JPS60132167A - 内燃機関、圧縮機用のピストン並びに連接棒 - 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、圧縮機等のピストン及び連接棒に関
し、連接棒なピンボスに数句けたピンによって連結し、
カシオンピンの軸線方向の動きの制限は小端部とピンボ
スのピン外周の一部又はピンボスク１周一部の対向滑動
面によって行なう−ｉ！ｌｉ結装置に関する。

従来の技術 ピストンと連接棒の連結装置の第１の型式は、カシオン
ピンによってピストンに枢支した連接棒の横方向の動き
をクランク軸によって行なう。

このために、連接棒案内のための所謂推力カラ−７クラ
ンク軸に設ける。

上述のビスＩ・ンはドイツ特許ＤＩ２−ＡＳ−２８２８
４０２号に記載されて℃・る。この構成ではガンオンピ
ンを係合する孔を設け、円筒形スリーブを係合させる。

これらの推力スリーブをカシオンピンに浮動して取付け
る。

ガンオンピンに支持される連接棒と、これに面するスリ
ーブの前端との間にカシオンピンの軸線方向に作動する
ばね素子特にコイルばねな設ける。このコイルばねは浮
動スリーブを連接棒の対向前面から離ずＯ 米国特許２８７７０６９号に示す連接棒は同様にクラン
ク軸上乞案内され、２部分から成るガンオンピンによっ
てピストンに連結する。カシオンピンの両部はピストン
内の連接棒の両側とする。両ガジオンピン部の連接棒側
端部に夫々マシュルム型のヘッドを設けて小端部の相補
形の開口に係合させる。両ガジオンビン部に圧力ばねを
接触さぜる。ばねは自動的にピンのヘッドを小端部の接
触面に押圧して小端部の摩耗を補正する。

上述の型式のピストンはカシオンピンの軸線方向に連接
棒の大きな遊びがあるため、連接棒をクランク軸に推力
カラーによって横方向に保持する必要がある。連接棒を
横方向にクランク軸でなくピストン自体に保持させる場
合はクランク軸の推力カラーは省略でき、軸重となる。

しかし、これによる欠点として、軽いクランク軸の曲り
と掘り振動が大きくなり、連接棒を経てピストンに伝達
される。既知のコイルばねは小端部の大きな遊びのため
連接棒を保持するには不適当である。ばねの動き範面が
大きければ連接ｅを十分に案内することはできない。ピ
ストン内で案内される連接棒は、カシオンピンの軸線方
向に小さな（」−法の遊隙とする必要がある。

英国時、ｉ／（ｓ　５　Ｊ、　３２２号には第２の型式
の連結装置を示し、連接棒がピストン内で横方向に案内
され、実ＩＪｍ上ピンボスの上部部分のみで案内される
。ピンボス内面の一部のみで連接棒を案内することの利
点は、連接棒を案内するボス内面の平行性の不正確の影
響が、ピンボス全周面で連接棒に接触する場合よりも小
さい。この種ピストンの欠点は、クランク軸の曲り及び
捩り振動が直接ピストンに伝達される点にある。この曲
り及び捩り振動は、ピン軸線の方向の部品に対しては特
に有害である。連接棒の案内をピストン内で行なうため
、上述の条件及び衝撃騒音の生ずることは避けられない
。同様のピストン構造は米国特許３４０２６４．３号、
ドイツ特許ＤＥ−ＰＳ−３２１１４７２号にも記されて
いる。

トイソ特許ＤＥ−ＰＳ　３６８７０５号に示すピストン
は第２の型式であり、小端部はピンボスの前面に直接接
触し、又は２枚の層状スペ〜すを介して間接接触する。

層状スペーサには小さな自己弾性ケ有するが、専らカシ
オンピン固着用として作用し、小端部はピンに回転及び
移動方向に剛性に取付ける。従って、その目的」一連結
装置は剛性とみなし得る。

発明の解決すべき問題点 本発明によって前述の型式の連結装置において、クラン
ク軸からピストン特にピンの軸線方向の衝撃を受ける部
分への曲り及び捩り振動の伝達を最小にし、衝撃に伴う
騒音の発生ななくする。

問題点ケ解決するための手段 本発明による内燃機関等のピストン連接棒連結装置は、
前述の型式において、ピンボス又は小端部の滑動支承面
をピン軸線の方向に自己弾性とし、滑動支承面に対して
円周方向に接して滑動支承面のばね変位をピストン内の
連接棒の案内のための最大許容遊隙に制限するための止
め面を設ける。

好適な実施例によって、少なくとも一方のビンボスの支
承面及び又は小端部の少なくとも一側の支承面乞対向す
る支承面に対して傾斜させて平面とし、ピンボス及び又
は小端部に少なくとも１個のスロノトヲ設けては父ピン
軸線の方向に弾性の少なくとも１個の扇形部を設け、ス
ロットの扇形面は支承面より小さくする。即ち、ピン軸
線に関してスロットの形成する扇形角はビンボス又は小
端部の支承面の最大可能接触扇形角よりも小さくする。

ピン軸線方向に見て深いスロットを形成してビンボス又
は小端部に離れた扇形部乞形成してピン軸線方向に可動
としたことによって大きな利点を得る。ピンボス又は小
端部に一体の弾性扇形部は減衰素子となる。更に、この
扇形部は小端部の案内となり、連接棒をクランク軸上て
案内する装置は必要がない。ピンボスと小端部の対向面
間の傾斜によって、ピンの軸線方向の衝撃間の変位によ
る夫々の弾性扇形部の部分接触部が形成され、接触部が
犬となり扇形部の曲りが犬となればばね効果は大きくな
る。

他の実施例によって、スロットと支承面とを相対傾斜さ
せる。弾性扇形部の厚さを変化させればばね効果を所要
値に定める。スロットと支承面とを平行とすることもで
きる。

別の実施例によって、小端部又はビンボスの支承面を対
向支承面に対して所定ばね特性ヲ得るための所定の曲面
の傾斜とする。

曲りの選択の結果、ある型式の制御曲面の生ずる効果は
、弾性扇形部のピン軸線の方向の弾性変形が増加し、対
向支承面間の接触面のある程度急速ｌρ増加となる。こ
の構成によってばね効果を所要値に調整し、所定の特性
ケ得る０別の実施例によって、最大接触扇形角を鈍角と
する。夫々の支承面の形式と構成は上述の技法に従って
実施する。

作用 本発明の構成によって、クランク軸からの曲げ及び捩り
振動は有効な弾性接触によって減衰する。連接棒は専ら
ピストン内で案内され、止め面によってピストン内の連
接棒の最大許容遊隙を限定する。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例によるピスト７１火示し
、ピストン軸線２に直角に通り孔３を設けてピノ４ヶ係
合させる。連接棒５をピン４によってピストン１に回動
可能に枢支する。

ガンオンピン４の中実軸線６を示す。以下の説明を明ら
かにするためにピン４の一部乞除去して示す。

ガンオンピン４はシーガーリング（Ｓｅｅｇｅｒｒｉｎ
ｇ）　８．９によって軸線方向を固定する。

通り孔３を設けたピストン部分は小端部７の両側テヒン
ホス１０．１１を形成する。各ピンホスは小端部７に面
する側に支承面１２．１３を形成する。支持面１２．１
３は小端部７０対向而に対して鋭角として傾ける。これ
によって小端部の側にも滑動面部１４が形成される。

所定巾、所定深さのスロット１５．１６をピストン１の
作動方向に形成する。スロット］５−５１６はピストン
ピンの中心線６には達しない。

ピンボス１０．１１に形成したスロット１５．１６によ
って扇形部１７．１８が形成され、軸線６に対する扇形
角は１８Ｏ°より小さい。ビンボス１０．１１の材料の
弾性とスロット１５．１６とによって、弾性扇形部１７
．１８は構造的に軸線６の附近で最小ｒｊ〕ｄ１となり
、滑動面１４に接触する部分で最大ｒｌＥｄ２となる。

ピンボスに対する小端部の軸線方向の遊隙ｄ３はこの構
成によって零とすることもでき、連接棒をある程度の予
圧力によって弾性面に取付ける構成とすれば、遊隙ｃ１
．３をマイナスとすることもできる。弾性扇形部１７．
１８の最大可能ばね７変形とした場合のビンボス１０．
１１の支承面１２．１３に刻する小端部の最大可能遊隙
ｄ４を上方に示す。この最大可能遊隙ｄ４は静的の初遊
隙ｄ３より大きい。この遊隙ｄ４はピンボスの対向面の
スロットのない部分の止め面１２ａ。

１３ｆＺによって定まる。

ビンの軸線方向の小端部７０弾性運動小端部側面と支承
面１３，１４のスロットのない部分との接触によって制
限される。小端部の滑動面と支承面のスロットのない部
分との接触による弾性運動の制限によって、ガフオンピ
ンの１４１＋ＩＩＪＪ　方向の連接棒の望ましくない大
きな遊びを防ぐと共に、スロットＪ、５．１６の基部に
対する機械的過大１芯力火防ぐ。

第１図に示す最大可能遊隙ｄ４は傾斜した支承面１２．
１３の端部であり、スロット１５．１Ｇの基部１９に一
致する支承面上の点ではなし・０この理由は、連接棒５
の遊びはピン軸線６の方向だけでなく、ピン軸線２の方
向にも同時に存在し、このため連接棒５は公差内でピス
トンに対して僅゛な相対傾斜を生ずるためである。図示
の例ではビン開口１０．１１の接触面１２．１３の上端
点Ｐ２はビン４の軸線６の上方に変位し、ピン軸線６に
対して形成したピンボスの環状扇形部が同じピン軸線６
に関するピンボス１０、】′１の環扇形部１７．１８よ
りも大きくなる。

図示しないクランク軸の部分に曲り又は捩り振動が生じ
た時は、連接棒小端部７を経てピストンｌに伝達される
。かくして、ピンボスの環扇形部に振動又は衝撃力のあ
る程度の周期的伝達が生ずる。本発明構成によって、こ
の伝達に際して夫々の扇形部は軸線方向に弾性変位する
。

この結果、振動力は両扇形部の対向方向のはね力によっ
て減衰される。両扇形部の寸法形状は素材の弾性率に組
合せたばね性を生ずる。接触面及び接触面の傾斜の構成
によってはね特性ケ適切に選択でき、各弾性扇形部の変
位間に周期的な力の分力が生じ、このばね力は最初は小
さなばね力であり、弾性変形間にばね力は順次増加する
。

第２図に示す実施例にお〜・では第１図と同じ符号に、
″を附して同様の部分又は部品を示す。

第２図の実施例の第１図の実施例との差異として、弾性
ばね作用を行なうためのスロット２０．２１を連接棒小
端部７′に設ける。小端部７′の傾余Ｉ側面１２’、１
３’Ｙ示し、ピンボスの平面の対向面１４′ヲ示す。ピ
ン軸線６′に対して、弾性扇形部２２．２３の挾み角は
１８０°より小さい。

各弾性扇形部の厚さを適切に選択して、周期的な妨害力
を減衰させると共に、妨害力によって扇形部の永久変形
が生じないように定める。更に扇形部はある値以上の周
期的衝撃力を減衰させる。

図示しない他の実施例によって、例えばピンボス１０．
１１内の小端部７０両側に複数のスロットを設け、組合
せばね力を作用させ、第１の扇形部溝が閉となった後に
第２の扇形部が作用し大きなばね力を作用させる。

発明の効果 本発明スロットと扇形部によって連接棒小端部とピスト
ンとの間に横方向に弾性力を作用する。これによってク
ランク軸から伝達される振動を有効に減衰する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるピストンの断面図
、第２図は第２の実施例による連接棒小端部を示す図で
ある。 １：ピストンン　４ニガジオンピン ５：連接棒　１０．１１　：ボス １２．１３，１２’　、１３’　：傾斜支承面１４．１
４’：滑動面 １５．１６，２０，２１　ニスロット １７．１８，２２，２３　：弾性扇形部（外５名） ＦｌＧ、１ Ｆｌ　Ｇ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　内燃機関、圧縮機荷のピストン又は連接棒であって
   、ピンボスに取付けられたピンによって連接棒を連結し
   、ガジオンピンの軸線方向のピストン内の動きの制限は
   小端部とピンボスのピンク［周の一部又はピンボス外周
   一部の対向滑動面によって行なうものにおいて、ピンボ
   ス（１０，１１，１０’、１１つ又は小端部（７，７’
   ）の滑動支承面（１２，１３，１２’、１３’１４，１
   ４’）をピン軸線（６，６’）方向に自己弾性とし、滑
   動支承面（１２，１３，１２’、１３’、１４，１４’
   ）に対して円周方向に接して滑動支承面のばね変位をピ
   ストン内の連接棒の案内のための最大許容遊隙（ｄ４゜
   ｄ４′）に制限する止め面（１２（Ｚ　、　１３ａ　、
   　１４’ｒｚ　）を設けることを特徴とする内燃機関等
   のピストン連接棒連結装置。 ２　少なくとも一方のピンボス（１０，１１）の支承面
   （１２，１３）及び又は小端部（７′）の少なくとも一
   側の支承面（１４’）ｗ対向する支承面に対し七傾斜さ
   せて平面とし、ピンボス（１０゜１１）及び又は小端部
   （７′）に少なくとも１個のスロット（１５，１６，２
   ０，２１）を設けてはＶビン軸線（６，６つの方向に弾
   性の少なくとも１個の扇形部（１７，１８，２２，２３
   ）を設け、スロットの扇形面は支承面よりも小さくする
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、前記スロットと支承面が鋭角で相対傾斜する特許請
   求の範囲第２項記載の装置。 ４　前記小端面又はピンボスの支承面を対向支承面に対
   して所定ばね特性を得るために所定の曲面の傾斜とする
   特許請求の範囲第１項ないし第３項の１項記載の装置。 ５、前記支承面（１２，１３，１２’、１３’）の最大
   接触扇形角度を１８０°よりも大とする特許請求の範囲
   第１項ないし第４項の１項記載の装置。 ６、前記小端部又はピンボスの両側のばね扇形部を異な
   るばね特性とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   １項記載の装置。 ７　前記各ピンボス又は小端部の前１部に複数の互に近
   接したスロットケ設ける特許請求の範囲第１項ないし第
   ６項の１項記載の装置。