JP2020029821A - 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】 不具合が生じないようアッパリンク内部に油路を形成する。【解決手段】 アッパリンク４は、内部に、ピストンピン用ピンボス部２６側から導入したオイルをアッパピン５へと導く給油通路３１を有している。給油通路３１は、第１油通路３２と、第２油通路３３と、第３油通路３４と、を有している。第１油通路３２は、一端がピストンピン用ピンボス部２６の内周面２６ａに開口し、他端がアッパピン用ピンボス部２７に形成された第２油通路３３に接続されている。第２油通路３３は、中心軸がアッパピン用ピンボス部２７の周方向に沿って円弧状に湾曲している。第３油通路３４は、一端が第２油通路３３に接続され、他端がアッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８及び底部３９を避けた位置に開口するよう形成されている。【選択図】図６

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する。

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、アッパリンクの他端にアッパ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連結されたロアリンクと、一端が機関本体側に支持され、かつ他端がロアリンクにコントロール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が従来から広く知られている。

このような内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構にあっては、摺動部分の摩耗や焼き付きを防ぐために十分な潤滑状態に維持することが求められる。

例えば、アッパピンの軸受部分は、クランクピンの軸受部のようにクランクシャフトの内部通路から直接的にオイル（潤滑油）を供給できない。

そのため、例えば、特許文献１においては、アッパリンクの内部に給油通路を形成することによって、オイルジェットによりピストンへ噴射されたオイル（潤滑油）をこの給油通路を介してアッパピンの軸受部分に供給している。

特許文献１のアッパリンクは、ピストンピンを回転可能に支持する小径部と、アッパピンを回転可能に支持する大径部と、小径部と大径部とを接続する棒状のロッド部と、が一体的に形成された金属部品である。

特開２０１７−６１８５９号公報

しかしながら、この特許文献１においては、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンクの小径部の中心とアッパリンクの大径部の中心とを通る直線に沿うように給油通路が形成されている。つまり、給油通路は、大径部の内周面のうち最も小径部側に位置する頂部にその一端が開口している。

そのため、燃焼荷重が作用した際に、上記頂部における応力が高くなり、当該頂部における変形量が大きくなる。これにより、大径部内周面に開口した給油通路開口縁に応力が集中し、アッパリンクに不具合が生じる虞がある。

つまり、内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構においては、アッパピンへ油を供給する通路をアッパリンク内に形成にするにあたって、更なる改善の余地がある。

本発明に係る内燃機関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第１リンクと、上記第１リンクの他端に第１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連結された第２リンクと、一端が上記第２リンクに第２連結ピンを介して連結され、他端が機関本体側に支持された第３リンクと、を備えている。第１リンクは、ロッド部と、上記ロッド部の一端に設けられたピストンピン用ピンボス部と、上記ロッド部の他端に設けられた第１連結ピン用ピンボス部と、内部に形成された給油通路を有している。上記給油通路は、一端がピストンピン用ピンボス部の内周面に開口する第１油通路と、上記第１連結ピン用ピンボス部の周方向に沿って形成された第２油通路と、上記第１連結ピン用ピンボス部の半径方向に沿って形成され、一端が上記第２油通路に接続され、他端が上記第１連結ピン用ピンボス部の内周面に開口する第３油通路と、を有している。上記第３油通路は、他端の開口位置が、クランクシャフト軸方向視で、上記ピストンピン用ピンボス部の中心と上記第１連結ピン用ピンボス部の中心を通る基準直線と上記第１連結ピン用ピンボス部の内周面との交点のうち、ピストンピン用ピンボス部側の交点と重ならないように形成されている。

本発明によれば、第１リンクは、燃焼荷重や引っ張り荷重が作用した際に、第３油通路の他端開口部開口縁の応力集中を緩和することができ、第１連結ピン用ピンボス部の強度を確保することができる。

また、第１リンクは、燃焼荷重や引っ張り荷重が作用した際に、第１連結ピンとの間の油膜切れが生じないようにすることができ、第１連結ピンの焼き付きを防止できる。

本発明が適用される内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構の概略構成を模式的に示した説明図。 本発明が適用される内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構のロアリンクの斜視図。 本発明が適用される内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構の一部を模式的に示した説明図。 本発明が適用される内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構のアッパリンクの斜視図。 本発明の第１実施例におけるアッパリンクの断面図。 本発明の第１実施例におけるアッパリンクの要部を拡大して示す断面図。 本発明の第２実施例におけるアッパリンクの断面図。 本発明の第２実施例におけるアッパリンクの要部を拡大して示す断面図。 本発明の第３実施例におけるアッパリンクの断面図。 本発明の第３実施例におけるアッパリンクの要部を拡大して示す断面図。 本発明の第４実施例におけるアッパリンクの断面図。 本発明の第４実施例におけるアッパリンクの要部を拡大して示す断面図。

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、本発明が適用される第１実施例の内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構１をクランクシャフト軸方向から見た概略構成を模式的に示した説明図である。

複リンク式ピストンクランク機構１を有する内燃機関は、例えば、自動車等の車両に搭載される。

複リンク式ピストンクランク機構１は、ピストン２と、第１リンクとしてのアッパリンク４と、第２リンクとしてのロアリンク７と、第３リンクとしてのコントロールリンク９と、から大略構成されている。

ピストン２は、ピストンピン３を介してアッパリンク４の一端に回転可能に連結されている。

アッパリンク４は、他端が第１連結ピンとしてのアッパピン５を介してロアリンク７の一端側に回転可能に連結されている。

クランクシャフト６は、複数のジャーナル部６ｂとクランクピン６ａとを備えており、シリンダブロック（図示せず）の主軸受（図示せず）に、ジャーナル部６ｂが回転可能に支持されている。クランクピン６ａは、ジャーナル部６ｂから所定量偏心している。

ロアリンク７は、クランクシャフト６のクランクピン６ａに回転可能に連結されている。

コントロールリンク９は、一端が第２連結ピンとしてのコントロールピン８を介してロアリンク７の他端側に回転可能に連結されている。

コントロールリンク９は、他端が機関本体側に支持されるコントロールシャフト１０の偏心軸部１０ａに回転可能に連結されている。

コントロールシャフト１０は、クランクシャフト６と平行に配置されるものであって、例えば、シリンダブロック（図示せず）に回転可能に支持される。

つまり、コントロールシャフト１０の偏心軸部１０ａに回転可能に連結されているコントロールリンク９の他端は、機関本体側に揺動可能に支持されていることになる。偏心軸部１０ａの中心軸は、コントロールシャフト１０の回転中心に対して所定量偏心している。

複リンク式ピストンクランク機構１は、ピストン２とクランクシャフト６のクランクピン６ａとを複数のリンクで連係したものである。

複リンク式ピストンクランク機構１は、コントロールシャフト１０を回転させて偏心軸部１０ａの位置を変更することで、上死点におけるピストン２の位置が変更可能となり、内燃機関の機械的圧縮比を変更することができる。

コントロールシャフト１０は、ロアリンク７の自由度を規制するものであり、例えば、電動モータからなるアクチュエータ等によって回転駆動される。

なお、複リンク式ピストンクランク機構１は、偏心軸部１０ａの位置を固定することで、圧縮比を可変としない構成とすることも可能である。すなわち、複リンク式ピストンクランク機構１は、コントロールシャフト１０に換えて、機関本体側に支持される支持ピンにコントロールリンク９の他端を回転可能に連結し、固定圧縮比機構として構成することも可能である。

図２は、ロアリンク７の斜視図である。ロアリンク７は、クランクピン６ａに嵌合する円筒形のクランクピン軸受部１１を中央に有している。また、ロアリンク７は、クランクピン軸受部１１を挟んで互いにほぼ１８０°反対側となる位置に、一対のアッパピン軸受部１２及び一対のコントロールピン軸受部１３を有している。アッパピン軸受部１２は、第１連結ピン軸受部に相当するものである。コントロールピン軸受部１３は、第２連結ピン軸受部に相当するものである。

ロアリンク７は、全体として、菱形に近い平行四辺形をなしている。ロアリンク７は、クランクピン軸受部１１の中心を通る分割面１４において、アッパピン軸受部１２を含むロアリンクアッパ７Ａと、コントロールピン軸受部１３を含むロアリンクロア７Ｂと、の２部品に分割して形成されている。

本実施例では、ロアリンク幅方向におけるアッパピン軸受部１２側をロアリンク７の一端側とし、ロアリンク幅方向におけるコントロールピン軸受部１３側をロアリンク７の他端側とする。

これらのロアリンクアッパ７Ａ及びロアリンクロア７Ｂは、クランクピン軸受部１１をクランクピン６ａに嵌め込んだ上で、互いに逆向きに挿入される一対のボルト（図示せず）によって互いに締結されている。さらに言えば、ロアリンクアッパ７Ａとロアリンクロア７Ｂは、クランクピン軸受部１１の両側に配置した２本のボルトによって締結されている。なお、ロアリンクアッパ７Ａとロアリンクロア７Ｂとは、２本以上のボルトで締結するようにしてもよい。

アッパピン軸受部１２は、互いに離間して対向する一対の一端側突出片１６の双方に形成されている。一対の一端側突出片１６の間には、アッパリンク４の揺動運動を可能とする一定幅の溝部１７が存在する。一対の一端側突出片１６は、ロアリンク７の一端側に位置するものであって、ロアリンクアッパ７Ａの一部を構成する。つまり、ロアリンク７の一端側は、一対の一端側突出片１６によりアッパリンク４の他端を挟み込むように二股状に形成されている。一対の一端側突出片１６は、ロアリンク７の軸方向の端面に沿うように延びている。

各々のアッパピン軸受部１２は、同一軸線上に配置された断面円形の貫通穴である。アッパピン軸受部１２には、アッパピン５が圧入保持される。

コントロールピン軸受部１３は、互いに離間して対向する一対の他端側突出片１８の双方に形成されている。一対の他端側突出片１８の間には、コントロールリンク９の揺動運動を可能とする一定幅の溝部１９（図３を参照）が存在する。一対の他端側突出片１８は、ロアリンク７の他端側に位置するものであって、ロアリンクロア７Ｂの一部を構成する。つまり、ロアリンク７の他端側は、一対の他端側突出片１８によりコントロールリンク９の一端を挟み込むように二股状に形成されている。一対の他端側突出片１８は、ロアリンク７の軸方向の端面に沿うように延びている。

各々のコントロールピン軸受部１３は、同一軸線上に配置された断面円形の貫通穴である。コントロールピン軸受部１３には、コントロールピン８が圧入保持される。

また、ロアリンクアッパ７Ａには、図３に示すように、ロアリンク油路２１が形成されている。

ロアリンク油路２１は、第２リンク油路に相当するものであって、ロアリンクアッパ７Ａを貫通する直線状の貫通穴であり、一端が溝部１７の底面１７ａに開口し、他端がクランクピン軸受部１１に開口している。換言すれば、ロアリンク油路２１は、一端がアッパピン用ピンボス部２７の外周面と対向するロアリンク７の外周面に開口し、他端がクランクピン６ａを支持するクランクピン軸受面に開口している。

そして、クランクピン６ａには、ロアリンク油路２１にオイル（潤滑油）を供給するクランクピン径方向油路２２が形成されている。

クランクピン径方向油路２２は、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン中心を通り、クランクピン６ａ内部を径方向に直線状に延在するものであり、本実施例では、その両端が、それぞれクランクピン６ａの外周面に開口している。このクランクピン径方向油路２２には、クランクシャフト６の軸方向に沿って延びるクランクピン軸方向油路２３を経由して、図示せぬオイルポンプにより加圧されたオイル（潤滑油）が供給されている。

クランクピン径方向油路２２は、所定のクランク角（例えば下死点）のときに、ロアリンク油路２１と連通する。その際に、ロアリンク油路２１は、その一端側からオイル（潤滑油）が噴出する。

ロアリンク油路２１から噴射されてオイル（潤滑油）は、アッパリンク４のアッパピン用ピンボス部２７の端面２８に沿って、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａに供給される。つまり、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａには、クランクシャフト軸方向視で、アッパピン用ピンボス部２７のクランクピン６ａ側からロアリンク油路２１を介してオイル（潤滑油）が供給可能となっている。

図４〜図６は、ロアリンク７とピストン２とを連結する第１実施例のアッパリンク４を示している。このアッパリンク４は、例えば、炭素鋼等からなっている。アッパリンク４は、例えば、遠心鋳造等によって一部品として構成されているものであり、直線的に延びた矩形断面の棒状をなすロッド部２５と、このロッド部２５の一端に設けられた円環状のピストンピン用ピンボス部２６と、ロッド部２５の他端に設けられた円環状のアッパピン用ピンボス部２７と、を有している。アッパピン用ピンボス部２７は、第１連結ピン用ピンボス部に相当するものである。

ピストンピン用ピンボス部２６は、アッパリンク４の一端を構成するものであり、ピストン２に両端部が支持されたピストンピン３の中央部に回転可能に嵌合する。なお、ピストンピン３は、ピストン２に圧入して固定してもよく、あるいは、いわゆるフルフロート形式としてピストン２に回転可能に支持するようにしてもよい。

アッパピン用ピンボス部２７は、アッパリンク４の他端を構成するものであり、ロアリンク７のアッパピン軸受部１２に両端が支持されたアッパピン５の中央部に回転可能に嵌合する。

アッパピン用ピンボス部２７は、ロアリンク７の６一対の一端側突出片１６の内側面に対向する一対の円環状の端面２８を有している。

一対の端面２８の各々には、凹部２９が周方向の一部に形成されている。図示の実施例では、１つの端面２８に一対の凹部２９が設けられており、これら２つの凹部２９は、クランクシャフト軸方向視で、アッパピン用ピンボス部２７の中心ＣＰ１を通りかつロッド部２５の長手方向に沿ったアッパリンク中心線ＣＬ１（換言すれば、アッパピン用ピンボス部２７の中心ＣＰ１とピストンピン用ピンボス部２６の中心ＣＰ２を通る中心線）を挟んで互いに対称に形成されている。アッパリンク中心線ＣＬ１は、クランクシャフト軸方向視で、ピストンピン用ピンボス部２６の中心ＣＰ２とアッパピン用ピンボス部２７の中心ＣＰ１を通る基準直線に相当するものである。

そして、アッパリンク４は、ピストンピン用ピンボス部２６側から導入したオイル（潤滑油）をアッパピン５へと導く給油通路３１を有している。給油通路３１は、アッパリンク４の内部に形成されている。

給油通路３１は、図５に示すように、第１油通路３２と、第２油通路３３と、第３油通路３４と、第４油通路３５と、を有している。

ここで、説明の便宜のために、図４〜図６に示すように、アッパリンク４が運動する平面上でアッパリンク中心線ＣＬ１に沿った方向を「ｙ方向」、これと直交する方向を「ｘ方向」とし、さらに、図４に示すように、ｘｙ平面と直交する方向（つまりアッパピン５の軸方向）を「ｚ方向」と呼ぶこととする。給油通路３１は、全体として、ｚ方向でアッパリンク４の中央位置に形成される。

第１油通路３２は、断面円形で、中心軸がアッパリンク中心線ＣＬ１に沿った直線状のオイル通路である。第１油通路３２は、一端がピストンピン用ピンボス部２６の内周面２６ａに開口し、他端がアッパピン用ピンボス部２７に形成された第２油通路３３に接続されている。つまり、第１油通路３２は、ピストンピン用ピンボス部２６からロッド部２５経てアッパピン用ピンボス部２７まで連続している。

第２油通路３３は、断面円形で、中心軸がアッパピン用ピンボス部２７の周方向に沿って円弧状に湾曲したオイル通路であり、アッパピン用ピンボス部２７の内部に形成されている。第２油通路３３は、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１を横切り、アッパリンク中心線ＣＬ１のクランクピン側（図５及び図６における右側）から反クランクピン側（図５及び図６における左側）に連続するよう形成されている。第２油通路３３は、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１を挟んで対称に形成されている。第２油通路３３は、全長に亙って通路断面積が一定となるよう形成されている。つまり、第２油通路３３のクランクピン側に位置する部分３３ａは、第２油通路３３の反クランクピン側に位置する部分３３ｂと同一の通路断面積となるよう形成されている。また。第２油通路３３の通路断面積は、第１油通路３２の通路断面積と同一となるよう形成されている。第２油通路３３の両端には、それぞれ同一寸法形状の第３油通路３４が接続されている。

第３油通路３４は、断面円形で、中心軸がアッパピン用ピンボス部２７の半径方向に沿った直線状のオイル通路である。第３油通路３４は、アッパピン用ピンボス部２７に形成されている。第３油通路３４は、一端が第２油通路３３に接続され、他端がアッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａに開口している。

第３油通路３４の他端開口部３６は、機械加工により、アッパピン用ピンボス部２７の周方向に沿った長穴状に形成され、通路断面積が第３油通路３４の断面円形の他の部分（一般部３７）よりも相対に大きくなっている。詳述すると、他端開口部３６の通路断面積は、一般部３７の通路断面積に対して所定の割合で大きくなるよう設定されている。第３油通路３４の一般部３７の通路断面積は、第２油通路３３の通路断面積と同一となるよう形成されている。

そして、第３油通路３４は、他端開口部３６の開口位置が、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１とアッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａとの交点と重ならないように形成されている。すなわち、第３油通路３４は、他端開口部３６の開口位置が、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８及び底部３９と重ならないように形成されている。

頂部３８は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａのうち最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置する部分であり、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１と重なる部分でもある。

底部３９は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａのうち最もアッパリンク４の他端側に位置する部分であり、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１と重なる部分でもある。

詳述すると、第３油通路３４は、他端開口部３６の開口位置が、クランクシャフト軸方向視で、アッパピン用ピンボス中心線ＣＬ２よりもピストンピン用ピンボス部２６側に位置している。また、第３油通路３４は、アッパピン５とアッパピン用ピンボス部２７との間で焼き付きの発生することない位置の中で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置するよう形成されている。アッパピン用ピンボス中心線ＣＬ２は、第２基準直線に相当するものであって、アッパピン用ピンボス部２７の中心ＣＰ１を通りアッパリンク中心線ＣＬ１と直交している。

第４油通路３５は、ピストンピン用ピンボス部２６に、ピストンピン用ピンボス部２６の半径方向に沿って形成されている。第４油通路３５は、断面円形で、アッパリンク中心線ＣＬ１に沿った直線状のオイル通路であり、第１油通路３２と同軸上に形成されている。第４油通路３５は、一端がピストンピン用ピンボス部２６の外周面２６ｂに開口し、他端がピストンピン用ピンボス部２６の内周面２６ａに開口している。第４油通路３５には、例えば、ピストン２のクーリングチャンネル（図示せず）を流れたオイル（潤滑油）が導入される。第４油通路３５の通路断面積は、第１油通路３２の通路断面積よりも大きくなるよう形成されている。

なお、図４〜図６における４０は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａに形成されて環状の凹溝である。凹溝４０は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａのｚ方向における中央位置に形成されている。凹溝４０のｚ方向に沿った幅は、例えば、第３油通路３４の一般部３７の直径と略同一に形成される。そして、第３油通路３４の他端開口部３６は、厳密には、この凹溝４０に開口している。つまり、第３油通路３４の他端開口部３６の短径は、凹溝４０の幅と略同じ長さに設定されている。

アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８は、燃焼荷重が作用した際に面圧が最大となる位置である。また、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの底部３９は、引っ張り荷重が作用した際に面圧が相対的に高くなる位置である。

アッパリンク４は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａに第３油通路３４の他端開口部３６が位置していると、内周面２７ａの周方向で他端開口部３６を設けた位置の荷重受け面積が減り、当該位置での面圧が大きくなる。

そのため、アッパリンク４は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８または底部３９に第３油通路３４の他端開口部３６が位置していると、内周面２７ａの他の部分に他端開口部３６を開口させた場合に比べて、内周面２７ａの周方向で他端開口部３６を設けた位置における変形量が大きくなり、他端開口部３６開口縁に応力が集中することになる。

また、アッパリンク４は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８または底部３９に第３油通路３４の他端開口部３６が位置していると、内周面２７ａの他の部分に他端開口部３６を開口させた場合に比べて、内周面２７ａの周方向で他端開口部３６を設けた位置にてアッパピン５との間に油膜を維持しにくくなる。

つまり、アッパリンク４は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８または底部３９に第３油通路３４の他端開口部３６を開口すると、他端開口部３６開口縁に応力が集中して破損してしまう虞や、アッパピン５との間の油膜切れによるアッパピン５の焼き付きが生じる虞がある。

そこで、第３油通路３４の他端開口部３６は、他端開口部３６開口縁に過大な応力が集中せず、かつアッパピン５に焼き付きが生じないような位置に設定することが望ましい。

図６における範囲Ａ１は、燃焼荷重が作用した際に面圧が高くなる内周面２７ａの周方向に沿った範囲を示している。図６における範囲Ａ２は、引っ張り荷重が作用した際に面圧が高くなる内周面２７ａの周方向に沿った範囲を示している。つまり、範囲Ａ１及び範囲Ａ２は、第３油通路３４の他端開口部３６を開口させると、他端開口部３６開口縁に過大な応力が集中し、かつ当該位置でアッパピン５との間の油膜切れが生じる虞のある範囲を示したものである。

範囲Ａ１は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８を含み、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１を挟んで対称となっている。範囲Ａ２は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの底部３９を含み、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１を挟んで対称となっている。範囲Ａ１は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの周方向に沿った範囲（長さ）が、範囲Ａ２よりも長くなっている。

範囲Ａ１及び範囲Ａ２は、内燃機関や複リンク式ピストンクランク機構１の仕様に応じて設定される。

そして、第３油通路３４は、他端開口部３６の開口位置が、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で、かつ最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置するよう形成されている。つまり、第３油通路３４は、他端開口部３６の長穴状の開口の全体が範囲Ａ１及び範囲Ａ２と重ならない範囲で最も頂部３８に近づくように形成されている。

上述した第１実施例の複リンク式ピストンクランク機構１は、図５及び図６に示すように、アッパリンク４の第３油通路３４がアッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８及び底部３９を避けた位置に他端開口部３６が開口するよう形成されている。

これによって、アッパリンク４は、燃焼荷重や引っ張り荷重が作用した際に、第３油通路３４の他端開口部３６開口縁の応力集中を緩和することができ、アッパピン用ピンボス部２７の強度を確保することができる。

また、アッパリンク４は、燃焼荷重や引っ張り荷重が作用した際に、アッパピン５との間の油膜切れが生じないようにすることができ、アッパピン５の焼き付きを防止できる。

つまり、アッパリンク４は、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの頂部３８及び底部３９を避けた位置に第３油通路３４の他端開口部３６を開口させることで、アッパリンク４に生じる不具合を回避できる。

特に、アッパピン用ピンボス部２７の内周面２７ａの範囲Ａ１及び範囲Ａ２を避けた位置の中で最もピストンピン用ピンボス部２６側に第３油通路３４の他端開口部３６を形成することで、他端開口部３６開口縁の応力集中の緩和やアッパピン５の焼き付きを防止しつつ、燃焼荷重が作用した際に面圧が最大となる頂部３８に十分な量のオイル（潤滑油）を供給することができ、頂部３８における潤滑の効果を最大限奏することができる。

以下、本発明の他の実施例について説明する。なお、上述した第１実施例と同一の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図７及び図８を用いて、本発明の第２実施例の複リンク式ピストンクランク機構１について説明する。

図７は、本発明の第２実施例におけるアッパリンク５１の断面図である。図８は本発明の第２実施例におけるアッパリンク５１の要部を拡大して示す断面図である。

第２実施例の複リンク式ピストンクランク機構は、上述した第１実施例の複リンク式ピストンクランク機構１と略同一構成となっているが、アッパリンク５１に形成される給油通路３１の形状が一部で異なっている。

この第２実施例において、各第３油通路３４は、他端開口部３６の開口位置が、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側に形成されているものの、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置してはいない。

そして、この第２実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、第２油通路３３のクランクピン側（図７及び図８における右側）に位置する部分３３ａの通路断面積が、第２油通路３３の反クランクピン側（図７及び図８における左側）に位置する部分３３ｂの通路断面積よりも小さくなるよう設定されている。

第２油通路３３の部分３３ａの通路断面積は、第１油通路３２の通路断面積よりも小さくなるよう設定されている。第２油通路３３の部分３３ｂの通路断面積は、第１油通路３２の通路断面積と同一となるよう設定されている。

また、この第２実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に位置する第３油通路３４ａの通路断面積が、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に位置する第３油通路３４ｂの通路断面積よりも小さくなるよう設定されている。

すなわち、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に位置する第３油通路３４ａの他端開口部３６の開口面積がアッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に位置する第３油通路３４ｂの他端開口部３６の開口面積よりも小さくなるよう設定されている。

換言すれば、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に位置する反クランクピン側第３油通路３４ｂの他端開口部３６の開口面積の総和がアッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に位置するクランクピン側第３油通路３６ａの他端開口部３６の開口面積の総和よりも大きくなるよう設定されている。

なお、第３油通路３４ａの一般部３７の通路断面積は、第２油通路３３の部分３３ａの通路断面積と同一となるよう設定されている。第３油通路３４ｂの一般部３７の通路断面積は、第２油通路３３の部分３３ｂの通路断面積と同一となるよう設定されている。

アッパリンク５１のアッパピン用ピンボス部２７には、クランクピン６ａ側からロアリンク油路２１を介してオイル（潤滑油）が供給可能となっている。そこで、給油通路３１は、この第２実施例のようにアッパピン用ピンボス部２７の反クランクピン側にオイル（潤滑油）が相対的に多く流れるように設定してもよい。

このような第２実施例においても、上述した第１実施例と略同様の作用効果を奏することができる。

なお、この第２実施例においては、第３油通路３４の他端開口部３６の開口位置を、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置するように設定してもよい。

また、この第２実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に複数の第３油通路３４ａを設けるとともに、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に複数の第３油通路３４ｂを設けるようにしてもよい。この場合、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に位置する第３油通路３４ａの他端開口部３６の開口面積の総和が、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に位置する第３油通路３４ｂの他端開口部３６の開口面積の総和よりも小さくなるように設定される。

図９及び図１０を用いて、本発明の第３実施例の複リンク式ピストンクランク機構について説明する。

図９は、本発明の第３実施例におけるアッパリンク６１の断面図である。図１０は本発明の第３実施例におけるアッパリンク６１の要部を拡大して示す断面図である。

第３実施例の複リンク式ピストンクランク機構１は、上述した第１実施例の複リンク式ピストンクランク機構１と略同一構成となっているが、アッパリンク６１に形成される給油通路３１の形状が異なっている。

この第３実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側（図９及び図１０における右側）に第３油通路３４ａが１つ形成され、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側（図９及び図１０における左側）に第３油通路３４ｂが２つ形成されている。

すなわち、第３油通路３４は、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に位置する第３油通路３４ａの数がアッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に位置する第３油通路３４ｂの数よりも少なくなるよう設定されている。

換言すれば、第３油通路３４は、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に位置する反クランクピン側第３油通路３４ｂの数がアッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に位置するクランクピン側第３油通路３４ａの数よりも多くなるよう設定されている。

なお、第３油通路３４ａは、他端開口部３６の開口位置が、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側に形成されているものの、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置してはいない。また、２つある第３油通路３４ｂのうちの１つは、他端開口部３６の開口位置が、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側に形成されているものの、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置してはいない。

アッパリンク６１のアッパピン用ピンボス部２７には、クランクピン６ａ側からロアリンク油路２１を介してオイル（潤滑油）が供給可能となっている。そこで、給油通路３１は、この第３実施例のようにアッパピン用ピンボス部２７の反クランクピン側にオイル（潤滑油）が相対的に多く流れるように設定してもよい。

このような第３実施例においても、上述した第１実施例と略同様の作用効果を奏することができる。

なお、この第３実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、クランクピン側の第３油通路３４ａの他端開口部３６の開口位置を、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置するように設定してもよい。

また、この第３実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりもクランクピン側に複数の第３油通路３４ａを設けるとともに、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に、クランクピン側よりも多くの第３油通路３４ｂを設けるようにしてもよい。

図１１及び図１２を用いて、本発明の第４実施例の複リンク式ピストンクランク機構について説明する。

図１１は、本発明の第４実施例におけるアッパリンク７１の断面図である。図１１は本発明の第４実施例におけるアッパリンク７１の要部を拡大して示す断面図である。

第４実施例の複リンク式ピストンクランク機構１は、上述した第１実施例の複リンク式ピストンクランク機構１と略同一構成となっているが、アッパリンク７１に形成される給油通路３１の形状が異なっている。

この第４実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、第２油通路３３がアッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側（図１１及び図１２における左側）にのみ形成されている。つまり、第２油通路３３は、反クランクピン側の部分３３ｂのみからなっている。また、第３油通路３４は、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に１つ形成されている。

換言すると、この第４実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、第２油通路３３と１つの第３油通路３４ｂがアッパリンク中心線ＣＬ１の反クランクピン側に形成されている。

なお、第３油通路３４は、他端開口部３６の開口位置が、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側に形成されているものの、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置してはいない。

アッパリンク７１のアッパピン用ピンボス部２７には、クランクピン６ａ側からロアリンク油路２１を介してオイル（潤滑油）が供給可能となっている。そこで、給油通路３１は、この第４実施例のようにアッパピン用ピンボス部２７の反クランクピン側にオイル（潤滑油）が流れるように設定してもよい。

このような第４実施例においても、上述した第１実施例と略同様の作用効果を奏することができる。

なお、この第４実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、反クランクピン側の第３油通路３４ｂの他端開口部３６の開口位置を、範囲Ａ１及び範囲Ａ２の外側で最もピストンピン用ピンボス部２６側に位置するように設定してもよい。

また、この第４実施例においては、クランクシャフト軸方向視で、アッパリンク中心線ＣＬ１よりも反クランクピン側に複数の第３油通路３４ｂを設けるようにしてもよい。

１…複リンク式ピストンクランク機構
２…ピストン
３…ピストンピン
４…アッパリンク（第１リンク）
５…アッパピン（第１連結ピン）
６…クランクシャフト
６ａ…クランクピン
６ｂ…ジャーナル部
７…ロアリンク（第２リンク）
７Ａ…ロアリンクアッパ
７Ｂ…ロアリンクロア
８…コントロールピン（第２連結ピン）
９…コントロールリンク（第３リンク）
１０…コントロールシャフト
１１…クランクピン軸受部
１２…アッパピン軸受部
１３…コントロールピン軸受部
２１…ロアリンク油路
２５…ロッド部
２６…ピストンピン用ピンボス部
２７…アッパピン用ピンボス部
３１…給油通路
３２…第１油通路
３３…第２油通路
３４…第３油通路
３５…第４油通路
３６…他端開口部
３８…頂部
３９…底部

Claims (6)

1. ピストンにピストンピンを介して一端が連結された第１リンクと、上記第１リンクの他端に第１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連結された第２リンクと、一端が上記第２リンクに第２連結ピンを介して連結され、他端が機関本体側に支持された第３リンクと、を備え、
   上記第１リンクは、ロッド部と、上記ロッド部の一端に設けられて上記ピストンピンが回転可能に嵌合する円環状のピストンピン用ピンボス部と、上記ロッド部の他端に設けられて上記第１連結ピンが回転可能に嵌合する円環状の第１連結ピン用ピンボス部と、ピストンピン用ピンボス部側から導入したオイルを上記第１連結ピンへと導く当該第１リンクの内部に形成された給油通路と、を有し、
   上記給油通路は、上記ロッド部の長手方向に沿って形成され、一端がピストンピン用ピンボス部の内周面に開口する第１油通路と、上記第１連結ピン用ピンボス部の周方向に沿って形成され、上記第１油通路の他端に接続された第２油通路と、上記第１連結ピン用ピンボス部の半径方向に沿って形成され、一端が上記第２油通路に接続され、他端が上記第１連結ピン用ピンボス部の内周面に開口する第３油通路と、を有し、
   上記第３油通路は、他端の開口位置が、クランクシャフト軸方向視で、上記ピストンピン用ピンボス部の中心と上記第１連結ピン用ピンボス部の中心を通る基準直線と上記第１連結ピン用ピンボス部の内周面との交点のうち、ピストンピン用ピンボス部側の交点と重ならないように形成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. 上記第３油通路は、他端の開口位置が、クランクシャフト軸方向視で、上記基準直線と重ならないように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。
3. 上記第３油通路は、他端の開口位置が、クランクシャフト軸方向視で、上記第１連結ピン用ピンボス部の中心を通り上記基準直線と直交する第２基準直線よりもピストンピン用ピンボス部側に位置するとともに、上記第１連結ピンと上記第１連結ピン用ピンボス部との間で焼き付きの発生することない位置の中で最もピストンピン用ピンボス部側に位置するよう形成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複リンク式ピストンクランク機構。
4. 上記第２リンクは、一端が上記第１連結ピン用ピンボス部の外周面と対向する上記第２リンクの外周面に開口し、他端がクランクピンを支持するクランクピン軸受面に開口する第２リンク油路を有し、
   上記第１連結ピン用ピンボス部の内周面には、クランクシャフト軸方向視で、当該第１連結ピン用ピンボス部のクランクピン側から上記第２リンク油路を介してオイルが供給可能となっており、
   上記第２油通路は、クランクシャフト軸方向視で、上記基準直線を横切り、上記基準直線のクランクピン側から反クランクピン側に連続するよう形成され、
   上記第３油通路は、クランクシャフト軸方向視で、上記基準直線の両側にそれぞれ少なくとも１つ以上形成され、上記基準直線よりも反クランクピン側に位置する反クランクピン側第３油通路の他端の開口面積の総和が上記基準直線よりもクランクピン側に位置するクランクピン側第３油通路の他端の開口面積の総和よりも大きくなるよう設定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。
5. 上記第２リンクは、一端が上記第１連結ピン用ピンボス部の外周面と対向する上記第２リンクの外周面に開口し、他端がクランクピンを支持するクランクピン軸受面に開口する第２リンク油路を有し、
   上記第１連結ピン用ピンボス部の内周面には、クランクシャフト軸方向視で、当該第１連結ピン用ピンボス部のクランクピン側から上記第２リンク油路を介してオイルが供給可能となっており、
   上記第２油通路は、クランクシャフト軸方向視で、上記基準直線を横切り、上記基準直線のクランクピン側から反クランクピン側に連続するよう形成され、
   上記第３油通路は、クランクシャフト軸方向視で、上記基準直線の両側にそれぞれ少なくとも１つ以上形成され、上記基準直線よりも反クランクピン側に位置する反クランクピン側第３油通路の数が上記基準直線よりもクランクピン側に位置するクランクピン側第３油通路の数よりも多くなるよう設定されていることを特徴とする請求項１〜４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。
6. 上記第２リンクは、一端が上記第１連結ピン用ピンボス部の外周面と対向する上記第２リンクの外周面に開口し、他端がクランクピンを支持するクランクピン軸受面に開口する第２リンク油路を有し、
   上記第１連結ピン用ピンボス部の内周面には、クランクシャフト軸方向視で、当該第１連結ピン用ピンボス部のクランクピン側から上記第２リンク油路を介してオイルが供給可能となっており、
   上記第２油通路は、クランクシャフト軸方向視で、上記基準直線の反クランクピン側に形成され、
   上記第３油通路は、クランクシャフト軸方向視で、上記基準直線よりも反クランクピン側に少なくとも１つ以上形成されていることを特徴とする請求項１〜４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。

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