JPH0219347B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0219347B2 JPH0219347B2 JP56197406A JP19740681A JPH0219347B2 JP H0219347 B2 JPH0219347 B2 JP H0219347B2 JP 56197406 A JP56197406 A JP 56197406A JP 19740681 A JP19740681 A JP 19740681A JP H0219347 B2 JPH0219347 B2 JP H0219347B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pin
- piston
- bosses
- connecting rod
- piston pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/10—Connection to driving members
- F16J1/14—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
- F16J1/16—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with gudgeon-pin; Gudgeon-pins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主としてエンジンに用いられるピス
トン・コンロツド組立体、詳しくはピストンに形
成された少なくとも一対のピンボスにピストンピ
ンを嵌合して架橋し、前記両ピンボス間で前記ピ
ストンにコンロツドを連接したものに関する。
トン・コンロツド組立体、詳しくはピストンに形
成された少なくとも一対のピンボスにピストンピ
ンを嵌合して架橋し、前記両ピンボス間で前記ピ
ストンにコンロツドを連接したものに関する。
かかるピストン・コンロツド組立体を備えるエ
ンジン等においては、ピストンがガス圧や慣性力
による大きな荷重を受けると、ピストンピンの撓
みに伴いピンボスの両端部には極めて不均衡な応
力が発生し、このような応力はピンボスの耐久性
の面から好ましくない。そこで、ピンボスの耐久
性を確保するために、従来では、ピストンピンを
大径に形成してその撓み剛性を強くしたり、ピン
ボスを厚肉に形成してその強度を増したりするこ
とが行われているが、そのようにすることは前記
組立体の重量増加を招くので、高速性能の面から
好ましくない。
ンジン等においては、ピストンがガス圧や慣性力
による大きな荷重を受けると、ピストンピンの撓
みに伴いピンボスの両端部には極めて不均衡な応
力が発生し、このような応力はピンボスの耐久性
の面から好ましくない。そこで、ピンボスの耐久
性を確保するために、従来では、ピストンピンを
大径に形成してその撓み剛性を強くしたり、ピン
ボスを厚肉に形成してその強度を増したりするこ
とが行われているが、そのようにすることは前記
組立体の重量増加を招くので、高速性能の面から
好ましくない。
本発明は上記に鑑み提案されたもので、ピンボ
ス及びピストンピンに発生する最大応力を低減さ
せてその両端部における応力の平均化を図り、同
時にピンボス及びピストンピン間の面圧の過度の
上昇を抑制し、重量増加を招くことなくピストン
の耐久性の向上をもたらすことができる、構造簡
単且つ軽量で加工容易な前記組立体を提供するこ
とを目的とする。
ス及びピストンピンに発生する最大応力を低減さ
せてその両端部における応力の平均化を図り、同
時にピンボス及びピストンピン間の面圧の過度の
上昇を抑制し、重量増加を招くことなくピストン
の耐久性の向上をもたらすことができる、構造簡
単且つ軽量で加工容易な前記組立体を提供するこ
とを目的とする。
そしてこの目的を達成するために本発明は、ピ
ストンに形成された少なくとも一対のピンボスに
中空円筒状のピストンピンを嵌合して架橋し、前
記両ピンボス間で前記ピストンピンにコンロツド
を連接してなるピストン・コンロツド組立体にお
いて、前記各ピンボスの内周面に、該ピンボスの
前記コンロツド側端面で最大直径となる第１テー
パ面を形成し、さらに最外側の両ピンボスに外周
面がそれぞれ嵌合するピストンピン両端部の内周
面には、該最外側の両ピンボスの前記第１テーパ
面に囲繞されピストンピンの両端面で最大直径と
なる第２テーパ面を形成したことを特徴とする。
ストンに形成された少なくとも一対のピンボスに
中空円筒状のピストンピンを嵌合して架橋し、前
記両ピンボス間で前記ピストンピンにコンロツド
を連接してなるピストン・コンロツド組立体にお
いて、前記各ピンボスの内周面に、該ピンボスの
前記コンロツド側端面で最大直径となる第１テー
パ面を形成し、さらに最外側の両ピンボスに外周
面がそれぞれ嵌合するピストンピン両端部の内周
面には、該最外側の両ピンボスの前記第１テーパ
面に囲繞されピストンピンの両端面で最大直径と
なる第２テーパ面を形成したことを特徴とする。
以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、Ｅは内燃機関の機関本体で、シリンダ
ブロツク１と、その上面に接合したシリンダヘツ
ド２とよりなり、このシリンダヘツド２内に燃焼
室３を画成するピストン４がシリンダブロツク１
のシリンダ孔５に摺合される。これらシリンダ孔
５及びピストン４はそれぞれ横断面長円形に形成
されている。
明すると、Ｅは内燃機関の機関本体で、シリンダ
ブロツク１と、その上面に接合したシリンダヘツ
ド２とよりなり、このシリンダヘツド２内に燃焼
室３を画成するピストン４がシリンダブロツク１
のシリンダ孔５に摺合される。これらシリンダ孔
５及びピストン４はそれぞれ横断面長円形に形成
されている。
ピストン４には、上記横断面形状の長軸方向に
配置される単一の中空円筒状ピストンピン６を介
して左右一対のコンロツド７，７の小端部が連接
される。この連接構造を次に詳細に説明する。
配置される単一の中空円筒状ピストンピン６を介
して左右一対のコンロツド７，７の小端部が連接
される。この連接構造を次に詳細に説明する。
ピストンピン６をその軸方向に適当間隔を存し
て４ケ所で支持するために、二対のピンボス８，
９；８，９がピストン４の側壁内面及び天井壁内
面に一体に形成され、これらピンボス８，９内に
ピストンピン６が回転自在に嵌合され、このピス
トンピン６の両端面を押える一対の抜止め環１０
が両外側位置のピンボス８の内面に係止される。
かくして、ピストンピン６は各対のピンボス８，
９間に架橋され、その架橋部にコンロツド７の小
端部が回動自在に嵌合され、それらの大端部は従
来一般のようにクランク軸（図示せず）のクラン
クピンに連接される。
て４ケ所で支持するために、二対のピンボス８，
９；８，９がピストン４の側壁内面及び天井壁内
面に一体に形成され、これらピンボス８，９内に
ピストンピン６が回転自在に嵌合され、このピス
トンピン６の両端面を押える一対の抜止め環１０
が両外側位置のピンボス８の内面に係止される。
かくして、ピストンピン６は各対のピンボス８，
９間に架橋され、その架橋部にコンロツド７の小
端部が回動自在に嵌合され、それらの大端部は従
来一般のようにクランク軸（図示せず）のクラン
クピンに連接される。
各ピンボス８，９の内周面のコンロツド７側半
部は第１テーパ面８ａ，９ａにそれぞれ形成さ
れ、各第１テーパ面はコンロツド７側に拡張し
て、各ピンボスのコンロツド７側端面で直径が最
大となるような形状を有する。かくして、ピスト
ン４の撓みの無い状態では、ピストンピン６とピ
ンボス８，９との嵌合面にコンロツド７に向つて
開口する断面楔状の間〓１１が形成される。
部は第１テーパ面８ａ，９ａにそれぞれ形成さ
れ、各第１テーパ面はコンロツド７側に拡張し
て、各ピンボスのコンロツド７側端面で直径が最
大となるような形状を有する。かくして、ピスト
ン４の撓みの無い状態では、ピストンピン６とピ
ンボス８，９との嵌合面にコンロツド７に向つて
開口する断面楔状の間〓１１が形成される。
上記第１テーパ面８ａ，９ａのテーパ量は略等
しいので、一方の第１テーパ面８ａのみを第２図
に誇張して示したが、実際には、第１テーパ面８
ａの軸方向長さを対応するピンボス８の有効長さ
の２分の１にした場合、第１テーパ面８ａの最大
直径Ｄと最小直径ｄとの差は、 Ｄ−ｄ≒５／1000Ｄ とすることが望ましい。
しいので、一方の第１テーパ面８ａのみを第２図
に誇張して示したが、実際には、第１テーパ面８
ａの軸方向長さを対応するピンボス８の有効長さ
の２分の１にした場合、第１テーパ面８ａの最大
直径Ｄと最小直径ｄとの差は、 Ｄ−ｄ≒５／1000Ｄ とすることが望ましい。
さらに最外側の両ピンボス８，８に外周面がそ
れぞれ嵌合するピストンピン６両端部の内周面に
は、該最外側の両ピンボス８，８の前記第１テー
パ面８ａ，８ａに囲繞されピストンピン６の両端
面で最大直径となる第２テーパ面６ａ，６ａが形
成されており、この各第２テーパ面６ａの特設に
よつてピストンピン６自身の軽量化が図られると
共に、ピストンピン６両端部を化較的撓ませ易く
することができる。
れぞれ嵌合するピストンピン６両端部の内周面に
は、該最外側の両ピンボス８，８の前記第１テー
パ面８ａ，８ａに囲繞されピストンピン６の両端
面で最大直径となる第２テーパ面６ａ，６ａが形
成されており、この各第２テーパ面６ａの特設に
よつてピストンピン６自身の軽量化が図られると
共に、ピストンピン６両端部を化較的撓ませ易く
することができる。
尚、図中、１２，１２はシリンダヘツド２に螺
着して電極を燃焼室３に臨ませた一対の点火栓で
ある。
着して電極を燃焼室３に臨ませた一対の点火栓で
ある。
次に、この実施例の作用を説明すると、機関の
運転中に、例えば燃焼室３での混合気の燃焼圧力
によりピストン４に下降力が加わると、その力は
ピンボス８，９からピストンピン６を介してコン
ロツド７に伝達され、その反力としてコンロツド
７は対をなすピンボス８，９間でピストンピン６
に上向きの曲げ荷重を及ぼすので、ピストンピン
６はピンボス８，９間で上方に湾曲するように撓
みを生じる。そして、その撓み量が増加するに従
いピストンピン６の上面は、ピンボス８，９の第
１テーパ面８ａ，９ａ上部に接近し、当接してい
くため、各ピンボス８，９のピストンピン６に対
する支承面積はピストンピン６の撓み量、したが
つてピストン４の下降力の増大に応じて増加す
る。その結果各ピンボス８，９に発生する応力は
各部に分散されるから、最大応力が低減すると共
に各ピンボス８，９の両端部における応力は平均
化し、また各ピンボス８，９とピストンピン６間
の面圧も低減する。
運転中に、例えば燃焼室３での混合気の燃焼圧力
によりピストン４に下降力が加わると、その力は
ピンボス８，９からピストンピン６を介してコン
ロツド７に伝達され、その反力としてコンロツド
７は対をなすピンボス８，９間でピストンピン６
に上向きの曲げ荷重を及ぼすので、ピストンピン
６はピンボス８，９間で上方に湾曲するように撓
みを生じる。そして、その撓み量が増加するに従
いピストンピン６の上面は、ピンボス８，９の第
１テーパ面８ａ，９ａ上部に接近し、当接してい
くため、各ピンボス８，９のピストンピン６に対
する支承面積はピストンピン６の撓み量、したが
つてピストン４の下降力の増大に応じて増加す
る。その結果各ピンボス８，９に発生する応力は
各部に分散されるから、最大応力が低減すると共
に各ピンボス８，９の両端部における応力は平均
化し、また各ピンボス８，９とピストンピン６間
の面圧も低減する。
第３図は、ピストン４の最大荷重時における上
記二対のピンボス８，９；８，９各部の応力分布
状態を従来のもの（点線Ａ）と本発明のもの（実
線Ｂ）について測定して対比したもので、横軸の
ａ〜ｆは第１図の各ピンボスの測定箇所を示して
いる。この結果によつても本発明の前記効果を確
認することができた。
記二対のピンボス８，９；８，９各部の応力分布
状態を従来のもの（点線Ａ）と本発明のもの（実
線Ｂ）について測定して対比したもので、横軸の
ａ〜ｆは第１図の各ピンボスの測定箇所を示して
いる。この結果によつても本発明の前記効果を確
認することができた。
尚、本発明は両側壁にのみピンボスを備えた通
常の円形ピストンにも適用し得ることは勿論であ
る。
常の円形ピストンにも適用し得ることは勿論であ
る。
以上のように本発明によれば、各ピンボスの内
周面に、該ピンボスのコンロツド側端面で最大直
径となる第１テーパ面を形成して、ピンボスの中
空円筒状ピストンピンに対する支承面積をピスト
ンピンの撓み量の増加に応じて増加させるように
したので、ピンボスに発生する最大応力を低減さ
せてその両端部における応力の平均化を図ること
ができ、同時にピンボス及びピストンピン間の面
圧を下げることができ、これによりピストンの耐
久性を大幅に向上させることができ、また上記構
成はピストン及びピストンピンの重量増加を伴わ
ないから、エンジンの高速性能の向上にも寄与す
ることができる。さらに前記第１テーパ面はピン
ボスのピン孔開口部を単に拡張するだけで得られ
るので、ピストンを鋳造成形する際に該第１テー
パ面を同時に一体成形することができ、またその
鋳造後に該第１テーパ面を切削加工により成形す
るにしてもその加工が容易であり、一方、ピスト
ンピンとしては形状単純な中空円筒状パイプを使
用できるから、全体として量産性に優れコストダ
ウンに寄与し得る。さらにまた前記第１テーパ面
の特設によつても、ピンボス及びピストンピン双
方の外表面に応力集中の原因となる切欠き溝や不
連続部は形成されないから、ピンボス及びピスト
ンピンに局部的に脆弱部分が生じる惧れがなく、
従つて特にピストンピンを軽量化の為に中空にす
るも強度上問題となることはない。
周面に、該ピンボスのコンロツド側端面で最大直
径となる第１テーパ面を形成して、ピンボスの中
空円筒状ピストンピンに対する支承面積をピスト
ンピンの撓み量の増加に応じて増加させるように
したので、ピンボスに発生する最大応力を低減さ
せてその両端部における応力の平均化を図ること
ができ、同時にピンボス及びピストンピン間の面
圧を下げることができ、これによりピストンの耐
久性を大幅に向上させることができ、また上記構
成はピストン及びピストンピンの重量増加を伴わ
ないから、エンジンの高速性能の向上にも寄与す
ることができる。さらに前記第１テーパ面はピン
ボスのピン孔開口部を単に拡張するだけで得られ
るので、ピストンを鋳造成形する際に該第１テー
パ面を同時に一体成形することができ、またその
鋳造後に該第１テーパ面を切削加工により成形す
るにしてもその加工が容易であり、一方、ピスト
ンピンとしては形状単純な中空円筒状パイプを使
用できるから、全体として量産性に優れコストダ
ウンに寄与し得る。さらにまた前記第１テーパ面
の特設によつても、ピンボス及びピストンピン双
方の外表面に応力集中の原因となる切欠き溝や不
連続部は形成されないから、ピンボス及びピスト
ンピンに局部的に脆弱部分が生じる惧れがなく、
従つて特にピストンピンを軽量化の為に中空にす
るも強度上問題となることはない。
さらに最外側の両ピンボスに外周面がそれぞれ
嵌合するピストンピン両端部の内周面には、該最
外側の両ピンボスの前記第１テーパ面に囲繞され
ピストンピンの両端面で最大直径となる第２テー
パ面を形成したので、その第２テーパ面の形成に
より撓み易くなるピストンピン両端部を、該最外
側の両ピンボスの第１テーパ面に対応して無理な
く撓み変形させることができ、従つてピストンピ
ン両端部の略全域において応力の平均化を図るこ
とができてその両端部の強度を高めることができ
る。しかも上記第２テーパ面の特設によつてそれ
だけピストンピン両端部の駄肉が削減されるか
ら、ピストンピン自身の中空化と相俟つて、ピス
トンピンの慣性質量軽減に大いに寄与し得る。し
かもまた上記第２テーパ面はピストンピンの両端
面に向つて拡開しているから、その外方からの機
械加工が容易であり、また該第２テーパ面の特設
によつてもピストンピン内周面には、応力集中の
原因となる切欠き溝等は形成されない。
嵌合するピストンピン両端部の内周面には、該最
外側の両ピンボスの前記第１テーパ面に囲繞され
ピストンピンの両端面で最大直径となる第２テー
パ面を形成したので、その第２テーパ面の形成に
より撓み易くなるピストンピン両端部を、該最外
側の両ピンボスの第１テーパ面に対応して無理な
く撓み変形させることができ、従つてピストンピ
ン両端部の略全域において応力の平均化を図るこ
とができてその両端部の強度を高めることができ
る。しかも上記第２テーパ面の特設によつてそれ
だけピストンピン両端部の駄肉が削減されるか
ら、ピストンピン自身の中空化と相俟つて、ピス
トンピンの慣性質量軽減に大いに寄与し得る。し
かもまた上記第２テーパ面はピストンピンの両端
面に向つて拡開しているから、その外方からの機
械加工が容易であり、また該第２テーパ面の特設
によつてもピストンピン内周面には、応力集中の
原因となる切欠き溝等は形成されない。
第１図は本発明の一実施例に基づく内燃機関の
要部縦断正面図、第２図は第１図の部拡大図、
第３図はピンボスの応力分布状態図で点線Ａが従
来のもの、実線Ｂが本発明によるものを示す。 ４……ピストン、６……ピストンピン、６ａ…
…第２テーパ面、７……コンロツド、８，９……
ピンボス、８ａ，９ａ……第１テーパ面。
要部縦断正面図、第２図は第１図の部拡大図、
第３図はピンボスの応力分布状態図で点線Ａが従
来のもの、実線Ｂが本発明によるものを示す。 ４……ピストン、６……ピストンピン、６ａ…
…第２テーパ面、７……コンロツド、８，９……
ピンボス、８ａ，９ａ……第１テーパ面。
Claims (1)
- １ ピストン４に形成された少なくとも一対のピ
ンボス８，９に中空円筒状のピストンピン６を嵌
合して架橋し、前記両ピンボス８，９間で前記ピ
ストンピン６にコンロツド７を連接してなるピス
トン・コンロツド組立体において、前記各ピンボ
ス８，９の内周面に、該ピンボス８，９の前記コ
ンロツド７側端面で最大直径となる第１テーパ面
８ａ，９ａを形成し、さらに最外側の両ピンボス
８，８に外周面がそれぞれ嵌合するピストンピン
６両端部の内周面には、該最外側の両ピンボス
８，８の前記第１テーパ面８ａ，８ａに囲繞され
ピストンピン６の両端面で最大直径となる第２テ
ーパ面６ａ，６ａを形成したことを特徴とする、
ピストン・コンロツド組立体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19740681A JPS5899556A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | ビストン・コンロツド組立体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19740681A JPS5899556A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | ビストン・コンロツド組立体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899556A JPS5899556A (ja) | 1983-06-13 |
| JPH0219347B2 true JPH0219347B2 (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=16373977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19740681A Granted JPS5899556A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | ビストン・コンロツド組立体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899556A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2724571B2 (ja) * | 1989-02-17 | 1998-03-09 | スズキ株式会社 | 内燃機関用ピストン及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440352U (ja) * | 1977-08-26 | 1979-03-17 |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP19740681A patent/JPS5899556A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5899556A (ja) | 1983-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6350445Y2 (ja) | ||
| JPH0660595B2 (ja) | 内燃機関のための多部分から成る行程ピストン | |
| JPH0219347B2 (ja) | ||
| US5809946A (en) | Structure of an open deck type cylinder block | |
| JP2884162B2 (ja) | リストピン | |
| JPS5899555A (ja) | ビストン・コンロツド組立体 | |
| JP2879958B2 (ja) | 内燃機関用ピストン | |
| JPH051714Y2 (ja) | ||
| JPH0130600Y2 (ja) | ||
| JPH0455238Y2 (ja) | ||
| JP2581316Y2 (ja) | 内燃機関用ピストン | |
| JPS6144028Y2 (ja) | ||
| JPS6332358Y2 (ja) | ||
| JPS58202348A (ja) | 内燃機関のピストンリング | |
| JP2008190357A (ja) | ピストン | |
| JPS5922044B2 (ja) | 内燃機関の渦流室の構造 | |
| JPS624764Y2 (ja) | ||
| JPH0326288Y2 (ja) | ||
| JPH0128271Y2 (ja) | ||
| JPH029076Y2 (ja) | ||
| JPH0139869Y2 (ja) | ||
| JPH11336606A (ja) | 内燃機関用シリンダ | |
| JP2670338B2 (ja) | ピストン | |
| JPH0122915Y2 (ja) | ||
| JPS6218678Y2 (ja) |