JPH0749831B2 - ピストンと連接棒の連結構造 - Google Patents

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、組立寸法の管理が容易な、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】本出願人の出願に係る特願平2-85663 号
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、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大し、機関の出力増加が可
能になる。

【０００３】図２に示すように、上述のピストンと連接
棒の連結構造では、スカート部２ａに支持した押え２３
の球面凹部に、連接棒２１の先端部の椀状の受板１６の
球面凸部が摺接可能に支持され、受板１６の球面凹部
に、球面凸部を有する摺動体９を挟んで、ピストン冠部
２ａが摺接可能に支持される。押え２３の球面凹部と受
板１６の球面凸部との隙間と、受板１６の球面凹部と摺
動体９の球面凸部との隙間は、押え２３を支持する保持
筒２６のスカート部２ａの内周面へのねじ込み量により
加減される。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】したがつて、連接棒
２１の大端部中心４８からピストン冠面までの組立寸法
ｈは、連接棒２１の大端部中心４８から受板１６の球面
凹部中心までの寸法ｃと、摺動体９の厚さ寸法ｄと、ピ
ストン冠部２ａの厚さ寸法ｅとの各加工誤差と摺接部の
隙間とにより差異が生じ、機関の圧縮比にバラツキが生
じ、また組立寸法が長すぎると、ピストン冠面が吸排気
弁に衝突する恐れがある。

【０００５】本発明の目的は上述の問題に鑑み、部品の
加工寸法と組立寸法の管理が容易で、連接棒の大端部中
心からピストン冠面までの組立寸法が常に所定の値にな
る、ピストンと連接棒の連結構造を提供することにあ
る。

【０００６】

【問題点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下面に形成した球
面凸部に、連接棒の先端部に形成した椀状の受板の球面
凹部を摺接させ、環状の押えに設けた球面凹部を受板の
下面に摺接させ、スカート部の内周面に形成したねじ孔
に段付きの保持筒を螺合して、保持筒の上端面をねじ孔
の内端面に当接させ、かつ保持筒の保持面にシムを挟ん
で押えを支持するようにしたものである。

【０００７】

【作用】本発明では加工の容易な、ピストン冠面からピ
ストン冠部の下面までの寸法と、ピストン冠面からスカ
ート部のねじ孔の内端面までの寸法と、保持筒の上端面
から保持面までの寸法の各精度を管理すれば、押えを支
持する保持筒をピストンのスカート部のねじ孔へ、保持
筒の上端面がねじ孔の内端面へ当接するまで締め付ける
だけで、連接棒の大端部中心からピストン冠面までの寸
法が所定の値に組み立てられる。この場合、保持筒の保
持面とピストン冠部の下面との間に挟まれる、押え、受
板、摺動体の加工誤差による組立上のバラツキは、保持
筒の保持面またはピストン冠部の下面に、隙間を調整す
るシムを挟めば吸収され、連接棒の大端部中心からピス
トン冠面までの組立寸法が正確に得られる。

【０００８】加工誤差の異なる摺動体、押えまたは保持
筒を予め区分しておき、適当なものを選択して組み付け
てもよい。

【０００９】

【発明の実施例】図１に示すように、本発明によるピス
トン２はピストン冠部２ａの上面に非対称なくぼみから
なる燃焼室４が設けられ、外周面の上半部に複数のリン
グ溝３が設けられ、スカート部２ｂの内周面はねじ孔４
７に加工される。ピストン冠部２ａの軸心部は燃焼室４
の底部を囲むように下方へ突出され、突出部の下面７は
平坦になつている。ピストン冠部２ａの下面７に突出部
を囲むように環状の油溜５が形成される。ピストン冠部
２ａの重量と熱負荷を減じるために、ピストン冠部２ａ
の下面７に空部８が設けられ、蓋８ａにより閉鎖され
る。

【００１０】燃焼室４の周囲を効果的に油で冷却するた
めに、油溜５に環状の仕切板６が嵌合支持される。仕切
板６に１８０°の位相を異にして、仕切板６の外周縁部
を切り欠いてなる入口６ａと通孔からなる出口６ｂとが
設けられる。ピストン冠部２ａの下面７に、球面凸部１
５を有する摺動体９が摺接可能に重ね合される。

【００１１】連接棒２１の先端部に椀状の受板１６が一
体に形成され、受板１６の球面凹部１７が摺動体９の球
面凸部１５へ摺接可能に係合される。受板１６の球面凹
部１７と摺動体９の球面凸部１５との係合を保持するた
めに、受板１６の下面の球面凸部１８は、環状の押え２
３の球面凹部２４に摺接可能に支持される。受板１６は
球面凹部１７のほぼ軸心に軸方向の通路１９を設けら
れ、かつ連接棒２１を前後方向に貫通する出口通路２０
と連通される。

【００１２】摺動体９の平坦な上面に、潤滑のための軸
方向の通路１３と環状の溝１２とが形成される。摺動体
９の上面に溝１２と通路１３とを結ぶ複数の溝通路３４
が設けられる。摺動体９の内部に外周面から溝１２へ延
びる複数の通路１０と、溝１２から球面凸部１５へ延び
る複数の通路１４とが設けられる。通路１３の下半部は
摺動体９の重量を軽減するために大径とされる。

【００１３】押え２３を受板１６の下側へ組み付ける都
合上、押え２３は２分割体を環状に組み合せたうえ、押
え２３にスリーブ２２を外嵌される。押え２３は保持筒
２６の内部へ嵌合され、押え２３の下端面を、スカート
部２ｂのねじ孔に螺合した段付きの保持筒２６の段部す
なわち保持面２５に支持される。

【００１４】保持筒２６の弛みを防止するために、スカ
ート部２ｂの内周面に環状溝２８が設けられ、環状溝２
８の円錐面２８ａと保持筒２６の下端面との間に、止め
輪２７が係合される。止め輪２７は弾性的に拡開変形し
て下部の円錐面が環状溝２８の円錐面２８ａに係合し、
保持筒２６のねじ込み量の如何に拘らず保持筒２６の弛
みを阻止する。

【００１５】連接棒２１に対するピストン２の軸心回り
の回転を抑え、かつピストン２に対する連接棒２１の左
右揺動を可能とするために、押え２３の球面凹部２４に
子午線方向の左右１対の溝２４ａが形成され、受板１６
の球面凸部１８に結合した球２９が溝２４ａに係合され
る。押え２３に外嵌した断面逆Ｌ字形のスリーブ２２の
上壁内面に結合した球３０が、押え２３の上端面の孔に
係合される。スリーブ２２の外周面に結合した球３１
が、スカート部２ｂの内周面に設けた軸方向の溝３２に
係合される。

【００１６】押え２３に仕切板６の入口６ａへ向つて延
びる入口通路３３が設けられ、この入口通路３３へ向つ
て、図示してないシリンダの下端部に配設した油ジエツ
トから油が噴射される。油ジエツトから噴射された油
は、入口通路３３、仕切板６の入口６ａを経て油溜５へ
流入し、ここで二手に別れて反対方向へ油溜５を半周し
つつピストン冠部２ａを冷却し、反対側の出口６ｂから
仕切板６の下側の空部へ流出する。

【００１７】仕切板６の下側の空部の油は通路１０を経
て溝１２へ流入し、溝１２の油は溝通路３４で摺動体９
とピストン冠部２ａとの摺接部を潤滑して通路１３，１
９へ流れ、また通路１４を経て球面凹部１７と球面凸部
１５の摺接部を潤滑して通路１９へ流れる。通路１９の
油は出口通路２０を経て連接棒２１の外へ流出し、図示
してないクランク室へ戻る。また、仕切板６の下側の空
部の油は、押え２３の球面凹部２４と受板１６の球面凸
部１８との摺接部を潤滑する。

【００１８】図２に示すように、本発明によれば、所定
の組立寸法（連接棒２１の大端部中心４８からピストン
冠面までの長さ）を得るために、ピストン２について、
ピストン冠面からピストン冠部２ａの下面７までの寸法
ｅと、ピストン冠面からねじ孔４７の内端面４６までの
寸法ｂを所定の寸法に仕上げる。この加工は、ピストン
冠面を基準とするものであるから容易である。また、保
持筒２６について、上端面から保持面２５までの寸法ａ
を所定の寸法に仕上げる。このように加工すれば、ピス
トン２のねじ孔４７へ保持筒２６を、保持筒２６の上端
面がねじ孔４７の内端面４６へ当接するまでねじ込め
ば、ピストン冠部２ａの下面７と保持面２５との間に、
摺動体９、受板１６、押え２３が挟まれることになり、
受板１６のピストン２に対する軸線方向の位置の誤差
は、ピストン冠部２ａと摺動体９の間にシム７ａを挟む
か、保持面２５と押え２３の間にシム２５ａを挟むこと
により吸収され、所定の組立寸法ｈが得られる。

【００１９】シムを用いる代りに、摺動体９の寸法ｄ
と、押え２３の寸法ｋと、保持筒２６の寸法ａについ
て、予め加工誤差の度合に応じて区分したものから選択
して組み合せてもよい。

【００２０】なお、上述の各実施例では、ピストン冠部
２ａの下面７に球面凸部１５を有する摺動体９を摺接さ
せているが、両者を一体に構成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上述のように、ピストン冠部の
下面に摺動体を当接し、摺動体の下面に形成した球面凸
部に、連接棒の先端部に形成した椀状の受板の球面凹部
を摺接させ、環状の押えに設けた球面凹部を受板の下面
に摺接させ、スカート部の内周面に形成したねじ孔に保
持筒を螺合して、保持筒の上端面をねじ孔の内端面に当
接させ、保持筒の保持面に押えを支持し、かつ摺動体の
下面または保持筒の保持面にシムを挟んだので、ピスト
ン冠面からピストン冠部下面までの寸法精度と、ピスト
ン冠面からねじ孔の内端面までの寸法精度と、保持筒の
上端面から保持面までの寸法精度を管理するだけで、連
接棒の大端部中心からピストン冠面までの組立寸法が正
確に得られ、部品の加工と組立作業が容易になる。

【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を示
す正面断面図である。

【図２】同構造を分解して示す正面断面図である。

【符号の説明】

２：ピストン ２ａ：ピストン冠部 ２ｂ：スカート部 ７：下面 ７ａ：シム ９：摺動体 １５：球面凸部 １５ａ：溝 １６：受板 １７：球面凹部 １８：球面凸部 ２１：連接棒 ２３：押え ２４：球面凹部 ２５：保持筒 ２５ａ：シム ２６：保持筒 ２７：止め輪 ２７ａ：円錐面 ２８：環状溝 ２８ａ：円錐面 ４６：内端面 ４７：ねじ孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストン冠部の下面に形成した球面凸部
   に、連接棒の先端部に形成した椀状の受板の球面凹部を
   摺接させ、環状の押えに設けた球面凹部を受板の下面に
   摺接させ、スカート部の内周面に形成したねじ孔に段付
   きの保持筒を螺合して、保持筒の上端面をねじ孔の内端
   面に当接させ、かつ保持筒の保持面にシムを挟んで押え
   を支持することを特徴とする、ピストンと連接棒の連結
   構造。
2. 【請求項２】ピストン冠部の平坦な下面にシムを挟ん
   で、上面が平坦で下面が球面凸部をなす摺動体を当接
   し、連接棒の先端部に形成した椀状の受板の球面凹部
   に、摺動体の球面凸部を摺接させ、環状の押えに設けた
   球面凹部を受板の下面に摺接させ、スカート部の内周面
   に形成したねじ孔に段付きの保持筒を螺合して、保持筒
   の上端面をねじ孔の内端面に当接させ、かつ保持筒の保
   持面に押えを支持することを特徴とする、ピストンと連
   接棒の連結構造。
3. 【請求項３】請求項１，２に記載のピストンと連接棒の
   連結構造において、前記シムの代りに寸法の異なる保持
   筒、摺動体、押えの少くとも１つを選択して組み付け
   る、ピストンと連接棒の連結部の組立方法。