JP2015072037A - Connecting rod and engine including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connecting rod in which an oil groove passing through a region where a contact pressure is relatively high is provided thereby inhibiting wear and fretting fatigue due to stress exerted between members, and to provide an engine including the connecting rod.SOLUTION: A connecting rod 10 transmits reciprocating-motion of a piston in a cylinder to a crank shaft Cs. The connecting rod 10 includes: a first member 11 including one end 11a connected with the piston side; a second member 12 connected with the first member and including the other end connected with the crank shaft side; and a buffer member 14 disposed between the first member and the second member. An oil groove, to which a lubrication oil is supplied, is provided in at least one of a first buffer surface of the buffer member, which faces the first member, and a second buffer surface, which faces the second member.

Description

本発明は、コネクティングロッドおよびそれを備えるエンジンに関し、特に、複数の部材から組み立てられる大型エンジン用コネクティングロッドにおいて、動力伝達時における、部材間の結合部位に生じる摩耗やフレッティング亀裂などの疲労損傷等を抑制できるようにした、コネクティングロッドおよびそれを備えるエンジンに関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a connecting rod and an engine including the same, and in particular, in a connecting rod for a large engine assembled from a plurality of members, fatigue damage such as wear and fretting cracks generated at a joint portion between members during power transmission, and the like. The present invention relates to a connecting rod and an engine including the same.

例えば、内燃機関のピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換させるための部品であるコネクティングロッドは、強度を確保するために、例えば鍛造などによって形成される。
しかし、大型エンジンの場合には一体形成することが難しく、複数の部材から構成されていることがある。
ここで、問題なのは、動力伝達時における、部材間の結合部位の摩耗やフレッティング亀裂などの疲労損傷が起こることである。 For example, a connecting rod that is a component for converting the reciprocating motion of a piston of an internal combustion engine into the rotational motion of a crankshaft is formed by, for example, forging in order to ensure strength.
However, in the case of a large engine, it is difficult to integrally form it, and it may be composed of a plurality of members.
Here, the problem is that during power transmission, fatigue damage such as wear of a joint portion between members and fretting cracks occurs.

例えば大型エンジン用コネクティングロッド１の一例を示すと、図５のとおりである。
このコネクティングロッド１は、クランクシャフト２に連結される大端部３と、ピストン（図示省略）側につながる小端部４と、小端部４と大端部３とを連結する連接棒５とから構成されている。
大端部３は、上部冠３ａと下部冠３ｂとに分割され、クランクシャフト２に上下から締結ボルトｂで上部冠３ａと下部冠３ｂとを一体化結合している。
小端部４は、ピストンにピストンピンを介して連結され、小端部４と連接棒５とは一体で構成されている。
そして、連接棒５と大端部３の上部冠３ａとは、間に肉薄の板状の緩衝部材６（スペーサ）を介して連結ボルト７により、一体的にボルト止めされている。 For example, an example of a connecting rod 1 for a large engine is as shown in FIG.
The connecting rod 1 includes a large end 3 connected to the crankshaft 2, a small end 4 connected to a piston (not shown), a connecting rod 5 connecting the small end 4 and the large end 3. It is composed of
The large end 3 is divided into an upper crown 3a and a lower crown 3b, and the upper crown 3a and the lower crown 3b are integrally coupled to the crankshaft 2 from above and below with fastening bolts b.
The small end portion 4 is connected to the piston via a piston pin, and the small end portion 4 and the connecting rod 5 are integrally formed.
The connecting rod 5 and the upper crown 3a of the large end portion 3 are integrally bolted with a connecting bolt 7 via a thin plate-like buffer member 6 (spacer).

運転開始により、ピストンがシリンダを上下することで、連接棒５を介してクランクシャフト２に伝達され、クランクシャフト２が回転すると、コネクティングロッド１の小端部４は、図中、上下動し、連接棒５がクランクシャフト２を中心に円運動すると共に、大端部３、すなわち上部冠３ａと連接棒５との連結部位が左右に揺動する運動がなされる。
上記コネクティングロッド１は、大型エンジン用であり、重量が大きく、慣性力により相対的に、連接棒５と上部冠３ａとの結合面に圧縮、引張荷重がかかり、結合面に沿ってせん断荷重が働く。連接棒５と上部冠３ａとが直接連結している場合は、上部冠３ａと連接棒５とは、結合面に相対すべり量が作用される（図６参照）。 When the operation starts, the piston moves up and down the cylinder, and is transmitted to the crankshaft 2 via the connecting rod 5. When the crankshaft 2 rotates, the small end portion 4 of the connecting rod 1 moves up and down in the figure, The connecting rod 5 moves circularly about the crankshaft 2, and the large end portion 3, that is, the connecting portion between the upper crown 3a and the connecting rod 5 swings left and right.
The connecting rod 1 is for a large engine, is heavy, is relatively compressed by an inertial force, and a compressive and tensile load is applied to the connecting surface between the connecting rod 5 and the upper crown 3a. A shear load is applied along the connecting surface. work. In the case where the connecting rod 5 and the upper crown 3a are directly connected, the upper crown 3a and the connecting rod 5 are subjected to a relative slip amount on the coupling surface (see FIG. 6).

また、連接棒５と上部冠３ａとの結合面に緩衝部材６が介在されていた場合、連接棒５−上部冠３ａの相対すべり量が、図７に示すように連接棒５−緩衝部材６と、緩衝部材６−上部冠３ａに分割され、連接棒５側、上部冠３ａ側の相対すべり量は見かけ上、小さくなり、摩耗や、フレッティング亀裂発生を低減することができる。
また、緩衝部材６に図８に示すように油路８を通過させることで、摩擦係数を小さくすることが試みられている。なお、緩衝部材６の両端部には、連結ボルト７を挿通する挿通穴７ｈが形成されている。 Further, when the buffer member 6 is interposed on the connecting surface between the connecting rod 5 and the upper crown 3a, the relative slip amount of the connecting rod 5-upper crown 3a is as shown in FIG. Then, the buffer member 6 is divided into the upper crown 3a, and the relative slip amount on the connecting rod 5 side and the upper crown 3a side is apparently reduced, and wear and occurrence of fretting cracks can be reduced.
Further, an attempt has been made to reduce the friction coefficient by allowing the buffer member 6 to pass through the oil passage 8 as shown in FIG. Note that insertion holes 7 h through which the connecting bolts 7 are inserted are formed at both ends of the buffer member 6.

ところで、特許文献１では、クランクケースとシリンダブロック間に、シリンダブロックと前記クランクケースとの相対移動をスムーズに行うようにするために、オイル供給機構を設けている。   By the way, in Patent Document 1, an oil supply mechanism is provided between the crankcase and the cylinder block in order to smoothly perform the relative movement between the cylinder block and the crankcase.

一方、特許文献２では、コネクティングロッドの小端部に形成された潤滑油孔の径を拡大させることなく潤滑油孔を通じた潤滑油の供給量を増加させるために、小端部の上側外周面に付着する潤滑油を保持し、かつ、小端部の下降に伴って保持した潤滑油が潤滑油孔へ導かれるように、小端部の上側外周面に潤滑油孔に向けて形成された複数条の油溝を設けている。   On the other hand, in Patent Document 2, in order to increase the supply amount of the lubricating oil through the lubricating oil hole without increasing the diameter of the lubricating oil hole formed in the small end portion of the connecting rod, Formed on the upper outer peripheral surface of the small end portion toward the lubricating oil hole so that the lubricating oil retained on the surface of the small end portion is held and the retained lubricating oil is guided to the lubricating oil hole. A plurality of oil grooves are provided.

特許第４９９３１０３号公報Japanese Patent No. 4993103 特開２００８−２１５３７３号公報JP 2008-215373 A

しかしながら、特許文献１、２のいずれにおいても、大型エンジン用のコネクティングロッドが上下動、揺動運動することで、連接棒５と上部冠３ａとの結合面に働く圧縮、引張荷重や、結合面に沿って働くせん断荷重によって、生じる摩耗やフレッティング亀裂発生を抑えることはできず、前述のような緩衝部材６を介在させただけでは、フレッティング疲労対策は不十分である。
また、緩衝部材６に油路８を設けたとしても油路８は緩衝部材６の中間に位置し、連接棒５と上部冠３ａとを緩衝部材６を介して連結ボルト７により結合した場合、連結ボルト７が挿通された挿通穴７ｈ近傍の端部領域、例えば網点で示す領域ｈｐｒは面圧が高く、潤滑油がもたらされないので、潤滑油による緩和効果は期待できない。
本発明は、以上の課題を改善するために提案されたものであって、特に大型エンジンに用いられる、複数の部材を組み立てる方式のコネクティングロッドにおいて、油路から潤滑油が行き渡るようにするために、面圧が比較的高い領域を通る油溝を設けることで、部材間にかかる応力に起因する摩耗、フレッティング疲労を抑制できるようにした、コネクティングロッドおよびそれを備えるエンジンを提供することを目的とする。 However, in both of Patent Documents 1 and 2, the connecting rod for a large engine moves up and down and swings so that the compression, tensile load, and coupling surface acting on the coupling surface between the connecting rod 5 and the upper crown 3a The occurrence of wear and fretting cracks cannot be suppressed by the shearing load acting along the line, and the countermeasure against fretting fatigue is insufficient only by interposing the buffer member 6 as described above.
Moreover, even if the oil path 8 is provided in the buffer member 6, the oil path 8 is located in the middle of the buffer member 6, and when the connecting rod 5 and the upper crown 3 a are coupled by the connecting bolt 7 via the buffer member 6, An end region in the vicinity of the insertion hole 7h through which the connecting bolt 7 is inserted, for example, a region hpr indicated by a halftone dot, has a high surface pressure and no lubricating oil is provided, so a relaxation effect by the lubricating oil cannot be expected.
The present invention has been proposed in order to improve the above-described problems, and in particular, in a connecting rod of a method of assembling a plurality of members used for a large engine, in order to allow the lubricating oil to spread from the oil passage. An object of the present invention is to provide a connecting rod and an engine including the same that can suppress wear caused by stress applied between members and fretting fatigue by providing an oil groove that passes through a region having a relatively high surface pressure. And

上記課題を解決するために、請求項１にかかる本発明では、シリンダ内におけるピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達されるコネクティングロッドであって、ピストン側に連結された一端を含む第１の部材と、第１部材に接続され、クランクシャフト側に連結された他端を含む第２の部材と、第１部材および第２部材間に介在する緩衝部材と、を備え、緩衝部材のうち第１部材に対向する第１の緩衝面、および、第２部材に対向する第２の緩衝面の少なくとも一方に、潤滑油が供給される油溝が設けられている、ことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention according to claim 1, a connecting rod for transmitting reciprocating motion of a piston in a cylinder to a crankshaft, the first member including one end connected to the piston side. And a second member including the other end connected to the first member and connected to the crankshaft side, and a buffer member interposed between the first member and the second member, the first of the buffer members An oil groove to which lubricating oil is supplied is provided in at least one of the first buffer surface facing the member and the second buffer surface facing the second member.

これにより、コネクティングロッドの動作に伴って、第１部材と第２部材間に、圧縮、引張荷重、せん断荷重がかかることで、フレッティングが生じる。しかしながら、第１部材および第２部材間に介在する緩衝部材に形成される油溝に供給される潤滑油により、それぞれ、第１部材と第１部材に対向する第１緩衝面と、第２部材と第２部材間に対向する第２緩衝面との摩擦係数を低減して、フレッティング疲労の発生を抑制することができる。   Thereby, fretting occurs because compression, tensile load, and shear load are applied between the first member and the second member in accordance with the operation of the connecting rod. However, the lubricating oil supplied to the oil groove formed in the buffer member interposed between the first member and the second member, respectively, the first buffer surface facing the first member and the first member, and the second member, respectively. And the second buffer surface facing between the second members can be reduced, and the occurrence of fretting fatigue can be suppressed.

また、請求項２にかかる本発明では、油溝は、第１緩衝面および第２緩衝面のうち、コネクティングロッドの動作面との交線方向両端に位置する端部領域を通るように設けられている、ことを特徴とする。   Moreover, in this invention concerning Claim 2, an oil groove is provided so that it may pass through the edge part area | region located in an intersection direction both ends with the operation surface of a connecting rod among a 1st buffer surface and a 2nd buffer surface. It is characterized by that.

これにより、端部領域は、コネクティングロッドが周期的に動作する際に、大きな荷重変化が加えられる領域であるため、フレッティングが生じやすい。そこで、端部領域を通るように油溝を設けることによって、より効果的にフレッティング疲労を抑制することができる。   Thereby, since the end region is a region where a large load change is applied when the connecting rod periodically operates, fretting is likely to occur. Therefore, fretting fatigue can be more effectively suppressed by providing the oil groove so as to pass through the end region.

また、請求項３にかかる本発明では、油溝は、第１緩衝面および第２緩衝面とコネクティングロッドの動作面との交線に対して対称になるように複数設けられている、ことを特徴とする。   Further, in the present invention according to claim 3, a plurality of oil grooves are provided so as to be symmetric with respect to a line of intersection between the first buffer surface and the second buffer surface and the operating surface of the connecting rod. Features.

これにより、複数の油溝を設けることにより、より効果的にフレッティング疲労を抑制することができる。緩衝面における荷重バランスを確保しつつ、フレッティング疲労を効果的に抑制することができる。   Thereby, fretting fatigue can be more effectively suppressed by providing a plurality of oil grooves. Fretting fatigue can be effectively suppressed while ensuring a load balance on the buffer surface.

また、請求項４にかかる本発明では、第１部材および第２部材には、コネクティングロッドの長手方向に沿って外部から潤滑油が供給される油路が設けられており、油路は第１緩衝面および第２緩衝面との交点において、油溝に連通している、ことを特徴とする。   In the present invention according to claim 4, the first member and the second member are provided with an oil passage through which lubricating oil is supplied from the outside along the longitudinal direction of the connecting rod. It is characterized by communicating with the oil groove at the intersection of the buffer surface and the second buffer surface.

コネクティングロッドの長手方向に沿って外部から潤滑油が供給される、既存の油路に対し、緩衝面に設けられる油溝と連通させるという、既存の構造に対し多少の設計変更を行うことで、緩衝面における荷重バランスを確保しつつ、フレッティング疲労を抑制する効果を奏することができる。   By making some design changes to the existing structure of communicating with the oil groove provided in the buffer surface for the existing oil passage where the lubricating oil is supplied from the outside along the longitudinal direction of the connecting rod, An effect of suppressing fretting fatigue can be achieved while ensuring a load balance on the buffer surface.

また、請求項５記載の本発明では、油溝は、面取り加工された凹状に形成されている、ことを特徴とする。   In the present invention described in claim 5, the oil groove is formed in a chamfered concave shape.

これにより、油溝から緩衝面への潤滑油の浸透を促進することができる。   Thereby, the penetration of the lubricating oil from the oil groove to the buffer surface can be promoted.

また、請求項６記載の本発明では、緩衝部材は、第１部材および第２部材に比較して、耐摩耗性が高い材料により形成されている、ことを特徴とする。   In the present invention described in claim 6, the buffer member is made of a material having higher wear resistance than the first member and the second member.

これにより、コネクティングロッドの動作により、第１部材と第２部材間にかかるずれ応力を耐摩耗性の高い緩衝部材によって受け止め、第１部材と第２部材に対するフレッティング疲労の発生を抑制することができる。   Thereby, the displacement stress applied between the first member and the second member is received by the shock-absorbing member having high wear resistance by the operation of the connecting rod, and the occurrence of fretting fatigue on the first member and the second member is suppressed. it can.

さらに、請求項７記載の本発明では、請求項１乃至６記載のコネクティングロッドを備えることを特徴とする。   Further, the present invention according to claim 7 is characterized by comprising the connecting rod according to claims 1 to 6.

これにより、フレッティング疲労発生を抑制可能なコネクティングロッドを用いたエンジンを提供することができる。   Thereby, the engine using the connecting rod which can suppress generation | occurrence | production of fretting fatigue can be provided.

本発明によれば、大型エンジンにおける分割構造のコネクティングロッドに対し、コネクティングロッドの動作に伴って、分割された第１部材と第２部材間に介在される緩衝部材に形成された油溝により、圧縮、引張荷重、せん断荷重などに起因するフレッティングの発生を抑制することができる。   According to the present invention, with respect to a connecting rod having a divided structure in a large engine, an oil groove formed in a buffer member interposed between the divided first member and the second member in accordance with the operation of the connecting rod, The occurrence of fretting caused by compression, tensile load, shear load and the like can be suppressed.

本発明の第１の実施形態に係るコネクティングロッドの部分的な縦断面図である。It is a partial longitudinal cross-sectional view of the connecting rod which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示すコネクティングロッドに用いられる緩衝部材の一例を示した、平面図である。It is the top view which showed an example of the buffer member used for the connecting rod shown in FIG. 図２に示す緩衝部材の断面図である。It is sectional drawing of the buffer member shown in FIG. （ａ）図２に示す緩衝部材に形成される油溝の模式的な断面図、（ｂ）図２に示す緩衝部材に形成される油溝の別例を示す、模式的な断面図である。(A) Typical sectional drawing of the oil groove formed in the buffer member shown in FIG. 2, (b) Typical sectional drawing which shows another example of the oil groove formed in the buffer member shown in FIG. . 従来におけるコネクティングロッドの一例を示す、部分的な縦断面図である。It is a partial longitudinal cross-sectional view which shows an example of the conventional connecting rod. 図５に示すコネクティングロッドの連接棒と上部冠との間に作用する、荷重の影響を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the influence of the load which acts between the connecting rod and upper crown of the connecting rod shown in FIG. 図５に示すコネクティングロッドの連接棒と上部冠との間に緩衝部材を介在したときの、連接棒と緩衝部材、緩衝部材と上部冠と間に作用される荷重の影響を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the influence of a load acting between the connecting rod and the buffer member and between the buffer member and the upper crown when the buffer member is interposed between the connecting rod and the upper crown of the connecting rod shown in FIG. 5. is there. 図７に示す緩衝部材の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the buffer member shown in FIG.

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.

図１に本発明にかかるコネクティングロッド１０を示す。コネクティングロッド１０は、シリンダ（図示省略）内におけるピストン（図示省略）の往復運動をクランクシャフトＣｓに伝達するもので、実質的には、ピストン側に連結された一端を含む第１の部材１１と、第１部材１１に接続され、クランクシャフトＣｓ側に連結された他端を含む第２の部材１２とを具備する。   FIG. 1 shows a connecting rod 10 according to the present invention. The connecting rod 10 transmits the reciprocating motion of a piston (not shown) in a cylinder (not shown) to the crankshaft Cs, and substantially includes a first member 11 including one end connected to the piston side. And a second member 12 including the other end connected to the first member 11 and connected to the crankshaft Cs side.

第１部材１１は、ピストンに例えばピストンピン（図示省略）を介して連結された一端としての小端部１１ａと、小端部１１ａに一体的に棒状に延在する連接棒１１ｂとを含む。
また、第２部材１２は大端部１２をいい、クランクシャフトＣｓに上下から締結ボルト１３で一体化して、クランクシャフトＣｓに結合される上部冠１２ａと下部冠１２ｂとを含む。 The first member 11 includes a small end portion 11a as one end connected to the piston via, for example, a piston pin (not shown), and a connecting rod 11b extending integrally with the small end portion 11a in a rod shape.
The second member 12 is a large end portion 12 and includes an upper crown 12a and a lower crown 12b that are integrated with the crankshaft Cs from above and below by fastening bolts 13 and coupled to the crankshaft Cs.

そして、第１部材１１における連接棒１１ｂは、大端部１２における上部冠１２ａと、緩衝部材１４を介して、連結ボルト１５により一体的に連結されている。   The connecting rod 11 b in the first member 11 is integrally connected to the upper crown 12 a in the large end portion 12 by the connecting bolt 15 via the buffer member 14.

さらに、以上のようなコネクティングロッド１０において、第１部材１１における小端部１１ａのピストンピンと接する内面から、連接棒１１ｂの軸中心を通過し、緩衝部材１４を貫通して、大端部１２における上部冠１２ａ内を貫いてクランクシャフトＣｓと接触する内面に至る油路１６が設けられている。   Further, in the connecting rod 10 as described above, from the inner surface of the first member 11 in contact with the piston pin of the small end portion 11 a, the shaft center of the connecting rod 11 b passes through the buffer member 14, and the large end portion 12 An oil passage 16 extending through the upper crown 12a to the inner surface that contacts the crankshaft Cs is provided.

また、第１部材１１である小端部１１ａおよび連接棒１１ｂと、大端部１２である上部冠１２ａと下部冠１２ｂとは、例えば焼き入れ性がよく機械的強度に優れるＳＣＭ４３５（クロームモリブデン鋼）を用いることができる。
一方、緩衝部材１４は、耐摩耗性、耐靭性のある素材として、例えば炭素工具鋼（ＳＫ８５）を用いることができる。 Further, the small end portion 11a and the connecting rod 11b that are the first member 11, and the upper crown 12a and the lower crown 12b that are the large end portion 12 are, for example, SCM435 (chrome molybdenum steel) that has good hardenability and excellent mechanical strength. ) Can be used.
On the other hand, for example, carbon tool steel (SK85) can be used for the buffer member 14 as a material having wear resistance and toughness.

次に、緩衝部材１４についてさらに詳細に説明する。
図２に示すように緩衝部材１４は、方形状の肉薄の鋼材（ＳＫ８５）からなる。
緩衝部材１４は、中心を貫くように油路１６を形成する貫通孔１６ｈが形成されている。
また、緩衝部材１４は、長手方向両側の端部領域に、連結ボルト１５を挿通する挿通穴１５ｈが一対ずつ形成されている。
そして、挿通穴１５ｈが形成される端部領域には、油路１６を形成する貫通孔１６ｈから潤滑油を導く油溝１７が３条、長手方向中心軸に対称的に連通形成されている。
すなわち、３条の油溝１７のうち、１条が貫通孔１６ｈを貫いて長手方向中心軸に沿って形成されている。
そして、２条の油溝１７が、長手方向中心軸に沿う油溝１７に対称的に貫通孔１６ｈを起点としてそれぞれ、緩衝部材１４の長手側側縁に向かって拡開形成され、途中から端部領域の挿通穴１５ｈの幅方向外側近傍を通るように、長手側端部に向かって形成されている。
なお、かかる油溝１７は、緩衝部材１４の両面に形成することができる。 Next, the buffer member 14 will be described in more detail.
As shown in FIG. 2, the buffer member 14 is made of a thin, thin steel material (SK85).
The buffer member 14 is formed with a through hole 16h that forms an oil passage 16 so as to penetrate the center.
The buffer member 14 is formed with a pair of insertion holes 15h through which the connecting bolts 15 are inserted in end regions on both sides in the longitudinal direction.
In the end region where the insertion hole 15h is formed, three oil grooves 17 for guiding the lubricating oil from the through hole 16h forming the oil passage 16 are formed symmetrically with respect to the central axis in the longitudinal direction.
That is, one of the three oil grooves 17 is formed along the central axis in the longitudinal direction through the through hole 16h.
Two oil grooves 17 are symmetrically formed in the oil groove 17 along the central axis in the longitudinal direction, starting from the through hole 16h, respectively, and expanded toward the longitudinal side edge of the buffer member 14, and end from the middle. It is formed toward the end on the long side so as to pass through the vicinity of the outer side in the width direction of the insertion hole 15h in the partial region.
The oil groove 17 can be formed on both surfaces of the buffer member 14.

油溝１７は、図４（ａ）に示すように径Ｒが略１ｍｍの凹溝としている。径Ｒが略１ｍｍとしたのは、緩衝部材１４と対面する第１部材１１および第２部材１２との面圧の低下を回避するためである。   The oil groove 17 is a concave groove having a diameter R of approximately 1 mm, as shown in FIG. The reason why the diameter R is about 1 mm is to avoid a decrease in the surface pressure between the first member 11 and the second member 12 facing the buffer member 14.

油溝１７は、図４（ｂ）に示すように、緩衝部材１４の表面の縁部に沿って面取り加工された面取り部１７ｅを設けることもできる。   As shown in FIG. 4B, the oil groove 17 can also be provided with a chamfered portion 17 e that is chamfered along the edge of the surface of the buffer member 14.

本発明の実施形態にかかるコネクティングロッド１０は以上のように構成されるものであり、次に、その動作と共に作用、機能を説明する。
図１に示すコネクティングロッド１０を備えたエンジンを動作させると、ピストン（図示省略）がシリンダ（図示省略）を上下することで、小端部１１ａに連なる連接棒１１ｂを介してクランクシャフトＣｓに伝達され、クランクシャフトＣｓが回転すると、コネクティングロッド１０の小端部４は、図中、上下動し、連接棒１１ｂがクランクシャフトＣｓを中心に円運動すると共に、大端部１２、すなわち上部冠１２ａと連接棒１１ｂとの連結部位が左右に揺動する運動がなされる。 The connecting rod 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above. Next, the operation and function of the connecting rod 10 will be described.
When the engine including the connecting rod 10 shown in FIG. 1 is operated, a piston (not shown) moves up and down a cylinder (not shown) to transmit to the crankshaft Cs via a connecting rod 11b connected to the small end portion 11a. When the crankshaft Cs rotates, the small end 4 of the connecting rod 10 moves up and down in the figure, and the connecting rod 11b moves circularly around the crankshaft Cs, and the large end 12, that is, the upper crown 12a. And a connecting portion of the connecting rod 11b is moved to swing left and right.

そうすると、慣性力により相対的に、連接棒１１ｂと上部冠１２ａとの結合面に介在される緩衝部材１４に、圧縮、引張荷重がかかり、緩衝部材１４の連接棒１１ｂと上部冠１２ａとに対面する緩衝面に、せん断荷重が働く。
ここで、緩衝部材１４は、第１部材１１における連接棒１１ｂおよび第２部材１２における上部冠１２ａの素材、ＳＣＭ４３５に比較して、耐摩耗性が高いＳＫ８５により形成されているため、緩衝面にかかるせん断荷重を耐摩耗性の高い緩衝部材によって受け止め、第１部材１１と第２部材１２に対するフレッティング疲労の発生を抑制することができる。 Then, compression and tensile load are applied to the buffer member 14 interposed between the connecting surface of the connecting rod 11b and the upper crown 12a relatively by inertia force, and the connecting rod 11b and the upper crown 12a of the buffer member 14 face each other. A shear load acts on the buffering surface.
Here, the buffer member 14 is formed of SK85 having higher wear resistance compared to the material of the connecting rod 11b in the first member 11 and the upper crown 12a in the second member 12, SCM435, so that the buffer surface 14 Such shear load can be received by a highly wear-resistant buffer member, and the occurrence of fretting fatigue on the first member 11 and the second member 12 can be suppressed.

ところで、エンジンを動作させて、ピストン（図示省略）がシリンダ（図示省略）を上下することで、コネクティングロッド１０の連接棒１１ｂがクランクシャフトＣｓを中心に円運動すると共に、上部冠１２ａと連接棒１１ｂとの連結部位が左右に揺動する運動がなされると、クランクシャフトＣｓを通じて、外部から供給された潤滑油が、上部冠１２ａ内を貫いて形成され、緩衝部材１４を貫通して連接棒１１ｂの軸中心を通過し、小端部１１ａのピストンピンと接する内面に至る油路１６を通じて供給され、コネクティングロッド１０の各部材の潤滑に供される。   By the way, when the engine is operated and a piston (not shown) moves up and down a cylinder (not shown), the connecting rod 11b of the connecting rod 10 moves circularly around the crankshaft Cs and the upper crown 12a and the connecting rod. When the connecting portion to 11b swings left and right, the lubricating oil supplied from the outside through the crankshaft Cs is formed through the upper crown 12a and penetrates through the buffer member 14 to the connecting rod. The oil is supplied through an oil passage 16 that passes through the axial center of 11b and reaches the inner surface of the small end portion 11a that contacts the piston pin, and is used to lubricate each member of the connecting rod 10.

ここで、潤滑油は、緩衝部材１４に中心を貫くように形成された貫通孔１６ｈに連通する３条の油溝１７を通じて、長手方向両側の挿通穴１５ｈが形成される端部領域にもたらされ、特に挿通穴１５ｈに挿通される連結ボルト１５の締め付け力により面圧が高い端部領域に作用するせん断荷重を緩和することができ、これにより、効果的にフレッティング疲労を抑制することができる。
すなわち、端部領域は、緩衝面の他の部位に比較して連結ボルト１５の締め付け力により面圧が高く、コネクティングロッドが周期的に動作する際に、大きな荷重変化が加えられる領域であるため、複数の油溝１７からもたらされる潤滑油により効果的にフレッティング疲労を抑制することができる。
なお、油溝１７は、径Ｒが略１ｍｍの凹溝としたので、緩衝部材１４と対面する第１部材１１および第２部材１２との面圧が低下するようなことはない。 Here, the lubricating oil is brought to the end region where the insertion holes 15h on both sides in the longitudinal direction are formed through the three oil grooves 17 communicating with the through holes 16h formed so as to penetrate the center of the buffer member 14. In particular, it is possible to relieve the shear load acting on the end region where the surface pressure is high due to the tightening force of the connecting bolt 15 inserted through the insertion hole 15h, thereby effectively suppressing fretting fatigue. it can.
That is, the end region is a region where the surface pressure is high due to the tightening force of the connecting bolt 15 compared to other parts of the buffer surface, and a large load change is applied when the connecting rod periodically operates. The fretting fatigue can be effectively suppressed by the lubricating oil provided from the plurality of oil grooves 17.
Since the oil groove 17 is a concave groove having a diameter R of approximately 1 mm, the surface pressure between the first member 11 and the second member 12 facing the buffer member 14 does not decrease.

さらに換言すれば、油溝１７は、緩衝部材１４の連接棒１１ｂと上部冠１２ａとに対面する第１緩衝面および第２緩衝面に対称になるように３条設けられているので緩衝面における荷重バランスを確保しつつ、フレッティング疲労を効果的に抑制することができる。   In other words, the three oil grooves 17 are provided so as to be symmetric with respect to the first buffering surface and the second buffering surface facing the connecting rod 11b and the upper crown 12a of the buffering member 14. Fretting fatigue can be effectively suppressed while ensuring a load balance.

以上、本発明にかかるコネクティングロッドの実施形態の一例を挙げて説明した。
本発明は、上述の実施形態に限られない。例えば、油溝１７の形態、形成パターンはあくまでも一例である。すなわち、最も面圧が高い位置に応じて、油溝１７を形成することが望ましい。
さらに、油溝１７の形状は、例えば、図４（ｂ）に示すように、構成することもできる。この場合、油溝１７は、緩衝部材１４の表面の縁部に沿って面取り加工された面取り部１７ｅを設けることもできる。
このようにすることで、油溝１７から緩衝面への潤滑油の浸透を促進することができる。 Heretofore, an example of the embodiment of the connecting rod according to the present invention has been described.
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the form and formation pattern of the oil groove 17 are merely examples. That is, it is desirable to form the oil groove 17 according to the position with the highest surface pressure.
Furthermore, the shape of the oil groove 17 can be configured as shown in FIG. 4B, for example. In this case, the oil groove 17 can also be provided with a chamfered portion 17 e that is chamfered along the edge of the surface of the buffer member 14.
By doing in this way, penetration of the lubricating oil from the oil groove 17 to the buffer surface can be promoted.

本発明にかかるコネクティングロッドは、特に大型の定置型エンジンのコネクティングロッドとして好適に用いることができる。   The connecting rod according to the present invention can be suitably used particularly as a connecting rod for a large stationary engine.

１０ コネクティングロッド
１１ 第１部材
１１ａ 小端部
１１ｂ 連接棒
１２ 第２部材（大端部）
１２ａ 上部冠
１２ｂ 下部冠
１３ 締結ボルト
１４ 緩衝部材
１５ 連結ボルト
１５ｈ 挿通穴
１６ 油路
１６ｈ 貫通孔
１７ 油溝
１７ｅ 面取り部
Ｃｓ クランクシャフト 10 connecting rod 11 first member 11a small end portion 11b connecting rod 12 second member (large end portion)
12a Upper crown 12b Lower crown 13 Fastening bolt 14 Buffer member 15 Connecting bolt 15h Insertion hole 16 Oil passage 16h Through hole 17 Oil groove 17e Chamfer Cs Crankshaft

Claims (7)

シリンダ内におけるピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達されるコネクティングロッドであって、
前記ピストン側に連結された一端を含む第１の部材と、
前記第１部材に接続され、前記クランクシャフト側に連結された他端を含む第２の部材と、
前記第１部材および第２部材間に介在する緩衝部材と、
を備え、
前記緩衝部材のうち前記第１部材に対向する第１の緩衝面、および、前記第２部材に対向する第２の緩衝面の少なくとも一方に、潤滑油が供給される油溝が設けられている、ことを特徴とするコネクティングロッド。 A connecting rod that transmits a reciprocating motion of a piston in a cylinder to a crankshaft;
A first member including one end connected to the piston side;
A second member connected to the first member and including the other end connected to the crankshaft side;
A buffer member interposed between the first member and the second member;
With
An oil groove for supplying lubricating oil is provided on at least one of the first buffer surface facing the first member and the second buffer surface facing the second member of the buffer member. Connecting rod characterized by that. 前記油溝は、前記第１緩衝面および第２緩衝面のうち、前記コネクティングロッドの動作面との交線方向両端に位置する端部領域を通るように設けられている、ことを特徴とする請求項１記載のコネクティングロッド。   The oil groove is provided so as to pass through end regions located at both ends in the direction of intersection with the operating surface of the connecting rod, of the first buffer surface and the second buffer surface. The connecting rod according to claim 1. 前記油溝は、前記第１緩衝面および第２緩衝面と前記コネクティングロッドの動作面との交線に対して対称になるように複数設けられている、ことを特徴とする請求項２記載のコネクティングロッド。   The said oil groove is provided with two or more so that it may become symmetrical with respect to the intersection of the said 1st buffering surface and the 2nd buffering surface, and the operation surface of the said connecting rod. Connecting rod. 前記第１部材および第２部材には、前記コネクティングロッドの長手方向に沿って外部から潤滑油が供給される油路が設けられており、
該油路は前記第１緩衝面および前記第２緩衝面との交点において、前記油溝に連通している、ことを特徴とする請求項１記載のコネクティングロッド。 The first member and the second member are provided with an oil passage through which lubricating oil is supplied from the outside along the longitudinal direction of the connecting rod,
The connecting rod according to claim 1, wherein the oil passage communicates with the oil groove at an intersection of the first buffer surface and the second buffer surface. 前記油溝は、面取り加工された凹状に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のコネクティングロッド。   The connecting rod according to claim 1, wherein the oil groove is formed in a chamfered concave shape. 前記緩衝部材は、前記第１部材および第２部材に比較して、耐摩耗性が高い材料により形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のコネクティングロッド。   2. The connecting rod according to claim 1, wherein the buffer member is made of a material having higher wear resistance than the first member and the second member. 請求項１乃至６記載のコネクティングロッドを備えることを特徴とするエンジン。   An engine comprising the connecting rod according to claim 1.
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