JPH0514141B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はピストン及び連接棒組立体に、特定的
にはコンプレツサ及び例えば小型２及び４サイク
ル機関のような内燃機関用の改良されたピストン
及び連接棒組立体に係るものである。ピストンと
連接棒との間に単片ヨークスラストベアリングが
配置されていて、これらの間のベアリング面を形
成する。

多くの機関においては、連接棒はクランクシヤ
フト上の肩、或はピストン内のピストンピンボス
の何れかによつて案内されている。連接棒がクラ
ンクシヤフト上で案内されず、適当なベアリング
をピストン内に設けなければならないような先行
技術も公知である。

連接棒をピストン内で案内するような現在のピ
ストンは一般に１対のピストンピンボスを備えて
おり、これらのボスは互に間隔をおいて対面し且
つ滑らかに硬く仕上げられた面と、それぞれのボ
スを通してあけられた１対の孔を有している。連
接棒の一端は開口を有していてボス面間に配置さ
れる。座金が各面と連接棒の一方の側との間に位
置ぎめされてそれらの間のベアリング面を形成す
る。次でボス孔、２つの座金、及び連接棒内の開
口を通してピストンピンが挿入される。

上述の型のピストン及び連接棒組立体を組立て
る際の主な問題の１つは、座金の１つを軸方向心
合せからずれないように、或は座金の１つをピス
トンから落下させないようにしながらピストンピ
ンを孔、両座金及び連接棒開口を通すことであ
る。この組立ては、組立者が先ず座金の１つを孔
に心合せし、孔及び座金にピストンピンを通し、
次に連接棒を挿入してその開口にピンを通し、第
２の座金を連接棒と他の孔との間に心合せしてピ
ンを通し得るようにしなければならないので、非
常に時間を消費するものである。明らかに、この
組立手作業を反覆し続けていると座金がピストン
からずれたり、落下したりしがちとなり、ピスト
ン及び連接棒の組立てを１つの座金だけで済ませ
てしまう恐れも生じかねない。

スタツキングピンを用いると座金及び連接棒を
ピストンピンに個々に心合せする必要はなくなる
が、ピストン及び連接棒を一諸に組立てるには作
業者が３つの品目、即ち２つの座金と連接棒を取
扱わなければならないので、やはり時間を消費す
る。

更に、現在用いられている最新の座金は硬化さ
せ、研磨した鋼で作られており、従つて個々に極
めて高価であり、機関の綜合価格を高くしてい
る。

本発明は、ボス面と連接棒との間に単片ヨーク
スラストベアリングを配置するように改良された
ピストン及び連接棒組立体を提供することによつ
て、先行技術の諸問題及び諸欠陥を解消するもの
である。本発明の組立体は、その１つの形状にお
いて、ボス面上にそれぞれ肩状のノツチ即ち凹み
を設けてあり、またヨーク素子によつて相互接続
されている１対の座金部分からなる単片ヨークス
ラストベアリングを含んでいる。座金部分はそれ
ぞれの凹み内に受入れられるようになつている相
補的形状の突起を有しているのでスラストベアリ
ングは定位置に案内されて座金の孔をボス孔と自
己心合せし、同時にヨークスラストベアリングが
ピストン内で回転するのを防ぐようになる。先行
技術組立体の２つの別々の座金に比較すると、本
発明による単片ヨークスラストベアリングは手動
でも、或は自動でも容易且つ迅速にピストン内に
取付け能であり、そのため時間及び費用が節約さ
れる。

更に、本発明の単片ヨークスラストベアリング
は部分的に硬化させたばね鋼で作られるので、従
来のピストン及び連接棒組立体の２つの研磨し、
硬化させた座金に比較して安価であり、更に価格
を引下げるようになる。

ピストンピンの両端は、孔に心合せするのを援
助するために丸めておく、或は面取りしておくこ
とが好ましい。

本発明の１つの形状によるピストン及び連接棒
組立体は、１対のピストンピンボスを有するピス
トンを含み、これらのボスは互に間隔をおいて対
面している面と、軸方向に心合せされている孔と
を有している。連接棒の開口を有している方の端
は上記面の間に配置され、この開口が前記孔と軸
方向に心合せされる。単片ベアリング部材は１対
の座金部分と１つのヨーク部分とを有しており、
座金部分はそれぞれ面と連接棒端との間に位置さ
れるようになつており、ヨーク部分は連接棒の一
端の周囲に伸びて座金部分を相互に接続してい
る。

本発明はピストンと一方の端に開口を有してい
る連接棒とを組立てる方法をも提供するものであ
り、本方法は互に間隔をおいて対面している面と
軸方向に心合せされている孔とをそれぞれ有して
いる１対のピストンピンを含むピストン、及びヨ
ーク素子によつて相互接続されていて互に軸方向
に心合せされている孔を有する１対の座金を備え
ている単片ベアリング部材を準備する段階を含ん
でいる。ベアリング部材の座金をボス面間に挿入
し、これらの座金の孔をボス面の孔と心合せさせ
る。次で連接棒の一端を座金間に位置ぎめし、こ
の一端に設けてある開口をボス孔及び座金孔と心
合せする。その後に、心合せされたこれらの孔及
び開口にピストンピンを挿入するのである。

本発明の目的は、改良されたピストン及び連接
棒組立体を提供することである。

本発明の別の目的は、ピストンと連接棒との間
に配置してそれらの間にベアリング表面を形成す
る単片ヨークスラストベアリングを提供すること
である。

本発明の別の目的は、従来組立体よりも製造費
が安価なピストン及び連接棒組立体を提供するこ
とである。

本発明の別の目的は、ピストン及び連接棒組立
体の改良された組立方法を提供することである。

本発明の更に別の方法は、ピストン組立体を容
易且つ迅速に組立てる方法を提供することであ
る。

本発明の他の目的は説明の進行につれて明白と
なるであろう。

本発明の上記の、及び多の特色及び目的、並び
にそれらを達成する技法は以下の添附図面を参照
しての説明からより一層明白となり、また本発明
自体もより明確に理解されるであろう。

第１図に示す本発明のピストン及び連接棒組立
体２０にはクランクシヤフト２２が接続されてい
る。ピストン及び連接棒組立体２０は、連接棒２
４、ピストン２６、単片ヨークスラストベアリン
グ２８、及びピストンピン３０（第２図）を含ん
でいる。

第１図、第２図、第６図及び第７図を参照す
る。ピストン２６はヘツド２３及びスカート２５
を有しており、スカート２５の内面３２には対向
している１対のピストンピンボス３４，３６が設
けてある。これらのボスの面３８，４０は離間し
ており、対面し合つている。ボス３４は孔４２
を、またボス３６は孔４４を有しており、これら
の孔４２，４４は互に軸方向に心合せされてい
る。ボス３４，３６は更に、面３８，４０内に２
つの肩状のみぞ即ち凹み４６，４８を含んでい
る。これらの凹み４６，４８は、面３８，４０の
遠い方の端（即ちピストン２６の開口５０に近い
方の端）に設けられていて、ピストンヘツド２３
から離れた縁４７まで伸びている（第７図参照）。

第１図、第２図及び第１０図に示すように、連
接棒２４はその一方の端に鋼製のスリーブ５８を
取付けてある開口５６を有しており、肩部５９と
釣合おもり６４との間のクランクシヤフト部分６
２を中心とする周縁に配置されているベアリング
組立体６０上に回転可能なように保持されてい
る。

連接棒２４の反対の端は開口６６を含んでお
り、この開口６６の中にはローラ及びスリーブベ
アリング６８が取付けてある。

さて、第１図乃至第５図に示すように、ヨーク
スラストベアリング２８は、ヨーク部分７４によ
つて相互に接続されている１対の離間した座金部
分７０，７２を備えている。座金部分７０，７２
は軸方向に心合せされている孔７６，７８を有し
ている。座金部分７０，７２の遠隔端の外側に向
いている方の面８４，８６上には突起８０，８２
が設けてある。これらの突起８０，８２は面３
８，４０上の凹み４６，４８と相補的に形成され
ている。

ヨーク部分７４は、中央部分８８と、この中央
部分８８の両側に設けられている巾広の２つの端
部分９０，９２を含んでいる。ヨーク部分７４は
接合点９４，９６において座金部分７０，７２と
一体的に結合することが好ましい。

第３図に示すように、座金部分７０は上側セグ
メント９８及び下側セグメント１００を含んでお
り、下側セグメント１００内に孔７６が設けられ
ている。セグメント９８，１００はヨーク素子７
４から角度的に外側に配置されている。またこれ
らのセグメント９８，１００は、下側セグメント
１００が上側セグメント９８よりも外側に位置す
るように、且つ両セグメント９８，１００が平行
な面内に位置するように１０２において結合され
ている。

同様に、座金部分７２は１０８において結合さ
れている上側セグメント１０４及び下側セグメン
ト１０６を含み、これらのセグメント１０４，１
０６はヨーク素子７４から角度的に外側に配列さ
れている平行面内に位置している。第３図に示す
ヨークスラストベアリング２８は自由状態にあ
り、即ち座金部分７０，７２がヨーク素子７４か
ら広がつた通常の状態にあることを理解された
い。これに対して第４図に示すヨークスラストベ
アリング２８は、後述のように、ボス面３８と４
０との間に位置ぎめされて内側にたわんだ状態に
ある。

第２図、第９図及び第１０図に示すピストンピ
ン３０は、ボス孔４２，４４、座金孔７６，７
８、及び連接棒開口６６を通して挿入されるよう
になつている。ピストンピン３０は円筒形であ
り、両端１１０，１１２に周縁部１１４，１１６
を有ししている。孔４２，４４、孔７６，７８及
び開口６６にピストンピン３０を通すのを援助す
るように、周縁部１１４，１１６は面取り表面或
は丸められた表面にしてあつて組立てを容易なら
しめている。

ピストン２６及び連接棒２４を容易且つ迅速に
組立てる方法を、主として第２図及び第８図乃至
第１０図に示してある。第２図は組立てる前のピ
ストン及び連接棒組立体２０を示す図であつて、
連接棒２４、ピストン２６、ヨークスラストベア
リング２８及びピストンピン３０を含んでいる。
ピストン及び連接棒組立体２０の組立ては、ヨー
ク素子７４をボス３４と３６との間を通して挿入
し、突起８０，８２がそれぞれ凹み４６，４８の
中に受入れられるまで座金部分７０，７２を内側
にたわませながら面３８，４０上を滑らせて行く
ことによつてヨークスラストベアリング２８をボ
ス３４と３６との間に位置ぎめすることを含んで
いる。凹み４６，４８は、突起８０，８２がそれ
ぞれ凹み４６，４８内に完全に受入れられた時に
座金孔７６，７８がボス孔４２，４４と軸方向に
心合せされるように面３８，４０上に設けられて
いるのである。即ち、凹み４６，４８及び突起８
０，８２は孔７６，７８と孔４２，４４とを軸方
向に心合せするのに役立つており、またヨークス
ラストベアリング２８が回転しないように錠止す
るのに役立つているのである。更に座金部分７
０，７２の表面８４，８６がそれぞれボス面３
８，４０に接するので、ボス３４，３６と連接棒
２４との間のベアリング表面となる。

第８図には、ピストン２６内に組込まれて内側
にたわんだ状態のヨークスラストベアリング２８
を示してある。第９図に示すように、次に座金部
分７０と７２との間に連接棒２４を位置ぎめして
開口６６を孔７６，７８及び４２，４４に心合せ
する。次で第１０図に示すように、ピストンピン
３０を孔４２，４４、孔７６，７８及び開口６６
に通す。スナツプ保持器８７及び肩部８９によつ
てピン３０をピストン２６内に保持させる。

第１０図には、連接棒２４及びピストン２６の
底面１１８から離間し且つこれらの中間に位置し
ているヨーク素子７４も示してある。更にヨーク
スラストベアリング２８と連接棒２４との間には
若干量の公差が存在している。

ヨークスラストベアリング２８は、0.724〜
0.800mm（0.0285〜0.0315インチ）厚で、ロツクウ
エルＣ硬さが約27〜36となるように部分硬化させ
たベイナイト構造のばね鋼で作り、スケールレス
焼もどし仕上げすることが好ましい。

以上に本発明の好ましい実施例を説明したが、
この実施例には多くの変更を施し得ることは明白
である。従つて本発明は、本発明の原理に基く如
何なる変更、使用或は適用もその範囲に含むもの
であることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はクランクシヤフトに接続された本発明
の好ましい実施例の斜視図であり、第２図は第１
図に示す実施例の分解図であり、第３図はヨーク
スラストベアリングの前面図であり、第４図は第
３図のヨークスラストベアリングのたわんだ位置
にある座金部分を示す底面図であり、第５図はヨ
ークスラストベアリングの側面図であり、第６図
はピストンの底面図であり、第７図は第６図の７
−７矢視断面図であり、第８図はヨークスラスト
ベアリングが挿入された時のピストンの底面図で
あり、第９図は第８図と同じような図であつて、
連接棒がヨークスラストベアリング内に挿入され
た時の状態を示すものであり、ピストンピンはピ
ストン外に示してあり、そして第１０図は本発明
の実施例の組立て完了時の断面図である。 ２０……ピストン及び連接棒組立体、２２……
クランクシヤフト、２４……連接棒、２６……ピ
ストン、２８……単片ヨークスラストベアリン
グ、３０……ピストンピン、３４，３６……ピス
トンピンボス、３８，４０……ボス面、４２，４
４……ボス孔、４６，４８……凹み、６０……ベ
アリング組立体、６６……連接棒開口、７０，７
２……座金部分、７４……ヨーク部分、７６，７
８……座金孔、８０，８２……突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互に間隔をおいて対面している面３８，４０
   と、互に軸方向に心合せされている孔４２，４４
   とをそれぞれ有している１対のピストンボス３
   ４，３６を有するピストン２６、 前記両面３８，４０間に一方の端が配列されて
   いて、該一方の端が前記両孔４２，４４と軸方向
   に心合せされている開口６６を有する連接棒２
   ４、 前記孔４２，４４及び前記開口６６内に挿入さ
   れていて前記連接棒２４と前記ピストン２６とを
   ピボツト接続しているピストンピン部材３０、及
   び 前記両面３８，４０と前記連接棒の一方の端と
   の間にそれぞれ配列されていて、前記ピストンピ
   ン部材３０を受入れるための孔７６，７８をもつ
   １対の座金部分７０，７２、及び前記連接棒の一
   方の端の周囲に延びていて前記座金部分７０，７
   ２を相互接続しているヨーク部分７４を備えてい
   る単片ベアリングデバイス２８、 を含んでなるピストン及び連接棒組立体におい
   て、 前記座金部分７０，７２には前記各ピストンピ
   ンボス３４，３６側において突起８０，８２また
   は凹みが形成されており、該突起または凹みに対
   応する前記ピストンピンボスの各面３８，４０に
   はこれら突起または凹みと相補的な凹み４６，４
   ８または突起が形成されており、且つ前記座金部
   分の突起８０，８２または凹みと前記ピストンピ
   ンボスの凹み４６，４８または突起とが前記ピス
   トンピン部材３０のまわりの前記単片ベアリング
   デバイス２８の回転を防止するように係合してい
   ることを特徴とする、 ピストン及び連接棒組立体２０。 ２ 前記ピストンピン部材３０の両端の周縁部１
   １４，１１６のうちの一方が、前記孔４２，４
   ４、前記連接棒の一方の端の開口６６及び前記座
   金部分７０，７２への挿入に便利なように丸みを
   帯びている、特許請求の範囲第１項に記載のピス
   トン及び連接棒組立体。 ３ 前記ピストンピンボス３４，３６に前記凹み
   が形成されており、該凹みが前記ピストンピンボ
   スの各面３８，４０に形成された開放スロツト４
   ６，４８からなり、該スロツトはピストンヘツド
   ２３から離隔する方向に形成されており、前記座
   金部分７０，７２の突起８０，８２は前記スロツ
   ト４６，４８内に配置されており、該スロツト及
   び突起８０，８２は前記ベアリングデバイス６８
   を所定位置へと案内し更に該ベアリングデバイス
   ６８が前記ピストンピン部材３０のまわりに回転
   するのを防止するように錠止している、特許請求
   の範囲第１項に記載のピストン及び連接棒組立
   体。 ４ ピストン２６と、一端に開口６６有する連接
   棒２４とを一緒にピボツト的に組立てる方法であ
   つて、 互に間隔をおいて対面している面３８，４０
   と、軸方向に心合せされている孔４２，４４とを
   それぞれ有しており、更に前記各面３８，４０に
   は対面する凹み４６，４８または突起を有してい
   る１対のピストンピンボス３４，３６を含むピス
   トン２６を準備し、 ヨーク部分７４によつて相互接続されていて、
   軸方向に心合せされている孔７６，７８及び対面
   する突起８０，８２を有する１対の座金部分７
   ０，７２を備えている単片ベアリングデバイス２
   ８を準備し、 該単片ベアリングデバイスの座金部分を前記ボ
   ス面間に挿入して、前記ボス面の凹み４６，４８
   または突起により前記単片ベアリングデバイスの
   突起８０，８２を案内することにより前記座金部
   分をセンタリングし、 前記座金部分の孔と前記ボス面３８，４０の孔
   とを心合せし、 次で前記連接棒２４の一方の端を前記座金部分
   ７０，７２間に位置ぎめし、 前記一方の端に設けてある開口を心合せされて
   いる前記ボス孔４２，４４と座金孔７６，７８と
   に心合せし、そして 心合せされた前記ボス孔、座金孔及び連接棒開
   口にピストンピン部材３０を通す、諸段階からな
   ることを特徴とする、 ピストン及び連接棒組立体２０の組立方法。 ５ 前記座金部分７０，７２がヨーク部分７４に
   対して外向きに弾力的にバイアスされており、座
   金部分７０，７２を挿入する前記段階が前記ベア
   リングデバイス２８をピストン２６内に挿入する
   際に弾力的にバイアスされている座金部分７０，
   ７２をピストンピンボス３４，３６によつて内向
   きにたわませることを含んでいる、特許請求の範
   囲第４項に記載のピストン及び連接棒組立体２０
   の組立方法。