JP2013177865A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】一端が回転し、他端が揺動する内燃機関のリンクの入力荷重を低減する。
【解決手段】内燃機関１のピストン−クランク機構６は、支点を中心に揺動可能なロッカアーム１０と、ロッカアーム１０の一端とピストン２とを繋ぐ第１リンク１１と、ロッカアーム１０の他端とクランクピン５とを繋ぐ第２リンク１２と、を有している。そして、第２リンク１２の重心は、クランクシャフト軸方向視で、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結部分の中心とクランクピン５の中心とを結ぶ線分の中点Ｎよりもクランクピン５側に位置するよう設定されている。これよって、クランクシャフト軸方向視で、第２リンク１２に対して加わる第２リンク１２とロッカアーム１０との連結部分の中心とクランクピン５の中心とを通る直線に対して直交する方向の入力荷重を低減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ピストンの往復直線運動をクランクシャフトの回転運動に変換して伝達するレシプロ式の内燃機関に関し、特に内燃機関が有するピストン−クランク機構のリンク部材に関する。

本出願人が先に出願した特許文献１には、支点を中心に揺動可能なロッカアームと、このロッカアームの一端とピストンとを繋ぐ第１リンクと、ロッカアームの他端とクランクシャフトのクランクピンとを繋ぐ第２リンクと、有するピストン−クランク機構を備え、クランクシャフトの回転中心がシリンダの側方に配置された内燃機関が開示されている。

特開２００６−５２６６７号公報

このような内燃機関のピストン−クランク機構においては、第２リンクが、ピストンの往復運動に伴い、クランクピンに連結された部分が回転し、ロッカアームの他端に連結された部分が揺動することになる。そして、第２リンクに加わるクランクシャフト軸方向視で第２リンクとロッカアームとの連結部分の中心と上記クランクピンの中心とを通る直線に直交する方向の入力荷重は第２リンクの重心位置により変化する。

そのため、第２リンクに加わるクランクシャフト軸方向視で第２リンクとロッカアームとの連結部分の中心と上記クランクピンの中心とを通る直線に直交する方向の入力荷重が低減されるように、第２リンクの重心位置を設定することが重要となる。

そこで、本発明の内燃機関は、揺動可能なロッカアームと、該ロッカアームの一端とピストンとを繋ぐ第１リンクと、上記ロッカアームの他端とクランクシャフトのクランクピンとを繋ぐ第２リンクと、を有するピストン−クランク機構を備え、第２リンクの重心が、クランクシャフト軸方向視で、上記第２リンクと上記ロッカアームとの連結部分の中心と上記クランクピンの中心とを結ぶ線分の中点よりも上記クランクピン側に位置することを特徴としている。

本発明によれば、クランクシャフト軸方向視で、第２リンクに加わる第２リンクとロッカアームとの連結部分の中心とクランクピンの中心とを通る直線に対して直交する方向の入力荷重を低減することができる。

本発明に係る内燃機関を模式的に示した説明図。 本発明に係る内燃機関に適用されるピストン−クランク機構を模式的に示した説明図。 第２リンクに入力される入力荷重のクランクアングルに対する変化を模式的に示した特性図。 第２リンクの重心Ｇにおける並進加速度のクランクアングルに対する変化を示した特性図。 第２リンクに入力される入力荷重のクランクアングルに対する変化を模式的に示した特性図。 第２リンクの重心Ｇにおける並進加速度のクランクアングルに対する変化を示した特性図。 本発明の第２実施例の内燃機関を模式的に示した説明図。 本発明の第３実施例における第２リンクを模式的に示した説明図。 本発明の第４実施例における第２リンクを模式的に示した説明図。 本発明の第５実施例における第２リンクを模式的に示した説明図。 本発明の第６実施例における第２リンクを模式的に示した説明図。 本発明の第７実施例における第２リンクを模式的に示した説明図。 本発明の第８実施例における第２リンクを模式的に示した説明図。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る内燃機関１の一例を模式的に示した説明図であって、クランクシャフト軸方向視での内燃機関１の断面に相当する説明図である。

図１に示すように、レシプロ式の内燃機関１は、ピストン２が摺動可能に収容されたシリンダ３の側方に、クランクシャフト４が配置された構成となっている。

ここで、「シリンダ３の側方」の「側方」とは、機関幅方向に沿う方向での側方を意味している。従って、シリンダ３とクランクシャフト４とが機関幅方向に沿って並んで配置されている。「機関幅方向」とは、クランクシャフト４の軸線に沿う機関前後方向に直交すると共に、機関上下方向に直交する方向である。「機関上下方向」とは、直列式内燃機関ではシリンダ中心軸線に沿う方向であり、Ｖ型内燃機関ではバンク角を２等分するバンク中心線に沿う方向である。

この内燃機関１は、ピストン２とクランクシャフト４のクランクピン５とを複数のリンク部材により機械的に連係し、ピストン２のシリンダ３内での往復直線運動をクランクシャフト４の回転運動に変換する複リンク式のピストン−クランク機構６を有している。

このピストン−クランク機構６は、揺動支点７を中心に揺動可能な細長いロッカアーム１０と、このロッカアーム１０の一端とピストン２とを繋ぐ細長い棒状の第１リンク１１と、ロッカアーム１０の他端とクランクシャフト４のクランクピン５とを繋ぐ細長い棒状の第２リンク１２と、を有している。

ロッカアーム１０は、例えば、内燃機関１のシリンダブロック（図示せず）に固定された揺動支軸１３に回転可能に取り付けられ、揺動支軸１３の軸心を揺動支点７として揺動するものである。

第１リンク１１の一端（下端）とロッカアーム１０の一端とは、第１連結ピン１４によって相対回転可能に連結されている。つまり、第１連結ピン１４が、第１リンク１１とロッカアーム１０との連結点となっている。ピストン２と第１リンク１１の他端（上端）とは、ピストンピン１５によって相対回転可能に連結されている。つまり、ピストンピン１５が、ピストン２と第１リンク１１との連結点となっている。ロッカアーム１０の他端と第２リンク１２の一端（下端）とは、第２連結ピン１６によって相対回転可能に連結されている。つまり、第２連結ピン１６が、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結点となっている。第２リンク１２の他端（上端）は、クランクピン５に連結されている。そして、一連に接続された第１リンク１１、ロッカアーム１０、及び第２リンク１２は、クランクシャフト軸方向視で、全体として略Ｕ字形状に配置され、ピストン２と、クランクシャフト４との間に位置するシリンダ壁部１７が、これらリンク部材によって三方より囲まれている。また、第２リンク１２の上端はクランクピン５に連結されている。

なお、図１中の４ａはクランクシャフト４の回転中心、図１中の５ａはクランクピン５の中心、図１中の１４ａは第１連結ピン１４の中心、図１中の１５ａはピストンピン１５の中心、図１中の１６ａは第２連結ピン１６の中心である。また、図１中の１８は吸気弁、図１中の１９は排気弁である。

図２は、ピストン−クランク機構６を、クランクシャフト軸方向視で、模式的に示した説明図である。

図２に示すように、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結部分の中心である第２連結ピン中心１６ａと、クランクピン中心５ａとを通る直線を第１直線Ｌ１とし、第２連結ピン中心１６ａを通り、上記第１直線Ｌ１に対して直交する直線を第２直線Ｌ２する。また、クランクシャフト軸方向視で、ロッカアーム１０と第２リンク１２との挟角をθとする。換言すれば、クランクシャフト軸方向視で、第２連結ピン中心１６ａと揺動支点７とを通る直線と、上記第１直線Ｌ１との挟角をθとする。

そうした場合、本実施例のピストン−クランク機構６は、上死点位置において、上記挟角θが最小となっている。そして、ピストン−クランク機構６は、上死点位置において、ピストン２と第１リンク１１との連結点であるピストンピン１５と、クランクシャフト４の回転中心４ａとが、上記第２直線Ｌ２に対して同じ側に位置するよう設定されている。

なお、図２おけるＮは、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結部分の中心である第２連結ピン中心１６ａとクランクピン中心５ａとを結ぶ線分の中点であり、図２におけるＧは上記第１直線Ｌ１上に位置する第２リンク１２の重心である。本実施例において、第２リンク１２の重心Ｇは、上記第１直線Ｌ１上に位置するよう設定される。

このような本実施例の第２リンク１２は、一端がロッカアーム１０に連結されて揺動し、他端がクランクピン５に連結されて回転する。そのため、第２リンク１２には、クランクシャフト軸方向視で、上記第１直線Ｌ１と直交する方向（第２直線Ｌ２と平行な方向）に並進加速度が加わることになる。

ここで、本発明の発明者らは、第２リンク１２に加わる上記第１直線Ｌ１と直交する方向の並進加速度や入力荷重が、第２リンク１２の重心Ｇの位置に応じて変化することに着目した。なお、第２リンク１２の重心Ｇ周りの角速度や、第２リンク１２の重心Ｇ周りの角加速度は、第２リンク１２の重心Ｇの位置が変わっても、内燃機関１の回転数や回転方向が同じであれば変化することはない。

図３は、クランクシャフト軸方向視で、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結点から上記第１直線Ｌ１に平行な方向に第２リンク１２に入力される入力荷重のクランクアングルに対する変化を模式的に示した特性図である。図４は、クランクシャフト軸方向視で、第２リンク１２の重心Ｇにおける上記第１直線Ｌ１に平行な方向の並進加速度のクランクアングルに対する変化を示した特性図である。図５は、クランクシャフト軸方向視で、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結点から上記第２直線Ｌ２に平行な方向に第２リンク１２に入力される入力荷重のクランクアングルに対する変化を模式的に示した特性図である。図６は、クランクシャフト軸方向視で、第２リンク１２の重心Ｇにおける上記第２直線Ｌ２に平行な方向の並進加速度のクランクアングルに対する変化を示した特性図である。

これら図３〜図６においては、クランクピン５と連結される第２リンク１２の他端（クランクピン中心５ａ）から第２リンク１２の重心Ｇまでの距離がａ１の場合を実線、ａ２の場合を破線、ａ３の場合を一点鎖線、ａ４の場合を２点鎖線でそれぞれ示している。ここで、ａ１〜ａ４は、クランクシャフト軸方向視で、上記中点Ｎからクランクピン中心５ａまでの距離よりも小さい値であり、さらにａ１＜ａ２＜ａ３＜ａ４となっている。また、図３〜図６は、内燃機関１の回転数及び回転方向を同一とした場合の特性図である。

図３及び図４に示すように、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結点から上記第１直線Ｌ１に平行な方向に第２リンク１２に入力される入力荷重や、第２リンク１２の重心Ｇにおける上記第１直線Ｌ１に平行な方向の並進加速度は、第２リンク１２の重心Ｇの位置が変化しても、殆ど変化することはない。これは、上死点及び下死点において、クランクシャフト中心、クランクピン５及び第２リンク１２とロッカアーム１０の連結点が略一直線上に位置するためである。

しかしながら、第２リンク１２の重心Ｇにおける上記第２直線Ｌ２に平行な方向の並進加速度は、第２リンク１２の重心Ｇの位置によってモーメントが増減するため、図６に示すように、第２リンク１２の重心Ｇの位置によって増減する。そのため、図５に示すように、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結点から上記第２直線Ｌ２に平行な方向に第２リンク１２に入力される入力荷重も、第２リンク１２の重心Ｇの位置によって増減する。

詳述すると、第２リンク１２の重心Ｇに加わる上記第２直線Ｌ２に平行な方向の並進加速度の大きさは、図６に示すように、第２リンク１２の重心Ｇが上記中点Ｎからクランクピン中心５ａ側に移動するほど、所定のクランクアングル付近で大きくなる傾向がある。

一方、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結点から上記第２直線Ｌ２に平行な方向に第２リンク１２に入力される入力荷重の大きさは、図５に示すように、第２リンク１２の重心Ｇが上記中点Ｎからクランクピン中心５ａ側に移動するほど、所定のクランクアングル付近では小さくなるものの、別の所定のクランクアングル付近では大きくなる傾向がある。

つまり、第２リンク１２の重心Ｇを、クランクシャフト軸方向視で、上記中点Ｎよりもクランクピン側となるように設定することで、第２リンク１２の重心Ｇにおける上記第２直線Ｌ２に平行な方向の並進加速度の大きさや、第２リンク１２とロッカアーム１０との連結点から上記第２直線Ｌ２に平行な方向に第２リンク１２に入力される入力荷重の大きさを相対的に小さくすることが可能である。

そこで、本実施例では、第２リンク１２の重心Ｇを、図２に示すように、クランクシャフト軸方向視で、上記中点Ｎよりもクランクピン５側となるように設定する。

これによって、第２リンク１２の重心Ｇに加わるクランクシャフト軸方向視で上記第２直線Ｌ２に平行な方向の並進加速度を低減し、第２リンク１２に加わるクランクシャフト軸方向視で上記第２直線Ｌ２に平行な方向の入力荷重を低減することができる。そのため、第２リンク１２のリンク長い場合であっても、クランクシャフト軸方向視で第２リンク１２に対する上記第２直線Ｌ２と平行な方向への変形を効果的に抑制することができる。

また、第２リンク１２の重心Ｇがクランクピン中心５ａに近くなるほど、図６に示すように、第２リンク１２の重心Ｇに加わる上記第２直線Ｌ２に平行な方向の並進加速度が大きくなる傾向があるので、本実施例では、第２リンク１２の重心Ｇを、図２に示すように、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン５よりも上記中点側となるように設定する。詳述すると、第２リンク１２の重心Ｇは、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン５の外形線と、第２連結ピン中心１６ａとクランクピン中心５ａとを結ぶ線分と、の交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定されている。

このように設定することで、第２リンク１２の重心Ｇがクランクピン中心５ａ側に近づきすぎないようにすることができ、クランクシャフト軸方向視で第２リンク１２の重心Ｇに加わる上記第２直線Ｌ２に平行な方向の並進加速度と、クランクシャフト軸方向視で第２リンク１２に加わる上記第２直線Ｌ２に平行な方向の入力荷重と、をバランス良く低減できる。

次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、上述した実施例と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図７は、本発明の第２実施例の内燃機関２１を模式的に示した説明図である。この第２実施例の内燃機関２１は、上述した第１実施例の内燃機関１と略同一構成となっているが、第２リンク２２は、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン５と連結される他端側の幅が、ロッカアーム１０と連結される一端側の幅よりも幅広に形成されている。そのため、この第２実施例においても、第２リンク２２の重心Ｇが、図７に示すように、上記中点Ｎよりもクランクピン５側となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能となる。従って、この第２実施例の内燃機関２１においても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

また、本発明の内燃機関に適用される第２リンクは、以下のように構成することで、その重心Ｇの位置を上記中点Ｎよりもクランクピン５側となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能である。

図８は、本発明の第３実施例における第２リンク２６を示している。第３実施例における第２リンク２６は、クランクシャフト軸直角方向視で、クランクピンと連結される他端側（図８における上端側）の幅が、ロッカアームと連結される一端側（図８における下端側）の幅よりも幅広に形成されている。

このような第３実施例の第２リンク２６においても、第２リンク２６の重心Ｇが、上述した第１実施例と同様に、上記中点Ｎよりもクランクピン側（図８における上端側）となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能となる。

従って、上述した第１実施例の内燃機関１において、第１実施例の第２リンク１２に代えてこの第３実施例の第２リンク２６を適用しても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

図９は、本発明の第４実施例における第２リンク３１を示している。第４実施例における第２リンク３１は、上述した第３実施例の第２リンク２６と略同一構成となっているが、クランクピンとの連結部分となる第２リンク３１の他端側（図９における上端側）が、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン中心５ａを通り、上記第１直線Ｌ１に対して直交する平面によって分割されている。つまり、第２リンク３１は、一端側にロッカアームとの連結部分を有する本体部３２と、クランクピンとの連結部分を本体部３２の他端と構成するキャップ部３３と、を有する構成となっている。

そして、本体部３２とキャップ部３３とは、クランクシャフト軸方向視で、上記第１直線Ｌ１と平行な姿勢のボルト３４により、キャップ部３３側から締結されている。換言すれば、本体部３２とキャップ部３３とは、クランクシャフト軸方向視で、上記第１直線Ｌ１と平行な姿勢のボルト３４により、第２リンク３１の他端側から締結されている。

このような第４実施例の第２リンク３１においても、第２リンク３１の重心Ｇが、上述した第１実施例と同様に、上記中点Ｎよりもクランクピン側となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能となる。

従って、上述した第１実施例の内燃機関１において、第１実施例の第２リンク１２に代えてこの第４実施例の第２リンク３１を適用しても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

また、この第４実施例の第２リンク３１は、他端側が分割されているので、第２リンク３１のクランピンへの組み付け性を容易にすることができる。

そして、本体部３２とキャップ部３３とは、キャップ部３３側からボルト３４により締結されているので、締結状態でのボルト３４の位置を相対的に第２リンク３１の他端側に寄せることができる。そのため、第２リンク３１の重心Ｇの位置を設定するあたって、ボルト３４の自重を効果的に利用することができ、第２リンク３１の形状を設定する際の設計自由度を相対的に向上させることができる。

図１０は、本発明の第５実施例における第２リンク３６を示している。第５実施例における第２リンク３６は、上述した第３実施例の第２リンク２６と略同一構成となっているが、クランクピンとの連結部分となる第２リンク３６の他端側が、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン中心５ａを通り、ロッカアームからの最大入力荷重が加わる方向に対して直交する平面Ｐ１によって分割されている。つまり、第２リンク３６は、一端側にロッカアームとの連結部分を有する本体部３７と、クランクピンとの連結部分を本体部３７の他端と構成するキャップ部３８とを有する構成となっている。

そして、本体部３７とキャップ部３８とは、クランクシャフト軸方向視で、上記第１直線Ｌ１と平行な姿勢のボルト３９により、キャップ部３８側から締結されている。換言すれば、本体部３７とキャップ部３８とは、クランクシャフト軸方向視で、上記第１直線Ｌ１と平行な姿勢のボルト３９により、第２リンク３６の他端側から締結されている。

このような第５実施例の第２リンク３６においても、第２リンク３６の重心Ｇが、上述した第１実施例と同様に、上記中点Ｎよりもクランクピン側となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能となる。

従って、上述した第１実施例の内燃機関１において、第１実施例の第２リンク１２に代えてこの第５実施例の第２リンク３６を適用しても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

また、この第５実施例の第２リンク３６は、他端側が分割されているので、第２リンク３６のクランピンへの組み付け性を容易にすることができる。

そして、本体部３７とキャップ部３８とは、キャップ部３８側からボルト３９により締結されているので、締結状態でのボルト３９の位置を相対的に第２リンク３６の他端側に寄せることができる。そのため、第２リンク３６の重心Ｇの位置を設定するあたって、ボルト３９の自重を効果的に利用することができ、第２リンク３６の形状を設定する際の設計自由度を相対的に向上させることができる。

さらに、この第５実施例においては、第２リンク３６が、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン中心５ａを通り、ロッカアームからの最大入力荷重が加わる方向に対して直交する平面Ｐ１によって分割されているので、第２リンク３６に加わる並進加速度を低減する上で有利である。

図１１は、本発明の第６実施例における第２リンク４１を示している。第６実施例における第２リンク４１は、クランクシャフト軸方向視で、その中央部分に、第２リンク４１長手方向に沿って細長く延びる矩形の凹部４２が形成されており、凹部４２が形成された部分が相対的に薄肉になっている。この凹部４２は、クランクシャフト軸方向視で、上記第１直線Ｌ１に対して対称となるよう形成されている。

このような第６実施例の第２リンク４１においては、凹部４２を形成して部分的に薄肉化することで、第２リンク４１が運動する際に発生する慣性力を相対的に低減することができる。

また、第２リンク４１は、クランクシャフト軸方向視で、クランクピンと連結される他端側（図１１における上端側）の幅が、ロッカアームと連結される一端側（図１１における下端側）の幅よりも幅広に形成されている。

そのため、このような第６実施例の第２リンク４１においても、第２リンク４１の重心Ｇが、上述した第１実施例と同様に、上記中点Ｎよりもクランクピン側（図１１における上端側）となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能となる。

従って、上述した第１実施例の内燃機関１において、第１実施例の第２リンク１２に代えてこの第６実施例の第２リンク４１を適用しても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

図１２は、本発明の第７実施例における第２リンク４６を示している。第７実施例における第２リンク４６は、クランクシャフト軸方向視で、上記中点Ｎよりもクランクピン側の中央部分に、第２リンク４６長手方向に沿って延びる凹部４７が形成されており、凹部４７が形成された部分が相対的に薄肉になっている。この凹部４７は、クランクシャフト軸方向視で、上記第１直線Ｌ１に対して対称となるよう形成されている。

このような第７実施例の第２リンク４６においては、凹部４７を形成して上記中点Ｎよりもクランクピン側を部分的に薄肉化することで、第２リンク４６が運動する際に発生する慣性力を相対的に低減することができる。

また、第２リンク４６は、クランクシャフト軸方向視で、クランクピンと連結される他端側（図１２における上端側）の幅が、ロッカアームと連結される一端側（図１２における下端側）の幅よりも幅広に形成されている。

そのため、このような第７実施例の第２リンク４６においても、第２リンク４６の重心Ｇが、上述した第１実施例と同様に、上記中点Ｎよりもクランクピン側（図１１における上端側）となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能となる。

従って、上述した第１実施例の内燃機関１において、第１実施例の第２リンク１２に代えてこの第７実施例の第２リンク４６を適用しても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

図１３は、本発明の第８実施例における第２リンク５１を示している。第８実施例における第２リンク５１は、クランクシャフト軸直角方向視で、その中央部分に、第２リンク５１長手方向に沿って細長く延びる凹部５２が形成されており、凹部５２が形成された部分が相対的に薄肉になっている。

このような第８実施例の第２リンク５１においては、凹部５２を形成して部分的に薄肉化することで、第２リンク５２が運動する際に発生する慣性力を相対的に低減することができる。

また、このような第８実施例の第２リンク５１においても、第２リンク５１の重心Ｇが、上述した第１実施例と同様に、上記中点Ｎよりもクランクピン側（図１１における上端側）となり、かつ上記交点Ｒよりも上記中点Ｎ側に位置するように設定可能である。

従って、上述した第１実施例の内燃機関１において、第１実施例の第２リンク１２に代えてこの第８実施例の第２リンク５１を適用しても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

なお、本発明に係る内燃機関１に適用されるピストン−クランク機構６は、クランクシャフト４がシリンダ３の側方に位置したものに限定されるものではなく、例えば、クランクシャフト４がシリンダ３の側方ではなく、シリンダ３よりも機関上下方向で、下方に配置された構成となっていてもよい。詳述すると、ピストン−クランク機構６は、下死点位置において、ピストン２と第１リンク１１との連結点であるピストンピン１５と、クランクシャフト４の回転中心４ａとが、上記第２直線Ｌ２を挟んで位置するように設定されたものであってもよい。

１…内燃機関
２…ピストン
３…シリンダ
４…クランクシャフト
５…クランクピン
５ａ…クランクピン中心
６…ピストン−クランク機構
７…揺動支点
１０…ロッカアーム
１１…第１リンク
１２…第２リンク
１３…揺動支軸
１４…第１連結ピン
１４ａ…第１連結ピン中心
１５…ピストンピン
１５ａ…ピストンピン中心
１６…第２連結ピン
１６ａ…第２連結ピン中心

Claims (11)

1. 支点を中心に揺動可能なロッカアームと、該ロッカアームの一端とピストンとを繋ぐ第１リンクと、上記ロッカアームの他端とクランクシャフトのクランクピンとを繋ぐ第２リンクと、を有するピストン−クランク機構を備えた内燃機関において、
   第２リンクの重心は、クランクシャフト軸方向視で、上記第２リンクと上記ロッカアームとの連結部分の中心と上記クランクピンの中心とを結ぶ線分の中点よりも上記クランクピン側に位置することを特徴とする内燃機関。
2. クランクシャフト軸方向視で、上記第２リンクと上記ロッカアームとの連結部分の中心と、上記クランクピンの中心とを通る直線を第１直線とし、上記第２リンクと上記ロッカアームとの連結部分の中心を通り、上記第１直線に対して直交する直線を第２直線とした際に、上記ピストン−クランク機構が、クランクシャフト軸方向視で、上記ロッカアームと上記第２リンクとの挟角が最小となるリンク姿勢のとき、上記ピストンと上記第１リンクとの連結点と、上記クランクシャフトの中心位置とが、上記第２直線に対して同じ側に位置するよう設定されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 上記第２リンクの重心は、クランクシャフト軸方向視で、上記クランクピンの外形線と、上記第２リンクと上記ロッカアームとの連結部分の中心と上記クランクピンの中心とを結ぶ線分との交点よりも、上記中点側に位置す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。
4. 上記第２リンクは、クランクシャフト軸方向視で、上記クランクピンと連結される部分側の幅が、上記ロッカアームと連結される部分側の幅よりも幅広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。
5. 上記第２リンクは、クランクシャフト軸直角方向視で、上記クランクピンと連結される部分側の幅が、上記ロッカアームと連結される部分側の幅よりも幅広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。
6. 上記第２リンクは、上記クランクピンとの連結部分となる一端側が、クランクシャフト軸方向視で、上記第２リンクと上記ロッカアームとの連結部分の中心と上記クランクピンの中心とを結ぶ線分に対して直交する平面によって分割されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関。
7. 上記第２リンクは、上記クランクピンとの連結部分となる一端側が、クランクシャフト軸方向視で、上記ロッカアームからの最大入力荷重が作用する方向に対して直交する平面によって分割されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関。
8. 上記第２リンクは、分割された上記クランクピンとの連結部分が、クランクシャフト軸方向視で、上記第２リンクと上記ロッカアームとの連結部分の中心と上記クランクピンの中心とを結ぶ線分に対して平行なボルトにより、上記第２リンクの一端側から締結されていることを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関。
9. 上記第２リンクは、クランクシャフト軸方向視で、その中央部分に、該第２リンクの長手方向に沿って延びる凹部が形成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。
10. 上記第２リンクは、クランクシャフト軸方向視で、上記中点よりもクランクピン側の中央部分に、該第２リンクの長手方向に沿って延びる凹部が形成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。
11. 上記第２リンクは、クランクシャフト軸直角方向視で、その中央部分に、該第２リンクの長手方向に沿って延びる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関。

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