(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破断分離型コネクティングロッドのコネクティングロッド大端部のコネクティングロッド本体とキャップとを締結する締結ボルトであって、
前記締結ボルトは軸部と該軸部よりも径の小さい締結ネジ部を有しており、
前記軸部の径方向内部に肉ぬすみ部を設け、該肉ぬすみ部を設けた前記軸部部分を、該軸部部分の断面積を前記締結ネジ部の断面積よりも小として塑性伸び部とした締結ボルト。
【請求項２】
前記コネクティングロッド本体のボルト穴径ａと前記キャップのボルト穴径ｂと前記締結ボルトの軸部の外径ｃとの間に、
ａ＞ｃ、かつ、ｂ＞ｃ
の関係を設け、
前記コネクティングロッド本体のボルト穴径ａと前記締結ボルト軸部の外径ｃとの径差、および、前記キャップのボルト穴径ｂと前記締結ボルト軸部の外径ｃとの径差を、前記コネクティングロッド本体と前記キャップの破断面を合せて軸方向力をかけた時に両破断面が自動的に相対動して隙間なく合致しうる量とした、請求項１記載の締結ボルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、破断分離型コネクティングロッドのコネクティングロッド大端部のコネクティングロッド本体とキャップとを締結する締結ボルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
破断分離型コネクティングロッドでは、コネクティングロッド大端部において、コネクティングロッド本体とキャップとは、通常、ボルト締結される。
コネクティングロッド本体とキャップとの位置合わせは、破断面（凹凸面）を使って行われる。コネクティングロッド本体の破断面とキャップの破断面との間にずれがあると、コネクティングロッド本体の破断面にできた山が、キャップの破断面にできた山に乗り上げてしまう。この乗り上げを起こさないようにするために、締結ボルトの外径と、コネクティングロッド本体およびキャップに設けたボルト穴内径との間のクリアランスを小としている。
締結ボルトは、コネクティングロッドに要求される品質を満たすために、塑性域締めされる。締結ネジ部の断面積がボルト軸部の断面積より大きい場合、塑性域伸びの負担が締結ネジ部にかかってしまう。締結ネジ部が塑性域伸びすると、コネクティングロッド本体とキャップとを組み付けるのに必要な軸力を得ることが困難になる。締結ネジ部が塑性域伸びすることをさけるためには、塑性伸びをボルト軸部の締結ネジ部以外の部位でおこさせることが必要になる。
ボルト軸部で塑性伸びする締結ボルトの代表的なものとして、次の▲１▼〜▲３▼の締結ボルトがある。
▲１▼  図７に示すように、ボルト軸部１の外径面にネジ１ａを切り、締結ネジ部２とボルト軸部１との２段ネジとし、ボルト軸部１に締結ネジ部２の外径よりも径が小とされた部分を形成した締結ボルト。
▲２▼  図８に示すように、ボルト軸部１の外径面にスリット１ｂを形成し、ボルト軸部１に締結ネジ部２の外径よりも径が小とされた部分を形成した締結ボルト。
▲３▼  図９に示すように、ボルト軸部１の外径面に溝１ｃを形成し、ボルト軸部１に締結ネジ部２の外径よりも径が小とされた部分を形成した締結ボルト。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
破断面構造と塑性域締めの両方を組み合わせた場合に、つぎの▲１▼、▲２▼の問題が生じる。
▲１▼ネジ１ａ、スリット１ｂ、溝１ｃがボルト軸部１の外径面に形成されるので、精度ある外径面を形成しにくい。そのため、クリアランスを一定量以下にすることは難しい。
▲２▼切欠きが生じてしまい、疲労強度上不利になる。
本発明の目的は、ボルト軸部が塑性伸びし、ボルト軸部がコネクティングロッド本体とキャップの位置合わせガイドとして働くことができる締結ボルトを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  破断分離型コネクティングロッドのコネクティングロッド大端部のコネクティングロッド本体とキャップとを締結する締結ボルトであって、
前記締結ボルトは軸部と該軸部よりも径の小さい締結ネジ部を有しており、
前記軸部の径方向内部に肉ぬすみ部を設け、該肉ぬすみ部を設けた前記軸部部分を、該軸部部分の断面積を前記締結ネジ部の断面積よりも小として塑性伸び部とした締結ボルト。
（２）  前記コネクティングロッド本体のボルト穴径ａと前記キャップのボルト穴径ｂと前記締結ボルトの軸部の外径ｃとの間に、
ａ＞ｃ、かつ、ｂ＞ｃ
の関係を設け、
前記コネクティングロッド本体のボルト穴径ａと前記締結ボルト軸部の外径ｃとの径差、および、前記キャップのボルト穴径ｂと前記締結ボルト軸部の外径ｃとの径差を、前記コネクティングロッド本体と前記キャップの破断面を合せて軸方向力をかけた時に両破断面が自動的に相対動して隙間なく合致しうる量とした、（１）記載の締結ボルト。
【０００５】
上記（１）の締結ボルトでは、ボルト軸部の内部に肉ぬすみ部を設けて塑性伸び部としたので、ボルト軸部の外径面によるガイド性を損なわずにボルト軸部での塑性伸びを安定して形成できる。また、塑性伸び部の断面積を締結ネジ部の断面積よりも小としたので、締結ネジ部で塑性伸びや破断が生じずに、塑性伸び部で確実に塑性伸びを生じさせることができる。また、切欠きがないので、疲労強度に対して安定している。
上記（２）の締結ボルトでは、コネクティングロッド本体のボルト穴径ａおよびキャップのボルト穴径ｂと、締結ボルト軸部の外径ｃとの径差を、コネクティングロッド本体とキャップとの合わせ面に調芯性を生じさせる隙間以下としたので、破断分離型コネクティングロッドのコネクティングロッド本体とキャップとの破断面（凹凸面）の位置合わせが容易となり、エンジンへの組付時において、良好な組付性を確保できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の締結ボルト１０は、図１、図２に示すように、破断分離型コネクティングロッドのコネクティングロッド大端部のコネクティングロッド本体２０とキャップ２１とを締結するボルトである。締結ボルト１０は、コネクティングロッドに要求されう品質を満たすために、塑性域締めされる。
【０００７】
まず、コネクティングロッド本体２０とキャップ２１を、図１を参照して、説明する。
コネクティングロッド本体２０とキャップ２１には、ボルト穴２０ａ、２１ａが設けられる。ボルト穴２０ａ、２１ａは、コネクティングロッドが破断分離される前に設けられる。
コネクティングロッド本体２０のボルト穴２０ａは、小径穴２０ｂと大径穴２０ｃからなる。小径穴２０ｂの軸芯と大径穴２０ｃの軸芯は一致している。小径穴２０ｂの内径面には、雌ねじ２０ｄが形成されている。図１において、２０ｅは、コネクティングロッド本体２０の破断面（凹凸面）である。
キャップ２１のボルト穴２１ａの径ｂは、コネクティングロッド本体２０の大径穴２０ｃの径ａと同じ径か、またはほぼ同じ径である。キャップ２１のボルト穴２１ａの軸芯と、コネクティングロッド本体２０の大径穴２０ｃの軸芯は、一致している。図１において、２１ｂは、キャップ２１の破断面（凹凸面）である。
【０００８】
つぎに、締結ボルト１０を説明する。
締結ボルト１０は、図２に示すように、軸部１１と、頭部１２と、締結ネジ部１３を有する。軸部１１と頭部１２と締結ネジ部１３とは、一体に形成される。
【０００９】
軸部１１の外径ｃは、コネクティングロッド本体２０のボルト穴２０ａの小径穴２０ｂの径よりも大であり、コネクティングロッド本体２０のボルト穴２０ａの大径穴２０ｃの径ａよりも小であり、キャップ２１のボルト穴２１ａの径ｂよりも小である。
コネクティングロッド本体２０の大径穴２０ｃの径ａと軸部１１の外径ｃとの径差（ａ−ｃ）は、コネクティングロッド本体２０の破断面２０ｅとキャップ２１の破断面２１ｂを合わせて軸方向力をかけた時に、両破断面２０ｅ、２１ｂが自動的に相対動して隙間なく合致しうる量（調芯性を生じさせる量）Ｌ以下とされている。
キャップ２１のボルト穴２１ａの径ｂと軸部１１の外径ｃとの径差（ｂ−ｃ）は、コネクティングロッド本体２０の破断面２０ｅとキャップ２１の破断面２１ｂを合わせて軸方向力をかけた時に、両破断面２０ｅ、２１ｂが自動的に相対動して隙間なく合致しうる量（調芯性を生じさせる量）Ｌ以下とされている。
【００１０】
図３に示すように、軸部１１の径方向内部には、断面円形の肉ぬすみ部１１ａが設けられている。肉ぬすみ部１１ａは、軸部１１の軸方向に延びている。肉ぬすみ部は軸部１１の軸方向全体（締結ネジ部１３は除く）に設けられていてもよく、軸部１１の径方向内部の軸芯方向の一部にのみ設けられていてもよい（図示例では、肉ぬすみ部１１ａが軸部１１の一部に設けられている場合を示している）。肉ぬすみ部１１ａの軸芯は、軸部１１の軸芯と一致していることが望ましい。
軸部１１のうち、肉ぬすみ部１１ａが設けられている部分の断面積Ｓ0 は、図４、図５に示すように、締結ネジ部１３の谷部の断面積Ｓ1 よりも小である。また、肉ぬすみ部１１ａをボルトの鍛造成形時に同時に形成する場合は、肉ぬすみ部１１ａは開口部の方向にいくに従って径が拡大するテーパ穴となる。
【００１１】
頭部１２は、図２に示すように、軸部１１の軸方向一端にある。頭部１２の軸部１１側端には、フランジ（座金部）１２ａが設けられていることが望ましい。フランジ１２ａは、頭部１２の軸部１１側端から締結ボルト１０の径方向外側に広がっている。フランジ１２ａが設けられる場合、フランジ１２ａは、頭部１２と一体に形成される。
締結ネジ部１３は、軸部１１の、頭部１２と軸方向反対側端にある。締結ネジ部１３には、雄ねじ１３ａが形成されている。雄ねじ１３ａは、コネクティングロッド本体２０とキャップ２１とを締結ボルト１０で締結したとき、コネクティングロッド本体２０の雌ねじ２０ｄに螺合する。
【００１２】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
肉ぬすみ部１１ａを軸部１１の内部に設けたので、ボルト軸部１１の外径面によるガイド性を損なわずにボルト１１での塑性伸びを安定して形成できる。
また、軸部１１のうち、肉ぬすみ部１１ａが設けられている部分の断面積Ｓ0 が、締結ネジ部１３の谷部の断面積Ｓ1 よりも小であるので、締結ネジ部１３で塑性伸びや破断が生じずに、軸部１１のうち肉ぬすみ部１１ａが設けられている部分で塑性伸びを生じさせることができる。
また、肉ぬすみ部１１ａを形成しても軸部１１に切欠きが生じないので、疲労強度に対して安定している。
【００１３】
さらに、コネクティングロッド本体２０の穴径ａおよびキャップの穴径ｂと、締結ボルト１０の軸部１１の外径ｃとの径差を、コネクティングロッド本体２０とキャップ２１との合わせ面に調芯性を生じさせる隙間Ｌ以下としたので、破断分離型コネクティングロッドのコネクティングロッド本体２０とキャップ２１との破断面（凹凸面）２０ｅ、２１ｂの位置合わせが容易となり、エンジンへの組付時において、良好な組付性を確保できる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の締結ボルトによれば、ボルト軸部の内部に肉ぬすみ部を設けて塑性伸び部としたので、ボルト軸部の外径面によるガイド性を損なわずにボルト軸部での塑性伸びを安定して形成できる。また、塑性伸び部の断面積を締結ネジ部の断面積よりも小としたので、締結ネジ部で塑性伸びや破断が生じずに、塑性伸び部で確実に塑性伸びを生じさせることができる。また、切欠きがないので、疲労強度に対して安定している。
請求項２記載の締結ボルトによれば、コネクティングロッド本体のボルト穴径ａおよびキャップのボルト穴径ｂと、締結ボルト軸部の外径ｃとの径差を、コネクティングロッド本体とキャップとの合わせ面に調芯性を生じさせる隙間以下としたので、破断分離型コネクティングロッドのコネクティングロッド本体とキャップとの破断面（凹凸面）の位置合わせが容易となり、エンジンへの組付時において、良好な組付性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コネクティングロッド本体とキャップのボルト締結部の断面図である。
【図２】本発明実施例の締結ボルトの正面図である。
【図３】本発明実施例の締結ボルトの断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】コネクティングロッド本体の破断面とキャップの破断面を示す拡大断面図である。
【図７】従来の締結ボルトの、２段ネジとした場合の正面図である。
【図８】従来の締結ボルトの、スリットを形成した場合の正面図である。
【図９】従来の締結ボルトの、溝を形成した場合の正面図である。
【符号の説明】
１０  締結ボルト
１１  軸部
１１ａ  肉ぬすみ部
１２  頭部
１３  締結ネジ部
２０  コネクティングロッド本体
２０ｅ  コネクティングロッド本体の破断面
２１  キャップ
２１ｂ  キャップの破断面
Ｓ0   締結ネジ部の断面積
Ｓ1   肉ぬすみ部を設けた軸部部分の断面積
ａ  コネクティングロッド本体の穴径
ｂ  キャップの穴径
ｃ  ボルト軸部の外径
Ｌ  両破断面が自動的に相対動して隙間なく合致しうる量
【図１】
0004296722.tif 000002
【図２】
0004296722.tif 000003
【図３】
0004296722.tif 000004
【図４】
0004296722.tif 000005
【図５】
0004296722.tif 000006
【図６】
0004296722.tif 000007
【図７】
0004296722.tif 000008
【図８】
0004296722.tif 000009
【図９】
0004296722.tif 000010