JPH03953A - 内燃機関用ピストンピンの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関用ピストンピンの潤滑構造に関し、
特に摩擦面から発生した金属微粉末を確実に排出してピ
ストンやピストンピンの摩耗、焼き付きを防止でき、か
つ強度上有利な潤滑構造に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関のピストンは、燃焼圧力をコンロッドを介して
クランクシャフトに伝達するためのちのであるが、上記
コンロッドとの連結にあたっては、ピストン本体の両ボ
ス部間にコンロッドの小端部を位置させ、該ボス部、小
端部に貫通形成されたピストンピン孔内にピストンピン
を回転自在に挿入する構造が採用されている。ところで
、上記ピストンとピストンピンとの連結部には燃焼によ
る大荷重及び往復運動による大きな慣性力が作用するこ
とから、このピストンピンの外周面と上記ピストンピン
孔の内周面との間に潤滑油を供給して摩耗や焼き付きを
防止するようにしている。

このような内燃機関用ピストンピンの潤滑構造の一例と
して、従来、例えば実公昭６１−２１５６０号公報に記
載されたものがある。これはピストン本体のピストンピ
ン孔の内周面に、ピストン本体の外周縁からピストンピ
ン孔の軸方向に延びる油溝を形成し、核油溝内に導入し
た潤滑油をピストンピンの回転によりさらに該ピストン
ピンと上記ピストンピン孔との摺動面に導いて油膜を形
成するよう構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来のピストンピンの潤滑構造は、ピ
ストン本体に油溝を形成する構造であるから、核油溝部
分に上述した荷重による応力集中が生じ易く、また核油
溝部に上記荷重が常に同一の状態で作用することから金
属疲労が生じ易く、強度上不利であるという問題点があ
る。また、上記ピストン本体に油溝を形成するという構
造上、ピストン本体及びピストンピンの摩耗により生じ
た金属微粉末が上記油溝内に残り易く、その結果、特に
Ｓｉ系金属微粉末の擦過により摩耗が促進されるという
問題点がある。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、摺動面の金属微粉末を確実に除去して摩耗を回避
でき、かつ強度上有利な内燃機関用ピストンピンの潤滑
構造を提供することを目的としている。

Ｃ問題点を解決するための手段） そこで本発明は、ピストンとコンロッドとを連結するピ
ストンピンの潤滑構造において、上記ピストンピンの外
表面に油溝を形成し、該油溝の外端を上記ピストンピン
の端面に位置させるか、又は内端を上記ピストンのボス
部より内方に位置させたことを特徴としている。

ここで本発明の油溝は、上述のようにピストンピンの端
面から開始しているか、あるいはその途中から開始して
ボス部より内方まで延びておれば良いが、ピストンピン
の端面からボス部より内方まで延びていることがより望
ましい。

〔作用〕

本発明に係るピストンピンの潤／Ｊ＃構造によれば、ピ
ストンピンの外表面に油溝を形成し、該油溝の外端をピ
ストンピンの端面に、あるいは内端をピストンのボス部
より内方に位置させたので、潤滑油がこの油溝を通って
ピストンピンとピストンピン孔との間に導入され、両者
間に油膜が形成され、潤滑作用が得られる。また、ピス
トンピンの回転に伴つて上記油溝がピストンピン孔の内
周面に沿って回転する。これにより発生した金属微粉末
は、油溝内に捕集され、さらにこの金属微粉末は、上記
油溝の内端又は外端が内方又は外方に開放されているこ
とから、油溝外に流出することとなり、その結果金属微
粉末による摩耗を回避できる。

また本発明はピストンピンに油溝を形成する構造である
から、ピストン本体に応力集中が生じることはなく、ま
た油溝はピストンピンの回転に伴って位置が変わるから
、燃焼圧力や慣性力を同一状態で受けることはなく、そ
の結果従来の構造のように常に同一の状態で荷重を受け
る場合に比べて金属疲労が生じるおそれはなく、強度上
有利である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による内燃機関
用ピストンピンの潤滑構造を説明するための図である。

なお、本実施例では２サイクルエンジンに通用した場合
を例にとって説明する。

図おいて、１は２サイクルエンジンであり、これはクラ
ンクケース１３上にシリンダブロック２を結合するとと
もに、これの上面にシリンダヘッド４を配設して構成さ
れており、このシリンダブコンク２内にはピストン本体
３が上下動自在に挿入されている。またシリンダヘッド
４の下面には上記ピストン本体３とで燃焼室５を構成す
る凹部が形成されており、該部分に点火プラグ４ａが挿
入されている。

上記クランクケース１３内にはクランクシャフト６が配
設されており、該シャフト６はコンロッド７を介して上
記ピストン本体３に連結されている。このコンロッド７
は小端部７ａと大端部７ｂとからなり、該大端部７ｂが
上記クランクシャフト６に、小端部７ａが上記ピストン
本体３にそれぞれ連結されている。なお、２ａは掃気ボ
ートであり、これは上記ピストン本体３の下降時に燃焼
室５に連通ずるようになっている。

上記ピストン本体３の内壁にはそれぞれ半径方向に延び
るボス部３ａ、３ａが形成されており、該ボス部３ａに
はピストンピン孔３ｂが貫通形成されている。また、上
記ボス部３ａ、３ａ間には上記コンロッド７のニードル
ベアリング１１を備えた小端部７ａが位置しており、上
記ピストンビン孔３ｂ及びニードルベアリング１１内に
は円筒状のピストンピン９が回転自在に挿入されている
。

このピストンピン９は上記ピストンピン孔３ｂの両端部
分の環状溝内に嵌入されたスナップリング１０によって
軸方向の移動が規制されている。これにより上記ピスト
ン本体３はコンロフト７によりクランクシャフト６に連
結されている。

そして、上記ピストンピン９の外表面の両端部分には、
油４１２．１２が形成されている。この各油溝１２は横
断面円弧状のもので、軸方向に延びており、内端１２ａ
側はど浅くなるよう傾斜状に形成されている。またごの
油溝１２の内端１２ａは上記ボス部３ｂの内＠３Ｃより
少し内側に位置しており、かつ外端１２ｂは上記ピスト
ンピン９の端面９ａに位置している。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の２サイクルエンジン１では、爆発行程におい
て、上記ピストン本体３が下降すると、クランク室内に
吸入された潤滑油を含む混合気が加圧されてクランク室
内圧力が高（なり、燃料混合気及び潤滑油が、油溝１２
内に主としてこれの内端１２ａ側から供給される。そし
てこの油＄１２内の潤滑油は、ピストンピン９の回転に
伴ってピストンピン孔３ｂの内周面全面に供給され、該
ビン孔３ｂとピストンピン９との間に薄い油膜を形成す
る。これにより良好な潤滑が行われ、摩耗焼き付けを防
止できる。また、この場合、油溝９はピストンピン９の
回転に伴ってピストン孔３ｂの内周面を掃くように移動
するので、両者間にある金属微粉末はこの油ａ９に捕集
される。この捕集された金属微粉末は、上述のクランク
室内の圧力上昇による潤滑油の侵入によって上記油ａ９
の外端１２ｂから排出されることとなる。ちなみに、上
記金属微粉末には非常に硬いＳＬ粉末が含まれており、
これが除去されることなくピストンピンとピストンピン
孔との間に残留すると、摩耗し易くなる。

このように本実施例のピストンピンの潤滑構造によれば
、ピストンピン９側に油溝１２を形成し、該油溝１２の
内端１２ａをボス部３ａの内端３Ｃより内側に、外端１
２ｂを上記ピストンピン９の端面９ａに位置させたので
、上述のように潤滑油の導入により良好な潤滑が行われ
、さらに金属微粉末を捕集しなから摺動面から流し出す
ことができ、摩耗を大幅に抑制できる。

また、本実施例では、ピストンピン９の油溝１２は回転
してたえず位置が変わるから、同一状態で荷重を受ける
ことがなく、従来のピストン本体側に油溝を形成する場
合に比べて、金属疲労が生じに＜＜、強度上有利である
。さらに、本実施例の油溝１２はピストンピン９の外表
面に形成する構造であるから、従来のようなピストンの
ボス部の内周面に形成する場合に比べて加工が容易であ
る。

なお、上記実施例では、ピストンピン９の軸方向両端部
に油溝１２を１つだけ形成した場合を例にとって説明し
たが、本発明では、この油溝１２を周方向の複数箇所に
形成してもよく、この場合も上記実施例と同様の効果が
得られる。また、上記油溝の断面形状は円弧状に限られ
るものではなく、例えば三角形状でもよい。

さらに、上記実施例では２サイクルエンジンに適用した
場合を例にとったが、本発明は４サイクルエンジンにも
勿論適用でき、この場合はオイルリングでかき落とされ
た潤滑油がピストン本体を伝って油溝内に供給される。

第４図は、それぞれ上記実施例の変形例を示す図である
。

第４図（ａｌ及び＋８１は、ピストンピン９の両端面９
ａ、９ａ間に渡って油ａ２０を形成した例であり、この
場合は油溝２０の中央部２０ａ及び両端部２０ｂから金
属微粉末が流出される。なお、この変形例の場合はピス
トンピンの中央部にも油溝２０を形成する構造であるか
ら、コンロッドの連結には平軸受を採用することとなる
。

第４図（ｂｌ及びｌｆｌは、油１１１２１の外端２１ｂ
をピストンピン９の両端面９ａより内側に位置させ、内
端２１ａをピストン本体のボス部３ａより内方に位置さ
せた例である。

また、第４図（Ｃ）及び（幻は、油溝２２をこれの内端
２２ａをボス部より内方に位置させるとともに、外端２
２ｂはど浅くなるよう傾斜状に形成した例である。

さらに、第４図ｆｄｌ及び（ｈｌは、油１２３の外端２
３ｂをピストンピン９の端面９ａに位置させ、かつ溝の
深さを一定にした例である。

さらにまた、第４図ｆｉｌ及び［Ｊｌは、ピストンピン
９の外周面両端部に、スパイラル状の油１１１２４を形
成し、これの外端２４ｂをピストンピン９の端面９ａに
位置させた例である。上記いずれの変形例においても、
上記実施例と同様な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る内燃機関用ピストンピンの潤
滑構造によれば、油溝をピストンピンの外表面に形成す
るとともに、この油溝の外端をピストンピンの端面に位
置させるか、又は内端をピストンのボス部より内方に位
置させたので、摺動面に潤滑油を確実に供給できるとと
もに、該摺動面の金属微粉末を確実に除去でき、摩耗を
大幅に抑制できる効果があり、 かつ強度上も有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による２サイク
ルエンジン用ピストンピンの潤滑構造を説明するための
図であり、第１図はそのピストンの断面図、第２図［ａ
ｌはそのピストンピンの断面図、第２図（ｂｌはその側
面図、第３図は２サイクルエンジンを示す一部断面図、
第４図はそれぞれ上記実施例の変形例を示す図であり、
第４図（ａ）ないし第４図（ｄｉはそれぞれその断面図
、第４図ｔｅｌないし第４図（ｈｌはそれぞれその側面
図、第４図（亙）及び第４図（」）はそれぞれその正面
図、側面図である。 図において、１は２サイクルエンジン（内燃機関）、３
はピストン本体、３ａはボス部、７はコンロッド、９は
ピストンピン、９ａはピストンピンの端面、１２．２０
〜２４はそれぞれ油導、１２ａ、２０ａ　〜２４ａはそ
れぞれ内端、１２ｂ。 ２０ｂ〜２４ｂはそれぞれ外端である。 第°１ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストンとコンロッドとを連結するピストンピン
   の潤滑構造において、上記ピストンピンの外表面に油溝
   を形成し、該油溝の外端が上記ピストンピンの端面に位
   置するか、又は内端が上記ピストンのボス部より内方に
   位置していることを特徴とする内燃機関用ピストンピン
   の潤滑構造。