JP2009068621A - Connecting rod assembly - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンに用いられるコンロッドアセンブリに関する。 The present invention relates to a connecting rod assembly used in an engine.
エンジンに用いられるコンロッドは、棒鋼材、板材からの鍛造、焼結、または拘束加圧成形等により製造されている。この他に、鋼板のプレス加工により打ち抜き形成される場合がある。コンロッドを、このような鍛造や焼結で製造する場合、工程数が多いため、コスト削減が困難である。一方、簡単かつ安価に製造でき、大端部分や小端部分に取付けられる軸受等の傾きが回避され、曲げ強度と座屈強度の向上も図られるコンロッドアッセンブリとして、それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層して一体に固定した積層コンロッドアッセンブリが提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1のコンロッドアセンブリは、分割コンロッド部品を積層し、大端部分および小端部分に円環状部品を圧入して構成されるものである。
The connecting rod assembly of
上記のような従来の積層コンロッドアセンブリは、同一形状であるコンロッド積層部品を積層し、大端部分および小端部分に円環状部品を圧入するため、積層体の厚みは均一であり、両端に圧入された円環状部品が出っ張った形状となる。このような積層コンロッドアセンブリをエンジンに組付けた状態を図10(A)に概念的に示す。図10(B)はこの組付け使用状態で生じる現象を概念的に示す小端部分の拡大図である。図示の積層コンロッドアセンブリ100は、プレス加工された2枚の板状積層部品101を積層し、その大端部分102および小端部分103のそれぞれの嵌合孔102a,103aに、円環状部品104,105を圧入して構成されたものである。円環状部品104,105は、例えばソリッド円管からなり、図10(B)は小端部分103の円環状部品105を示し、このソリッド円管内に保持器付き針状ころ106を配置した軸受とされている。この積層コンロッドアセンブリ100における大端部分102は、円環状部品104を介しクランク本体50のクランクピン51にその軸心周りに相対回転可能に嵌合結合され、また小端部分103は、円環状部品105を介しピストン60のピストンピン61にその軸心周りに相対回転可能に嵌合結合されている。クランクピン51は、クランクシャフト52に対し、一対のアーム53間に偏心状態で固定され、この両アーム53のクランクピン51とは反対部分にはバランスウエイト53aが形成されている。
In the conventional laminated connecting rod assembly as described above, the connecting rod laminated parts having the same shape are laminated, and the annular parts are press-fitted into the large end part and the small end part. The formed annular part has a protruding shape. FIG. 10A conceptually shows a state where such a laminated connecting rod assembly is assembled to the engine. FIG. 10B is an enlarged view of a small end portion conceptually showing the phenomenon that occurs in this assembled and used state. The laminated
上記一対のバランスウエイト53aは、その構成上、対向部の間隔が小さく形成され、この狭い間隙を通過することになる積層体の肉厚が制約される。クランクの種類によっては、この間隔が小さいものがあり、その為、図示のように板状積層部品101の積層枚数を増やすことができず、嵌合孔102a,103aに圧入された円環状部品104,105の両側への出っ張り部分が大きくなる。このように、積層体の肉厚が薄く、円環状部品104,105はその出っ張り部分が大きいため、積層体とはその円環中央部のみでの嵌め合いとなり、図10(B)に示すように、中央部への応力の集中により円環状部品105(104)が鼓状に変形する可能性がある。このような変形が生じると、エンジンの作動に好ましくない。
The pair of
この発明の目的は、簡単な構造でありながら、大端部分および小端部分に圧入された円環状部品の変形を生じることのないコンロッドアセンブリを低コストで提供することである。 An object of the present invention is to provide a connecting rod assembly that has a simple structure and does not cause deformation of an annular part press-fitted into a large end portion and a small end portion at a low cost.
第1の発明にかかるコンロッドアセンブリは、板状の複数枚の層板を積層してなる積層体、およびこの積層体に設けられた大端部分および小端部分の嵌合孔にそれぞれ圧入された一対の円環状部品を有するコンロッドアセンブリにおいて、前記複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであり、前記積層体の前記大端部分および小端部分の積層枚数を、これら大端部分と小端部分の間の積層体中央部の積層枚数よりも多くすることで、前記大端部分と小端部分の肉厚を前記積層体中央部の肉厚よりも厚くしたことを特徴とするものである。 The connecting rod assembly according to the first invention is press-fitted into a laminated body formed by laminating a plurality of plate-like layer plates, and a fitting hole in a large end portion and a small end portion provided in the laminated body. In the connecting rod assembly having a pair of annular parts, the plurality of layer plates constitute each part of the pressed plate material, and are continued through the continuous part, and are bent at the continuous part. By stacking the number of the large end portion and the small end portion of the laminate more than the number of layers in the central portion of the laminate between the large end portion and the small end portion. The thicknesses of the large end portion and the small end portion are made thicker than the thickness of the central portion of the laminate.
この構成のコンロッドアセンブリは、例えば、エンジンにおけるピストンからクランクシャフトへの駆動伝達手段として用いられる。具体的には、小端部分をその嵌合孔に圧入された円環状部品を介してピストンのピストンピンに相対回転可能に嵌合結合し、大端部分をその嵌合孔に圧入された円環状部品を介してクランクのクランクピンに相対回転可能に嵌合結合することによって、ピストンの往復運動をクランクシャフトの軸回転運動に変換伝達する駆動伝達手段として用いられる。この場合、積層体中央部は、この駆動伝達運動の際、一対のバランスウエイト同士の間隔を通過し得るようその肉厚、すなわち、積層枚数の設定がなされる。一方、大端部分および小端部分は、バランスウエイト同士の間隔の制約を受けないので、可能な限りその積層体の積層枚数を中央部より多くし、大端部分および小端部分の肉厚を積層体中央部の肉厚より厚くされる。したがって、大端部分および小端部分の嵌合孔に圧入される円環状部品の積層体の両側への出っ張り量が少なくなり、これによって、円環状部品の積層体に対する嵌め合いが肉厚の厚い部分でなされ、エンジンの作動の際における円環状部品に負荷されるストレスが円環状部品の長手方向に分散し、前記のような中央部への応力の集中による鼓状の変形および破損を防止することができる。
また、前記積層体を構成する複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであるから、加工や組立が容易で、層板および積層体の加工コストを抑えることができ、コンロッドアセンブリの低コスト化を図ることができる。
The connecting rod assembly having this configuration is used, for example, as drive transmission means from a piston to a crankshaft in an engine. Specifically, a small end portion is fitted and coupled to a piston pin of a piston through an annular part press-fitted into the fitting hole, and a large end portion is press-fitted into the fitting hole. It is used as drive transmission means for converting and transmitting the reciprocating motion of the piston to the axial rotational motion of the crankshaft by fitting and coupling with the crankpin of the crank via an annular part so as to be relatively rotatable. In this case, the thickness of the central portion of the stacked body, that is, the number of stacked layers, is set so that the center portion of the stacked body can pass through the interval between the pair of balance weights during the drive transmission motion. On the other hand, the large end portion and the small end portion are not restricted by the distance between the balance weights. It is thicker than the thickness of the central part of the laminate. Therefore, the amount of protrusion on both sides of the laminated body of the annular part that is press-fitted into the fitting holes in the large end part and the small end part is reduced, so that the fitting of the annular part to the laminated body is thick. The stress applied to the annular part during engine operation is distributed in the longitudinal direction of the annular part and prevents the drum-like deformation and breakage due to the concentration of stress on the central part as described above. be able to.
In addition, a plurality of layer plates constituting the laminated body constitute each part of a pressed plate material, which are continued through a continuous part, and are laminated by bending at this continuous part. Therefore, processing and assembly are easy, the processing cost of the layer plate and the laminated body can be suppressed, and the cost of the connecting rod assembly can be reduced.
第2の発明のコンロッドアセンブリは、板状の複数枚の層板を積層してなる積層体、およびこの積層体に設けられた大端部分および小端部分の嵌合孔にそれぞれ圧入された一対の円環状部品を有するコンロッドアセンブリにおいて、前記複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであり、前記積層体の前記大端部分および小端部分のいずれか一方の積層枚数を、これら大端部分と小端部分の間の積層体中央部の積層枚数よりも多くすることで、この積層枚数を多くした部分の肉厚を前記積層体中央部の肉厚よりも厚くしたことを特徴とする。 A connecting rod assembly according to a second aspect of the present invention is a laminated body formed by laminating a plurality of plate-shaped layer plates, and a pair of press-fitted into fitting holes in a large end portion and a small end portion provided in the laminated body. In the connecting rod assembly having the annular part, the plurality of layer plates constitute each part of the pressed plate material, and are continued through the continuous part and bent at the continuous part. The number of stacked layers of either the large end portion or the small end portion of the stacked body is larger than the number of stacked layers in the central portion of the stacked body between the large end portion and the small end portion. Thus, the thickness of the portion where the number of stacked layers is increased is made thicker than the thickness of the central portion of the stacked body.
この構成のコンロッドアセンブリは、上記同様、エンジンの駆動伝達手段として用いられる。この場合、積層体中央部がバランスウエイト同士の間隔を通過し得るように、その肉厚、すなわち積層枚数の設定がなされる。また、積層体の大端部分および小端部分のうち、負荷されるストレスが大きい方の積層枚数を、これら大端部分と小端部分の間の積層体中央部の積層枚数よりも多くしてその肉厚を積層体中央部の肉厚より厚くすることができる。これにより、大端部分および小端部分のうちの負荷されるストレスが大きい方では、その嵌合孔に圧入される円環状部品の積層体の両側への出っ張り量が少なくなり、円環状部品の鼓状の変形が防止され、これによって、上記同様エンジンの作動の際における円環状部品に負荷されるストレスが円環状部品の長手方向に分散し、前記のような中央部への応力の集中による破損を生じ難くすることができる。
また、この場合も、積層体を構成する複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであるから、上記同様、コンロッドアセンブリの低コスト化を図ることができる。
The connecting rod assembly having this configuration is used as drive transmission means for the engine as described above. In this case, the thickness, that is, the number of stacked layers is set so that the central portion of the stacked body can pass through the interval between the balance weights. Further, among the large end portion and the small end portion of the laminate, the number of laminates with the larger stress applied is made larger than the number of laminates in the central portion of the laminate between the large end portion and the small end portion. The thickness can be made thicker than the thickness of the central portion of the laminate. As a result, in the larger end portion and the smaller end portion where the stress to be applied is larger, the amount of protrusion on both sides of the laminated body of the annular component press-fitted into the fitting hole is reduced, and the annular component The drum-like deformation is prevented, and as a result, the stress applied to the annular part during engine operation is dispersed in the longitudinal direction of the annular part as described above, and due to the concentration of stress in the central part as described above. Damage can be made difficult to occur.
Also in this case, the plurality of layer plates constituting the laminate constitute each part of the pressed plate material, and continue to each other through the continuous part and bend at the continuous part. Therefore, the cost of the connecting rod assembly can be reduced as described above.
これら第1、第2の発明において、前記円環状部品をシェル型軸受の外輪としても良い。また、円環状部品をソリッド円管としてこのソリッド円管内に保持器付き針状ころを配しても良く、さらには円環状部品を滑り軸受となるドライメタルとしても良い。
円環状部品をこれらの各例のように、軸受部品で構成することにより、軸受とは別に円環状部品を設けることが不要となる。このため、部品点数が少なく、また軽量の軸受付きのコンロッドアセンブリとできる。
In these first and second inventions, the annular part may be an outer ring of a shell type bearing. Further, an annular part may be a solid circular pipe, and needle rollers with a cage may be disposed in the solid circular pipe, and the annular part may be a dry metal that serves as a sliding bearing.
By forming the annular part with a bearing part as in each of these examples, it becomes unnecessary to provide the annular part separately from the bearing. For this reason, it can be set as a connecting rod assembly with a small number of parts and a lightweight bearing.
第1の発明のコンロッドアセンブリは、板状の複数枚の層板を積層してなる積層体、およびこの積層体に設けられた大端部分および小端部分の嵌合孔にそれぞれ圧入された一対の円環状部品を有するコンロッドアセンブリにおいて、前記複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであり、前記積層体の前記大端部分および小端部分の積層枚数を、これら大端部分と小端部分の間の積層体中央部の積層枚数よりも多くすることで、前記大端部分と小端部分の肉厚を前記積層体中央部の肉厚よりも厚くしたため、エンジンのピストンの往復運動をクランクシャフトの軸回転運動に変換伝達するための手段に用いた場合、バランスウエイト同士の狭い間隔も積層体中央部が通過し、円滑な駆動伝達運動がなされると共に、クランクピンやピストンピンに嵌合結合される円環状部品の変形ないしは破損が生じ難く、エンジンの作動に支障を来たすこともない。また、層板および積層体の加工コストを抑え、低コストのコンロッドアセンブリを提供することができる。 A connecting rod assembly according to a first aspect of the present invention is a laminated body formed by laminating a plurality of plate-shaped layer boards, and a pair of press-fitted into fitting holes in a large end portion and a small end portion provided in the laminated body. In the connecting rod assembly having the annular part, the plurality of layer plates constitute each part of the pressed plate material, and are continued through the continuous part and bent at the continuous part. The number of layers of the large end portion and the small end portion of the laminate is larger than the number of layers in the center of the laminate between the large end portion and the small end portion, When the thickness of the large end portion and the small end portion is thicker than the thickness of the central portion of the laminate, when used as a means for converting and transmitting the reciprocating motion of the piston of the engine to the axial rotational motion of the crankshaft, Balance way The central part of the stack also passes through the narrow gap between the cylinders, and smooth drive transmission movements are made. Also, deformation or breakage of the annular parts that are fitted and connected to the crankpins and piston pins hardly occurs, and it is There is no hindrance. Moreover, the processing cost of a layer board and a laminated body can be suppressed, and a low-cost connecting rod assembly can be provided.
第2の発明のコンロッドアセンブリは、板状の複数枚の層板を積層してなる積層体、およびこの積層体に設けられた大端部分および小端部分の嵌合孔にそれぞれ圧入された一対の円環状部品を有するコンロッドアセンブリにおいて、前記複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであり、前記積層体の前記大端部分および小端部分のいずれか一方の積層枚数を、これら大端部分と小端部分の間の積層体中央部の積層枚数よりも多くすることで、この積層枚数を多くした部分の肉厚を前記積層体中央部の肉厚よりも厚くしたため、上記同様エンジンにおけるピストンからクランクシャフトへの駆動伝達手段として用いた場合、円滑な駆動伝達運動がなされると共に、負荷されるストレスが大きい部分の肉厚を厚くすることにより、この部分の嵌合孔に圧入される円環状部品の変形を生じ難くすることができると共に、層板および積層体の加工コストを抑え、コンロッドアセンブリの低コスト化を図ることができる。 A connecting rod assembly according to a second aspect of the present invention is a laminated body formed by laminating a plurality of plate-shaped layer plates, and a pair of press-fitted into fitting holes in a large end portion and a small end portion provided in the laminated body. In the connecting rod assembly having the annular part, the plurality of layer plates constitute each part of the pressed plate material, and are continued through the continuous part and bent at the continuous part. The number of stacked layers of either the large end portion or the small end portion of the stacked body is larger than the number of stacked layers in the central portion of the stacked body between the large end portion and the small end portion. As a result, the thickness of the portion where the number of stacked layers is increased is made thicker than the thickness of the central portion of the stacked body. By increasing the thickness of the portion where the applied stress is applied and the stress to be applied is increased, it is possible to make it difficult to cause deformation of the annular part press-fitted into the fitting hole of this portion. In addition, the processing cost of the laminated body can be suppressed, and the cost of the connecting rod assembly can be reduced.
第1の発明のコンロッドアセンブリの一実施形態を図1ないし図3と共に説明する。このコンロッドアセンブリ1は、プレス加工された複数枚の層板を積層してなる積層体2と、この積層体2の大端部分2aおよび小端部分2bの嵌合孔2aa,2baに圧入された一対の円環状部品3,4とよりなる。複数枚の層板は、中央部(すなわちロッド部分)2cを介し大端部分2aおよび小端部分2bに渡り全体形状を形成する2枚の層板2A,2Bと、積層された層板2A,2Bにおける大端部分2aに対応する部分の表裏両面に積層される層板2J,2Kと、同小端部分2bに対応する部分の表裏両面に積層される層板2L,2Mとよりなる。すなわち、積層体2は、大端部分2a、小端部分2bおよび中央部2cを有し、層板の積層枚数を、大端部分2aでは層板2A,2B,2J,2Kの4枚重ね、小端部分2bでは層板2A,2B,2L,2Mの4枚重ね、中央部2cでは層板2A,2Bの2枚重ねとし、大端部分2aおよび小端部分2bの肉厚を中央部2cの肉厚より厚くしている。これら層板2A,2B,2J,2K,2L,2Mの積層については後記するが、その一体化は、各嵌合孔2aa,2baに円環状部品3,4を圧入することによってなされ、さらに各層板間を溶接(例えばレーザ溶接)等によって固着しても良い。
An embodiment of the connecting rod assembly of the first invention will be described with reference to FIGS. This connecting
上記層板2A,2B,2J,2K,2L,2Mは、図2に示すように、プレス打抜加工された1枚の板材20の各部を構成するものであって、この板材20は層板2A,2B,2J,2K,2L,2Mが図示のように互いに連続部20aを介して繋がった形状とされている。層板2A,2Bは、上述のように、全体形状が積層体2におけるロッド部分2cを介し大端部分2aおよび小端部分2bに渡る形状とされているが、層板2J,2K,2L,2Mは大端部分2aおよび小端部分2bに対応する形状、すなわちロッド部分2cに対応する部分がない形状とされている。また、各層板2A,2B,2J,2K,2L,2Mの大端部分2aおよび小端部分2bに対応する部分には、円孔2Aa,2Ba,2Ja,2Ka,2Ab,2Bb,2Lb,2Mbが形成されている。そして、プレス打抜加工された1枚の板材20では、層板2A,2Bが、大端部分2aおよび小端部分2bに対応する部分において連続部20aを介し並列的に繋がった状態とされ、これらの外側で、大端部分2aおよび小端部分2bに対応する部分には、連続部20aを介し4枚の層板2J,2K,2L,2Mが繋がっている。
As shown in FIG. 2, the
次に、図3(A)(B)(C)を参照して、上記板材20を構成する層板2A,2B,2J,2K,2L,2Mを、各連続部20aで折り曲げることによって積層し、積層体2を形成する要領について説明する。
なお、図2及び図3においては、便宜上、各層板における大端部分2aおよび小端部分2bに対応する部分を同じ形状,大きさで示しているが、実際には図1に示すような大小関係とされるものである。これは、他の実施形態を示す図6〜図8においても同様である。また、これとは逆に、上記各実施形態において、大端部分2aおよび小端部分2bを同じ形状,大きさとしても良い。「大端部分2a」および「小端部分2b」は、必ずしも互いに大,小の大きさの関係になくても良く、クランク軸側の部分を「大端部分2a」、ピストン側の部分を「小端部分2b」と言う。
先ず、図3(A)に示すように、層板2J,2K,2L,2Mを、各連続部20aにおいて折り曲げ、層板2A,2Bの同一面側(紙面表面側または背面側)に重ね合わせる。この状態では、層板2J,2Lが層板2Aの大端部分2aおよび小端部分2bに対応する部分に、層板2K,2Mが層板2Bの大端部分2aおよび小端部分2bに対応する部分に、それぞれ合致する。また、円孔2Jaが円孔2Aaに、円孔2Kaが円孔2Baに、円孔2Lbが円孔2Abに、円孔2Mbが円孔2Bbにそれぞれ合致する。さらに、層板2A,2Bを、連続部20aにおいて、その紙面背面側(または同表面側)、すなわち層板2J,2K,2L,2Mが積層されていない側に折り曲げ、図3(B)(C)に示すような、積層体2が得られる。この積層体2は、大端部分2a、小端部分2bおよび中央部2cを有し、層板の積層枚数が、大端部分2aでは層板2A,2B,2J,2Kの4枚重ね、小端部分2bでは層板2A,2B,2L,2Mの4枚重ね、中央部2cでは層板2A,2Bの2枚重ねとされ、結果として大端部分2aおよび小端部分2bの肉厚が中央部2cの肉厚より厚くされる。また、円孔2Aa,2Ba,2Ja,2Kaおよび円孔2Ab,2Bb,2Lb,2Mbがそれぞれ同心状に合致し、大端部分2aの嵌合孔2aaおよび小端部分2bの嵌合孔2baを構成する。これら嵌合孔2aa,2baに円環状部品3,4を圧入することによって図1に示すようなコンロッドアセンブリ1が得られる。必要によって、各層板間を溶接等により固着する。
Next, referring to FIGS. 3A, 3B, and 3C, the
In FIGS. 2 and 3, for convenience, the portions corresponding to the
First, as shown in FIG. 3A, the
前記円環状部品3,4としては、図4(A)(B)(C)に示すような3種のものが望ましく用いられる。図4はいずれも小端部分2bを示しており、大端部分1aには、図示を省略するが、それぞれに対応した同様のものが圧入されているものとする。図4(A)の円環状部品4は、シェル型軸受の外輪4Aである例を示し、図4(B)の円環状部品4はソリッド円管4Bであり、このソリッド円管4B内に保持器付き針状ころ6を配した例を示し、また図4(C)の円環状部品4は滑り軸受となるドライメタル4Cである例を示している。図4(A)のシェル型軸受の外輪4Aに対しては、その内径面からなる転走面に沿って転走する複数のころ5が設けられ、各ころ5はリング状の保持器5aに保持されている。シェル型軸受の外輪4Aは、鋼板のプレス成形品等からなり、両側に鍔4Aaを有している。図4(B)に示すソリッド円管4Bにおける針状ころ6は、保持器6aと組合せて互いに外れないように組立てられたものである。図4(C)のドライメタル4Cは、その内面が滑性を備え、それ自体が滑り軸受となるものである。これら円環状部品4A,4B,4Cは、いずれも、4枚の積層部品2A,2B、2L,2Mを積層してなる積層体小端部分2bに形成された嵌合孔2baに圧入一体とされ、この圧入状態では、図10(B)の従来例に比べて積層体2の両側に出っ張る部分が小さくなる。
As the
図5は上記のような構成の積層コンロッドアセンブリ1をエンジンに組付けた状態を概念的に示す。この積層コンロッドアセンブリ1における大端部分2aは、円環状部品3を介しクランク本体50のクランクピン51にその軸心周りに相対回転可能に嵌合結合され、また小端部分2bは、円環状部品4を介しピストン60のピストンピン61にその軸心周りに相対回転可能に嵌合結合されている。クランクピン51は、クランクシャフト52に対し、一対のアーム53間に偏心状態で固定され、この両アーム53のクランクピン51とは反対部分にはバランスウエイト53aが形成されている。
FIG. 5 conceptually shows a state in which the laminated connecting
上記一対のバランスウエイト53aは、その構成上、対向部の間隔dが小さく形成される。そのため、図示のように積層体2の中央部2cは2枚の積層部品2A、2Bのみで構成してその厚みを間隔dより小さくしている。これにより、ピストン60の上下往復運動を、クランクピン51および一対のアーム53を介しクランクシャフト52の軸回転運動に変換駆動伝達する際、コンロッドアセンブリ1の上記積層体中央部2cが、バランスウエイト53aに干渉することなくその間を通過して、この変換駆動伝達が円滑になされる。一方、大端部分2aおよび小端部分2bでは、それぞれ4枚の層板2A,2B,2J,2Kおよび2A,2B,2L,2Mを積層一体とし、この部分の肉厚を中央部2cの肉厚よりも厚くしている。そのため、大端部分2aおよび小端部分2bの嵌合孔2aa,2baに圧入された円環状部品3,4の積層体2の両側に出っ張る部分が小さく、円環状部品3,4と積層体2との嵌め合い幅が大きくなる。嵌め合い幅が大きくなることで、図10(B)に示すような鼓状の変形が生じ難くなり、エンジンの作動が継続されても、円環状部品3,4に負荷されるストレスがその長手方向に分散し、円環状部品3,4の長手方向中央部への応力の集中による破損が生じ難くなり、これにより、エンジンの作動に支障を来たすような懸念も生じない。
The pair of
図6ないし図8は、この発明のコンロッドアセンブリに適用される層板の変形例を示すもので、図2に対応する図である。図6に示す板材20Aは、連続部20Aaを介して並列状態で連結された3枚の層板2A,2B,2Cと、層板2A,2Cの外側であってその大端部分2aおよび小端部分2bに対応する部位に連続部20Aaを介して連結された4枚の層板2J,2K,2L,2Mとよりなる。上記と同様に、層板2A,2B,2Cは、全体形状が積層体2におけるロッド部分2cを介し大端部分2aおよび小端部分2bに渡る形状とされ、また、層板2J,2K,2L,2Mは、大端部分2aおよび小端部分2bに対応する形状、すなわちロッド部分2cに対応する部分がない形状とされている。そして、これら層板2A,2B,2C,2J,2K,2L,2Mには、上記と同様に円孔2Aa,2Ab,2Ba,2Bb,2Ca,2Cb,2Ja,2Ka,2Lb,2Mbが形成されている。
6 to 8 show a modification of the layer plate applied to the connecting rod assembly of the present invention, and correspond to FIG. A plate member 20A shown in FIG. 6 includes three
このような板材20Aを用いて積層体を形成するには、先ず、層板2J,2Lを、連続部20Aaにおいて折り曲げ、層板2Aの紙面表面側(または、同背面側)に重ね合わせる。また、層板2K,2Mを、連続部20Aaにおいて折り曲げ、層板2Cの紙面背面側(または、同表面側)に重ね合わせて積層する。次いで、層板2Aを連続部20Aaにおいて折り曲げ、層板2Bの紙面背面側(または、同表面側)に、また、層板2Cを連続部20Aaにおいて折り曲げ、層板2Bの紙面表面側(または、同背面側)に、それぞれ重ね合わせて積層する。このようにして形成された積層体は、図示はしないが、上記と同様に大端部分、小端部分および中央部を有し、層板の積層枚数が、大端部分では層板2A,2B,2C,2J,2Kの5枚重ね、小端部分では層板2A,2B,2C,2L,2Mの5枚重ね、中央部では層板2A,2B,2Cの3枚重ねとされ、結果として大端部分および小端部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされる。また、各層板に形成された円孔2Aa,2Ba,2Ca,2Ja,2Kaおよび円孔2Ab,2Bb,2Cb,2Lb,2Mbがそれぞれ同心状に合致し、大端部分の嵌合孔および小端部分の嵌合孔を構成する。これら嵌合孔に上記と同様の円環状部品を圧入することによって、正面視して図1(A)に示すようなコンロッドアセンブリが得られる。この場合も、必要によって、各層板間を溶接等により固着しても良い。
In order to form a laminate using such a plate material 20A, first, the
図7に示す板材20Bは、図2に示す板材20における層板2J,2K,2L,2Mのさらに外側に、同様形状の層板2N,2P,2Q,2Rを連続部20Baを介して続くよう繋げたものである。この場合も、上記と同様に連続部20Baで折り曲げることによって、これら各層板が積層された積層体が形成される。形成された積層体は、図示はしないが、上記と同様に大端部分、小端部分および中央部を有し、層板の積層枚数が、大端部分では層板2A,2B,2J,2K,2N,2Pの6枚重ね、小端部分では層板2A,2B,2L,2M,2Q,2Rの6枚重ね、中央部では層板2A,2Bの2枚重ねとされ、結果として大端部分および小端部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされる。また、各層板に形成された円孔2Aa,2Ba,2Ja,2Ka,2Na,2Paおよび円孔2Ab,2Bb,2Lb,2Mb,2Qb,2Rbがそれぞれ同心状に合致し、大端部分の嵌合孔および小端部分の嵌合孔を構成する。これら嵌合孔に上記と同様の円環状部品を圧入することによって、正面視して図1(A)に示すようなコンロッドアセンブリが得られる。この場合も、必要によって、各層板間を溶接等により固着しても良い。
The
図8に示す板材20Cは、図2に示す板材20から層板2Bを取り除いた形状とされたものである。すなわち、層板2Aの大端部分および小端部分に対応する部分の両側には、連続部20Caを介し上記と同様の4枚の層板2J,2K,2L,2Mが繋がっている。この場合も、連続部20Caで折り曲げ、層板2J,2K,2L,2Mを層板2Aの表裏に重ねて積層し、図3(B)に示すような積層体が得られる。この積層体も、大端部分、小端部分および中央部を有し、層板の積層枚数が、大端部分では層板2A,2J,2Kの3枚重ね、小端部分では層板2A,2L,2Mの3枚重ね、中央部では層板2Aのみとされ、結果として大端部分および小端部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされる。また、各層板に設けられた円孔2Aa,2Ja,2Kaおよび円孔2Ab,2Lb,2Mbがそれぞれ同心状に合致し、大端部分の嵌合孔および小端部分の嵌合孔を構成する。これら嵌合孔に上記と同様の円環状部品を圧入することによって、正面視して図1(A)に示すようなコンロッドアセンブリが得られる。この場合も、必要によって、各層板間を溶接等により固着しても良い。
A plate member 20C shown in FIG. 8 has a shape obtained by removing the
上記で示した各板材は、鋼板の打ち抜きプレス加工により得られ、板材を構成する各層板を、これらを繋ぐ連続部で折り曲げることによって積層体が得られるから、コンロッドアセンブリの製造コストを低く抑えることができる。また、上記各種板材によって得られるコンロッドアセンブリは、大端部分及び小端部分と中央部との厚みの比率が異なることになるが、これらは図5に示すエンジンの仕様、すなわちバランスウエイト53aの間隔dと、クランクピン51およびピストンピン61における円環状部品3,4の許容嵌合幅との比率に合わせて適宜選択採用されるものである。
Each of the plate materials shown above is obtained by punching and pressing a steel plate, and a laminated body is obtained by bending each layer plate constituting the plate material at a continuous portion connecting them, so that the manufacturing cost of the connecting rod assembly can be kept low. Can do. Further, the connecting rod assemblies obtained by the various plate materials described above have different thickness ratios between the large end portion, the small end portion, and the central portion. These are the engine specifications shown in FIG. 5, that is, the distance between the
図9(A)(B)(C)(D)は、第2の発明の実施形態を示す。この実施形態は、積層体2の大端部分2aおよび小端部分2bのいずれか一方の積層枚数を、これら大端部分2aと小端部分2bの間の積層体中央部2cの積層枚数よりも多くし、この積層枚数を多くした部分の肉厚を積層体中央部2cの肉厚よりも厚くしたものである。図9(A)(B)のコンロッドアセンブリ1における積層体2では、大端部分2aを層板2A,2B,2J,2Kの4枚重ねとし、小端部分2bおよび中央部2cを層板2A,2Bの2枚重ねとし、大端部分2aの肉厚を小端部分2bおよび中央部2cの肉厚より厚くしている。また、図9(C)(D)のコンロッドアセンブリ1における積層体2では、小端部分2bを層板2A,2B,2L,2Mの4枚重ねとし、大端部分2aおよび中央部2cを層板2A,2Bの2枚重ねとし、小端部分2bの肉厚を大端部分2aおよび中央部2cの肉厚より厚くしている。
9A, 9B, 9C and 9D show an embodiment of the second invention. In this embodiment, the number of stacked layers of either the
この実施形態のコンロッドアセンブリ1も、大端部分2aおよび小端部分2bの嵌合孔2aa,2baに、図4に示すいずれかの円環状部品3,4が圧入されている。そして図5に示すようなエンジンのクランクピン51およびピストンピン61のそれぞれに円環状部品3,4が嵌合結合され、ピストン60の往復運動をクランクシャフト52の軸回転運動に変換駆動伝達する手段として用いられる。したがって、この変換駆動伝達の際、コンロッドアセンブリ1の肉厚の薄い積層体中央部2cが、バランスウエイト53aに干渉することなくその間を通過して、この変換駆動伝達が円滑になされる。また、大端部分2aおよび小端部分2bのいずれか一方は、積層体中央部2cより肉厚を厚くしているから、この厚くした部分に圧入された円環状部品3または4の積層体2の両側に出っ張る部分が小さく、その嵌め合い幅が大きくなり、エンジンの作動が継続されても、円環状部品3または4に負荷されるストレスがその長手方向に分散し、円環状部品3または4の長手方向中央部への応力の集中による鼓状の変形や破損が生じ難くなり、これにより、エンジンの作動に支障を来たすような懸念も生じない。
Also in the connecting
この実施形態においても、上記複数枚の層板2A,2B,2J,2K(2L,2M)は、プレス加工された1枚の板材を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることによって積層され、これによって積層体2が得られる。したがって、コンロッドアセンブリ1の製造コストを低く抑えることができる。また、大端部分2aおよび小端部分2bのいずれの肉厚を厚くするかの設定や、肉厚比率の設定は、図5に示すようなエンジンにおけるクランク側およびピストン側に負荷されるストレスの大小や、バランスウエイト53aの間隔dと、クランクピン51およびピストンピン61における円環状部品3,4の許容嵌合幅との比率等に応じてなされる。
Also in this embodiment, the plurality of
なお、上記各実施形態では、積層体の大端部分および小端部分に積層される層板の形状を、円環状の一周縁部より中央部側に延びる突片部を備えたものとしたが、嵌合孔と同心の円環状のものであっても良い。 In each of the above-described embodiments, the shape of the layer plate laminated on the large end portion and the small end portion of the laminate is provided with a projecting piece portion extending from the annular peripheral edge portion toward the center portion side. An annular ring concentric with the fitting hole may be used.
1…コンロッドアセンブリ
2…積層体
2a…大端部分
2aa…嵌合孔
2b…小端部分
2ba…嵌合孔
2c…積層体中央部
2A,2B,2J,2K,2L,2M…層板
20…板材
20a…連続部
3,4…円環状部品
4A…シェル型軸受の外輪(円環状部品)
4B…ソリッド円管(円環状部品)
4C…ドライメタル(円環状部品)
5…ころ
6…保持器つき針状ころ
DESCRIPTION OF
4B ... Solid pipe (annular part)
4C ... Dry metal (annular parts)
5 ...
Claims (5)
前記複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであり、
前記積層体の前記大端部分および小端部分の積層枚数を、これら大端部分と小端部分の間の積層体中央部の積層枚数よりも多くすることで、前記大端部分と小端部分の肉厚を前記積層体中央部の肉厚よりも厚くしたことを特徴とするコンロッドアセンブリ。 In a connecting rod assembly having a pair of annular components press-fitted into fitting holes in a large end portion and a small end portion provided in the laminated body, and a laminated body formed by laminating a plurality of plate-like layer plates ,
The plurality of laminar plates constitute each part of a pressed plate material, which is continued through a continuous part and laminated by being bent at this continuous part,
The large end portion and the small end portion are stacked by increasing the number of the large end portion and the small end portion of the laminate to be larger than the number of stacked layers in the central portion of the laminate between the large end portion and the small end portion. The connecting rod assembly is characterized in that the thickness of the connecting rod is thicker than the thickness of the central portion of the laminate.
前記複数枚の層板が、プレス加工された1枚の板材の各部を構成するものであって、互いに連続部を介して続き、この連続部で折り曲げることで積層されたものであり、
前記積層体の前記大端部分および小端部分のいずれか一方の積層枚数を、これら大端部分と小端部分の間の積層体中央部の積層枚数よりも多くすることで、この積層枚数を多くした部分の肉厚を前記積層体中央部の肉厚よりも厚くしたことを特徴とするコンロッドアセンブリ。 In a connecting rod assembly having a pair of annular components press-fitted into fitting holes in a large end portion and a small end portion provided in the laminated body, and a laminated body formed by laminating a plurality of plate-like layer plates ,
The plurality of laminar plates constitute each part of a pressed plate material, which is continued through a continuous part and laminated by being bent at this continuous part,
By increasing the number of stacked layers of either the large end portion or the small end portion of the stacked body more than the number of stacked layers in the center of the stacked body between the large end portion and the small end portion, A connecting rod assembly characterized in that the thickness of the increased portion is made thicker than the thickness of the central portion of the laminate.
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2007
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