JPS6015944Y2 - 内燃機関の連接棒 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の連結棒に関するものであり、さら
に詳しくは、円柱状のロッドの一端に一体的にフランジ
部を形威し、このフランジ部を介してクランクシャフト
側の取付部材等の剛体の平面にボルトによって取付ける
ように構成した連接棒のフランジ部の構造に関するもの
である。

一般に、連接棒においては、円柱状のロッドの一端にフ
ランジ部を形威し、このフランジ部を介してクランクシ
ャフト側の取付部材等の剛体に対してボルトによって固
定しているが、軸方向に引張力と圧縮力とが交互に作用
するので、フランジ部の基端と軸部との連結部分には大
きな応力が集中する。

このような応力の集中を排除しようとして、軸部とフラ
ンジ部との連続部にある半径をもった曲面によって連続
させる構造が採用されており、このような構造を採用す
れば、応力の集中度合はある程度低くすることができる
。

しかし、応力の集中度合はまだ充分に低くはなっていな
い。

また、フランジ部を固定する取付ボルトの取付位置を軸
部の軸心から近い位置にしかとれない場合には、連接棒
の材質として最高のものを選んだとしても、この半径が
寸法的に制限を受け、軸部とフランジ部の連続部の半径
を大きくとることができないことがある。

本考案は、以上のようにロッドの直径やフランジ部の直
洋に寸法上の制限がある場合においても、同一材料のも
ので、できるだけ強度を増し、フランジ部の基端アール
部に集中する応力ができるだけ小さくなるようにするこ
とを目的としている。

本考案においては、上記の目的を遠戚するために、フラ
ンジ部と軸部の間で、フランジ部の近傍に至るに従い次
第に大直径となるテーパー面を形成し、このテーパーと
フランジ部に近接した部分とを比較的太なる直径の円弧
状の曲面によって連続させ、この円弧状の曲面とフラン
ジ部のボルト頭接触面である内側面との間を比較中なる
直径の円弧状の曲面によって連続させ、テーバ部と円弧
状の曲面及び大小の円弧状の曲面との連続部はそれぞれ
接線による連続面とする構造を採用した。

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案を詳細に説明
する。

図は本考案の１実施例を説明するもので、１は内燃機関
のピストンロッドとクランクシャフトとの間を連結する
連結棒の軸部、２は軸部の一端に設けたフランジ部であ
り、この軸部１はフランジ部２を介してボルト３によっ
てクランクシャフト側の取付部材などの剛体に固定され
る。

フランジ部２は、軸部１側のボルト頭接触面と反軸部側
の面を平面とした。

ボルト３の頭は後記する小直径曲面部４ｃに当らないよ
うにした。

軸部１とフランジ部２とはフランジ部２側に至るに従い
大直径となる軸の拡大部４を介して一体的に連続してい
る。

拡大部４はテーバ部４ａと大径と小径からなる二重アー
ル部によって形成されている。

すなわち、拡大部４は軸部１側Ａ点部を始端としてフラ
ンジ２側に向かって大直径となるテーバ部４ａと、８点
でテーバ部４ａに連続する半径Ｒの大直径曲面部４ｂと
、０点で大直径曲面部４ｂに連続する半径ｒの小直径曲
面部４ｃとからなり、小直径曲面部４ｃの終端はＤ点で
フランジ部２の内側面２ａに連続している。

大直径曲面部４ｂの中心点Ｏとフランジ部２の内側面２
ａとの距離は、大直径曲面部４ｂの半径Ｒよりも短かい
。

そして、テーパ一部４ａと大直径曲面部４ｂの間、大直
径曲面部４ｂと小直径曲面部４ｃとの間、および、小直
径曲面部４ｃとフランジ部２の内側面２ａとの間は互い
に接線によって連続している。

直線ＣＯとＲの中心からフランジ部２の内側面２ａに下
した垂線とのなす角は、１５〜４５°であり、好ましく
は、約３０°である。

なお、軸部１とテーバ部４ａはＡ点部においてアール部
で連続している。

本考案者の実験によれば、拡大部４の各部分と他の部分
との寸法関係は下記の如き状態が望ましいものであるこ
とがわかった。

即ち、軸部１の直径をｄ、テーバ部４ａの始端Ａからフ
ランジ部２の内側面２ａまでの距離をＨ、テーバ部４ａ
の延長線とフランジ部２の内側面２ａとの交点における
直径をＤｌ、小直径曲面部４ｃとフランジ部２の内側面
２ａとの接点における直径をＤ２、大直径曲面部４ｂの
半径Ｒの中心が軸部１の中心軸を中心としてえかく円の
直径をＬとすると、 Ｈ＝０．９８〜１．１ｄ Ｄ□＝１．１〜１．３ｄ Ｄ２ ＝ １．４〜１．６ｄ Ｌ ＝ １．７〜２．０ｄ Ｒ＝０．１９〜０．２２ｄ ｒ ＝ ０．０７５〜０．０８５ｄ 一＝２．２〜３．０ であり、好ましくは、 Ｈ＝１．０４ｄ Ｄｌ ＝ １．２１ｄ Ｄ２ ＝ １．５１ｄ Ｌ ＝ １．８４ｄ Ｒ＝ ０．２０７ｄ ｒ＝０．０８ｄ であった。

そして、上記の好適例を適用して引張荷重試験を行なっ
たところ、単純な１個の円弧状曲面を有する拡大部を持
つものと比較すると、その応力レベルは１０％以上低下
することがわかった。

もちろん、軸部１およびフランジ部２の材質は同一で、
かつ、良好な品質の鍛鋼材を用いて従来品との比較実験
を行なった結果である。

このようにして、軸部１とフランジ部２の連続部に応力
の集中の少ないフランジ部の構造を得ることができた。

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、軸部
とフランジ部との間をフランジ部側に至るに従い大直径
となる拡大部を介して連結し、この拡大部をテーバ部と
大小の円弧状の曲面を連続させた状態で形成した構造を
採用しているため、軸部やフランジの直径などに寸法上
の制約のある場合において、軸部とフランジ部との連続
部に応力集中が少ないフランジ部を得ることができる。

そして、大直径曲面部に続く小直径曲面部をフランジ部
の軸部側の平面状の内側面に連続させ、この内側面のボ
ルト頭接触面を平面としたので、ボルト頭は平面状の内
側面のみに接触腰小直径曲面部には接触していない。

そして、小直径曲面部をボルト頭で押えていないので、
小直径曲面部や大直径曲面部には、ボルトによる圧縮応
力は作用せず、ここには、連接棒上昇時の慣性力による
単純な引張応力しか作用せず、したがって、応力レベル
を低くすることができる。

勿論、フランジ部のボルト頭接触面は平面なので、加工
もあまり難しくない。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の１実施例を説明する正面図である。 １・・・・・・軸部、２・・・・・・フランジ部、３・
・・・・・ボルト、４・・・・・・拡大部、４ａ・・・
・・・テーパ部、４ｂ・・同大直径曲面部、４ｃ・・・
・・・小直径曲面部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸部の一端に拡大部を介してフランジ部を一体的に形威
   した内燃機関の連接棒において、フランジ部の軸部側の
   ボルト頭接触面とフランジ部の反軸部側の面を平面とし
   、前記拡大部を軸部側を始端としてフランジ部側に向か
   って次第に大直径となるテーパ部と、このテーパ部に接
   線をもって連続する大直径曲面部と、この大直径曲面部
   とフランジ部の軸部側である内側面とに接線をもって連
   続する小直径曲面部とから構威し、前記軸部の直径をｄ
   、テーパ部の始端からフランジ部の内側面までの距離を
   Ｈ１テーパ部の延長線とフランジ部の内側面との交点の
   直径をり１、小直径曲面部とフランジ部の内側面との接
   点の直径をＤ２、大直径曲面部の半径の中心を軸部の軸
   心の回りに回転させてできる円の直径をＬ１大直径曲面
   部の外郭を規制する円の半径をＲ１小直径曲面部の外郭
   を規制する円の半径をｒとしたとき、Ｈ＝ ０．９８〜
   １．１ｄ、 Ｄ、 ＝ １．１〜１．３ｄ、 Ｄ２＝１
   ．４〜１．６ｄＸＲ＝０．１９〜０．２２ｄＸｒ ＝０
   ．０７５〜０．０８５ｄとなるようにした内燃機関の連
   接棒。