JPH04133062U - ピストンと連接棒の連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンと連接棒との連結部の摺動面に有効
な油膜を形成するために、温度が低く、粘度が高く、高
圧の油を供給する。 【構成】 ピストン冠部５の下面５ａに当接した摺動体
１２の球面突部１２ｂを、連接棒３４の先端に形成した
椀状の受板３１に当接する。受板３１の下面を環状の押
え１９に当接する。押え１９はスカート部２３に螺合し
た保持筒２２の上に支持する。燃焼室４を囲む環状空洞
６に仕切板８を嵌合して冷却室を区画する。押え１９に
設けた入口通路２０の下端を油ジエツト２５へ対向さ
せ、入口通路２０の上端を仕切板８の入口９へ向ける。
油ポンプから温度が低く粘度が高い油を、クランク軸と
連接棒３４の内部に設けた通路３３を経て、ピストン冠
部５と摺動体１２との摺動面と、受板３１と摺動体１２
との摺動面とへ圧送する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関におけるピストンと連接棒の連結構造、特に連結部の潤滑性 を改善した、ピストンと連接棒の連結構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

本出願人は先に特願平2-417474号によりピストン冠部の下面に備えた球面突部 を、連接棒の先端に備えた椀状の受板に支持し、受板の下面の球面突部をスカー ト部に固定した環状の押えに支持してなる、ピストンと連接棒の連結構造を出願 した。

【０００３】 上述のピストンと連接棒の連結構造は、従来のピストンピンによる連結構造に 比べて、連接棒の揺動中心がピストン冠部の上面付近へ偏倚され、揺動中心の偏 倚分だけクランク軸の腕と連接棒とを長くすれば、シリンダ本体の長さや連接棒 の最大傾角を変更しないで、ピストンのストロークを増大し、排気量の増加によ る機関の出力増大が可能となる。

【０００４】 ところが、上述のピストンと連接棒の連結構造では、シリンダ本体の下端部に 配設した油ジエツトからの油を、ピストン冠部に設けた燃焼室の周壁を囲む環状 空洞へ貫流させて冷却した後に、ピストン冠部の下面の球面突部と連接棒の先端 に受板との当接部ないし連結部へ流入させて潤滑している。連結部の摺動面へ供 給される油は加圧されていず、ピストンの下降行程では慣性により相対的に上方 へ移動するので、爆発荷重を受ける球面突部と受板との摺動面へ油が浸入し難く 、また油が摺動面へ浸入しても、高温で油の粘度が低くなつているので、安定し た油膜を形成し難い状況にあり、球面突部と受板とに金属接触が生じると焼付く 恐れがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする問題点】 本考案の目的は上述の問題に鑑み、ピストンと連接棒との連結部の摺動面に有 効な油膜を形成するために、温度が低く、粘度が高く、高圧の油を供給する、ピ ストンと連接棒の連結構造を提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の構成はピストン冠部に環状空洞により囲 まれる下方突部を形成し、該下方突部の平坦な下面に貫通路を中心に有する摺動 体を当接し、摺動体の下面に形成した球面突部を、連接棒の先端に形成した椀状 の受板に当接し、受板の下面をピストンスカート部に支持した環状の押えに当接 し、シリンダ本体に配設した油ジエツトから環状空洞へ油を導く通路を押えに設 け、油ポンプから摺動体の貫通路へ油を導く通路をクランク軸と連接棒の内部に 設けたものである。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、機関により駆動される油ポンプから、クランク軸と連接棒の 内部に設けた通路を経て受板と球面突部との摺動面へ、温度が低く粘度が高い油 が圧送される。したがつて、温度が低く粘度が高い油により安定した油膜が、燃 焼室の熱と爆発荷重を受ける受板と球面突部との摺動面に生じ、金属接触による 焼付きを防止する。

【０００８】 油圧ポンプから温度の低い油が摺動面へ圧送されるので、摺動面の温度上昇が 押えられ、受板と球面突部の熱膨張が緩和され、また熱膨張により摺動面の隙間 が変化しても、常にほぼ一定量の油が摺動面へ供給される。

【０００９】

【考案の実施例】

図１は本考案によるピストンと連接棒の連結構造を示す正面断面図である。デ イーゼル機関用のピストン２はピストン冠部５の上面にくぼみを設けて燃焼室４ 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備えられる。ピス トン２の下半部は円筒形のスカート部２３を形成する。ピストン冠部５は燃焼室 ４の周壁を冷却するための環状空洞６により区画される下方突部の平坦な下面５ ａに、摺動体１２を摺動可能に当接される。下面５ａに係止したボール１１の下 半部は摺動体１２の上面１２ａの孔へ突出し、摺動体１２の過大な摺動を制限す る。

【００１０】 環状空洞６は前述の下方突部に外嵌した仕切板８により冷却室を区画される。 仕切板８は周方向反対側に入口９（図において右側）と出口１０とを備える。環 状空洞６の断面は周方向に一様ではなく、入口９で狭く、出口１０で広くなつて いる。摺動体１２は中心に貫通路１４を設けられ、貫通路１４の下端は円錐状に 広くなつている。摺動体１２の上面１２ａに潤滑油を保留する環状溝１３が設け られ、環状溝１３から下方へ延びる複数の通路１５が設けられる。摺動体１２は 下面に球面突部１２ｂを形成され、球面突部１２ｂに子午線方向に延びる溝１２ ｃを設けられる。

【００１１】 連接棒３４は先端に椀状の受板３１を一体に形成され、受板３１の上面の球面 凹部３１ａは摺動体１２の球面突部１２ｂを支持する。球面凹部３１ａに係止し たボール３２の上半部が前述の溝１２ｃへ係合され、連接棒３４は図において左 右にのみ揺動可能とされる。受板３１の下面は球面突部３１ｂを構成する。球面 突部３１ｂは環状の押え１９に形成した球面凹部１９ａへ摺動可能に支持される 。押え１９の上半部に補強のためのスリーブ１８が嵌合される。スリーブ１８の 上端縁は径内方へ突出され、押え１９の上端面に重ね合され、かつ適当な手段に より押え１９に結合される。スリーブ１８の外周面に係止したボール１７の左半 部が、スカート部２３の内周面に設けた軸方向溝へ係合され、押え１９はピスト ン２に対し回転を阻止される。

【００１２】 スカート部２３の内周面に設けたねじ孔へ保持筒２２が螺合され、保持筒２２ の中間部に設けた段部２２ａに押え１９の下端面が支持される。保持筒２２の緩 みはスカート部２３の環状溝に係止した止め輪２４により抑えられる。上述の構 成から明らかなように、連接棒３４の受板３１は、ピストン冠部５の下面に備え た摺動体１２と、スカート部２３に支持した押え１９との間に挟まれ、機関の運 転に伴つて図において左右に揺動する。

【００１３】 環状空洞６へ油を貫流させるために、押え１９とスリーブ１８に入口通路２０ と出口通路２１か設けられる。入口通路２０の下端は円錐状に広くなつていて、 シリンダ本体の下端部に配設した油ジエツト２５に対向される。入口通路２０の 上端は仕切板８の入口９へ向けられる。

【００１４】 油ジエツト２５から噴出された油は、押え１９の入口通路２０、仕切板８の入 口９を経て環状空洞６へ入り、ここで二手に別れて燃焼室４の周壁を冷却し、出 口１０から仕切板８の下側の環状空洞１６へ溜る。環状空洞１６の一部の油は押 え１９の球面凹部１９ａと受板３１の球面突部３１ｂとの間を潤滑し、スカート 部２３へ流下する。環状空洞１６の残余の油は出口通路２１からスカート部２３ を経て機関のクランク室へ流下する。

【００１５】 本考案によれば、ピストン２と連接棒３４との連結部を潤滑するために、図示 してない機関により駆動される油ポンプの吐出口がクランク軸、クランク腕、ク ランクピンの内部にそれぞれ設けた通路と連接棒３４の内部に設けた通路３３と を経て受板３１の中心へ連通される。

【００１６】 油ポンプから連接棒３４の通路３３へ供給される油は、環状空洞６を貫流した 油よりも温度が低く粘度が高くなつており、受板３１の球面凹部３１ａと摺動体 １２の球面突部１２ｂとの間を潤滑して環状空洞１６へ流れ、環状空洞６を冷却 した油と一緒になる。同時に、通路３３の油は貫通路１４を経て摺動体１２の上 面１２ａとピストン冠部５の下面５ａとの間を潤滑し、環状溝１３へ溜る。環状 溝１３の一部の油は摺動体１２の上面１２ａとピストン冠部５の下面５ａとの間 を潤滑し、環状空洞１６へ流れる。環状溝１３の残部の油は通路１５を経て、受 板３１の球面凹部３１ａと摺動体１２の球面突部１２ｂとの間を潤滑する。

【００１７】 油ポンプから連接棒３４の通路３３へ供給される油は、温度が低く粘度が高い ので、連結部の摺動面、即ち受板３１の球面凹部３１ａと摺動体１２の球面突部 １２ｂとの摺動面や、摺動体１２の上面１２ａとピストン冠部５の下面５ａとの 摺動面に、それぞれ安定した油膜を形成する。

【００１８】

【考案の効果】

本考案は上述のように、ピストン冠部に環状空洞により囲まれる下方突部を形 成し、該下方突部の平坦な下面に貫通路を中心に有する摺動体を当接し、摺動体 の下面に形成した球面突部を、連接棒の先端に形成した椀状の受板に当接し、受 板の下面をピストンスカート部に支持した環状の押えに当接し、シリンダ本体に 配設した油ジエツトから環状空洞へ油を導く通路を押えに設け、油ポンプから摺 動体の貫通路へ油を導く通路をクランク軸と連接棒の内部に設けたものであるか ら、油ポンプから温度が低く粘度が高い油が、クランク軸と連接棒の内部通路を 経て、受板と球面突部との摺動面へ供給され、安定した油膜が形成されるので、 金属接触による焼付きを防止できる。

【００１９】 油圧ポンプから温度の低い油が摺動面へ圧送されるので、摺動面の温度上昇が 押えられ、受板と球面突部の熱膨張が緩和され、また熱膨張により摺動面の隙間 が変化しても、常にほぼ一定量の油が摺動面へ供給される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るピストンと連接棒の連結構造を示
す正面断面図である。

【符号の説明】

４：燃焼室 ５：ピストン冠部 ５ａ：下面 ６：環状
空洞 １２：摺動体 １２ｂ：球面突部 １４：貫通路
１９：押え ２３：スカート部 ２５：油ジエツト
３１：受板 ３３：通路 ３４：連接棒

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストン冠部に環状空洞により囲まれる下
   方突部を形成し、該下方突部の平坦な下面に貫通路を中
   心に有する摺動体を当接し、摺動体の下面に形成した球
   面突部を、連接棒の先端に形成した椀状の受板に当接
   し、受板の下面をピストンスカート部に支持した環状の
   押えに当接し、シリンダ本体に配設した油ジエツトから
   環状空洞へ油を導く通路を押えに設け、油ポンプから摺
   動体の貫通路へ油を導く通路をクランク軸と連接棒の内
   部に設けたことを特徴とする、ピストンと連接棒の連結
   構造。