JP2020070881A - Crank mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に用いて好適なクランク機構に関する。 The present invention relates to a crank mechanism suitable for use in an internal combustion engine.
4ストロークの内燃機関(以下、エンジン)では、吸気、圧縮、爆発、排気の4行程を順次繰り返してピストンが往復運動する。ピストンの往復運動はコンロッドを介してクランク軸に伝えられ、クランク軸の回転運動に変換されて回転力が発生する。ただし、回転力を発生させるのは、エンジンの行程のうち爆発行程で発生する動力のみである。爆発行程を除く残りの行程では、他の気筒のピストンの爆発行程で発生する回転力やフライホイールの回転慣性力により動力が伝達されている。よって、一つの気筒に着目した場合、爆発行程ではエンジン出力に必要なトルクが発生するが、残りの行程ではトルクは発生せず、むしろマイナスのトルクが発生する。 In a 4-stroke internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine), a piston reciprocates by sequentially repeating four strokes of intake, compression, explosion, and exhaust. The reciprocating motion of the piston is transmitted to the crankshaft via the connecting rod and converted into the rotary motion of the crankshaft to generate a rotational force. However, the rotational force is generated only by the power generated in the explosion stroke of the engine stroke. In the remaining strokes except the explosion stroke, power is transmitted by the rotational force generated in the explosion stroke of the pistons of the other cylinders and the rotational inertial force of the flywheel. Therefore, when attention is paid to one cylinder, torque required for engine output is generated in the explosion stroke, but torque is not generated in the remaining stroke, but rather negative torque is generated.
図18は、直列4気筒エンジンにおいてクランク軸から出力されるトルクの一般的な波形を示す。直列4気筒エンジンでは、トルクの波形はクランク角180度の間隔で変化する。具体的には、図18に示すように、上死点の燃焼からやや遅れてトルクのピークが現れ、ピークから下死点に向かってトルクも低下し、下死点よりやや手前でトルクはマイナスになる。その結果、トルクの空白ゾーンである“トルクの谷”がクランク角180度の間隔で必ず現れる。 FIG. 18 shows a general waveform of torque output from the crankshaft in an in-line four-cylinder engine. In an in-line 4-cylinder engine, the torque waveform changes at intervals of a crank angle of 180 degrees. Specifically, as shown in FIG. 18, a torque peak appears a little later than the combustion at the top dead center, the torque also decreases from the peak to the bottom dead center, and the torque is minus just before the bottom dead center. become. As a result, the torque blank zone "valley of torque" always appears at intervals of a crank angle of 180 degrees.
トルクの谷は、燃焼間隔が短い12気筒や8気筒といった多気筒エンジンでは小さいが、小排気量エンジンに多い4気筒エンジンでは大きくなる。小排気量のエンジンが低回転になると負荷に負けてストールしやすくなるのは、クランク軸から出力されるトルクの谷が大きくなり、平均トルクが低下することに起因している。ゆえに、クランク軸から出力されるトルクの谷を埋めることは、エンジンにおいて解決すべき一つの課題である。 The valley of torque is small in a multi-cylinder engine such as a 12-cylinder or an 8-cylinder having a short combustion interval, but is large in a 4-cylinder engine which is often used in a small displacement engine. The reason why a small displacement engine is liable to lose its load and easily stall when the engine speed is low is that the trough of the torque output from the crankshaft is large and the average torque is low. Therefore, filling the valley of the torque output from the crankshaft is one of the problems to be solved in the engine.
なお、以下に列挙した先行技術文献は、本発明が属する技術分野における技術レベルを示す文献である。 The prior art documents listed below are documents showing the technical level in the technical field to which the present invention belongs.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、クランク軸から出力されるトルクの谷を埋めることができるクランク機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a crank mechanism that can fill the valley of the torque output from the crankshaft.
本発明に係るクランク機構は、ピストンの往復運動を回転運動に変換するクランク軸と、クランク軸に平行に配置されたカウンタ軸と、クランク軸に設けられた第1非対称歯車と、カウンタ軸に設けられ第1非対称歯車と噛み合う第2非対称歯車とを備える。第1非対称歯車と第2非対称歯車とは、ピストンに作用する燃焼圧によってクランク軸に発生するトルクが極大となるクランク角付近において、第1非対称歯車の回転半径(第1非対称歯車の回転中心から第1非対称歯車と第2非対称歯車との接点までの距離)が最小になるとともに、第2非対称歯車の回転半径(第2非対称歯車の回転中心から第1非対称歯車と第2非対称歯車との接点までの距離)が最大になるように成形されている。また、第1非対称歯車と第2非対称歯車とは、ピストンに作用する燃焼圧によってクランク軸に発生するトルクが極小となるクランク角付近において、第1非対称歯車の回転半径が最大になるとともに、第2非対称歯車の回転半径が最小になるように成形されている。 A crank mechanism according to the present invention includes a crankshaft that converts a reciprocating motion of a piston into a rotary motion, a counter shaft that is arranged parallel to the crankshaft, a first asymmetric gear that is provided on the crankshaft, and a counter shaft. And a second asymmetric gear that meshes with the first asymmetric gear. The first asymmetrical gear and the second asymmetrical gear have a radius of gyration of the first asymmetrical gear (from the center of rotation of the first asymmetrical gear) in the vicinity of the crank angle at which the torque generated on the crankshaft by the combustion pressure acting on the piston becomes maximum. The distance to the contact point between the first asymmetric gear and the second asymmetric gear is minimized, and the radius of rotation of the second asymmetric gear (the contact point between the rotation center of the second asymmetric gear and the first asymmetric gear and the second asymmetric gear). Is shaped to maximize the distance. Further, the first asymmetric gear and the second asymmetric gear have a maximum radius of gyration of the first asymmetric gear near the crank angle at which the torque generated on the crankshaft due to the combustion pressure acting on the piston is minimized. The two asymmetrical gears are shaped so that the radius of gyration is minimized.
本発明に係るクランク機構によれば、ピストンに作用する燃焼圧によってクランク軸に発生するトルクが極大となるクランク角付近において、第1非対称歯車の回転半径が最小になり且つ第2非対称歯車の回転半径が最大になることで、第2非対称歯車を含む慣性体に保存される回転運動エネルギを最大にすることができる。また、ピストンに作用する燃焼圧によってクランク軸に発生するトルクが極小となるクランク角付近において、第1非対称歯車の回転半径が最大になり且つ第2非対称歯車の回転半径が最小になることで、第2非対称歯車を含む慣性体から回収される回転運動エネルギはトルクの谷において最大になり、回収した回転運動エネルギによってトルクの谷を埋めることができる。 According to the crank mechanism of the present invention, the rotation radius of the first asymmetric gear is minimized and the rotation of the second asymmetric gear is rotated near the crank angle at which the torque generated on the crankshaft is maximized by the combustion pressure acting on the piston. The maximum radius can maximize the rotational kinetic energy stored in the inertial body including the second asymmetric gear. In addition, the rotation radius of the first asymmetric gear is maximized and the rotation radius of the second asymmetric gear is minimized near the crank angle at which the torque generated on the crankshaft due to the combustion pressure acting on the piston is minimized. The rotational kinetic energy recovered from the inertial body including the second asymmetric gear is maximized in the torque valley, and the torque valley can be filled with the recovered rotational kinetic energy.
以下、本発明の実施の形態について本発明の創作過程での検討内容を交えて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described together with examination contents in the creation process of the present invention.
図1は、直列4気筒エンジンにおいてトルク波形のピーク部分のトルクを谷部分に再配分することで得られる波形を示す図である。図1に示すように、本発明の創案過程では、燃焼時からやや遅れて立ち上がるトルクのピーク部分をエネルギとして保存し、保存したエネルギを燃焼と燃焼の谷間付近で回収することについて検討した。図1に示すようにトルクの谷を埋めることができれば、低回転ではトルクが安定してエンジンのストールが起きにくくなる。 FIG. 1 is a diagram showing a waveform obtained by redistributing a torque at a peak portion of a torque waveform to a valley portion in an in-line four-cylinder engine. As shown in FIG. 1, in the process of inventing the present invention, it was examined that the peak portion of the torque that rises slightly after the combustion is saved as energy, and the saved energy is recovered in the vicinity of the valley between combustion and combustion. If the valley of the torque can be filled as shown in FIG. 1, the torque will be stable and engine stall will not easily occur at low rotation speed.
エネルギを保存・回収する方法としては、慣性で回転可能な慣性体を用いる方法が考えられる。ここでは、図2に示すように、クランク軸と平行な軸を中心に回転する慣性体を設け、歯車を介してクランク軸と慣性体との間で動力を伝達するものとする。クランク軸から慣性体へトルクが伝達されることで、クランク軸の回転運動のエネルギの一部は慣性体の回転運動のエネルギとして保存される。そして、慣性体からクランク軸へトルクが伝達される状況において、慣性体の回転運動のエネルギの一部はクランク軸の回転運動のエネルギとして回収される。 As a method of storing and recovering energy, a method of using an inertial body that is rotatable by inertia can be considered. Here, as shown in FIG. 2, an inertial body that rotates around an axis parallel to the crankshaft is provided, and power is transmitted between the crankshaft and the inertial body via a gear. By transmitting the torque from the crankshaft to the inertial body, a part of the rotational motion energy of the crankshaft is stored as the energy of the rotational motion of the inertial body. Then, in the situation where torque is transmitted from the inertial body to the crankshaft, a part of the rotational motion energy of the inertial body is recovered as the rotational motion energy of the crankshaft.
ここで、慣性体へエネルギを保存する場合と、慣性体からエネルギを回収する場合のそれぞれについて、好適なクランク軸の回転半径と慣性体の回転半径との大小関係について考察する。図3は、慣性体の回転半径の方がクランク軸の回転半径よりも大きいケースであり、具体例として、慣性体の回転半径をクランク軸の回転半径の2倍としている。図4は、慣性体の回転半径の方がクランク軸の回転半径よりも小さいケースであり、具体例として、慣性体の回転半径をクランク軸の回転半径の1/2倍としている。クランク軸と慣性体の回転半径の比の逆比がクランク軸と慣性体の回転数(時間当たりの回転数)の比となる。 Here, the magnitude relationship between the preferred radius of gyration of the crankshaft and the radius of gyration of the inertial body will be considered for both the case of storing energy in the inertial body and the case of recovering energy from the inertial body. FIG. 3 shows a case where the radius of gyration of the inertial body is larger than the radius of gyration of the crankshaft, and as a specific example, the radius of gyration of the inertial body is twice the radius of gyration of the crankshaft. FIG. 4 shows a case where the radius of gyration of the inertial body is smaller than the radius of gyration of the crankshaft, and as a specific example, the radius of gyration of the inertial body is 1/2 times the radius of gyration of the crankshaft. The inverse ratio of the ratio of the radius of gyration of the crankshaft and the inertial body is the ratio of the number of revolutions (the number of revolutions per hour) of the crankshaft and the inertial body.
回転体の回転運動のエネルギは、回転数が大きいほど大きくなる。また、一つの回転体から別の回転体へエネルギを移す場合、移動元の回転体のエネルギが大きいほど、移動先の回転体を駆動するための損失が少なくて済む。ゆえに、クランク軸から慣性体へのエネルギの保存には、図3に示すような慣性体の回転半径とクランク軸の回転半径との大小関係が好適である。エンジン出力の損失が少なくて済むからである。この場合、クランク軸に対して慣性体は減速機になるため、回転数は1/2になるが、クランク軸から慣性体に2倍のトルクが伝えられる。 The energy of the rotational motion of the rotating body increases as the rotation speed increases. Further, when transferring energy from one rotating body to another rotating body, the greater the energy of the moving source rotating body, the less the loss for driving the moving destination rotating body. Therefore, in order to store energy from the crankshaft to the inertial body, the magnitude relationship between the radius of gyration of the inertial body and the radius of gyration of the crankshaft as shown in FIG. 3 is suitable. This is because there is little loss of engine output. In this case, since the inertial body serves as a speed reducer with respect to the crankshaft, the rotational speed is halved, but twice the torque is transmitted from the crankshaft to the inertial body.
一方、慣性体からクランク軸へのエネルギの回収には、図4に示すような慣性体の回転半径とクランク軸の回転半径との大小関係が好適である。慣性体側のエネルギが大きくなるため、より多くのエネルギを回収することができるからである。この場合、慣性体に対してクランク軸は減速機になるため、慣性体からクランク軸に2倍のトルクが伝えられる。 On the other hand, in order to recover energy from the inertial body to the crankshaft, the magnitude relationship between the radius of gyration of the inertial body and the radius of gyration of the crankshaft as shown in FIG. 4 is suitable. This is because the energy on the inertial body side becomes large and more energy can be recovered. In this case, since the crankshaft serves as a speed reducer with respect to the inertial body, double torque is transmitted from the inertial body to the crankshaft.
次に、上記の考察で判明したクランク軸の回転半径と慣性体の回転半径との大小関係を実現するための機構について検討する。まず、本発明の創案過程で採用が検討されたのが、図5に示す楕円歯車、詳しくは、楕円系一葉歯車である。楕円歯車であれば、回転半径を実質的に変化させることができるので、2つの楕円歯車を適宜組み合わせることによって、図3に示す回転半径の大小関係も図4に示す回転半径の大小関係も実質的に実現することができる。 Next, a mechanism for realizing the magnitude relationship between the radius of gyration of the crankshaft and the radius of gyration of the inertial body found in the above consideration will be examined. First, the elliptical gear shown in FIG. 5, more specifically, the elliptical single-leaf gear, was considered to be adopted in the process of creating the present invention. With an elliptical gear, the radius of gyration can be substantially changed. Therefore, by appropriately combining two elliptical gears, the magnitude relation of the radius gyration shown in FIG. 3 and the magnitude relation of the radius gyration shown in FIG. Can be realized in real time.
図6は、クランク軸から慣性体へエネルギを保存するときの2つの楕円歯車の噛み合い状態を示す図である。クランク軸の楕円歯車が最小回転半径のときに慣性体の楕円歯車が最大回転半径となるように2つの楕円歯車の位相を合わせる。これにより、クランク軸から慣性体へ保存するエネルギを最大にすることができる。 FIG. 6 is a diagram showing a meshed state of two elliptical gears when energy is stored from the crankshaft to the inertial body. The phases of the two elliptical gears are matched so that the elliptical gear of the inertial body has the maximum turning radius when the elliptical gear of the crankshaft has the minimum turning radius. This maximizes the energy stored in the inertial body from the crankshaft.
図7は、慣性体からクランク軸へエネルギを回収するときの2つの楕円歯車の噛み合い状態を示す図である。クランク軸の楕円歯車が最大回転半径のときに慣性体の楕円歯車が最小回転半径となるように2つの楕円歯車の位相を合わせる。これにより、慣性体からクランク軸へ回収するエネルギを最大にすることができる。 FIG. 7 is a diagram showing a meshed state of two elliptical gears when energy is recovered from the inertial body to the crankshaft. The phases of the two elliptical gears are matched so that the elliptical gear of the inertial body has the minimum turning radius when the elliptical gear of the crankshaft has the maximum turning radius. As a result, the energy recovered from the inertial body to the crankshaft can be maximized.
次に、楕円歯車を実際にエンジンに適用可能かどうか、直列4気筒エンジンにおけるトルク波形との関係に基づいて検討する。図8は、直列4気筒エンジンにおけるエネルギの保存のタイミングを示す図である。クランク軸に発生するトルクがピークとなるのはクランク角30〜50度付近であるので、図6に示す2つの楕円歯車の関係はクランク角30〜50度付近で実現したい。一方、図9は、直列4気筒エンジンにおけるエネルギの回収のタイミングを示す図である。慣性体からクランク軸へのエネルギの回収は、クランク軸に発生するトルクがゼロとなる“トルクの谷”付近で行いたい。 Next, whether or not the elliptical gear is actually applicable to the engine will be examined based on the relationship with the torque waveform in the in-line 4-cylinder engine. FIG. 8 is a diagram showing the timing of energy storage in the in-line four-cylinder engine. Since the torque generated on the crankshaft reaches a peak at a crank angle of 30 to 50 degrees, it is desirable to realize the relationship between the two elliptical gears shown in FIG. 6 at a crank angle of 30 to 50 degrees. On the other hand, FIG. 9 is a diagram showing the timing of energy recovery in the in-line four-cylinder engine. Energy recovery from the inertial body to the crankshaft should be performed near the "valley of torque" where the torque generated on the crankshaft becomes zero.
しかし、楕円歯車を用いる場合、上記の回収タイミングでエネルギを回収することはできない。トルクがゼロとなる“トルクの谷”は、クランク角160〜180度付近であるため、エネルギを保存するタイミングから回収するタイミングまでの間隔は120〜130度である。これに対して、楕円歯車は最大回転半径と最小回転半径とが180度の角度差であるため、エネルギの保存タイミングを合わせれば回収タイミングがずれてしまい、エネルギの回収タイミングを合わせれば保存タイミングがずれてしまう。 However, when the elliptical gear is used, energy cannot be recovered at the above recovery timing. Since the "valley of torque" where the torque becomes zero is around a crank angle of 160 to 180 degrees, the interval from the timing of saving energy to the timing of energy recovery is 120 to 130 degrees. On the other hand, in the elliptical gear, since the maximum turning radius and the minimum turning radius have an angle difference of 180 degrees, if the energy saving timing is adjusted, the recovery timing is shifted, and if the energy recovery timing is adjusted, the saving timing is changed. It will shift.
このような楕円歯車の問題について検討した結果、本発明において採用するに至ったのが非対称歯車である。図10は、本実施の形態に係るクランク軸側の非対称歯車の形状を具体的に示す図である。図11は、本実施の形態に係る慣性体側の非対称歯車の形状を具体的に示す図である。 As a result of studying the problem of such an elliptical gear, the asymmetric gear has been adopted in the present invention. FIG. 10 is a diagram specifically showing the shape of the asymmetric gear on the crankshaft side according to the present embodiment. FIG. 11 is a diagram specifically showing the shape of the asymmetric gear on the inertial body side according to the present embodiment.
クランク軸側の非対称歯車は、図10に示すように、発生トルクがピークとなるクランク角40度のときに回転半径が最小となり、発生トルクがゼロとなるクランク角160度のときに回転半径が最大となるように設計されている。一方、慣性体側の非対称歯車は、図11に示すように、発生トルクがピークとなるクランク角40度のときに回転半径が最大となり、発生トルクがゼロとなるクランク角40度のときに回転半径が最大となるように設計されている。なお、ここでは、クランク軸側と慣性体側ともに最小となる回転半径は1、最大となる回転半径は2とされ、クランク軸側の楕円歯車と慣性体側の楕円歯車の中心間の距離は3となるように計算されている。 As shown in FIG. 10, the asymmetric gear on the crankshaft side has a minimum turning radius at a crank angle of 40 degrees at which the generated torque peaks, and a turning radius at a crank angle of 160 degrees at which the generated torque becomes zero. Designed to be maximum. On the other hand, as shown in FIG. 11, the asymmetric gear on the inertial body side has a maximum turning radius at a crank angle of 40 degrees at which the generated torque reaches its peak, and a rotation radius at a crank angle of 40 degrees at which the generated torque becomes zero. Is designed to be maximum. Here, the minimum turning radius is 1 and the maximum turning radius is 2 on both the crankshaft side and the inertial body side, and the distance between the centers of the crankshaft side elliptical gear and the inertial body side elliptical gear is 3. Is calculated to be.
図12に、本実施の形態のクランク機構を従来のクランク機構と並べて示す。従来のクランク機構は、シリンダ1内を往復するピストン2がコンロッド3を介してクランク軸4のクランクピン6に取りつけられ、ピストン2の往復運動がクランク軸4によって回転運動に変換される。クランク軸4には、回転時のアンバランスを取り除くためのカウンタウェイト5が取りつけられている。
FIG. 12 shows the crank mechanism of this embodiment side by side with the conventional crank mechanism. In a conventional crank mechanism, a
本実施の形態のクランク機構は、図10及び図11に示す非対称歯車を用いて構成されたトルク再配分機構である。本実施の形態のクランク機構(非対称歯車によるトルク再配分機構)は、クランク軸4に平行に配置されたカウンタ軸11を備える。クランク軸4には第1非対称歯車10が設けられ、カウンタ軸11には第1非対称歯車10と噛み合う第2非対称歯車12が設けられている。
The crank mechanism of the present embodiment is a torque redistribution mechanism configured by using the asymmetric gears shown in FIGS. 10 and 11. The crank mechanism (torque redistribution mechanism using an asymmetrical gear) of the present embodiment includes a
図13は、本実施の形態のクランク機構において2つの非対称歯車10,12が回転する状態を示す図である。ピストン2に作用する燃焼圧によってクランク軸4に発生するトルクが極大となるのは、上死点であるクランク角0度よりもピストン2が少し下がるクランク角40度付近である。クランク軸4から第2非対称歯車12を含む慣性体へのエネルギの保存はこのタイミングで行われる。クランク角40度付近では、第1非対称歯車10の回転中心から第1非対称歯車10と第2非対称歯車12との接点までの距離が最小になるとともに、第2非対称歯車12の回転中心から第1非対称歯車10と第2非対称歯車12との接点までの距離が最大になる。このため、第2非対称歯車12を含む慣性体に保存されるエネルギは最大になる。
FIG. 13 is a diagram showing a state in which the two
その後、ピストン2に作用する燃焼圧によってクランク軸4に発生するトルクは、下死点より前のクランク角160度付近において極小となる。第2非対称歯車12を含む慣性体からクランク軸4へのエネルギの回収はこのタイミングで行われる。クランク角160度付近で、第1非対称歯車10の回転中心から第1非対称歯車10と第2非対称歯車12との接点までの距離が最大になるとともに、第2非対称歯車12の回転中心から第1非対称歯車10と第2非対称歯車12との接点までの距離が最小になる。このため、第2非対称歯車12を含む慣性体から回収されるエネルギは最大になり、回収したエネルギによってクランク軸4から出力されるトルクの谷を埋めることができる。
After that, the torque generated in the
そして、クランク軸4が240度回転し、再びクランク角40度において、第1非対称歯車10の回転半径が最小になり且つ第2非対称歯車12の回転半径が最大になり、第2非対称歯車を含む慣性体へのエネルギの保存が行われる。さらに、クランク軸4が120度回転し、再びクランク角160度において、第1非対称歯車10の回転半径が最大になり且つ第2非対称歯車12の回転半径が最小になり、第2非対称歯車12を含む慣性体からのエネルギの回収が行われる。そして、上記タイミングでのエネルギの保存と回収が360度周期で繰り返される。
Then, when the
最後に、本実施の形態のクランク機構(トルク再配分機構)を直列4気筒エンジンのクランク軸に搭載した実施例について説明する。図14は、非対称歯車10,12をクランク軸4に1組設ける場合の実施例を示す図である。この実施例では、第3気筒のクランクアームに第1非対称歯車10を形成している。図15は、この実施例においてクランク軸4から出力されるトルクの波形を示す図である。この実施例では、エネルギの保存と回収が360度周期であるため、トルクの再配分が可能となるのは第2気筒と第3気筒のみとなり、第1気筒と第4気筒では依然としてクランク軸4から出力されるトルクに谷ができてしまう。
Finally, an example in which the crank mechanism (torque redistribution mechanism) of the present embodiment is mounted on the crankshaft of an in-line four-cylinder engine will be described. FIG. 14 is a diagram showing an embodiment in which one set of
図16は、非対称歯車10,12をクランク軸4に2組設ける場合の実施例を示す図である。この実施例では、第3気筒のクランクアームと第4気筒のクランクアームとに第1非対称歯車10を形成している。それぞれの第2非対称歯車12は共通のカウンタ軸11に回転自在に取りつけられている。図17は、この実施例で得られるトルク波形を示す図である。この実施例では、エネルギの保存と回収が180度周期であるため、直列4気筒エンジンの全気筒においてトルクの再配分を実現することができる。つまり、直列4気筒エンジンの場合、クランク角位相が180度ずれた2つの気筒、或いは、全ての気筒に非対称歯車10,12を設けることで、各気筒においてクランク軸4から出力されるトルクの谷を埋めることができる。
FIG. 16 is a diagram showing an embodiment in which two sets of
1 シリンダ
2 ピストン
3 コンロッド
4 クランク軸
5 カウンタウェイト
6 クランクピン
10 第1非対称歯車
11 カウンタ軸
12 第2非対称歯車
1
Claims (1)
前記クランク軸に平行に配置されたカウンタ軸と、
前記クランク軸に設けられた第1非対称歯車と、
前記カウンタ軸に設けられ前記第1非対称歯車と噛み合う第2非対称歯車と、を備え、
前記第1非対称歯車と前記第2非対称歯車とは、
前記ピストンに作用する燃焼圧によって前記クランク軸に発生するトルクが極大となるクランク角付近において、前記第1非対称歯車の回転中心から前記第1非対称歯車と前記第2非対称歯車との接点までの距離が最小になるとともに、前記第2非対称歯車の回転中心から前記第1非対称歯車と前記第2非対称歯車との接点までの距離が最大になり、
前記ピストンに作用する燃焼圧によって前記クランク軸に発生するトルクが極小となるクランク角付近において、前記第1非対称歯車の回転中心から前記第1非対称歯車と前記第2非対称歯車との接点までの距離が最大になるとともに、前記第2非対称歯車の回転中心から前記第1非対称歯車と前記第2非対称歯車との接点までの距離が最小になる、ように成形されている
ことを特徴とするクランク機構。 A crankshaft that converts the reciprocating motion of the piston into a rotary motion,
A counter shaft arranged parallel to the crank shaft,
A first asymmetric gear provided on the crankshaft;
A second asymmetric gear provided on the counter shaft and meshing with the first asymmetric gear,
The first asymmetrical gear and the second asymmetrical gear are
The distance from the rotation center of the first asymmetric gear to the contact point between the first asymmetric gear and the second asymmetric gear near the crank angle where the torque generated on the crankshaft is maximized by the combustion pressure acting on the piston. And the distance from the center of rotation of the second asymmetric gear to the contact point between the first asymmetric gear and the second asymmetric gear is maximized,
The distance from the rotation center of the first asymmetric gear to the contact point between the first asymmetric gear and the second asymmetric gear near the crank angle where the torque generated on the crankshaft due to the combustion pressure acting on the piston is minimized. And a distance from the center of rotation of the second asymmetric gear to the contact point between the first asymmetric gear and the second asymmetric gear are minimized. .
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