JP2002256802A - Ｖ型内燃機関のピストン駆動装置 - Google Patents
Ｖ型内燃機関のピストン駆動装置Info
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- F02B75/00—Other engines
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変圧縮比機構を備えたＶ型内燃機関のピス
トン駆動装置において、左右バンクで多くのリンク構成
部品を共用し、構成の簡素化を図る。 【解決手段】 所定のバンク角をなす一対のシリンダ１
１Ｌ，１１Ｒ内に配設されるピストン１２Ｌ，１２Ｒの
ピストンピン１４Ｌ，１４Ｒと、一つのクランクピン１
９とを、一対のアッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒと一つの
ロアリンク１６により連携する。圧縮比の変更時に回転
駆動される制御軸２１の偏心支持部とロアリンク１６と
を制御リンク２３により連結する。
トン駆動装置において、左右バンクで多くのリンク構成
部品を共用し、構成の簡素化を図る。 【解決手段】 所定のバンク角をなす一対のシリンダ１
１Ｌ，１１Ｒ内に配設されるピストン１２Ｌ，１２Ｒの
ピストンピン１４Ｌ，１４Ｒと、一つのクランクピン１
９とを、一対のアッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒと一つの
ロアリンク１６により連携する。圧縮比の変更時に回転
駆動される制御軸２１の偏心支持部とロアリンク１６と
を制御リンク２３により連結する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対のシリンダの
軸線が所定のバンク角をなすＶ型内燃機関に関し、特
に、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた複
リンク式のピストン駆動装置の改良に関する。
軸線が所定のバンク角をなすＶ型内燃機関に関し、特
に、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた複
リンク式のピストン駆動装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＶ型６気筒４サイクル式の内燃機
関のクランクシャフトでは、図１０に示すように、主に
機関全長を短縮する目的で、左右バンクにそれぞれ設け
られる少なくとも一対のシリンダのクランクピン（例え
ばＮｏ．１ピンとＮｏ．２ピン）が、メインジャーナル
の同じ軸受スパン間（例えばＮｏ．１ジャーナルとＮ
ｏ．２ジャーナルの軸受スパン間）に配置される。
関のクランクシャフトでは、図１０に示すように、主に
機関全長を短縮する目的で、左右バンクにそれぞれ設け
られる少なくとも一対のシリンダのクランクピン（例え
ばＮｏ．１ピンとＮｏ．２ピン）が、メインジャーナル
の同じ軸受スパン間（例えばＮｏ．１ジャーナルとＮ
ｏ．２ジャーナルの軸受スパン間）に配置される。
【０００３】このような６気筒の内燃機関では、典型的
にはシリンダの点火順序がＮｏ．１→Ｎｏ．２→Ｎｏ．
３→Ｎｏ．４→Ｎｏ．５→Ｎｏ．６となるため、爆発間
隔を等間隔とするためには、同じ軸受スパン間に配設さ
れる一対のシリンダが上死点に達する時期の位相差を１
２０°に設定する必要がある。従って、例えばバンク角
が９０°の場合、一般的には、同じ軸受スパン間に配設
される一対のクランクピンを互いに３０°オフセットさ
せており、これらクランクピンの間には補強用のウエブ
等が介装される。
にはシリンダの点火順序がＮｏ．１→Ｎｏ．２→Ｎｏ．
３→Ｎｏ．４→Ｎｏ．５→Ｎｏ．６となるため、爆発間
隔を等間隔とするためには、同じ軸受スパン間に配設さ
れる一対のシリンダが上死点に達する時期の位相差を１
２０°に設定する必要がある。従って、例えばバンク角
が９０°の場合、一般的には、同じ軸受スパン間に配設
される一対のクランクピンを互いに３０°オフセットさ
せており、これらクランクピンの間には補強用のウエブ
等が介装される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに同じ軸受スパン間に配設される一対のクランクピン
が互いにオフセットしていると、補強用ウエブ等を介装
する関係で、各クランクピンの軸方向に割り当てられる
幅が直列気筒配置に比べて短くなる傾向にある。そのた
め、クランクピン回りのスペースの制約が大きく、その
結果として、各部の強度の確保が不十分となり易い。
うに同じ軸受スパン間に配設される一対のクランクピン
が互いにオフセットしていると、補強用ウエブ等を介装
する関係で、各クランクピンの軸方向に割り当てられる
幅が直列気筒配置に比べて短くなる傾向にある。そのた
め、クランクピン回りのスペースの制約が大きく、その
結果として、各部の強度の確保が不十分となり易い。
【０００５】ところで、内燃機関のピストン駆動装置と
して、クランクシャフトのクランクピンとピストンのピ
ストンピンとを複数のリンクで連携し、その一つのリン
クの運動拘束条件を変化させることにより、機関圧縮比
を変化させる可変圧縮比機構を備えたピストン駆動装置
が従来より知られている。
して、クランクシャフトのクランクピンとピストンのピ
ストンピンとを複数のリンクで連携し、その一つのリン
クの運動拘束条件を変化させることにより、機関圧縮比
を変化させる可変圧縮比機構を備えたピストン駆動装置
が従来より知られている。
【０００６】このような可変圧縮比機構を備えた複雑な
構造のピストン駆動装置では、構成部品を如何にコンパ
クトに、かつ合理的に配置するかが大きな課題となる、
特に、上述したようなＶ型内燃機関においては、左右バ
ンクのピストンを１本のクランクシャフトで駆動するた
め、クランクシャフトの周囲に左右バンクのピストン駆
動装置のリンク部品が集中する傾向にあり、合理的な配
置の工夫が不可欠である。
構造のピストン駆動装置では、構成部品を如何にコンパ
クトに、かつ合理的に配置するかが大きな課題となる、
特に、上述したようなＶ型内燃機関においては、左右バ
ンクのピストンを１本のクランクシャフトで駆動するた
め、クランクシャフトの周囲に左右バンクのピストン駆
動装置のリンク部品が集中する傾向にあり、合理的な配
置の工夫が不可欠である。
【０００７】本発明は、可変圧縮比機構を備えたＶ型内
燃機関のピストン駆動装置において、左右バンクでリン
ク構成部品の多くを共有し、必要最小限の簡素なリンク
構成を実現することを一つの目的としている。
燃機関のピストン駆動装置において、左右バンクでリン
ク構成部品の多くを共有し、必要最小限の簡素なリンク
構成を実現することを一つの目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るピストン駆
動装置は、少なくとも一対のシリンダのシリンダ軸線が
所定のバンク角をなし、これら一対のシリンダ内に一対
のピストンが摺動可能に配設されたＶ型内燃機関に適用
される。
動装置は、少なくとも一対のシリンダのシリンダ軸線が
所定のバンク角をなし、これら一対のシリンダ内に一対
のピストンが摺動可能に配設されたＶ型内燃機関に適用
される。
【０００９】そして、請求項１の発明に係るピストン駆
動装置は、上記一対のシリンダ内にそれぞれ摺動可能に
配設される一対のピストンと、この一対のピストンのピ
ストンピンにそれぞれ連結される一対のアッパーリンク
と、この一対のアッパーリンクの双方が連結されるとと
もに、クランクシャフトのクランクピンに回転可能に取
り付けられる一つのロアリンクと、このロアリンクの運
動拘束条件を変化させる可変圧縮比機構と、を有し、こ
の可変圧縮比機構が、クランクシャフトと平行に配置さ
れ、機関圧縮比の変更時に回転駆動される一つの制御軸
と、この制御軸に偏心して設けられる偏心支持部と、こ
の偏心支持部と上記ロアリンクとに連結される制御リン
クと、を有することを特徴としている。
動装置は、上記一対のシリンダ内にそれぞれ摺動可能に
配設される一対のピストンと、この一対のピストンのピ
ストンピンにそれぞれ連結される一対のアッパーリンク
と、この一対のアッパーリンクの双方が連結されるとと
もに、クランクシャフトのクランクピンに回転可能に取
り付けられる一つのロアリンクと、このロアリンクの運
動拘束条件を変化させる可変圧縮比機構と、を有し、こ
の可変圧縮比機構が、クランクシャフトと平行に配置さ
れ、機関圧縮比の変更時に回転駆動される一つの制御軸
と、この制御軸に偏心して設けられる偏心支持部と、こ
の偏心支持部と上記ロアリンクとに連結される制御リン
クと、を有することを特徴としている。
【００１０】このような構成により、機関運転状態に応
じて制御軸を回転駆動すると、制御リンクの揺動支点と
なる偏心支持部の位置が機関本体に対して変化する。従
って、制御リンクによるロアリンクの運動拘束条件が変
化して、アッパーリンクを介して連携するピストンのス
トローク特性が変化することにより、シリンダ内の燃焼
室の圧縮比が変化する。つまり、制御軸を回動制御する
ことにより、左右バンクの圧縮比が変更制御される。
じて制御軸を回転駆動すると、制御リンクの揺動支点と
なる偏心支持部の位置が機関本体に対して変化する。従
って、制御リンクによるロアリンクの運動拘束条件が変
化して、アッパーリンクを介して連携するピストンのス
トローク特性が変化することにより、シリンダ内の燃焼
室の圧縮比が変化する。つまり、制御軸を回動制御する
ことにより、左右バンクの圧縮比が変更制御される。
【００１１】このような請求項１に係る発明によれば、
ロアリンク，クランクピン及び可変圧縮比機構の各構成
要素といった多くのリンク構成部品を左右バンクで共有
することができ、これらを各バンク毎に設ける場合に比
して、その構成が大幅に簡素化される。
ロアリンク，クランクピン及び可変圧縮比機構の各構成
要素といった多くのリンク構成部品を左右バンクで共有
することができ、これらを各バンク毎に設ける場合に比
して、その構成が大幅に簡素化される。
【００１２】また、ピストンピンとクランクピンとをア
ッパーリンク及びロアリンクで連携する複リンク式の構
造であるため、例えばピストンピンとクランクピンとを
一本のコンロッドで連結する単リンク式の構造に比し
て、各リンクのジョイント間の寸法等のリンクアライメ
ントの設定の自由度がはるかに高い。従って、このリン
クアライメントを適宜に調整，設定することにより、左
右バンクのピストンが上死点に達する時期の位相差を適
宜な値に設定し、等間隔爆発を実現できるとともに、左
右バンクのピストンストローク特性をほぼ同じ特性とす
ることも可能である。
ッパーリンク及びロアリンクで連携する複リンク式の構
造であるため、例えばピストンピンとクランクピンとを
一本のコンロッドで連結する単リンク式の構造に比し
て、各リンクのジョイント間の寸法等のリンクアライメ
ントの設定の自由度がはるかに高い。従って、このリン
クアライメントを適宜に調整，設定することにより、左
右バンクのピストンが上死点に達する時期の位相差を適
宜な値に設定し、等間隔爆発を実現できるとともに、左
右バンクのピストンストローク特性をほぼ同じ特性とす
ることも可能である。
【００１３】例えば請求項２に係る発明のように、主に
等間隔爆発を実現する目的で、クランクシャフトの回転
中心を、上記一対のシリンダ軸線の交点に対し、バンク
内側へ向けてオフセットさせる。この場合、クランクシ
ャフトとシリンダとの距離が接近することとなり、機関
全高を低減する効果も得られる。
等間隔爆発を実現する目的で、クランクシャフトの回転
中心を、上記一対のシリンダ軸線の交点に対し、バンク
内側へ向けてオフセットさせる。この場合、クランクシ
ャフトとシリンダとの距離が接近することとなり、機関
全高を低減する効果も得られる。
【００１４】一例として、請求項３に係る発明では、上
記バンク角が約９０°でありながら、上記一対のピスト
ンが上死点に達する時期の位相差が上記のバンク角とは
異なる約１２０°となるように設定されている。
記バンク角が約９０°でありながら、上記一対のピスト
ンが上死点に達する時期の位相差が上記のバンク角とは
異なる約１２０°となるように設定されている。
【００１５】この場合、典型的には請求項４に係る発明
のように、上記制御軸が、シリンダを上に見てクランク
シャフトの直下近傍に配置される。
のように、上記制御軸が、シリンダを上に見てクランク
シャフトの直下近傍に配置される。
【００１６】他の例として、請求項５に係る発明では、
上記バンク角が約６０°で、かつ、上記一対のピストン
が上死点に達する時期の位相差が約６０°となるように
設定されている。
上記バンク角が約６０°で、かつ、上記一対のピストン
が上死点に達する時期の位相差が約６０°となるように
設定されている。
【００１７】この場合、典型的には請求項６に係る発明
のように、上記制御軸が、シリンダを上に見て上記クラ
ンクシャフトの直上近傍に配置される。従って、比較的
スペースに余裕のあるバンク内に制御軸が入り込む形と
なり、機関搭載性が向上する。
のように、上記制御軸が、シリンダを上に見て上記クラ
ンクシャフトの直上近傍に配置される。従って、比較的
スペースに余裕のあるバンク内に制御軸が入り込む形と
なり、機関搭載性が向上する。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るＶ型内燃機
関のピストン駆動装置では、ロアリンク，クランクピン
及び可変圧縮比機構を構成する制御リンク等の多くのリ
ンク構成部品を左右バンクで共有することができ、これ
らを各バンク毎に設ける場合に比して、リンク構成が大
幅に簡素化され、機関への搭載性等が著しく向上する。
関のピストン駆動装置では、ロアリンク，クランクピン
及び可変圧縮比機構を構成する制御リンク等の多くのリ
ンク構成部品を左右バンクで共有することができ、これ
らを各バンク毎に設ける場合に比して、リンク構成が大
幅に簡素化され、機関への搭載性等が著しく向上する。
【００１９】また、複リンク式の構造であり、リンクア
ライメントの調整，設定の自由度が高いため、左右バン
クのピストンが上死点に達する時期の位相差を、例えば
バンク角とは異なる適宜な値に調整することも可能で、
左右バンクでクランクピンを共有しつつ、等間隔爆発を
実現することができる。加えて、左右バンクのピストン
ストローク特性をほぼ同じ特性に調整することも可能で
ある。
ライメントの調整，設定の自由度が高いため、左右バン
クのピストンが上死点に達する時期の位相差を、例えば
バンク角とは異なる適宜な値に調整することも可能で、
左右バンクでクランクピンを共有しつつ、等間隔爆発を
実現することができる。加えて、左右バンクのピストン
ストローク特性をほぼ同じ特性に調整することも可能で
ある。
【００２０】
【発明の実施の形態】［第１実施形態］先ず、図１〜６
を参照して、本発明に係るピストン駆動装置を、バンク
角が９０°でＶ型６気筒４サイクル式の内燃機関に適用
した第１実施形態について説明する。なお、左バンクの
構成要素には参照符号の後にＬを、右バンクの構成要素
には参照符号の後にＲを付記してある。
を参照して、本発明に係るピストン駆動装置を、バンク
角が９０°でＶ型６気筒４サイクル式の内燃機関に適用
した第１実施形態について説明する。なお、左バンクの
構成要素には参照符号の後にＬを、右バンクの構成要素
には参照符号の後にＲを付記してある。
【００２１】図１に示すように、シリンダブロック１０
の左バンク及び右バンクには、それぞれ左側シリンダ１
１Ｌ及び右側シリンダ１１Ｒが形成されている。なお、
以下の説明では、一対のシリンダ１１Ｌ，１１Ｒに係わ
るリンク構造について説明するが、実際にはこのような
一対のシリンダ１１Ｌ，１１Ｒが気筒列方向（紙面直交
方向）に合計３組並設されている。
の左バンク及び右バンクには、それぞれ左側シリンダ１
１Ｌ及び右側シリンダ１１Ｒが形成されている。なお、
以下の説明では、一対のシリンダ１１Ｌ，１１Ｒに係わ
るリンク構造について説明するが、実際にはこのような
一対のシリンダ１１Ｌ，１１Ｒが気筒列方向（紙面直交
方向）に合計３組並設されている。
【００２２】各シリンダ１１Ｌ，１１Ｒには、それぞれ
左側ピストン１２Ｌ及び右側ピストン１２Ｒが摺動可能
に配設されている。ここで、左バンクのシリンダ軸線
（ピストン往復軸線）１３Ｌと、右バンクのシリンダ軸
線１３Ｒと、のなす狭角つまりバンク角は、この実施形
態では９０°に設定されており、例えばバンク角が９０
°未満の場合に比して機関の全高が短縮されるメリット
がある。
左側ピストン１２Ｌ及び右側ピストン１２Ｒが摺動可能
に配設されている。ここで、左バンクのシリンダ軸線
（ピストン往復軸線）１３Ｌと、右バンクのシリンダ軸
線１３Ｒと、のなす狭角つまりバンク角は、この実施形
態では９０°に設定されており、例えばバンク角が９０
°未満の場合に比して機関の全高が短縮されるメリット
がある。
【００２３】各ピストン１２Ｌ，１２Ｒのピストンピン
１４Ｌ，１４Ｒには、左側アッパーリンク１５Ｌ及び右
側アッパーリンク１５Ｒの上端がそれぞれ回転可能に連
結されている。各アッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒの下端
部は、共に一つのロアリンク１６に、それぞれ第１ジョ
イント（連結ピン）１７Ｌ，１７Ｒによって回転可能に
連結されている。このロアリンク１６は、クランクシャ
フト１８に偏心して設けられる一本のクランクピン１９
に回転可能に取り付けられている。つまり、左右バンク
の一対のピストン１２Ｌ，１２Ｒで、ロアリンク１６及
びクランクピン１９が共用されている。
１４Ｌ，１４Ｒには、左側アッパーリンク１５Ｌ及び右
側アッパーリンク１５Ｒの上端がそれぞれ回転可能に連
結されている。各アッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒの下端
部は、共に一つのロアリンク１６に、それぞれ第１ジョ
イント（連結ピン）１７Ｌ，１７Ｒによって回転可能に
連結されている。このロアリンク１６は、クランクシャ
フト１８に偏心して設けられる一本のクランクピン１９
に回転可能に取り付けられている。つまり、左右バンク
の一対のピストン１２Ｌ，１２Ｒで、ロアリンク１６及
びクランクピン１９が共用されている。
【００２４】ここで、右バンク側のアッパーリンク１５
Ｒが左バンク側のアッパーリンク１５Ｌに比してジョイ
ント間寸法が長く設定されている。また、左右バンクの
ジョイント１７Ｌ，１７Ｒは、クランクピン１９から離
れた位置で、互いにオフセットして配置されている。
Ｒが左バンク側のアッパーリンク１５Ｌに比してジョイ
ント間寸法が長く設定されている。また、左右バンクの
ジョイント１７Ｌ，１７Ｒは、クランクピン１９から離
れた位置で、互いにオフセットして配置されている。
【００２５】そして、機関圧縮比の変更時にロアリンク
１６の運動拘束条件を変化させる可変圧縮比機構が設け
られている。つまり、この可変圧縮比機構は、機関本体
としてのシリンダブロック１０に回転可能に支持され、
クランクシャフト１８と平行に気筒列方向へ延びる一本
の制御軸２１と、この制御軸２１に固定された制御レバ
ー２２と、制御軸２１の軸心に対して偏心する制御レバ
ー２２の先端部（偏心支持部）とロアリンク１６とを連
結する制御リンク２３と、を有している。
１６の運動拘束条件を変化させる可変圧縮比機構が設け
られている。つまり、この可変圧縮比機構は、機関本体
としてのシリンダブロック１０に回転可能に支持され、
クランクシャフト１８と平行に気筒列方向へ延びる一本
の制御軸２１と、この制御軸２１に固定された制御レバ
ー２２と、制御軸２１の軸心に対して偏心する制御レバ
ー２２の先端部（偏心支持部）とロアリンク１６とを連
結する制御リンク２３と、を有している。
【００２６】制御軸２１は、シリンダ１１Ｌ，１１Ｒを
上に見てクランクシャフト１８の直下近傍に配置されて
いる。制御リンク２３の一端とロアリンク１６とは、第
２ジョイント（連結ピン）２４により回転可能に連結さ
れており、制御リンク２３の他端と制御レバー２２の先
端部とは、第３ジョイント（連結ピン）２５により回転
可能に連結されている。
上に見てクランクシャフト１８の直下近傍に配置されて
いる。制御リンク２３の一端とロアリンク１６とは、第
２ジョイント（連結ピン）２４により回転可能に連結さ
れており、制御リンク２３の他端と制御レバー２２の先
端部とは、第３ジョイント（連結ピン）２５により回転
可能に連結されている。
【００２７】従って、図外のアクチュエータにより制御
軸２１を回転駆動すると、制御レバー２２も一体的に回
転し、制御リンク２３の揺動支点となる偏心支持部の位
置が変化する。この結果、制御リンク２３によるロアリ
ンク１６の運動拘束条件が変化して、アッパーリンク１
５Ｌ，１５Ｒを介して連携するピストン１２Ｌ，１２Ｒ
のストローク特性が変化することにより、シリンダ１１
Ｌ，１１Ｒ内の燃焼室の圧縮比が変化する。つまり、機
関運転状態に応じて制御軸２１を回動制御することによ
り、左右バンクの圧縮比が同じように変更制御される。
軸２１を回転駆動すると、制御レバー２２も一体的に回
転し、制御リンク２３の揺動支点となる偏心支持部の位
置が変化する。この結果、制御リンク２３によるロアリ
ンク１６の運動拘束条件が変化して、アッパーリンク１
５Ｌ，１５Ｒを介して連携するピストン１２Ｌ，１２Ｒ
のストローク特性が変化することにより、シリンダ１１
Ｌ，１１Ｒ内の燃焼室の圧縮比が変化する。つまり、機
関運転状態に応じて制御軸２１を回動制御することによ
り、左右バンクの圧縮比が同じように変更制御される。
【００２８】例えば、図１に示す状態から制御軸２１を
反時計回りに回動させると、制御リンク２３を介して連
携するロアリンク１６がクランクピン１９を中心として
反時計回りに回転し、アッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒを
介してピストン１２Ｌ，１２Ｒの位置も互いに同じよう
に変化することとなる。
反時計回りに回動させると、制御リンク２３を介して連
携するロアリンク１６がクランクピン１９を中心として
反時計回りに回転し、アッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒを
介してピストン１２Ｌ，１２Ｒの位置も互いに同じよう
に変化することとなる。
【００２９】以上のように本実施形態では、左右バンク
のアッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒを一つのロアリンク１
６に連結し、このロアリンク１６を一つのクランクピン
１９に取り付けている。つまり、左右バンクでロアリン
ク１６及びクランクピン１９を共用している。従って、
例えば各バンク毎にロアリンク及びクランクピンを設け
る場合に比して、ロアリンク１６及びクランクピン１９
の数が半分（例えばＶ６の場合にはそれぞれ３個）に低
減され、構成が簡素化されるとともに、機関軸方向寸法
の増加を招くことなく、クランクピン１９の有効幅を十
分に大きく確保することができる。また、ロアリンク１
６の運動拘束条件を変化させる可変圧縮比機構の各要素
（制御リンク２３，制御軸２１等）も、左右バンクで共
用でき、構成の更なる簡素化を図ることができる。
のアッパーリンク１５Ｌ，１５Ｒを一つのロアリンク１
６に連結し、このロアリンク１６を一つのクランクピン
１９に取り付けている。つまり、左右バンクでロアリン
ク１６及びクランクピン１９を共用している。従って、
例えば各バンク毎にロアリンク及びクランクピンを設け
る場合に比して、ロアリンク１６及びクランクピン１９
の数が半分（例えばＶ６の場合にはそれぞれ３個）に低
減され、構成が簡素化されるとともに、機関軸方向寸法
の増加を招くことなく、クランクピン１９の有効幅を十
分に大きく確保することができる。また、ロアリンク１
６の運動拘束条件を変化させる可変圧縮比機構の各要素
（制御リンク２３，制御軸２１等）も、左右バンクで共
用でき、構成の更なる簡素化を図ることができる。
【００３０】また、左右バンクの一対のピストン１２
Ｌ，１２Ｒと一つのクランクピン１９とを複数のリンク
１５Ｌ，１５Ｒ，１６で連携した複リンク式の構造であ
るため単リンク式のピストン駆動装置に比して、各リン
クのジョイント間寸法等のリンクアライメントの設定の
自由度がはるかに高い。従って、このリンクアライメン
トを適切に調整，設定することにより、バンク角が９０
°でありながら、左右バンクのピストン１２Ｌ，１２Ｒ
が上死点に達する時期の位相差を１２０°とし、左右バ
ンクの一対のピストン１２Ｌ，１２Ｒで一つのクランク
ピン１９を共用しつつ、等間隔爆発を実現することがで
きる。また、左右バンクのピストンストローク特性をほ
ぼ同一とすることもできる。なお、特に左右バンクのピ
ストンストローク特性を合わせる上での設定の自由度は
限られているため、実際には試行錯誤で図１及び図３に
示すような最適なリンクアライメントを見い出すことが
必要となる。
Ｌ，１２Ｒと一つのクランクピン１９とを複数のリンク
１５Ｌ，１５Ｒ，１６で連携した複リンク式の構造であ
るため単リンク式のピストン駆動装置に比して、各リン
クのジョイント間寸法等のリンクアライメントの設定の
自由度がはるかに高い。従って、このリンクアライメン
トを適切に調整，設定することにより、バンク角が９０
°でありながら、左右バンクのピストン１２Ｌ，１２Ｒ
が上死点に達する時期の位相差を１２０°とし、左右バ
ンクの一対のピストン１２Ｌ，１２Ｒで一つのクランク
ピン１９を共用しつつ、等間隔爆発を実現することがで
きる。また、左右バンクのピストンストローク特性をほ
ぼ同一とすることもできる。なお、特に左右バンクのピ
ストンストローク特性を合わせる上での設定の自由度は
限られているため、実際には試行錯誤で図１及び図３に
示すような最適なリンクアライメントを見い出すことが
必要となる。
【００３１】図３は、クランク角度で６０°毎のリンク
配置を示す機関後方から見たリンク図であり、図１とは
左右逆になっているように見えるが、実際には同じ構造
を描いている。また、図４は、本実施形態で得られる低
圧縮比の設定状態での左右バンクのピストンストローク
特性を示しており、左右バンクで位相差が約１２０°の
滑らかな正弦波形に近い特性が得られていることがわか
る。
配置を示す機関後方から見たリンク図であり、図１とは
左右逆になっているように見えるが、実際には同じ構造
を描いている。また、図４は、本実施形態で得られる低
圧縮比の設定状態での左右バンクのピストンストローク
特性を示しており、左右バンクで位相差が約１２０°の
滑らかな正弦波形に近い特性が得られていることがわか
る。
【００３２】このような特性を得る具体的なリンクアラ
イメントは図１及び図３に示す通りであり、その全てを
説明することは困難であるが、一つの特徴として、主に
爆発間隔を等間隔にする目的で、シリンダ軸線１３Ｌ，
１３Ｒの交点Ｐに対し、クランクシャフト１８の回転中
心１８ａを、バンク角の中心線（機関中心線）Ｌ１に沿
って、シリンダ軸線１３Ｌ，１３Ｒに挟まれたバンク内
側（図の上側）へ向かって所定のオフセット量ΔＹだけ
オフセットさせている。
イメントは図１及び図３に示す通りであり、その全てを
説明することは困難であるが、一つの特徴として、主に
爆発間隔を等間隔にする目的で、シリンダ軸線１３Ｌ，
１３Ｒの交点Ｐに対し、クランクシャフト１８の回転中
心１８ａを、バンク角の中心線（機関中心線）Ｌ１に沿
って、シリンダ軸線１３Ｌ，１３Ｒに挟まれたバンク内
側（図の上側）へ向かって所定のオフセット量ΔＹだけ
オフセットさせている。
【００３３】従って、クランクシャフト１８の回転方向
に対し、左右バンクで互いに逆方向にオフセットが与え
られることとなるため、クランクピン１９が左右バンク
のシリンダ軸線１３Ｌ，１３Ｒに到達する時期の位相差
がバンク角とは異なるものとなり、これに伴って、左右
バンクのピストン１２Ｌ，１２Ｒの位相差も変化するこ
ととなる。また、クランクシャフト１８の回転中心１８
ａに対してシリンダブロック１０全体が沈む形となり、
シリンダ１１Ｌ，１１Ｒとクランクシャフト１８との距
離が実質的に短くなるため、機関全高が短縮されるメリ
ットもある。
に対し、左右バンクで互いに逆方向にオフセットが与え
られることとなるため、クランクピン１９が左右バンク
のシリンダ軸線１３Ｌ，１３Ｒに到達する時期の位相差
がバンク角とは異なるものとなり、これに伴って、左右
バンクのピストン１２Ｌ，１２Ｒの位相差も変化するこ
ととなる。また、クランクシャフト１８の回転中心１８
ａに対してシリンダブロック１０全体が沈む形となり、
シリンダ１１Ｌ，１１Ｒとクランクシャフト１８との距
離が実質的に短くなるため、機関全高が短縮されるメリ
ットもある。
【００３４】［第２実施形態］次に、図５〜９を参照し
て、本発明に係るピストン駆動装置を、バンク角が６０
°のＶ型６気筒２サイクル式内燃機関に適用した第２実
施形態について説明する。つまり、この第２実施形態で
は、適用される内燃機関が２サイクル式で、そのバンク
角が６０°である点で第１実施形態と大きく異なってい
る。なお、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、
実質的に同じ構成要素には同じ参照符号を付して重複す
る説明を適宜省略する。
て、本発明に係るピストン駆動装置を、バンク角が６０
°のＶ型６気筒２サイクル式内燃機関に適用した第２実
施形態について説明する。つまり、この第２実施形態で
は、適用される内燃機関が２サイクル式で、そのバンク
角が６０°である点で第１実施形態と大きく異なってい
る。なお、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、
実質的に同じ構成要素には同じ参照符号を付して重複す
る説明を適宜省略する。
【００３５】第１の特徴として、左右バンクの一対のシ
リンダが上死点に達する時期の位相差が、Ｖ型６気筒の
２サイクル機関において等間隔爆発が得られる約６０°
となるように、リンクアライメントが設定されている。
従って第１実施形態に比して、アッパーリンク１５Ｌ，
１５Ｒやロアリンク１６の形状，寸法が大きく異なって
いる。
リンダが上死点に達する時期の位相差が、Ｖ型６気筒の
２サイクル機関において等間隔爆発が得られる約６０°
となるように、リンクアライメントが設定されている。
従って第１実施形態に比して、アッパーリンク１５Ｌ，
１５Ｒやロアリンク１６の形状，寸法が大きく異なって
いる。
【００３６】第２の特徴として、制御軸２１がシリンダ
１１Ｌ，１１Ｒを上に見てクランクシャフト１８の直上
近傍に配置されている。従って、比較的スペースに余裕
のあるシリンダ軸線１３Ｌ，１３Ｒで挟まれた左右バン
クの内側の空間に制御軸２１が配設されることとなり、
主に機関搭載性が向上する。
１１Ｌ，１１Ｒを上に見てクランクシャフト１８の直上
近傍に配置されている。従って、比較的スペースに余裕
のあるシリンダ軸線１３Ｌ，１３Ｒで挟まれた左右バン
クの内側の空間に制御軸２１が配設されることとなり、
主に機関搭載性が向上する。
【００３７】図６は、クランク角で６０°毎のリンク姿
勢を示している。なお、図６の配置は機関後方から見た
状態になっているため、図５とは左右逆になっているよ
うに見えるが、実際には同じ構造である。
勢を示している。なお、図６の配置は機関後方から見た
状態になっているため、図５とは左右逆になっているよ
うに見えるが、実際には同じ構造である。
【００３８】図７は、この実施形態に係る左右バンクの
ピストンストローク特性を示している。同図に示すよう
に、左右バンクのピストン１２Ｌ，１２Ｒが上死点に達
する時期の位相差が約６０°で、かつ滑らかな正弦波形
に近いピストンストローク特性が得られていることがわ
かる。
ピストンストローク特性を示している。同図に示すよう
に、左右バンクのピストン１２Ｌ，１２Ｒが上死点に達
する時期の位相差が約６０°で、かつ滑らかな正弦波形
に近いピストンストローク特性が得られていることがわ
かる。
【００３９】図８，９は、左右バンクのピストンストロ
ークの位相差を修正して互いに重ね合せた特性図であ
り、図８は高圧縮比の設定状態、図９は低圧縮比の設定
状態である。これら図８及び図９に示すように、この第
２実施形態においても、左右バンクでほぼ等しいピスト
ンストローク特性が得られていることがわかる。
ークの位相差を修正して互いに重ね合せた特性図であ
り、図８は高圧縮比の設定状態、図９は低圧縮比の設定
状態である。これら図８及び図９に示すように、この第
２実施形態においても、左右バンクでほぼ等しいピスト
ンストローク特性が得られていることがわかる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関のピスト
ン駆動装置を示す概略構成図。
ン駆動装置を示す概略構成図。
【図２】上記第１実施形態のピストン駆動装置の要部を
示す側面対応図。
示す側面対応図。
【図３】上記第１実施形態に係る６０°毎のリンク配置
を示す説明図。
を示す説明図。
【図４】上記第１実施形態に係る左右バンクのピストン
ストローク特性を示す特性図。
ストローク特性を示す特性図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る内燃機関のピスト
ン駆動装置を示す概略構成図。
ン駆動装置を示す概略構成図。
【図６】上記第２実施形態に係る６０°毎のリンク配置
を示す説明図。
を示す説明図。
【図７】上記第２実施形態に係る左右バンクのピストン
ストローク特性を示す特性図。
ストローク特性を示す特性図。
【図８】高圧縮比の設定状態における左右バンクのピス
トンストローク特性を重ね合わせて示す特性図。
トンストローク特性を重ね合わせて示す特性図。
【図９】低圧縮比の設定状態における左右バンクのピス
トンストローク特性を重ね合わせて示す特性図。
トンストローク特性を重ね合わせて示す特性図。
【図１０】従来例に係るクランクシャフトを示す説明
図。
図。
１１Ｌ，１１Ｒ…シリンダ １２Ｌ，１２Ｒ…ピストン １３Ｌ，１３Ｒ…シリンダ軸線 １４Ｌ，１４Ｒ…ピストンピン １５Ｌ，１５Ｒ…アッパーリンク １６…ロアリンク １８…クランクシャフト １９…クランクピン ２１…制御軸 ２３…制御リンク ２５…ジョイント（偏心支持部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 15/02 Ｆ０２Ｄ 15/02 Ｃ (72)発明者 藤本 博也 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G092 AA12 AA15 DD06 DG03 EA25 FA49 FA50
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも一対のシリンダのシリンダ軸
線が所定のバンク角をなし、上記一対のシリンダ内に一
対のピストンが摺動可能に配設されたＶ型内燃機関のピ
ストン駆動装置において、 上記一対のピストンのピストンピンにそれぞれ連結され
る一対のアッパーリンクと、この一対のアッパーリンク
の双方が連結されるとともに、クランクシャフトのクラ
ンクピンに回転可能に取り付けられる一つのロアリンク
と、このロアリンクの運動拘束条件を変化させる可変圧
縮比機構と、を有し、 この可変圧縮比機構は、クランクシャフトと平行に配置
され、機関圧縮比の変更時に回転駆動される一つの制御
軸と、この制御軸に偏心して設けられる偏心支持部と、
この偏心支持部と上記ロアリンクとに連結される制御リ
ンクと、を有することを特徴とするＶ型内燃機関のピス
トン駆動装置。 - 【請求項２】 クランクシャフトの回転中心を、上記一
対のシリンダ軸線の交点に対し、バンク内側へ向けてオ
フセットさせたことを特徴とする請求項１に記載のＶ型
内燃機関のピストン駆動装置。 - 【請求項３】 上記バンク角が約９０°で、かつ、上記
一対のピストンが上死点に達する時期の位相差が約１２
０°となるように設定されていることを特徴とする請求
項１又は２に記載のＶ型内燃機関のピストン駆動装置。 - 【請求項４】 上記制御軸が、シリンダを上に見てクラ
ンクシャフトの直下近傍に配置されていることを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載のＶ型内燃機関のピ
ストン駆動装置。 - 【請求項５】 上記バンク角が約６０°で、かつ、上記
一対のピストンが上死点に達する時期の位相差が約６０
°となるように設定されていることを特徴とする請求項
１に記載のＶ型内燃機関のピストン駆動装置。 - 【請求項６】 上記制御軸が、シリンダを上に見て上記
クランクシャフトの直上近傍に配置されていることを特
徴とする請求項１又は５に記載のＶ型内燃機関のピスト
ン駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001054393A JP2002256802A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Ｖ型内燃機関のピストン駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001054393A JP2002256802A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Ｖ型内燃機関のピストン駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002256802A true JP2002256802A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18914732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001054393A Pending JP2002256802A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Ｖ型内燃機関のピストン駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002256802A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052681A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | Ｖ型内燃機関 |
| JP2006183482A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | ２ストローク内燃機関 |
| JP2008064061A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Honda Motor Co Ltd | ストローク特性可変エンジン |
| US8276560B2 (en) | 2006-12-22 | 2012-10-02 | Honda Motor Co., Ltd. | V-type engine |
| JP5131387B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2013-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮比可変ｖ型内燃機関 |
Citations (9)
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| JPH04330339A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Suzuki Motor Corp | ２連シリンダ型内燃機関 |
| JP2000073804A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-03-07 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 内燃機関及びその制御装置 |
| JP2000161333A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-13 | Honda Motor Co Ltd | Ｖ型内燃機関のコンロッド支持構造 |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001054393A patent/JP2002256802A/ja active Pending
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| JP2006183482A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | ２ストローク内燃機関 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080125 |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100907 |