JP2016538466A - 内燃機関のマルチリンク式クランク機構およびその内燃機関 - Google Patents

Abstract

本発明は、クランクシャフト（１４）のクランクピン（１３）にカップリングリンク回転軸（１２）周りで回転自在に軸受けされる少なくとも１つのカップリングリンク（８）と、エキセントリックシャフト（２０）の連結ピン（１９）に偏心回転軸（１８）周りで回転自在に軸受けされる少なくとも１つのリンク用コネクティングロッド（１６）を有する内燃機関（１）のマルチリンク式クランク機構（２）に関するものであって、カップリングリンク（８）は、内燃機関（１）のピストン（４）のピストン用コネクティングロッド（６）にピストン用コネクティングロッド回転軸（９）周りで旋回自在に、かつリンク用コネクティングロッド（１６）にリンク用コネクティングロッド回転軸（１７）周りで旋回自在に接続され、エキセントリックシャフト（２０）の回転軸（２１）は、クランクシャフト（１４）の回転軸（１５）を通りシリンダの長手方向中心線（５）の少なくとも１つと直交する平面（２２）の上方に位置する。ここで、それぞれピストンの全行程を基準として、ピストン回転軸（７）とピストン用コネクティングロッド回転軸（９）との距離（ｌ１）は最小１．４１、最大１．６１；ピストン用コネクティングロッド回転軸（９）とカップリングリンク回転軸（１２）との距離（ｌ２）は最小０．３８、最大０．５８；カップリングリンク回転軸（１２）とリンク用コネクティングロッド回転軸（１７）との距離（ｌ３）は最小０．８２、最大１．０２；リンク用コネクティングロッド回転軸（１７）と偏心回転軸（１８）との距離（ｌ４）は最小１．６３、最大１．８３である。本発明は、マルチリンク式クランク機構（２）を備えた内燃機関（１）にも関するものである。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のマルチリンク式クランク機構であって、クランクシャフトのクランクピンにカップリングリンク回転軸周りで回転自在に軸受けされる少なくとも１つのカップリングリンクと、エキセントリックシャフトの連結ピンに偏心回転軸周りで回転自在に軸受けされる少なくとも１つのリンク用コネクティングロッドを有するもので、カップリングリンクは、内燃機関のピストンのピストン用コネクティングロッドにピストン用コネクティングロッド回転軸周りで旋回自在に、かつリンク用コネクティングロッドにリンク用コネクティングロッド回転軸周りで旋回自在に接続され、エキセントリックシャフトの回転軸は、クランクシャフトの回転軸を通りシリンダの長手方向中心線の少なくとも１つと直交する回転平面の上方に位置するようになっている、マルチリンク式クランク機構に関するものである。本発明はさらに、マルチリンク式クランク機構を備えた内燃機関にも関するものである。

冒頭で述べた類のマルチリンク式クランク機構の例として挙げられるのは内燃機関の構成要素であるが、その他の分野への適用も見出し得るものである。マルチリンク式クランク機構はエキセントリックシャフトを有し、その回転角は制御装置によって、特に内燃機関の動作状態に応じて調節されるものであるのが好ましい。これに代えて、エキセントリックシャフトが内燃機関のクランクシャフトと動力伝達するよう接続されて、クランクシャフトによって駆動され得るようになっていてもよい。

マルチリンク式クランク機構はカップリングリンクを備えており、とりわけ内燃機関のピストンの数と一致する数のカップリングリンク群を備えている。カップリングリンクやカップリングリンク群はそれぞれ、クランクシャフトの対応するクランクピンに回転可能に軸受けされる。カップリングリンクは好ましくは、クランクシャフトの上方で反対向きの２方向に広がっていてそれぞれの端部に旋回連結部を備えるアームを有している。クランクシャフト周りまたはクランクシャフトのクランクピン周りのカップリングリンクの回転軸は、カップリングリンク回転軸と呼ばれる。

旋回連結部の１つはピストン用コネクティングロッドとの旋回自在な接続を成し、内燃機関のピストンの１つはカップリングリンクを介してクランクシャフトと接続されている。旋回連結部の回転軸は、ピストン用コネクティングロッド回転軸と呼ばれる。カップリングリンクが旋回自在であるため、ピストン用コネクティングロッド回転軸は固定されているのではなく、カップリングリンクと共に移動したり旋回したりする。他のもう１つの旋回連結部は、カップリングリンクと逆側の端部がエキセントリックシャフトの連結ピンに回転可能に軸受けされた、いわゆるリンク用コネクティングロッドとの旋回自在な接続を成す。この旋回連結部の回転軸はリンク用コネクティングロッド回転軸と呼ばれる一方、エキセントリックシャフトの連結ピン上のリンク用コネクティングロッドの回転軸は以下、偏心回転軸として扱われる。

リンク用コネクティングロッドは旋回連結部を成す好ましくは２つのコネクティングロッド軸受を有している。第１のコネクティングロッド軸受は旋回軸受部の一部であり、この旋回軸受部を介してリンク用コネクティングロッドとカップリングリンクとの動力伝達が行われる。第１のコネクティングロッド軸受はさらにカップリングリンクに保持される連結ピンまたは軸受ボルトを含んでいる。第２のコネクティングロッド軸受は同様に旋回連結部の一部であり、この旋回軸受部を介してリンク用コネクティングロッドとエキセントリックシャフトとの接続が行われる。特にこの第２のコネクティングロッド軸受は、エキセントリックシャフトの連結ピンを少なくとも部分的に包み込む。

このマルチリンク式クランク機構を用いることにより、シリンダに配置されたピストンにそれぞれ、到達する圧縮比を設定することが可能になり、特に内燃機関の動作段階および／または現状の動作工程に応じて設定することが可能になる。圧縮比の調節のため、エキセントリックシャフトが所望の圧縮比に応じた所定の回転角度位置にされたり、エキセントリックシャフトとクランクシャフトとの間の位相角度が所定値に設定されたりする。

従来技術においては、例えば刊行物の特許文献１が知られており、これは圧縮比およびピストン行程量が変更可能な内燃機関を示している。さらに刊行物の特許文献２は、回転の軸、クランクシャフト、第３のリンクの間の横方向距離が、ピストンの最大行程に対して最低で−１．０の値である内燃機関を示している。

既知のマルチリンク式クランク機構は通常、構造スペース的に最適化されて設けられる。このため、マルチリンク式クランク機構の動力学上の有効長は、ピストンのピストン行程との比較において小さくなっている。このようなマルチリンク式クランク機構の旋回連結部における力は比較的大きくなり、また大きな旋回角とそれに応じた十分な移動量を確保しなければならない。そのため、力と移動量との積で表されそして熱に変換されることとなる、摩擦エネルギーの発生量も、同じく大きくなる。

独国特許発明６０１０９３４２号明細書（欧州特許の独訳文） 独国特許出願公開１０２０１２００７４６５号明細書

そこで本発明の課題は、既知のマルチリンク式クランク機構に比べて改善された内燃機関のマルチリンク式クランク機構を提案することであり、特に、マルチリンク式クランク機構の摩擦および／または内燃機関のクランクシャフトに掛かるねじれ負荷を低減することにより改善をすることである。

この課題は請求項１に記載の特徴を備える本発明に係るマルチリンク式クランク機構で達成される。これによれば、ピストンの全行程に対してそれぞれ、ピストン回転軸とピストン用コネクティングロッド回転軸との間の距離は最小１．４１、最大１．６１であり、ピストン用コネクティングロッド回転軸とカップリングリンク回転軸との間の距離は最小０．３８、最大０．５８であり、カップリングリンク回転軸とリンク用コネクティングロッド回転軸との間の距離は最小０．８２、最大１．０２であり、リンク用コネクティングロッド回転軸と偏心回転軸との間の距離は最小１．６３、最大１．８３となるようにされる。

当然ながらこれに替えて、ピストン回転軸とピストン用コネクティングロッド回転軸との間の距離のみを上述のものとしたり、ピストン用コネクティングロッド回転軸とカップリングリンク回転軸との間の距離のみを上述のものとしたり、カップリングリンク回転軸とリンク用コネクティングロッド回転軸との間の距離のみを上述のものとしたり、リンク用コネクティングロッド回転軸と偏心回転軸との間の距離のみを上述のものとしたりすることも実現可能である。また上述の距離を任意に組み合わせてもよい。例えば、上述の距離のうち少なくとも２つ、特にちょうど２つを実現したり、上述の距離のうち少なくとも３つ、特にちょうど３つを実現したりする。

原則的には、エキセントリックシャフトの回転軸はある平面の上方に位置すべきであり、その平面とはクランクシャフトの回転軸を通りシリンダの長手方向中心線の少なくとも１つと直交するものである。そのためこの平面はクランクシャフトの回転軸および長手方向中心線と共通して定義される。内燃機関の長手方向――クランクシャフトの回転軸に関する方向――において、この平面は回転軸と同じ位置および方向を有する。またこの平面は、シリンダの長手方向中心線が平面の法線方向に位置することとなるよう、少なくとも１つのシリンダの長手方向中心線と直交しているべきである。シリンダの長手方向中心線は内燃機関のシリンダの１つに関するものであって、その長手方向に延びるものである。シリンダの長手方向中心線は例えば、シリンダの長さ方向寸法にわたってシリンダの中央に位置するものである。

当然ながらこの平面は内燃機関の複数のシリンダのうちいくつかのシリンダの長手方向中心線に対して直交していてもよく、特に好ましいのは内燃機関のすべてのシリンダの長手方向中心線と直交することである。このときエキセントリックシャフトはその回転軸が上述の平面の上方に配置される。特に好ましいのは、回転軸だけでなくエキセントリックシャフトの全体が上述の平面上方に配置されることである。例えば、エキセントリックシャフトの回転軸が、この平面の直ぐ隣に、つまり隣接して位置する。またこれは、エキセントリックシャフトの全体にもあてはまる。ただし、エキセントリックシャフトの回転軸またはエキセントリックシャフト全体が平面の上方かつ距離を空けて配置されるようにしてもよい。

ここで、エキセントリックシャフトは内燃機関のシリンダより下方に位置するものではなく、上方でリンク用コネクティングロッドと共に回転する。このため、特にピストン用コネクティングロッドおよびリンク用コネクティングロッドはカップリングリンクに対して実質的に同じ方向、つまりはピストンやシリンダの方向に向けられる。リンク用コネクティングロッドがシリンダやピストンの連結レバーから離れる向きになったり、ピストンの連結レバーに対して反対向きになったりすることは想定されていない。

上述の回転軸間の距離により、慣性力が最大となる位相角度やその時点でのクランクシャフトのレバー姿勢を顕著に改善することができて、慣性力に起因するクランクシャフト上のねじれモーメントが明らかに低減され、とりわけ少なくとも１０％か２０％、あるいは３０％ほど低減される。これに加えて、あるいはこれとは別に、回転軸間の距離が上述のようになっているマルチリンク式クランク機構により、リンクの旋回角が他の形態に比べて小さくなる。これにより、ピストンの全行程が同じであっても摩擦が低減される。

このマルチリンク式クランク機構の各部材、例えばカップリングリンク、リンク用コネクティングロッド、および／またはピストン用コネクティングロッドは、構造スペース的に最適化されたマルチリンク式クランク機構の他の実施形態よりも大きくなることもありうる。こうした大きく、そして重い部材は、回転速度が高くなれば大きい慣性力を生じるようになるが、これは旋回角の減少という効果により――少なくとも摩擦に関しては――相殺される。

当然ながら、ピストン回転軸とピストン用コネクティングロッド回転軸との間の距離は――ピストンの全行程を基準として――最小１．４６、最大１.５６とすることができ、あるいは最小１．４９、最大１．５３とすることができて、特に好ましくは１．５１とすることができる。

これに加えて、あるいはこれに替えて、ピストン用コネクティングロッド回転軸とカップリングリンク回転軸との間の距離は――ピストンの全行程を基準として――最小０．４３、最大０．５３とすることができ、特に最小０．４６、最大０．５０とすることができ、特に好ましくは０．４８とすることができる。

さらなる実施形態の一例においては、これに加えて、カップリングリンク回転軸とリンク用コネクティングロッド回転軸との間の距離は――ピストンの全行程を基準として――最小０．８７、最大０．９７とすることができ、特に最小０．９０、最大０．９４とすることができ、特に好ましくは０．９２とすることができる。

最終的には、リンク用コネクティングロッド回転軸と偏心回転軸との間の距離は――ピストンの全行程を基準として――最小１．６８、最大１．７８または最大１．８１とすることができ、特に最小１．７１、最大１．７５または最小１．７５、最大１．８１とすることができて、特に好ましくは１．７３か１．７８とすることができる。

本発明のさらなる実施形態の一例では、ピストンの全行程との比較で、エキセントリックシャフトの回転軸とクランクシャフトの回転軸との間の水平距離を――ピストンの全行程を基準として――最小０．６４、最大０．８４とする。この水平距離はシリンダ長手方向中心線と直交する方向内での距離である。ここに示す値は、絶対値のことと理解されたい。例としては上述の距離を最小０．６９、最大０．７９、特に最小０．７２、最大０．７６とする、あるいは最小０．７１、最大０．７５、特に好ましくは０．７４か０．７３とする。

本発明のさらなる実施形態の一例では、ピストンの全行程に対して、エキセントリックシャフトの回転軸とクランクシャフトの回転軸との間の垂直距離を最小１．６７、最大２．０７とする。この垂直距離はシリンダ長手方向中心線と平行な方向内での距離である。ここでも、示している値は絶対値として理解されたい。ただし特に好ましくは、エキセントリックシャフトの回転軸はクランクシャフトの回転軸の上方で、クランクシャフトから見てピストンやシリンダの方向に配置される。上述の距離は、それぞれピストンの全行程との比較で、好ましくは最小１．７２最大２．０２とされ、特に最小１．８５、最大１．８９あるいは最小１．９１、最大１．９５とされ、特に好ましくは１．８７か１．９３とされる。

本発明のさらなる形態では、ピストンの全行程に対して、カップリングリンク回転軸とクランクシャフトの回転軸との間の距離が最小０．２３、最大０．４３とされる。上述の距離はクランクシャフトのクランク径、つまりクランクシャフトのクランクピンとクランクシャフトの回転軸との間の距離に応じたものである。上述の距離は好ましくは最小０．２８、最大０．３８とされ、特に最小０．３１、最大０．３５、特に好ましくは０．３３とされる。

本発明の特に好ましい実施形態においては、ピストンの全行程に対して、左右オフセットが最小０．１１、最大０．３１とされる。この左右オフセットについては、クランクシャフトの回転軸の、シリンダ長手方向中心線またはピストン長手方向中心線に対する平行方向のずれと理解されたい。つまりクランクシャフトの回転軸は、左右オフセットがゼロであればシリンダ長手方向中心線またはピストン長手方向中心線上に位置する。これに対し、左右オフセットがゼロより大きければ、この回転軸はこれらの中心線から離れた位置となる。この左右オフセットは好ましくは最小０．１６、最大０．２６、特に最小０．１９、最大０．２３とされ、特に好ましいのは０．２１とされることである。

さらに、左右オフセットは背圧側に設けられるとよく、特にピストン長手方向中心線のエキセントリックシャフト方面側にクランクシャフトの回転軸が配置されるとよい。原理的には、左右オフセットが加圧側に設けられる可能性も、背圧側に設けられる可能性もある。当然ながら、本発明の範囲内でどちらの実施形態も実現可能である。ただし特に好ましいのは、左右オフセットが背圧側に設けられることである。

本発明の特に好ましい実施形態では、カップリングリンク回転軸およびリンク用コネクティングロッド回転軸を通る一方の仮想線と、カップリングリンク回転軸およびピストン用コネクティングロッド回転軸を通る他方の仮想線と、の間のカップリング角が、最小１４０度、最大１８０度とされる。このカップリング角は実質的に、カップリングリンクの２つのアームがお互いの間に成す角度を表す。第１のアームはカップリングリンク回転軸をリンク用コネクティングロッド回転軸と接続する一方で、もう一方のアームはカップリングリンク回転軸とピストン用コネクティングロッド回転軸とを互いに接続する。

このカップリング角は２本の仮想線によって描写されるものであり、これらはそれぞれ上述の回転軸のうちの２つを通るものであり、つまり一方はカップリングリンク回転軸とリンク用コネクティングロッド回転軸を通って延び、他方はカップリング回転軸とピストン用コネクティングロッド回転軸を通って延びる。カップリング角は特に好ましくは最小１５０度、最大１７０度とされ、特に最小１５５度、最大１６５度、とりわけ好適にはぴったり１６０度とされる。旋回角の低減のためには、ここで示す大きなカップリング角と、比較的長いリンク用コネクティングロッドと、同じく比較的長いピストン用コネクティングロッドとを組み合わせることが重要である。

本発明のさらなる好適な実施形態では、ピストンの全行程との比較で、エキセントリックシャフトの回転軸と偏心回転軸との間の距離が最小０．０４５、最大０．０６５とされる。この距離はエキセントリックシャフトのクランク径、つまりエキセントリックシャフトの連結ピンとエキセントリックシャフトの回転軸との間の距離を表す。例として上述の距離は最小０．０５０、最大０．０６０とされ、特に０．０５１、最大０．０５７とされる。特に好ましくは０．０５５とされる。

最終的に、ピストンの全行程は最小７０ｍｍ、最大１２０ｍｍとされる。当然ながらピストンの全行程は原理的には任意のものとすることができ、内燃機関の所望の性能に応じて選択される。例えば上述の数値の間（それぞれの数値を含む）にされたり、最小８０ｍｍ、最大１１０ｍｍとされたりするが、とりわけ最小９０ｍｍ、最大１００ｍｍとされる。最小９１ｍｍ、最大９５ｍｍとされることもあるが、特に好ましいのは９３．５ｍｍとされることである。

さらに、本発明はマルチリンク式クランク機構を備えた内燃機関にも関する。これによれば、上述の実施形態に係るマルチリンク式クランク機構が備えられる。マルチリンク式クランク機構や内燃機関のこうした構成の利点については既に説明した通りである。内燃機関もマルチリンク式クランク機構も、上述したものに係る実施形態をとることができ、上述したように構成することができる。

以下、実施形態例を表しており本発明を限定するものではない図面を用いて、本発明をより詳しく説明する。図面が示すものは以下のとおり。
マルチリンク式クランク機構を備えた内燃機関の模式図。

図１はマルチリンク式クランク機構を備えた内燃機関１の一部を示す。さらに内燃機関１は、シリンダ３内で長さ方向に移動可能なよう配置された少なくとも１つのピストン４を有する。シリンダ３やピストン４は長手方向中心線５を持つ。ピストン４にはピストン用コネクティングロッド６が取り付けられており、これはピストン４に対してピストン回転軸７周りで回転自在に軸受けされている。ピストン回転軸７は好ましくはシリンダ３の長手方向中心線５上に位置する。

ピストン４と反対側で、ピストン用コネクティングロッド６はカップリングリンク８と接続される。そしてピストン用コネクティングロッド６はカップリングリンク８に対してピストン用コネクティングロッド回転軸９周りで回転可能に軸受けされる。特に、ピストン用コネクティングロッド６はカップリングリンク８の第１のアーム１０に取り付けられる。これは第２のアーム１１と角度αで固定的に接続されている。角度αはカップリングリンク回転軸１２周りに現われる。両アーム１０，１１はこのカップリングリンク回転軸１２にて互いに交わる。カップリングリンク８はクランクシャフト１４のクランクピン１３にカップリングリンク回転軸１２周りで回転自在に軸受けされる。クランクピン１３やカップリングリンク回転軸１２はクランクシャフト１４の回転軸１５に対して偏心して配置されている。

カップリングリンク８のうちピストン用コネクティングロッド６と反対側で、リンク用コネクティングロッド１６がカップリングリンク８に、特に第２のアーム１１に取り付けられる。リンク用コネクティングロッド１６はカップリングリンク８にリンク用コネクティングロッド回転軸１７周りで回転自在に軸受けされる。リンク用コネクティングロッド１６のうちカップリングリンク８と反対側で、リンク用コネクティングロッド１６はエキセントリックシャフト２０の連結ピン１９に偏心回転軸１８周りで回転自在に軸受けされる。また、エキセントリックシャフト２０は回転軸２１を有する。連結ピン１９や偏心回転軸１８はエキセントリックシャフト２０の回転軸２１に対して偏心して設けられる。

ここで、エキセントリックシャフト２０の回転軸２１は、クランクシャフト１５の回転軸１５を通りシリンダ長手方向中心線５と直交する平面２２上方に配置される。この配置を「上方配置エキセントリックシャフト」と呼ぶ。

ここで、図面中のピストン回転軸７とピストン用コネクティングロッド回転軸９との間の距離をｌ_１と表す。ピストン用コネクティングロッド回転軸９とカップリングリンク回転軸１２との間の距離はｌ_２とする。カップリングリンク回転軸１２とリンク用コネクティングロッド回転軸１７との間の距離はｌ_３、リンク用コネクティングロッド回転軸１７と偏心回転軸１８との距離はｌ_４と表す。ここで特に好ましいのは、これらの距離を以下の値にすることである：
・ １．４１ ≦ ｌ_１ ≦ １．６１
・ ０．３８ ≦ ｌ_２ ≦ ０．５８
・ ０．８２ ≦ ｌ_３ ≦ １．０２
・ １．６３ ≦ ｌ_４ ≦ １．８３

以上の数値はピストン４の、例えば最小７０ｍｍ、最大１２０ｍｍのピストン全行程との比である。

さらに、エキセントリックシャフト２０の回転軸２１とクランクシャフト１４の回転軸１５との間の水平距離ｄ_ｘはピストン４の全行程を基準として最小０．６４、最大０．８４である。これに加えて、またはこれに替えて、エキセントリックシャフト２０の回転軸２１とクランクシャフト１４の回転軸１５との間の垂直距離ｄ_ｙは同じくピストン全工程との比で最小１．６４、最大２．０７である。

そして、クランク全行程を基準として、クランクシャフト１４のクランク径、つまりカップリングリンク回転軸１２とクランクシャフト１４の回転軸１５との間の距離は最小０．２３、最大０．４３にするとよい。このクランク径はここではｒ_１と表す。エキセントリックシャフト２０にもｒ_２と表される行程があり、これは偏心回転軸１８とエキセントリックシャフト２０の回転軸２１との間の距離である。エキセントリックシャフト２０のクランク径ｒ_２は――ピストンの全行程を基準として――例えば最小０．０４５、最大０．０６５である。

これに加えて、ここで示すマルチリンク式クランク機構は左右オフセットｓを備えており、このオフセットはクランクシャフト１４の回転軸１５とシリンダ長手方向中心線５との間の水平距離として定義される。左右オフセットｓはクランク全行程を基準として、例えば最小０．１１、最大０．３１である。ここで、左右オフセットｓは背圧側に設けられる。つまりクランクシャフト１４の回転軸１５は長手方向中心線５に対してエキセントリックシャフト２０の回転軸２１方面寄りに配置される。

先に述べたカップリング角αは、カップリングリンク回転軸１２とリンク用コネクティングロッド回転軸１７とを通る仮想線と、カップリングリンク回転軸１２とピストン用コネクティングロッド回転軸９とを通る仮想線と、の間の交角で定義される。このカップリング角αは例えば最小１４０度、最大１８０度とされるが、当然ながら原理的には任意の値としてよい。

ここで示す内燃機関１は当然ながら、好ましくは複数のシリンダ３を備え、そのためピストン３も複数備える。これに応じてマルチリンク式クランク機構２はこれらに割り当てられる部材を複数備え、特にピストン４のそれぞれについて、ピストン用コネクティングロッド６、カップリングリンク８、リンク用コネクティングロッド１６を備える。これらの上述してきた部材はそれぞれ、上記の実施形態に係るものとして構成される。原理的には、内燃機関１のシリンダ３やピストン４の数は任意の数とすることができる。特に、２，３，４，５，６，８，１２とされる。４つのシリンダを備える内燃機関では、クランクシャフト１４のオフセット角が好ましくは１８０度である。

１ 内燃機関
２ マルチリンク式クランク機構
３ シリンダ
４ ピストン
５ 長手方向中心線
６ ピストン用コネクティングロッド
７ ピストン回転軸
８ カップリングリンク
９ ピストン用コネクティングロッド回転軸
１０ 第１のアーム
１１ 第２のアーム
１２ カップリングリンク回転軸
１３ クランクピン
１４ クランクシャフト
１５ 回転軸
１６ リンク用コネクティングロッド
１７ リンク用コネクティングロッド回転軸
１８ 偏心回転軸
１９ 連結ピン
２０ エキセントリックシャフト
２１ 回転軸
２２ 平面

Claims (10)

1. クランクシャフト（１４）のクランクピン（１３）にカップリングリンク回転軸（１２）周りで回転自在に軸受けされる少なくとも１つのカップリングリンク（８）と、エキセントリックシャフト（２０）の連結ピン（１９）に偏心回転軸（１８）周りで回転自在に軸受けされる少なくとも１つのリンク用コネクティングロッド（１６）を有する内燃機関（１）のマルチリンク式クランク機構（２）であって、カップリングリンク（８）は、内燃機関（１）のピストン（４）のピストン用コネクティングロッド（６）にピストン用コネクティングロッド回転軸（９）周りで旋回自在に、かつリンク用コネクティングロッド（１６）にリンク用コネクティングロッド回転軸（１７）周りで旋回自在に接続され、エキセントリックシャフト（２０）の回転軸（２１）は、クランクシャフト（１４）の回転軸（１５）を通りシリンダの長手方向中心線（５）の少なくとも１つと直交する平面（２２）の上方に位置するマルチリンク式クランク機構において、
   それぞれピストンの全行程を基準として、
   ― ピストン回転軸（７）とピストン用コネクティングロッド回転軸（９）との間の距離（ｌ_１）は最小１．４１、最大１．６１；
   ― ピストン用コネクティングロッド回転軸（９）とカップリングリンク回転軸（１２）との間の距離（ｌ_２）は最小０．３８、最大０．５８；
   ― カップリングリンク回転軸（１２）とリンク用コネクティングロッド回転軸（１７）との間の距離（ｌ_３）は最小０．８２、最大１．０２；
   ― リンク用コネクティングロッド回転軸（１７）と偏心回転軸（１８）との間の距離（ｌ_４）は最小１．６３、最大１．８３
   であることを特徴とするマルチリンク式クランク機構。
2. ピストンの全行程を基準として、エキセントリックシャフト（２０）の回転軸（２１）とクランクシャフト（１４）の回転軸（１５）との間の水平距離（ｄ_ｘ）は最小０．６４、最大０．８４であること
   を特徴とする請求項１に記載のマルチリンク式クランク機構。
3. ピストンの全行程を基準として、エキセントリックシャフト（２０）の回転軸（２１）とクランクシャフト（１４）の回転軸（１５）との間の垂直距離（ｄ_ｙ）は最小１．６７、最大２．０７であること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチリンク式クランク機構。
4. ピストンの全行程を基準として、カップリングリンク回転軸（１２）とクランクシャフト（１４）の回転軸（１５）との間の距離（ｒ_１）は最小０．２３、最大０．４３であること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマルチリンク式クランク機構。
5. ピストンの全行程を基準として、左右オフセット（ｓ）は最小０．１１、最大０．３１であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のマルチリンク式クランク機構。
6. 左右オフセット（ｓ）が背圧側に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のマルチリンク式クランク機構。
7. カップリングリンク回転軸（１２）およびリンク用コネクティングロッド回転軸（１７）を通る一方の仮想線と、カップリングリンク回転軸（１２）およびピストン用コネクティングロッド回転軸（９）を通る他方の仮想線と、の間のカップリング角（α）が、最小１４０度、最大１８０度であること
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のマルチリンク式クランク機構。
8. ピストンの全行程を基準として、エキセントリックシャフト（２０）の回転軸（２１）と偏心回転軸（１８）との間の距離（ｒ_２）は最小０．０４５、最大０．０６５であること
   を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のマルチリンク式クランク機構。
9. ピストンの全行程は最小７０ｍｍ、最大１２０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のマルチリンク式クランク機構。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のマルチリンク式クランク機構を備えたことを特徴とする内燃機関。
    

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