JPH0155830B2 - - Google Patents

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、連接棒をピンボスに取付けたピンに
よつて連結し、ガジ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
ンボス外周一部の対向滑動面によつて行なう連結
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、
ガジオンピンによつ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つて行なう。こ
のために、連接棒案内のための所謂推力カラーを
クランク軸に設ける。

上述のピストンはドイツ特許DE−AS−
2828402号に記載されている。この構成ではガジ
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ガジオンピ
ンに浮動して取付ける。

ガジ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ガジオンピンの軸線
方向に作動するばね素子特にコイルばねを設け
る。このコイルばねは浮動スリーブを連接棒の対
向前面から離す。

米国特許2877069号に示す連接棒は同様にクラ
ンク軸上を案内され、２部分から成るガジオンピ
ンによつてピストンに連結する。ガジオンピンの
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ユルム型の
ヘツドを設けて小端部の相補形の開口に係合させ
る。両ガジオンピン部に圧力ばねを接触させる。
ばねは自動的にピンのヘツ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ガジオンピンの軸線方
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つ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、軸量となる。しかし、これ
による欠点として、軽いクランク軸の曲りと捩り
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
の動き範囲が大きければ連接棒を十分に案内する
ことはできない。ピストン内で案内される連接棒
は、ガジオンピンの軸線方向に小さな寸法の遊隙
とする必要がある。

英国特許851322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、
実施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3402643号、
ドイツ特許DE−PS−3211472号にも記されてい
る。

ドイツ特許DE−PS368705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枚の層状スペーサを介して間接
接触する。層状スペーサには小さな自己弾性を有
するが、専らガジ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。従つて、その目的上連結装置は剛性とみなし
得る。

発明の解決すべき問題点 本発明によつ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をなくする。

問題点を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。

好適な実施例によつて、少なくとも一方のピン
ボスの支承面及び又は小端部の少なくとも一側の
支承面を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
のスロツトを設けてほゞ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、スロツトの扇形
面は支承面より小さくする。即ち、ピン軸線に関
してスロツトの形成する扇形角はピンボス又は小
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ツトを形成してピ
ンボス又は小端部に離れた扇形部を形成してピン
軸線方向に可動としたことによつて大きな利点を
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で案内する装置
は必要がない。ピンボスと小端部の対向面間の傾
斜によつて、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
触部が大となり扇形部の曲りが大となればばね効
果は大きくなる。

他の実施例によつて、スロツトと支承面とを相
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。スロツトと支承面と
を平行とすることもできる。

別の実施例によつて、小端部又はピンボスの支
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
速な増加となる。この構成によつてばね効果を所
要値に調整し、所定の特性を得る。

別の実施例によつて、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
従つて実施する。

作 用 本発明の構成によつて、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つて減衰す
る。連接棒は専らピストン内で案内され、止め面
によつ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ン
１を示し、ピストン軸線２に直角に通り孔３を設
けてピン４を係合させる。連接棒５をピン４によ
つてピストン１に回動可能に枢支する。ガジオン
ピン４の中央軸線６を示す。以下の説明を明らか
にするためにピン４の一部を除去して示す。

ガジオンピン４はシーガーリング（Seeger
ring）8.9によつ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の両側でピン
ボス１０，１１を形成する。各ピンボスは小端部
７に面する側に支承面１２，１３を形成する。支
持面１２，１３は小端部７の対向面に対して鋭角
として傾ける。これによつて小端部の側にも滑動
面部１４が形成される。

所定巾、所定深さのスロツト１５，１６をピス
トン１の作動方向に形成する。スロツト１５，１
６はピストンピンの中心線６には達しない。ピン
ボス１０，１１に形成したスロツト１５，１６に
よつて扇形部１７，１８が形成され、軸線６に対
する扇形角は180゜より小さい。ピンボス１０，１
１の材料の弾性とスロツト１５，１６とによつ
て、弾性扇形部１７，１８は構造的に軸線６の附
近で最小巾ｄ１となり、滑動面１４に接触する部
分で最大巾ｄ２となる。

ピンボスに対する小端部の軸線方向の遊隙ｄ３
はこの構成によつて零とすることもでき、連接棒
をある程度の予圧力によつて弾性面に取付ける構
成とすれば、遊隙ｄ３をマイナスとすることもで
きる。弾性扇形部１７，１８の最大可能ばね変形
とした場合のピンボス１０，１１の支承面１２，
１３に対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
スロツトのない部分の止め面１２ａ，１３ａによ
つて定まる。

ピンの軸線方向の小端部７の弾性運動小端部側
面と支承面１３，１４のスロツトのない部分との
接触によつて制限される。小端部の滑動面と支承
面のスロツトのない部分との接触による弾性運動
の制限によつて、ガジオンピンの軸線方向の連接
棒の望ましくない大きな遊びを防ぐと共に、スロ
ツト１５，１６の基部に対する機械的過大応力を
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、スロツト１５，１６
の基部１９に一致する支承面上の点ではない。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。図示の例ではピ
ン開口１０，１１の接触面１２，１３の上端点Ｐ
２はピン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１０，１１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
１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。本発明構成によつて、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ばね力によつて減
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
斜の構成によつてばね特性を適切に選択でき、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いては第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ツト２０，
２１を連接棒小端部７′に設ける。小端部７′の傾
斜側面１２′，１３′を示し、ピンボスの平面の対
向面１４′を示す。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、妨害力によつて扇形部の
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つて、例えばピンボ
ス１０，１１内の小端部７の両側に複数のスロツ
トを設け、組合せばね力を作用させ、第１の扇形
部溝が閉となつた後に第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 本発明スロツトと扇形部によつて連接棒小端部
とピストンとの間に横方向に弾性力を作用する。
これによつ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、４：ガジオンピン、５：連接
棒、１０，１１：ボス、１２，１３，１２′，１
３′：傾斜支承面、１４，１４′：滑動面、１５，
１６，２０，２１：スロツト、１７，１８，２
２，２３：弾性扇形部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関、圧縮機荷のピストン又は連接棒で
   あつて、ピンボスに取付けられたピンによつて連
   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外周
   の一部又はピンボス外周一部の対向滑動面によつ
   て行なうものにおいて、ピンボス１０，１１，１
   ０′，１１′又は小端部７，７′の滑動支承面１２，
   １３，１２′，１３′，１４，１４′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１２ａ，１３ａ，１４′ａ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′を対向する支承面に対して傾斜
   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個のスロツト１５，１６，
   ２０，２１を設けてほゞピン軸線６，６′の方向
   に弾性の少なくとも１個の扇形部１７，１８，２
   ２，２３を設け、スロツ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 前記スロツ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部に複数の互
   に近接したスロツトを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。