連接棒（コネクティングロッド）の締結

摘要

内燃機関において，ピストンの往復運動をクランク軸の回転運動に変換するための連接棒（コネクティングロッド）は，エンジンの性能を左右する最も重要な部品（アセンブリ）の一つであり，長年，経験や解析等にもとづく連接棒全体の軽量化への試みが続けられてきた。 このような軽量化とエンジンの高出力化は，連接棒本体とキャップを締結する連接棒ボルトに作用する負荷の増大に繋がる。 そのため，信頼性を確保するためには，ねじ締結部の設計が極めて重要であるが，形状や外力の作用形体の複雑さから，8.2節で述べられているように種々のパラメータを求め，決められた手順で計算を実施するのは大変難しく，設計には，実験の助けや特別な工夫を行う必要がある。 一方，信頼性の確保という観点からは，通常の設計過程で対象とされる内外力比にもとづくボルト軸力の考慮だけでは不十分であり，外力や被締結部材の（接合面に対する）非対称性に起因する曲げ応力を含めたボルトの応力状態を正確に把握する必要がある。 そこで，以下の各項では，軸対称形状の連接棒を対象に，モデル化の手法，外力とボルト応力の関係の求め方，設計での留意点など，連接棒ボルトに固有な事柄を中心に解説する。