JPH10299759A - Connecting rod for internal combustion engine - Google Patents
Connecting rod for internal combustion engineInfo
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- JPH10299759A JPH10299759A JP10329397A JP10329397A JPH10299759A JP H10299759 A JPH10299759 A JP H10299759A JP 10329397 A JP10329397 A JP 10329397A JP 10329397 A JP10329397 A JP 10329397A JP H10299759 A JPH10299759 A JP H10299759A
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用コンロッ
ドに係り、特にコンロッド本体を軽量のチタン合金より
構成し、コンロッドキャップを高剛性を有した炭素鋼ま
たは特殊鋼により構成した内燃機関用コンロッドに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine, and more particularly to a connecting rod for an internal combustion engine having a connecting rod body made of a lightweight titanium alloy and a connecting rod cap made of carbon steel or special steel having high rigidity. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関に配設されるコネクティングロ
ッド（以下、内燃機関用コンロッドという）は、周知の
ようにピストンの往復運動をクランク軸の連続回転運動
に変える部品であり、上端部に形成された小端部にピス
トンが配設されると共に、下端に形成された大端部がク
ランク軸に軸承された構成とされている。また、大端部
はコンロッド本体とコンロッドキャップとにより構成さ
れており、このコンロッド本体とコンロッドキャップ
は、その間にクランク軸を介装した上でボルト等の締結
機構で締結される。2. Description of the Related Art As is well known, a connecting rod (hereinafter referred to as an internal combustion engine connecting rod) provided in an internal combustion engine is a component for converting a reciprocating motion of a piston into a continuous rotational motion of a crankshaft. The piston is disposed at the small end and the large end formed at the lower end is supported by the crankshaft. The large end portion is constituted by a connecting rod body and a connecting rod cap. The connecting rod body and the connecting rod cap are fastened by a fastening mechanism such as a bolt with a crankshaft interposed therebetween.
【０００３】ところで、この内燃機関用コンロッドは、
吸気行程においては引き張り力を受け、またその他の行
程においては圧縮力を受ける。更に、内燃機関用コンロ
ッドは、回転による慣性力に起因した引張力や圧縮力を
受ける。よって、内燃機関用コンロッドは、これらの力
に十分耐える必要がある。また、内燃機関用コンロッド
は、軽量であることが要求される。即ち、内燃機関で
は、内燃機関用コンロッドを始めとする往復部品（ピス
トン，ピン等）の重量が重いと、慣性二次成分が増大し
て振動、騒音の一原因となる。The connecting rod for an internal combustion engine is
In the intake stroke, a tension force is applied, and in the other strokes, a compression force is applied. Further, the connecting rod for an internal combustion engine receives a tensile force and a compressive force due to an inertial force due to rotation. Therefore, the connecting rod for the internal combustion engine needs to withstand these forces sufficiently. Further, the connecting rod for the internal combustion engine is required to be lightweight. That is, in the internal combustion engine, if the weight of the reciprocating parts (piston, pin, etc.) including the connecting rod for the internal combustion engine is heavy, the secondary component of inertia increases, which causes vibration and noise.
【０００４】よって、振動及び騒音の低減を図るために
は、内燃機関用コンロッドの軽量化を図ることが重要と
なる。また、内燃機関用コンロッドの軽量化を図ること
により、高速回転域でのクランク軸及び軸受への荷重低
減を図ることができ、内燃機関の耐久性を向上させるこ
ともできる。更に、内燃機関用コンロッドの大端部にお
けるスラスト荷重の受け部は、耐摩耗性に優れることが
必要であり、耐摩耗性が十分確保されていないと内燃機
関用コンロッドにガタツキが生じ、振動、騒音の発生ば
かりか、耐久性にも大きな影響を与える。Therefore, in order to reduce vibration and noise, it is important to reduce the weight of a connecting rod for an internal combustion engine. Also, by reducing the weight of the connecting rod for the internal combustion engine, it is possible to reduce the load on the crankshaft and the bearing in the high-speed rotation range, and it is also possible to improve the durability of the internal combustion engine. Furthermore, the receiving portion of the thrust load at the large end of the connecting rod for the internal combustion engine needs to have excellent wear resistance, and if the wear resistance is not sufficiently secured, rattling occurs in the connecting rod for the internal combustion engine, and vibration, Not only does it generate noise, it also has a significant effect on durability.
【０００５】以上の点より従来の内燃機関用コンロッド
を考察する。従来最も一般的に用いられている炭素鋼，
特殊鋼等から形成された内燃機関用コンロッドは、硬度
及び耐摩耗性は共に優れているが、炭素鋼及び特殊鋼は
比重が大きいため軽量化の面で難点がある。従って、内
燃機関用コンロッド全体を炭素鋼，特殊鋼等で形成する
と、慣性二次成分が増大し振動の発生に伴う騒音が問題
となったり、またベアリングに過剰の負担が掛かってし
まうおそれがある。A conventional connecting rod for an internal combustion engine will be considered from the above points. Conventionally most commonly used carbon steel,
A connecting rod for an internal combustion engine made of special steel or the like is excellent in both hardness and wear resistance, but carbon steel and special steel have a large specific gravity and thus have a problem in weight reduction. Therefore, if the entire connecting rod for an internal combustion engine is formed of carbon steel, special steel, or the like, the secondary component of inertia increases, and noise due to the generation of vibration may become a problem, or an excessive load may be applied to the bearing. .
【０００６】また近年では、内燃機関用コンロッドをチ
タン合金により形成することにより、軽量化を図る試み
が進められている。しかるに、内燃機関用コンロッド全
体をチタン合金により形成すると、チタン合金は軽量化
の面では優れているが、炭素鋼，特殊鋼程の硬度及び耐
摩耗性がないため、経時的に摩耗及び疲労が発生し内燃
機関用コンロッドの信頼性が低下してしまう。更に、チ
タン合金は炭素鋼等に比べて加工性が悪く、従って内燃
機関用コンロッドを製造するのに要する加工コストが増
大してしまう問題点も有している。[0006] In recent years, attempts have been made to reduce the weight by forming a connecting rod for an internal combustion engine from a titanium alloy. However, when the entire connecting rod for an internal combustion engine is formed of a titanium alloy, the titanium alloy is excellent in terms of weight reduction, but is not as hard and wear-resistant as carbon steel and special steel. This may reduce the reliability of the connecting rod for an internal combustion engine. Further, the titanium alloy has poor workability as compared with carbon steel or the like, and therefore has a problem in that the processing cost required for manufacturing a connecting rod for an internal combustion engine increases.
【０００７】そこで、例えば実開昭５５−７４１５に開
示されているように、内燃機関用コンロッドの大端部を
構成するコンロッド本体をチタン合金により形成し、か
つコンロッドキャップを炭素鋼または特殊鋼により形成
した内燃機関用コンロッドが提案されている。この構成
の内燃機関用コンロッドによれば、内燃機関用コンロッ
ドの大部分を占めるコンロッド本体がチタン合金により
形成されるため軽量化を図ることができる。また、大な
る荷重が印加されるコンロッドキャップは耐摩耗性及び
硬度の高い炭素鋼または特殊鋼により形成されているた
め、内燃機関の信頼性を向上させることができる。Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 55-7415, the connecting rod body constituting the large end of the connecting rod for an internal combustion engine is formed of a titanium alloy, and the connecting rod cap is formed of carbon steel or special steel. A formed connecting rod for an internal combustion engine has been proposed. According to the connecting rod for an internal combustion engine having this configuration, the connecting rod main body occupying most of the connecting rod for an internal combustion engine is formed of a titanium alloy, so that the weight can be reduced. Further, since the connecting rod cap to which a large load is applied is made of carbon steel or special steel having high wear resistance and hardness, the reliability of the internal combustion engine can be improved.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、大端部を構
成するコンロッド本体をチタン合金により形成し、かつ
コンロッドキャップを炭素鋼または特殊鋼により形成し
た内燃機関用コンロッドでは、例えば内燃機関の爆発行
程等において内燃機関用コンロッドに圧縮力が作用する
と、コンロッド本体の大端部において変形が発生してし
まう。However, in a connecting rod for an internal combustion engine in which the connecting rod body forming the large end is formed of a titanium alloy and the connecting rod cap is formed of carbon steel or special steel, for example, the explosion stroke of the internal combustion engine is considered. When a compressive force acts on the connecting rod for an internal combustion engine in the above-described manner, deformation occurs at the large end of the connecting rod body.
【０００９】即ち、チタン合金製のコンロッド本体は炭
素鋼，特殊鋼に対して軟質であるため、上記のように圧
縮力が作用すると大端部においてコンロッド本体はコン
ロッドキャップとの締結面方向（即ち、横方向）に変形
する動作が発生する。但し、炭素鋼または特殊鋼により
なるコンロッドキャップは硬度及び剛性が大であるた
め、コンロッド本体に変形が発生してもコンロッドキャ
ップは変形することはない。That is, since the connecting rod body made of titanium alloy is soft with respect to carbon steel and special steel, when the compressive force acts as described above, the connecting rod body at the large end portion is in the direction of the fastening surface with the connecting rod cap (that is, the connecting rod body is large). (Transverse direction). However, since the connecting rod cap made of carbon steel or special steel has high hardness and rigidity, even if the connecting rod body is deformed, the connecting rod cap does not deform.
【００１０】従って、上記のような変形がコンロッド本
体に発生すると、圧縮力の印加方向に対し上部位置にお
いては、大端部とクランクシャフトとの摺接力は大きく
なり、コンロッド本体に摩耗が発生したり、円滑な回転
伝達動作を行えなくなるおそれがある。また、圧縮力の
印加方向に対し側部位置においては、大端部とクランク
シャフトとの間に間隙が発生し、これに起因して振動，
騒音が発生するおそれがある。更に、コンロッドキャッ
プには変形が発生しないため、コンロッド本体とコンロ
ッドキャップとを締結するボルトに剪断力が発生し、ボ
ルトの寿命等に悪影響を及ぼすおそれがある。Therefore, when the above-described deformation occurs in the connecting rod body, the sliding contact force between the large end and the crankshaft increases in the upper position with respect to the direction in which the compressive force is applied, and wear occurs in the connecting rod body. Or a smooth rotation transmission operation may not be performed. In addition, at the side position with respect to the direction in which the compressive force is applied, a gap is generated between the large end and the crankshaft.
Noise may be generated. Further, since no deformation occurs in the connecting rod cap, a shearing force is generated in a bolt for fastening the connecting rod body and the connecting rod cap, which may adversely affect the life of the bolt.
【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、剛性の高いコンロッドキャップによりコンロッド
本体の変形を阻止することにより、軽量化と高信頼性を
両立させた内燃機関用コンロッドを提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above points, and provides a connecting rod for an internal combustion engine that achieves both light weight and high reliability by preventing deformation of the connecting rod main body with a connecting rod cap having high rigidity. The purpose is to do.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、クランクシャフトに軸支される大端部
が、チタン合金よりなるコンロッド本体と、炭素鋼また
は特殊鋼よりなるコンロッドキャップとにより構成され
ており、前記コンロッド本体と前記コンロッドキャップ
とを締結機構により締結する構成とされた内燃機関用コ
ンロッドにおいて、前記コンロッド本体と前記コンロッ
ドキャップとが締結される境界部分に、爆発圧力印加時
に前記コンロッド本体に発生する変形力を前記コンロッ
ドキャップで受けることにより、前記コンロッド本体の
変形を防止する変形防止部材を設けたことを特徴とする
ものである。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a connecting rod body whose major end supported by a crankshaft is made of a titanium alloy and a connecting rod cap made of carbon steel or special steel are provided. In the connecting rod for an internal combustion engine, wherein the connecting rod body and the connecting rod cap are fastened by a fastening mechanism, an explosion pressure is applied to a boundary portion where the connecting rod body and the connecting rod cap are fastened. A deformation preventing member is provided for preventing the deformation of the connecting rod body by receiving the deforming force sometimes generated in the connecting rod body by the connecting rod cap.
【００１３】上記構成とされた内燃機関用コンロッドに
よれば、コンロッド本体がチタン合金により形成される
ため内燃機関用コンロッドの軽量化を図ることができ
る。また、大なる荷重が印加されるコンロッドキャップ
が耐摩耗性及び硬度の高い（強い）炭素鋼または特殊鋼
により形成されているため、内燃機関の信頼性を向上さ
せることができる。締結機構は、上記のコンロッド本体
とコンロッドキャップとを締結し、これにより大端部は
クランクシャフトに軸支された構成となる。According to the connecting rod for an internal combustion engine having the above structure, the connecting rod body is formed of a titanium alloy, so that the weight of the connecting rod for an internal combustion engine can be reduced. Further, since the connecting rod cap to which a large load is applied is formed of carbon steel or special steel having high wear resistance and hardness (strong), the reliability of the internal combustion engine can be improved. The fastening mechanism fastens the connecting rod body and the connecting rod cap to each other so that the large end is pivotally supported by the crankshaft.
【００１４】また、コンロッド本体とコンロッドキャッ
プとが締結される境界部分に設けられる変形防止部材
は、爆発圧力印加時にコンロッド本体に発生する変形力
をコンロッドキャップで受ける作用を行う。即ち、変形
防止部材は上記境界部分に設けられることにより、コン
ロッド本体及びコンロッドキャップの双方に係合してい
る。よって、上記の変形力の印加によりコンロッド本体
が変形付勢されると、この変形力は変形防止部材を介し
てコンロッドキャップに伝達される。Further, the deformation preventing member provided at the boundary portion where the connecting rod body and the connecting rod cap are fastened acts to receive the deforming force generated in the connecting rod body when the explosion pressure is applied by the connecting rod cap. That is, the deformation preventing member is engaged with both the connecting rod main body and the connecting rod cap by being provided at the boundary portion. Therefore, when the connecting rod main body is deformed and urged by the application of the deforming force, the deforming force is transmitted to the connecting rod cap via the deformation preventing member.
【００１５】しかるに、コンロッドキャップは高硬度の
炭素鋼または特殊鋼により形成されているため、変形防
止部材を介してコンロッドキャップに変形力が印加され
ても、コンロッドキャップが変形することはない。よっ
て、変形防止部材はアンカー的な作用を奏し、爆発圧力
印加時にコンロッド本体に発生する変形力は変形防止部
材を介してコンロッドキャップで受けられ、これにより
コンロッド本体に変形が生じることを防止することがで
きる。However, since the connecting rod cap is made of high hardness carbon steel or special steel, the connecting rod cap is not deformed even if a deforming force is applied to the connecting rod cap via the deformation preventing member. Therefore, the deformation preventing member acts like an anchor, and the deformation force generated in the connecting rod main body when the explosion pressure is applied is received by the connecting rod cap via the deformation preventing member, thereby preventing the connecting rod main body from being deformed. Can be.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１及び図２は本発明の一実施例
である内燃機関用コネクティングロッド１０（以下、単
にコンロッドという）を示している。図１はコンロッド
１０の分解斜視図であり、図２はコンロッド１０の大端
部２６近傍を拡大して示す図である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a connecting rod 10 (hereinafter simply referred to as a connecting rod) for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of the connecting rod 10, and FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of a large end 26 of the connecting rod 10.
【００１７】コンロッド１０は、その上端に形成されて
いる小端部２４にピストン１６が配設されると共に、下
端部に形成される大端部２６をクランクシャフト（図示
せず）に軸承されるものである。後に詳述するように、
この大端部２６は、コンロッドキャップ２８とコンロッ
ド本体３０とにより構成されている。ピストン１６はア
ルミ合金等の軽量合金から一体に鋳造された部材であ
る。このピストン１６は、そのピストン本体部２０の燃
焼室側となる上端部分にピストンヘッド１２を備えてい
る。ピストンヘッド１２の外周面には、複数の環状のリ
ング溝１４が形成されている。The connecting rod 10 is provided with a piston 16 at a small end 24 formed at an upper end thereof, and a large end 26 formed at a lower end thereof is supported on a crankshaft (not shown). Things. As detailed below,
The large end 26 is constituted by a connecting rod cap 28 and a connecting rod main body 30. The piston 16 is a member integrally cast from a lightweight alloy such as an aluminum alloy. The piston 16 includes a piston head 12 at an upper end portion of the piston main body 20 on the combustion chamber side. A plurality of annular ring grooves 14 are formed on the outer peripheral surface of the piston head 12.
【００１８】そして、このリング溝１４に図示しないピ
ストンリングを装着することにより、ピストン１６は燃
焼室との気密性を保ちつつシリンダ内を摺動しうる構成
となっている。また、ピストンヘッド１２の下部には、
１対のスカート１８が対向するよう設けられている。こ
のスカート１８は、ピストンヘッド１２の外周に沿って
下方に向け延出するよう形成されている。By mounting a piston ring (not shown) in the ring groove 14, the piston 16 can slide in the cylinder while maintaining airtightness with the combustion chamber. Also, at the lower part of the piston head 12,
A pair of skirts 18 are provided to face each other. The skirt 18 is formed so as to extend downward along the outer periphery of the piston head 12.
【００１９】更に、ピストン本体部２０の中央部には、
その中央部分を貫通するピン孔２３が形成されている。
このピン孔２３には、後述するようにピストンピン２１
が嵌入される。上記構成とされたピストン１６は、コン
ロッド１０に取り付けられる。コンロッド１０はその上
部に小端部２４が形成されており、この小端部２４には
取付孔２５が形成されている。この取付孔２５にはブッ
シュ１９が嵌入された上で、ピストンピン２１が挿通さ
れる。Further, at the center of the piston body 20,
A pin hole 23 penetrating the center portion is formed.
The pin hole 23 has a piston pin 21 as described later.
Is inserted. The piston 16 configured as described above is attached to the connecting rod 10. The connecting rod 10 has a small end 24 formed on the upper part thereof, and a mounting hole 25 is formed in the small end 24. After the bush 19 is fitted into the mounting hole 25, the piston pin 21 is inserted therethrough.
【００２０】また、コンロッド１０の下端には大端部２
６を構成するコンロッド本体３０が形成されている。こ
のコンロッド本体３０には、クランクシャフトと摺接す
る半円状の軸受半体３１が形成されている。また、この
軸受半体３１の両側位置にはボルト２９が締結されるネ
ジ孔３２（図２（Ａ）参照）が、また後述するコンロッ
ドキャップ２８の取付位置には本体側取付面３３が形成
されている。The lower end of the connecting rod 10 has a large end 2.
A connecting rod main body 30 constituting 6 is formed. The connecting rod body 30 is formed with a semicircular bearing half 31 that is in sliding contact with the crankshaft. Further, screw holes 32 (see FIG. 2A) to which bolts 29 are fastened are formed on both sides of the bearing half 31, and a body-side mounting surface 33 is formed at a mounting position of a connecting rod cap 28 described later. ing.
【００２１】更に、コンロッド本体３０にはピストン１
６を冷却すると共に、各摺動部における潤滑を良好とす
るためにオイルを吐出させるオイル溝３７（図２（Ａ）
参照）が形成されている。コンロッド１０は鍛造成形に
より形成されるものであるが、本実施例ではこのオイル
溝３７をコンロッド１０を鍛造成形する際に一括的に形
成する構成としている。Further, the connecting rod body 30 has a piston 1
6 and an oil groove 37 for discharging oil to improve lubrication in each sliding portion (FIG. 2A).
Reference) is formed. The connecting rod 10 is formed by forging. In this embodiment, the oil groove 37 is formed collectively when the connecting rod 10 is forged.
【００２２】このように、オイル溝３７をコンロッド１
０の鍛造成形時に一括的に形成することにより、オイル
溝３７の加工を鍛造後に別工程として行う必要がなくな
り、製造工程の簡略化及び加工コストの低減を図ること
ができる。一方、コンロッド本体３０の下部に形成され
た本体側取付面３３には、コンロッド本体３０と共に大
端部２６を構成するベアリングキャッブ２８が取り付け
られる。このベアリングキャッブ２８は、中央部にクラ
ンクシャフトと摺接する半円状の軸受半体３５が形成さ
れている。また、軸受半体３５の両側位置にはボルト２
９が挿通される挿通孔３４（図２（Ａ）参照）が、また
本体側取付面３３と対向する位置にはキャップ側取付面
３６が形成されている。Thus, the oil groove 37 is connected to the connecting rod 1.
By forming the oil grooves 37 collectively at the time of the forging process of No. 0, it is not necessary to perform the processing of the oil groove 37 as a separate step after the forging, and it is possible to simplify the manufacturing steps and reduce the processing cost. On the other hand, a bearing cab 28 that forms the large end 26 together with the connecting rod main body 30 is mounted on a main body side mounting surface 33 formed below the connecting rod main body 30. The bearing cab 28 has a semi-circular bearing half 35 that is in sliding contact with the crankshaft at the center. Bolts 2 are provided on both sides of the bearing half 35.
A cap-side mounting surface 36 is formed at a position facing the main body-side mounting surface 33, and an insertion hole 34 (see FIG. 2A) through which the hole 9 is inserted.
【００２３】このコンロッド本体３０とベアリングキャ
ッブ２８とにより構成される大端部２６はクランクシャ
フトに軸支され、これによりコンロッド１０はクランク
シャフトに取り付けられた状態となる。具体的な取付方
法としては、クランクシャフトを挟んで、上部にコンロ
ッド本体３０を位置させると共に、下部にベアリングキ
ャッブ２８を位置させる。The large end 26 composed of the connecting rod body 30 and the bearing cab 28 is supported by a crankshaft, whereby the connecting rod 10 is mounted on the crankshaft. As a specific mounting method, the connecting rod main body 30 is located at the upper portion and the bearing cab 28 is located at the lower portion with the crankshaft interposed therebetween.
【００２４】そして、各取付面３３，３６を当接させた
上で挿入孔３４にボルト２９を挿通し、ボルト２９をネ
ジ孔３２に螺着する。これにより、コンロッド本体３０
とベアリングキャッブ２８は締結され、よってコンロッ
ド１０はクランクシャフトに取り付けられた状態とな
る。また、図２（Ｂ）に示されるように、本実施例では
コンロッド本体３０の幅寸法Ｗ１に対し、ベアリングキ
ャッブ２８の幅寸法Ｗ２の方が大きくなるよう構成され
ている（Ｗ１＜Ｗ２）。Then, the bolts 29 are inserted into the insertion holes 34 with the respective mounting surfaces 33 and 36 in contact with each other, and the bolts 29 are screwed into the screw holes 32. Thereby, the connecting rod body 30
And the bearing cab 28 are fastened, so that the connecting rod 10 is attached to the crankshaft. Further, as shown in FIG. 2B, in this embodiment, the width W2 of the bearing cab 28 is larger than the width W1 of the connecting rod body 30 (W1 <W2). .
【００２５】このように、ベアリングキャッブ２８の幅
寸法Ｗ２をコンロッド本体３０の幅寸法Ｗ１より大きく
設定することにより、コンロッド１０を内燃機関（エン
ジン）に装着した状態において、クランクシャフトの軸
受とコンロッド１０とが摺接する部位（スラスト方向に
対する摺接部位）は、ベアリングキャッブ２８の側面２
８ａのみとなる。As described above, by setting the width W2 of the bearing cab 28 larger than the width W1 of the connecting rod body 30, the bearing of the crankshaft and the connecting rod can be mounted when the connecting rod 10 is mounted on an internal combustion engine. 10 (sliding portion in the thrust direction) is the side surface 2 of the bearing cab 28.
8a only.
【００２６】即ち、上記の本実施例の構成とすることに
より、コンロッド本体３０の側面３０ａにあっては、ク
ランクシャフトの軸受との間に（Ｗ２−Ｗ１）の間隙が
形成されるため、コンロッド本体３０の側面３０ａがク
ランクシャフトの軸受と摺接することはない。よって、
コンロッド本体３０の側面３０ａの表面加工精度を低く
しても、ベアリングキャッブ２８の側面２８ａの表面加
工精度を維持しておけば、コンロッド１０の円滑な動作
を確保することができる。これにより、コンロッド本体
３０の側面３０ａに対する表面処理を簡易化或いは不要
とすることができ、加工コストの低減を図ることができ
る。That is, with the configuration of the present embodiment, a gap (W2-W1) is formed between the side surface 30a of the connecting rod body 30 and the bearing of the crankshaft. The side surface 30a of the main body 30 does not come into sliding contact with the crankshaft bearing. Therefore,
Even if the surface processing accuracy of the side surface 30a of the connecting rod body 30 is reduced, if the surface processing accuracy of the side surface 28a of the bearing cab 28 is maintained, the smooth operation of the connecting rod 10 can be ensured. Thereby, the surface treatment for the side surface 30a of the connecting rod body 30 can be simplified or unnecessary, and the processing cost can be reduced.
【００２７】一方、ピストン１６をコンロッド１０に取
り付けるには、先ずコンロッド１０の小端部２４をピス
トン１６内に介装する。そして、この介装状態におい
て、小端部２４の取付孔２５とピン孔２３とが同軸的と
なるよう位置決めする。そして、この状態を維持しつつ
ピストンピン２１を小端部２４及びピンボス２２に嵌入
する。これにより、ピストン１０はコンロッド１０に取
り付けられる。On the other hand, in order to attach the piston 16 to the connecting rod 10, first, the small end 24 of the connecting rod 10 is interposed in the piston 16. In this interposed state, the positioning is performed so that the mounting hole 25 of the small end portion 24 and the pin hole 23 are coaxial. Then, the piston pin 21 is fitted into the small end portion 24 and the pin boss 22 while maintaining this state. Thereby, the piston 10 is attached to the connecting rod 10.
【００２８】ここで、コンロッド本体３０及びベアリン
グキャッブ２８の材質に注目する。本実施例では、コン
ロッド本体３０をチタン合金より形成しており、またコ
ンロッドキャップ２８を炭素鋼または特殊鋼により形成
している。チタン合金は炭素鋼，特殊鋼等の鉄合金に比
べて比重が小さいため、コンロッド１０の大なる部分を
占めるコンロッド本体３０をチタン合金により形成する
ことにより、コンロッド１０の軽量化を図ることができ
る。Here, attention is paid to the materials of the connecting rod body 30 and the bearing cab 28. In this embodiment, the connecting rod main body 30 is formed of a titanium alloy, and the connecting rod cap 28 is formed of carbon steel or special steel. Since the specific gravity of the titanium alloy is smaller than that of iron alloys such as carbon steel and special steel, the weight of the connecting rod 10 can be reduced by forming the connecting rod body 30 occupying a large part of the connecting rod 10 from the titanium alloy. .
【００２９】一方、炭素鋼，特殊鋼等の鉄合金は、硬度
及び耐摩耗性に優れている。このため、内燃機関の爆発
及び回転時の慣性により大なる力が印加されると共に、
スラスト面においてクランクシャフトベアリングとの間
で摩擦が発生し易いベアリングキャッブ２８を炭素鋼，
特殊鋼等の鉄合金で形成することにより、コンロッド１
０の信頼性を向上させることができる。On the other hand, iron alloys such as carbon steel and special steel are excellent in hardness and wear resistance. For this reason, a large force is applied due to the inertia during the explosion and rotation of the internal combustion engine,
The bearing cab 28, in which friction is easily generated between the thrust surface and the crankshaft bearing, is made of carbon steel,
The connecting rod 1 can be made of iron alloy such as special steel.
0 reliability can be improved.
【００３０】しかるに、コンロッド本体３０を軽量では
あるが硬度が炭素鋼等に比べて低いチタン合金により形
成すると、爆発行程等においてコンロッド１０に強い圧
縮力（爆発圧力）が作用すると、大端部２６を構成する
コンロッド本体３０において変形が発生してしまうこと
は前述した通りである。具体的には、図２（Ａ）に矢印
Ｆで示すようにコンロッド１０に対して圧縮力が作用し
た場合、コンロッド本体３０は同図に矢印Ｐで示す方向
（横方向）に変位が発生する。However, if the connecting rod body 30 is formed of a titanium alloy which is lightweight but has a lower hardness than carbon steel or the like, if a strong compressive force (explosion pressure) acts on the connecting rod 10 during an explosion stroke or the like, the large end portion 26 will not be formed. As described above, the deformation occurs in the connecting rod main body 30 that constitutes the above. Specifically, when a compressive force acts on the connecting rod 10 as shown by an arrow F in FIG. 2A, the connecting rod body 30 is displaced in a direction (lateral direction) shown by an arrow P in FIG. .
【００３１】そこで本発明では、コンロッドキャップ２
８とコンロッド本体３０とが締結される境界部分、即ち
本体側取付面部３３とキャップ側取付面部３６との当接
する部分に、圧縮力印加時にコンロッド本体３０に発生
する変形力をコンロッドキャップ２８で受けるためにス
リーブ４０（変形防止部材）を配設したことを特徴とす
る。Therefore, in the present invention, the connecting rod cap 2
The connecting rod cap 28 receives a deformation force generated in the connecting rod body 30 when a compressive force is applied to a boundary portion where the connecting rod 8 and the connecting rod body 30 are fastened, that is, a portion where the main body side mounting surface portion 33 and the cap side mounting surface portion 36 abut. For this purpose, a sleeve 40 (deformation preventing member) is provided.
【００３２】このスリーブ４０は、少なくともコンロッ
ド本体３０の材質であるチタン合金より強い剛性及び強
度を有した材質（例えば、炭素鋼，特殊鋼等の鉄合金）
で形成されている。また、スリーブ４０の配設位置は、
配設スペースを小さくするためにネジ孔３２及び挿通孔
３４を利用して配設されている。具体的には、ネジ孔３
２の本体側取付面部３３から所定深さ範囲、及び挿通孔
３４のキャップ側取付面部３６から所定深さ範囲は、ス
リーブ４０の外径に対応した孔径寸法とされている。
尚、挿通孔３４及びネジ孔３２に挿通されるボルト２９
の邪魔にならないように、スリーブ４０は筒形状とされ
ている。The sleeve 40 is made of a material having at least higher rigidity and strength than a titanium alloy as a material of the connecting rod body 30 (for example, an iron alloy such as carbon steel and special steel).
It is formed with. Further, the arrangement position of the sleeve 40 is as follows.
The screw holes 32 and the insertion holes 34 are used to reduce the installation space. Specifically, screw holes 3
The predetermined depth range from the body-side mounting surface portion 33 and the predetermined depth range from the cap-side mounting surface portion 36 of the insertion hole 34 have hole diameters corresponding to the outer diameter of the sleeve 40.
The bolt 29 inserted into the insertion hole 34 and the screw hole 32
The sleeve 40 is formed in a tubular shape so as not to disturb.
【００３３】そして、上記のスリーブ４０の外径に対応
した孔径寸法とされた部分にスリーブ４０を装着し、そ
の上でコンロッドキャップ２８とコンロッド本体３０と
をボルト２９を用いて締結することにより、図２（Ａ）
に示されるように、スリーブ４０はコンロッド本体３０
とコンロッドキャップ２８の双方に係合した状態とな
る。Then, the sleeve 40 is attached to a portion having a hole diameter corresponding to the outer diameter of the sleeve 40, and the connecting rod cap 28 and the connecting rod body 30 are fastened with bolts 29 thereon. FIG. 2 (A)
The sleeve 40 is connected to the connecting rod body 30 as shown in FIG.
And the connecting rod cap 28 is engaged.
【００３４】上記構成とされたコンロッド１０におい
て、ピストンヘッド１２に爆発圧力が作用すると、ピス
トン１６はシリンダボア内を下方に向け付勢され、この
爆発圧力はピストンピン２１を介してコンロッド１０に
伝達される。また、コンロッド１０はクランクシャフト
に接続されているため、上記爆発圧力によりクランクシ
ャフトは回転付勢され、これにより爆発圧力をクランク
シャフトの回転力に変換することができる。In the connecting rod 10 having the above structure, when an explosion pressure acts on the piston head 12, the piston 16 is urged downward in the cylinder bore, and the explosion pressure is transmitted to the connecting rod 10 via the piston pin 21. You. Further, since the connecting rod 10 is connected to the crankshaft, the crankshaft is rotationally urged by the explosion pressure, whereby the explosion pressure can be converted into the rotational force of the crankshaft.
【００３５】ここで、上記のようにコンロッド１０に爆
発圧力が作用した場合における、スリーブ４０の作用に
ついて以下説明する。前記したように、コンロッド１０
に爆発圧力（圧縮力Ｆ）が印加されると、コンロッド本
体３０には図２（Ａ）に矢印Ｐで示す方向に変形しよう
とする変形力（以下、変形力Ｐという）が作用する。従
って、この変形力Ｐは、コンロッド本体３０とコンロッ
ドキャップ２８の双方に係合した状態で配設されたスリ
ーブ４０に剪断力として作用する。Here, the operation of the sleeve 40 when the explosion pressure acts on the connecting rod 10 as described above will be described below. As described above, connecting rod 10
When an explosion pressure (compressive force F) is applied to the connecting rod body 30, a deforming force (hereinafter referred to as a deforming force P) acting to deform in a direction indicated by an arrow P in FIG. Therefore, this deformation force P acts as a shearing force on the sleeve 40 disposed in a state of being engaged with both the connecting rod body 30 and the connecting rod cap 28.
【００３６】しかるに、前記したように、スリーブ４０
はチタン合金より強い剛性及び強度を有した材質（例え
ば、炭素鋼，特殊鋼等の鉄合金）により形成されている
ため、変形力Ｐによりスリーブ４０が変形するようなこ
とはなく、変形力Ｐは全てコンロッドキャップ２８に印
加される。また、前記したように、コンロッドキャップ
２８も強い剛性及び強度を有した炭素鋼，特殊鋼等の鉄
合金により形成されているため、スリーブ４０を介して
伝達された変形力Ｐはコンロッドキャップ２８で受け止
められた状態となる。即ち、スリーブ４０を介して変形
力Ｐがコンロッドキャップ２８に伝達されても、コンロ
ッドキャップ２８が変形するようなことはない。However, as described above, the sleeve 40
Is formed of a material having a higher rigidity and strength than a titanium alloy (for example, an iron alloy such as carbon steel or special steel), the deformation force P does not cause the sleeve 40 to be deformed. Are all applied to the connecting rod cap 28. Further, as described above, since the connecting rod cap 28 is also formed of an iron alloy having high rigidity and strength, such as carbon steel or special steel, the deformation force P transmitted via the sleeve 40 is applied to the connecting rod cap 28 by the connecting rod cap 28. It is in a state of being received. That is, even if the deformation force P is transmitted to the connecting rod cap 28 via the sleeve 40, the connecting rod cap 28 is not deformed.
【００３７】よって、スリーブ４０はコンロッド本体３
０に対してアンカー的な作用、即ち補強材としての機能
を奏することとなり、爆発圧力印加時にコンロッド本体
３０に発生する変形力Ｐは、スリーブ４０を介してコン
ロッドキャップ２８で受けられ、よってコンロッド本体
３０に変形が生じることを防止することができる。これ
により、大端部２６とクランクシャフトとの摺接状態は
良好となり、コンロッド本体３０に発生する摩耗を低減
できるため、コンロッド１０の信頼性を向上させること
ができる。また、コンロッド本体３０の変形が抑制され
るため、クランクシャフトとコンロッド１０との間で円
滑な回転伝達動作を実現することができ、振動及び騒音
の低減を図ることができる。Therefore, the sleeve 40 is connected to the connecting rod body 3
Thus, the deformation force P generated in the connecting rod main body 30 when the explosion pressure is applied is received by the connecting rod cap 28 via the sleeve 40, and thus the connecting rod main body It is possible to prevent the deformation of 30. Thereby, the state of sliding contact between the large end portion 26 and the crankshaft becomes good, and the abrasion generated in the connecting rod body 30 can be reduced, so that the reliability of the connecting rod 10 can be improved. Further, since the deformation of the connecting rod main body 30 is suppressed, a smooth rotation transmitting operation between the crankshaft and the connecting rod 10 can be realized, and vibration and noise can be reduced.
【００３８】更に、ボルト２９はスリーブ４０内を挿通
する構成とされているため、変形力Ｐがボルト２９に印
加されることはなく、よってボルト２９の寿命等に悪影
響を及ぼすこともない。これによっても、コンロッド１
０の信頼性を向上させることができる。尚、上記した実
施例では、変形防止部材としてスリーブ４０を用いた例
を示したが、変形防止部材はスリーブ４０に限定される
ものではなく、変形力Ｐにより変形しない構成のもので
あれば、他の構成要素を用いてもよい。例えば、図３に
示すように、変形防止部材としてピン４１を用い、この
ピン４１をコンロッドキャップ２８とコンロッド本体３
０とが締結される境界部分に配設する構成としてもよ
い。Further, since the bolt 29 is configured to pass through the inside of the sleeve 40, the deformation force P is not applied to the bolt 29, so that the life of the bolt 29 is not adversely affected. This also makes connecting rod 1
0 reliability can be improved. In the above-described embodiment, the example in which the sleeve 40 is used as the deformation preventing member has been described. Other components may be used. For example, as shown in FIG. 3, a pin 41 is used as a deformation preventing member, and this pin 41 is connected to the connecting rod cap 28 and the connecting rod body 3.
It may be configured to be disposed at a boundary portion where 0 is fastened.
【００３９】また、変形防止部材としてボルト２９を利
用することも可能であり、ボルト２９の材質を変形力Ｐ
により変形しないものに選定することによっても、同様
の効果を実現することができる。It is also possible to use a bolt 29 as a deformation preventing member.
The same effect can be realized by selecting a material that does not deform due to the above.
【００４０】[0040]
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、変形防止部
材はアンカー的な作用を奏し、爆発圧力印加時にコンロ
ッド本体に発生する変形力は変形防止部材を介してコン
ロッドキャップで受けられるため、コンロッド本体に変
形が生じることを防止することができる。As described above, according to the present invention, the deformation preventing member has an anchoring effect, and the deformation force generated in the connecting rod body when the explosion pressure is applied is received by the connecting rod cap via the deformation preventing member. Deformation of the connecting rod body can be prevented.
【００４１】これにより、大端部とクランクシャフトと
の摺接状態を良好とすることができ、コンロッド本体に
発生する摩耗低減及び円滑な回転伝達動作を実現するこ
とができ、更に振動，騒音の発生を抑制することができ
る。As a result, it is possible to improve the state of sliding contact between the large end and the crankshaft, to reduce the abrasion generated on the connecting rod body and to realize a smooth rotation transmission operation, and to further reduce vibration and noise. Generation can be suppressed.
【図１】本発明の一実施例である内燃機関用コンロッド
の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a connecting rod for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例である内燃機関用コンロッド
の大端部近傍を拡大して示す図である。FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of a large end of a connecting rod for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
【図３】変形防止部材としてピンを用いた例を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing an example in which a pin is used as a deformation preventing member.
１０ コンロッド １２ ピストンヘッド １６ ピストン ２０ ピストン本体 ２４ 小端部 ２５ 取付孔 ２６ 大端部 ２８ コンロッドキャップ ２９ ボルト ３０ コンロッド本体 ３１，３５ 軸受半体 ３２ ネジ孔 ３３ 本体側取付面 ３４ 挿通孔 ３６ キャップ側取付面 ３７ オイル溝 ４０ スリーブ ４１ ピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Connecting rod 12 Piston head 16 Piston 20 Piston main body 24 Small end 25 Mounting hole 26 Large end 28 Connecting rod cap 29 Bolt 30 Connecting rod main body 31, 35 Bearing half body 32 Screw hole 33 Main body side mounting surface 34 Inserting hole 36 Cap side mounting Surface 37 Oil groove 40 Sleeve 41 Pin
Claims (1)
が、チタン合金よりなるコンロッド本体と、炭素鋼また
は特殊鋼よりなるコンロッドキャップとにより構成され
ており、 前記コンロッド本体と前記コンロッドキャップとを締結
機構により締結する構成とされた内燃機関用コンロッド
において、 前記コンロッド本体と前記コンロッドキャップとが締結
される境界部分に、爆発圧力印加時に前記コンロッド本
体に発生する変形力を前記コンロッドキャップで受ける
ことにより、前記コンロッド本体の変形を防止する変形
防止部材を設けたことを特徴とする内燃機関用コンロッ
ド。A large end pivotally supported by a crankshaft is constituted by a connecting rod body made of a titanium alloy and a connecting rod cap made of carbon steel or special steel. The connecting rod body and the connecting rod cap are connected to each other. In a connecting rod for an internal combustion engine configured to be fastened by a fastening mechanism, a boundary portion where the connecting rod body and the connecting rod cap are fastened receives a deformation force generated in the connecting rod body when an explosion pressure is applied by the connecting rod cap. A deformation preventing member for preventing deformation of the connecting rod body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10329397A JPH10299759A (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Connecting rod for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10329397A JPH10299759A (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Connecting rod for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299759A true JPH10299759A (en) | 1998-11-10 |
Family
ID=14350244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10329397A Pending JPH10299759A (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Connecting rod for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10299759A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004144174A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Toyota Motor Corp | Coupling member and its manufacturing method, and connecting rod, and its manufacturing method |
| US7757584B2 (en) | 2005-05-20 | 2010-07-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Connecting rod and internal combustion engine and automotive vehicle incorporating the same |
| JP2014125984A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP10329397A patent/JPH10299759A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004144174A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Toyota Motor Corp | Coupling member and its manufacturing method, and connecting rod, and its manufacturing method |
| US7757584B2 (en) | 2005-05-20 | 2010-07-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Connecting rod and internal combustion engine and automotive vehicle incorporating the same |
| JP2014125984A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
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