JP2010185328A - 内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構 - Google Patents

Abstract

【課題】アッパリンク（コントロールリンク）とロアリンクとのピン軸受部分の潤滑不良を抑制・防止する。
【解決手段】クランクピン３に回転可能に取り付けられるロアリンク４に、アッパリンク５とコントロールリンク１０とをそれぞれアッパピン６，コントロールピン１１を介して連結する。ロアリンク４に、アッパリンク５のピンボス部５Ａの外周面に面するピンボス対向面４Ｃとクランクピン軸受面とを貫通するロアリンク油路２２を形成する。所定のクランク角でのリンク配置のときに、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通し、クランクピン油路２１へ供給される所定圧の潤滑油が、ロアリンク油路２２より噴出され、その一部がピンボス部５Ａの内周面と外周面とを貫通するピンボス油路２３へ供給される。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構に関し、特に、アッパリンクやコントロールリンクとロアリンクとを回転可能に連結する連結ピンのピン軸受部分の潤滑に関する。

レシプロ式内燃機関のピストンピンとクランクピンとの間を複リンク式ピストンクランク機構で連結した従来技術として、本出願人が先に提案した特許文献１等が公知となっている。これは、ピストンのピストンピンに連結されるアッパリンクと、このアッパリンクとクランクシャフトのクランクピンとを連結するロアリンクと、一端が機関本体側に揺動可能に支持され、かつ他端が上記ロアリンクに連結されるコントロールリンクと、を備えている。上記アッパリンクと上記ロアリンクとは、アッパピンを介して互いに回転可能に連結され、上記コントロールリンクと上記ロアリンクとは、コントロールピンを介して互いに回転可能に連結されている。

このような複リンク式のピストンクランク機構におけるロアリンクは、ピストンが受けた燃焼圧力（燃焼ガス力）をアッパリンクを介してアッパピンより受け取り、コントロールピンを支点とする一種の”てこ”のような動作でクランクピンに力を伝達する。

特開２００４−１２４７７６号公報

上記のようなロアリンクには、ピストンが受けた大きな最大燃焼ガス力が、ピストンピン、アッパリンク、アッパピンを介して、アッパピン軸受部から入力される。それと同時に、この荷重とつりあうように、クランクピン軸受部やコントロールピン軸受部にも荷重が発生する。従って、各々の軸受部の面圧は、一般的な単リンク式のレシプロエンジンに比べて厳しいものとなり、摩耗や焼き付きを防ぐために、十分な潤滑状態を維持することが求められる。

ここで、クランクピンの軸受部分の潤滑については、クランクシャフトの内部に形成された油路を利用して、オイルポンプにより加圧された所定圧の潤滑油を供給することができ、油圧を利用した強制的な潤滑を比較的容易に行うことができる。

しかしながら、機関運転中にはクランクシャフトの回転に応じてロアリンクがクランクピンとともにクランクシャフトの周りを公転しつつ、このクランクピンに対して回転方向に変位することから、このロアリンクに連結ピンを介して連結するアッパリンクやコントロールリンクのピン軸受部分には、油圧を利用して潤滑油を強制的に供給することが構造的に難しい。そのため、上記従来の構成では、内燃機関内に飛散する潤滑油によってアッパピンの軸受部分やコントロールピンの軸受部分を潤滑する、いわゆる自然給油・雰囲気潤滑となっており、この場合、給油量が不確実であり、十分な潤滑状態を得ることが難しい。

本発明は、内燃機関の複リンク式のピストンクランク機構におけるアッパリンクやコントロールリンクとロアリンクとを回転可能に連結する連結ピンのピン軸受部分の潤滑に関する。この複リンク式ピストンクランク機構は、ピストンにピストンピンを介して一端が連結されたアッパリンクと、このアッパリンクの他端に第１の連結ピンを介して連結され、かつ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たロアリンクと、一端が機関本体側に揺動可能に支持され、かつ他端が上記ロアリンクに第２の連結ピンを介して連結されたコントロールリンクと、を備えている。

また、油路構成として、上記クランクピンに形成され、一端がクランクピンの外周面に開口するクランクピン油路と、上記第１の連結ピンと第２の連結ピンの少なくとも一方が回転可能に嵌合するアッパリンク又はコントロールリンクのピンボス部に形成され、このピンボス部の内周面と外周面とを貫通するピンボス油路と、上記ロアリンクに形成され、上記ピンボス部の外周面に面するピンボス対向面とクランクピン軸受面とを貫通するロアリンク油路と、を有している。

そして、上記クランクピン油路とロアリンク油路とが連通する所定のクランク角のときに、上記ロアリンク油路からピンボス油路へ潤滑油が噴出され、その一部がピンボス油路へ供給されるように設定されている。構造的には、所定のリンク配置のときに、上記クランクピン油路とロアリンク油路とが連通するとともに、上記ロアリンク油路の油路延長線上に上記ピンボス油路が位置することを特徴としている。

これにより、上記クランクピン油路とロアリンク油路とが連通する所定のクランク角でのリンク配置では、クランクピン油路へ供給される所定圧の潤滑油が、ロアリンク油路より噴出され、その一部がピンボス油路を通して連結ピンとそのピンボス部とのピン軸受部分へ強制的に供給される。

本発明によれば、ロアリンクとアッパリンクやコントロールリンクとの連結ピンによるピン軸受部分へ潤滑油を強制的に供給し、このピン軸受部分の潤滑油量の不足を抑制又は解消し、良好な潤滑状態を実現することができる。

本発明の一実施例に係る内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構における、クランクピン油路とロアリンク油路とが連通するピストン上死点近傍の第１のクランク角でのリンク配置を示す断面対応図。 図１のロアリンク油路の油路延長線に沿う断面対応図。 図１の複リンク式ピストンクランク機構における、クランクピン油路とロアリンク油路とが連通するピストン下死点近傍の第２のクランク角でのリンク配置を示す断面対応図。 ピンボス油路の第２の例を適用したアッパリンクを示す断面図。 ピンボス油路の第３の例を適用したアッパリンクを示す断面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。 図１のアッパリンクのピンボス部を示す拡大斜視図。 （Ａ）がロアリンクからアッパピンに作用する荷重を示す断面対応図、（Ｂ）がこの荷重によるアッパピンの変形を誇張して示す断面対応図。 アッパリンク側とコントロールリンク側の双方のロアリンク油路をロアリンクに設けた例を示す断面対応図。

以下、この発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明する。図１は、複リンク式ピストンクランク機構を可変圧縮比機構として構成した構成例を示す構成説明図である。この機構は、ロアリンク４とアッパリンク５とコントロールリンク１０とを主体とした複リンク式ピストンクランク機構を備えている。クランクシャフト１は、複数のジャーナル部２とクランクピン３とを備えており、シリンダブロック９の主軸受に、ジャーナル部２が回転自在に支持されている。上記クランクピン３は、ジャーナル部２から所定量偏心しており、ここにロアリンク４が回転可能に取り付けられてる。

上記ロアリンク４は、例えばクランクピン３に後から組み付け可能なようにクランクピン３を挟んでボルト等により締結される２部材に分割可能に構成されている。アッパリンク５は、下端側のアッパ側ピンボス部５Ａが第１の連結ピンとしてのアッパピン６によりロアリンク４の第１ロア側ピンボス部４Ａに回動可能に連結され、上端側がピストンピン７によりピストン８に回動可能に連結されている。上記ピストン８は、燃焼圧力を受け、シリンダブロック９のシリンダ９Ａ内を往復動する。

ロアリンク４の運動を拘束するコントロールリンク１０は、上端側のコントロール側ピンボス部１０Ａが第２の連結ピンとしてのコントロールピン１１によりロアリンク４の第２ロア側ピンボス部４Ｂに回動可能に連結され、下端側が制御軸１２を介して機関本体の一部となるシリンダブロック９の下部に回動可能に連結されている。詳しくは、制御軸１２は、回転可能に機関本体に支持されているとともに、その回転中心から偏心している偏心カム部１２Ａを有し、この偏心カム部１２Ａに上記コントロールリンク１０下端部が回転可能に嵌合している。上記制御軸１２は、図示せぬエンジンコントロールユニットからの制御信号に基づいて作動する図示せぬ圧縮比制御アクチュエータによって回動位置が制御される。

このような複リンク式ピストンクランク機構を用いた可変圧縮比機構においては、上記制御軸１２が圧縮比制御アクチュエータによって回動されると、偏心カム部１２Ａの中心位置、特に、機関本体に対する相対位置が変化する。これにより、コントロールリンク１０の下端の揺動支持位置が変化する。そして、上記コントロールリンク１０の揺動支持位置が変化すると、ピストン８の行程が変化し、ピストン上死点（ＴＤＣ）におけるピストン８の位置が高くなったり低くなったりする。これにより、機関圧縮比を変えることが可能となる。つまり、上記の偏心カム部１２Ａを備える制御軸１２，圧縮比制御アクチュエータ及びエンジンコントロールユニット等が、機関圧縮比を可変とする可変圧縮比手段を構成している。

図２にも示すように、ロアリンク４の第１ロア側ピンボス部４Ａは、アッパ側ピンボス部５Ａを挟み込むように二股状に構成されており、アッパピン６は、アッパ側ピンボス部５Ａを回転可能に嵌合・挿通し、両端で二股状の第１ロア側ピンボス部４Ａに圧入により固定される。従って、ロアリンク４の二股状の第１ロア側ピンボス部４Ａの間に設けられるピンボス対向面４Ｃが、アッパ側ピンボス部５Ａの外周面に対面する形となる。

同様に、ロアリンク４の第２ロア側ピンボス部４Ｂは、コントロール側ピンボス部１０Ａを挟み込むように二股状に構成されており、コントロールピン１１は、コントロール側ピンボス部１０Ａを回転可能に嵌合・挿通し、両端で二股状の第２ロア側ピンボス部４Ｂに圧入により固定される。従って、ロアリンク４の二股状の第２ロア側ピンボス部４Ｂの間に設けられるピンボス対向面４Ｄが、コントロール側ピンボス部１０Ａの外周面に対面する形となる。

クランクピン３にはクランクピン油路２１が形成されている。クランクピン油路２１は、径方向に直線状に延在して、その両端がクランクピン３の外周面に開口している。このクランクピン油路２１には、クランクシャフト１の軸方向に延びる軸方向油路２０を経由して、図外のオイルポンプにより加圧された所定圧の潤滑油が供給されている。アッパリンク５のアッパ側ピンボス部５Ａには、内周にはめ込まれた軸受スリーブ１３を含めて、その内周面と外周面とを貫通するアッパ側ピンボス油路２３が形成されている。そして、ロアリンク４にはロアリンク油路２２が形成されている。図１及び図２に示すように、このロアリンク油路２２は、クランクピン３の軸受部分にはめ込まれた軸受メタル１４を含めて、上記のピンボス対向面４Ｃとクランクピン軸受面、つまり軸受メタル１４の内周面とを貫通している。

次に、本発明の特徴的な構成について、図示実施例を参照して列記する。但し、本発明は図示実施例の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えばここでは主としてロアリンクとアッパリンクとのピン連結部位に本発明を適用した例について説明しているが、ロアリンクとコントロールリンクとのピン連結部位にも同様に適用することもできる。また、図１ではクランクピン油路２１がクランクシャフト１の中心を通って直径方向に貫通するものとなっているが、このように貫通したものに限られず、例えば軸方向油路２０とクランクピン外周面とを結ぶ半分の長さのものであっても良い。

［１］図１は、ピストン８に最大燃焼ガス圧Ｆ０が作用するピストン圧縮上死点近傍の所定の第１のクランク角でのリンク配置を示している。同図に示すように、この第１のクランク角でのリンク配置においては、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通し、かつ、ロアリンク油路２２から噴出・スプラッシュされた潤滑油の多くがピンボス油路２３に供給されるように設定されている。構造的には、ロアリンク油路２２の通路中心線に沿う油路延長線２２Ａ上に、ピンボス油路２３が位置している。つまり、ピンボス部５Ａの外周面に開口するピンボス油路２３の開口部が、直線状をなす油路延長線２２Ａと交差しており、かつ、このピンボス油路２３が油路延長線２２Ａに沿って直線状に延在している。つまり、ロアリンク油路２２とピンボス油路２３とが所定の間隙を隔てて一直線上に配置されている。

このような構成により、所定のクランク角でのリンク配置、つまり最大燃焼ガス圧Ｆ０が作用するピストン上死点近傍でのリンク配置においては、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通状態にあるために、オイルポンプよりシリンダブロック側のメインギャラリ及び軸方向油路２０を経てクランクピン油路２１に供給される所定圧の潤滑油が、このクランクピン油路２１からロアリンク油路２２へと流れ込み、ピンボス対向面４Ｃに開口する開口部より噴出・スプラッシュされる。ここで、上述したようにロアリンク油路２２の油路延長線２２Ａ上にピンボス油路２３が位置しているために、ロアリンク油路２２のピンボス対向面４Ｃに開口する開口部より飛散した潤滑油は、その多くがピンボス油路２３へと入り込み、このピンボス油路２３を通してアッパピン６の軸受部分へ強制的に供給される。

このように、クランクピン油路２１へ供給される油圧を利用し、ロアリンク油路２２及びピンボス油路２３を介してアッパピン６のピン軸受部分に潤滑油を強制的に供給することができ、上述した内燃機関内の雰囲気中の潤滑油に依存する自然給油方法に比して、アッパピン（連結ピン）６とピンボス部５Ａとのピン軸受部分へ潤滑油を安定して確実に供給することができる。従って、このピン軸受部分の潤滑油の不足を抑制・解消し、良好な潤滑状態を維持することができる。

なお、上記実施例ではピンボス油路２３をロアリンク油路２２の油路延長線２２Ａ上に配置しているが、潤滑油の流れ応答遅れなどを考慮して、ピンボス油路２３を油路延長線２２Ａの近傍に配置するようにしても良い。

［２］図１に示すように、圧縮上死点付近ではピストン８に最大燃焼ガス圧Ｆ０が作用し、この最大燃焼ガス圧Ｆ０に起因して、ロアリンク４には、アッパピン６から下向きのアッパピン荷重Ｆ１，クランクピン３から上向きのクランクピン荷重Ｆ２，コントロールピン１１から下向きのコントロールピン荷重Ｆ３が作用する。なお、ここでの『上下』はピストン上死点側を『上』、ピストン下死点側を『下』としたものである。そして、クランクピン油路２１は、クランクピン３から作用する最大のクランクピン荷重Ｆ２の方向に対してほぼ垂直となるように配置されている。ここでの『ほぼ垂直』とは、厳密に９０°のみに限らず、９０°に近い範囲（例えば±５°の範囲）を含むものである。つまり、最大の上向きのクランクピン荷重Ｆ２が作用する圧縮上死点付近のクランク角におけるリンク配置のときに、径方向に直線状に延在するクランクピン油路２１が概ねスラスト−反スラスト方向に沿い、かつ、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通するように設定されている。

クランクピン軸受部分のなかで、仮に最大のクランクピン荷重Ｆ２が作用する上側の部位α２の近傍にクランクピン油路２１とこれに連通するロアリンク油路２２が位置していると、ロアリンク油路２２を通して潤滑油が排出されるために、荷重作用部位α２の近傍に適切な油膜を確保することが難しい。これに対し、最大のクランクピン荷重Ｆ２が作用するクランク角でのリンク配置において、上述したようにクランクピン油路２１を最大のクランクピン荷重Ｆ２に対してほぼ垂直に配置することで、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２との連通部分が荷重作用部位α２から遠ざけられ、荷重作用部位α２の油膜の発達を妨げることがなく、良好な潤滑状態を維持することができる。

［３］上記第１のクランク角でのリンク配置では、最大の筒内圧Ｆ０によるアッパピン荷重Ｆ１の反作用として、アッパリンク５のピンボス部５Ａには最大のピンボス荷重Ｆ１’が作用する。このピンボス荷重Ｆ１’が作用する方向に対し、ピンボス油路２３は、９０°以上離れた位置に配置されている。つまり、直線状のピンボス油路２３とピンボス荷重Ｆ１’とのなす角度を９０°以上としている。これによって、ピンボス油路２３は最大のピンボス荷重Ｆ１’が作用する部位α１から９０°以上離れた位置となり、上記［２］の場合と同様、荷重作用部位α１の油膜の発達を妨げることがなく、潤滑不良を抑制・解消することができる。

［４］図３はピストン下死点近傍の第２のクランク角でのリンク配置を示している。クランクシャフト１の１回転中、ロアリンク油路２２がクランクピン３を径方向に貫通するクランクピン油路２１の両側の開口部と連通するため、両者２１，２２が連通するクランク角は２つあり、具体的には、図１に示すピストン上死点近傍の第１のクランク角の他に、図３に示すピストン下死点近傍の第２のクランク角が存在する。従って、上述したピンボス油路の形成箇所の候補として、図１に示す第１のクランク角に応じた第１のピンボス油路２３の箇所と、図３に示す第２のクランク角に応じた第２のピンボス油路２３Ａの箇所と、が存在する。

ピンボス油路の第１の例として、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通する２つのクランク角のうち、最大のピンボス荷重Ｆ１’が作用する部位α１から遠くなる第１のクランク角（図１参照）に対応した一箇所のみにピンボス油路２３を形成する。

この場合、二箇所にピンボス部を設ける場合に比してピンボス部５Ａの強度・剛性が向上し、かつ、二箇所のうちで最大のピンボス荷重Ｆ１’が作用する部位α１から遠い側にピンボス油路２３を設けたことで、上記［３］と同様、潤滑不良を抑制・回避することができる。

［５］ピンボス油路の第２の例として、図４に示すように、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通する２つのクランク角のそれぞれに対応した二箇所に第１のピンボス油路２３及び第２のピンボス油路２３Ａを形成する。

この場合、上記第１の例に比して、ピンボス部５Ａの強度・剛性は低下するものの、クランクシャフト１の１回転中、２つのクランク角のリンク配置で、ロアリンク油路２２から噴出した潤滑油を、それぞれのピンボス油路２３，２３Ａを経由してアッパピン軸受部分に強制的に供給することができ、ピン軸受部分への潤滑油の供給量を更に増加し、潤滑油量の不足を更に確実に抑制・回避することができる。

［６］ピンボス油路の第３の例として、図５に示すように、ピンボス油路２３Ｂが、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通する２つのクランク角の双方に対応した周方向に長い１つの楕円形状をなしている。つまり、いずれのクランク角のリンク配置においても、ロアリンク油路２２の油路延長線２２Ａ上にピンボス油路２３Ｂが配置され、ロアリンク油路２２よりスプラッシュされる潤滑油の多くがピンボス油路２３Ｂへ供給されるように、このピンボス油路２３Ｂが周方向に長い長孔となっている。

このようにピンボス油路２３Ｂを、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通する２つのクランク角の双方に対応した一つの大きな油路とすることで、上記第２の例と同様、クランクシャフト１の１回転中、２つのクランク角のリンク配置で、アッパピン軸受部分に潤滑油を強制的に供給することができることに加え、ロアリンク油路２２からスプラッシュされた潤滑油の受け口が大きくなることから、アッパピン軸受部分より確実に潤滑油を供給することができる。

［７］図２及び図６に示すように、ピンボス部５Ａの外周面には、ピンボス油路２３の開口部へ向けて窪んだ油溜め部２４が凹設されている。この油溜め部２４は、ピンボス部５Ａの軸方向に一定幅を有し、かつ、アッパリンク５のロッド部５Ｂからピンボス部５Ａのピンボス油路２３へ向けて徐々に深くなるように、その底面が円弧状に湾曲している。

この構成によれば、ロアリンク油路２２から噴出された潤滑油の多くを油溜め部２４で受け止めてピンボス油路２３へと導くとともに、図６の矢印で示すように、機関運転中にシリンダブロック内に飛散する潤滑油やアッパリンク５のロッド部５Ｂを伝って流れ落ちる潤滑油を油溜め部２４で受け止めてピンボス油路２３へと導くことができ、アッパピン軸受部分へ供給される潤滑油量を更に増加することができる。

［８］図６に示すように、ピンボス部５Ａの軸方向両側には、径方向外方へ張り出した一対のリブ２５が設けられ、これら一対のリブ２５の間に上記の油溜め部２４が設けられている。従って、図７（Ｂ）に示すように、ピンボス部５Ａはリブ２５が設けられる軸方向両側で部分的に厚肉化して局所的に剛性が高くなり、アッパピン６の軸受面となる内周面のうち、軸方向両端のエッジ部分２６でアッパピン６と局所的に強く接触する、いわゆるエッジ接触の発生が懸念される。

この問題に対し、ピンボス部５Ａを回転可能に挿通するアッパピン６が、このピンボス部５Ａの両側に配置されたロアリンク４の二股状のロアリンク側ピンボス部４Ａに圧入により固定された、いわゆるプレスフィット構造とすることで、図７（Ａ）に示すように、ロアリンク側ピンボス部４Ａ側からアッパピン６へ作用する荷重Ｆ４が軸方向両側で局所的に高くなり、図７（Ｂ）に誇張して描くように、アッパピン６の表面プロファイルが軸方向中央部で厚肉化する、いわゆる樽型形状となる。従って、上述したエッジ接触の発生を低減・緩和することができる。また、上記のプレスフィット構成とすることで、ロアリンク４の軸方向幅を低減することができる。

［９］上述したように、複リンク式ピストンクランク機構を可変圧縮比機構として構成した場合、機関圧縮比の設定、つまり制御軸１２の回転位置に応じてリンク配置・姿勢が変化する。そこで、燃焼ガス圧Ｆ０が最大となる最高出力点に用いる圧縮比の設定、具体的には全開出力時に用いられる低圧縮比の設定のときに、上述した図１や図３に示すリンク配置が得られるように設定されている。すなわち、最高出力点に用いる圧縮比の設定での例えばピストン上死点近傍の第１のクランク角のときに、クランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通し、かつ、ロアリンク油路２２から噴出した潤滑油がピンボス油路２３へ供給されるように、これら油路２１〜２３の形成位置が設計されている。これによって、燃焼ガス圧Ｆ１が最も高く、潤滑条件が最も厳しい最高出力点で用いられる低圧縮比の設定状態のときに、ピンボス油路２３を通してピンボス部５Ａの軸受部分へ強制的に潤滑油を供給することができ、潤滑不良を効果的に抑制・解消することができる。

［１０］図８は、アッパリンク側と同様に、コントロールピン側にも本発明の油路構造を適用した実施例を示している。ロアリンク４には、アッパリンク５のピンボス部５Ａの外周面に面するピンボス対向面４Ｃとクランクピン軸受面とを貫通する第１のロアリンク油路２２に加えて、コントロールリンク１０のピンボス部１０Ａの外周面に面するピンボス対向面４Ｄとクランクピン軸受面とを貫通する第２のロアリンク油路２２Ｂが形成されている。

そして、第１のクランクピン油路２１とロアリンク油路２２とが連通するクランク角と、第２のロアリンク油路２２Ｂとクランクピン油路２１とが連通するクランク角と、が互いに異なるものとなるように、ロアリンク油路２２，２２Ｂの形成位置を設定している。また、図示していないが、アッパリンク５のピンボス部５Ａに形成されるピンボス油路２３と同様、コントロールリンク１０のピンボス部１０Ａにも、第２のロアリンク油路２２Ｂから噴出された潤滑油を受けるピンボス油路が適宜位置に形成されている。

このように、２つのロアリンク油路２２，２２Ｂがクランクピン油路２１と連通するタイミングを互いに異ならせることで、ロアリンク油路２２，２２Ｂが同時にクランクピン油路２１と連通する場合に比して、連通時における油圧を高く確保できるために、ロアリンク油路２２，２２Ｂからスプラッシュする潤滑油の勢いや油量が増加し、ロアリンク油路２２，２２Ｂを通してアッパリンク５のピンボス部５Ａやコントロールリンク１０のピンボス部１０Ａへ供給される潤滑油の供給量の低下を抑制することができる。

１…クランクシャフト
３…クランクピン
４…ロアリンク
５…アッパリンク
６…アッパピン（連結ピン）
７…ピストンピン
８…ピストン
１０…コントロールリンク
１１…コントロールピン（連結ピン）
１２…制御軸（可変圧縮比手段）
１２Ａ…偏心カム部（可変圧縮比手段）
２１…クランクピン油路
２２…ロアリンク油路
２３…ピンボス油路
２４…油溜め部
２５…リブ

Claims (11)

1. ピストンにピストンピンを介して一端が連結されたアッパリンクと、このアッパリンクの他端に第１の連結ピンを介して連結され、かつ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たロアリンクと、一端が機関本体側に揺動可能に支持され、かつ他端が上記ロアリンクに第２の連結ピンを介して連結されたコントロールリンクと、を備えてなる内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構において、
   上記クランクピンに形成され、一端がクランクピンの外周面に開口し、所定圧の潤滑油が供給されるクランクピン油路と、
   上記第１の連結ピンと第２の連結ピンの少なくとも一方が回転可能に嵌合するアッパリンク又はコントロールリンクのピンボス部に形成され、このピンボス部の内周面と外周面とを貫通するピンボス油路と、
   上記ロアリンクに形成され、上記ピンボス部の外周面に面するピンボス対向面とクランクピン軸受面とを貫通するロアリンク油路と、を有し、
   所定のクランク角のときに、上記クランクピン油路とロアリンク油路とが連通するとともに、上記ロアリンク油路から噴出された潤滑油の一部がピンボス油路へ供給されるように設定されていることを特徴とする内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。
2. 上記クランクピン油路が、上記クランクピンからロアリンクに作用する最大のクランクピン荷重の方向に対して略垂直方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。
3. 上記ピンボス油路は、上記連結ピンからピンボス部へ作用する最大のピンボス荷重の方向に対して、９０°以上離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構における軸受構造。
4. 上記クランクピン油路が上記クランクピンを径方向に貫通しており、
   上記ピンボス油路は、上記クランクシャフトの１回転中にクランクピン油路とロアリンク油路とが連通する２つのクランク角のうち、上記連結ピンからピンボス部へ最大のピンボス荷重が作用する位置から遠い一方のクランク角に対応した箇所にのみ形成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内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構における軸受構造。
5. 上記クランクピン油路が上記クランクピンを径方向に貫通しており、
   上記ピンボス油路は、上記クランクシャフトの１回転中にクランクピン油路とロアリンク油路とが連通する２つのクランク角のそれぞれに対応して二箇所に形成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内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構における軸受構造。
6. 上記クランクピン油路が上記クランクピンを径方向に貫通しており、
   上記ピンボス油路は、上記クランクシャフトの１回転中にクランクピン油路とロアリンク油路とが連通する２つのクランク角の双方に対応した周方向に長い１つの楕円形状をなし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内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構における軸受構造。
7. 上記ピンボス部の外周面に、上記ピンボス油路の開口部へ向けて窪んだ油溜め部が凹設され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複リンク式ピストンクランク機構における軸受構造。
8. 上記ピンボス部の軸方向両側に、径方向外方へ張り出した一対のリブが設けられ、これら一対のリブ間に上記油溜め部が設けられ、
   上記ピンボス部を回転可能に挿通する連結ピンが、このピンボス部の両側に配置されたロアリンクの二股状のロアリンク側ピンボス部に圧入により固定されていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。
9. 上記コントロールリンクの他端の支持位置を変化させることによって、機関圧縮比を可変とする可変圧縮比手段を有し、
   最高出力点に用いる圧縮比の設定における上記所定のクランク角のときに、上記クランクピン油路とロアリンク油路とが連通するとともに、上記ロアリンク油路からピンボス油路へ向けて潤滑油が噴出するように設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。
10. 上記ロアリンク油路が、上記アッパリンクのピンボス部の外周面に面するピンボス対向面とクランクピン軸受面とを貫通する第１のロアリンク油路と、上記コントロールリンクのピンボス部の外周面に面するピンボス対向面とクランクピン軸受面とを貫通する第２のロアリンク油路と、を含んでおり、
    上記第１のクランクピン油路とロアリンク油路とが連通するクランク角と、上記第２のクランクピン油路とロアリンク油路とが連通するクランク角と、が異なることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。
11. ピストンにピストンピンを介して一端が連結されたアッパリンクと、このアッパリンクの他端に第１の連結ピンを介して連結され、かつ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たロアリンクと、一端が機関本体側に揺動可能に支持され、かつ他端が上記ロアリンクに第２の連結ピンを介して連結されたコントロールリンクと、を備えてなる内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構において、
    上記クランクピンに形成され、一端がクランクピンの外周面に開口するクランクピン油路と、
    上記第１の連結ピンと第２の連結ピンの少なくとも一方が回転可能に嵌合するアッパリンク又はコントロールリンクのピンボス部に形成され、このピンボス部の内周面と外周面とを貫通するピンボス油路と、
    上記ロアリンクに形成され、上記ピンボス部の外周面に面するピンボス対向面とクランクピン軸受面とを貫通するロアリンク油路と、を有し、
    所定のリンク配置のときに、上記クランクピン油路とロアリンク油路とが連通するとともに、上記ロアリンク油路の油路延長線上に上記ピンボス油路が位置することを特徴とする内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。

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