JPS60157509A - ピストン及び連接棒組立体用ヨ−クスラストベアリング及びその組立方法 - 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】 本発明はピストン及び連接棒組立体に、特定的にはコン
プレッサ及び例えば小型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ャの何れか
によって案内されている。連接棒がクランクシャフト上
で案内されず、適癌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対のピストンピンデスを備えており、これらの
デ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がス
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。次でがス孔、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０１つを軸方向心合せからすれな
いように、或は座金０１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な孔、両座金及び連接棒開
口を通すことである。

との釦立でけ、釦立去六を都す威仝ハ１っル肩ｒ１■１
、合せし、孔及び座金にピストンピンな通し、次に連接
棒を挿入してその開口にピンを通し、第２の座金な連接
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、落下したシしがちとなシ、
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。

スタッ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、
やはシ時間を消費する。

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）、従って個々に極めて高価であシ
、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って、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、デス面上にそれぞれ屑状のノ
ツチ即ち凹みを設けてあシ、またヨーク素子によって相
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っ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
されて座金の孔をデ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
は可能であシ、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
して安価であシ、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、或は面取シ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対のピストンピンポスを有するピストンを含み、
これらのざ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シ
、座金部分はそれぞれ面と連接棒端との間に配置される
ようになっておシ、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シ、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っ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デス面間に挿入し、こ
れらの座金の孔をデ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、この一端に設けである
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、従来組立体よシも製造費が安価な
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
よシ一層明白とな如、また本発明自体もよシ明確に理解
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
はクランクシャフト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２４、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３
０（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はヘッド２３及びスカート２５を有してお
シ、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が設けである。これらのボス
の面３８．４０は離間しておシ、対面し合っている。ゴ
ス３４は孔４２を、またぎス３６は孔４４を有しておシ
、これらの孔４２．４４は互に軸方向に心合せされてい
る。がス３４．３６は更に、面３８．４０内に２つの屑
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、
ピストンヘッド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１Ｏ図に示すよ５に、連接棒２４
はその一方の端に鋼製のスリーブ５８を取付けである開
口５６を有しておシ、肩部５９と釣合おもシロ４との間
のクランクシャフト部分６２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５ＩＣ
保持されている。

連接棒２４の反対の端は開口６６を含んでおシ、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
付けである。

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によって相互に接続
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８
０　、８２が設けである。これらの突起８０．８２は面
３８゜４０上の凹み４６．４８と相補的に形成されてい
る０ 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９
８及び下側セグメント１００を含んでおシ、下側セグメ
ン）１００内に孔７６が設けられている。セグメント９
８，１００はヨーク素子７４から角度的に外側に配置さ
れている。またこＩ−Ｉ＋Ａ１−ＪＡＪ−１１１′１０
１八＾２命　τ佃謳〃Ｊソト１００が上側セグメント９
８よシ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１０４，１０６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７
４から広がっ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２
８は、後述のように、ボス面３８と４０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７６．７８、及び連接棒開
口６６を通して挿入されるようになりている。ピストン
ピン３０は円筒形であ）、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は面取シ表面或は丸
められた表面にしてあっ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８２図及び第８図乃至第１０図に示し
である。第２図は組立てる前のピストン及び連接棒組立
体２０を示す図であって、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３・
０を含んでいる。

ピストン及び連接棒組立体２００組立ては、ヨーク素子
７４をはス３４と３６との間を通して挿入し、突起８．
０．８２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ってヨークスラストベ
アリング２８をぎス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がデス孔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８０．８２は孔７６．７
８と孔４２．４４とを軸方向に心合せするのに役立って
おシ、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っているのである。更に座金部
分７０．７２の表面８４．８６がそれぞれ？ス面３８．
４０忙接するので、がス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を示しである。

第９図に示すよ５ＩＣ，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。スナップ保持器８７及び肩部８９によ
りてピン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１１
８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も示しである。更にヨークスラストベアリング２
８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、０．７２４〜０．８
００ｍｍ（０，０２８５〜０．０３１５インチ）厚で、
ロックウェルＣ硬さが約２７〜３６となるように部分製
化させたベイナイト構造のばね鋼で作シ、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。従って
本発明は、本発明の原理に基〈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図はクランクシャ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シ、第３図は
ヨークスラストベアリングの前面図であ　わ　、 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シ、第５図はヨー
クスラストベアリングの側面図であシ、 第６図はピストンの底面図であ〕、 第７図は第６図の７−７矢視断面図であシ、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
面図であシ、 第９図は第８図と同じような図であって、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
のであシ、ピストンピンはピストン外に示してアシ、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
ンクシャフト、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・・・ピストンピンがス、
３８．４０・・・デス面、４２．４４・・・ボス孔、４
６゜４８・・・凹み、６０・・・ベアリング組立体、６
６・・・連接棒開口、７０．７２・・・座金部分、７４
・・・ヨーク部分、７６．７８・・・座金孔、８０．８
２・・・突起。 Ｆ７亘−２ ＦＴ７５−３　日て−５

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対のピストンピンがス（３４，３
   ６）を有するピストン（２６）、前記両面間に一方の端
   が配列されていて前記両孔と軸方向に心合せされている
   開口（６６）を有する連接棒（２４）、 前記孔及び前記開口内に挿入されていて前記連接棒と前
   記ピストンとをビがット接続しているピストンピン部材
   （３０）、及び 前記両面と前記連接棒の一方の端との間にそれぞれ配列
   されていて前記それぞれの面に接触する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伸
   びていて前記座金部分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を具備して
   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？スの両面と前記座金部分との間に配置されて
   いて前記ベアリングデバイスを前記ぎスに錠止し、それ
   によって前記ベアリングデバイスが前記ピストンピン部
   材を中心として回転するのを防いでいる手段（４６，４
   ８）、（８０，８２）をも備えていることを特徴とする
   特許請求の範囲１に記載の組立体。 ３、前記錠止手段が前記ざス面の一方に凹み（４６，４
   ８）及び突起（８０，８２）の一方を、また対応する座
   金部分内に相補的な突起及び凹みの一方を含んでおシ、
   前記突起が前記凹みの中に受入れられて前記ベアリング
   手段が回転するのを防ぐようになっていることを特徴と
   する特許請求の範囲２に記載の組立体。 ４、前記各？ス面が凹み或は突起を有し、前記座金部分
   が相補的な凹み或は突起を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲３に記載の組立体。 ５、　前記ピストンがピストンヘッド（２３）を含ミ、
   前記ピストンデスが該ピストンヘッドから離されて対面
   している表面（４７）内に伸びている開放スロッ）（４
   ６，４８）を含み、前記座金部分が該スロット内に配置
   される突起（８０，８２）を含み、そして前記スロット
   と突起とが相互に＆’１め合わされて前記ペアリングデ
   ／ｆイスの位置定めを案内し、且つ前記ペアリングデノ
   々イスを回転しないように錠止することを特徴とする特
   許請求の範囲１に記載の組立体。 ６、Ｉｌｌ＃ストン（２６）と、一端に開口（６６）を
   有する連接棒（２４）とを−諸にぎポット的に組立てる
   方法であって： 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
   有している１対のピストンピンぎス（３４，３６）を含
   むピストン（２６）を準備し、ヨーク素子（７４）によ
   っ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）を有する１対の座金（７０，７２）を備
   えている単片ベアリングデバイス（２８）を準備し、前
   記単片ベアリングデバイスの座金を前記デス面間に挿入
   し、 前記座金の孔と前記ぎス面の孔とを心合せし、次で前記
   連接棒の一方の端を前記座金間に位置ぎめし、 前記一方の端に設けである開口を心合せされている前記
   ビス孔と座金孔とに心合せし、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（３０）
   を通す 諸段階からなることを特徴とする方法。 ７、′　前記座金がヨーク素子に対して外向きに弾力的
   にバイアスされておシ、座金な挿入する前記段階が前記
   ベアリングデバイスをピストン内に挿入する際に弾力的
   にバイアスされている座金をピストンデスによって内向
   きにたわませることを含んでいるような特許請求の範囲
   ６に記載の方法。 ８、前記ピストンがそれぞれの面に１対の錠止素子（４
   ６，４８）を含み、前記単片ベアリング部材がそれぞれ
   の座金に１対の係合用素子（８０゜８２）を含み、座金
   を挿入する前記段階が前記錠止素子をそれぞれの係合用
   素子に錠止的に係合させることによってベアリングデバ
   イスの回転を防ぐことを含んでいるような特許請求の範
   囲６に記載の方法。 ９、前記ボス面が開放スロッ）（４６，４８）を含み、
   前記座金が外側に向いている突起（８０゜８２）を含み
   、そして前記ベアリングデバイスを前記ピストン内忙挿
   入する際に前記突起が前記スロット内に案内されるよう
   になっている特許請求の範囲６に記載の方法。