材２
とが接合された状態において、ボルト頭部配置用端面１
ｂとナット配置用端面２ｂとの間を貫通するボルト孔が
形成され、このボルト孔に、ボルト３の軸部３ｄを該ボ
ルト頭部配置用端面１ｂより挿入し、ボルトの軸部３ｄ
の軸端付近に形成された螺子部３ｅをナット配置用端面
２ｂのボルト孔開口部より突出させ、この突出部分にナ
ット４を螺装し、ボルト３の頭部３ａの底面はボルト頭
部配置用端面１ｂに、ナット４の底面（この場合は上端
面）はナット配置用端面２ｂに当接させて、ボルト３の
頭部３ａとナット４とにて脚部１ａ・２ａを挟持する。

【０００８】また、連接棒幹部１の側端面で、脚部１ａ
のボルト頭部配置用端面１ｂ寄りの部分にボルト頭部当
接面１ｃが形成されており、一方、ボルト３の頭部３ａ
の一側に面取り部３ｂが形成されていて、該面取り部３
ｂを該ボルト頭部当接面１ｃに当接して、ボルト３を連
接棒に対して相対回転不能にしている。

【０００９】更に、ボルト３の頭部３ａにおいて、該頭
部３ａの底面より該面取り部３ｂにかけて、正面視傾斜
状となるように切欠部３ｃを設けている。これにより、
該連接棒幹部１において、該ボルト頭部当接面１ｃと該
ボルト頭部配置用端面１ｂとの交差部分Ｂとの間に隙間
ができ、該交差部分Ｂを正面視円弧状に加工してこの部
分への応力集中を分散させることができるのである。

【００１０】さて、従来から、連接棒幹部１と大端部半
割部材２とを締結すべく、図６及び図７のような形状の
ボルト３’を用いている。該ボルト３’は、本発明のボ
ルト３と同様に、頭部３’ａ・面取り部３’ｂ・切欠部
３’ｃ・軸部３’ｄ・螺子部３’ｅを有するが、切欠部
３’ｃと頭部３’ａの底面との交線Ａ’は、加工が容易
なことから、軸部３’ｄの軸外径端部よりも更に面取り
部３’ｂ寄りになっている。つまり、図７で判るよう
に、交線Ａ’を軸部３’ｄの軸外径端部より距離Ｄ’だ
け離して頭部３’ａの底面上に取ることにより、切欠部
３’ｃの加工がしやすいのである。

【００１１】しかし、一方で、このように交線Ａ’の位
置は、軸部３’ｄの軸外径端部よりもまだボルト頭部当
接面１ｃ寄りであるため、交差部分Ｂと交線Ａ’との間
の距離も短くなり、従って、交差部分Ｂの曲率は小さく
しか取れない。即ち従来の連結棒大端部の組立構成上、
交差部分Ｂは正面視直角に近い形状となり、高出力に適
用する場合には応力集中低減に対応しきれないのであ
る。

【００１２】そこで、本発明においては、図４及び図５
の如く、交差部分Ｂの曲率を大きく取れるように、交線
Ａの位置を交差部分Ｂに対して、前記の交線Ａ’の位置
よりも更に、軸部３ｄの一部と交わる位置にまで後退さ
せた。つまり、交線Ａの位置を、軸部３ｄの面取り部３
ｂ側端よりも軸部３ｄの軸芯Ｓに向けて距離Ｄだけ内側
に寄った位置に設定している。（平面視で図４のよう
に、交線Ａの一部（中央部分）が、軸部３ｄの断面円の
弦となる。）このようにして、交線Ａと交差部分Ｂとの
間の距離を拡大し、切欠部３ｃを取ることによって、交
差部分Ｂの正面視円弧形状の曲率を大きくして、応力を
より分散できるようにして、高出力エンジンへの適用を
可能としているのである。

【００１３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏するものである。即ち、連接棒組立用
ボルトの頭部における正面視傾斜状の切欠部と底面との
交点を正面視においてボルト軸部の軸外径端部よりも軸
芯寄りに位置させることで、ボルト頭部の面取り部を当
接させるための連接棒の側端面と、該ボルトを嵌挿する
ための脚部のボルト頭部側端面との交差部分に形成する
正面視円弧状部分の円弧形状の曲率をより大きくするこ
とができ、この交差部分にかかる応力を十分に分散でき
る。従って、軽量化や低コスト化を実現しつつも高出力
エンジンに適用可能な連接棒を提供できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を採用する連接棒大端部の部分正面図で
ある。

【図２】本発明に係る連接棒組立用ボルトの正面図であ
る。

【図３】同じく平面図である。

【図４】図２中Ｘ−Ｘ矢視断面図である。

【図５】図２中Ｙ部分の拡大正面図である。

【図６】従来の連接棒組立用ボルトの正面図である。

【図７】図６中Ｘ’−Ｘ’矢視断面図である。

【符号の説明】

１連接棒幹部１ａ脚部１ｂボルト頭部配置用端面１ｃボルト頭部当接面２大端部半割部材２ａ脚部２ｂナット配置用端面３ボルト（連接棒組立用ボルト）３ａ頭部３ｂ面取り部３ｃ切欠部（傾斜状切欠部）３ｄ軸部Ａ交線（ボルト頭部３ａの底面と切欠部３ｃと
の交線）Ｂ交差部分（ボルト頭部配置用端面１ｂとボル
ト頭部当接面１ｃとの交差部分）Ｓ軸芯（ボルト軸部３ｄの軸芯）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の連接棒の半割状大端部を組み
立てるべく、大端部の脚部に嵌挿するボルトであって、
該ボルト頭部の側端の一部に面取り部を形成し、該面取
り部を該連接棒の側端面に当接させる構造のものにおい
て、該ボルトの頭部にて、該ボルトの頭部の底面より該
面取り部にかけて正面視傾斜状の切欠部を設け、正面視
で、該切欠部と該底面との交点が、該ボルトの軸部の軸
外径端部よりも該軸部の軸芯線に寄った位置とすること
を特徴とする連接棒組立用ボルト。