JP2003322056A - 内燃機関のピストン−クランク機構におけるピン連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピン軸受孔内周面に係止溝を設けずにフルフ
ロート形式のピン連結構造を実現し、第１連結ピン１２
との接触面を大きくして面圧を低下させる。 【解決手段】 複リンク式ピストン−クランク機構を構
成するロアリンク１３とアッパリンク１１とが第１連結
ピン１２によって揺動可能に連結される。第１連結ピン
１２は単純な円筒面を有し、アッパリンク１１の第３ピ
ン軸受孔２７およびロアリンク１３の第１，第２ピン軸
受孔２４，２５に、それぞれ回転可能に嵌合する。第１
連結ピン１２の両端に、フランジ部材３１がネジの螺合
によって取り付けられており、これによって第１連結ピ
ン１２が抜け止めされる。ロアリンク１３の厚さとほぼ
等しい長さの第１連結ピン１２を利用できるので、ロア
リンク１３との接触面積が大となり、面圧が低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レシプロ式内燃
機関におけるピストン−クランク機構のようなリンク機
構に用いられるピン連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、内燃機関のピストンとコネクテ
ィングロッドとは、連結ピンつまりピストンピンを介し
て互いに揺動可能となるように連結されているので、一
種のリンク機構とみなすことができるが、このピストン
の連結構造においては、一般に、単純な円筒状をなすピ
ストンピンが用いられており、ピストン側のピンボス部
とコネクティングロッド小端部のピンボス部とに亘って
該ピストンピンが挿通されて、両者が互いに揺動可能に
連結されている。

【０００３】ここで、ピストンピンと各ピンボス部との
関係としては、ピストンピンをコネクティングロッド小
端部に圧入等で固定し、ピストン側のピンボス部に対し
回転可能としたセミフロート式の構成（例えば特開平１
１−３３６８９６号公報）、あるいは、ピストンピン
を、コネクティングロッド側およびピストン側のピンボ
ス部の双方に対し回転可能としたフルフロート式の構成
（例えば実公平４−２６６７１号公報）、などが従来か
ら知られているが、内燃機関の高速高負荷域での運転の
ような厳しい条件下での潤滑性能を確保するために、フ
ルフロート式の構成が比較的多く採用される傾向にあ
る。

【０００４】このフルフロート式のピン連結構造におい
ては、一般に、ピストンピンの両端部が嵌合するピスト
ン側のピンボス部におけるピン軸受孔内周面に、それぞ
れ環状の係止溝を凹設し、ピストンピンを挿入した後、
スナップリングを各々の係止溝に取り付けることによっ
て、ピストンピンの軸方向への脱落を阻止する構成とな
っている。

【０００５】また本出願人は、先に、レシプロ式内燃機
関の可変圧縮比機構として、複リンク式ピストン−クラ
ンク機構を用い、そのリンク構成の一部を動かすことに
よりピストン上死点位置を変化させるようにした機構を
種々提案している（例えば特開２００２−２１５９２号
公報）が、この種の可変圧縮比機構を構成する複リンク
式のピストン−クランク機構においては、やはりリンク
同士を連結ピンで揺動可能に連結する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のフルフロート式のピン連結構造では、ピン
ボス部の軸方向の両端部にそれぞれ係止溝を加工する領
域を設けなければならないとともに、この係止溝よりも
外側の領域は軸受孔として寄与しないので、ピンボス部
の全長（例えばピストン側の一対のピンボス部の両端間
の距離）に比較して、連結ピン（例えばピストンピン）
の長さを短くせざるを得ない。そのため、連結ピン両端
部におけるピンボス部との接触面積が少なくなり、それ
だけ面圧が高くなって、応力条件が厳しくなる、という
問題がある。

【０００７】特に、連結ピン両端部を支持する一対のピ
ンボス部を備える側のリンク部材の軸方向の厚さ、ひい
てはピンボス部の全長が、種々の条件からある寸法以下
に制限されてしまう場合には、上記のようにピンボス部
の両端部に連結ピンと接触しない領域が必要であると、
連結ピンの長さを十分に確保することが困難となること
があり、好ましくない。

【０００８】また逆に、面圧等の点で必要な接触面積に
比較すると、ピンボス部が軸方向に過度に長いものとな
り、そのリンク部材、例えばピストンの軽量化を阻害す
る要因となる。

【０００９】そこで、この発明は、ピンボス部の長さの
ほぼ全体を連結ピンとの接触面として有効利用すること
が可能なフルフロート式のピン連結構造を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、請求項１の
ように、第１，第２ピンボス部が二股状に対向して配置
され、各ピンボス部に第１，第２ピン軸受孔がそれぞれ
形成された第１リンク部材と、上記の第１，第２ピンボ
ス部の間に配置される第３ピンボス部を有し、該第３ピ
ンボス部に第３ピン軸受孔が貫通形成された第２リンク
部材と、これらの第１，第２リンク部材を互いに揺動可
能に連結する連結ピンと、を備えてなる内燃機関のピス
トン−クランク機構におけるピン連結構造において、上
記連結ピンは、第１ピン軸受孔および第２ピン軸受孔に
回転可能に嵌合するとともに第３ピン軸受孔に回転可能
に嵌合しており、上記連結ピンの両端に、上記第１，第
２ピン軸受孔の径よりも大径なフランジ部材がそれぞれ
取り付けられて、このフランジ部材によって連結ピンが
軸方向に抜け止めされていることを特徴としている。

【００１１】つまり、上記連結ピンは、第１，第２リン
ク部材の双方に対し回転可能なフルフロート形式となっ
ており、かつ両端のフランジ部材が第１，第２ピンボス
部の外側面に当接することによって軸方向の移動が規制
される。ここで、少なくとも一方のフランジ部材は、連
結ピンを各ピンボス部に挿通した後に取り付けられる。

【００１２】なお、連結ピンは、例えば請求項７のよう
に、外周面が径変化のない単純な円筒面をなすように構
成できるが、これに限らず、段付形状の連結ピンを用い
て、各ピン軸受孔の径が異なるように構成することも可
能である。

【００１３】このように本発明では、軸方向の移動を規
制するフランジ部材が、連結ピンの両端に位置し、第
１，第２ピン軸受孔の軸方向外側にあるので、ピン軸受
孔内周面にスナップリング用係止溝を加工する場合に比
べて、ピン軸受孔の全長を連結ピンとの接触面として利
用することができる。

【００１４】より具体的な請求項３の発明では、上記連
結ピンの端部に雌ネジ部が設けられているとともに、上
記フランジ部材に雄ネジ部が形成されており、両者の螺
合によってフランジ部材が連結ピンに固定されている。

【００１５】また請求項４の発明では、上記連結ピン
は、軸方向に沿った貫通孔を有する中空状をなし、上記
貫通孔に固定ピンが挿通されているとともに、上記フラ
ンジ部材は、上記固定ピンが貫通する開口部を有し、こ
の開口部を貫通した固定ピンの端部に係止部材を取り付
けることで、上記フランジ部材が連結ピンの両端に保持
されている。

【００１６】上記係止部材は、例えば請求項５のよう
に、上記固定ピンの端部の係止溝に係合したスナップリ
ングとして構成される。つまり、フランジ部材の開口部
を貫通して突出した固定ピンの端部にスナップリングを
取り付けることで、フランジ部材の軸方向の移動が規制
され、連結ピンの端部に保持される。そして、このフラ
ンジ部材によって、連結ピンの軸受孔内からの脱落が阻
止される。

【００１７】また、請求項６の発明では、上記係止部材
は、上記固定ピンの端部の係止溝に内周縁が係合した金
属薄板からなるキャップとして構成される。このキャッ
プは、例えば凸状に膨らんだ円盤状をなし、その開口部
が内周側にフック状に湾曲している。そして、固定ピン
の端部を覆うように取り付けられ、上記開口部の内周縁
が固定ピンの端部の係止溝に係合して固定される。この
キャップは、バネ性を有する金属薄板から形成すること
が望ましい。

【００１８】本発明は、前述したピストンとコネクティ
ングロッドとの連結構造を含むピストン−クランク機構
の連結構造に適用が可能である。特に、本発明のピン連
結構造は、請求項２のように、一端がピストンにピスト
ンピンを介して連結されるアッパリンクと、このアッパ
リンクの他端が第１連結ピンを介して連結されるととも
に、クランクシャフトのクランクピンに回転可能に取り
付けられるロアリンクと、このロアリンクに第２連結ピ
ンを介して一端が連結されるとともに、他端が内燃機関
本体に対して揺動可能に支持されるコントロールリンク
と、このコントロールリンク他端の内燃機関本体に対す
る揺動支持位置を変位させる支持位置可変手段と、を備
えてなる内燃機関の可変圧縮比機構において、上記ロア
リンクと上記アッパリンクとの間もしくは上記ロアリン
クと上記コントロールリンクとの間の連結構造として用
いることができる。すなわち、上記ロアリンクが第１リ
ンク部材となり、上記アッパリンクもしくは上記コント
ロールリンクが第２リンク部材となる。このような複リ
ンク式のピストン−クランク機構においては、上記のロ
アリンクのクランクシャフト軸方向の寸法が、隣接する
カウンタウエイト等によって、例えばピストンの直径よ
りも小さく制限される。本発明のピン連結構造では、こ
の制限されたロアリンクの寸法の中で、連結ピンの長さ
を最大限に確保することが可能である。

【００１９】また、請求項８のように、上記第１，第２
ピンボス部に、上記第１，第２ピン軸受孔に至る油孔を
設けることができ、潤滑油の圧送による強制潤滑方式、
あるいはクランクケース内の油飛沫を捕捉する自然給油
方式による潤滑が可能である。本発明においては、第
１，第２ピンボス部の外側面にフランジ部材が位置し、
軸方向外側への潤滑油の流出が規制されるので、油孔か
ら供給された潤滑油は、主に中央の第３ピン軸受孔側へ
流れようとし、各部が確実に潤滑される。

【００２０】

【発明の効果】この発明に係る内燃機関のピストン−ク
ランク機構におけるピン連結構造によれば、ピン軸受孔
内周面の係止溝を廃止したフルフロート式のピン連結構
造を提供することができ、ピンボス部の全長と実質的に
等しい長さの連結ピンを利用することが可能となる。従
って、ピンボス部と連結ピンとの間の接触面積を大きく
確保でき、面圧低下の上で有利になるとともに、ピンボ
ス部の大きさを最小限にして軽量化を図ることができ
る。

【００２１】また請求項８のように第１，第２ピンボス
部の油孔を通して潤滑油を供給した際に、第１，第２ピ
ンボス部の外側に位置するフランジ部材によって軸方向
外側への潤滑油の流出が規制され、潤滑油が主に中央の
第３ピン軸受孔側へ流れようとするため、各部を確実に
潤滑することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明に係るピン連結構造が適用
されるピストン−クランク機構の一例として、複リンク
式のピストン−クランク機構を利用した内燃機関の可変
圧縮比機構を示している。

【００２４】図示するように、シリンダブロック５に形
成されたシリンダ６内に、ピストン１が摺動可能に配設
されており、このピストン１に、アッパリンク１１の一
端がピストンピン２を介して揺動可能に連結されてい
る。このアッパリンク１１の他端は、第１連結ピン１２
を介してロアリンク１３の一端部に回転可能に連結され
ている。このロアリンク１３は、その中央部においてク
ランクシャフト３のクランクピン４に揺動可能に取り付
けられている。なお、ピストン１は、その上方に画成さ
れる燃焼室から燃焼圧力を受ける。また、クランクシャ
フト３は、クランク軸受ブラケット７によってシリンダ
ブロック５に回転可能に支持されている。

【００２５】上記ロアリンク１３の他端部には、コント
ロールリンク１５の一端が第２連結ピン１４を介して回
転可能に連結されている。このコントロールリンク１５
の他端は、内燃機関本体の一部に揺動可能に支持されて
おり、かつ、圧縮比の変更のために、その揺動支点１６
が、支持位置可変手段により内燃機関本体に対して変位
可能となっている。具体的には、支持位置可変手段とし
て、クランクシャフト３と平行に延びた制御軸１８と、
この制御軸１８に偏心して設けられた円形の偏心カム１
９と、を有しており、この偏心カム１９の外周面に上記
コントロールリンク１５の他端が回転可能に嵌合してい
る。上記制御軸１８は、上記のクランク軸受ブラケット
７と制御軸受ブラケット８との間に回転可能に支持され
ている。

【００２６】従って、圧縮比の変更のために、図外のア
クチュエータにより制御軸１８を回転駆動すると、コン
トロールリンク１５の揺動支点１６となる偏心カム１９
の中心位置が機関本体に対して移動する。これにより、
コントロールリンク１５によるロアリンク１３の運動拘
束条件が変化して、クランク角に対するピストン１の行
程位置が変化し、ひいては機関圧縮比が変更されること
になる。

【００２７】図２は、上記の第１連結ピン１２によるロ
アリンク１３とアッパリンク１１とのピン連結構造を示
している。この例では、ロアリンク１３が第１リンク部
材に相当し、アッパリンク１１が第２リンク部材に相当
する。ここで、第１リンク部材に相当するロアリンク１
３は、クランクシャフト３のカウンタウエイト１７等と
の干渉を避けるために、そのクランクシャフト３軸方向
の寸法が比較的小さく制限されている。

【００２８】ロアリンク１３の一端部には、中央部にア
ッパリンク嵌合溝２１が生じるように、第１ピンボス部
２２と第２ピンボス部２３とが二股状に対向して形成さ
れている。これらの第１，第２ピンボス部２２，２３
は、それぞれ略一定の肉厚を有し、かつ互いに平行に延
びている。そして、円筒面をなす第１，第２ピン軸受孔
２４，２５が、第１，第２ピンボス部２２，２３にそれ
ぞれ貫通形成されている。この２つのピン軸受孔２４，
２５は、同軸上に位置し、特に本実施例では、互いに同
じ径に形成されている。なお、ロアリンク１３の厚さ
（クランクシャフト３軸方向の寸法）の範囲内で両ピン
ボス部２２，２３の両端間の全長を最大限に確保するよ
うに、各ピンボス部２２，２３は、それぞれロアリンク
１３の外側面に沿って形成されている。

【００２９】一方、アッパリンク１１の端部は、上記ア
ッパリンク嵌合溝２１内にごく僅かな隙間をもって嵌合
可能な軸方向寸法を有する第３ピンボス部２６として構
成されており、この第３ピンボス部２６に、円筒面をな
す第３ピン軸受孔２７が貫通形成されている。この第３
ピン軸受孔２７の径は、ロアリンク１３側の第１，第２
ピン軸受孔２４，２５の径と等しい。

【００３０】上記ロアリンク１３と上記アッパリンク１
１とを連結する第１連結ピン１２は、図３にも示すよう
に、外周面が径変化のない単純な円筒面をなす円筒状に
形成され、その両端に、それぞれフランジ部材３１が固
定されている。この第１連結ピン１２の径は、第１，第
２ピン軸受孔２４，２５および第３ピン軸受孔２７の径
に実質的に等しく、第１連結ピン１２は、これらのピン
軸受孔２４，２４，２７に対し回転可能に嵌合する。ま
た上記フランジ部材３１は、これらのピン軸受孔２４，
２４，２７の径よりも大きな外径を有する円環状のフラ
ンジ部３２と、このフランジ部３２の中心部に、軸方向
に突出して形成された小径部３３と、を有し、上記小径
部３３の外周面に雄ネジ部３３ａが形成されている。そ
して、第１連結ピン１２の両端面には、取付孔３４が設
けられているとともに、この取付孔３４の内周面に、上
記雄ネジ部３３ａと螺合する雌ネジ部３４ａが形成され
ている。

【００３１】従って、上記フランジ部材３１は、第１連
結ピン１２を各ピン軸受孔２４，２４，２７に挿入した
上で、雄ネジ部３３ａを上記雌ネジ部３４ａにねじ込む
ことによって取り付けられている。また、この実施例で
は、各フランジ部材３１がロアリンク１３の外側面から
突出しないように、ロアリンク１３の外側面に、上記フ
ランジ部３２の径に対応した円形の凹部３５が設けられ
ている。なお、ネジの螺合による本実施例では、第１連
結ピン１２に固定されたフランジ部材３１がロアリンク
１３に対し円滑に回転しうる必要があるので、一対のフ
ランジ部３２の間の軸方向の間隔つまり第１連結ピン１
２の軸方向長さは、一対の凹部３５の底面同士の間隔よ
りも僅かに大きく与えられている。換言すれば、取付状
態において、凹部３５底面とフランジ部３２との間に軸
方向に僅かな隙間が生じるように構成されている。この
隙間の大きさは、第１連結ピン１２の軸方向長さと一対
の凹部３５の底面間の間隔との２つの部材の寸法のみに
依存するので、精度管理が容易である。

【００３２】なお、予め一方のフランジ部材３１を第１
連結ピン１２に固定しておき、ロアリンク１３とアッパ
リンク１１とを組み合わせた後、最後に他方のフランジ
部材３１をねじ込むような組立手順も可能である。

【００３３】また、上記第１，第２ピンボス部２２，２
３には、第１，第２ピン軸受孔２４，２５の半径方向に
沿って油孔３６がそれぞれ貫通形成されている。この油
孔３６は、図４に示すように、一端が第１，第２ピン軸
受孔２４，２５に開口するとともに、他端がロアリンク
１３のクランクピン軸受孔３７に開口しており、クラン
クシャフト３内部に形成された図示せぬ潤滑油通路から
加圧された潤滑油が導入されるようになっている。つま
り、この実施例では、強制潤滑方式でもって第１連結ピ
ン１２との接触面が潤滑される。

【００３４】このようなピン連結構造によれば、ロアリ
ンク１３側の第１，第２ピン軸受孔２４，２５およびア
ッパリンク１１側の第３ピン軸受孔２７の双方に対し第
１連結ピン１２が回転可能なフルフロート形式となる。
そして、図２から明らかなように、第１連結ピン１２が
軸方向に移動しようとしても、フランジ部３２が凹部３
５底面に当接し、その移動が規制される。従って、第１
連結ピン１２は、ロアリンク１３およびアッパリンク１
１の双方に対し、微少量だけ軸方向に移動可能であるも
のの、軸方向に脱落することはない。なお、このように
フルフロート形式として、ロアリンク１３とアッパリン
ク１１との双方に対し、周方向ならびに軸方向のいずれ
についても可動であることにより、局部的な摩耗や焼き
付きが抑制される。そして、この連結構造では、フルフ
ロート形式でありながら、ロアリンク１３の厚さ（クラ
ンクシャフト３軸方向の寸法）とほぼ等しい長さの第１
連結ピン１２を用いることができ、従来のようなスナッ
プリングを用いないことから、ロアリンク１３の第１，
第２ピン軸受孔２４，２５の全体を第１連結ピン１２と
の接触面（摺動面）として有効利用することができる。
従って、ロアリンク１３の限られた厚さの中で、各部の
面圧を低く抑制することが容易となる。また逆に、ロア
リンク１３側の第１，第２ピンボス部２２，２３に無駄
な領域がなく、ロアリンク１３の重量を最小限とするこ
とができる。

【００３５】また、上記油孔３６を通して供給された潤
滑油は、第１連結ピン１２と第１，第２ピン軸受孔２
４，２５との間の接触面を潤滑した後、軸方向に拡がろ
うとするが、軸方向の両端が上記フランジ部３２によっ
て塞がれた状態となるため、凹部３５から外部へ流出す
る潤滑油の割合は少なく、潤滑油は、主に、アッパリン
ク１１側へ流れ、第３ピン軸受孔２７と第１連結ピン１
２との間を潤滑する。つまり、比較的少量の潤滑油の供
給によって、第３ピン軸受孔２７を含め各部を良好に潤
滑することができる。

【００３６】潤滑方式としては、上記実施例のような強
制潤滑方式ではなく、クランクケース内に飛散する油飛
沫を利用した自然給油方式も可能である。図５および図
６は、この自然給油方式の例を示しており、第１，第２
ピンボス部２２，２３に、第１，第２ピン軸受孔２４，
２５の半径方向に沿って油孔３６がそれぞれ貫通形成さ
れているが、この油孔３６の先端は、図示するように、
外部（クランクケース内の空間）に開放されている。ま
た、図示例では、さらに第３ピンボス部２６にも第３ピ
ン軸受孔２７に至る油孔３８が貫通形成され、この油孔
３８も同様にクランクケース内の空間に開放されてい
る。

【００３７】この実施例の構成では、クランクケース内
の油飛沫が油孔３６，３８内に流入し、各部を潤滑す
る。この場合も、やはり第１連結ピン１２両端のフラン
ジ部３２によって軸方向外側への無駄な流出が規制され
るので、各部が効果的に潤滑される。

【００３８】次に、図７および図８は、第１連結ピン１
２両端のフランジ部材４１の取付構造を変更した第２実
施例を示している。この実施例においては、第１連結ピ
ン１２の両端面に同心状に保持孔４２が凹設されている
とともに、一対の保持孔４２の底面の間に亘って、第１
連結ピン１２の中心に沿う貫通孔４３が形成されてい
る。また、フランジ部材４１は、ピン軸受孔２４，２
４，２７の径よりも大きな外径を有する円環状のフラン
ジ部４５と、このフランジ部４５の中心部に、軸方向に
突出して形成された円筒状の小径部４６と、この小径部
４６の先端における底壁部４７と、を有し、上記小径部
４６が、上記保持孔４２内に若干の余裕を持って嵌合し
ている。換言すれば、フランジ部材４１は、略一定の肉
厚の板状をなし、その中央部分が一方に突出したいわゆ
るハット型の断面形状を有している。そして、上記底壁
部４７の中心部には、上記貫通孔４３とほぼ等しい径の
開口部４８が設けられている。

【００３９】上記貫通孔４３には、棒状の固定ピン４９
が挿入されている。この固定ピン４９は、第１連結ピン
１２とほぼ等しい長さを有するものであって、第１連結
ピン１２の両端にフランジ部材４１を配置すると、この
固定ピン４９の端部が上記底壁部４７の開口部４８を通
して小径部４６内の凹部４６ａに突出した状態となる。
そして、この固定ピン４９の端部の係止溝５０にスナッ
プリング５１が取り付けられ、これによって、フランジ
部材４１が固定ピン４９に対して軸方向に抜け止めされ
る。上記のスナップリング５１は、第１連結ピン１２を
挟んで両側に設けられるので、一対のフランジ部材４１
は固定ピン４９を介して互いに拘束された状態となり、
第１連結ピン１２の端部に確実に保持される。なお、上
記スナップリング５１は、上記凹部４６ａ内に収容され
ている。また、第１実施例と同じく、ロアリンク１３の
外側面に、上記フランジ部４５の径に対応した円形の凹
部３５が設けられている。

【００４０】このような実施例の構成によれば、特に、
フランジ部材４１が第１連結ピン１２に対し回転可能に
保持される。そのため、フランジ部材４１がロアリンク
１３に追従して回転することが許容され、第１連結ピン
１２によるロアリンク１３とアッパリンク１１との揺動
が一層円滑なものとなる。

【００４１】次に、図９および図１０は、第２実施例に
おける固定ピン４９を一部変更した第３実施例を示して
いる。この第３実施例においては、固定ピン４９の一端
に予め大径に形成した頭部４９ａが形成されており、反
対側の端部にのみスナップリング５１が取り付けられる
ようになっている。上記の頭部４９ａは、やはりフラン
ジ部材４１の凹部４６ａ内に収容され、外部に突出する
ことはない。

【００４２】次に、図１１および図１２は、固定ピン４
９の端部に取り付ける係止部材として、バネ性を有する
金属薄板からなるキャップ６１を用いた第４実施例を示
している。このキャップ６１は、固定ピン４９の端部を
覆うように取り付けられるもので、凸状に膨らんだ円盤
状をなし、かつその開口部が内周側にフック状に湾曲し
ていて、固定ピン４９の端部の係止溝６２に内周縁６３
が係合するようになっている。特に、このキャップ６１
は、そのバネ性により、平坦な中央の頂部６４を内側に
押圧することで内周縁６３が開いた状態に保持され、か
つこの状態から頂部６４を逆に外側に押圧すると初期状
態に反転して内周縁６３が締まるものとなっている。従
って、その取付に際しては、頂部６４を内側に押圧して
開いた状態として、固定ピン４９の端部にはめ合わせ、
次に、キャップ６１の外周部を軸方向に押圧すれば、キ
ャップ６１が初期状態に反転して、内周縁６３が係止溝
６２に係合することになる。そのため、その取付が極め
て容易となる。また、この構成では、キャップ６１の外
周部分が円錐面となっているので、万一、係止溝６２か
ら外れて軸方向の外側へ移動しようとしても、隣接して
回転運動するカウンタウエイト１７と干渉した際に、キ
ャップ６１が凹部４６ａ内に押し込められる方向に力が
作用し、その脱落が抑制される。

【００４３】なお、説明の簡略化のために図１等では上
記ロアリンク１３が一つの部材として描かれているが、
通常は、クランクピン４への組付等を考慮して複数個の
部材に分割して構成され、例えばボルト等により一体化
されている。本発明は、第１ピンボス部２２と第２ピン
ボス部２３とが別部材から構成される場合を含め、分割
の態様に拘わらず適用可能である。

【００４４】また、本発明は、上記のロアリンク１３と
コントロールリンク１５との間の第２連結ピン１４によ
る連結構造についても同様に適用することが可能であ
り、また、このほか、種々のリンク機構のピン連結構造
として利用することができる。

【００４５】一例として、図１３は、一般的な単リンク
式のピストン−クランク機構において、ピストン１０１
とコネクティングロッド１０２とを連結するピストンピ
ン１０３に本発明を適用した第５実施例を示している。
図示するように、ピストン１０１に第１，第２ピンボス
部１０５，１０６が形成され、コネクティングロッド１
０２端部に第３ピンボス部１０７が形成されていて、そ
れぞれのピン軸受孔に、連結ピンとしてのピストンピン
１０３が回転可能に嵌合している。つまり、フルフロー
ト形式となっている。そして、ピストンピン１０３の両
端に、フランジ部材１０４がそれぞれ取り付けられてい
る。このフランジ部材１０４の取付構造としては、前述
した各実施例の構造を適用することができる。このよう
なピン連結構造によれば、従来のようなスナップリング
を用いないことから、第１，第２ピンボス部１０５，１
０６の全体をピストンピン１０３との接触面（摺動面）
として有効利用することができ、第１，第２ピンボス部
１０５，１０６の小型化ひいてはピストン１０３の軽量
化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るピン連結構造が用いられた複リ
ンク式ピストン−クランク機構の全体構成を示す内燃機
関要部の断面図。

【図２】そのピン連結構造の第１実施例を示す図１のＡ
−Ａ線に沿った断面図。

【図３】連結ピンおよびフランジ部材の分解斜視図。

【図４】油孔の構成を示す図２のＢ−Ｂ線に沿った要部
の断面図。

【図５】油孔の異なる実施例を示す図４と同様の断面
図。

【図６】この実施例の要部の側面図。

【図７】固定ピンを用いた第２実施例を示す図２と同様
の断面図。

【図８】この第２実施例の連結ピンおよびフランジ部材
の分解斜視図。

【図９】固定ピンの一端に頭部を設けた第３実施例を示
す図２と同様の断面図。

【図１０】この第３実施例の連結ピンおよびフランジ部
材の分解斜視図。

【図１１】固定ピンをキャップで固定した第４実施例を
示す図２と同様の断面図。

【図１２】この第４実施例の連結ピンおよびフランジ部
材の分解斜視図。

【図１３】ピストンピンに適用した第５実施例を示す断
面図。

【符号の説明】

１１…アッパリンク １２…第１連結ピン １３…ロアリンク ２２…第１ピンボス部 ２３…第２ピンボス部 ２４…第１ピン軸受孔 ２５…第２ピン軸受孔 ２６…第３ピンボス部 ２７…第３ピン軸受孔 ３１…フランジ部材 ３６…油孔 ４１…フランジ部材 ４９…固定ピン ５１…スナップリング ６１…キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛嶋 研史 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 (72)発明者 茂木 克也 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 DD06 FA49 FA50 3J033 AA04 AB03 AC01 EA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１，第２ピンボス部が二股状に対向し
   て配置され、各ピンボス部に第１，第２ピン軸受孔がそ
   れぞれ形成された第１リンク部材と、上記の第１，第２
   ピンボス部の間に配置される第３ピンボス部を有し、該
   第３ピンボス部に第３ピン軸受孔が貫通形成された第２
   リンク部材と、これらの第１，第２リンク部材を互いに
   揺動可能に連結する連結ピンと、を備えてなる内燃機関
   のピストン−クランク機構におけるピン連結構造におい
   て、 上記連結ピンは、第１ピン軸受孔および第２ピン軸受孔
   に回転可能に嵌合するとともに第３ピン軸受孔に回転可
   能に嵌合しており、 上記連結ピンの両端に、上記第１，第２ピン軸受孔の径
   よりも大径なフランジ部材がそれぞれ取り付けられて、
   このフランジ部材によって連結ピンが軸方向に抜け止め
   されていることを特徴とするリンク機構のピン連結構
   造。
2. 【請求項２】 一端がピストンにピストンピンを介して
   連結されるアッパリンクと、このアッパリンクの他端が
   第１連結ピンを介して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ロア
   リンクと、このロアリンクに第２連結ピンを介して一端
   が連結されるとともに、他端が内燃機関本体に対して揺
   動可能に支持されるコントロールリンクと、このコント
   ロールリンク他端の内燃機関本体に対する揺動支持位置
   を変位させる支持位置可変手段と、を備えてなる内燃機
   関の可変圧縮比機構において、 上記ロアリンクと上記アッパリンクもしくは上記コント
   ロールリンクとの間の連結構造として用いられたことを
   特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン−クラ
   ンク機構におけるピン連結構造。
3. 【請求項３】 上記連結ピンの端部に雌ネジ部が設けら
   れているとともに、上記フランジ部材に雄ネジ部が形成
   されており、両者の螺合によってフランジ部材が連結ピ
   ンに固定されていることを特徴とする請求項１または２
   に記載の内燃機関のピストン−クランク機構におけるピ
   ン連結構造。
4. 【請求項４】 上記連結ピンは、軸方向に沿った貫通孔
   を有する中空状をなし、上記貫通孔に固定ピンが挿通さ
   れているとともに、上記フランジ部材は、上記固定ピン
   が貫通する開口部を有し、この開口部を貫通した固定ピ
   ンの端部に係止部材を取り付けることで、上記フランジ
   部材が連結ピンの両端に保持されていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の内燃機関のピストン−クラ
   ンク機構におけるピン連結構造。
5. 【請求項５】 上記係止部材は、上記固定ピンの端部の
   係止溝に係合したスナップリングであることを特徴とす
   る請求項４に記載の内燃機関のピストン−クランク機構
   におけるピン連結構造。
6. 【請求項６】 上記係止部材は、上記固定ピンの端部の
   係止溝に内周縁が係合した金属薄板からなるキャップで
   あることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のピス
   トン−クランク機構におけるピン連結構造。
7. 【請求項７】 上記連結ピンは、外周面が径変化のない
   単純な円筒面をなしていることを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれかに記載の内燃機関のピストン−クランク機
   構におけるピン連結構造。
8. 【請求項８】 上記第１，第２ピンボス部に、上記第
   １，第２ピン軸受孔に至る油孔が設けられていることを
   特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の
   ピストン−クランク機構におけるピン連結構造。