(57)【要約】【課題】コネクティングロッドの側面部とクランクシャフトの側面部との間に発生する摩擦抵抗を低減することができるクランクシャフトとコネクティングロッドとの連結構造を提供する。【解決手段】内燃機関のクランクシャフト１０のクランクアーム１２、１３には、クランクピン１４を介してコネクティングロッド２０が回動自在に連結される。クランクピン１４が設けられているクランクアーム１２の側面部１２ａと、この側面部１２ａに対向するコネクティングロッド２０の側面部２０ａとの間には、固体潤滑剤２５が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトのクランクアームにクランクピンを介してコネクティングロッドを回動自在に連結する連結構造であって、
前記クランクピンが設けられている前記クランクアームの側面部と、該側面部に対向する前記コネクティングロッドの側面部との間に固体潤滑剤を設けたことを特徴とするクランクシャフトとコネクティングロッドとの連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のクランクシャフトのクランクアームに、クランクピンを介してコネクティングロッドを回動自在に連結するクランクシャフトとコネクティングロッドとの連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、コネクティングロッドの大端部には、クランクシャフトのクランクアームに形成されているクランクピンが回動自在に挿通される。このクランクシャフトとコネクティングロッドとの連結構造では、クランクシャフトとコネクティングロッドとの間に生じる摩擦抵抗を可能な限り低減させることが望ましい。このため、コネクティングロッドの大端部の内周面とクランクピンの外周面との間に、軸受けや、皮膜を介在させることが行われている。特許文献１には、コンロッドの大端部の内周面とクランクシャフトのクランクピンの外周面の少なくとも一方の面に水素含有量の少ない硬質炭素皮膜を形成することによって、両周面間に発生する摩擦抵抗を低減させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０６９２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来のクランクシャフトとコネクティングロッドとの連結構造では、コネクティングロッドの大端部の内周面とクランクシャフトのクランクピンの外周面との間の摩擦抵抗を低減させることは行われている。しかしながら、従来の連結構造では、クランクピンが設けられているクランクアームの側面部が、コネクティングロッドの大端部の側面部に直接的に接触し、大きな摺動抵抗を発生させることがある。すなわち、エンジンの運転中は、コネクティングロッドの側面部とクランクアームの側面部との間に潤滑油が付着し、流体潤滑状態もしくは混合潤滑状態が得られるため、両者の間の摩擦抵抗は軽減される。これに対し、エンジンの運転開始時には、クランクアームの側面部とコネクティングロッドの側面部との間に潤滑油が存在していないため、両側面部が互いに固体接触し、大きな摩擦抵抗が発生する。特に、エンジン始動時には、トランスミッション側からエンジン側へと荷重がかかるため、クランクシャフトが押されてコンロッドと接触するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消すべくなされたものであり、コネクティングロッドの側面部とクランクシャフトの側面部との間に発生する摩擦抵抗を低減することができるクランクシャフトとコネクティングロッドとの連結構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関のクランクシャフトのクランクアームにクランクピンを介してコネクティングロッドを回動自在に連結する連結構造であって、前記クランクピンが設けられている前記クランクアームの側面部と、該側面部に対向する前記コネクティングロッドの側面部との間に固体潤滑剤を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コネクティングロッドの側面部とクランクシャフトの側面部との間に固体潤滑剤が設けられているため、内燃機関の始動時においても、コネクティングロッドとクランクシャフトとの間に発生する摩擦抵抗を低く抑えることができ、内燃機関の始動トルクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態におけるコネクティングロッドとクランクシャフトとの連結構造を示す縦断正面図であり、内燃機関停止時の状態を示している。
【図２】本発明の実施形態におけるコネクティングロッドの側面図である。
【図３】図１の部分縦断正面図であり、内燃機関始動時の状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明に係るコネクティングロッドとクランクシャフトとの連結構造の実施形態を、図１ないし図３を参照しつつ説明する。  
本実施形態において、内燃機関のクランクシャフト１０には、不図示のシリンダブロックなどに滑り軸受けを介して回動自在に支持されるクランクジャーナル１１が形成されている。クランクジャーナル１１には、対をなすクランクアーム１２、１３それぞれがバランスウェイトと一体に設けられている。クランクアーム１２と１３の各々の側面部１２ａと１３ａとは互いに対向しており、両側面部１２ａと１３ａの間には、円柱状のクランクピン１４が設けられている。
【００１０】
クランクシャフト１０の回転を不図示のピストンに伝達するコネクティングロッド２０の一端部にはピストンの不図示のピストンピンに連結される小端部２１（図２参照）が形成される。また、コネクティングロッド２０の他端部には大端部２２が形成されている。この大端部２２の内周面２２ａには図２に示すように、滑り軸受け２３を介してクランクピン１４が回動自在に挿通されている。このように、クランクピン１４の外周面１４ａとコネクティングロッド２０の大端部２２の内周面２２ａとの間に介在する滑り軸受け２３により、大端部２２の内周面２２ａとクランクピン１４の外周面１４ａとの間の摩擦抵抗を軽減し得る構成となっている。
【００１１】
また、クランクシャフト１０のクランクアーム１２、１３のうち、リヤ側、すなわちトランスミッション側にある一方のクランクアーム１２の側面部１２ａと対向する位置にある、コネクティングロッド２０の側面部２４ａには、固体潤滑剤２５が設けられている。本実施形態では、固体潤滑剤２５を一方のクランクアーム１２と対向する位置にあるコネクティングロッド２０の一方の側面部２４ａにのみ設けている。これは、内燃機関の始動時にトランスミッション側からフロントＦｒ側に向けて、内燃機関側にクランクシャフト１０の軸線方向Ｄに沿った荷重が加えられることにより、一方のクランクアーム１２の側面部１２ａがコネクティングロッド２０の一方の側面部２４ａに近づき、他方のクランクアーム１３の側面部１３ａがコネクティングロッド２０の他方の側面部２４ｂから離れるためである。つまり、始動時にトランスミッション側から受ける荷重Ｆｒによってクランクアーム１２が接触する可能性がある側面部２４ａにのみ、固体潤滑剤２５を設けたものとなっている。
【００１２】
本実施形態では、コネクティングロッド２０の一方の側面部２４ａのうち、図２に示すように、クランクアーム１２の側面部１２ａと接触する可能性がある全ての領域（図２中、網掛けを施した領域）、に固体潤滑剤２５を設けているが、図２の網掛けにて示す領域において部分的に固体潤滑剤２５を設けるようにしても良い。また、固体潤滑剤２５を設ける領域には、図１に示すように、他の部分より僅かに内方へと窪ませた溝部を形成し、この溝部に固体潤滑剤２５を設けるようにしてもよい。これによれば、クランクアーム１２の側面部１２ａとコネクティングロッド２０の側面部２４ａとの直接的な接触をより確実に回避することが可能となると共に、固体潤滑剤を定位置に安定して保持させることも可能になる。また、固体潤滑剤の膜厚は、コネクティングロッド２０の側面部２４ａとクランクアーム１２の側面部１２ａとの隙間よりも小さくし、内燃機関の停止状態では、固体潤滑剤とクランクアーム１２の側面部１２ａとが接触しない状態に保たれることが望ましい。固体潤滑剤は自己潤滑性のある固体材料であり、硬質のもののほか、軟質のもの、例えば樹脂材料を含む。例えば、固体潤滑剤の材料成分としては、二硫化モリブデン、グラファイト、ＰＴＦＥなどが適用可能である。
【００１３】
以上のように構成された本実施形態のクランクシャフトとコネクティングロッドとの連結構造において、エンジン停止時には、図１に示すように、クランクアーム１２、１３の側面部１２ａ、１３ａは、いずれもコネクティングロッド２０の側面部２４ａ、２４ｂから離間した状態にある。ここで、内燃機関を始動すると、トランスミッション側からクランクシャフト１０に軸線方向Ｄへの力Ｆｒが加わり、図３に示すように、クランクアーム１２の側面部１２ａがコネクティングロッド２０の一方の側面部２４ａへ向けて押される。しかしながら、コネクティングロッド２０の側面部２４ａとクランクアーム１２の側面部との間には、固体潤滑剤２５が介在しているため、両側面部１２ａと２４ａとが直接接触することはなく、両者の間の摩擦抵抗は低下する。このため、内燃機関の始動トルクが低減されると共に、クランクアーム１２やコネクティングロッド２０の磨耗が軽減される。従って、ハイブリッド車や、アイドリングストップ車などのように、始動回数が多くなる車両に搭載する内燃機関において本実施形態を適用することは極めて有効である。
【００１４】
なお、上記実施形態では、固体潤滑剤２５をコネクティングロッドの一方の側面部２４ａにのみ設けるようにしたが、他方の側面部２４ｂにも固体潤滑剤２５を設けるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、以上の説明では、固体潤滑剤２５をコネクティングロッドの側面部に設けた場合を示したが、クランクピンが設けられているクランクアームの側面部に、固体潤滑剤を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００１６】
１０  クランクシャフト
１２、１３  クランクアーム
１２ａ、１３ａ  クランクアームの側面部
１４  クランクピン
２０  コネクティングロッド
２４ａ，２４ｂ  コネクティングロッドの側面部
２５  固体潤滑剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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