JP2833179B2 - ピストンと連接棒の連結構造 - Google Patents
ピストンと連接棒の連結構造Info
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- JP2833179B2 JP2833179B2 JP2232933A JP23293390A JP2833179B2 JP 2833179 B2 JP2833179 B2 JP 2833179B2 JP 2232933 A JP2232933 A JP 2232933A JP 23293390 A JP23293390 A JP 23293390A JP 2833179 B2 JP2833179 B2 JP 2833179B2
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- piston
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明の摺動面の機械加工が容易で、潤滑性の優れ
た、ピストンと連接棒の連結構造の改良に関するもので
ある。
た、ピストンと連接棒の連結構造の改良に関するもので
ある。
［従来の技術］ 第2,3図に示すように、本出願人は先に特願平２−856
63号により、ピストン冠部2aの下側の凸部４に形成した
断面円弧状の凸面５を、連設棒13の先端部に形成した受
板12の上側の断面円弧状の凹面12aに係合し、受板12の
下側の断面円弧状の凸面12bを、環状の押え部材８の上
側の断面円弧上の凹面8aに係合し、環状の押え部材８を
ピストン２のスカート部７に螺合した保持筒９に支持し
てなる、ピストンと連接棒の連結構造を出願した。
63号により、ピストン冠部2aの下側の凸部４に形成した
断面円弧状の凸面５を、連設棒13の先端部に形成した受
板12の上側の断面円弧状の凹面12aに係合し、受板12の
下側の断面円弧状の凸面12bを、環状の押え部材８の上
側の断面円弧上の凹面8aに係合し、環状の押え部材８を
ピストン２のスカート部７に螺合した保持筒９に支持し
てなる、ピストンと連接棒の連結構造を出願した。
上述のピストンと連接棒の連結構造は、従来のピスト
ンピンによる連結構造に比べて、次のような利点があ
る。すなわち、連接棒13の摺動中心Ｏがピストン頂面へ
偏倚され、その偏倚分だけクランク軸16の腕の長さｒと
連接棒13の長さ１を長くすると、連接棒13の最大傾角
（揺動角）を増加させないで、ピストン２のストローク
すなわち排気量が増大され、ピストン２の上死点での無
駄容積が少くなり、排ガス対策が易くなる。ピストン２
のストロークが増大しても、連接棒13の最大傾角が大き
くならないので、ピストンスラツプ、それに伴う摩擦損
失、ピストンリングの摩耗、スラツプ騒音などの問題が
ない。爆発荷重に対する連接棒13の受板12の面圧が低い
ので、機関の高過給に対して有利である。
ンピンによる連結構造に比べて、次のような利点があ
る。すなわち、連接棒13の摺動中心Ｏがピストン頂面へ
偏倚され、その偏倚分だけクランク軸16の腕の長さｒと
連接棒13の長さ１を長くすると、連接棒13の最大傾角
（揺動角）を増加させないで、ピストン２のストローク
すなわち排気量が増大され、ピストン２の上死点での無
駄容積が少くなり、排ガス対策が易くなる。ピストン２
のストロークが増大しても、連接棒13の最大傾角が大き
くならないので、ピストンスラツプ、それに伴う摩擦損
失、ピストンリングの摩耗、スラツプ騒音などの問題が
ない。爆発荷重に対する連接棒13の受板12の面圧が低い
ので、機関の高過給に対して有利である。
しかし、上述したピストンと連接棒の連結構造では、
ピストン冠部2aの下側の凸部４と受板12の下面に備えた
断面円弧状の凸面5,12bと、受板12の上面と押え部材８
の上面に備えた断面円弧状の凹面12a,8aとは、同心性が
要求され、機械加工に手数がかかる。
ピストン冠部2aの下側の凸部４と受板12の下面に備えた
断面円弧状の凸面5,12bと、受板12の上面と押え部材８
の上面に備えた断面円弧状の凹面12a,8aとは、同心性が
要求され、機械加工に手数がかかる。
［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、機械加工が簡単で
上述の利点が損われない、ピストンと連接棒の連結構造
を提供することにある。
上述の利点が損われない、ピストンと連接棒の連結構造
を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の構成はピストン
冠部の下面に摺動板を横方向摺動可能に当接し、摺動板
の下側縁部に形成した断面円弧状の凸面を、連接棒先端
部の受板の上側に形成した断面円弧状の凹面に支持し、
受板の下側に形成した断面円弧状の凸面を、環状の押え
部材の上側縁部に形成した断面円弧上の凸面に支持し、
スカート部に螺合した保持筒の上に押え部材を横方向摺
動可能に支持したものである。
冠部の下面に摺動板を横方向摺動可能に当接し、摺動板
の下側縁部に形成した断面円弧状の凸面を、連接棒先端
部の受板の上側に形成した断面円弧状の凹面に支持し、
受板の下側に形成した断面円弧状の凸面を、環状の押え
部材の上側縁部に形成した断面円弧上の凸面に支持し、
スカート部に螺合した保持筒の上に押え部材を横方向摺
動可能に支持したものである。
［作用］ 摺動板の下側縁部に加工する断面円弧上の凸面と、押
え部材の上側縁部に加工する断面円弧状の凸面とは、受
板の凹面や凸面と同心ではなくてよいので、機械加工が
簡単になり、コストが低減される。
え部材の上側縁部に加工する断面円弧状の凸面とは、受
板の凹面や凸面と同心ではなくてよいので、機械加工が
簡単になり、コストが低減される。
摺動板の断面円弧状の凸面と、押え部材の断面円弧状
の凸面とは、線接触の状態で受板を挟み、連接棒のピス
トンに対する揺動を案内する。
の凸面とは、線接触の状態で受板を挟み、連接棒のピス
トンに対する揺動を案内する。
［発明の実施例］ 第１図は本発明によるピストンと連接棒の連結構造の
正面断面図である。デイーゼル機関用のピストン２は、
冠部2aの燃焼室としての公知の窪み３を形成され、周壁
にピストンリングを装着する複数の環状溝を形成され、
下半部に円筒形のスカート部７を形成される。冠部2aの
下側中央に凸部４が形成され、凸部４と周壁との間に環
状空部６が区画される。冠部2aの平坦な下面20に、耐摩
耗性と熱伝導性の優れた材料からなる摺動板21の上面22
が摺動可能に当接される。
正面断面図である。デイーゼル機関用のピストン２は、
冠部2aの燃焼室としての公知の窪み３を形成され、周壁
にピストンリングを装着する複数の環状溝を形成され、
下半部に円筒形のスカート部７を形成される。冠部2aの
下側中央に凸部４が形成され、凸部４と周壁との間に環
状空部６が区画される。冠部2aの平坦な下面20に、耐摩
耗性と熱伝導性の優れた材料からなる摺動板21の上面22
が摺動可能に当接される。
摺動板21の下側縁部に形成した断面円弧状の凸面が、
連接棒13の先端部に形成した受板12の上側の球面状の凹
面12aに摺動可能に支持される。凸面５の曲率中心O1
（第２図）は摺動板21の上側にあって、曲率半径は受板
12の凹面12aの曲率半径よりも小さい。
連接棒13の先端部に形成した受板12の上側の球面状の凹
面12aに摺動可能に支持される。凸面５の曲率中心O1
（第２図）は摺動板21の上側にあって、曲率半径は受板
12の凹面12aの曲率半径よりも小さい。
摺動板21の中心に通路24が設けられ、通路24の上端は
上面22の窪み23に連通される。潤滑油が連接棒13の内部
通路26から摺動板21と凹面12aとの間の空部25へ供給さ
れる。潤滑油は上面22と下面20との摺動部を潤滑し、ま
た凹面12aと凸面５との摺動部を潤滑する。
上面22の窪み23に連通される。潤滑油が連接棒13の内部
通路26から摺動板21と凹面12aとの間の空部25へ供給さ
れる。潤滑油は上面22と下面20との摺動部を潤滑し、ま
た凹面12aと凸面５との摺動部を潤滑する。
受板12の下側に形成した球面状の凸面12bは、環状の
押え部材８の上側縁部の断面円弧状の凸面8bに摺動可能
に支持される。凸面8bの曲率中心O2（第２図）は押え部
材８の下側で外周側にあつて、好ましくは揺動中心Ｏと
曲率中心O1とを結ぶ直線の延長上にあることが好まし
い。図示の実施例では、受板12の凹面12aと凸面12bが球
面であるから、摺動板21と押え部材８はピストン２の中
心軸線ｙに関する回転体として構成される。押え部材８
は組立の都合上例えば２分割体を組み合せてなり、かつ
保持筒９の上面に僅かな範囲で横方向摺動可能に支持さ
れる。保持筒９はスカート部７に螺合され、かつロツク
ナツト10より弛まないよう締結される。
押え部材８の上側縁部の断面円弧状の凸面8bに摺動可能
に支持される。凸面8bの曲率中心O2（第２図）は押え部
材８の下側で外周側にあつて、好ましくは揺動中心Ｏと
曲率中心O1とを結ぶ直線の延長上にあることが好まし
い。図示の実施例では、受板12の凹面12aと凸面12bが球
面であるから、摺動板21と押え部材８はピストン２の中
心軸線ｙに関する回転体として構成される。押え部材８
は組立の都合上例えば２分割体を組み合せてなり、かつ
保持筒９の上面に僅かな範囲で横方向摺動可能に支持さ
れる。保持筒９はスカート部７に螺合され、かつロツク
ナツト10より弛まないよう締結される。
連接棒13の下端部の構成については従来のものと同様
であるが、図示の実施例では、油ポンプからクランク軸
の一端部へ加圧供給される潤滑油が、クランク軸、クラ
ンク腕、クランクピンの各内部通路を経て連接棒13の内
部通路26へ供給される。
であるが、図示の実施例では、油ポンプからクランク軸
の一端部へ加圧供給される潤滑油が、クランク軸、クラ
ンク腕、クランクピンの各内部通路を経て連接棒13の内
部通路26へ供給される。
油ポンプからシリンダ下端部に配設した油ジエツト52
へ加圧供給される潤滑油を、ピストン冠部2aの環状空部
６へ導くために、押え部材８に入口通路43と出口通路44
が周方向に間隔を存して配設される。環状空部６に断面
逆Ｕ字形をなす環状の仕切板42が配設される。仕切板42
の縁部42aは環状空部６の内周壁6aへ弾性的に係合され
る。仕切板42の縁部42bは環状空部６の外周壁6bへ弾性
的に係合される。仕切板42の入口通路43と対抗する部分
に入口孔が、出口通路44と対抗する部分に出口孔がそれ
ぞれ設けられる。
へ加圧供給される潤滑油を、ピストン冠部2aの環状空部
６へ導くために、押え部材８に入口通路43と出口通路44
が周方向に間隔を存して配設される。環状空部６に断面
逆Ｕ字形をなす環状の仕切板42が配設される。仕切板42
の縁部42aは環状空部６の内周壁6aへ弾性的に係合され
る。仕切板42の縁部42bは環状空部６の外周壁6bへ弾性
的に係合される。仕切板42の入口通路43と対抗する部分
に入口孔が、出口通路44と対抗する部分に出口孔がそれ
ぞれ設けられる。
ピストン２の下側の油掻きリングによりシリンダ内周
壁から掻き落された油をスカート部７の内側へ導くため
に、スカート部７の油掻きリング溝の下側に小径部51が
形成される。スカート部７に周方向に間隔を存して、多
数の傾斜通路45が設けられる。傾斜通路45はスカート部
７の内周壁に形成した環状溝46へ連通され、さらに保持
筒９に設けた多数の通路47へ連通される。
壁から掻き落された油をスカート部７の内側へ導くため
に、スカート部７の油掻きリング溝の下側に小径部51が
形成される。スカート部７に周方向に間隔を存して、多
数の傾斜通路45が設けられる。傾斜通路45はスカート部
７の内周壁に形成した環状溝46へ連通され、さらに保持
筒９に設けた多数の通路47へ連通される。
ピストン２の往復運動に伴つて連接棒13が揺動する
時、受板12の凹面12aと凸面12bは、摺動板21の凸面５と
押え部材８の凸面8bとに線接触の状態で摺動する。受板
12と摺動板21との摺動部は、環状空部６からの潤滑油と
内部通路26からの潤滑油により潤滑される。受板12と押
え部材８との摺動部は、環状空部６からの潤滑油により
潤滑される。
時、受板12の凹面12aと凸面12bは、摺動板21の凸面５と
押え部材８の凸面8bとに線接触の状態で摺動する。受板
12と摺動板21との摺動部は、環状空部６からの潤滑油と
内部通路26からの潤滑油により潤滑される。受板12と押
え部材８との摺動部は、環状空部６からの潤滑油により
潤滑される。
ピストン２が揺動中心Ｏを中心として傾動（首振り運
動）し、ピストン２がシリンダ内周面に片当りすると、
摺動板21とピストン２の凸部４の間と、保持筒９と押え
部材８の間とで、横方向摺動（平行移動）が生じ、ピス
トン２が上端から下端に至る外周面でシリンダ内周面に
摺接する。
動）し、ピストン２がシリンダ内周面に片当りすると、
摺動板21とピストン２の凸部４の間と、保持筒９と押え
部材８の間とで、横方向摺動（平行移動）が生じ、ピス
トン２が上端から下端に至る外周面でシリンダ内周面に
摺接する。
シリンダ下端部に配設した油ジエツト52から噴出され
た油は、押え部材８の入口通路43、仕切板42の入口孔を
経て、仕切板42の上側の環状空部６へ入り、左右に分れ
て環状空部６を半周する内に、燃焼室としての窪み３の
周壁を冷却し、出口孔から仕切板42の下側の環状空部６
へ流れ、さらに押え部材８の出口通路44を経てクランク
室へ流下する。
た油は、押え部材８の入口通路43、仕切板42の入口孔を
経て、仕切板42の上側の環状空部６へ入り、左右に分れ
て環状空部６を半周する内に、燃焼室としての窪み３の
周壁を冷却し、出口孔から仕切板42の下側の環状空部６
へ流れ、さらに押え部材８の出口通路44を経てクランク
室へ流下する。
なお、上述の実施例では、凹面12aと凸面12bは球面で
あるが、断面円弧上の突条と断面円弧条の凹溝（図の紙
面において一様な断面を有するもの）であつてもよく、
これに対応して摺動板21に断面一様な一対の凸面５を有
する突条を、押え部材８に断面一様な一対の凸面8bを有
する凹溝を備える。
あるが、断面円弧上の突条と断面円弧条の凹溝（図の紙
面において一様な断面を有するもの）であつてもよく、
これに対応して摺動板21に断面一様な一対の凸面５を有
する突条を、押え部材８に断面一様な一対の凸面8bを有
する凹溝を備える。
［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板
を横方向摺動可能に当接し、摺動板の下側縁部に形成し
た断面円弧状の凸面を、連接棒先端部の受板の上側に形
成した断面円弧状の凹面に支持し、受板の下側に形成し
た断面円弧状の凸面を、環状の押え部材の上側縁部に形
成した断面円弧状の凸面に支持し、スカート部螺合した
保持筒の上に押え部材を横方向摺動可能に支持したもの
であり、摺動板の下側に加工する凸面と押え部材の上側
に加工する凸面を、受板の凹面や凸面と同心に加工する
必要がないので、機械加工が容易になる。
を横方向摺動可能に当接し、摺動板の下側縁部に形成し
た断面円弧状の凸面を、連接棒先端部の受板の上側に形
成した断面円弧状の凹面に支持し、受板の下側に形成し
た断面円弧状の凸面を、環状の押え部材の上側縁部に形
成した断面円弧状の凸面に支持し、スカート部螺合した
保持筒の上に押え部材を横方向摺動可能に支持したもの
であり、摺動板の下側に加工する凸面と押え部材の上側
に加工する凸面を、受板の凹面や凸面と同心に加工する
必要がないので、機械加工が容易になる。
摺動板の下側縁部の断面円弧状の凸面と受板の上側の
断面円弧状の凹面との間と、受板の下側の断面円弧状の
凸面と押え部材の上側縁部の断面円弧状の凸面との間
へ、それぞれ油が流れやすくなり、潤滑性が向上され
る。
断面円弧状の凹面との間と、受板の下側の断面円弧状の
凸面と押え部材の上側縁部の断面円弧状の凸面との間
へ、それぞれ油が流れやすくなり、潤滑性が向上され
る。
受板と摺動板、押え部材と受板の各接触面積は狭くな
るが、両者が相対摺動する時、スクイズ効果により油膜
が両者の間へよく食い込み、油膜の負荷容量が向上され
る。
るが、両者が相対摺動する時、スクイズ効果により油膜
が両者の間へよく食い込み、油膜の負荷容量が向上され
る。
ピストン冠部と摺動板、保持筒と押え部材の各横方向
相対摺動により、ピストンの上端から下端に至る領域で
ピストン外周面がシリンダ内周面に接触するので、ピス
トンの傾動（首振り運動）が抑えられ、シリンダに対応
するピストンの摺動抵抗が減じられ、燃費が向上され
る。
相対摺動により、ピストンの上端から下端に至る領域で
ピストン外周面がシリンダ内周面に接触するので、ピス
トンの傾動（首振り運動）が抑えられ、シリンダに対応
するピストンの摺動抵抗が減じられ、燃費が向上され
る。
第１図は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、第２図は同構造の凸面を表す正面断面
図、第３図は従来のピストンと連接棒の連結構造を示す
正面断面図、第４図は同側面断面図である。 2:ピストン、2a:冠部、5,8b:凸面、7:スカート部、8:押
え部材、9:保持筒、12:受板、12a:凹面、12b:凸面、13:
連接棒、21:摺動板
す正面断面図、第２図は同構造の凸面を表す正面断面
図、第３図は従来のピストンと連接棒の連結構造を示す
正面断面図、第４図は同側面断面図である。 2:ピストン、2a:冠部、5,8b:凸面、7:スカート部、8:押
え部材、9:保持筒、12:受板、12a:凹面、12b:凸面、13:
連接棒、21:摺動板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02F 3/00 F02F 3/00 301 F16J 1/22 F16C 7/02
Claims (1)
- 【請求項１】ピストン冠部の下面に摺動板を横方向摺動
可能に当接し、摺動板の下側縁部に形成した断面円弧状
の凸面を、連接棒先端部の受板の上側に形成した断面円
弧状の凹面に支持し、受板の下側に形成した断面円弧状
の凸面を、環状の押え部材の上側縁部に形成した断面円
弧上の凸面に支持し、スカート部に螺合した保持筒の上
に押え部材を横方向摺動可能に支持したことを特徴とす
る、ピストンと連接棒の連結構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232933A JP2833179B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ピストンと連接棒の連結構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232933A JP2833179B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ピストンと連接棒の連結構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112952A JPH04112952A (ja) | 1992-04-14 |
| JP2833179B2 true JP2833179B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=16947127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2232933A Expired - Lifetime JP2833179B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ピストンと連接棒の連結構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833179B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP2232933A patent/JP2833179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04112952A (ja) | 1992-04-14 |
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