(57)【要約】【課題】コンロッド本体とキャップとが互いに接合されてなるコンロッドにおいて、コンロッド本体とキャップとを締結するボルトの軽量化または省略化を図る。【解決手段】コンロッド本体１０とキャップ２０との接合面１５、２５に、コンロッド本体１０とキャップ２０とが離れる方向に作用する外部からの引張り荷重を受ける係合面１５ａ、２５ａが形成されるように、コンロッド本体１０およびキャップ２０に、互いに嵌合する嵌合部１４、２４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンロッド本体とキャップとを接合するコンロッドのキャップ接合構造であって、
前記コンロッド本体と前記キャップとは、それぞれに形成された嵌合部が嵌め合わされることによって互いに接合され、
前記嵌合部の嵌め合いにより、前記コンロッド本体と前記キャップとの接合面に、前記コンロッド本体と前記キャップとが離れる方向に作用する外部からの引張り荷重を受ける係合面が形成されることを特徴とするコンロッドのキャップ接合構造。
【請求項２】
請求項１に記載のコンロッドのキャップ接合構造であって、
前記コンロッド本体と前記キャップとが、ボルトで締結されることを特徴とするコンロッドのキャップ接合構造。
【請求項３】
請求項１に記載のコンロッドのキャップ接合構造であって、
前記コンロッド本体と前記キャップとを締結するためのボルトが省略されることを特徴とするコンロッドのキャップ接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンロッド本体とキャップとを接合するコンロッドのキャップ接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、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するために、ピストンとクランクシャフトとを連結するコンロッド（コネクティングロッド）が使用されている。このコンロッドには、コンロッド本体とキャップとがボルトにより締結されるタイプのものがある。このタイプのコンロッドには、コンロッド本体とキャップとの接合面（合わせ面ともいう）が平坦なものや、接合面が平坦以外の形状に加工されたものもある（例えば、特許文献１及び２、非特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、特許文献１に開示されている、接合面が平坦なコンロッド１００の正面図である。図８に示されるコンロッド１００は、コンロッド本体１１０とキャップ１２０とがボルト１３０で締結されてなり、接合面１１１、１２１は平坦となっている。なお、コンロッド１００の一方の端部（図中の上端部）は、ピストンに連結される小端部１００ａとなっており、他方の端部（図中の下端部）は、クランクシャフトに連結される大端部１００ｃとなっている。
【０００４】
図９は、特許文献１に開示されている、接合面が平坦以外の形状に加工されたコンロッド２００の正面図である。図９に示されるコンロッド２００では、コンロッド本体２１０とキャップ２２０との接合面２１１、２２１に、キャップ側が内側となり、かつ、コンロッド本体側が外側となる当り面２１１ａ、２２１ａが設けられている。
【０００５】
図１０は、特許文献２に開示されている、接合面が平坦以外の形状に加工されたコンロッド３００の正面図である。図１０に示されるコンロッド３００では、コンロッド本体３１０側の接合面３１１に、略台形状の窪部３１１ａが設けられ、キャップ３２０側の接合面３２１に、略台形状の突部３２１ａが設けられている。
【０００６】
図１１は、非特許文献１に開示されている、接合面が平坦以外の形状に加工されたコンロッド４００の正面図である。図１１に示されるコンロッド４００では、コンロッド本体４１０とキャップ４２０との接合面４４０に、ボルト孔４５０に対して内側にオフセットして肉抜き部４６０が設けられている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−１１７３１４号公報
【特許文献２】特開平１０−２３８５３１号公報
【非特許文献１】発明協会公開技報公技番号９０−６１３８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
内燃機関においては、コンロッドを始めとする往復部品の重量が重いと、振動や騒音の原因となる。よって、振動や騒音の低減等を図るためには、コンロッドの軽量化を図ることが重要となる。
【０００９】
ところで、コンロッドには、エンジン回転時に、コンロッド本体とキャップとを引き離す方向に引張り荷重がかかる。図８〜１１に示される従来のコンロッドでは、この引張り荷重は、殆ど全てキャップ取り付け用のボルトに作用する。このため、従来のコンロッドでは、ボルトには上記引張り荷重に耐えるだけの強度が必要とされ、ボルトの軽量化が困難となっている。
【００１０】
そこで、本発明は、コンロッド本体とキャップとを締結するボルトの軽量化または省略化を図ることができるコンロッドのキャップ接合構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、コンロッド本体とキャップとを接合するコンロッドのキャップ接合構造であって、前記コンロッド本体と前記キャップとは、それぞれに形成された嵌合部が嵌め合わされることによって互いに接合され、前記嵌合部の嵌め合いにより、前記コンロッド本体と前記キャップとの接合面に、前記コンロッド本体と前記キャップとが離れる方向に作用する外部からの引張り荷重を受ける係合面が形成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の好適な態様では、前記コンロッド本体と前記キャップとは、ボルトで締結される。
【００１３】
また、本発明の別の好適な態様では、前記コンロッド本体と前記キャップとを締結するためのボルトは省略される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コンロッド本体とキャップとの接合面に、コンロッド本体と前記キャップとが離れる方向に作用する外部からの引張り荷重を受ける係合面を形成するので、当該係合面により引張り荷重を受けることができ、コンロッド本体とキャップとを締結するボルトの軽量化または省略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１６】
図１は、実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造が適用されたコンロッド１の構成を示す図である。図１において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ正面図、側面図、底面図である。このコンロッド１は、内燃機関において、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するために、ピストンとクランクシャフトとを連結する部品である。
【００１７】
まず、コンロッド１全体の概略の構成について説明する。図１に示されるとおり、コンロッド１は、コンロッド本体１０とキャップ２０とが互いに接合されてなる。図２に、コンロッド本体１０の構成を示し、図３に、キャップ２０の構成を示す。図２、３において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ正面図、側面図、底面図である。
【００１８】
コンロッド本体１０の一端部（図中の上端部）には、ピストンが連結される小端部１ａが設けられている。そして、この小端部１ａには、ピストンピンが挿通される小端孔１ｂが形成されている。コンロッド本体１０の他端部（図中の下端部）には、キャップ２０が取り付けられている。そして、当該他端部とキャップ２０とにより、クランクシャフトと連結される大端部１ｃが構成されている。この大端部１ｃにおいて、コンロッド本体１０とキャップ２０との対向面１１、２１はそれぞれ半円弧状に形成され、対向面１１および２１の間に、クランクピンが挿通される大端孔１ｄが形成されている。
【００１９】
コンロッド本体１０とキャップ２０とは、それぞれの両側に設けられた挿通孔１２、２２に挿通されるボルト３０によって締結される。なお、このボルト３０は、ナットまたは雌ネジと螺合することにより固定される。
【００２０】
先述したとおり、エンジン回転時の引張り荷重は、図８〜１１に示される従来のコンロッドでは、殆ど全てキャップ取り付け用のボルトに作用する。このため、ボルトの軽量化が困難となっている。
【００２１】
そこで、本実施の形態では、コンロッド本体１０とキャップ２０との接合面に、両者を引き離す方向に作用する外部からの引張り荷重を受ける係合面が形成されるように、コンロッド本体１０とキャップ２０とを嵌め合い構造により接合することとする。このキャップ接合構造によれば、コンロッド本体１０とキャップ２０との嵌め合いにより形成される係合面が引張り荷重を受けるので、ボルト３０にかかる引張り荷重が低減する。
【００２２】
以下、本実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造について、図面に従って具体的に説明する。
【００２３】
図２に示されるとおり、コンロッド本体１０側には、キャップ２０と接合される端部１３に、凸状の嵌合部１４が形成されている。ここでは、嵌合部１４は、端部１３に、首部１４ａを介して直方体状の頭部１４ｂが突設されてなる。一方、図３に示されるとおり、キャップ２０側には、コンロッド本体１０と接合される端部２３に、嵌合部１４と嵌合する凹状の嵌合部２４が形成されている。そして、図１に示されるとおり、嵌合部１４と嵌合部２４との嵌め合いにより、コンロッド本体１０側の接合面１５には、コンロッド本体１０側（図中上側）を向く係合面１５ａが形成される。キャップ２０側の接合面２５には、キャップ２０側（図中下側）を向く係合面２５ａが形成される。この構造において、コンロッド本体１０とキャップ２０とを引き離す方向に引張り荷重が作用した場合、係合面１５ａおよび２５ａは、互いに係合し、引張り荷重を受ける。すなわち、嵌合部１４と嵌合部２４とは、コンロッド本体１０とキャップ２０とを引き離す方向について、互いに係止し合う。
【００２４】
本実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造における具体的な形状は、図１に示される形状に限定されず、引張り荷重を受ける係合面が形成されれば、他の形状であってもよい。図４〜６は、実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造が適用されたコンロッドの他の例を示す図である。図４〜６には、それぞれ接合部分の形状が異なるコンロッドが示されている。また、図４〜６の各々には、コンロッド本体１０とキャップ２０とが組み付けられた状態、コンロッド本体１０、キャップ２０のそれぞれについて、正面図、側面図、底面図が示されている。
【００２５】
図４では、コンロッド本体１０側の嵌合部１４は、端部１３に、首部１４ａを介して円柱状の頭部１４ｂが突設されてなる。図５では、コンロッド本体１０側の嵌合部１４は、端部１３に、断面台形の四角柱状の突起部が突設されてなる。図６では、コンロッド本体１０側の嵌合部１４は、端部１３に、六角柱状の突起部が突設されてなる。図４〜６のいずれにおいても、コンロッド本体１０側の接合面１５には、コンロッド本体１０側（図中上側）を向く係合面１５ａが形成されており、キャップ２０側の接合面２５には、キャップ２０側（図中下側）を向く係合面２５ａが形成されている。
【００２６】
なお、図１〜６では、コンロッド本体１０側の嵌合部１４は凸状であり、キャップ２０側の嵌合部２４は凹状であるが、この逆であってもよい。すなわち、コンロッド本体１０側の嵌合部１４を凹状とし、キャップ２０側の嵌合部２４を凸状としてもよい。また、嵌合部１４と嵌合部２４とは、必ずしも凸部と凹部との組み合わせである必要はない。
【００２７】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
【００２８】
本実施の形態では、コンロッド本体１０とキャップ２０とを嵌め合い構造により接合し、この嵌め合い構造により、コンロッド本体１０とキャップ２０との接合面１５、２５に、コンロッド本体１０とキャップ２０とが離れる方向に作用する外部からの引張り荷重を受ける係合面１５ａ、２５ａを形成する。言い換えると、外部からの引張り荷重を受け持つ係合面１５ａ、２５ａが形成されるように、コンロッド本体１０およびキャップ２０に、互いに嵌合する嵌合部１４、２４を設ける。このため、コンロッド本体１０とキャップ２０とを引き離す方向に外部から引張り荷重がかかった場合、係合面１５ａ、２５ａに引張り荷重が作用する。これにより、ボルト３０に作用する引張り荷重を低減させることができ、ボルト３０に必要とされる強度を低減させることができる。この結果、ボルト３０の薄肉化、軽量化を図ることができ、コンロッド１の軽量化を図ることができる。さらに、ボルト３０を省略することも可能となる。図７に、キャップ取り付け用のボルトが省略されたコンロッドの一例を示す。図７に示されるコンロッドでは、ボルトが挿通されないので、ボルト挿通用の挿通孔（図２，３における１２、２２）は設けられていない。このように、キャップ取り付け用のボルトを省略することにより、コンロッドのさらなる軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造が適用されたコンロッドの構成を示す図である。
【図２】コンロッド本体の構成を示す図である。
【図３】キャップの構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造が適用されたコンロッドの他の例を示す図である。
【図５】実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造が適用されたコンロッドの他の例を示す図である。
【図６】実施の形態に係るコンロッドのキャップ接合構造が適用されたコンロッドの他の例を示す図である。
【図７】キャップ取り付け用のボルトが省略されたコンロッドの一例を示す図である。
【図８】特許文献１に開示されている、接合面が平坦なコンロッドの正面図である。
【図９】特許文献１に開示されている、接合面が平坦以外の形状に加工されたコンロッドの正面図である。
【図１０】特許文献２に開示されている、接合面が平坦以外の形状に加工されたコンロッドの正面図である。
【図１１】非特許文献１に開示されている、接合面が平坦以外の形状に加工されたコンロッドの正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  コンロッド、１ａ  小端部、１ｂ  小端孔、１ｃ  大端部、１ｄ  大端孔、１０  コンロッド本体、１１  対向面、１２  挿通孔、１３  端部、１４  嵌合部、１５  接合面、１５ａ  係合面、２０  キャップ、２１  対向面、２２  挿通孔、２３  端部、２４  嵌合部、２５  接合面、２５ａ  係合面、３０  ボルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005344826.tif 000009
【図８】
2005344826.tif 000010
【図９】
2005344826.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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