JPH0596538U - 内燃機関用コンロッドキャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンとコンロッドとの慣性力によるコン
ロッドボルトへの曲げ応力を減少せしめ、断裂し難くな
るコンロッドキャップの提供。 【構成】 内燃機関用コンロッドキャップにおいて、そ
のコンロッドボルト頭部又はナット取付座面の面方向
は、コンロッドボルト孔のコンロッドボルト頭部又はナ
ット側軸方向に対し、外側へ９０°よりも所定角度だけ
より傾いて成形されてなる構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関用コンロッドキャップに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５は従来技術のコンロッド部の一部断面外観図である。同図において、コン ロッド２は、ピストン（図示せず）で受けた燃焼圧力のエネルギーをピストンピ ン（図示せず）を介して往復運動として受け取り、クランクシャフト（図示せず ）に回転運動として伝達する。

【０００３】 そして、コンロッドボルト３は、コンロッド２とクランクシャフトとを接続す るコンロッドキャップ１を締め付けるもので、高い面圧によるかじりや焼き付き 等を防止するため、クランクシャフトに均一な力で接続せしめる必要がある。こ のため、コンロッド２とコンロッドキャップ１とのコンロッドボルト孔１２の内 面にはリーマ加工が施され、かつ、コンロッドボルト３はリーマボルトを採用し ているのが普通である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、コンロッド２は燃焼圧力による衝撃的な圧縮・座屈荷重と、高速運 転のためのコンロッド２自身及びピストンの慣性力とによる引張荷重、曲げ荷重 を繰り返し受けている。図４はコンロッドボルト３に発生する応力を示す図であ り、同図において、コンロッドボルト３には、コンロッドキャップ１の締め付け による引張応力σ５（図４（ａ））の他に、ピストンとコンロッド２との慣性力 による曲げ応力σ２，σ３（図４（ｂ））が繰り返し発生している。このため、 コンロッドボルト３には、図４（ｃ）に示すような、コンロッドボルト３軸方向 の内側の応力が外側の応力に比べ大きい合成応力σ６が繰り返し発生している。

【０００５】 この繰り返し発生する合成応力σ６は、コンロッドボルト３軸方向の内側の応 力が外側の応力に比べ大きいという曲げ応力であり、コンロッドボルト３の強度 を低下せしめ、断裂に至る可能性もある。本考案は、上記従来技術に着目し、コ ンロッドボルト３の曲げ応力を減少させ、断裂し難くなるコンロッドキャップ１ を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記問題点を解決するため、本考案に係わる内燃機関用コンロッドキャップ１ は、図１及び図２を参照して説明すれば、内燃機関用コンロッドキャップ１にお いて、そのコンロッドボルト３頭部又はナット（図示せず）取付座面１１の面方 向は、コンロッドボルト孔１２のコンロッドボルト３頭部又はナット側軸方向に 対し、外側へ９０°よりも所定角度θだけより傾いて成形されてなる構成とした 。

【０００７】

【作用】

上記構成によれば、ピストンとコンロッド２との慣性力によるコンロッドボル ト３に発生する曲げ応力は、上記構成によって、予めコンロッドボルト３に備え られた引張応力と相殺されるようになる。

【０００８】

【実施例】

本考案の実施例を図１のコンロッドキャップ部一部断面外観図及び図２のコン ロッドボルト３に発生する応力を示す図を参照して説明する。 図１において、コンロッドキャップ１のコンロッドボルト３頭部又はナット（ 図示せず）取付座面１１の面方向は、コンロッドボルト孔１２のコンロッドボル ト３頭部又はナット側軸方向に対し、外側へ９０°よりも所定角度θだけより傾 いて成形されている。次に、コンロッドボルト３又はナットを締め付けると、前 記コンロッドキャップ１のコンロッドボルト３頭部又はナット取付座面１１の所 定角度θにより、該コンロッドボルト３には、図１（ａ）に示すようなコンロッ ドボルト３軸方向の内側の応力が外側の応力に比べ小さい、引張応力σ１が発生 する。

【０００９】 上記実施例によれば、該内燃機関の稼働時に、ピストンとコンロッド２との慣 性力によりコンロッドボルト３に発生する曲げ応力σ２，σ３ （図２（ｂ）） は、上記構成によって予めコンロッドボルト３に備えられた引張応力σ１（図２ （ａ））により相殺され、図２（ｃ）に示すようなコンロッドボルト３の軸方向 に均一な引張応力σ４となる。このため、該コンロッドボルト３の曲げ応力を減 少させ、断裂を防止することができるようになる。

【００１０】 ところで、コンロッドキャップ１のコンロッドボルト３頭部又はナット取付座 面１１の所定角度θは、次のようにするとよい。本考案は、該内燃機関の稼働時 のピストンとコンロッド３との慣性力により、コンロッドボルト３に発生する曲 げ応力σ２，σ３を、図２（ｃ）に示すようなコンロッドボルト３の軸方向に均 一な引張応力σ４とするために、コンロッドキャップ１のコンロッドボルト３頭 部又はナット取付座面１１に所定角度θを設けて、コンロッドボルト３又はナッ トの締め付けにより予コンロッドボルト３に備える引張応力σ１を、コンロッド ボルト３軸方向の内側の応力を外側の応力に比べ小さくしたものである。このた め、図２において、合成応力σ４がσ４＝σ１＋σ２＋（−σ３）とし、かつ、 慣性力未発生時のコンロッドボルト３への曲げ応力を少なくする引張応力σ１と なるように、所定角度θを設定すればよく、それは、θ＝２０′〜１°とするの が適当である。

【００１１】 尚、コンロッドボルト３がリーマボルトであるときは、コンロッドボルト３と 、コンロッド２及びコンロッドキャップ１とで焼き付きを発生させやすいので、 該リーマボルトに対し本考案を採用するときは、一部リーマ部とするなど該リー マボルトは勿論のこと、ボルト孔１２にも他の構成を付加すべきであろう。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の内燃機関用コンロッドキャップは、コンロッド キャップのコンロッドボルト頭部又はナット取付座面の所定角度により、予めコ ンロッドボルトに備える引張応力を、コンロッドボルト軸方向の内側の応力を外 側の応力に比べ小さくしたので、該内燃機関の稼働時のピストンとコンロッドと の慣性力により、コンロッドボルトに発生する曲げ応力を相殺して、コンロッド ボルトの軸方向に均一な応力にすることができるようになる。この結果、該コン ロッドボルトの曲げ応力を減少させ、断裂を防止することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すコンロッドキャップ部一
部断面外観図である。

【図２】本考案のコンロッドボルトに発生する応力を示
す図である。（ａ）はコンロッドキャップの締め付けに
よる引張応力を示し、（ｂ）はピストンとコンロッドと
の慣性力により、発生する曲げ応力を示し、（ｃ）は
（ａ）と（ｂ）との合成応力を示す図である。

【図３】従来技術におけるコンロッドキャップ部一部断
面外観図である。

【図４】従来技術におけるコンロッドボルトに発生する
応力を示す図である。（ａ）はコンロッドキャップの締
め付けによる引張応力を示し、（ｂ）はピストンとコン
ロッドとの慣性力により、発生する曲げ応力を示し、
（ｃ）は（ａ）と（ｂ）との合成応力を示す図である。

【図５】従来技術におけるコンロッド部の一部断面外観
図である。

【符号の説明】

１ コンロッドキャップ １１ コンロッドボルト頭部又はナット取付座面 １２ ボルト孔 ２ コンロッド ３ コンロッドボルト θ 所定角度 σ 応力

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関用コンロッドキャップ１におい
   て、そのコンロッドボルト３頭部又はナット取付座面１
   １の面方向は、コンロッドボルト孔１２のコンロッドボ
   ルト３頭部又はナット側軸方向に対し、外側へ９０°よ
   りも所定角度θだけより傾いて成形されてなる構成を特
   徴とする内燃機関用コンロッドキャップ。