JPH0712226A - ピストンと連接棒の連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連接棒の受部材に対し、ピストンがクランク
軸方向へ摺動するが傾動しないようにし、ピストンの傾
動を防止する。 【構成】 ピストン２のスカート部２ｃへ逆カツプ形の
ハウジング６１を嵌挿する。ハウジング６１の内部に連
接棒２１の小端部に形成した半球形の受部材１６を挿入
する。受部材１６の球面凸部をなす下面１６ｂを座筒２
３の球面凹部をなす上面２３ａに当接する。受部材１６
の上面１６ａに形成したクランク軸方向に延びる半円筒
凹部とハウジング６１の天壁との間に半円柱形の摺動体
９を挟む。分割体からなる座筒２３を嵌合する捕縛筒２
２を、スカート部２ｃへ嵌合係止した保持筒２６に支持
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関におけるピスト
ンと連接棒の連結構造、特にピストンのクランク軸方向
への摺動に伴い連接棒がクランク軸方向へ傾倒するのを
防止する、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】特開平4-249671号公報に開示されるピス
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、連接棒のピストンに対する揺
動中心がピストン冠面へ大幅に接近し、その分だけクラ
ンク軸の腕と連接棒を長くすれば、シリンダの寸法は変
えないでも排気量が増加し、機関の出力増加が可能にな
る。

【０００３】上述のピストンと連接棒の連結構造では、
連接棒の小端部の受部材の上面に結合したピンが、ピス
トンを支持する摺動体の下面に設けた左右１対の子午線
方向の案内溝に係合される。機関の運転時、連接棒の揺
動に伴い、受部材のピンは摺動体の案内溝に沿つて摺動
し、連接棒に対しピストンがクランク軸方向へ傾くのを
抑止する。しかし、受部材のピンが摺動体の案内溝に沿
つて円滑に摺動するように、案内溝とピンの間には適正
な隙間が備えられるので、ピストンがクランク軸方向へ
傾けられると、案内溝の一側壁面にピンが強く当り、両
者の摩耗が進行するにつれてピストンの傾きが大きくな
る。ピストンのクランク軸方向への傾きが大きくなる
と、連接棒をクランク軸方向へ傾倒する力が働き、連接
棒の大端部が大端部を回転支持するクランクピンの軸受
の両端部へ強く当り、軸受が摩耗してガタが生じるとい
う問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題を解消するために、連接棒の受部材に対し、ピスト
ンがクランク軸方向へ摺動はするが傾動しないように支
持した、ピストンと連接棒の連結構造を提供することに
ある。

【０００５】

【課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のスカート部へ逆カツプ形
のハウジングを嵌挿し、ハウジングの内部に連接棒の小
端部に形成した半球形の受部材を挿入し、受部材の球面
凸部をなす下面を座筒の球面凹部をなす上面に支持し、
受部材の上面に形成したクランク軸方向に延びる半円筒
凹部とハウジングの天壁との間に半円柱形の摺動体を挟
み、分割体からなる座筒を嵌合する捕縛筒を、スカート
部へ嵌合係止した保持筒に支持したものである。

【０００６】

【作用】連接棒の受部材の上面にクランク軸方向へ延び
る半円筒凹部を形成し、ピストン冠部の平坦な下面と半
円筒凹部の間に、蒲鉾形ないし半円柱形の摺動体を挟ん
であるので、ピストンをクランク軸方向へ傾倒させるよ
うな力が働いても、ピストンは摺動体に対しクランク軸
方向へ水平に摺動し、クランク軸方向へ傾くことはな
い。したがつて、ピストンから連接棒へ作用する力、つ
まり連接棒をクランク軸方向へ傾倒させるような力が排
除され、連接棒をクランクピンに支持する軸受の負担が
軽減される。

【０００７】

【実施例】図１は本発明に係るピストンと連接棒の連結
構造、特にピストンの冠部とスカート部のハツチングを
省略して示す正面断面図である。本発明によるピストン
２は冠部２ａの上面に非対称なくぼみからなる燃焼室４
を設けられ、外周面の上半部に複数のリング溝３を設け
られる。冠部２ａの中央部は燃焼室４の底部を囲むよう
に下方へ突出され、冠部２ａの下面２ｂは平坦にされ
る。冠部２ａの下面２ｂは燃焼室４を囲むように環状の
油室５を形成される。

【０００８】本発明によれば、連接棒２１の小端部に形
成した半球形の受部材１６は、逆カツプ形のハウジング
６１の内部で、半円柱形ないし蒲鉾形の摺動体９と座筒
２３とにより揺動可能に挟持される。ハウジング６１の
天壁は環状の溝６２を設けられ、連接棒２１の揺動時受
部材１６の周縁部を部分的に受け入れる。

【０００９】図３に示すように、摺動体９は両端部９ｄ
をテーパに面取りされ、かつ受部材１６の上面１６ａに
設けた半円筒凹部１６ｃへ摺動可能に係合される。摺動
体９は平坦な上面９ａに、ハウジング６１の天壁を摺動
可能に支持し、かつブロツク状の連結体５０により、図
１の左右方向への摺動を規制されるが、前後方向（機関
のクランク軸方向）への摺動を許される。

【００１０】このため、連結体５０はハウジング６１の
天壁の角孔５２に嵌挿支持され、上端部を冠部２ａの図
１の紙面に対し垂直方向へ延びる溝５１へ摺動可能に係
合され、同様に下端部を摺動体９の上面９ａに設けた紙
面に対し垂直方向へ延びる溝５３へ摺動可能に係合され
る。連結体５０の摺動部を潤滑するために、連接棒２１
の内部油路１９は、摺動体９の油路４１を経て、連結体
５０を貫通する上下方向の油路４２へ連通される。連結
体５０は油路４２と交差し、かつ角孔５２へ開口する円
錐形の油孔４３を備えられる。

【００１１】図１に示すように、受部材１６の球面凸部
をなす下面１６ｂは、座筒２３の球面凹部をなす上面２
３ａへ摺動可能に支持される。座筒２３は組立の都合上
２分割体からなり、捕縛筒２２へ嵌合して組み合され
る。捕縛筒２２の下端フランジ２２ｂは保持筒２６の上
端面２６ａへ支持される。

【００１２】図２に示すように、捕縛筒２２は外周面に
クランク軸と平行な左右１対の平坦面２２ａを形成さ
れ、かつハウジング６１の内部へ嵌合される。各平坦面
２２ａとハウジング６１の周壁部６１ａとの間に平面断
面が三日月形のパツド２０が挟まれる。各パツド２０は
径方向のピン６３の内端を圧入嵌合され、ハウジング６
１は周壁部６１ａのピン孔６４へピン６３のの頭部ない
し外端を嵌挿される。

【００１３】図１に示すように、逆カツプ形のハウジン
グ６１はスカート部２ｃへ嵌挿され、天壁を冠部２ａの
下面２ｂへ当接され、捕縛筒２２を保持筒２６へ支持さ
れる。詳しくは、図２に示すように、スカート部２ｃは
下端部周壁へ一体的に、径内方へ突出する幅の広い複数
の突片２７を周方向等間隔に形成される。一方、保持筒
２６は外周面に突片２７よりも幅が広い軸方向の溝２６
ｂを設けられる。保持筒２６をスカート部２ｃへ嵌合す
るには、溝２６ｂを突片２７へ係合して押し込む。次い
で保持筒２６を所定量回動すると、保持筒２６が突片２
７の上に重なり、保持筒２６は抜けなくなる。

【００１４】ピストン２の冠部２ａを取り囲む油室５
は、ハウジング６１の天壁により区画される。図示して
ない油ジエツトから噴射される油は、座筒２３の入口油
路３３、ハウジング６１の油路３３ａを経て環状の油室
５へ入り、冠部２ａを冷却し、ハウジング６１の油路３
４ａ、座筒２３の出口油路３４を経てクランク室へ戻
る。 図示してない油ポンプから連接棒２１の内部油路
１９へ供給される油は、油路４１，４２へ流れ、受部材
１６と摺動体９の摺動部、摺動体９とハウジング６１の
天壁の摺動部、ハウジング６１の天壁と冠部２ａの摺動
部、連結体５０と各溝５１，５３，角孔５２の摺動部を
それぞれ潤滑する。さらに、内部油路１９の油は摺動体
９とハウジング６１の天壁の摺動部を経て溝６２へ流
れ、受部材１６と座筒２３の摺動部を潤滑する。

【００１５】連接棒２１の受部材１６の上面の半円筒凹
部１６ｃと、ピストン２の冠部２ａの平坦な下面２ｂと
の間に、蒲鉾形ないし半円柱形の摺動体９が挟まれてい
るので、機関の運転時、ピストン２にクランク軸方向へ
傾倒させるような力が働いても、ピストン２の冠部２ａ
の下面２ｂとハウジング６１の天壁との間、ハウジング
６１の天壁と摺動体９の上面９ａとの間、摺動体９の下
面９ｂと受部材１６の半円筒凹部１６ｃとの間で、それ
ぞれクランク軸方向の相対摺動が生じ、ピストン２がク
ランク軸方向へ傾くことはない。こうして、ピストン２
から連接棒２１へ作用する力、つまり連接棒２１をクラ
ンク軸方向へ傾倒しようとする力が遮断され、連接棒２
１をクランクピンに支持する軸受の負担が軽減される。

【００１６】

【発明の効果】本発明は上述のように、ピストンのスカ
ート部へ逆カツプ形のハウジングを嵌挿し、ハウジング
の内部に連接棒の小端部に形成した半球形の受部材を挿
入し、受部材の球面凸部をなす下面を座筒の球面凹部を
なす上面に支持し、受部材の上面に形成したクランク軸
方向に延びる半円筒凹部とハウジングの天壁との間に半
円柱形の摺動体を挟み、分割体からなる座筒を嵌合する
捕縛筒を、スカート部へ嵌合係止した保持筒に支持した
ものであるから、ピストンをクランク軸方向へ傾けるよ
うな力が作用しても、ピストンの冠部とハウジングの天
壁との間、摺動体と受部材との間で、クランク軸方向の
水平な相対摺動が生じるだけで、ピストンがクランク軸
方向へ傾動することはない。したがつて、ピストンが連
接棒をクランク軸方向へ倒そうとするような力は排除さ
れ、連接棒の大端部をクランクピンに回転支持する軸受
が、片当りによる偏摩耗を生じることもない。

【００１７】半円筒凹部の曲率は座筒の球面凹部の曲率
よりも小さいので摩擦が小さく、連接棒の受部材とピス
トンとの間で、クランク軸方向の円滑な平面的摺動が得
られる。

【００１８】半球形の摺動体の子午線方向の案内溝へ受
部材のピンを係合する構造のものに比べて、耐久性、信
頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るピストンと連接棒の連結構造の正
面断面図である。

【図２】同ピストンと連接棒の連結構造の底面図であ
る。

【図３】同ピストンと連接棒の連結構造の要部を示す側
面断面図である。

【符号の説明】

２：ピストン ２ｃ：スカート部 ９：摺動体 １６：
受部材 １６ｃ：半円筒凹部 ２１：連接棒 ２２：捕
縛筒 ２３：座筒 ２６：保持筒 ６１：ハウジング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンのスカート部へ逆カツプ形のハウ
   ジングを嵌挿し、ハウジングの内部に連接棒の小端部に
   形成した半球形の受部材を挿入し、受部材の球面凸部を
   なす下面を座筒の球面凹部をなす上面に支持し、受部材
   の上面に形成したクランク軸方向に延びる半円筒凹部と
   ハウジングの天壁との間に半円柱形の摺動体を挟み、分
   割体からなる座筒を嵌合する捕縛筒を、スカート部へ嵌
   合係止した保持筒に支持したことを特徴とする、ピスト
   ンと連接棒の連結構造。