(57)【要約】  ピストンアセンブリのための連接棒は、第１の軸に沿ったピストンストローク時にシリンダの内部でピストンアセンブリを案内するための第１および第２の案内部材を含む。案内部材は、連接棒のシャフトから延在する第１および第２の支持リブによって支持され、シリンダの側壁と接触するための第１および第２の摺動面を含む。連接棒は、シャフトの第１の端に配置された取付ボスを含み、第１の軸に対して垂直な第２の軸を規定する。第１および第２の支持リブは、取付ボスから径方向外側に延在し、第２の軸を中心として径方向に約１８０度間隔があいている。
2010535994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンアセンブリのための連接棒であって、
第１の端と第２の端との間に延在するシャフトと、
前記シャフトの前記第１の端に配置され、ピストンピンを受けるための取付ボアを内部に形成する取付ボスと、
前記シャフトから延在し、シリンダの側壁に係合するための摺動面を有する少なくとも１つの案内部材とを備える、連接棒。
【請求項２】
前記摺動面は弓形面と定義される、請求項１に記載の連接棒。
【請求項３】
前記摺動面は、頂部と底部との間を第１の軸の方向に延在し、摺動面の頂部と、頂部と底部の中間の中間点との間を第１の軸から離れて湾曲し、中間点と凸状弓形を規定する摺動面の底部との間を第１の軸に向かって湾曲する、請求項２に記載の連接棒。
【請求項４】
前記シャフトは前記取付ボアを中心として枢動可能であり、前記摺動面の接触点においてシリンダの側壁と接触し、取付ボスがシリンダの内部で並進運動すると前記摺動面の頂部と底部との間で前記接触点を移動させる、請求項１に記載の連接棒。
【請求項５】
シリンダの側壁の第１の部分に係合するための第１の摺動面を有する第１の案内部材と、シリンダの側壁の第２の部分に係合するための第２の摺動面を有する第２の案内部材とを含む、請求項１に記載の連接棒。
【請求項６】
前記シャフトから延在し、前記シャフトを前記第１の案内部材に接続する第１の支持リブと、前記シャフトから延在し、前記シャフトを前記第２の案内部材に接続する第２の支持リブとを含む、請求項５に記載の連接棒。
【請求項７】
前記第１および第２の案内部材を囲むリングを含み、前記第１および第２の摺動面は前記リングの外面上に配置される、請求項６に記載の連接棒。
【請求項８】
前記リングの径方向内側の前記第１および第２の案内部材上に配置されたコーティング面を含む、請求項７に記載の連接棒。
【請求項９】
前記第１および第２の支持リブは、前記取付ボスから径方向外側に延在する、請求項６に記載の連接棒。
【請求項１０】
前記第２の支持リブは、前記取付ボスを中心として径方向に前記第１の支持リブから約１８０度間隔があいている、請求項９に記載の連接棒。
【請求項１１】
第１の距離が、シャフトの中心線に対して垂直であり、かつ中心線と取付ボアの中心との交差点を通過する、第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定され、前記第１の距離は、前記第１および第２の摺動面に沿った凸状弓形を規定する、中心線に対して垂直な第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定されるいずれの他の距離よりも大きい、請求項１０に記載の連接棒。
【請求項１２】
前記シャフトの前記第２の端に、前記シャフトをクランクに接続するためのクランクシャフトボアを形成するクランクシャフトボスを含む、請求項１に記載の連接棒。
【請求項１３】
ピストンアセンブリであって、
第１の軸に沿ってシリンダの内部で往復運動するためのピストンヘッドであって、第１の軸の方向に前記ピストンヘッドから垂下がり、かつ互いに軸方向に並んで第２の軸を規定するピンボアを内部に形成する一対のピンボスを含むピストンヘッドと、
シャフトおよび前記シャフトの第１の端に配置された取付ボスを含む連接棒とを備え、前記取付ボスは、前記ピンボアと軸方向に並ぶための取付ボアを形成し、第２の軸を中心として前記連接棒を前記ピストンヘッドに枢動可能に接続し、
前記連接棒は、前記シャフト上に配置されてシリンダの内部での並進運動時に前記ピストンヘッドを案内するための少なくとも１つの案内部材を含む、アセンブリ。
【請求項１４】
前記案内部材は、シリンダの側壁に係合するための摺動面を含む、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記摺動面は弓形面と定義される、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記摺動面は、頂部と底部との間を第１の軸の方向に延在し、摺動面の頂部と、頂部と底部の中間の中間点との間を第１の軸から離れて湾曲し、中間点と凸状弓形を規定する摺動面の底部との間を第１の軸に向かって湾曲する、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
ピストンヘッドの径方向の周縁から垂下がるリングベルトを含む、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記リングベルトは、第１の軸の方向に延在し、かつ前記ピンボアの中心を越えて延在しない下側遠位端縁を含む、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記リングベルトは、第１の軸の方向に延在し、かつ前記ピンボアの頂部と前記ピンボアの中心との間で終端する下側遠位端縁を含む、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記リングベルトは、第１の軸の方向に延在し、かつ前記ピンボアの頂部を越えて延在しない下側遠位端縁を含む、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
第１の軸と前記摺動面の最外点との間の距離と定義される案内部材半径、および第１の軸と前記リングベルトの最外点との間の距離と定義されるピストンヘッド半径を含み、前記案内部材半径は、前記ピストンヘッド半径と実質的に同一である、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項２２】
前記案内部材半径に関連付けられる距離は、前記ピストンヘッド半径に関連付けられる距離の約±５％以内である、請求項２１に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
シリンダの側壁に係合するための第１の摺動面を有する第１の案内部材と、シリンダの側壁に係合するための第２の摺動面を有する第２の案内部材とを含む、、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項２４】
前記第２の案内部材は、第２の軸を中心として径方向に前記第１の案内部材から約１８０度間隔があいている、請求項２３に記載のアセンブリ。
【請求項２５】
前記第１および第２の摺動面は、第２の軸から垂直に間隔があけられて、ピストンヘッドが第１の軸に沿って並進運動するとシリンダの側壁と接触する、請求項２３に記載のアセンブリ。
【請求項２６】
前記第１および第２の案内部材は前記取付ボスに接続される、請求項２３に記載のアセンブリ。
【請求項２７】
第２の軸に対して垂直に前記シャフトから延在し、前記シャフトを前記第１の案内部材に接続する第１の支持リブと、第２の軸に対して垂直に前記シャフトから延在し、前記シャフトを前記第２の案内部材に接続する第２の支持リブとを含む、請求項２３に記載のアセンブリ。
【請求項２８】
前記第２の支持リブは、第２の軸を中心として径方向に前記第１の支持リブから約１８０度間隔があいている、請求項２７に記載のアセンブリ。
【請求項２９】
前記第１および第２の支持リブは、前記取付ボスから径方向外側に延在する、請求項２８に記載のアセンブリ。
【請求項３０】
前記第１および第２の案内部材を囲むリングを含み、前記リングの径方向内側の前記第１および第２の案内部材上に配置されたコーティング面を含み、前記第１および第２の摺動面は前記リングの外面上に配置される、請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３１】
第１の距離が、第１の軸に対して垂直であり、かつ第１の軸と第２の軸との交差点を通過する、第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定され、前記第１の距離は、前記第１および第２の摺動面に沿った凸状弓形を規定する、第１の軸に対して垂直な第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定されるいずれの他の距離よりも大きい、請求項２８に記載のアセンブリ。
【請求項３２】
第２の軸に沿って延在し、前記ピンボアの内部に配置されたピストンピンを含み、前記連接棒の前記取付ボアは、第２の軸を中心として前記連接棒を前記ピストンヘッドに枢動可能に接続する、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項３３】
前記シャフトは前記取付ボアを中心として枢動可能であり、前記摺動面の接触点においてシリンダの側壁と接触し、ピストンヘッドがシリンダの内部で並進運動すると前記摺動面の頂部と底部との間で前記接触点を移動させる、請求項３２に記載のアセンブリ。
【請求項３４】
ピストンアセンブリであって、
第１の軸に沿ってシリンダの内部で往復運動するための、第１の軸を中心として円周方向に延在する頂部を有するピストンヘッドを備え、
前記ピストンヘッドは、第１の軸の方向に前記頂部から下向きに延在するリングベルトを含み、
前記ピストンヘッドは、第１の軸の方向に前記頂部から垂下がり、かつ前記リングベルトから径方向内側に配置される一対のピンボスを含み、前記ピンボスは、互いに軸方向に並んで第１の軸に対して垂直な第２の軸を規定するピンボアを内部に形成し、前記アセンブリはさらに、
シャフトおよび前記シャフトの第１の端に配置された取付ボスを含む連接棒を備え、前記取付ボスは、前記ピンボアと軸方向に並び、かつ前記ピンボス同士の間に配置される取付ボアを形成し、前記アセンブリはさらに、
前記ピンボアの径方向内側に前記第２の軸に沿って挿入されたピストンピンを備え、前記シャフトの前記取付ボアは、第２の軸を中心として前記連接棒を前記ピストンヘッドに枢動可能に接続し、
前記連接棒は、前記シャフト上に配置され、かつシリンダの内部の並進運動時に摺動面でシリンダの側壁に接触することによって前記ピストンヘッドを案内するための摺動面を有する、少なくとも１つの案内部材を含む、アセンブリ。
【請求項３５】
前記摺動面は、頂部と底部との間を第１の軸の方向に延在し、摺動面の頂部と、頂部と底部の中間の中間点との間を第１の軸から離れて湾曲し、中間点と凸状弓形を規定する摺動面の底部との間を第１の軸に向かって湾曲する、請求項３４に記載のアセンブリ。
【請求項３６】
第１の摺動面を有する第１の案内部材と、第２の摺動面を有し、かつ第２の軸を中心として径方向に前記第１の案内部材から約１８０度間隔があいている第２の案内部材とを含む、請求項３４に記載のアセンブリ。
【請求項３７】
前記第１および第２の案内部材を囲むリングを含み、前記リングの径方向内側の前記第１および第２の案内部材上に配置されたコーティング面を含み、前記第１および第２の摺動面は前記リングの外面上に配置される、請求項３６に記載のアセンブリ。
【請求項３８】
第１の距離が、第１の軸に対して垂直であり、かつ第１の軸と第２の軸との交差点を通過する、第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定され、前記第１の距離は、前記第１および第２の摺動面に沿った凸状弓形を規定する、第１の軸に対して垂直な第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定されるいずれの他の距離よりも大きい、請求項３６に記載のアセンブリ。
【請求項３９】
第２の軸に対して垂直に前記シャフトから延在し、前記シャフトを前記第１の案内部材に接続する第１の支持リブと、第２の軸に対して垂直に前記シャフトから延在し、前記シャフトを前記第２の案内部材に接続する第２の支持リブとを含む、請求項３６に記載のアセンブリ。
【請求項４０】
前記第１および第２の支持リブは、前記取付ボスから径方向外側に延在する、請求項３９に記載のアセンブリ。
【請求項４１】
前記シャフトは前記取付ボアを中心として枢動可能であり、前記摺動面の接触点においてシリンダの側壁と接触し、ピストンヘッドがシリンダの内部で並進運動すると前記摺動面の頂部と底部との間で前記接触点を移動させる、請求項３４に記載のアセンブリ。
【請求項４２】
エンジンであって、
第１の軸に沿って延在するシリンダを位置決めする少なくとも１つのボアが内部に形成されたエンジンブロックと、
前記シリンダの内部に摺動可能に配置され、ピストンストロークに沿って前記シリンダの内部で直線往復運動するためのピストンアセンブリとを備え、
前記ピストンアセンブリは、ピストンヘッドおよび前記ピストンヘッドに接続された連接棒を含み、
前記連接棒は、シャフトおよび前記シャフト上に配置された少なくとも１つの案内部材を含み、前記案内部材は、前記シリンダに係合してピストンストローク時に前記シリンダに沿って摺動するための摺動面を含む、エンジン。
【請求項４３】
前記摺動面は弓形面と定義される、請求項４２に記載のエンジン。
【請求項４４】
前記摺動面は、頂部と底部との間を第１の軸の方向に延在し、摺動面の頂部と、頂部と底部の中間の中間点との間を第１の軸から離れて湾曲し、中間点と凸状弓形を規定する摺動面の底部との間を第１の軸に向かって湾曲する、請求項４３に記載のエンジン。
【請求項４５】
前記連接棒は、前記シリンダの側壁の第１の部分に係合する第１の摺動面を有する第１の案内部材と、前記シリンダの前記側壁の第２の部分に係合する第２の摺動面を有する第２の案内部材とを含む、請求項４２に記載のエンジン。
【請求項４６】
前記連接棒は、前記シャフトの前記第１の端に配置され、かつ第２の軸を規定して前記連接棒を前記ピストンヘッドに接続する取付ボアを形成する、取付ボスを含む、請求項４５に記載のエンジン。
【請求項４７】
前記連接棒は、前記シャフトから延在し、かつ前記シャフトを前記第１の案内部材に接続する第１の支持リブと、前記シャフトから延在し、かつ前記シャフトを前記第２の案内部材に接続する第２の支持リブとを含む、請求項４６に記載のエンジン。
【請求項４８】
前記第１および第２の支持リブは、前記取付ボスから径方向外側に延在する、請求項４７に記載のエンジン。
【請求項４９】
前記第２の支持リブは、第２の軸を中心として径方向に前記第１の支持リブから約１８０度間隔があいている、請求項４８に記載のエンジン。
【請求項５０】
前記第１および第２の案内部材を囲むリングを含み、前記リングの径方向内側の前記第１および第２の案内部材上に配置されたコーティング面を含み、前記第１および第２の摺動面は前記リングの外面上に配置される、請求項４９に記載のエンジン。
【請求項５１】
第１の距離が、第１の軸に対して垂直であり、かつ第１の軸と第２の軸との交差点を通過する、第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定され、前記第１の距離は、前記第１および第２の摺動面に沿った凸状弓形を規定する、第１の軸に対して垂直な第１の摺動面と第２の摺動面との間の線上に規定されるいずれの他の距離よりも大きい、請求項４９に記載のエンジン。
【請求項５２】
一対のピンボアを形成し、前記ピストンヘッドに接続され前記取付ボスと軸方向に並ぶ一対のピンボスであって、ピストンストローク時に第２の軸を中心としてピストンヘッドに対して前記連接棒を枢動させ、前記第１および第２の摺動面の接触点において前記シリンダの側壁と接触し、ピストンアセンブリがピストンストロークに沿って並進運動すると前記第１および第２の摺動面の頂部と底部との間で前記接触点を移動させる一対のピンボスを含む、請求項５１に記載のエンジン。
【請求項５３】
クランクを有するクランクシャフトを含み、前記連接棒は、前記シャフトの第２の端に配置され、かつ前記クランクに枢動可能に接続されるクランクシャフトボアを形成するクランクシャフトボスを含む、請求項４２に記載のエンジン。
【請求項５４】
エンジンのシリンダの内部でピストンアセンブリを案内する方法であって、
シリンダの内部で第１の軸に沿って規定されるピストンストロークに沿ってピストン運動を直線往復運動させるステップと、
ピストンヘッドに対して、第１の軸に対して垂直な第２の軸を中心として連接棒を枢動させるステップと、
シリンダの側壁に沿って連接棒の一部を摺動させてピストンヘッドを案内するステップとを備える、方法。
【請求項５５】
連接棒の一部を摺動させる前記ステップは、連接棒のシャフトに接続された案内部材を、接触点に沿ってシリンダの側壁に沿って摺動させることとさらに定義される、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
連接棒を枢動させる前記ステップは、ピストンストローク時に案内部材に沿って接触点を移動させることとさらに定義される、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
連接棒のシャフトの第１の端に形成された取付ボスの内部に形成され、かつピストンヘッドに接続された一対のピンボスの内部に形成される一対のピンボアと並ぶ取付ボアを貫通する第２の軸を規定することとさらに定義される、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
連接棒の一部を摺動させる前記ステップは、接触点に沿ってシリンダの側壁に沿って、取付ボスから延在する案内部材を摺動させることとさらに定義される、請求項５６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は概してピストンアセンブリおよびピストンアセンブリのための連接棒に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．先行技術の説明
公知のピストンアセンブリは、ピストンストロークに沿ってシリンダの内部で往復運動するためのピストンヘッドを含む。一対のピンボスがピストンヘッドから垂下がっており、その内部にピンボアが形成される。連接棒がピンを介してピンボアに枢動可能に取付けられているので、連接棒はピストンストロークに沿って並進運動すると振動することができる。ピストンヘッドがピストンストロークに沿って並進運動し、連接棒が振動すると、アセンブリの内部に横荷重を引起す。この横荷重を取除くために、ピストンスカートがシリンダの側壁に沿って摺動するように設けられる。公知のピストンスカートは、ピストンヘッドから垂下がるか、またはピンボスから外向きに延在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
発明の要約および利点
ピストンアセンブリのための連接棒が提供される。連接棒は、第１の端と第２の端との間に延在するシャフトと、シャフトの第１の端に配置される取付ボスとを含む。ピストンピンを受けるための取付ボアが、取付ボスの内部に形成される。少なくとも１つの案内部材がシャフトから延在し、シリンダの側壁に係合するための摺動面を有する。
【０００４】
ピストンアセンブリがさらに提供される。ピストンアセンブリは、第１の軸に沿ってシリンダの内部で並進運動するためのピストンヘッドを含む。一対のピンボスが第１の軸の方向にピストンヘッドから垂下がっている。その内部にピンボアが形成され、互いに軸方向に並んで第２の軸を規定している。連接棒は、シャフトおよびシャフトの第１の端に配置された取付ボスを含む。ピンボアと軸方向に並ぶための取付ボアが取付ボスの内部に形成され、第２の軸を中心として連接棒をピストンヘッドに枢動可能に接続する。連接棒は、シャフト上に配置され、かつシリンダの内部での並進運動時にピストンヘッドを案内するための、少なくとも１つの案内部材を含む。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の他の利点は、添付の図面とともに考慮されると以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されるため、容易に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の例示的な実施例に係るピストンアセンブリおよび連接棒を有するエンジンの断面図である。
【図２】例示的な実施例に係るピストンアセンブリの断面図である。
【図３】例示的な実施例に係るピストンアセンブリの斜視図である。
【図４】例示的な実施例に係る連接棒を独立して示す斜視図である。
【図５】本発明の代替実施例に係る連接棒の断面図である。
【図６】代替実施例に係る図５の線６−６に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
発明の詳細な説明
いくつかの図全体にわたって同様の番号は対応箇所を示す図面を参照して、エンジンが全体的に２０で示される。図１を参照して、エンジン２０は、エンジンブロック２２の内部に形成されて第１の軸Ａに沿って延在するシリンダ２４を位置決めするボアを有する、エンジンブロック２２を含む。ピストンアセンブリが全体的に２６で示され、シリンダ２４の内部に配置されている。ピストンアセンブリ２６は、第１の軸Ａを中心として円周方向に延在する頂部を有するピストンヘッド２８を含む。ピストンヘッド２８の頂部に上面に燃焼ボウル３０が配置されている。リングベルト３２が、第１の軸Ａの方向に頂部から垂下がっている。リングベルト３２は円筒形であり、ピストンヘッド２８の頂部の周縁から垂下がっており、リングベルト３２上に円周方向に延在して複数のピストンリング７４を支持する複数のリング溝３４を含む。円筒形のリングベルト３２が示されているが、使用されるエンジン２０の種類およびシリンダ２４の形状に応じて、楕円形状などの他の形状も使用可能であることが理解されるであろう。図２により明らかに見られるように、ピストンギャラリー３５がリングベルト３２の径方向内側に、および燃焼ボウル３０の軸方向下側に、ピストンヘッド２８内に形成される。ピストンギャラリー３５は、エンジン２０の動作時にピストンを冷却するためのオイルを受け、カバープレート（図示せず）によって閉鎖され得る。
【０００８】
再び図１を参照して、連接棒３６が第２の軸Ｂを中心としてピストンヘッド２８に枢動可能に接続されており、シャフト３８と、小端部と称されることもあるシャフト３８の第１の端に配置された取付ボス４０とを含む。シャフト３８の第２の端には、クランクシャフトボア４４を形成するクランクシャフトボス４２がある。クランクシャフトボス４２はクランク４６に枢動可能に接続され、クランク４６はクランクシャフト４８に接続される。ピストンヘッド２８は、シリンダ２４の内部で第１の軸Ａに沿って並進運動可能であり、ピストンストロークと称される終点同士の間を往復運動する。ピストンアセンブリ２６がピストンストロークに沿って並進運動すると、連接棒３６のシャフト３８が第２の軸Ｂを中心として振動し、クランク４６を回す。これによって、ピストンヘッド２８の往復運動がクランクシャフト４８の回転運動に変換され、これを用いて一組の車輪（図示せず）を回転させることができる。
【０００９】
図１から図３を参照して、ピストンヘッド２８は、頂部から垂下がってリングベルト３２の径方向内側に配置される、一対のピンボス５０を含む。一組の支持部５２が、ピンボス５０をピストンヘッド２８に固定する。一対のピンボア５４がピンボス５０の内部に形成され、第２の軸Ｂに沿って互いに軸方向に並ぶ。ピンボア５４は、ピストンピン５６を受けるようにサイズ決めされる。連接棒３６の取付ボス４０は、取付ボア５８を形成し、第２の軸Ｂに沿ってピンボア５４と軸方向に並ぶ。取付ボス４０は、ピンボス５０同士の間に配置される。ピストンピン５６は、第２の軸Ｂに沿って延在し、ピンボア５４および取付ボス４０の取付ボア５８から挿入されて、第２の軸Ｂを中心として連接棒３６をピストンヘッド２８に枢動可能に接続する。
【００１０】
図４を参照して、連接棒３６が独立して示されており、シャフト３８上に配置されてピストンストローク時にピストンヘッド２８を案内する第１の案内部材６０を含む。第１の案内部材６０は、シリンダ２４の側壁に係合する第１の摺動面６２を含む。第２の案内部材６４がシャフト３８上に配置され、第２の摺動面６６を含む。第１および第２の摺動面６２、６６の各々は弓形形状を有する。ピストンアセンブリ２６の外側で斜めから見ると、第１および第２の摺動面６２、６６は凸状弓形を形成する。第１および第２の摺動面６２、６６は、摺動面６２、６６の頂部と、頂部と底部の間の中間点との間を下向きに延在しつつ、第１の軸Ａから離れて湾曲する。第１および第２の摺動面６２、６６は、中間点と底部との間を下向きに延在しつつ、第１の軸Ａに向かって湾曲する。
【００１１】
第１の支持リブ６８が、第２の軸Ｂに対して垂直にシャフト３８から延在して、シャフト３８を第１の案内部材６０に接続する。第２の支持リブ７０が、第１の軸Ａに対して垂直にシャフト３８から延在して、シャフト３８を第２の案内部材６４に接続する。第１および第２の摺動面６２、６６は、第１および第２の支持リブ６８、７０によって支持され、第１の軸Ａから、およびシャフト３８の中心線から垂直に間隔をあけられて、ピストンストローク時にシリンダ２４の側壁と接触する。
【００１２】
例示的な実施例によると、第１および第２の支持リブ６８、７０は取付ボス４０から径方向外側に延在し、第２の案内部材６４は、第２の軸Ｂを中心として径方向に第１の案内部材６０から約１８０度間隔があいている。摺動面６２、６６上の凸状弓形の最外点を規定する中間点は、第１および第２の軸Ａ、Ｂ間の交差点、ならびにシャフト３８の中心線と取付ボア５８の中心との交差点と並んでいるので、摺動面６２、６６の間の距離は取付ボア５８の中心で最も大きい。
【００１３】
図１および図４を参照して、摺動面６２、６６の凸状外面は接触点においてシリンダ２４の側壁と接触し、連接棒３６の振動によって接触点が第１および第２の摺動面６２、６６に沿ってさまざまな異なる点に移動する。接触点を維持すると、摺動面６２、６６とシリンダ２４の側壁との過剰接触によってピストンアセンブリ２６がシリンダ２４の内部に固定されたり動かなくなったりすることが防止される。
【００１４】
第１および第２の案内部材６０、６４は、ピストンスカート（図示せず）が摺動するであろうように、エンジン２０シリンダ２４の側壁に沿って摺動する。しかし、例示的な実施例におけるピストンアセンブリ２６にはピストンスカートがない。したがって、第１および第２の支持リブ６８、７０は、ピストンストローク時に生じて通常はスカートによって吸収されるであろう横荷重を受けるように設計される。これを達成するため、第１および第２の摺動面６２、６６は、リングベルト３２の外郭の実質的に下方に配置される。図２を参照して、案内部材半径Ｒ1は、第１の軸Ａに対して垂直な方向における、第１の軸Ａと摺動面６２、６６のうちの一方の最外点との間の距離と定義される。ピストンヘッド半径Ｒ2は、第１の軸Ａに対して垂直な方向における、第１の軸Ａとリングベルト３２の最外点との間の距離と定義される。案内部材半径Ｒ1は、ピストンヘッド半径Ｒ2と実質的に同一である。例示的な実施例によると、案内部材半径Ｒ1はピストンヘッド半径Ｒ2の約±５％以内の誤差であるため、たとえばピストンヘッド半径Ｒ2が５００ミリメートルである場合、案内部材半径Ｒ1は約４７５ミリメートルから５２５ミリメートルとなる。
【００１５】
第１および第２の案内部材６０、６４にかかる荷重に対処するため、第１および第２の摺動面６２、６６には、摩擦低減コーティング、または転がり軸受もしくは滑り軸受などの軸受面が提供され得る。また、リングベルト３２の形状が異なり得るように、第１および第２の摺動面６２、６６の形状は、使用されるエンジン２０の種類に応じてシリンダ２４の特定の形状に対処する必要があり得る。
【００１６】
また、ピストンヘッド２８はスカートなしで構成されており、ピストンヘッド２８の周縁から垂れるリングベルト３２のサイズは、所望の数のピストンリング７４を支持するために必要なサイズとすればよい。図２および図３を参照して、リングベルト３２は、第１の軸Ａの方向において、最も下側のピストンリング７４の下方に配置された下側遠位端縁７２を含む。下側遠位端縁７２は、第１の軸Ａの方向において、ピンボア５４の中心を越えて延在する必要はない。例示的な実施例によると、下側遠位端縁７２は第１の軸Ａの方向において、ピンボア５４の頂部を越えて延在しない。代替的に、下側遠位端縁７２は、ピンボア５４の頂部とピンボア５４の中心との中間にある何らかの点まで延在し得る。
【００１７】
代替的に、図５から図６に示されるように、連接棒３６は、第１および第２の案内部材６０、６４を囲むリング７４を含み得る。当該リング７４の径方向内側の当該第１および第２の案内部材６０、６４上にコーティング面が提供されて、連接棒３６がピストンストローク時に振動するとリングに対して摺動することが可能となり得る。この代替実施例では、第１および第２の摺動面６２、６６はリング７４の外面上に配置されて、ピストンストロークに沿ってシリンダ２４に係合する。リング７４は任意に、製造および設置のために裂け目７８を含み得る。
【００１８】
上記の教示内容に鑑みて本発明の多くの修正および変形が可能であり、添付の請求項の範囲内で、特定的に記載されているのとは別の方法で実践され得ることが明らかである。これらの先行する記載は、本発明の新規性がその有用性を発揮するいずれの組合せもカバーすると理解されるべきである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月7日(2010.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンアセンブリのための連接棒であって、
第１の端と第２の端との間に延在し、長手方向軸を有するシャフトと、
前記シャフトの前記第１の端に配置され、かつ前記長手方向軸を横切るシャフトボア軸に沿って延在するピストンピンを受けるための取付ボアを内部に形成する、取付ボスと、
前記取付ボス上に不動に配置され、かつ前記長手方向軸および前記シャフトボア軸を横切る軸に沿って反対方向に前記取付ボスから径方向外側に突出する一対の案内部材とを備え、前記案内部材は、前記長手方向軸に沿って見ると円周方向において不連続な径方向外側の摺動面を有する、連接棒。
【請求項２】
前記摺動面は、前記シャフトの長手方向において弓形である、請求項１に記載の連接棒。
【請求項３】
前記一対の案内部材とは別に形成され、かつ前記一対の案内部材を囲むリングを含む、請求項１に記載の連接棒。
【請求項４】
前記一対の案内部材上に配置されたコーティング面を含む、請求項３に記載の連接棒。
【請求項５】
前記一対の案内部材は、前記取付ボスと一体成形される、請求項１に記載の連接棒。
【請求項６】
前記シャフトの前記第２の端に、前記シャフトをクランクに接続するためのクランクシャフトボアを形成するクランクシャフトボスを含む、請求項１に記載の連接棒。
【請求項７】
ピストンアセンブリであって、
第１の軸に沿ってシリンダの内部で往復運動するためのピストンヘッドであって、第１の軸の方向に前記ピストンヘッドから垂下がり、かつ互いに軸方向に並んで第２の軸を規定するピンボアを内部に形成する一対のピンボスを含むピストンヘッドと、
シャフトおよび前記シャフトの第１の端に配置された取付ボスを含む連接棒とを備え、前記取付ボスは、前記ピストンヘッドの前記ピンボアと軸方向に並ぶための取付ボアを形成し、前記アセンブリはさらに、
第２の軸を中心として前記連接棒を前記ピストンヘッドに枢動可能に接続するリストピンを備え、
前記連接棒は、前記取付ボス上に不動に配置され、かつ前記第２の軸を横切る軸に沿って反対方向に前記取付ボスから径方向外側に突出する一対の案内部材を含み、前記案内部材は、前記連接棒の長手方向軸に沿って見ると円周方向において不連続な径方向外側の摺動面を有する、アセンブリ。
【請求項８】
前記摺動面は弓形である、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
ピストンヘッドの径方向の周縁から垂下がるリングベルトを含み、前記リングベルトは、第１の軸の方向に延在し、かつ前記ピンボアの中心を越えて延在しない下側遠位端縁を含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記下側遠位端縁は、第１の軸を中心として延在し、前記ピンボアの頂部と前記ピンボアの中心との間で終端する、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
第１の軸と前記摺動面の最外点との間の距離と定義される案内部材半径、および第１の軸と前記リングベルトの最外点との間の距離と定義されるピストンヘッド半径を含み、前記案内部材半径は、前記ピストンヘッド半径と実質的に同一である、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記第１および第２の案内部材を囲むリングを含み、前記第１および第２の案内部材上に配置されたコーティング面を含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
ピストンアセンブリであって、
第１の軸に沿ってシリンダの内部で往復運動するための、第１の軸を中心として円周方向に延在する頂部を有するピストンヘッドを備え、前記ピストンヘッドは、第１の軸の方向に前記頂部から下向きに延在するリングベルトを含み、
前記ピストンヘッドは、第１の軸の方向に前記頂部から垂下がり、かつ前記リングベルトから径方向内側に配置される一対のピンボスを含み、前記ピンボスは、互いに軸方向に並んで第１の軸に対して垂直な第２の軸を規定するピンボアを内部に形成し、前記アセンブリはさらに、
シャフトおよび前記シャフトの第１の端に配置された取付ボスを含む連接棒を備え、前記取付ボスは、前記ピンボアと軸方向に並び、かつ前記ピンボス同士の間に配置される取付ボアを形成し、前記アセンブリはさらに、
前記ピンボアの径方向内側に前記第２の軸に沿って挿入されたピストンピンを備え、前記シャフトの前記取付ボアは、第２の軸を中心として前記連接棒を前記ピストンヘッドに枢動可能に接続し、
前記連接棒は、前記取付ボス上に不動に配置され、かつ前記第２の軸を横切る軸に沿って反対方向に前記取付ボスから径方向外側に突出する一対の案内部材を備え、前記案内部材は、前記連接棒の長手方向軸に沿って見ると円周方向において不連続な径方向外側の摺動面を有する、アセンブリ。
【請求項１４】
エンジンであって、
第１の軸に沿って延在するシリンダを位置決めする少なくとも１つのボアが内部に形成されたエンジンブロックと、
前記シリンダの内部に摺動可能に配置され、ピストンストロークに沿って前記シリンダの内部で直線往復運動するためのピストンアセンブリとを備え、
前記ピストンアセンブリは、ピストンヘッドおよび前記ピストンヘッドに接続された連接棒を含み、
前記連接棒は、シャフトおよび前記シャフト上に配置された少なくとも１つの案内部材を含み、前記案内部材は、前記シリンダに係合してピストンストローク時に前記シリンダに沿って摺動するための摺動面を含む、エンジン。
【請求項１５】
エンジンのシリンダの内部でピストンアセンブリを案内する方法であって、
シリンダの内部で第１の軸に沿って規定されるピストンストロークに沿ってピストン運動を直線往復運動させるステップと、
ピストンヘッドに対して、第１の軸に対して垂直な第２の軸を中心として連接棒を枢動させるステップと、
シリンダの側壁に沿って連接棒の一部を摺動させてピストンヘッドを案内するステップとを備える、方法。
【国際調査報告】
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