JPH06257614A - コネクティングロッドの潤滑機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はピストンの往復動による荷重に対す
る強度を高めるよう構成したコネクティングロッドの潤
滑機構を提供することを目的とする。 【構成】 ピストンピン４が嵌合するピストンピン挿入
用孔６の内周面中央部には、周方向に延在する第１の油
溝１０が潤滑油供給孔７の他端に連通するように設けら
れている。ピストンピン挿入用孔６の内壁には、コネク
ティングロッド２の中心線より角度θずれた位置にピス
トンピン４が挿入されるＸ方向に延在する第２の油溝１
１，１２が形成されている。この第２の油溝１１，１２
は孔６の周方向に形成された第１の油溝１０と交差して
いる。第２の油溝１１，１２はコネクティングロッド２
の小端部３の頂部又は底部より外れた位置にあるため、
ピストン１の往復動に伴なう荷重が油溝１１，１２に集
中しにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコネクティングロッドの
潤滑機構に係り、特にピストンの往復動による荷重に対
する強度を高めるよう構成したコネクティングロッドの
潤滑機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコネクティングロッドの潤滑機構
としては、例えば実開平４−６２９６３号公報により開
示された構成がある。この公報のコネクティングロッド
の潤滑機構では、ピストンの往復動に伴ってクランクシ
ャフトから供給された潤滑油が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を通過してピ
ストンピンの嵌合部分に供給されるようになっている。
そして、小端部にはピストンピンが嵌合する円筒状の軸
受が嵌合され、軸受の内周中央部分には上記潤滑油供給
孔に連通する潤滑油供給用の第１の油溝が設けられてい
る。さらに、軸受の油溝と交差するように軸受の長手方
向に延在する第２の油溝が小端部の頂部近傍に設けられ
ている。

【０００３】従って、潤滑油は上記コネクティングロッ
ドの潤滑油供給孔，軸受の第１，第２の油溝を介してピ
ストンピンが嵌合する軸受メタルの内周面に供給され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記構成の
コネクティングロッドの潤滑機構では、第２の油溝が小
端部の頂部近傍に設けられているため、ピストンの往復
動に伴なう荷重が第２の油溝に集中しやすく長期間使用
するとこの第２の油溝で折損するおそれもあり、耐久性
に劣っていた。

【０００５】そこで、本発明は上記課題に鑑み油溝を応
力集中しない位置に設けてコネクティングロッドの強度
を高めるようにしたコネクティングロッドの潤滑機構を
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】本発明は、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、前記油溝を前記ピ
ストンピン挿入孔の頂部及び底部を除く内周面に前記ピ
ストンピンの挿入方向に延在するよう形成してなること
を特徴とする。

【０００７】

【作用】油溝が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
されることにより、ピストンの往復動に伴なう荷重が油
溝に集中しにくくなり、長期間使用してもこの油溝で折
損するおそれがない。

【０００８】

【実施例】図１乃至図３に本発明になるコネクティング
ロッドの潤滑機構の一実施例を示す。

【０００９】各図中、内燃機関用のシリンダ（図示せ
ず）内を往復動するピストン１の往復運動は、コネクテ
ィングロッド２及びクランクシャフト（図示せず）を介
して回転運動に変換される。ピストン１が気化された燃
料を爆発させて往復動するため、ピストン１及びコネク
ティングロッド２は高温状態となる。

【００１０】そのため、ピストン１及びコネクティング
ロッド２にはクランクケース（図示せず）に貯留された
潤滑油が供給されるようになっている。コネクティング
ロッド２の小端部３はピストンピン４を介してピストン
１と連結されている。そして、ピストン１には横方向に
貫通するピストンピン孔５が穿設されており、ピストン
ピン４はピストンピン孔５に嵌合するとともにコネクテ
ィングロッド２の小端部３のピストンピン挿入用孔６に
挿入される。

【００１１】コネクティングロッド２の長手方向の中心
には潤滑油供給孔７が穿設されている。この潤滑油供給
孔７は一端がコネクティングロッド２の大端部８のクラ
ンクシャフト挿入孔９に開口し、他端が小端部３のピス
トンピン挿入用孔６に開口している。さらに、ピストン
ピン４が嵌合するピストンピン挿入用孔６の内周面中央
部には、周方向に延在する第１の油溝１０が潤滑油供給
孔７の他端に連通するように設けられている。

【００１２】そして、図３に示すように、ピストンピン
挿入用孔６の内壁には、コネクティングロッド２の中心
線より角度θ（例えばθ＝７０°）ずれた位置にピスト
ンピン４が挿入されるＸ方向に延在する第２の油溝１
１，１２が形成されている。この第２の油溝１１，１２
は孔６の周方向に形成された第１の油溝１０と交差して
いる。

【００１３】第２の油溝１１，１２はコネクティングロ
ッド２の中心線状に位置する小端部３の頂部又は底部よ
り角度θ外れた位置にあるため、ピストン１の往復動に
伴なう荷重が油溝１１，１２に集中しにくくなり、長期
間使用してもこの油溝１１，１２で折損するおそれがな
い。その結果、コネクティングロッド２の耐久性が向上
する。

【００１４】さらに、油溝１１，１２の両端に対向する
ピストンピン孔５には、幅広のサイドリリーフ溝１３が
設けられている。従って、ピストン１の往復動に伴なっ
てクランクシャフト側から圧送された潤滑油は、コネク
ティングロッド２の潤滑油供給孔７，第１の油溝１０，
第２の油溝１１，１２，サイドリリーフ溝１３を通過し
てピストンピン４の外周全体に供給される。

【００１５】このように、油溝１１，１２の両端がサイ
ドリリーフ溝１３に対向してピストンピン４の軸受部分
への潤滑油供給が充分に行えるので、ピストンピン４及
びコネクティングロッド２の冷却効果も向上する。よっ
て、アルミ製のコネクティングロッド２の高温での強度
低下が防止され、その分コネクティングロッド２の軽量
化も可能となる。

【００１６】又、ピストン１がアルミ製（線膨張係数２
０×１０^-6〔／°Ｃ〕）であるのに対し、ピストンピン
４が鉄製（線膨張係数１２×１０^-6〔／°Ｃ〕）である
ので、その材質の違いによってエンジン始動に伴う加熱
による熱膨張差が生ずる。しかも、内燃機関の使用環境
は、エンジン始動時の低温（およそ−４０°Ｃ）から高
速運転時の高温（およそ１５０°Ｃ）までと幅広いた
め、ピストンピン４とピストンピン孔５，小端部３のピ
ストンピン挿入用孔６とのクリアランスは低温時でもエ
ンジンがスムーズに回転するように設定されている。

【００１７】そのため、エンジン温度の上昇によりピス
トンピン４が高温になると、ピストンピン４とピストン
ピン孔５及び小端部３のピストンピン挿入用孔６との間
のクリアランスが拡大される。このクリアランスの拡大
によりピストンピン４がガタツキ、ピストン１の往復動
に伴なってピン打音が発生する。

【００１８】しかるに、本実施例では、第２の油溝１
１，１２の両端がサイドリリーフ溝１３対向しているた
め、前述したようにピストン１の往復動に伴なってクラ
ンクシャフト側から圧送された潤滑油は、コネクティン
グロッド２の潤滑油供給孔７，第１の油溝１０，第２の
油溝１１，１２，サイドリリーフ溝１３を通過してピス
トンピン４の外周全体に供給される。そのため、ピスト
ンピン４が嵌合する孔５，６の軸受部分には常に充分な
潤滑油が供給され、これによりピストンピン４の外周と
孔５，６の内周面との間には油膜が形成される。

【００１９】この油膜が緩衝材、つまりダンパとなって
ピストンピン４と孔５，６の内周面との間のガタツキが
なくなり、高速走行時にエンジン温度が高温になっても
ピストンピン４の打音発生は防止される。

【００２０】図４乃至図７は夫々異なる条件でシリンダ
ブロックの振動、即ちピストンピン４の打音発生を測定
した実験結果である。

【００２１】図４は油溝が小端部に設けられていない従
来の場合のピン打音の測定結果で、軽量材製のコネクテ
ィングロッド２と鉄製のピストンピン４を使用してい
る。同図より、波形のピークでピストンピン４の打音が
発生していることがわかる。

【００２２】図５は本実施例の場合のピン打音の測定結
果で、潤滑油供給孔７，第１の油溝１０，第２の油溝１
１，１２，サイドリリーフ１３溝よりピストンピン４の
外周と孔５，６の内周面との間に充分な潤滑油が供給さ
れている。同図より、図４の実験結果に比べて波形のピ
ーク値がかなり減少し、ピストンピン４の打音発生が防
止されていることがわかる。

【００２３】図６は油溝が小端部に設けられていない場
合のピン打音の測定結果で、セラミックス製のピストン
ピン４を使用している。同図より、波形のピークでピス
トンピン４の打音が発生していることがわかる。

【００２４】図７はセラミックス製のピストンピン４を
使用した本実施例の場合のピン打音の測定結果で、潤滑
油供給孔７，第１の油溝１０，第２の油溝１１，１２，
サイドリリーフ溝１３よりピストンピン４の外周と孔
５，６の内周面との間に充分な潤滑油が供給されてい
る。同図より、図６の実験結果に比べて波形のピーク値
がかなり減少し、ピストンピン４の打音発生が防止され
ていることがわかる。

【００２５】従って、セラミックス製のピストンピン４
を使用して軽量化を図ることが可能になり、ピストン１
の往復動に伴なう慣性力が減少し、コネクティングロッ
ド２の軽量化も可能になる。

【００２６】尚、上記実施例では、内燃機関に組み込ま
れたコネクティングロッドの潤滑機構を一例として説明
したが、これに限らず、他のピストン，コネクティング
ロッドを使用する機構（例えば往復動式空気圧縮機な
ど）にも適用できるのは勿論である。

【００２７】又、上記第２の油溝１１，１２の位置は、
上記実施例の位置に限らず、ピストンの往復動に伴う応
力集中が発生しない小端部３の頂部又は底部以外の位置
ならばピストンピン挿入用孔６の内周面のどこに設けて
も良い。

【００２８】又、第２の油溝は上記実施例の２箇所に限
らず、２箇所以上設けても良いのは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】上述の如く、本発明になるコネクティン
グロッドの潤滑機構は、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ため、ピストンの往復動に伴なう荷
重が油溝に集中しにくくなり、長期間使用してもこの油
溝で折損するおそれがない。従って、耐久性の向上を図
ることができるとともに信頼性を高めることができる等
の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるコネクティングロッドの潤滑機構
の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】本発明が適用されたコネクティングロッドの正
面図である。

【図３】油溝が設けられたコネクティングロッドの小端
部を拡大して示す図である。

【図４】油溝が小端部の頂部に設けられた従来の場合の
ピン打音の測定結果のグラフである。

【図５】本実施例の場合のピン打音の測定結果のグラフ
である。

【図６】セラミックス製のピストンピンを使用して油溝
が小端部の頂部に設けられた従来の場合のピン打音の測
定結果のグラフである。

【図７】セラミックス製のピストンピンを使用した本実
施例の場合のピン打音の測定結果のグラフである。

【符号の説明】

１ ピストン ２ コネクティングロッド ３ 小端部 ４ ピストンピン ５ ピストンピン孔 ６ ピストンピン挿入用孔 ７ 潤滑油供給孔 １０ 第１の油溝 １１，１２ 第２の油溝 １３ サイドリリーフ溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 前記油溝を前記ピストンピン挿入孔の頂部及び底部を除
   く内周面に前記ピストンピンの挿入方向に延在するよう
   形成してなることを特徴とするコネクティングロッドの
   潤滑機構。