JPH0712228A - ピストンと連接棒の連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンを連接棒に対しクランク軸移動可能
かつ回転不能にする。 【構成】 ピストン２のスカート部２ｃへ逆カツプ形の
ハウジング６１を嵌挿して冠部２ａの下面へ当接する。
ハウジング６１の内部に連接棒２１の小端部に形成した
半球形の受部材１６を挿入する。受部材１６の球面凸部
をなす下面１６ｂを座筒２３の球面凹部をなす上面２３
ａに支持する。受部材１６の上面に形成したクランク軸
方向に延びる半円筒凹部１６ｃとハウジング６１の天壁
との間に半円柱形の摺動体９を挟む。分割体からなる座
筒２３を嵌合する捕縛筒２２を、スカート部２ｃへ嵌合
係止した保持筒２６に支持する。冠部２ａの下面と摺動
体９の上面にクランク軸方向へ延びる溝５１，５３をそ
れぞれ形成する。ハウジング６１の天壁の角孔５２へ嵌
挿したブロツク形の連結体５０の両端を、各溝５１，５
３へ摺動可能に係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関におけるピスト
ンと連接棒の連結構造、詳しくはピストンが連接棒に対
し横方向（クランク軸に垂直な方向）へ移動したり、自
から回転したりしないようにした、ピストンと連接棒の
連結構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平4-249671号公報に開示されるピス
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、連接棒のピストンに対する揺
動中心がピストン冠面へ大幅に接近し、その分だけクラ
ンク軸の腕と連接棒を長くすれば、シリンダの寸法は変
えないでも排気量が増加し、機関の出力増加が可能にな
る。

【０００３】上述のピストンと連接棒の連結構造では、
加工公差を吸収し、円滑な摺動を得るために、スカート
部と座筒の嵌合部は全周にわたり隙間を備えられ、ピス
トンの冠部の下面に保持したボールを摺動体の上面に設
けた孔へ緩く係合し、半球形の摺動体の下面に設けた子
午線方向の案内溝へ、摺動体を支持する受部材に保持し
た球を係合し、座筒の外周面に保持した球をスカート部
に設けた軸方向の溝へ係合している。しかし、各球と溝
ないし孔との間に隙間があることから、ピストンは前後
（クランク軸方向）・左右方向の移動だけでなく回転で
きるので、シリンダ下部に配設した油ジエツトの油噴射
方向に対し座筒の入口油路がずれ、ピストンの冠部を冷
却する油室へ油が十分に供給されないことがあるという
問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題を解消するために、ピストンが連接棒に対し、クラ
ンク軸方向には移動できるが回転できないようにした、
ピストンと連接棒の連結構造を提供することにある。

【０００５】

【課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のスカート部へ逆カツプ形
のハウジングを嵌挿して冠部の下面へ当接し、ハウジン
グの内部へ連接棒の小端部に形成した半球形の受部材を
挿入し、受部材の球面凸部をなす下面を座筒の球面凹部
をなす上面に支持し、受部材の上面に形成したクランク
軸方向に延びる半円筒凹部とハウジングの天壁との間に
半円柱形の摺動体を挟み、座筒をスカート部へ嵌合係止
した保持筒に支持し、ハウジングの天壁の角孔へ嵌挿し
たブロツク形の連結体の両端を、冠部の下面と摺動体の
上面にそれぞれ形成したクランク軸方向の溝へ摺動可能
に係合したものである。

【０００６】

【作用】ピストンのスカート部へ嵌挿した逆カツプ形の
ハウジングは、連接棒の小端部に形成した受部材を揺動
可能に挟持する摺動体と座筒を収容する。ハウジングの
天壁の角孔に嵌挿した摺動体は、上端で冠部のクランク
軸方向移動を案内し、下端で摺動体のクランク軸方向移
動を案内する。

【０００７】半円柱形の摺動体は受部材の半円筒凹部へ
係合され、座筒と協働して連接棒の揺動を案内するが、
ピストンの中心軸に関する回転を阻止する。したがつ
て、ハウジングとピストンは連接棒に対しクランク軸方
向へ移動できるが、回転できない。

【０００８】

【実施例】図１は本発明に係るピストンと連接棒の連結
構造、特にピストンの冠部とスカート部のハツチングを
省略して示す正面断面図である。本発明によるピストン
２は冠部２ａの上面に非対称なくぼみからなる燃焼室４
を設けられ、外周面の上半部に複数のリング溝３を設け
られる。冠部２ａの中央部は燃焼室４の底部を囲むよう
に下方へ突出され、冠部２ａの下面２ｂは平坦にされ
る。冠部２ａの下面２ｂは燃焼室４を囲むように環状の
冷却油室５を形成される。

【０００９】本発明によれば、連接棒２１の小端部に形
成した半球形の受部材１６は、逆カツプ形のハウジング
６１の内部で、半円柱形ないし蒲鉾形の摺動体９と座筒
２３とにより揺動可能に挟持される。ハウジング６１の
天壁下面は、潤滑油室５５を区画する環状溝６２を設け
られ、連接棒２１の揺動時受部材１６の周縁部を部分的
に受け入れる。

【００１０】図２，３に示すように、摺動体９は前後両
端部９ｄをテーパに面取りされ、かつ受部材１６の上面
１６ａに設けた半円筒凹部１６ｃへ摺動可能に係合され
る。摺動体９は平坦な上面９ａに、ハウジング６１の天
壁を摺動可能に支持し、かつブロツク状の連結体５０に
より、図１の左右方向への摺動を規制されるが、クラン
ク軸方向（紙面に対し垂直な方向）への摺動を許され
る。

【００１１】このため、連結体５０はハウジング６１の
天壁の角孔５２に嵌挿支持され、上端部を冠部２ａのク
ランク軸方向へ延びる溝５１へ摺動可能に係合され、同
様に下端部を摺動体９の上面９ａに設けたクランク軸方
向へ延びる溝５３へ摺動可能に係合される。

【００１２】図１に示すように、受部材１６の球面凸部
をなす下面１６ｂは、座筒２３の球面凹部をなす上面２
３ａへ摺動可能に支持される。座筒２３は組立の都合上
２分割体からなり、捕縛筒２２へ嵌合して組み合され
る。

【００１３】図２に示すように、捕縛筒２２は外周面に
クランク軸と平行な左右１対の平坦面２２ａを形成さ
れ、かつハウジング６１の内部へ嵌合される。各平坦面
２２ａとハウジング６１の周壁部６１ａとの間に断面三
日月形のパツド２０が挟まれる。各パツド２０は径方向
のピン６３の内端を圧入嵌合され、ハウジング６１は周
壁部６１ａのピン孔６４へピン６３の頭部ないし外端を
嵌挿される。

【００１４】図１に示すように、逆カツプ形のハウジン
グ６１はスカート部２ｃへ嵌挿され、天壁を冠部２ａの
下面２ｂへ当接され、捕縛筒２２の下端フランジ２２ｂ
を、保持筒２６の上端面２６ａへ支持される。詳しく
は、図２に示すように、スカート部２ｃは下端部周壁へ
一体的に、径内方へ突出する幅の広い複数の突片２７を
周方向等間隔に形成される。一方、保持筒２６は外周面
に突片２７よりも幅が広い軸方向の溝２６ｂを設けられ
る。保持筒２６をスカート部２ｃへ嵌合するには、溝２
６ｂを突片２７へ係合して押し込む。次いで保持筒２６
を所定量回動すると、保持筒２６が突片２７の上に重な
り、保持筒２６は抜けなくなる。

【００１５】ピストン２の冠部２ａを取り囲む冷却油室
５は、ハウジング６１の天壁により区画される。図示し
てない油ジエツトから噴射される油は、座筒２３の入口
油路３３、ハウジング６１の油路３３ａを経て環状の冷
却油室５へ入り、冠部２ａを冷却し、ハウジング６１の
油路３４ａ、座筒２３の出口油路３４を経てクランク室
へ戻る。

【００１６】例えばクランク軸の端部に接続した油ポン
プ（図示せず）から、連接棒２１の内部油路１９へ供給
される油は、受部材１６と摺動体９の摺動部を潤滑しつ
つ潤滑油室５５へ流れる。潤滑油室５５の油は座筒２３
の上端面とハンジング６１の天壁の摺動部、捕縛筒２２
とパツド２０の摺動部をそれぞれ潤滑する。

【００１７】また、内部油路１９の油は油路４１へ流
れ、摺動体９とハウジング６１の天壁の摺動部、ハウジ
ング６１の天壁と冠部２ａの摺動部、連結体５０と各溝
５１，５３，角孔５２の摺動部をそれぞれ潤滑する。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上述のように、ピストンのスカ
ート部へ逆カツプ形のハウジングを嵌挿して冠部の下面
へ当接し、ハウジングの内部へ連接棒の小端部に形成し
た半球形の受部材を挿入し、受部材の球面凸部をなす下
面を座筒の球面凹部をなす上面に支持し、受部材の上面
に形成したクランク軸方向に延びる半円筒凹部とハウジ
ングの天壁との間に半円柱形の摺動体を挟み、座筒をス
カート部へ嵌合係止した保持筒に支持し、ハウジングの
天壁の角孔へ嵌挿したブロツク形の連結体の両端を、冠
部の下面と摺動体の上面にそれぞれ形成したクランク軸
方向の溝へ摺動可能に係合したものであり、連結体を備
えたことにより、ピストンはクランク軸方向へ移動でき
るが回転できない。

【００１９】したがつて、連接棒の大端部を支持するク
ランク腕の軸受と、連接棒の小端部に連結するピストン
との、クランク軸方向の寸法公差は、ピストンのクラン
ク軸方向移動により吸収され、ピストンの安定かつ円滑
な動作が得られる。

【００２０】ピストンのクランク軸方向移動が許される
ので、ピストンが連接棒を無理にクランク軸方向へ押し
倒すような力が解放され、連接棒の大端部を支持する軸
受に片当りがなく、無理がなく円滑な回転滑りが得られ
る。

【００２１】ピストンは回転を阻止されるので、油ジエ
ツトと冷却油室の入口油路との周方向のずれがなくな
り、冷却油室への油量を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るピストンと連接棒の連結構造の正
面断面図である。

【図２】同ピストンと連接棒の連結構造の底面図であ
る。

【図３】同ピストンと連接棒の連結構造の要部を示す側
面断面図である。

【符号の説明】

２：ピストン ２ａ：冠部 ２ｃ：スカート部 ９：摺
動体 １６：受部材 １６ｃ：半円筒凹部 ２１：連接
棒 ２２：捕縛筒 ２３：座筒 ２６：保持筒 ５０：連結体 ５１，５３：溝 ５２：角孔 ６１：ハ
ウジング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンのスカート部へ逆カツプ形のハウ
   ジングを嵌挿して冠部の下面へ当接し、ハウジングの内
   部へ連接棒の小端部に形成した半球形の受部材を挿入
   し、受部材の球面凸部をなす下面を座筒の球面凹部をな
   す上面に支持し、受部材の上面に形成したクランク軸方
   向に延びる半円筒凹部とハウジングの天壁との間に半円
   柱形の摺動体を挟み、座筒をスカート部へ嵌合係止した
   保持筒に支持し、ハウジングの天壁の角孔へ嵌挿したブ
   ロツク形の連結体の両端を、冠部の下面と摺動体の上面
   にそれぞれ形成したクランク軸方向の溝へ摺動可能に係
   合したことを特徴とする、ピストンと連接棒の連結構
   造。