(57)【要約】【課題】本発明は、第１挿通孔の真円度を確保しつつ、ピストンピン孔の潤滑状態を改善し、焼き付けに対する許容面圧を高めることができるコネクティングロッドを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、内燃機関においてピストン２のピストンピンとクランク軸とを連結するコネクティングロッド１であって、ピストンピンが挿通される第１挿通孔Ａを有する小端部３と、クランク軸が挿通される第２挿通孔Ｂを有する大端部４と、小端部３及び大端部４を連結するロッド本体５と、を備え、ロッド本体５には、第１挿通孔Ａと第２挿通孔Ｂとを連通する給油孔６が形成され、小端部３には、給油孔６に接続され、第１挿通孔Ａの周方向に延びる給油溝７と、給油溝７に接続され、ピストンピンの延在方向Ｄに延びる給油貫通孔９と、が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関においてピストンのピストンピンとクランク軸とを連結するコネクティングロッドであって、
前記ピストンピンが挿通される第１挿通孔を有する小端部と、
前記クランク軸が挿通される第２挿通孔を有する大端部と、
前記小端部及び前記大端部を連結するロッド本体と、を備え、
前記ロッド本体には、前記第１挿通孔と前記第２挿通孔とを連通する給油孔が形成され、
前記小端部には、前記給油孔に接続され、前記第１挿通孔の周方向に延びる給油溝と、前記給油溝に接続され、前記ピストンピンの延在方向に延びる給油貫通孔と、が形成されていることを特徴とするコネクティングロッド。
【請求項２】
前記給油貫通孔は、前記ピストンのピストンピン孔に形成されたサイドリリーフ溝に対応する位置に開口していることを特徴とする請求項１に記載のコネクティングロッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン機構を構成するコネクティングロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、いわゆるレシプロエンジンなどの内燃機関にあっては、ピストンの往復運動をクランク軸の回転運動へと変化するクランク機構の一部として、ピストン及びクランク軸を連結するコネクティングロッドが備えられている。
【０００３】
このようなコネクティングロッドに関する技術文献としては、例えば特許文献１，２が知られている。特許文献１には、ピストンピンを介してピストンと連接棒（コネクティングロッド）を連結したものにおいて、連結棒の小端部の軸受とピストンブッシュ部にそれぞれ油溝を設け、小端部の軸受に供給された潤滑油の一部をピストンブッシュ部に供給したことを特徴とするピストンピン潤滑装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、コネクティングロッドの大端部と小端部とを連通する潤滑油供給孔と、ピストンピンが嵌合する該小端部のピストンピン挿入孔に設けられ該潤滑油供給孔からの潤滑油を該ピストンピン挿入孔の内周面に供給する油溝とを有するコネクティングロッドの潤滑機構において、油溝をピストンピン挿入孔の頂部及び底部を除く内周面にピストンピンの挿入方向に延在するよう形成したコネクティングロッドの潤滑機構が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−６２９６３号公報
【特許文献２】特開平６−２５７６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コネクティングロッドは、ピストンピンが挿通される第１挿通孔を有する小端部と、クランク軸が挿通される第２挿通孔を有する大端部と、小端部及び大端部を連結するロッド本体と、を備えている。従来から、ロッド本体には第１挿通孔と第２挿通孔とを連通する給油孔が形成されており、潤滑油が大端部側から小端部側へ強制給油されていた。
【０００７】
しかしながら、従来においては、コネクティングロッドの小端部が強制給油されていても、ピストンピン孔までは強制給油されていなかった。この場合におけるピストンピン孔への潤滑油の供給ルートは、コネクティングロッドの小端部の潤滑油がピストンピンを伝ってピストンピン孔へ入り込む、ピストン裏面を冷やすために噴射した潤滑油が衝突後に拡散してピストンピン孔へ入り込む、クランクケース内を飛散している油的を取り込むなどであり、ピストンピン孔へ積極的に潤滑油が供給されていない。このため、ピストンピン孔とピストンピンの間は境界潤滑状態になっていると考えられ、焼き付け等が生じるおそれがあった。
【０００８】
これに対し、前述した特許文献１，２に記載の発明では、小端部の軸受に油溝を設けることによりピストンピン孔への積極的な給油を行っている。しかしながら、このような溝の形成は第１挿通孔の真円度を下げるため機械的な信頼性の低下に繋がるという問題がある。真円度は、溝の加工後にホーニング加工を行うことによって確保することもできるが、別途加工設備や加工作業が必要となりコストの増加を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、第１挿通孔の真円度を確保しつつ、ピストンピン孔の潤滑状態を改善し、焼き付けに対する許容面圧を高めることができるコネクティングロッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内燃機関においてピストンのピストンピンとクランク軸とを連結するコネクティングロッドであって、ピストンピンが挿通される第１挿通孔を有する小端部と、クランク軸が挿通される第２挿通孔を有する大端部と、小端部及び大端部を連結するロッド本体と、を備え、ロッド本体には、第１挿通孔と第２挿通孔とを連通する給油孔が形成され、小端部には、給油孔に接続され、第１挿通孔の周方向に延びる給油溝と、給油溝に接続され、ピストンピンの延在方向に延びる給油貫通孔と、が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、小端部に給油溝によってロッド本体の給油孔と接続された給油貫通孔が形成されているので、大端部側から給油孔を通じて小端部側に供給された潤滑油は給油溝及び給油貫通孔を通ってピストンピン孔へ積極的に供給される。従って、このコネクティングロッドによれば、ピストンピン孔に積極的に潤滑油を供給しない場合と比べて、ピストンピン孔の潤滑状態を改善し、焼き付けに対する許容面圧を高めることができる。しかも、このコネクティングロッドによれば、ピストンピンの延在方向に延びる給油貫通孔によってピストンピン孔へ潤滑油を供給しているので、第１挿通孔に油溝を形成する場合と比べて、第１挿通孔の真円度が下がることなく、ピストンピンと第１挿通孔との摺動状態に関する信頼性を確保することができる。
【００１２】
本発明に係るコネクティングロッドにおいて、給油貫通孔は、ピストンのピストンピン孔に形成されたサイドリリーフ溝に対応する位置に開口していてもよい。
このコネクティングロッドによれば、ピストンピン孔に形成されたサイドリリーフ溝に対応する位置に給油貫通孔が開口しているので、給油貫通孔から供給された潤滑油はサイドリリーフ溝を通じてピストンピン内に拡散され、ピストンピン孔の潤滑状態を効果的に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るコネクティングロッドによれば、第１挿通孔の真円度を確保しつつ、ピストンピン孔の潤滑状態を改善し、焼き付けに対する許容面圧を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るコネクティングロッドを示す縦断面図である。
【図２】コネクティングロッドの小端部を示す拡大断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るコネクティングロッドを示す縦断面図である。
【図４】第２の実施形態に係るコネクティングロッドを示す、ピストンピンの延在方向と直交する平面に沿った縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るコネクティングロッドの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１に示す第１の実施形態のコネクティングロッド１は、車両用のレシプロエンジンなどの内燃機関においてピストン２とクランク軸（図示せず）とを連結する部材である。コネクティングロッド１は、いわゆるクランク機構を構成する部材であり、ピストン２の往復運動はクランク機構を介してクランク軸の回転運動へ変換される。
【００１７】
コネクティングロッド１は、中心軸Ｃに沿って延在する長尺の部材であり、両端に第１挿通孔Ａ及び第２挿通孔Ｂが形成されている。第１挿通孔Ａは、ピストン２のピストンピンが挿通される穴であり、ピストンピンの中心軸Ｄに沿って延在している。ピストンピンの中心軸Ｄの延在方向は、ピストンピンの延在方向に等しい。以下、ピストンピンの延在方向Ｄとして説明に用いる。また、第２挿通孔Ｂは、クランク軸が挿通される穴である。
【００１８】
コネクティングロッド１は、第１挿通孔Ａを有する小端部３と、第２挿通孔Ｂを有する大端部４と，小端部３及び大端部４を連結するロッド本体５と、に分けられる。
【００１９】
ロッド本体５には、第１挿通孔Ａ及び第２挿通孔Ｂを連通する給油孔６が形成されている。給油孔６は、第１挿通孔Ａ側の開口６ａと第２挿通孔Ｂ側の開口６ｂを有しており、オイルポンプにて圧送された潤滑油はシリンダブロックのメインホールからクランクシャフト給油孔を経て第２挿通孔Ｂ側の開口６ｂへと供給され、給油孔６を通じて第１挿通孔Ａ側の開口６ａへと供給される。
【００２０】
ここで、図２は、コネクティングロッド１の小端部３を示す拡大断面図である。図１及び図２に示されるように、小端部３の内側には、ピストンピンと摺動する円筒状のブッシュ３ａが配置されており、このブッシュ３ａの内側に第１挿通孔Ａが形成されている。
【００２１】
ブッシュ３ａの内面には、給油孔６の開口６ａに接続された給油溝７が形成されている。給油溝７は、ブッシュ３ａの周方向、すなわち第１挿通孔Ａの周方向に沿って延びる溝である。給油溝７は、給油孔６の開口６ａと導入穴８を接続するように形成されている。給油溝７は、ブッシュ３ａの内面に沿って一周するように環状に形成されていてもよい。
【００２２】
導入穴８は、給油溝７を通じて供給された潤滑油を給油貫通孔９に導入するための穴である。第１の実施形態では、導入穴８は小端部３の頂部に形成されている。導入穴８は、例えば、小端部３の頂部からドリルにより貫通孔を形成し、その後、小端部３の外側からテーパピン１０を打ち込むことで封止される。なお、テーパピン１０に代えて、ねじ等を用いてもよく、溶接により封止してもよい。
【００２３】
給油貫通孔９は、ピストンピンの延在方向Ｄに沿って延在する貫通孔であり、小端部３に供給された潤滑油の一部をピストン２のピストンピン孔２ａに供給するためのものである。給油貫通孔９は、コネクティングロッド１の厚さ方向に貫通して形成されており、その両端はピストン２と小端部３との間隙（クリアランス）Ｓに向かって開口している。
【００２４】
図２の矢印Ｒが示すように、給油貫通孔９から供給された潤滑油は、間隙Ｓを通じてピストンピン孔２ａに供給される。ピストンピン孔２ａには、潤滑油をピストンピン孔２ａ内に拡散させるためのサイドリリーフ溝１１が形成されており、給油貫通孔９から供給された潤滑油はサイドリリーフ溝１１を通じてピストンピン孔２ａとピストンピンとの隙間に供給される。
【００２５】
以上説明した第１の実施形態に係るコネクティングロッド１によれば、小端部３に給油溝７によってロッド本体５の給油孔６と接続された導入穴８及び給油貫通孔９が形成されているので、大端部４側から給油孔６を通じて小端部３側に供給された潤滑油は給油溝７、導入穴８、及び給油貫通孔９を通ってピストンピン孔２ａへ積極的に供給される。従って、このコネクティングロッド１によれば、ピストンピン孔２ａに積極的に潤滑油を供給しない場合と比べて、ピストンピン孔２ａの潤滑状態を改善し、焼き付けに対する許容面圧を高めることができる。しかも、このコネクティングロッド１によれば、ピストンピンの延在方向Ｄに延びる給油貫通孔９により潤滑油を供給しているので、第１挿通孔Ａに油溝を形成する場合と比べて、第１挿通孔Ａの真円度が下がることなく、ピストンピンと第１挿通孔Ａとの摺動状態に関する信頼性を確保することができる。
【００２６】
［第２の実施形態］
図３は、第２の実施形態に係るコネクティングロッド２０を示す縦断面図である。図４は、ピストンピンの延在方向Ｄに直交（すなわちピストンピンの中心軸Ｄと直交）し、コネクティングロッド２０の中心軸Ｃに沿う縦断面図である。
【００２７】
図３及び図４に示されるように、第２の実施形態に係るコネクティングロッド２０は、第１の実施形態と比べて、導入穴２３及び給油貫通孔２４の位置が異なっている。なお、第１の実施形態と同じの構成要素については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２８】
第２の実施形態に係るコネクティングロッド２０の小端部２１では、ブッシュ２１ａの内周に給油溝２２が形成されている。給油溝２２は、第１挿通孔Ａの周方向に沿って形成され、給油孔６の開口６ａと導入穴２３とを接続している。
【００２９】
第２の実施形態では、第１の実施形態と比べて、導入穴２３の位置が給油孔６の開口６ａに近いため、給油溝２２の全長が短くなっている。なお、第１挿通孔Ａの全体に潤滑油を十分に供給するため、給油溝２２を小端部２１の頂部まで延ばしてもよく、第１挿通孔Ａの内周に沿って一周する環状の溝として形成してもよい。
【００３０】
また、第２の実施形態に係る導入穴２３及び給油貫通孔２４は、小端部２１の頂部ではなく側部に形成されている。導入穴２３及び給油貫通孔２４は、図４に示す断面においてロッド本体５の延長範囲Ｅから外れた位置に形成されている。なお、導入穴２３の反対側（小端部２１の外周側）には、テーパピン２５が打ち込まれている。
【００３１】
また、図３に示されるように、給油貫通孔２４は、ピストン２のピストンピン孔２ａに形成されたサイドリリーフ溝１１に対応する位置に形成されており、潤滑油をサイドリリーフ溝１１に直接供給できるようにサイドリリーフ溝１１に向かって開口している。
【００３２】
以上説明した第２の実施形態に係るコネクティングロッド２０によれば、ピストンピン孔２ａに形成されたサイドリリーフ溝１１に対応する位置に給油貫通孔２４が開口しているので、給油貫通孔２４から供給された潤滑油はサイドリリーフ溝１１を通じてピストンピン孔２ａ内に拡散され、ピストンピン孔２ａの潤滑状態を効果的に向上させることができる。また、コネクティングロッド２０の荷重が集中するロッド本体５の延長範囲Ｅから外れた位置に導入穴２３及び給油貫通孔２４が形成されているので、コネクティングロッド２０の強度確保に有利である。
【００３３】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、導入穴及び給油貫通孔の位置は、上述した場所に限られず、図４に示す第２の実施形態よりも大端部側に位置してもよい。また、ピストンのサイドリリーフ溝についても、上述したものに限られず、サイドリリーフ溝の位置や形状、大きさについては設計上で適切なものが選択される。また、サイドリリーフ溝を小端部の頂部に合わせて設けてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１，２０…コネクティングロッド  ２…ピストン  ２ａ…ピストンピン孔  ３，２１…小端部  ３ａ，２１ａ…ブッシュ  ４…大端部  ５…ロッド本体  ６…給油孔  ６ａ…開口  ６ｂ…開口  ７，２２…給油溝  ８，２３…導入穴  ９，２４…給油貫通孔  １０，２５…テーパピン  １１…サイドリリーフ溝  Ａ…第１挿通孔  Ｂ…第２挿通孔  Ｃ…中心軸  Ｄ…ピストンピンの中心軸  Ｅ…延長範囲  Ｓ…間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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