JP4591079B2 - Crank mechanism of internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のクランク機構に関する。 The present invention relates to a crank mechanism for an internal combustion engine.
クランクシャフトのクランクピンと、ピストンのピストンピンとを、複数のリンクを介して連係させたいわゆる複リンク式のクランク機構が従来から知られている。(例えば、特許文献1を参照)
しかしながら、公知の複リンク式のクランク機構においては、ピストン加速度のクランク回転速度(クランクシャフトの回転速度)を基準とした各次数成分の加速度振幅の中で、3次成分の加速度振幅に関して着目しておらず、3次成分の加速度振幅が悪化している(加速度振幅が大きい)ものを直列3気筒エンジンや、V型6気筒エンジンに適用した場合に、内燃機関の音振性能が極めて悪化してしまう虞がある。 However, in the known multi-link type crank mechanism, attention is paid to the acceleration amplitude of the third component among the acceleration amplitudes of the respective order components based on the crank rotation speed (crank shaft rotation speed) of the piston acceleration. When the acceleration component of the third-order component has deteriorated (the acceleration amplitude is large) is applied to an in-line three-cylinder engine or a V-type six-cylinder engine, the sound vibration performance of the internal combustion engine is extremely deteriorated. There is a risk of it.
そこで、本発明は、複リンク式のクランク機構において、ピストン加速度のクランク回転速度を基準とした各次数成分の加速度振幅の中で、3次成分の加速度振幅が、6次以下の他の次数成分の加速度振幅よりも小さくなるよう設定されていることを特徴としている。 Therefore, the present invention provides a multi-link crank mechanism in which the third component acceleration amplitude is the sixth or lower order component among the acceleration components of the respective order components based on the crank rotation speed of the piston acceleration. It is characterized by being set to be smaller than the acceleration amplitude.
本発明によれば、ピストン加速度の3次振動成分の振幅を積極的に低減することができるので、ピストン加速度の3次振動成分が原因となる内燃機関の音振性能の悪化を防止することができる。 According to the present invention, since the amplitude of the tertiary vibration component of the piston acceleration can be actively reduced, it is possible to prevent the deterioration of the sound vibration performance of the internal combustion engine caused by the tertiary vibration component of the piston acceleration. it can.
本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施形態における内燃機関のクランク機構1を模式的に示した説明図であって、ピストン上死点時における状態を示している。また、図2は、この第1実施形態における内燃機関のクランク機構1のピストン上死点時におけるリンク配置を模式的に示したリンク図である。尚、クランク機構1は、複数のリンクにより構成されたいわゆる複リンク式のものである。 FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a crank mechanism 1 of an internal combustion engine in a first embodiment of the present invention, and shows a state at the time of piston top dead center. FIG. 2 is a link diagram schematically showing the link arrangement at the time of piston top dead center of the crank mechanism 1 of the internal combustion engine in the first embodiment. The crank mechanism 1 is a so-called multi-link type composed of a plurality of links.
クランクシャフト2は、複数のクランクジャーナル3とクランクピン4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、クランクジャーナル3が回転自在に支持されている。クランクピン4は、クランクジャーナル3から所定量偏心しており、ここにロアリンク5が回転自在に連結されている。
The
アッパーリンク6は、下端側がアッパーピン7によりロアリンク5の一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン8によりピストン9に回動可能に連結されている。ピストン9は、燃焼圧力を受け、シリンダブロックのシリンダ内を往復動する。
The
コントロールリンク10は、上端側がコントロールピン11によりロアリンク5の他端に回動可能に連結され、下端側がコントロールシャフト12を介して機関本体の一部となるシリンダブロック(図示せず)の下部に回動可能に連結されており、コントロールシャフト12を中心に揺動運動を行いつつ、ロアリンク5の運動を拘束する。また、第1実施形態におけるコントロールシャフト12は、内燃機関本体に対して静止しているものである。
The control link 10 is pivotally connected to the other end of the
コントロールシャフト12は、クランクシャフト2の斜め下方に位置している。すなわち、クランクジャーナル軸心Oaを通り、かつピストンピン軸心Obの往復軸線Lb(ピストンピン8の往復軸線)に平行な直線からオフセットし、ピストン往復方向でクランクシャフト2よりもピストン下死点側(図1及び図2における下方)となる位置にコントロールシャフト12は配置されている。
The
尚、図2中のLcはアッパーピン軸心Ocの運動軌跡であるアッパーピン運動軌跡、Ldはクランクピン軸心Odの運動軌跡であるクランクピン運動軌跡、Leはコントロールピン軸心Oeの運動軌跡である略円弧状のコントロールピン運動軌跡である。また、Ofはコントロールシャフト12の軸心である
ここで、この第1実施形態におけるクランク機構1は、ピストンピン軸心Obの往復軸線Lbに対して、コントロールシャフト12と、クランクジャーナル軸心Oaとが同じ側に位置するよう構成されている。換言すれば、コントロールシャフト12とクランクジャーナル軸心Oaとがピストンピン8の往復軸線Lbの左側(図2における左側)に位置している。
In FIG. 2, Lc is an upper pin movement locus that is the movement locus of the upper pin axis Oc, Ld is a crank pin movement locus that is the movement locus of the crankpin axis Od, and Le is a movement locus of the control pin axis Oe. It is a substantially arc-shaped control pin motion locus. Of is the axis of the
また、クランクピン軸心Odはクランクジャーナル軸心Oaの周りを公転するが、図1及び図2に示すように、ピストン上死点時において、クランクジャーナル軸心Oa、クランクピン軸心Od、アッパーピン軸心Oc及びピストンピン軸心Obが略一直線上に並ぶよう構成されている。 The crankpin axis Od revolves around the crank journal axis Oa. As shown in FIGS. 1 and 2, when the piston is at the top dead center, the crank journal axis Oa, the crankpin axis Od, the upper The pin shaft center Oc and the piston pin shaft center Ob are configured to be aligned on a substantially straight line.
さらに、円弧状のコントロールピン運動軌跡Leの反クランクシャフト側端部P1(図2における左側端部)のピストン往復方向(図2における上下方向)での高さが、クランクシャフト側端部P2(図2における右側端部)のピストン往復方向での高さよりも高く、かつピストン上死点時のコントールピン軸心0eの位置が、ピストン往復方向で、反クランクシャフト側端部P1とクランクシャフト側端部P2との間に位置するよう構成されている。換言すれば、コントロールピン運動軌跡Leのピストン往復方向で見た高さは、反クランクシャフト側が高く、クランクシャフト側が低くなるよう設定されている。 Further, the height of the arc-shaped control pin movement locus Le in the piston reciprocating direction (vertical direction in FIG. 2) of the counter crankshaft side end portion P1 (left side end portion in FIG. 2) is the crankshaft side end portion P2 ( 2 is higher than the height of the piston in the reciprocating direction and the position of the control pin shaft center 0e at the top dead center of the piston is in the reciprocating direction of the piston in the counter crankshaft side end P1 and the crankshaft side. It is comprised so that it may be located between the edge parts P2. In other words, the height of the control pin motion locus Le viewed in the piston reciprocating direction is set to be higher on the non-crankshaft side and lower on the crankshaft side.
図3〜図5は、比較例としての一般的な内燃機関のクランク機構80を示している。尚、上述した第1実施形態のクランク機構1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。
3 to 5 show a
この比較例のクランク機構80は、上述した第1実施形態のクランク機構1と略同一構成となっているが、図3に示すように、ピストン上死点時において、クランクジャーナル軸心Oa、クランクピン軸心Od、アッパーピン軸心Oc及びピストンピン軸心Obとが略一直線上に並ぶようには構成されておらず、またクランクシャフト2の回転に伴うコントロールピン軸心Oeの略円弧状のコントロールピン運動軌跡Leの両端点、すなわち反クランクシャフト側端部P1(図3における左側端部)とクランクシャフト側端部P2(図3における右側端部)とが、ピストン往復方向(図3における上下方向)で略同じ高さとなるよう構成されている。
The
本発明の第1実施形態においては、ピストン上死点時において、クランクジャーナル軸心Oa、クランクピン軸心Od、アッパーピン軸心Oc及びピストンピン軸心Obが略一直線上に並ぶよう構成されているので、ピストン上死点付近でのピストン9の上昇行程と下降行程とを類似させることができる。
In the first embodiment of the present invention, the crank journal axis Oa, the crankpin axis Od, the upper pin axis Oc, and the piston pin axis Ob are arranged in a substantially straight line at the time of piston top dead center. Therefore, the upward stroke and the downward stroke of the
図4に示すように、ピストン上死点時において、クランクジャーナル軸心Oa、クランクピン軸心Od、アッパーピン軸心Oc及びピストンピン軸心Obとが略一直線上に並ぶように構成されておらず、折れ線状態になってしまうと、ピストン9の行程を決めているクランクジャーナル軸心Oaとピストンピン軸心Obとの距離が、各リンクの向く方向が多少変化しただけで大きく変動してしまうため、ピストン上死点付近でのピストン上昇行程とピストン下降行程の間に大きな差異が発生することになる。
As shown in FIG. 4, the crank journal axis Oa, the crankpin axis Od, the upper pin axis Oc, and the piston pin axis Ob are arranged substantially in a straight line at the top dead center of the piston. If it becomes a broken line state, the distance between the crank journal axis Oa and the piston pin axis Ob, which determines the stroke of the
しかしながら、本発明の第1実施形態のように、ピストン上死点時に、クランクジャーナル軸心Oa、クランクピン軸心Od、アッパーピン軸心Oc及びピストンピン軸心Obが略一直線上に並んでいると、図6に示すように、各リンク端点は、ピストン9の行程を決めているクランクジャーナル軸心Oaとピストンピン軸心Obの方向で見ると、円弧の頂点付近を左右に振れるだけになるため、各リンクの向く方向が多少変化したとしても、ピストン9の行程を決めているクランクジャーナル軸心Oaとピストンピン軸心Obの距離の変化は、上述の比較例に比べて非常に小さくなり、結果として、ピストン上死点付近でのピストン9の上昇行程と下降行程の間の差異は小さくなる。
However, as in the first embodiment of the present invention, at the top dead center of the piston, the crank journal axis Oa, the crankpin axis Od, the upper pin axis Oc, and the piston pin axis Ob are aligned in a substantially straight line. As shown in FIG. 6, each link end point can only swing left and right around the top of the arc when viewed in the direction of the crank journal axis Oa and the piston pin axis Ob determining the stroke of the
また、本発明の第1実施形態において、ピストン上死点から90度ずれた2つのリンク配置を見ると、図7に示すように、クランクピン軸心Odが水平右方向を向いている状態(図7の右側に点線で示すリンク配置)のアッパーリンク6は、クランクピン軸心Odが水平左方向を向いている状態(図7の左側に実線で示すリンク配置)に比べて大きく傾斜しアッパーピン軸心Ocがピストンピン軸心Obの往復軸線Lbから離れている。そしてアッパーリンク6の長さは不変であるため、その分、アッパーリンク6のみで考えると、ピストンピン軸心Obは下方へ引き下げられてしまうはずであるが、コントロールピン軸心Oeのピストン往復方向で見た高さは、クランクピン軸心Odが水平左方向を向いている状態よりもクランクピン軸心Odが水平右方向を向いている状態の方が下方に位置しているため、ロアリンク5がクランクピン軸心Odを中心に反時計回りにより回転させることになり、その結果、アッパーピン軸心Oc自体はより上方へ持ち上げられ、アッパーピン軸心Ocがピストンピン軸心Obの往復軸線から離れていることによるピストンピン軸心Obの下方への移動が補正されることになる。これにより、ピストン上死点から90度ずれた2つのリンク配置におけるピストンピン軸心Obの高さ、すなわちピストン位置、を近い位置に設定することができ、ピストン上死点を境としたピストン9の上昇行程と下降行程の対称性を向上させることができる。そのため、本実施形態においては、ピストン加速度のクランク回転速度を基準とした各次数成分の加速度振幅のうち3次成分の加速度振幅を積極的に低減することができる。換言すれば、ピストン運動のクランクシャフト回転同期に対する3次振動成分の振幅を積極的に低減することができる。つまり、ピストン加速度の3次成分の加速度振幅が、6次以下の他の加速度振幅よりも小さくなるよう設定されることになるので、エンジン振動性能を悪化させることなく、直列3気筒エンジンやV型6気筒エンジンへ適用することが可能になる。
Further, in the first embodiment of the present invention, when the two link arrangements shifted by 90 degrees from the piston top dead center are viewed, as shown in FIG. 7, the crankpin axis Od is oriented in the horizontal right direction ( The
ここで、図8は本発明の第1実施形態におけるピストン加速度波形とそのフーリエ展開波形を示す特性線図であり、図9は比較例におけるピストン加速度波形とそのフーリエ展開波形を示す特性線図である。 Here, FIG. 8 is a characteristic diagram showing the piston acceleration waveform and its Fourier expansion waveform in the first embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a characteristic diagram showing the piston acceleration waveform and its Fourier expansion waveform in the comparative example. is there.
本発明の第1実施形態においては、比較例に対してピストン加速度の2次成分の加速度振幅や4次成分の加速度振幅がむしろ増大しているが(図8及び図9を参照)、直列3気筒エンジンやV型6気筒エンジンでは、気筒間の位相差により打ち消し合うことになるので問題にはならない。比較例においては、図5に示すように、コントロールピン軸心Oeのピストン往復方向で見た高さは、クランクピン軸心Odが水平左方向を向いている状態(図5の左側に実線で示すのリンク配置)と、クランクピン軸心が水平右方向を向いている状態(図5の右側に点線で示すリンク配置)とでほぼ同程度であるため、アッパーピン軸心Ocがピストンピン軸心Obの往復軸線から離れていることによるピストンピン軸心Obの高さの低下が補正されていない。 In the first embodiment of the present invention, the acceleration amplitude of the second-order component and the acceleration amplitude of the fourth-order component of the piston acceleration are rather increased compared to the comparative example (see FIGS. 8 and 9). In a cylinder engine or a V-type 6-cylinder engine, they cancel each other out due to the phase difference between the cylinders. In the comparative example, as shown in FIG. 5, the height of the control pin shaft center Oe viewed in the piston reciprocating direction is such that the crankpin shaft center Od faces the horizontal left direction (the solid line on the left side of FIG. 5). The link pin arrangement shown in FIG. 5 and the state in which the crankpin axis is oriented in the horizontal right direction (link arrangement shown by the dotted line on the right side of FIG. 5) are approximately the same, so the upper pin axis Oc is the piston pin axis. The decrease in the height of the piston pin axis Ob due to being away from the reciprocal axis of the center Ob is not corrected.
以上、説明してきたように、本発明の第1実施形態におけるクランク機構1は、ピストン上死点時に各リンクが直列化するよう構成され、かつコントロールピン運動軌跡Leのピストン往復方向で見た高さを、反クランクシャフト側が相対的に高く、クランクシャフト側が相対的に低くなるよう設定されているため、ピストン上死点を境としたピストン9の上昇行程と下降行程との対称性を向上させることができ、ピストン加速度の3次振動成分の振幅を積極的に低減することができる。そのため、特に、直列3気筒エンジンやV型6気筒エンジンに適用した場合に内燃機関の音振性能の向上を図ることができる。
As described above, the crank mechanism 1 according to the first embodiment of the present invention is configured such that each link is serialized at the top dead center of the piston, and the height of the control pin motion locus Le viewed in the piston reciprocating direction is high. Since the counter crankshaft side is relatively high and the crankshaft side is relatively low, the symmetry of the ascending stroke and the descending stroke of the
次に本発明の第2実施形態における内燃機関のクランク機構20について説明する。尚、以下に説明する各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一構成要素については、同一の符号を付し説明を省略する。
Next, the
第2実施形態における内燃機関のクランク機構20は、上述した第1実施形態のクランク機構1と略同一構成となっているが、図10及び図11に示すように、ピストンピン軸心Obの往復軸線Lbがクランクジャーナル軸心Oaを通るように構成されている。
The
このような第2実施形態においては、上述した第1実施形態における作用効果に加え、クランクオフセットが無い通常エンジンのマルチリンク化にも対応可能である。 In such a second embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment described above, it is possible to deal with multi-links of a normal engine having no crank offset.
図12及び図13は、本発明の第3実施形態における内燃機関のクランク機構30を示している。
12 and 13 show the
この第3実施形態における内燃機関のクランク機構30は、上述した第1実施形態のクランク機構と略同一構成となっているが、ピストンピン軸心Obの往復軸線Lbに対して、クランクジャーナル軸心Oaがコントロールシャフト12(コントロールシャフト軸心Of)とは、反対側に位置している。このようなリンク配置においても、ピストン9の上昇行程と下降行程の対称性を高めることが可能である。このようなリンク配置では、ピストン上死点直後の最大燃焼圧力タイミングにおいてクランクピン4を支点と考えた場合のレバーとしての役割を有するロアリンク5のレバー比を低減できるため、上述した第1実施形態の作用効果に加え、クランクピン4への荷重を大幅に低減することができる。
The
図14は、本発明の第4実施形態における内燃機関のクランク機構を示している。 FIG. 14 shows the crank mechanism of the internal combustion engine in the fourth embodiment of the present invention.
この第4実施形態における内燃機関のクランク機構は、上述した第1実施形態のクランク機構と略同一構成となっているが、コントロールシャフト12が内燃機関本体に対して回転可能に支持された主軸部12aと、この主軸部12aの回転中心から所定量偏心した偏心軸部12bと、から構成されている。そして、コントロールリンク10の下端側は、コントロールシャフト12の偏心軸部12bに対して回動可能に連結されている。また、コントロールシャフト12の主軸部12aの機関本体に対する回転姿勢は、電動モータ駆動あるいは油圧駆動のアクチュエータ(図示せず)により内燃機関の運転条件に応じて変化させることが可能となっている。さらに、内燃機関の圧縮比は、このアクチュエータにより主軸部12aの機関本体に対する回転姿勢を変化させることで可能となっている。
The crank mechanism of the internal combustion engine in the fourth embodiment has substantially the same configuration as the crank mechanism of the first embodiment described above, but the main shaft portion in which the
この第4実施形態においては、内燃機関の圧縮比を決めているクランクジャーナル軸心Oaとピストンピン軸心Obの間の距離が最大、すなわちピストン上死点位置が最も高くなるのが、クランクジャーナル軸心Oa、クランクピン軸心Od、アッパーピン軸心Oc及びピストンピン軸心Obが一直線上に並ぶ状態であるため、ピストン上死点時に、クランクジャーナル軸心Oa、クランクピン軸心Od、アッパーピン軸心Oc及びピストンピン軸心Obがほぼ直線上に並ぶコントロールシャフト12の回転姿勢時が、内燃機関の最高圧縮比であるよう設定されている。
In the fourth embodiment, the distance between the crank journal axis Oa and the piston pin axis Ob that determines the compression ratio of the internal combustion engine is the maximum, that is, the piston top dead center position is the highest. Since the shaft center Oa, the crankpin shaft center Od, the upper pin shaft center Oc, and the piston pin shaft center Ob are in a straight line, the crank journal shaft center Oa, crankpin shaft center Od, upper The rotational position of the
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。 The technical idea of the present invention that can be grasped from the above embodiment will be listed together with the effects thereof.
(1) 一端がピストンピンを介してピストンに連結されたアッパーリンクと、アッパーリンクの他端にアッパーピンを介して揺動可能に連結されていると共にクランクシャフトのクランクピンに回転可能に連結されたロアリンクと、一端がコントロールピンを介してロアリンクに揺動可能に連結されていると共に他端が内燃機関本体に対して支持されたコントロールシャフトに揺動可能に支持されたコントロールリンクと、を有する内燃機関のクランク機構において、ピストン加速度のクランク回転速度を基準とした各次数成分の加速度振幅の中で、3次成分の加速度振幅が、6次以下の他の次数成分の加速度振幅よりも小さくなるよう設定されている。これによって、ピストン加速度の3次振動成分の振幅を積極的に低減することができるので、ピストン加速度の3次振動成分が原因となる内燃機関の音振性能の悪化を防止することができる。 (1) An upper link whose one end is connected to the piston via a piston pin, and is connected to the other end of the upper link so as to be swingable via the upper pin and is rotatably connected to the crank pin of the crankshaft. A lower link, one end of which is swingably connected to the lower link via a control pin, and the other end of which is swingably supported by a control shaft supported by the internal combustion engine body, In the internal combustion engine crank mechanism, the acceleration amplitude of the third-order component among the acceleration amplitudes of the respective order components based on the crank rotation speed of the piston acceleration is higher than the acceleration amplitudes of the other order components of the sixth order or less. It is set to be smaller. As a result, the amplitude of the tertiary vibration component of the piston acceleration can be positively reduced, so that the sound vibration performance of the internal combustion engine caused by the tertiary vibration component of the piston acceleration can be prevented.
(2) 上記(1)に記載の内燃機関のクランク機構は、具体的には、アッパーピン軸心とコントロールピン軸心との間の距離が、アッパーピン軸心とクランクピン軸心との距離及びコントロールピン軸心とクランクピン軸心との距離、のいずれよりも大きくなるよう設定され、クランクシャフトの回転に伴うコントロールピン軸心の略円弧状のコントロールピン運動軌跡の反クランクシャフト側端部の位置は、このコントロールピン運動軌跡のクランクシャフト側端部の位置に対して、ピストン往復方向のピストン上死点側に位置し、かつピストン上死点時におけるコントロールピンの軸心位置が、ピストン往復方向で、コントロールピン運動軌跡の反クランクシャフト側端部とクランクシャフト側端部との間に位置するよう構成されている。 (2) In the crank mechanism of the internal combustion engine described in (1) above, specifically, the distance between the upper pin axis and the control pin axis is the distance between the upper pin axis and the crank pin axis. And the distance between the control pin shaft center and the crank pin shaft center, and the end portion on the side opposite to the crankshaft of the substantially arc-shaped control pin motion trajectory of the control pin shaft accompanying the rotation of the crankshaft. Is located on the piston top dead center side in the piston reciprocating direction relative to the position of the crankshaft side end of this control pin motion locus, and the axial center position of the control pin at the piston top dead center is In the reciprocating direction, it is configured to be located between the opposite end of the control pin movement trajectory and the crankshaft side end. .
(3) 上記(1)または(2)に記載の内燃機関のクランク機構は、より具体的には、ピストン上死点時に、クランクシャフトのクランクジャーナル軸心、クランクピン軸心、アッパーピン軸心及びピストンピン軸心が略直線上に並ぶよう構成されている。 (3) More specifically, the crank mechanism of the internal combustion engine according to the above (1) or (2) has a crank journal axis, a crank pin axis, and an upper pin axis at the top dead center of the piston. The piston pin shaft centers are arranged on a substantially straight line.
(4) 上記(3)に記載の内燃機関のクランク機構は、ピストンピンの往復軸線に対して、クランクジャーナル軸心とコントロールシャフトとが同じ側に位置する。 (4) In the crank mechanism of the internal combustion engine described in (3) above, the crank journal axis and the control shaft are located on the same side with respect to the reciprocating axis of the piston pin.
(5) 上記(3)に記載の内燃機関のクランク機構は、ピストンピンの往復軸線が、クランクジャーナル軸心を通る。 (5) In the crank mechanism of the internal combustion engine described in (3) above, the reciprocating axis of the piston pin passes through the crank journal axis.
(6) 上記(3)に記載の内燃機関のクランク機構は、ピストンピンの往復軸線に対して、クランクシャフトジャーナル軸心がコントロールシャフトとは反対側に位置する。 (6) In the crank mechanism of the internal combustion engine described in (3) above, the crankshaft journal axis is located on the opposite side of the control shaft with respect to the reciprocating axis of the piston pin.
(7) 上記(1)〜(6)のいずれかに記載の内燃機関のクランク機構において、コントロールシャフトは、内燃機関本体に回転支持される主軸部と、主軸部の軸心と偏心関係にある偏心軸部により構成され、偏心軸部にコントロールリンクの他端が揺動可能に支持されたものであって、内燃機関の運転条件に応じて、所定回転姿勢までコントロールシャフトを内燃機関本体に対して回転させ、保持することが可能なアクチュエータを有している。 (7) In the crank mechanism for an internal combustion engine according to any one of (1) to (6), the control shaft is in an eccentric relationship with the main shaft portion that is rotatably supported by the internal combustion engine body and the shaft center of the main shaft portion. It is composed of an eccentric shaft part, and the other end of the control link is swingably supported by the eccentric shaft part, and the control shaft is fixed to the internal combustion engine body up to a predetermined rotational posture according to the operating conditions of the internal combustion engine. And an actuator that can be rotated and held.
(8) 上記(7)に記載の内燃機関のクランク機構において、ピストン上死点時に、クランクシャフトのクランクジャーナル軸心、クランクピン軸心、アッパーピン軸心及びピストンピン軸心が略直線上に並ぶコントロールシャフトの回転姿勢時が、内燃機関の最高圧縮比である。 (8) In the crank mechanism of the internal combustion engine according to (7), the crank journal axis, the crank pin axis, the upper pin axis, and the piston pin axis of the crank shaft are substantially linear when the piston is at the top dead center. The maximum compression ratio of the internal combustion engine is when the control shafts are aligned.
1…クランク機構
2…クランクシャフト
3…クランクジャーナル
4…クランクピン
5…ロアリンク
6…アッパーリンク
7…アッパーピン
8…ピストンピン
10…コントロールリンク
11…コントロールピン
12…コントロールシャフト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crank
Claims (7)
アッパーピン軸心とコントロールピン軸心との間の距離が、アッパーピン軸心とクランクピン軸心との距離及びコントロールピン軸心とクランクピン軸心との距離、のいずれよりも大きくなるよう設定され、
クランクシャフトの回転に伴うコントロールピン軸心の略円弧状のコントロールピン運動軌跡の反クランクシャフト側端部の位置は、このコントロールピン運動軌跡のクランクシャフト側端部の位置に対して、ピストン往復方向のピストン上死点側に位置し、かつピストン上死点時におけるコントロールピンの軸心位置が、ピストン往復方向で、コントロールピン運動軌跡の反クランクシャフト側端部とクランクシャフト側端部との間に位置するよう構成され、
ピストン加速度のクランク回転速度を基準とした各次数成分の加速度振幅の中で、3次成分の加速度振幅が、6次以下の他の次数成分の加速度振幅よりも小さくなるよう設定されていることを特徴とする内燃機関のクランク機構。 An upper link having one end connected to the piston via a piston pin, and a lower link connected to the other end of the upper link so as to be swingable via the upper pin and rotatably connected to the crank pin of the crankshaft And a control link having one end pivotably connected to the lower link via a control pin and the other end pivotably supported by a control shaft supported with respect to the internal combustion engine body. In the crank mechanism of the engine,
The distance between the upper pin shaft center and the control pin shaft center is set to be larger than the distance between the upper pin shaft center and the crank pin shaft center and the distance between the control pin shaft center and the crank pin shaft center. And
The position of the end on the side of the crankshaft opposite the crankshaft side of the control pin motion locus of the substantially arc-shaped control pin axis along with the rotation of the crankshaft is the piston reciprocating direction relative to the position of the end of the crankshaft side Is located on the piston top dead center side, and the axial center position of the control pin at the piston top dead center is in the piston reciprocating direction, between the counter crankshaft side end of the control pin movement locus and the crankshaft side end. Configured to be located in
Among the acceleration amplitudes of the respective order components based on the crank rotation speed of the piston acceleration, the acceleration amplitude of the third order component is set to be smaller than the acceleration amplitudes of the other order components of the sixth order or less. A crank mechanism for an internal combustion engine.
内燃機関の運転条件に応じて、所定回転姿勢までコントロールシャフトを内燃機関本体に対して回転させ、保持することが可能なアクチュエータを有し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のクランク機構。 The control shaft includes a main shaft portion that is rotatably supported by the internal combustion engine body, and an eccentric shaft portion that is eccentric with the shaft center of the main shaft portion, and the other end of the control link is swingably supported by the eccentric shaft portion. And
Depending on the operating condition of the internal combustion engine to rotate the control shaft relative to the internal combustion engine body to a predetermined rotational position, claim 1-5, characterized in that an actuator capable of retaining The crank mechanism of the internal combustion engine described in 1.
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