JPH0439465A - ピストンと連接棒の連結構造 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は内燃機関や空気圧縮機の限られた高さのシリン
ダ本体（シリンダブロック）で、従来のものよりもピス
トンのストロークを長くできる、ピストンと連接棒の連
結構造に関するものである。

［従来の技術］ 本出願人は先に特願平２−８５６６３号により、ピスト
ン冠部の裏面に形成した球面凸部に、連設棒の先端部に
形成した椀状の受板を摺動可能に係合し、受板の裏面に
摺動可能に係合する環状の押えをピストンのスカート部
に螺合してなるピストンと連接棒の連結構造を出願した
。

上’ｒ７Ｂの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、次のような
効果が得られる。

すなわち、連接棒の揺動中心がピストン冠面へ偏倚され
、その偏倚分だけクランク軸の腕と連接棒を長くすると
、連接棒の最大傾角を増加させないで、ピストンのスト
ロークが増大される。ピストンのストローク増大により
排気量が増大され、ピストンの上死点での無駄容積の占
める割合が小さくなり、排気ガス対策がし易くなる。ピ
ストンのストロークが増大しても、連接棒の最大傾角が
大きくならないので、ピストンスランプ、それに伴う摩
擦損失、ピストンリングの摩耗、スラップ騒音などの問
題を回避できる。連接棒の先端部の爆発荷重に対する面
圧が低いので、機関の高過給に対して有利である。

ところで、上述の連結構造によると、連接棒の先端部に
形成される受板の外径が非常に大きなものとなり、受板
の裏面を支持する環状の押えを連設捧に外挿することは
できない。この問題を解決する手段として、受板を連接
棒本体と別に構成し、押えに連接棒本体を挿通した後に
、受板を連接棒本体に結合するものを提案したが、この
手段ではピストンが受ける爆発荷重に対する受板と連接
棒本体の結合部の強度が損われ、結合部が熱負荷により
弛む恐れがあるなどの問題がある。

「発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、ピストン冠部の球面
凸部に係合される受板が連接棒と一体に形成され、受板
と球面凸部との係合を保持する押えの組立や強度上に問
題がない、ピストンと連接棒の連結構造を提供すること
にある。

１問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冠
部の裏面に形成した球面凸部に、連設棒の先端部に形成
した受板の球面凹部を摺動可能に係合し、受板の裏面に
係合する球面凹部を有する環状の押えをピストンのスカ
ート部に支持し、押えは２分割体を環状に結合してなる
ものである。

［作用１ 連接棒をピストン冠部の球面凸部に係合するに当り、ま
ず２分割された押えを連接棒の中間部分を取り巻くよう
に環状に結合した後、ピストンのスカート部に直接螺合
するか、環状のナツトにより支持する。こうして、押え
により受板と球面凸部の係合が得られる。

［発明の実施例コ 第１図は本発明によるピストンと連接棒の連結構造の正
面断面図、第２図は同側面断面図である。

ディーゼル機関の例として示されるピストン２は、ピス
トン冠面２ａにくぼみを設けて燃焼室３が形成される一
方、外周壁に公知のピストンリングが装着され、スカー
ト部７の内部が中空とぎれのは従来のものとほぼ同様で
ある。

ピストン冠部の裏面に、下方へ突出する球面凸部４が形
成される。球面凸部４の周囲は環状空部６により区画さ
れ、冷却のために環状空部６に潤滑油が充填されるか、
外部から供給される。球面凸部４の球面５に、冷却と潤
滑のための油を保持するくぼみ５ａが設けられる。連接
棒１３の先端部に椀状の受板１２が一体に形成される。

受板１２の球面凹部１２ａが球面凸部４へ摺動可能に係
合される。

球面凸部４と受板１２との係合を保持するために、受板
１２の裏面に、球面凹部８ａを有する環状の押え８が当
接される。押え８はスカート部７に螺合した筒形のナツ
ト９に支持される。ナツト９はスカート部７に係合した
止め輪１０により弛みを抑えられる。

連接棒１３の基端部１４の半円形のくぼみ１４ａと、軸
受キャップ１５の半円形のくぼみ１５ａとの間に、クラ
ンク軸１６の腕の先端部の軸部が連結される。このよう
な連接棒１３の基端部の構成は従来のものと同様である
。

連接棒１３の先端部は、ピストン冠部の裏面の球面凸部
４を支持し、クランク軸１６の回転に際し・揺動可能で
ある。従来の連接棒の先端部がピストンピンによりピス
トンに連結される構造のものに比べて、連接棒１３の揺
動中心ａがピストン冠面２ａに大幅に接近して配設され
る。すなわち、揺動中心ａとピストン冠面２ａとの間の
寸法ｐが縮小されるので、この縮小分だけクランク軸１
６の腕（長さｒ）を長くすると、ピストン２のストロー
クが増大され、シリンダ本体２１の高さｈを変更しない
でも排気量が大幅に増大される。

第３図に示すように、本発明によれば、押え８が半円弧
状の分割体８ｂ、８ｃに分割して構成され、両者が互い
に突き合され、１対の接合ビン２２により結合される。

このため、第４図に示すように、各分割体の各接合面２
４のほぼ中心にビン孔２３が設けられ、ビン孔２３に接
合ビン２２が嵌合される。分割体８ｂと分割体８ｃは１
対の接合ビン２２により、連接棒１３の中間部を取り巻
くように結合され、その後に連接棒１３の受板１２をピ
ストン冠部の球面凸部４へ係合し、受板１２の裏面に押
え８の球面凹部８ａを係合し、スカート部７に螺合した
筒形のナツト９により押え８を支持する。

第５図に示す実施例では、押え８が切欠２５を有する本
体８ｄと、切欠２５へ係合される分割体２８とから構成
される。本体８ｄの切欠２５の両側！２５ａに、本体８
ｄの径方向に延びる溝２６が削設される一方、分割体２
８の両端壁に突条２７が形成される。押え８を組み立て
る前に、連接棒１３を切欠２５から本体８ｄの内部へ挿
通し、その後に分割体２８の突条２７を本体８ｄの切欠
２５の溝２６へ係合して環状に組み立てる。

なお、押え８はピストンのスカート部７に螺合されるナ
ツト９と一体に構成してもよいが、押え８をナツト９と
別に構成する場合は、ナツト９についても押え８と同様
に２分割体として構成し、両者を連接棒１３を取り巻く
ように結合したうえ、スカート部７に螺合する。

上述の実施例では、連設環の先端部の椀状の受板でピス
トン冠部の球面凸部を支持するが、本発明はこれに限定
されるものではなく、連設環の先端部の受板の断面半円
形の凹部（クランク軸と平行な断面半円形の溝）でピス
トンの軸部〈断面半円形の凸部）を支持してもよい。

なお、ピストン２と押え８との周方向の位置決めを得る
ために、押え８の周壁面の穴とスカート部７の内周面に
設けた軸方向溝との間に、ボール２９を係合することが
好ましい（第４図参照）。

［発明の効果］ 本考案によれば、押えが２分割体を結合して環状に構成
されるので、連接棒の両端部の外径が環状の押えの内径
よりも大きくても、連接棒の中間品を取り巻くように環
状に組み立てれば、押えが連接棒の受板の裏面に係合し
て、連接棒の受板とピストン冠部の球面凸部の係合状態
を保持するよう組み付けることができる。

ピストンが受ける爆発荷重は受板を経て連接棒へ伝達さ
れ、押えは受板と球面凸部との係合状態を保持するだけ
であるから、強度上何ら問題がなく、連接棒を受板から
分離して構成し、かつ環状の押えに連接棒を挿通した後
に連接棒に受板を結合するものに比べて、加工性、組立
精度、強度の面で優れ、安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストンと連接棒の連結構造の正面断面図、第
２図は同側面断面図、第３図は本発明の第１実施例に係
る押えの平面図、第４図は同接合面の側面図、第５図は
本発明の第２実施例に係る押えの分解状態を示す平面図
、第６図は同分割体の結合部の正面断面図である。 ４：球面凸部　７：スカート部　８：押え　８ａ：球面
凹部　８ｂ、８ｃ：分割体　１２：受板　１２ａ：球面
凹部　１３：連接棒　２２：接合ビン２３：ビン孔　２
６：溝　２７：突条　２８：分割体 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストン冠部の裏面に形成した球面凸部に、連設棒の先
   端部に形成した受板の球面凹部を摺動可能に係合し、受
   板の裏面に係合する球面凹部を有する環状の押えをピス
   トンのスカート部に支持し、押えは２分割体を環状に結
   合してなることを特徴とする、ピストンと連設棒の連結
   構造。