(57)【要約】【課題】  ピストンとコネクティングロッドとを正規の位置関係で組み付け得るようにし、これらの誤組付の発生を防止する。【解決手段】  ピストンとコネクティングロッドの組立体は、外周面にピストンリング溝４１が形成されたピストン本体４２、およびピストンピン１６の端部がそれぞれ嵌合するボス部４５，４６を有するピストン１４と、ピン挿通孔４８ａが形成されたピストン側連結部４８を有するコネクティングロッド１５とにより構成され、ピストン１４はピストンピン１６によりコネクティングロッド１５に組み付けられる。コネクティングロッド１５のピストン側連結部４８には凹部５１が設けられ、ピストン１４とコネクティングロッド１５との組立状態のもとで凹部５１内に入り込む凸部５２がピストン本体４２に設けられている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にピストンリング溝が形成されたピストン本体、および当該ピストン本体に一体に設けられてピストンピンの両端部がそれぞれ嵌合するボス部を有するピストンと、ピン挿通孔が形成されたピストン側連結部を有し前記ピン挿通孔に前記ピストンピンを貫通させて前記ピストンに連結されるコネクティングロッドとを有するピストンとコネクティングロッドの組立体であって、
前記コネクティングロッドの前記ピストン側連結部にロッド側凹凸部を設け、
前記ピストン本体と前記コネクティングロッドとの組立状態のもとで前記ロッド側凹凸部に相互に入り込むピストン側凹凸部を前記ピストン本体に設けることを特徴とするピストンとコネクティングロッドの組立体。
【請求項２】
請求項１記載のピストンとコネクティングロッドの組立体において、前記ピストン側連結部の一方の端面に凹部を形成し、前記凹部内に入り込む凸部を前記ピストン本体に形成することを特徴とするピストンとコネクティングロッドの組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組立性を向上するようにしたピストンとコネクティングロッドの組立体に関し、特にスクレーパが設けられたコネクティングロッドを有する汎用エンジン用のピストンとコネクティングロッドの組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンはクランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、ピストンが往復動自在に組み込まれるシリンダとを有し、ピストンとクランク軸はコネクティングロッドにより連結され、ピストンの往復動がコネクティングロッドを介してクランク軸の回転運動に伝達される。特許文献１に記載されるように、コネクティングロッドの一端部のピストン側連結部に設けられたピン挿通孔には、ピストンに取り付けられるピストンピンが組み付けられ、他端部のクランク軸側連結部にはクランク軸のクランクピンが組み付けられるようになっている。ピストンに形成されてピストンピンが嵌合されるボス孔は所定のオフセット量でピストンの径方向中心よりもずらして形成されている。また、汎用エンジン等のコネクティングロッドの他端部つまりクランク軸側連結部には、クランクケース内に収容された潤滑油つまりエンジンオイルを掻き上げるためのスクレーパが設けられている。
【０００３】
したがって、ピストンとコネクティングロッドとを組み付ける際には、ピストンをボス孔に沿う方向から見てピストンに対してコネクティングロッドの表裏の向きが所定の向きとなるように配置して、ピストンピンをピストンのボス孔とコネクティングロッドのピン挿通孔とに嵌合させる必要がある。
【０００４】
コネクティングロッドが逆向きとなってピストンに組み付けられると、エンジンが所望の性能を発揮できなくなるだけでなく、ピストンの上面に吸排気弁に対応させて形成された凹部すなわちリセスの位置が正規の位置からずれることになり、開弁時に吸排気弁がピストンの頂面に当接することになってエンジン運転に支障を来たし、商品として出荷することはできない。このようにして組み立てられたエンジンは、検査工程において除去されることになり、エンジン組立生産の生産能率が低下することになる。
【０００５】
シリンダブロックに対してピストンが誤って組み付けられているか否かを検出するために、特許文献２に記載されるようにピストンの誤組付検出装置が開発されている。
【特許文献１】特開平１０−１９６７８５号公報
【特許文献２】特開２００１−２９６２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ピストン本体には、特許文献１に記載されるように、ピストンピンの一方の端部が嵌合するボス部と他端部が嵌合するボス部が設けられており、それぞれのボス部にはボス孔が形成されるとともに、ボス部の間にコネクティングロッドのピストン側連結部が入り込む収容空間が形成されている。従来のコネクティングロッドのピストン側連結部はそのピン挿通孔の両端の形状がほぼ同様となっているので、コネクティングロッドをピストンに組み立てる際には、コネクティングロッドの表裏何れの面を向けてピストン側連結部を収容空間に挿入させてもコネクティングロッドとピストンとをピストンピンを用いて連結することができる。
【０００７】
このため、ピストンとコネクティングロッドとを組み立てるときに、ピストンピンをピストンのボス孔とコネクティングロッドのピン挿通孔とに挿入する装置に対して手作業によりピストンピンとコネクティングロッドとをセットする際に、ピストンとコネクティングロッドとの向きが逆向きとなっていても作業者はそれに気が付かない場合がある。ピストンに対してこれに組み付けられるコネクティングロッドはクランク軸側の端部が非対称となっているので、作業者はいずれの面を向けて組み立てるかを容易に判断して装置にセットできるのに対し、ピストンはピストンピン孔のいずれの端部側から見てもほぼ対称となっており、組立時のピストンの向きを判断することは容易ではなく、誤組付のおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、ピストンとコネクティングロッドとを正規の位置関係で組み付け得るようにし、これらの誤組付の発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のピストンとコネクティングロッドの組立体は、外周面にピストンリング溝が形成されたピストン本体、および当該ピストン本体に一体に設けられてピストンピンの両端部がそれぞれ嵌合するボス部を有するピストンと、ピン挿通孔が形成されたピストン側連結部を有し前記ピン挿通孔に前記ピストンピンを貫通させて前記ピストンに連結されるコネクティングロッドとを有するピストンとコネクティングロッドの組立体であって、前記コネクティングロッドの前記ピストン側連結部にロッド側凹凸部を設け、前記ピストン本体と前記コネクティングロッドとの組立状態のもとで前記ロッド側凹凸部に相互に入り込むピストン側凹凸部を前記ピストン本体に設けることを特徴とする。
【００１０】
本発明のピストンとコネクティングロッドの組立体は、前記ピストン側連結部の一方の端面に凹部を形成し、前記凹部内に入り込む凸部を前記ピストン本体に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ピストンにピストン側凹凸部を設け、コネクティングロッドにロッド側凹凸部を設けて、ピストンとコネクティングロッドとの組立時に両方の凹凸部が相互に入り込むようにしたので、ピストンとコネクティングロッドとを組み付ける際には、コネクティングロッドとピストンとを適正な向きとして組み付けないと両者を組み付けることができない。これにより、ピストンとコネクティングロッドとの誤組立の発生が防止され、エンジンの組立生産能率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１（Ａ）は本発明のピストンとコネクティングロッドの組立体が装着された汎用エンジンを示す概略図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線に沿う方向の概略図である。
【００１３】
図１に示されるように、この汎用エンジンはクランク軸１０が回転自在に装着されるクランクケース１１を有し、クランクケース１１はケース本体１１ａとこれに取り付けられるケースカバー１１ｂとにより構成されており、クランクケース１１にはシリンダ１２が設けられている。シリンダ１２のシリンダボア１３内に往復動自在にピストン１４が組み込まれ、ピストン１４はクランク軸１０にコネクティングロッド１５を介して連結されており、コネクティングロッド１５の一端部のピストン側連結部に設けられたピン挿通孔にはピストン１４に組み付けられるピストンピン１６が挿通され、他端部のクランク軸側連結部はクランク軸１０に設けられたクランクピン１７に組み付けられている。
【００１４】
クランク軸１０にはエンジンを始動させるために、図１（Ａ）に示されるように、クランクケース１１に取り付けられるエンジンカバー１８には支持軸２１が固定され、この支持軸２１にはリコイルプーリ２２が回転自在に装着され、このリコイルプーリ２２にはリコイルノブ２３が先端に設けられたリコイルロープ２４が巻き付けられている。リコイルプーリ２２にはクランク軸１０に取り付けられたフライホイール２５に係合自在の係合部材２６が設けられており、リコイルロープ２４を引き出してリコイルプーリ２２を回転させると係合部材２６がフライホイール２５に係合してクランク軸１０が手動により駆動されエンジンを始動させることができる。
【００１５】
この汎用エンジンを用いて発電機を駆動する場合には、クランク軸１０には発電機が組み込まれることになり、動力噴霧器を駆動する場合にはクランク軸１０に噴霧器のシャフトが連結されることになる。なお、クランク軸１０にはエンジン回りに冷却風を生成するための冷却ファン２７がフライホイール２５を介装して取り付けられている。
【００１６】
シリンダ１２に取り付けられるシリンダヘッド２９には、図１（Ｂ）に示すように、シリンダ１２内の燃焼室３０に混合気を供給するための吸気ポートを開閉する吸気弁３１と、燃焼室３０内の燃焼排ガスを外部に排出するための排気ポートを開閉する排気弁３２が設けられている。これらの吸気弁３１と排気弁３２を駆動するために、図１に示すように、シリンダヘッド２９に回転自在に装着されたカムシャフト３３にはスプロケット３４が固定され、クランク軸１０に固定されたスプロケット３５とスプロケット３４との間にはチェーン３６が掛け渡されており、クランク軸１０により駆動されるカムシャフト３３により動弁機構３７を介して吸気弁３１と排気弁３２が駆動される。
【００１７】
クランクケース１１によりその内部に形成されるクランク室３８の底部はオイルパンとなっており、この中には潤滑油３９が収容され、潤滑油３９を潤滑油要求部に跳ね掛けるために、図１（Ｂ）に示すようにコネクティングロッド１５のクランク軸側連結部に設けられるキャップ１５ａにはスクレーパ４０が設けられている。
【００１８】
図２は本発明の一実施の形態であるピストンとコネクティングロッドの組立体を示す一部切り欠き正面図であり、図３（Ａ）は図２における３Ａ−３Ａ線に沿う方向の拡大断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）における３Ｂ−３Ｂ線に沿う方向の一部切り欠き矢視図であり、図４はピストン１４の底面図である。
【００１９】
図２および図３に示すように、ピストン１４は外周面に複数のピストンリング溝４１が形成されクラウン部つまりピストン本体４２を有している。ピストン本体４２には図３および図４に示すようにその円周方向に相互に対向させてスカート部４３，４４が設けられており、それぞれのスカート部４３，４４はクランク軸１０に向けてピストン本体４２から突出するとともに、ピストン本体４２の円周方向に沿って円弧状となっている。図３（Ａ）および図４に示すように、ピストン本体４２にはこれと一体となって２つのボス部４５，４６が突出しており、それぞれのボス部４５，４６はスカート部４３，４４に対してピストン本体４２の円周方向に９０度ずれた位置に設けられている。両方のボス部４５，４６の間に形成される収容空間４７内にはコネクティングロッド１５の一端部に設けられたピストン側連結部４８が入り込むようになっている。
【００２０】
それぞれのボス部４５，４６にはピストンピン１６の端部が嵌合されるボス孔４５ａ，４６ａが形成されており、コネクティングロッド１５のピストン側連結部４８にはピストンピン１６が挿通されるピン挿通孔４８ａが形成されている。したがって、それぞれのボス孔４５ａ，４６ａとピン挿通孔４８ａとを一致させた状態のもとでピストンピン１６をこれらの孔に挿入することによってピストンピン１６を介してコネクティングロッド１５はピストン１４に連結される。
【００２１】
図３（Ａ）に示すように、コネクティングロッド１５のピストン側連結部４８の一方の端面には凹部５１がロッド側凹凸部として設けられ、ピストン１４とコネクティングロッド１５との組立状態のもとで凹部５１内に入り込む凸部５２がピストン本体４２にピストン側凹凸部として設けられており、凸部５２は一方のボス部４６の内面から収容空間４７内に突出している。エンジンが駆動されるときには、コネクティングロッド１５はピストン１４に対して図２おいて所定の角度の範囲で揺動することになり、この揺動角度の範囲においてコネクティングロッド１５がピストン１４に対して揺動しても、凸部５２がコネクティングロッド１５のピストン側連結部４８に接触しないように、凹部５１は揺動方向に所定の角度θの範囲に設けられている。
【００２２】
したがって、ピストン１４にコネクティングロッド１５を組み付ける際には、ピストン１４の収容空間４７の中にコネクティングロッド１５のピストン側連結部４８を挿入することになるが、そのときには、コネクティングロッド１５の凹部５１がピストン１４の凸部５２に向き合うようにして収容空間４７の中にピストン側連結部４８を挿入する。ピストン側連結部４８が所定の位置まで挿入された状態のもとで、ピストンピン１６を２つのボス部４５，４６の一方側から挿入し、両方のボス孔４５ａ，４６ａとピン挿通孔４８ａにピストンピン１６を嵌合させる。これにより、ピストンピン１６を介してピストン１４とコネクティングロッド１５とが組み立てられる。もしも、コネクティングロッド１５の凹部５１が凸部５２に対して反対側を向くようにしてピストン側連結部４８を挿入させると、凸部５２がコネクティングロッド１５のピストン側連結部４８に干渉することになるので、ピストン側連結部４８を収容空間４７に所定の位置まで挿入することができなくなり、ピストンピン１６をピン挿通孔４８ａに嵌合させることができない。
【００２３】
このように、ピストン１４とコネクティングロッド１５とを組み立てる際に、ピストン１４に設けられた凸部５２が入り込む凹部５１がピストン側連結部４８に設けられており、ピストン側連結部４８の反対側の端面には凹部５１が設けられていないので、ピストン１４とコネクティングロッド１５とを組み立てるための組立装置にこれらを作業者がセットする場合には、コネクティングロッド１５とピストン１４の向きを適正な向きに設定しないと、組立を行うことができない。したがって、コネクティングロッド１５が正規の向きとは逆となった状態ではコネクティングロッド１５をピストン１４に対してセットすることができないので、ピストン１４とコネクティングロッド１５は必ず正規の位置関係で組み付けられることになり、誤組付の発生がなく、エンジンの組立生産能率を向上させることができる。
【００２４】
図５は本発明の他の実施の形態であるピストンとコネクティングロッドの組立体の一部を示す断面図であり、図５は図３（Ａ）と同様の部分を示す。図５に示す場合には、コネクティングロッド１５のピストン側連結部４８の一方の端面には凸部５２ａがロッド側凹凸部として設けられ、ピストン１４とコネクティングロッド１５との組立状態のもとで凸部５２ａが入り込む凹部５１ａがピストン本体４２にピストン側凹凸部として設けられており、凹部５１ａは図３に示した凸部５２に対してピストンピン１６の円周方向に１８０度ずれた位置に設けられている。このように凹凸関係を図３に示した場合と逆にしても、ピストン１４とコネクティングロッド１５との誤組立の発生を防止することができる。
【００２５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図示するエンジンは単気筒の汎用エンジンであるが、単気筒に限られないのみならず、汎用エンジン以外の種々のエンジンにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ）は本発明のピストンとコネクティングロッドの組立体が装着される汎用エンジンを示す概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線に沿う方向の概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるピストンとコネクティングロッドの組立体を示す一部切り欠き正面図である。
【図３】（Ａ）は図２における３Ａ−３Ａ線に沿う方向の拡大断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における３Ｂ−３Ｂ線に沿う方向の一部切り欠き矢視図である。
【図４】ピストンの底面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態であるピストンとコネクティングロッドの組立体の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    クランク軸
１１    クランクケース
１２    シリンダ
１４    ピストン
１５    コネクティングロッド
１６    ピストンピン
１７    クランクピン
４０    スクレーパ
４１    ピストンリング溝
４２    ピストン本体
４５，４６  ボス部
５１    凹部（ロッド側凹凸部）
５２    凸部（ピストン側凹凸部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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