JP2712793B2 - ピストンと連接棒の連結構造 - Google Patents
ピストンと連接棒の連結構造Info
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- JP2712793B2 JP2712793B2 JP2232934A JP23293490A JP2712793B2 JP 2712793 B2 JP2712793 B2 JP 2712793B2 JP 2232934 A JP2232934 A JP 2232934A JP 23293490 A JP23293490 A JP 23293490A JP 2712793 B2 JP2712793 B2 JP 2712793B2
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- piston
- connecting rod
- concave
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- ball
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は連接棒の先端部のピストンに対する揺動運動
が円滑に達せられる、ピストンと連接棒の連結構造の改
良に関するものである。
が円滑に達せられる、ピストンと連接棒の連結構造の改
良に関するものである。
［従来の技術］ 第6,7図に示すように、本出願人は先に特願平2-85663
号により、ピストン冠部2aの下側の凸部４に形成した凸
面５に、連設棒13の先端部に形成した椀状の受板12を係
合し、受板12の下面に係合する環状の押え部材８を、ピ
ストン２のスカート部７に螺合した保持筒９に支持して
なる、ピストンと連接棒の連結構造を出願した。
号により、ピストン冠部2aの下側の凸部４に形成した凸
面５に、連設棒13の先端部に形成した椀状の受板12を係
合し、受板12の下面に係合する環状の押え部材８を、ピ
ストン２のスカート部７に螺合した保持筒９に支持して
なる、ピストンと連接棒の連結構造を出願した。
上述のピストンと連接棒の連結構造によれば、従来の
ピストンピンによる連結構造に比べて、次のような効果
が得られる。すなわち、連接棒13の揺動中心Ｏがピスト
ン頂面へ偏倚され、その偏倚分だけクランク軸16の腕の
長さｒと連接棒13の長さｌを長くすると、連接棒13の最
大傾角（揺動角）を増加させないで、ピストン２のスト
ロークすなわち排気量が増大され、ピストン２の上死点
での無駄容積が少くなり、排ガス対策がし易くなる。ピ
ストン２のストロークが増大しても、連接棒13の最大傾
角が大きくならないので、ピストンスラツプ、それに伴
う摩擦損失、ピストンリングの摩耗、スラツプ騒音など
の問題がない。爆発荷重に対する連接棒13の受板12の面
圧が低いので、機関の高過給に対して有利である。
ピストンピンによる連結構造に比べて、次のような効果
が得られる。すなわち、連接棒13の揺動中心Ｏがピスト
ン頂面へ偏倚され、その偏倚分だけクランク軸16の腕の
長さｒと連接棒13の長さｌを長くすると、連接棒13の最
大傾角（揺動角）を増加させないで、ピストン２のスト
ロークすなわち排気量が増大され、ピストン２の上死点
での無駄容積が少くなり、排ガス対策がし易くなる。ピ
ストン２のストロークが増大しても、連接棒13の最大傾
角が大きくならないので、ピストンスラツプ、それに伴
う摩擦損失、ピストンリングの摩耗、スラツプ騒音など
の問題がない。爆発荷重に対する連接棒13の受板12の面
圧が低いので、機関の高過給に対して有利である。
ところで、上述したピストンと連接棒の連結構造で
は、連接棒先端部の受板が、ピストン冠部の下側の凸面
と、スカート部に支持した押え部材の上側の凹面に挟ま
れる構造であるから、連接棒の揺動に伴つて受板が円滑
に摺動しないと、機関の燃費に悪影響を及ぼす。
は、連接棒先端部の受板が、ピストン冠部の下側の凸面
と、スカート部に支持した押え部材の上側の凹面に挟ま
れる構造であるから、連接棒の揺動に伴つて受板が円滑
に摺動しないと、機関の燃費に悪影響を及ぼす。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の課題を解決するために、連接棒
先端部の受板が、ピストン冠部の下側の凸面と、スカー
ト部に支持した押え部材の凹面との間で円滑に摺動す
る、ピストンと連接棒の連結構造を提供することにあ
る。
先端部の受板が、ピストン冠部の下側の凸面と、スカー
ト部に支持した押え部材の凹面との間で円滑に摺動す
る、ピストンと連接棒の連結構造を提供することにあ
る。
［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はピストン
冠部の下側中央の凸部に摺動体を横方向摺動可能に当接
し、摺動体の下面に形成した断面円弧状の凸面を、連接
棒先端部に形成した受板の上側の断面円弧状の凹面に支
持し、押え部材の上側の断面円弧状の凹面に、受板の下
側の断面円弧状の凸面を支持したピストンと連接棒の連
結構造であつて、摺動体の凸面と押え部材の凹面との少
なくとも一方に多数の凹部を設け、該凹部に受板と接す
るボールを係合したものである。
冠部の下側中央の凸部に摺動体を横方向摺動可能に当接
し、摺動体の下面に形成した断面円弧状の凸面を、連接
棒先端部に形成した受板の上側の断面円弧状の凹面に支
持し、押え部材の上側の断面円弧状の凹面に、受板の下
側の断面円弧状の凸面を支持したピストンと連接棒の連
結構造であつて、摺動体の凸面と押え部材の凹面との少
なくとも一方に多数の凹部を設け、該凹部に受板と接す
るボールを係合したものである。
［作用］ 連接棒先端部の受板はピストン冠部の下側の凸面に支
持した多数のボールと、スカート部に支持した押え部材
の上側の凹面に支持した多数のボールとの間に挟まれる
から、ピストンの往復動に伴う連接棒の揺動時、受板が
凸面のボールと凹面のボールを転動させながら円滑に移
動する。
持した多数のボールと、スカート部に支持した押え部材
の上側の凹面に支持した多数のボールとの間に挟まれる
から、ピストンの往復動に伴う連接棒の揺動時、受板が
凸面のボールと凹面のボールを転動させながら円滑に移
動する。
［発明の実施例］ 第１図は本発明によるピストンと連接棒の連結構造の
正面断面図である。デイーゼル機関用のピストン２は、
冠部2aに燃焼室としての公知の窪み３を形成され、周壁
にピストンリングを装着する複数の環状溝を形成され、
下半部に円筒形のスカート部７を形成される。冠部2aの
下面中央に凸部４が形成され、凸部４と周壁との間に環
状空部６が区画される。冠部2aの平坦な下面20に、耐摩
耗性と熱伝導性の優れた材料からなる摺動体21の平坦な
上面22が摺動可能に当接される。摺動体21の下面に形成
した球面状の凸面５は、連接棒13の先端部に形成した受
板12の球面状の凹面12aにボール56を介して支持され
る。
正面断面図である。デイーゼル機関用のピストン２は、
冠部2aに燃焼室としての公知の窪み３を形成され、周壁
にピストンリングを装着する複数の環状溝を形成され、
下半部に円筒形のスカート部７を形成される。冠部2aの
下面中央に凸部４が形成され、凸部４と周壁との間に環
状空部６が区画される。冠部2aの平坦な下面20に、耐摩
耗性と熱伝導性の優れた材料からなる摺動体21の平坦な
上面22が摺動可能に当接される。摺動体21の下面に形成
した球面状の凸面５は、連接棒13の先端部に形成した受
板12の球面状の凹面12aにボール56を介して支持され
る。
摺動体21の中心に通路24が設けられ、通路24の上端は
上面の窪み23に連通される。潤滑油が連接棒13の内部通
路26から摺動体21の下面の窪み25（第２図）と凹面12a
との間の空部へ供給され、通路24、窪み23を経て上面22
と下面20との摺動部を潤滑する。
上面の窪み23に連通される。潤滑油が連接棒13の内部通
路26から摺動体21の下面の窪み25（第２図）と凹面12a
との間の空部へ供給され、通路24、窪み23を経て上面22
と下面20との摺動部を潤滑する。
受板12の下面に形成した球面状の凸面12bは、環状の
押え部材８の上側の球面状の凹面8aにボール66を介して
支持される。押え部材８は組立の都合上例えば２分割体
を組み合せてなり、かつ保持筒９の上面に僅かな範囲で
摺動可能に支持される。しかし、受板12を連接棒13とは
別に加工してから組み立ててもよい。保持筒９はスカー
ト部７に螺合され、かつロツクナツト10により弛まない
よう締結される。
押え部材８の上側の球面状の凹面8aにボール66を介して
支持される。押え部材８は組立の都合上例えば２分割体
を組み合せてなり、かつ保持筒９の上面に僅かな範囲で
摺動可能に支持される。しかし、受板12を連接棒13とは
別に加工してから組み立ててもよい。保持筒９はスカー
ト部７に螺合され、かつロツクナツト10により弛まない
よう締結される。
第２図に示すように、本発明によれば、摺動体21と受
板12との摺動を円滑にするために、摺動体21に球軸受が
配設される。すなわち、摺動体21の凸面５に多数の凹部
55が設けられ、各凹部55に係合したボール56が、受板12
の凹面12aに接して転動するように構成される。ボール5
6と凹部55との係合部を潤滑するために、摺動体21に窪
み23から各凹部55へ延びる油路54が設けられる。
板12との摺動を円滑にするために、摺動体21に球軸受が
配設される。すなわち、摺動体21の凸面５に多数の凹部
55が設けられ、各凹部55に係合したボール56が、受板12
の凹面12aに接して転動するように構成される。ボール5
6と凹部55との係合部を潤滑するために、摺動体21に窪
み23から各凹部55へ延びる油路54が設けられる。
第３図に示すように、押え部材８の凹面8aにも多数の
凹部65が設けられ、各凹部65に係合したボール66が、受
板12の凸面12bに接して転動するように構成される。ボ
ール66と凹部65との係合部を潤滑するために、押え部材
８に外周面から各凹部65へ延びる油路64が設けられる。
凹部65が設けられ、各凹部65に係合したボール66が、受
板12の凸面12bに接して転動するように構成される。ボ
ール66と凹部65との係合部を潤滑するために、押え部材
８に外周面から各凹部65へ延びる油路64が設けられる。
連接棒13の下端部の構成については従来のものと同様
であるが、本発明では油ポンプからクランク軸の一端部
へ加圧供給される潤滑油が、クランク軸、クランク腕、
クランクピンの各内部通路を経て連接棒13の内部通路26
へ供給される。
であるが、本発明では油ポンプからクランク軸の一端部
へ加圧供給される潤滑油が、クランク軸、クランク腕、
クランクピンの各内部通路を経て連接棒13の内部通路26
へ供給される。
油ポンプからシリンダ下端部に配設した油ジエツト52
へ加圧供給される潤滑油を、ピストン冠部2aの環状空部
６へ導くために、押え部材８に入口通路43と出口通路44
が周方向に間隔を存して配設される。
へ加圧供給される潤滑油を、ピストン冠部2aの環状空部
６へ導くために、押え部材８に入口通路43と出口通路44
が周方向に間隔を存して配設される。
環状空部６に断面逆Ｕ字形をなす環状の仕切板42が配
設される。仕切板42の縁部42aは環状空部６の内周壁6a
へ弾性的に係合される。仕切板42の縁部42bは環状空部
６の外周壁6bへ弾性的に係合される。仕切板42の入口通
路43と対向する部分に入口孔が、出口通路44と対向する
部分に出口孔がそれぞれ設けられる。
設される。仕切板42の縁部42aは環状空部６の内周壁6a
へ弾性的に係合される。仕切板42の縁部42bは環状空部
６の外周壁6bへ弾性的に係合される。仕切板42の入口通
路43と対向する部分に入口孔が、出口通路44と対向する
部分に出口孔がそれぞれ設けられる。
ピストン２の下側の油掻きリングによりシリンダ内周
壁から掻き落された油をスカート部７の内側へ導くため
に、スカート部７の油掻きリング溝の下側に小径部51が
形成される。スカート部７に周方向に間隔を存して、多
数の傾斜通路45が設けられる。傾斜通路45はスカート部
７の内周壁に形成した環状溝46へ連通され、さらに保持
筒９に設けた多数の通路47へ連通される。
壁から掻き落された油をスカート部７の内側へ導くため
に、スカート部７の油掻きリング溝の下側に小径部51が
形成される。スカート部７に周方向に間隔を存して、多
数の傾斜通路45が設けられる。傾斜通路45はスカート部
７の内周壁に形成した環状溝46へ連通され、さらに保持
筒９に設けた多数の通路47へ連通される。
ピストン２の往復動に伴つて連接棒13が揺動中心Ｏを
中心として揺動する時、受板12は摺動体21のボール56と
押え部材８のボール66とに挟まれてボール56,66を回転
させるので、摩擦抵抗の非常に小さい揺動運動が達せら
れる。
中心として揺動する時、受板12は摺動体21のボール56と
押え部材８のボール66とに挟まれてボール56,66を回転
させるので、摩擦抵抗の非常に小さい揺動運動が達せら
れる。
連接棒13の揺動運動に伴つてピストン２が往復動する
時、ピストン２が傾いてピストン外周面（トツプラン
ド）が局部的にシリンダ内周面に摩擦係合されると、ピ
ストン冠部2aと摺動体21の間と、保持筒９と押え部材８
との間でそれぞれ横方向の摺動が生じ、ピストン２の傾
きが解消されるので、ピストン外周面とシリンダ内周壁
との摺動抵抗が減じられる。
時、ピストン２が傾いてピストン外周面（トツプラン
ド）が局部的にシリンダ内周面に摩擦係合されると、ピ
ストン冠部2aと摺動体21の間と、保持筒９と押え部材８
との間でそれぞれ横方向の摺動が生じ、ピストン２の傾
きが解消されるので、ピストン外周面とシリンダ内周壁
との摺動抵抗が減じられる。
シリンダ下端部に配設した油ジエツト52から噴出され
た油は、押え部材８の入口通路43、仕切板42の入口孔を
経て、仕切板42の上側の環状空部６へ入り、左右に分れ
て環状空部６を半周する内に、燃焼室としての窪み３の
周壁を冷却し、出口孔から仕切板42の下側の環状空部６
へ流れ、さらに押え部材８の出口通路44を経てクランク
室へ流下する。
た油は、押え部材８の入口通路43、仕切板42の入口孔を
経て、仕切板42の上側の環状空部６へ入り、左右に分れ
て環状空部６を半周する内に、燃焼室としての窪み３の
周壁を冷却し、出口孔から仕切板42の下側の環状空部６
へ流れ、さらに押え部材８の出口通路44を経てクランク
室へ流下する。
なお、上述の実施例では、凸面5,12bと凹面12a,8aは
球面であるが、凸面5,12bは断面円弧状の突条、凹面12
a,8aは断面円弧状の溝（図の紙面において一様な断面を
有するもの）であつてもよい。
球面であるが、凸面5,12bは断面円弧状の突条、凹面12
a,8aは断面円弧状の溝（図の紙面において一様な断面を
有するもの）であつてもよい。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、ピストン冠部の下側中央の凸
部に摺動体を横方向摺動可能に当接し、摺動体の下面に
形成した断面円弧状の凸面を、連接棒先端部に形成した
受板の上側の断面円弧状の凹面に支持し、押え部材の上
側の断面円弧状の凹面に、受板の下側の断面円弧状の凸
面を支持したピストンと連接棒の連結構造であつて、摺
動体の凸面と押え部材の凹面との少なくとも一方に多数
の凹部を設け、該凹部に受板と接するボールを係合した
ものであり、連接棒がピストンに対し揺動する時、受板
が摺動体のボールと押え部材のボールの間で円滑に移動
し得るので、受板に作用する摩擦抵抗が大幅に減じら
れ、機関の燃費向上に寄与する。
部に摺動体を横方向摺動可能に当接し、摺動体の下面に
形成した断面円弧状の凸面を、連接棒先端部に形成した
受板の上側の断面円弧状の凹面に支持し、押え部材の上
側の断面円弧状の凹面に、受板の下側の断面円弧状の凸
面を支持したピストンと連接棒の連結構造であつて、摺
動体の凸面と押え部材の凹面との少なくとも一方に多数
の凹部を設け、該凹部に受板と接するボールを係合した
ものであり、連接棒がピストンに対し揺動する時、受板
が摺動体のボールと押え部材のボールの間で円滑に移動
し得るので、受板に作用する摩擦抵抗が大幅に減じら
れ、機関の燃費向上に寄与する。
ピストン冠部と摺動体の相対的横移動と、保持筒と押
え部材の相対的横移動とにより、ピストンの首振り運動
が抑えられ、ピストン外周面のシリンダ内周面に対する
片当りが抑えられ、ピストンの円滑な往復動が得られ
る。
え部材の相対的横移動とにより、ピストンの首振り運動
が抑えられ、ピストン外周面のシリンダ内周面に対する
片当りが抑えられ、ピストンの円滑な往復動が得られ
る。
第１図は本発明に係るピストンと連結棒の連結構造を示
す正面断面図、第２図は摺動体の正面断面図、第３図は
押え部材の正面断面図、第4,5図は本発明の一部変更実
施例に係るピストンと連結棒の連結構造を示す正面断面
図、第６図は従来のピストンと連結棒の連結構造を示す
正面断面図、第７図は同側面断面図である。 2:ピストン、2a:冠部、5:凸面、7:スカート部、8:押え
部材、8a:凹面、12:受板、12a:凹面、12b:凸面、13:連
接棒、21:摺動体、56,66:ボール
す正面断面図、第２図は摺動体の正面断面図、第３図は
押え部材の正面断面図、第4,5図は本発明の一部変更実
施例に係るピストンと連結棒の連結構造を示す正面断面
図、第６図は従来のピストンと連結棒の連結構造を示す
正面断面図、第７図は同側面断面図である。 2:ピストン、2a:冠部、5:凸面、7:スカート部、8:押え
部材、8a:凹面、12:受板、12a:凹面、12b:凸面、13:連
接棒、21:摺動体、56,66:ボール
Claims (1)
- 【請求項１】ピストン冠部の下側中央の凸部に摺動体を
横方向摺動可能に当接し、摺動体の下面に形成した断面
円弧状の凸面を、連接棒先端部に形成した受板の上側の
断面円弧状の凹面に支持し、押え部材の上側の断面円弧
状の凹面に、受板の下側の断面円弧状の凸面を支持した
ピストンと連接棒の連結構造であつて、摺動体の凸面と
押え部材の凹面との少なくとも一方に多数の凹部を設
け、該凹部に受板と接するボールを係合したことを特徴
とする、ピストンと連接棒の連結構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232934A JP2712793B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ピストンと連接棒の連結構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232934A JP2712793B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ピストンと連接棒の連結構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112953A JPH04112953A (ja) | 1992-04-14 |
| JP2712793B2 true JP2712793B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=16947143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2232934A Expired - Lifetime JP2712793B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ピストンと連接棒の連結構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712793B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020091031A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | オイレス工業株式会社 | 滑り軸受およびステアリングシャフト支持構造 |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP2232934A patent/JP2712793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04112953A (ja) | 1992-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970930 |