特開 2024-98214 内燃機関用コネクティングロッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024098214

(43)【公開日】2024-07-23

(54)【発明の名称】内燃機関用コネクティングロッド

(51)【国際特許分類】

   F16C 7/00 20060101AFI20240716BHJP

   F16C 9/04 20060101ALI20240716BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20240716BHJP

   F16C 33/10 20060101ALI20240716BHJP

   F01P 3/12 20060101ALI20240716BHJP

【ＦＩ】

F16C7/00

F16C9/04

F16C17/02 Z

F16C33/10 Z

F01P3/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023001534

(22)【出願日】2023-01-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 健太郎

【テーマコード（参考）】

3J011

3J033

【Ｆターム（参考）】

3J011AA09

3J011BA02

3J011DA02

3J011MA03

3J011MA04

3J011MA12

3J011SB01

3J033AA04

3J033AA05

3J033AB03

3J033BA03

3J033BA12

3J033GA03

3J033GA04

(57)【要約】

【課題】よりシンプルな構造にて、小端部の表面から小端部の孔の内周面を経由してブッシュへ伝達される熱量をより低減し、ブッシュの硫化腐食やピストンピンの焼付きを防止する、内燃機関用コネクティングロッドを提供する。
【解決手段】小端部１０と大端部２０とを有して小端部の孔１１に円筒状のブッシュ３１が嵌められており、ブッシュ３１の外周面は、大端部の側の面である大端部側外周面３１ｂと、大端部とは反対側の面である反大端部側外周面３１ａとを有し、孔１１の内周面は、大端部側内周面１１ｂと反大端部側内周面１１ａとを有し、反大端部側外周面と大端部側外周面と反大端部側内周面と大端部側内周面のうち、反大端部側外周面と反大端部側内周面の一方のみまたは両方のみが、小端部の表面から孔の内周面を経由してブッシュに伝達される熱量を低減する伝達熱量低減構造を有している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方端の側にはピストンに接続される小端部を有し、他方端の側にはクランクシャフトに接続される大端部を有し、前記小端部に形成された孔に円筒状のブッシュが嵌められており、前記ブッシュにピストンピンが嵌入されることによって前記ピストンと接続されている、内燃機関用コネクティングロッドであって、
前記ブッシュは、前記孔の中心軸線回りに回転しないように固定されており、
前記ブッシュの外周面は、前記大端部の側の面である大端部側外周面と、前記大端部とは反対側の面である反大端部側外周面と、を有しており、
前記孔の内周面は、前記大端部側外周面に対向する大端部側内周面と、前記反大端部側外周面に対向する反大端部側内周面と、を有しており、
前記反大端部側外周面と前記大端部側外周面と前記反大端部側内周面と前記大端部側内周面のうち、前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面の一方のみまたは両方のみが、前記小端部の表面から前記孔の内周面を経由して前記ブッシュに伝達される熱量を低減する伝達熱量低減構造を有している、
内燃機関用コネクティングロッド。

【請求項2】

請求項１に記載の内燃機関用コネクティングロッドであって、
前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面のうち少なくとも一方の表面粗さが、前記大端部側外周面と前記大端部側内周面の表面粗さよりも粗くされていることで、前記伝達熱量低減構造が構成されている、
内燃機関用コネクティングロッド。

【請求項3】

請求項１に記載の内燃機関用コネクティングロッドであって、
前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面のうち少なくとも一方に、複数の溝部が形成されていることで、前記伝達熱量低減構造が構成されている、
内燃機関用コネクティングロッド。

【請求項4】

請求項３に記載の内燃機関用コネクティングロッドであって、
複数の前記溝部のそれぞれは、前記中心軸線に対して平行に形成されている、
内燃機関用コネクティングロッド。

【請求項5】

請求項１に記載の内燃機関用コネクティングロッドであって、
前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面のうち少なくとも一方に、遮熱膜が形成されていることで、前記伝達熱量低減構造が構成されている、
内燃機関用コネクティングロッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関用コネクティングロッドに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関用コネクティングロッド（以下、「コネクティングロッド」と記載する）は、一方端の側にはピストンが接続される小端部を有し、他方端の側にはクランクシャフトに接続される大端部を有する。小端部には、貫通「孔」が形成されており、当該「孔」に円筒状のブッシュが嵌められており、ブッシュにピストンピンが嵌入されることによって、ピストンピンにてピストンが小端部に接続されている。なお近年の内燃機関では、アルミ製のピストンからスチール製のピストンへ変更されているものがある。

【0003】

スチール製のピストンはアルミ製のピストンと比較して小型化が図られており、ピストンの頭部（いわゆるクラウン部）からコネクティングロッドの小端部までの距離が短い。従って、燃焼室にて発生した熱量であって、ピストンからコネクティングロッドの小端部へ、そして小端部からブッシュへと伝達される熱量は、小型化されたスチール製のピストンのほうが、アルミ製ピストンよりも増量している。この増量した熱量により、ブッシュが硫化腐食したりピストンピンが焼付いたりする可能性がある。このため、ブッシュの冷却、あるいは、ピストンからコネクティングロッドの小端部を経由してブッシュへ伝達される熱量の低減、が望まれている。

【0004】

例えば特許文献１では、ピストンの頭部（クラウン部）の裏側におけるコネクティングロッドに対向する位置に複数の突起を設け、当該突起から小端部へオイルを滴下させて小端部及びブッシュの冷却を促進している。

【0005】

また特許文献２では、ピストンの頭部（クラウン部）の裏面やコネクティングロッドの小端部の外周面に遮熱膜を形成して、ピストンからコネクティングロッドの小端部を経由してブッシュへ伝達される熱量を低減している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－１６６５６８号公報

【特許文献2】特開２０１８－０３１２８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

内燃機関が高回転・高負荷で運転されている場合は、燃焼室にて発生する熱量がより増量する。ブッシュを積極的にオイルで冷却する引用文献１に記載の発明では、ピストンを冷却後のオイルを小端部に滴下させて、小端部及びブッシュの冷却を促進している。しかし、内燃機関が高回転・高負荷で運転されている場合では、ピストンがより高温となり、ピストンを冷却後のオイルもより高温となっているので、当該オイルを滴下しても充分な冷却効果を得ることができない可能性がある。

【0008】

また特許文献２に記載の発明では、ピストンのクラウン部の裏側やコネクティングロッドの小端部の外周面に遮熱膜を形成している。このため、高回転・高負荷の運転にて非常に高温となったピストンの熱に直接的に遮熱膜が晒されるので、遮熱膜の材質や遮熱膜の接合方法の選択肢が少なく、低コストで信頼性を確保することが困難である。

【0009】

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、よりシンプルな構造にて、小端部の表面から小端部の孔の内周面を経由してブッシュへ伝達される熱量をより低減し、ブッシュの硫化腐食やピストンピンの焼付きを防止する、内燃機関用コネクティングロッドを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、第１の発明は、一方端の側にはピストンに接続される小端部を有し、他方端の側にはクランクシャフトに接続される大端部を有し、前記小端部に形成された孔に円筒状のブッシュが嵌められており、前記ブッシュにピストンピンが嵌入されることによって前記ピストンと接続されている、内燃機関用コネクティングロッドであって、前記ブッシュは、前記孔の中心軸線回りに回転しないように固定されている。前記ブッシュの外周面は、前記大端部の側の面である大端部側外周面と、前記大端部とは反対側の面である反大端部側外周面と、を有しており、前記孔の内周面は、前記大端部側外周面に対向する大端部側内周面と、前記反大端部側外周面に対向する反大端部側内周面と、を有している。そして、前記反大端部側外周面と前記大端部側外周面と前記反大端部側内周面と前記大端部側内周面のうち、前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面の一方のみまたは両方のみが、前記小端部の表面から前記孔の内周面を経由して前記ブッシュに伝達される熱量を低減する伝達熱量低減構造を有している、内燃機関用コネクティングロッドである。

【0011】

次に、第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関用コネクティングロッドであって、前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面のうち少なくとも一方の表面粗さが、前記大端部側外周面と前記大端部側内周面の表面粗さよりも粗くされていることで、前記伝達熱量低減構造が構成されている、内燃機関用コネクティングロッドである。

【0012】

次に、第３の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関用コネクティングロッドであって、前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面のうち少なくとも一方に、複数の溝部が形成されていることで、前記伝達熱量低減構造が構成されている、内燃機関用コネクティングロッドである。

【0013】

次に、第４の発明は、上記第３の発明に係る内燃機関用コネクティングロッドであって、複数の前記溝部のそれぞれは、前記中心軸線に対して平行に形成されている、内燃機関用コネクティングロッドである。

【0014】

次に、第５の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関用コネクティングロッドであって、前記反大端部側外周面と前記反大端部側内周面のうち少なくとも一方に、遮熱膜が形成されていることで、前記伝達熱量低減構造が構成されている、内燃機関用コネクティングロッドである。

【発明の効果】

【0015】

ピストンから小端部へ伝達される熱量は、ピストンのクラウン裏面に近くて大端部とは反対側の小端部ほうが、大端部の側の小端部よりも、はるかに多い。第１の発明によれば、伝達熱量低減構造を、孔の内周面の全体やブッシュの外周面の全体に形成するのでなく、必要な領域（反大端部側外周面と反大端部側内周面との一方または両方）にのみ形成するので無駄が無く、よりシンプルな構造とすることができる。また、孔の大端部側内周面と、ブッシュの大端部側外周面は、内燃機関の燃焼工程の際にピストンから押し付けられて最も大きな力を受けるが、これらの面には伝達熱量低減構造が設けられていないので、必要な剛性を確保しておくことができる。

【0016】

第２の発明によれば、反大端部側外周面と反大端部側内周面のうち少なくとも一方の表面粗さが、大端部側外周面と大端部側内周面の表面粗さよりも粗くされている。従って、対向している反大端部側外周面と反大端部側内周面との密着度及び接触面積のほうが、対向している大端部側外周面と大端部側内周面との密着度及び接触面積よりも小さく、伝達熱量が低減される。また、シンプルな構造で伝達熱量低減構造を実現することができる。

【0017】

第３の発明によれば、反大端部側外周面と反大端部側内周面のうち少なくとも一方に、複数の溝部が形成されている。従って、対向している反大端部側外周面と反大端部側内周面との接触面積のほうが、対向している大端部側外周面と大端部側内周面との接触面積よりも小さく、伝達熱量が低減される。また、シンプルな構造で伝達熱量低減構造を実現することができる。

【0018】

第４の発明によれば、反大端部側外周面と反大端部側内周面のうち少なくとも一方に形成する溝部を、比較的容易に形成することができる。

【0019】

第５の発明によれば、反大端部側外周面と反大端部側内周面のうち少なくとも一方に遮熱膜が形成されている。従って、反大端部側内周面から反大端部側外周面へと伝達される熱量が低減される。また、シンプルな構造で伝達熱量低減構造を実現することができる。また、内燃機関が高回転・高負荷で運転されている場合、ピストンのクラウン裏面の温度及びコネクティングロッドの小端部の外周面の温度と比較して、コネクティングロッドの小端部の孔の内周面及びブッシュの外周面の温度のほうが低いので、遮熱膜の材質や遮熱膜の接合方法の選択肢がより多くなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】小端部にピストンが接続された内燃機関用コネクティングロッドの外観を説明する図であり、ピストンを断面で示した図である。

【図2】内燃機関用コネクティングロッドの構造を説明する斜視図である。

【図3】内燃機関用コネクティングロッドの小端部の周囲の拡大図であり、ピストンから伝達される熱を説明する図である。

【図4】第１の実施の形態において、円筒状に成形される前の平板状に展開されているブッシュを説明する図である。

【図5】第１の実施の形態において、円筒状に成形されたブッシュの外観を説明する斜視図である。

【図6】第１の実施の形態において、円筒状に成形されたブッシュの外観を説明する正面図である。

【図7】第１の実施の形態において、小端部の孔に挿通されたブッシュへ伝達される熱量が低減される様子を説明する図である。

【図8】第２の実施の形態において、円筒状に成形される前の平板状に展開されているブッシュを説明する図である。

【図9】第２の実施の形態において、円筒状に成形されたブッシュの外観を説明する斜視図である。

【図10】第２の実施の形態において、円筒状に成形されたブッシュの外観を説明する正面図である。

【図11】第２の実施の形態において、小端部の孔に挿通されたブッシュへ伝達される熱量が低減される様子を説明する図である。

【図12】第３の実施の形態において、円筒状に成形される前の平板状に展開されているブッシュを説明する図である。

【図13】第３の実施の形態において、円筒状に成形されたブッシュの外観を説明する斜視図である。

【図14】第３の実施の形態において、円筒状に成形されたブッシュの外観を説明する正面図である。

【図15】第３の実施の形態において、小端部の孔に挿通されたブッシュへ伝達される熱量が低減される様子を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の内燃機関用コネクティングロッド（以下、「コネクティングロッド１」と記載する）の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載されている場合、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸方向はコネクティングロッド１の大端部から小端部へ向かう方向を示し、Ｘ軸方向は小端部の孔の中心軸線の延びる方向を示し、Ｙ軸方向はＺ軸方向とＸ軸方向の双方に直交する方向を示している。

【0022】

＜コネクティングロッド１の外観と構造（図１～図２）＞
図１は、ピストン５０が小端部１０に接続されたコネクティングロッド１（内燃機関用コネクティングロッド）の外観を示しており、ピストン５０、ピストンピン６０、クランクシャフト７０を断面にて示している。コネクティングロッド１は、一方端の側にはピストン５０に接続される小端部１０を有し、他方端の側にはクランクシャフト７０に接続される大端部２０を有している。本実施の形態にて説明するコネクティングロッド１は、図１に示す小端部１０と、大端部２０と、小端部１０の孔１１に嵌められたブッシュ３１と、を有している。

【0023】

小端部１０には、貫通孔である孔１１が形成されており、孔１１には円筒状のブッシュ３１が嵌められており、ブッシュ３１にピストンピン６０が嵌入されることによってピストン５０と接続されている。ブッシュの種類としては、削り出した一層構造のソリッドブッシュや、２枚の板材を巻き成形した二層構造の巻きブッシュ等があるが、本実施の形態の説明では巻きブッシュを例として説明する。

【0024】

図１及び図２に示すように、ブッシュ３１は、円筒形状とされており、異なる材質の外ブッシュ３１ｘと内ブッシュ３１ｙの二層で構成されている。ブッシュ３１は、孔１１に、例えば締まりばめによる圧入にて嵌め込まれて、小端部１０からの突出部が切削されており、孔１１の中心軸線１１ｘ回りに回転しないように固定されている。またブッシュ３１は、ピストンピン６０を挿通するためのブッシュ孔３８（図２参照）を有している。

【0025】

ピストン５０は、燃焼室の側となるクラウン部５１と、クラウン部５１の外周部を燃焼室とは反対の側に延ばしたスカート部５２とを有している。ピストン５０は、ブッシュ３１に挿通されたピストンピン６０を介してコネクティングロッド１の小端部１０に接続されている。

【0026】

図１及び図２に示すように、大端部２０は、クランクシャフト７０（図１参照）に接続されるクランク孔２１が形成されており、半割状とされた大端半割部２２を有している。クランク孔２１の内周面には、半割状のメタル軸受２３ａ、２３ｂが嵌められてクランクシャフト７０（図１参照）に接続され、締結部材２４ａ、２４ｂにて大端半割部２２がコネクティングロッド１と一体化されている。

【0027】

＜ピストン５０から小端部１０へ伝達される熱（図３）＞
図３は、図１における小端部１０の周囲の拡大図であり、ピストン５０から小端部１０へ伝達される熱Ｑ１のイメージを示している。ピストン５０は、クラウン部５１とスカート部５２を有し、クラウン部５１は小端部１０に対向するクラウン裏面５１ａを有し、スカート部５２は小端部１０に対向するスカート裏面５２ａを有している。

【0028】

ピストン５０のクラウン部５１は、内燃機関の燃焼室に対向して燃焼室の一部を有している。内燃機関の燃焼工程によって燃焼室内で発生した熱は、シリンダ壁やピストン５０のクラウン部５１等に伝達され、クラウン部５１に伝達された熱はクラウン部５１の裏面であるクラウン裏面５１ａへと伝達される。そしてクラウン裏面５１ａへ伝達された熱は、クラウン裏面５１ａから放射され、放射された熱Ｑ１は小端部１０へ伝達される。スチール製のピストンの場合、アルミ製のピストンと比較して小型化されており、クラウン裏面５１ａから小端部１０までの距離がより近く、より多くの熱がクラウン裏面５１ａから小端部１０へ伝達される。

【0029】

図３に示すように、小端部１０を、大端部２０（図１参照）の側の大端部側領域１０ｂと、大端部２０（図１参照）とは反対の側の反大端部側領域１０ａとに分けた場合、クラウン裏面５１ａから放射された熱Ｑ１のほとんどが反大端部側領域１０ａに伝達される。従って、小端部１０は、大端部側領域１０ｂと比較して、反大端部側領域１０ａのほうが非常に高温となる。小端部１０に伝達された熱がそのままブッシュ３１やピストンピン６０に伝達されると、ブッシュ３１では硫化腐食が発生したり、ピストンピン６０に焼付きが発生したりする可能性があるので好ましくない。

【0030】

なお図３に示すように、ブッシュ３１の外周面は、大端部２０（図１参照）の側の大端部側外周面３１ｂ（大端部側領域１０ｂのブッシュ３１の外周面）と、大端部２０（図１参照）とは反対の側の反大端部側外周面３１ａ（反大端部側領域１０ａのブッシュ３１の外周面）とを有している。また小端部１０の孔１１の内周面は、大端部側外周面３１ｂに対向している大端部側内周面１１ｂ（大端部側領域１０ｂの孔１１の内周面）と、反大端部側外周面３１ａに対向している反大端部側内周面１１ａ（反大端部側領域１０ａの孔１１の内周面）とを有している。

【0031】

本実施の形態のコネクティングロッド１は、小端部１０の孔１１からブッシュ３１へ伝達される熱量を低減する伝達熱量低減構造を備えている。しかも、ブッシュ３１の反大端部側外周面３１ａと大端部側外周面３１ｂと、孔１１の反大端部側内周面１１ａと大端部側内周面１１ｂのうち、特に伝達される熱が多い反大端部側外周面３１ａと反大端部側内周面１１ａの一方のみ、または両方のみ、に伝達熱量低減構造を備えている。

【0032】

以下に説明する第１～第３の実施の形態にて、例としてブッシュ３１～３３の反大端部側外周面３１ａ～３３ａのみに伝達熱量低減構造を備えた例について説明する。なお、孔１１の反大端部側内周面１１ａに伝達熱量低減構造を備えた場合も同様であり、反大端部側内周面１１ａに伝達熱量低減構造を備えた例については説明を省略する。

【0033】

＜第１の実施の形態の伝達熱量低減構造（図４～図７）＞
次に図４～図７を用いて、第１の実施の形態のブッシュ３１の反大端部側外周面３１ａに設けられた伝達熱量低減構造について説明する。図４は、ブッシュ３１を構成する外ブッシュ３１ｘ、内ブッシュ３１ｙを円筒状に巻き成形する前の平板状の展開状態を示している。また図４において紙面手前側が、外ブッシュ３１ｘの外周面の側を示し、内ブッシュ３１ｙの外周面の側を示している。

【0034】

内ブッシュ３１ｙは図４に示す平板状の展開状態から巻き成形されて凸部３１ｓが凹部３１ｔに嵌め込まれて円筒状とされる（図５～図７参照）。内ブッシュ３１ｙにおける反大端部側領域１０ａのエリアは、巻き成形されて外ブッシュ３１ｘとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外ブッシュ３１ｘの反大端部側領域１０ａと接する部分となる（図５～図７参照）。内ブッシュ３１ｙにおける大端部側領域１０ｂのエリアは、巻き成形されて外ブッシュ３１ｘとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外ブッシュ３１ｘの大端部側領域１０ｂと接する部分となる（図５～図７参照）。また内ブッシュ３１ｙの反大端部側領域１０ａのエリアにはオイル孔３１ｇが形成されており、当該オイル孔３１ｇを通るように内ブッシュ３１ｙの内周面にはオイル溝３１ｍが形成されている。

【0035】

外ブッシュ３１ｘは図４に示す平板状の展開状態から巻き成形されて凸部３１ｖが凹部３１ｗに嵌め込まれて円筒状とされる（図５～図７参照）。外ブッシュ３１ｘにおける反大端部側領域１０ａのエリアは巻き成形されて内ブッシュ３１ｙとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外周面は反大端部側外周面３１ａ（図２、図３、図５～図７参照）となる。また外ブッシュ３１ｘにおける大端部側領域１０ｂのエリアは巻き成形されて内ブッシュ３１ｙとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外周面は大端部側外周面３１ｂ（図２、図３、図５～図７参照）となる。

【0036】

また外ブッシュ３１ｘの反大端部側領域１０ａのエリアにはオイル孔３１ｈが形成されている。図３に示すように、コネクティングロッド１の小端部１０に形成されたオイル孔１０ｈと、外ブッシュ３１ｘに形成されたオイル孔３１ｈと、内ブッシュ３１ｙに形成されたオイル孔３１ｇと、が重なるように、外ブッシュ３１ｘと内ブッシュ３１ｙが重ねられて孔１１に嵌め込まれる。そしてピストン５０のクラウン裏面５１ａから滴下されたオイルの一部が、オイル孔１０ｈ、オイル孔３１ｈ、オイル孔３１ｇを通ってピストンピン６０の外周面に導かれる。

【0037】

外ブッシュ３１ｘの反大端部側外周面３１ａ（反大端部側外周面３１ａと反大端部側内周面１１ａ（図７参照）との少なくとも一方）の表面粗さは、外ブッシュ３１ｘの大端部側外周面３１ｂの表面粗さ及び孔１１の大端部側内周面１１ｂの表面粗さよりも粗くされている（図４～図７参照）ことで、伝達熱量低減構造が構成されている。例えば、大端部側外周面３１ｂの表面粗さ及び大端部側内周面１１ｂの表面粗さは、凹凸の高低差が約２［μｍ］以下とされており、反大端部側外周面３１ａの表面粗さは、凹凸の高低差が約１０～１００［μｍ］程度とされている。つまり、反大端部側外周面３１ａ、反大端部側内周面１１ａ、大端部側外周面３１ｂ、大端部側内周面１１ｂのうち、反大端部側外周面３１ａと反大端部側内周面１１ａの一方のみ、または両方のみ、に伝達熱量低減構造が構成されている。なお、表面処理加工は、円筒状に巻き成形する前の平板状の図４の状態で行ってもよいし、円筒状に巻き成形した後に行ってもよい。

【0038】

この伝達熱量低減構造によって、図７に示すように、孔１１にブッシュ３１が嵌め込まれた場合、反大端部側外周面３１ａと反大端部側内周面１１ａとの間の微細な凹凸により微細な隙間が所々に形成されて、反大端部側外周面３１ａと反大端部側内周面１１ａとの接触面積が低減される。これにより、図３に示すようにピストン５０のクラウン裏面５１ａから放射されて小端部１０の表面に伝達された熱Ｑ１は、ブッシュ３１に伝達される際、図７に示すように、反大端部側内周面１１ａと反大端部側外周面３１ａとの接触面積が低減されていることで、減量された熱Ｑ２となって伝達される。

【0039】

＜第２の実施の形態の伝達熱量低減構造（図８～図１１）＞
次に図８～図１１を用いて、第２の実施の形態のブッシュ３２（ブッシュ３１の代わりとなるブッシュ３２）の反大端部側外周面３２ａに設けられた伝達熱量低減構造について説明する。図８は、ブッシュ３２を構成する外ブッシュ３２ｘ、内ブッシュ３２ｙを円筒状に巻き成形する前の平板状の展開状態を示している。また図８において紙面手前側が、外ブッシュ３２ｘの外周面の側を示し、内ブッシュ３２ｙの外周面の側を示している。

【0040】

図８に示す内ブッシュ３２ｙは、図４に示す内ブッシュ３１ｙと同様であるので、内ブッシュ３２ｙについては説明を省略する。

【0041】

外ブッシュ３２ｘは図８に示す平板状の展開状態から巻き成形されて凸部３２ｖが凹部３２ｗに嵌め込まれて円筒状とされる（図９～図１１参照）。外ブッシュ３２ｘにおける反大端部側領域１０ａのエリアは巻き成形されて内ブッシュ３２ｙとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外周面は反大端部側外周面３２ａ（図９～図１１参照）となる。また外ブッシュ３２ｘにおける大端部側領域１０ｂのエリアは巻き成形されて内ブッシュ３２ｙとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外周面は大端部側外周面３２ｂ（図９～図１１参照）となる。

【0042】

また外ブッシュ３２ｘの反大端部側領域１０ａのエリアにはオイル孔３２ｈが形成されているが、第１の実施の形態のオイル孔３１ｈと同様であるので、オイル孔３２ｈの説明を省略する。

【0043】

外ブッシュ３２ｘの反大端部側外周面３２ａ（反大端部側外周面３２ａと反大端部側内周面１１ａ（図１１参照）との少なくとも一方）には、複数の溝部Ｍが形成されている（図８～図１１参照）ことで、伝達熱量低減構造が構成されている。例えば、それぞれの溝部Ｍの、溝幅Ｗ１は約２［ｍｍ］程度であり、溝深さは約１０～２００［μｍ］程度であり、隣り合う溝の間隔（溝間隔Ｄ１）は約２［ｍｍ］程度である。またそれぞれの溝部Ｍは、図９に示すように、孔１１の中心軸線１１ｘに対して平行に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、溝部Ｍが、反大端部側外周面３２ａに、周方向に沿って形成されていてもよいし、斜めに形成されていてもよいし、交差するように形成されていてもよい。なお、溝部Ｍを形成する加工は、円筒状に巻き成形する前の平板状の図８の状態で行ってもよいし、円筒状に巻き成形した後に行ってもよい。また溝部Ｍは、オイル溝としての機能も果たす。

【0044】

この伝達熱量低減構造によって、図１１に示すように、孔１１にブッシュ３２が嵌め込まれた場合、反大端部側外周面３２ａと反大端部側内周面１１ａとの間の溝部Ｍにより隙間が所々に形成されて、反大端部側外周面３２ａと反大端部側内周面１１ａとの接触面積が低減される。これにより、図３に示すようにピストン５０のクラウン裏面５１ａから放射されて小端部１０の表面に伝達された熱Ｑ１は、ブッシュ３２に伝達される際、図１１に示すように、反大端部側内周面１１ａと反大端部側外周面３２ａとの接触面積が低減されていることで、減量された熱Ｑ２となって伝達される。

【0045】

＜第３の実施の形態の伝達熱量低減構造（図１２～図１５）＞
次に図１２～図１５を用いて、第３の実施の形態のブッシュ３３（ブッシュ３１の代わりとなるブッシュ３３）の反大端部側外周面３３ａに設けられた伝達熱量低減構造について説明する。図１２は、ブッシュ３３を構成する外ブッシュ３３ｘ、内ブッシュ３３ｙを円筒状に巻き成形する前の平板状の展開状態を示している。また図１２において紙面手前側が、外ブッシュ３３ｘの外周面の側を示し、内ブッシュ３３ｙの外周面の側を示している。

【0046】

図１２に示す内ブッシュ３３ｙは、図４に示す内ブッシュ３１ｙと同様であるので、内ブッシュ３３ｙについては説明を省略する。

【0047】

外ブッシュ３３ｘは図１２に示す平板状の展開状態から巻き成形されて凸部３３ｖが凹部３３ｗに嵌め込まれて円筒状とされる（図１３～図１５参照）。外ブッシュ３３ｘにおける反大端部側領域１０ａのエリアは巻き成形されて内ブッシュ３３ｙとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外周面は反大端部側外周面３３ａ（図１３～図１５参照）となる。また外ブッシュ３３ｘにおける大端部側領域１０ｂのエリアは巻き成形されて内ブッシュ３３ｙとともに孔１１（図２参照）に嵌め込まれた場合、外周面は大端部側外周面３２ｂ（図１３～図１５参照）となる。

【0048】

また外ブッシュ３３ｘの反大端部側領域１０ａのエリアにはオイル孔３３ｈが形成されているが、第１の実施の形態のオイル孔３１ｈと同様であるので、オイル孔３３ｈの説明を省略する。

【0049】

外ブッシュ３３ｘの反大端部側外周面３３ａ（反大端部側外周面３３ａと反大端部側内周面１１ａ（図１５参照）との少なくとも一方）には、遮熱膜Ｓが形成されている（図１２～図１５参照）ことで、伝達熱量低減構造が構成されている。例えば、遮熱膜Ｓは、接着剤にて接着、あるいは蒸着にて、反大端部側外周面３３ａ（反大端部側外周面３３ａと反大端部側内周面１１ａ（図１５参照）との少なくとも一方）に貼り付けられている。なお、遮熱膜Ｓの形成は、円筒状に巻き成形する前の平板状の図１２の状態で行ってもよいし、円筒状に巻き成形した後に行ってもよい。

【0050】

この伝達熱量低減構造によって、図１５に示すように、孔１１にブッシュ３２が嵌め込まれた場合、反大端部側外周面３３ａと反大端部側内周面１１ａとの間に遮熱膜Ｓが存在する。この遮熱膜Ｓにより、図３に示すようにピストン５０のクラウン裏面５１ａから放射されて小端部１０の表面に伝達された熱Ｑ１は、図１５に示すように、反大端部側内周面１１ａから反大端部側外周面３３ａへ伝達される際に低減され、減量された熱Ｑ２となって伝達される。

【0051】

＜効果＞
ピストン５０からコネクティングロッド１の小端部１０に伝達される熱のほとんどは、クラウン裏面５１ａから小端部１０における大端部とは反対側に伝達される（図３参照）。第１～第３の実施の形態にて説明した伝達熱量低減構造は、非常にシンプルな構成にて、ピストン５０のクラウン裏面５１ａからコネクティングロッド１の小端部１０へ伝達される熱量のうち、孔１１の反大端部側内周面１１ａからブッシュ３１～３３の反大端部側外周面３１ａ～３３ａへ伝達される熱量を低減することができる。これにより、小端部１０の表面から孔１１の内周面を経由してブッシュ３１～３３へ伝達される熱量をより低減し、ブッシュ３１～３３の硫化腐食やピストンピン６０の焼付きを防止することができる。

【0052】

内燃機関が高回転・高負荷で運転されている場合、クラウン裏面から滴下されるオイルは非常に高温となっているので、このオイルを冷却用として用いた場合、冷却どころか逆に加熱してしまう可能性がある。しかし、第１～第３の実施の形態にて説明した伝達熱量低減構造では、オイルを用いた冷却ではなく、伝達される熱量を低減する構造であるので、内燃機関が高回転・高負荷で運転されている場合であっても、小端部１０の表面から孔１１の内周面を経由してブッシュ３１～３３へ伝達される熱量を適切に低減することができる。

【0053】

さらに、上述した伝達熱量低減構造を、反大端部側外周面３１ａ～３３ａと反大端部側内周面１１ａの一方のみ、または両方のみに備えており、大端部側外周面３１ｂ～３３ｂと大端部側内周面１１ｂには備えていないので、よりシンプルな構造であるとともに、大端部側外周面３１ｂ～３３ｂと大端部側内周面１１ｂとの密着性がよく、ブッシュの位置ズレが抑制され、より温度の低い大端部側からの放熱性もよい。また、大端部側内周面と大端部側外周面は、内燃機関の燃焼工程の際にピストンから押し付けられて最も大きな力を受けるが、これらの面には伝達熱量低減構造が設けられていないので、必要な剛性を確保しておくことができる。

【0054】

また、上述した伝達熱量低減構造は、現状の加工工程で比較的容易にできる加工で実現可能であり、かつ、比較的低コストで実現できる。

【0055】

また第３の実施の形態では、内燃機関が高回転・高負荷で運転されている場合、ピストンのクラウン裏面の温度及びコネクティングロッドの小端部の外周面の温度と比較して、コネクティングロッドの小端部の孔の内周面及びブッシュの外周面の温度のほうが低いので、遮熱膜の材質や遮熱膜の接合方法の選択肢がより多くなり、より低コストで、より容易に形成できる遮熱膜を選択できる。

【0056】

本発明のコネクティングロッド１（内燃機関用コネクティングロッド）は、本実施の形態で説明した構成、構造、形状、外観等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

【0057】

本実施の形態の説明では、ブッシュの反大端部側外周面のみに伝達熱量低減構造を備える例を説明したが、ブッシュの反大端部側外周面と大端部側外周面と、孔の反大端部側内周面と大端部側内周面のうち、反大端部側外周面と反大端部側内周面の一方のみ、または両方のみ、に伝達熱量低減構造を備えていればよい。

【0058】

本実施の形態の説明では、それぞれ異なる材質からなる外ブッシュと内ブッシュの二層構造の巻きブッシュを例として説明したが、削り出しの一層構造のソリッドブッシュに、伝達熱量低減構造を適用することも可能である。また、ブッシュの材質については特に限定しない。

【0059】

また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0060】

１ コネクティングロッド（内燃機関用コネクティングロッド）
１０ 小端部
１０ａ 反大端部側領域
１０ｂ 大端部側領域
１０ｈ オイル孔
１１ 孔
１１ａ 反大端部側内周面
１１ｂ 大端部側内周面
１１ｘ 中心軸線
２０ 大端部
２１ クランク孔
２２ 大端半割部
３１、３２、３３ ブッシュ
３１ａ、３２ａ、３３ａ 反大端部側外周面
３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ 大端部側外周面
３１ｇ、３２ｇ、３３ｇ オイル孔
３１ｈ、３２ｈ、３３ｈ オイル孔
３１ｘ、３２ｘ、３３ｘ 外ブッシュ
３１ｙ、３２ｙ、３３ｙ 内ブッシュ
３８ ブッシュ孔
５０ ピストン
５１ クラウン部
５１ａ クラウン裏面
５２ スカート部
５２ａ スカート裏面
６０ ピストンピン
７０ クランクシャフト
Ｄ１ 溝間隔
Ｍ 溝部
Ｗ１ 溝幅
Ｑ１、Ｑ２ 熱
Ｓ 遮熱膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】