(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンとその内部に配置された連結ロッドとを含んでなり、該連結ロッドの上端はその幅方向に切頭されたボール状要素に形成されてかつ燃焼室に中心を有する内外の球面を有しており、ピストンの内部に設けられた仕切り内には大小の球面により画定されるスリット状の球状空房が形成されており、該空房のピストン側端部には側壁が設けられており、空房の一部に開口する中央導路には連結ロッドブレードが貫通しており、
仕切りに沿って側壁の腹部で大球面からピストンのスカートに向けて隔壁が設けられて大球面と側壁とを連結し、さらに隔壁はピストンの中央導路を囲繞して延在しているとともに強材料の板により補強されており、
ピストン仕切りの端部において隔壁と側壁と仕切りを囲繞する溝が形成されており、該溝内には強材料のリングが配置されていることを特徴とする連結ロッド−ピストン機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明はエンジンの製造に係り、特に連結ロッド−ピストン機構に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
従来公知の連結ロッド−ピストン機構の構造にあっては、ピストンと連結ロッドとの連結はシリンダー状のピストンピンにより行われている（Ｖｅｒｓｈｉｇｏｒａ  Ｖ．Ａ．著「オートモビルＶＡＺ」）。
【０００３】
しかしこの構造にあっては、ピストンピンの軸がピストン上でピストンリングのための溝の下側にあるが故に構造全体が大型化するという欠点がある。構造を小型にするには連結ロッドの長さを短くする必要があるが、そうすると機械的損失が増加する。
【０００４】
この発明はかかる矛盾を解決しようとするものであり、小型であるとともに連結ロッドの理論的な長さを増大した連結ロッド−ピストン機構を提供しようとするものである。
【０００５】
特許出願第９７１０２５２９／０６号（９７年２月１８日出願：ＩＣＬ６Ｆ６Ｊ１／２２）に開示された「連結ロッド−ピストン機構」は同様な技術的思想からなる原型である。
【０００６】
従来公知の装置の欠点はエンジンの高回転時における強度が不充分な点にある。回転を上げることにより慣性負荷が急激に増加し、かつピストンの慣性力が燃焼室側を指向すると、機構が延びて連結ロッド−ピストンの球連結中に横方向への力が現れて、弾性変形の範囲内でその方向にすそを変形させる。この結果スカートの直径が増加して、ピストンはシリンダー内で焼付いて機械的損失が増加する。
【０００７】
【発明の要旨】
この発明の目的はピストン強度を上げるとともにスカート（すそ部分）の変形を招く横方向への力を減少させることにある。
【０００８】
このためこの発明にあっては、機構中の連結ロッドの上端をボール状の要素として、幅方向に沿って切頭縁部を設けかつ内外の球面を具えるようにしてある。これら球面の中心はエンジン燃焼室にある。
【０００９】
ピストン内には空房を具えた仕切りを設け、スリット状の該空房には大小の球面と側壁を設ける。空房の仕切り側の端部には側壁を設け、該側壁は連結ロッドの作用域内において連結ロッドの切頭ボール状要素の直線状縁部に接触している。
【００１０】
仕切り中に形成された導路は空房に一部開口して連結ロッドブレードをそこに貫通させている。ピストンの大球面の一部である隔壁がピストン仕切り上に形成されており、側壁の腹部で大球面からピストンのスカートまで延在している。
【００１１】
この隔壁は側壁と大球面の反対側の領域を連結しており、ピストンの連結ロッドの切頭縁部に平行な中央導路を側壁の腹から閉じている。またその大球面は連結ロッドの外球面の表面を囲繞して、ボール状要素の切頭縁部を連結ロッドブレードに接触させている。
【００１２】
ピストンの鋳造時に、隔壁と側壁とは薄板状の強材料で補強される。この強材料は仕切りと連結ロッド側壁に沿って設けられている。仕切り端部上でピストンスカートの側からその周縁に沿っては溝があり、この溝には強材料のリングが配置されて、隔壁および側壁とともに仕切りを囲繞している。この溝は組立後広げられる。
【００１３】
仕切り上に形成された隔壁はピストンスカートの強度を横方向に増加しているとともに、スカートを変形させようとする横方向への力を低減させている。大球面を具えた隔壁は慣性による引張力の一部を負担し、かつ隔壁の中央への該力の印加角度がゼロになっている。しかしそれらの力の総成分は顕著に低減される。
【００１４】
隔壁と側壁とは板により補強されて、強材料のリングは仕切りを囲繞して、慣性による横方向への力の方向にピストンスカートの強度を増加させる。かくして全体が釣合いのとれた構造となる。
【００１５】
この発明の機構は横方向へのピストン強度を増加させるのみならず、この方向に働くそれらの力を顕著に低減させる。慣性での引張力によるピストンの横方向変形が１桁ほど急激に減少し、高速エンジンにおけるピストンと連結ロッドとの球面連結を効果的に利用している。したがってこの発明の機構は強度を増加し、かつ内燃機関の費用対効率を改善している。
【００１６】
【好ましき実施例の詳細な説明】
連結ロッド機構はピストン１と連結ロッド２とから構成されている。ピストン１には空房４を具えた広い仕切り３が形成されており、この空房は大球面５と小球面６との間に画定されている。連結ロッド２の上端はボール状の要素に形成されており、該要素は外球面７と内球面８とを具えている。
【００１７】
該ボール状要素は連結ロッドの幅に沿って切頭されており、端部にはローブ９を有している。連結ロッド２は中央導路１０内に配置されている。連結ロッドの上端は空房４内に配置されていて、その球面７，８を介して球面５，６に接触できるとともに、要素の方形端部を介して側壁１１に接触できる。
【００１８】
ピストン１の大球面５の反対側の部分と側壁１１とは隔壁により連結されており、この隔壁はピストン１の中央導路１０を一部閉鎖するとともに、その大球面５により連結ロッドの外球面７を囲繞している。これによりボール状要素の切頭縁部から連結ロッドブレードまでを幅方向に連結している。隔壁１２は板１３により補強され、仕切り３の端部にはリング１４が設けられた溝が形成されている。この構造は全体として釣合いがとれている。
【００１９】
【作用について】
エンジンの動作中、連結ロッド２のボール状要素のローブ９はピストンの空房４中で変位する。これにより作用域の範囲内で往復運動を行う。全ての負荷はピストンから連結ロッド２に伝わり、かつピストン１の球面５，６およびボール状要素の球面７，８を通って逆に伝わる。
【００２０】
ピストン１と隔壁１２との反対側の領域に設けられた大球面５は剛性を増加して、エンジンの高回転時でも慣性によるピストンの力を連結ロッドのボール状要素に伝達する。これは隔壁１２の助けにより慣性による引張力が減少しているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ピストンの長手方向断面図である。
【図２】  ピストンの長手方向断面図である。
【図３】  ピストンの底面図である。
【図４】  連結ロッドの長手方向断面図である。
【図５】  連結ロッドの平面図である。
【符号の説明】
１    ピストン
２    連結ロッド
３    仕切り
４    空房
５    大球面
６    小球面
７    外球面
８    内球面
９    ローブ
１０  中央導路
１１  側壁
１２  隔壁
１３  板
１４  リング
【図１】
0004431811.tif 000002
【図２】
0004431811.tif 000003
【図３】
0004431811.tif 000004
【図４】
0004431811.tif 000005
【図５】
0004431811.tif 000006