(57)【要約】【課題】ピストンピンに対するブッシュの摺動部に潤滑油を良好に行き渡らせて焼付きを確実に防止し且つ負荷容量を従来より向上し得るようにする。【解決手段】ピストンをピストンピン３を介しコンロッド４の小端部で揺動自在に支持するようにしたピストン支持部の潤滑構造に関し、コンロッド４の小端部に装備されてピストンピン３を回動自在に軸支するブッシュ７の内周面下側に、該ブッシュ７の軸心方向に延びる一対の油溝１２を周方向に所要間隔を隔てて左右対称に形成し、該各油溝１２に対しコンロッド４側から強制給油し得るように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンをピストンピンを介しコンロッドの小端部で揺動自在に支持するようにしたピストン支持部の潤滑構造であって、コンロッドの小端部に装備されてピストンピンを回動自在に軸支するブッシュの内周面下側に、該ブッシュの軸心方向に延びる一対の油溝を周方向に所要間隔を隔てて左右対称に形成し、該各油溝に対しコンロッド側から強制給油し得るように構成したことを特徴とするピストン支持部の潤滑構造。
【請求項２】
コンロッドの小端部におけるブッシュの外周面下側を被包する部位に、各油溝の形成位置を網羅するように周方向に延びる連絡油通路を形成し、該連絡油通路と各油溝との間をブッシュ内部を通して連通せしめ、前記連絡油通路に対しコンロッド内部を通して強制給油し得るように構成したことを特徴とする請求項１に記載のピストン支持部の潤滑構造。
【請求項３】
各油溝同士をブッシュの内周面上側を経由して周方向に延びる連絡油溝により流路接続し、何れか一方の油溝に対しコンロッド及びブッシュの内部を通して強制給油し得るように構成したことを特徴とする請求項１に記載のピストン支持部の潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン支持部の潤滑構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に示す如く、自動車等における一般的なエンジンでは、シリンダ１内に収容されたピストン２がピストンピン３を介しコンロッド４の小端部４ａにより揺動自在に支持されており、該コンロッド４の大端部４ｂがクランクピン５を介しクランクシャフト６と連結されている。
【０００３】
ここで、クランクピン５はクランクアーム６ａによりクランクシャフト６の中心からずらした位置に支持されており、クランクピン５がクランクシャフト６の中心回りに円軌道（図５中の一点鎖線を参照）を描いて移動するようになっているので、コンロッド４がピストンピン３を中心に揺動しつつピストン２がシリンダ１内を昇降することになる。
【０００４】
そして、コンロッド４の小端部４ａに装備されてピストンピン３を回動自在に軸支するブッシュ７の内周面には、図６及び図７に示す如く、周方向に延びる油溝８が全周に亘り形成されており、この油溝８に対しコンロッド４内部の油通路９（図５参照）及びブッシュ７の連通孔１０を通して潤滑油１１が強制給油されるようになっている。
【０００５】
尚、この種のピストン支持部の潤滑構造に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。
【特許文献１】実開平４−３１３２１号公報
【特許文献２】実開平４−７８３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的な軸受の潤滑であれば、軸受に対し軸が偏心状態で高速回転することにより、その回転方向の上流側にある潤滑油が摩擦で摺動部に引き込まれ、該摺動部にて楔効果により圧力が発生することで良好な油膜保持が図られることになるが、前述した如き従来のピストン支持部の潤滑構造にあっては、ピストンピン３に対しコンロッド４側が往復揺動しているだけでピストンピン３がブッシュ７に対し一方向に連続回転しているわけではないので、前述の如き摺動部での楔効果を期待することができず、ピストンピン３に対するブッシュ７の摺動部に潤滑油１１が良好に行き渡らないという問題があった。
【０００７】
即ち、図５のピストン支持部では、筒内圧（シリンダ１内の圧力）の作用によりピストンピン３が下方向きにブッシュ７に押し付けられて偏心しているので、このようにピストンピン３がブッシュ７に押し付けられている状態では、楔効果が発生しない限り潤滑油１１が摺動部に供給され難く、ブッシュ７の摺動部に潤滑油１１を行き渡らせることが困難であった。
【０００８】
尚、実際には排気行程の後半でピストン２に対し慣性力により上向きの力が作用することでピストンピン３がブッシュ７の内周面下側から離れ、この際に潤滑油１１が摺動部に供給されているものと考えられるが、慣性力の小さい低回転型のエンジンでは、このような作用が十分に得られないものと考えられる。
【０００９】
また、前述した通り、ピストン支持部における潤滑では、摺動部での楔効果による圧力の発生が期待できないため、当該摺動部における負荷容量は、もっぱらスクイーズ効果（絞り膜効果）により発生する油膜圧力（微少な隙間に荷重がかかった際に潤滑油１１が逃げる抵抗に応じて発生する圧力）に依存しているのが実情である。
【００１０】
ところが、このスクイーズ効果は、荷重がかかった時に潤滑油１１が逃げ難いほど効果的であるので、ピストン支持部の摺動部における負荷容量は、ブッシュ７の軸受幅（軸心方向の幅寸法）の約二乗に比例することになるのに対し、従来の潤滑構造では、ブッシュ７の内周面に全周に亘り周方向に延びる油溝８が形成されていたため、該油溝８によりブッシュ７の軸受幅が二分割されてブッシュ７の軸受幅が大きくとれず、負荷容量を大きくとることが難しい構造となっていた。
【００１１】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ピストンピンに対するブッシュの摺動部に潤滑油を良好に行き渡らせて焼付きを確実に防止し且つ負荷容量を従来より向上し得るようにしたピストン支持部の潤滑構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ピストンをピストンピンを介しコンロッドの小端部で揺動自在に支持するようにしたピストン支持部の潤滑構造であって、コンロッドの小端部に装備されてピストンピンを回動自在に軸支するブッシュの内周面下側に、該ブッシュの軸心方向に延びる一対の油溝を周方向に所要間隔を隔てて左右対称に形成し、該各油溝に対しコンロッド側から強制給油し得るように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
而して、このようにすれば、各油溝がブッシュの軸心方向に延びているので、コンロッド側の往復揺動に伴いブッシュがピストンピンに対し僅かに周方向に回動するだけでも、各油溝からピストンピンの表面に随伴されて摺動部の全幅に亘り潤滑油が供給されることになり、しかも、これが左右の各油溝において交互に両油溝間の摺動部へ向けた潤滑油の供給として繰り返されるので、スクイーズ効果を得るのに十分な膜厚の潤滑油を摺動部全域に行き渡らせることが可能となる。
【００１４】
即ち、従来構造の如き周方向に延びる油溝では、その延び方向がコンロッド側の揺動の向きと一致しているため、ピストンピンの表面に随伴される潤滑油の摺動部の幅方向への十分な行き渡りが期待できないが、油溝がブッシュの軸心方向に延びていれば、この油溝の全長分の潤滑油が円滑に摺動部の全幅に亘り供給されることになる。
【００１５】
尚、スクイーズ効果は摺動部の隙間がある程度小さくなっていないと大きな油膜圧力として得られないため、潤滑油は薄い膜厚で摺動部に良好に行き渡ってさえいれば良く、楔効果で油膜保持を図る場合のような多量の潤滑油は必要としない。
【００１６】
そして、このスクイーズ効果により発生する油膜圧力に依存した負荷容量は、ブッシュの軸受幅の約二乗に比例することになるので、従来の周方向に延びる油溝により二分割されていたブッシュの負荷容量と比較して、軸受幅が同じという条件下では約２倍以上の負荷容量が得られることになる。
【００１７】
即ち、従来構造では、周方向に延びる油溝により二分割された短い軸受幅の摺動部が二面形成されるのに対し、本発明では、従来構造における摺動部一面分の軸受幅が約２倍となった摺動部が一面形成されることになるので、従来構造における摺動部一面分の負荷容量に対し約４倍の負荷容量が得られ、従来構造の摺動部二面分に相当する負荷容量としては約２倍の負荷容量が得られることになる。
【００１８】
また、本発明をより具体的に実施するに際しては、コンロッドの小端部におけるブッシュの外周面下側を被包する部位に、各油溝の形成位置を網羅するように周方向に延びる連絡油通路を形成し、該連絡油通路と各油溝との間をブッシュ内部を通して連通せしめ、前記連絡油通路に対しコンロッド内部を通して強制給油し得るように構成したり、或いは、各油溝同士をブッシュの内周面上側を経由して周方向に延びる連絡油溝により流路接続し、何れか一方の油溝に対しコンロッド及びブッシュの内部を通して強制給油し得るように構成したりすることが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
上記した本発明のピストン支持部の潤滑構造によれば、ピストンピンに対するブッシュの摺動部に潤滑油を良好に行き渡らせて焼付きを確実に防止し且つ負荷容量を従来より大幅に向上することができるので、ピストン支持部におけるブッシュの耐久性や信頼性を従来より高めることができると共に、従来において負荷容量不足により困難となっていたブッシュの小型化を実現することができる等種々の優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図５〜図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２２】
図１及び図２に示す如く、本形態例のピストン支持部の潤滑構造では、先に図５〜図７で説明したピストン支持部において、ブッシュ７の内周面に全周に亘り周方向に形成されていた油溝８に替えて、ブッシュ７の内周面下側に、該ブッシュ７の軸心方向に延びる一対の油溝１２を周方向にスクイーズ油膜の発生を妨げないよう所要間隔を隔てて左右対称に形成し、コンロッド４の小端部４ａにおけるブッシュ７の外周面下側を被包する部位に、前記各油溝１２の形成位置を網羅するように周方向に延びる連絡油通路１３を形成し、該連絡油通路１３と各油溝１２との間をブッシュ７の連通孔１４を通して連通せしめ、前記連絡油通路１３に対しコンロッド４内部の油通路９を通して潤滑油１１を強制給油し得るようにしてある。
【００２３】
ここで、ブッシュ７の軸心から左右の各油溝８へ向けた線分が成す開き角度θ（図１参照）は、各油溝８からの油供給が良好となるように、約１８０゜以下のできるだけ小さい角度にしておくことが好ましい。
【００２４】
而して、このようにすれば、コンロッド４内部の油通路９を通して連絡油通路１３に強制給油された潤滑油１１が、前記連絡油通路１３から各連通孔１４を通して各油溝１２に供給されることになるが、この際、各油溝１２がブッシュ７の軸心方向に延びているので、コンロッド４側の往復揺動に伴いブッシュ７がピストンピン３に対し僅かに周方向に回動するだけでも、各油溝１２からピストンピン３の表面に随伴されて摺動部の全幅に亘り潤滑油１１が供給されることになり、しかも、これが左右の各油溝１２において交互に両油溝１２間の摺動部へ向けた潤滑油１１の供給として繰り返されるので、スクイーズ効果を得るのに十分な膜厚の潤滑油１１を摺動部全域に行き渡らせることが可能となる。
【００２５】
即ち、従来構造の如き周方向に延びる油溝８では、その延び方向がコンロッド４側の揺動の向きと一致しているため、ピストンピン３の表面に随伴される潤滑油１１の摺動部の幅方向への十分な行き渡りが期待できないが、油溝１２がブッシュ７の軸心方向に延びていれば、この油溝１２の全長分の潤滑油１１が円滑に摺動部の全幅に亘り供給されることになる。
【００２６】
尚、スクイーズ効果は摺動部の隙間が小さくなっていないと得られないため、潤滑油１１は薄い膜厚で摺動部に良好に行き渡ってさえいれば良く、楔効果で油膜保持を図る場合のような多量の潤滑油１１は必要としない。
【００２７】
そして、このスクイーズ効果により発生する油膜圧力に依存した負荷容量は、ブッシュ７の軸受幅の約二乗に比例することになるので、従来の周方向に延びる油溝８（図６及び図７参照）により二分割されていたブッシュ７の負荷容量と比較して約２倍の負荷容量が得られることになる。
【００２８】
即ち、図６及び図７の従来構造では、周方向に延びる油溝８により二分割された短い軸受幅Ｂの摺動部が二面形成されているので、各面における軸受幅の約二乗に比例する負荷容量は、Ｂ2・２・ａ＝２Ｂ2・ａ（ａは比例定数）となるのに対し、図１及び図２の本形態例においては、摺動部の軸受幅２Ｂの摺動部（従来の軸受幅Ｂの約２倍；実質的には従来の周方向の油溝８が無い分だけ２倍より大きい）が一面形成されることになるので、その負荷容量は４Ｂ2・ａとなり、従来構造の摺動部二面分に相当する負荷容量としては約２倍の負荷容量が得られることになる。
【００２９】
従って、上記形態例によれば、ピストンピン３に対するブッシュ７の摺動部に潤滑油１１を良好に行き渡らせて焼付きを確実に防止し且つ負荷容量を従来より大幅に向上することができるので、ピストン支持部におけるブッシュ７の耐久性や信頼性を従来より高めることができると共に、従来において負荷容量不足により困難となっていたブッシュ７の小型化を実現することができる。
【００３０】
また、図３及び図４は本発明の別の形態例を示すもので、この形態例においては、先の図１及び図２と同様に形成した各油溝１２同士が、ブッシュ７の内周面上側を経由して周方向に延びる連絡油溝１５により流路接続されており、何れか一方の油溝１２に対しコンロッド４内部の油通路９及びブッシュ７の連通孔１６を通して潤滑油１１が強制給油されるようになっている。
【００３１】
而して、このようにした場合には、コンロッド４内部の油通路９及びブッシュ７の連通孔１６を通して一方の油溝１２に強制給油された潤滑油１１が、前記連絡油溝１５を介し他方の油溝１２へも強制給油されることになり、先の図１及び図２の形態例の場合と同様に、ピストンピン３に対するブッシュ７の摺動部に潤滑油１１を良好に行き渡らせて焼付きを確実に防止し且つ負荷容量を従来より大幅に向上することができる。
【００３２】
ここで、ブッシュ７の内周面における上側では、連絡油溝１５により軸受幅が二分割されることになるが、この連絡油溝１５が形成される範囲は、実質的に荷重がかかることのない非摺動部を成しているので、ブッシュ７の内周面下側における各油溝１２に挟まれた摺動部に連絡油溝１５が形成されていなければ、先の図１及び図２の形態例の場合と同様の作用効果を得ることができるのである。
【００３３】
また、特に本形態例においては、各油溝１２へのコンロッド４側からの強制給油を行うに際し、先の図１及び図２の形態例の如き連絡油通路１３をコンロッド４側に設ける必要がなく、ブッシュ７側に連通孔１６と連絡油溝１５を加工するだけで済むので、先の図１及び図２の形態例よりも製作コストを削減することが可能となる。
【００３４】
尚、本発明のピストン支持部の潤滑構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、各油溝に対しコンロッド側から強制給油する手段には、図示以外の構造を採用することも可能であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視の断面図である。
【図３】本発明の別の形態例を示す正面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視の断面図である。
【図５】従来のピストン支持部の潤滑構造を示す断面図である。
【図６】図５のブッシュ及びピストンピンの拡大図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  ピストン
３  ピストンピン
４  コンロッド
４ａ  小端部
７  ブッシュ
９  油通路
１１  潤滑油
１２  油溝
１３  連絡油通路
１４  連通孔
１５  連絡油溝
１６  連通孔
【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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【図６】
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【図７】
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