JP5515468B2

JP5515468B2 - 内燃機関の複リンク式ピストン−クランク機構及びその設計方法

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Publication number: JP5515468B2
Application number: JP2009163242A
Authority: JP
Inventors: 誠小林; 研史牛嶋; 孝司田辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: JP2011017309A

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。

内燃機関のピストンとクランクシャフトのクランクピンとを連結する主運動系として複リンク式のピストン−クランク機構を用い、ピストンストローク特性の適正化や圧縮比の可変制御を実現することを本出願人は検討している（特許文献１参照）。

特開２００９−３６１４６号公報

このような構造の複リンク式ピストン−クランク機構おいては、本出願人による強度試験により、補助リンクに対して想定外の応力が発生することが確認された。この応力発生の原理について、図１６を参照して説明する。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アッパリンク６と、このアッパリンク６の他端にアッパピン７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８に連結されたロアリンク９と、一端の第１軸受部２１で補助シャフト１３を介して機関本体側に揺動可能に支持されるとともに、他端の第２軸受部２２で上記ロアリンク９に補助ピン１０を介して連結された補助リンク２０と、を備えている。

機関実動中における軸方向αの入力により、基本的には、図１６（Ａ）に示すように、アッパリンク６，ロアリンク９及び補助リンク２０がそれぞれ個別に軸方向に振動する。但し、燃焼圧や慣性力等の荷重に起因するクランクシャフトのリンク幅方向（図の紙面垂直方向）まわりの変形により、図１６（Ｂ）に示すように、アッパリンク６，ロアリンク９や補助リンク２０がリンク軸方向に倒れ込み、つまりリンク幅方向まわりに倒れ変形すると、アッパリンク６，ロアリンク９や補助リンク２０の軸受部分がアッパピン７，補助ピン１０や補助シャフト１３とこじれて、つまり局所的に強く接触して、アッパリンク６，ロアリンク９及び補助リンク２０が一時的に一体となって動く状態となることがある。このような状態で、図１６（Ｂ）にモデル化して示すように、補助リンク２０が第１軸受部２１を固定端（支点）としてロアリンク９やアッパリンク６と一体にリンク幅方向まわりに（軸方向に）振動する場合を想定すると、補助リンク２０が単独で振動する場合に比して、自由端側の重量ｍがロアリンク９等の影響で大きくなるために、その固有周波数（固有振動数）が低くなり、この固有周波数が機関振動と共振し得るレベルまで低下すると、共振により想定外の応力が補助リンク２０に発生する。このため、補助リンク２０に非常に高い強度が求められ、補助リンクの大型化や重量増加が避けられない。

本発明は、このような独自に知見した新たな問題に着目してなされたものであり、仮にロアリンクと補助リンクとが第１軸受部を固定端として軸方向に振動するような状況が生じる場合であっても、共振による想定外の応力が補助リンクに発生することを回避することをその目的としている。

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アッパリンクと、この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、一端の第１軸受部で補助シャフトを介して機関本体側に揺動可能に支持されるとともに、他端の第２軸受部で上記ロアリンクに補助ピンを介して連結された補助リンクと、を備えている。そして、上記補助リンクが第１軸受部を固定端としてロアリンクと一体に軸方向に振動するときの固有周波数が、この内燃機関の最高回転数での［気筒数／２］次周波数よりも大きくなるように、補助リンクの形状・寸法が設定されている。つまり、上記補助リンクの第１軸受部と第２軸受部の中心を結ぶリンク中心線に沿うリンク中心線方向と軸方向の双方に直交するリンク幅方向まわりの補助リンクの断面２次モーメントが設定されている。

このような本発明によれば、仮に補助リンクが第１軸受部を固定端としてロアリンクと一体に軸方向に振動するような状況が生じても、この振動の固有周波数が内燃機関の最高回転数での［気筒数／２］次周波数よりも大きく設定されているために、共振による想定外の応力が補助リンクに発生することがなく、補助リンク、更にはこの補助リンクが連結するロアリンクの小型化・軽量化を図ることができる。

本発明の第１実施例に係る補助リンクを示す斜視図（Ａ），側面図（Ｂ）及び正面図（Ｃ）。本発明の第２実施例に係る補助リンクを示す斜視図（Ａ），側面図（Ｂ）及び正面図（Ｃ）。上記第２実施例の補助リンクとロアリンクとを示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。本発明の第３実施例に係る補助リンクを示す斜視図（Ａ），側面図（Ｂ）及び正面図（Ｃ）。上記第３実施例（Ａ）及び上記第２実施例（Ｂ）に係る補助リンクとロアリンクを示す正面図。本発明の第４実施例に係る補助リンクの第２軸受部分を拡大して示す正面図。本発明の第５実施例に係る補助リンクの第２軸受部分を拡大して示す正面図。本発明の第６実施例に係る補助リンクの第２軸受部分を拡大して示す正面図。本発明の第７実施例に係る補助リンクを示す断面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）。本発明の第８実施例に係る補助リンクを示す断面図。本発明の第９実施例（Ａ），第１０実施例（Ｂ），及び第１１実施例（Ｃ）に係る補助リンクを示す正面図。本発明の第１２実施例に係る補助リンクを示す断面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）。本発明の第１３実施例に係る補助リンクを示す断面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）。本発明が適用される複リンク式ピストン−クランク機構の一例を簡略的に示す断面図。共振回転数の算出に用いられる補助リンクのロッド部の有効長さなどを示す説明図。補助リンクが第１軸受部を固定端としてロアリンクと一体に軸方向に振動する状況を説明するための説明図。

以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１４は、この発明に係る複リンク式ピストン−クランク機構の一例を簡略的に示している。なお、この図１４は、複リンク式ピストン−クランク機構の基本構成を説明するためのものであり、本発明の要部をなす補助リンクやロアリンクなどの正確なリンク形状や寸法を示すものではない。

シリンダブロック１には、ピストン３が摺動可能に嵌合する複数のシリンダ（気筒）２が形成されるとともに、クランクシャフト４のクランクジャーナル１５が回転自在に支持されている。クランクシャフト４には、各気筒毎にクランクピン８が設けられるとともに、クランクピン８とは反対側に延びたカウンタウェイト１６が設けられている。

複リンク式ピストン−クランク機構は、ピストン３にピストンピン５を介して一端が連結されたアッパリンク６と、このアッパリンク６の他端にアッパピン７を介して連結されるとともに、クランクシャフト４のクランクピン８に回転可能に取り付けられたロアリンク９と、一端（下端）の第１軸受部２１で内燃機関本体としてのシリンダブロック１側に揺動可能に支持されるとともに、他端（上端）の第２軸受部２２でロアリンク９に補助ピン（コントロールピン）１０を介して連結される補助リンク（コントロールリンク）２０と、を備えている。
このような複リンク式ピストン−クランク機構では、ピストンピンとクランクピンとを一本のリンクにより連結した単リンク式のものに比して、ピストンストローク特性の設定の自由度が高く、このピストンストローク特性を適正なもの（例えば、単振動に近い特性）とすることによって、振動や騒音の大幅な低減化等を図ることができる。

また、シリンダブロック１には多気筒に連続した補助シャフト１３が図示せぬ支持部材を介してシリンダブロック１に回転可能に支持されており、この補助シャフト１３に各気筒毎に設けられる偏心軸部１２に、上記の補助リンク２０の他端が回転可能に取り付けられている。従って、図示せぬアクチュエータにより機関運転状態に応じて補助シャフト１３の回転位置を変更することで、補助リンク２０の揺動支持位置となる偏心軸部１２の位置が変化し、補助リンク２０によるロアリンク９の運動拘束条件の変化に伴い、機関圧縮比が変化する（可変圧縮比手段）。このように複リンク式ピストン−クランク機構を利用して機関圧縮比の可変制御を容易に実現可能である。

次に、本発明の特徴的な構成及び作用効果について、後述する実施例の補助リンク２０（２０Ａ〜２０Ｊ）に基づいて説明する。

図１は、第１実施例に係る補助リンク２０Ａを示している。この補助リンク２０Ａは、第１軸受部２１の中心を通る合わせ面２４に沿って２分割された分割体２５，２６が補助シャフト１３の偏心軸部１２（図１４参照）を挟んで２本のボルト２７により結合されて構成され、その軸方向αの寸法がリンク全体にわたって均一に設定される。また、第１軸受部２１と第２軸受部２２とを連結するロッド部２３において、リンク軸方向αと、両軸受部２１，２２の中心を通るリンク中心線に沿うリンク中心線方向βと、の双方に直交するリンク幅方向γの寸法γ１，γ２が、第２軸受部２２から第１軸受部２１へ向かうに従って徐々に拡径する扇状・三角形状に形成されている。

［１］先ず、後述する全ての実施例にも共通する技術的特徴として、補助リンク２０が第１軸受部２１を固定端・支点としてロアリンク９と一体に軸方向に（リンク幅方向まわりに）振動するときの固有周波数が、この内燃機関の最高回転数での［気筒数／２］次周波数（４気筒の場合は２次周波数、６気筒の場合は３次周波数）よりも大きくなるように、補助リンク２０の形状・寸法が設計されている。具体的には、補助リンク２０のリンク幅方向γまわりの断面２次モーメントが設定されている。上記の固有周波数は、図１６（Ｂ）にモデル化して示すように、アッパリンク６とロアリンク９とが結合され、ロアリンク９と補助リンク２０とが結合され、かつ、補助リンク２０の第１軸受部２１が接地固定された部品系の固有振動数に相当する。

具体的には、簡易的に以下の数式（１）を満たすように補助リンク（及びロアリンク）が設計されている。すなわち、補助リンクが第１軸受部を支点としてロアリンクと一体に軸方向に振動するときの共振回転数Ｎｒが、この内燃機関の最高回転数Ｎｍａｘよりも大きく設定されている。

ここで、
Ｅが補助リンクのヤング率、
Ｌが補助リンクの第１軸受部と第２軸受部とを連結するロッド部の有効長さ、
Ｉがロッド部の有効長さ範囲の平均化した断面２次モーメント、
ｎが内燃機関の気筒数、
ｍがロアリンクの質量と第２軸受部の質量との合算値、
Ｎｍａｘが内燃機関の最高回転数、である。

図１５に示すように、ロッド部２３の有効長さＬは、第１軸受部２１と第２軸受部２２の中心間距離から両軸受部２１，２２の半径を差し引いた値であり、第１軸受部２１の内周から第２軸受部２２の内周までの距離に相当する。リンク幅方向γ周りの断面２次モーメントは、リンク中心線方向βに直交するリンク断面の軸方向αの寸法をｈ、リンク幅方向γの寸法をｂとすると、［ｂｈ^３／１２］で表される。

質量の合算値ｍは、図１５に示すように、ロアリンク９の質量ｍｌと第２軸受部２２の質量ｍｓとを加算したもので、この第２軸受部２２の質量ｍｓは、補助リンク２０の質量ｍｃと、補助リンク２０の重心から第１軸受部２１の中心までの距離ｌｂと、補助リンク２０の重心から第２軸受部２２の中心までの距離ｌｓと、を用いて求められる。なお、アッパリンクによる影響は少ないために、ここではアッパリンクの影響を無視して共振回転数Ｎｒを求めている。

このような設定により、仮に上述したようにロアリンク９と補助リンク２０とが軸方向に一体に振動するような場合であっても、このときの固有周波数が、機関の最高回転数での［気筒数／２］次周波数よりも更に大きな値となっているために、共振による過度な応力の発生を招くことがない。従って、補助リンク２０の強度が過度に要求されることがなく、信頼性に優れるとともに、補助リンク２０の軽量化・小型化を図ることができる。

［２］図１に示す第１実施例では、第１軸受部２１と第２軸受部２２とを連結するロッド部２３において、第１軸受部２１から第２軸受部２２へ向かうに従ってリンク幅方向寸法γ１，γ２が徐々に小さくなっている。言い換えると、リンク幅方向γまわりの断面２次モーメントが、第１軸受部２１から第２軸受部２２へ向かうに従って徐々に小さくなるように設定されている。これにより、リンク幅方向γの寸法が均一なものに比して、固定端となる第１軸受部２１側の重量が相対的に重くなるとともに断面２次モーメントが高くなり、自由端となる第２軸受部２２側の重量が軽くなるとともに断面２次モーメントが小さくなるために、上記の固有周波数を有効に高めることができる。

［３］また、第１軸受部２１の径方向寸法が第２軸受部２２よりも大きくなっている。このため、固定端となる第１軸受部２１から第２軸受部２２までの距離が短くなり、また、振動する側の第２軸受部２２が相対的に軽くなることから、上記の固有周波数・共振回転数の向上効果が得られる。

［４］図２に示す第２実施例の補助リンク２０Ｂでは、第１実施例のものに対し、ロッド部２３の第２軸受部２２寄りの部分に、軸方向αの寸法が第１軸受部２１，第２軸受部２２及びロッド部２３の一般部（第１軸受部２１寄りの部分）よりも短く設定された薄肉部２８が設けられている。すなわちロッド部２３が薄肉部２８で軸方向αにくびれた形状をなしている。一方、図３に示すように、ロアリンク９Ｂには、補助リンク２０Ｂの第２軸受部２２を軸方向両側より挟み込む二股状の一対の壁部３１を有しており、これらの壁部３１と第２軸受部２２とを補助ピン１０（図１４参照）が挿通・嵌合するようになっている。ここで、機関実動中に薄肉部２８が通過する一対の壁部３１の対向面に、内側へ張り出した張出部３２を形成している。このような張出部３２を含めた壁部３１がロアリンク９Ｂの外周を取り巻き、ロアリンク９Ｂの剛性・強度を確保するリブとして機能している。このような張出部３２を設けることで、補助リンク２０Ｂとの干渉を招くことなくロアリンク９Ｂの剛性・強度を確保しつつ、ロアリンク９Ｂの軸方向寸法を縮小し、ロアリンク９Ｂの小型化・軽量化を図ることができ、ひいては、ロアリンクの軽量化に伴い上記の固有周波数を有効に高めることができる。また、薄肉部２８を設けることで、第２軸受部２２寄りの重量が更に軽減され、このことも上記の固有周波数の向上に寄与する。

更に言えば、補助リンクの３方向α，β，γの寸法のうち、軸方向βの寸法が、断面２次モーメント［ｂｈ^３／１２］に対する感度が最も高く、固有周波数・共振回転数Ｎｒに対する感度も高いことから、固有周波数・共振回転数Ｎｒに対する上昇効果も高い。

［５］図４に示す第３実施例の補助リンク２０Ｃでは、第２実施例のものに対し、主に軽量化のため、ロッド部２３のリンク幅方向寸法γ，γ２が第１，第２軸受部２１，２２よりも短くなっており、ロッド部２３がリンク幅方向γにもくびれた形状となっている。このことにより、ロアリンクのレイアウト自由度が広がり、ロアリンクの外形を小さくすることが可能となる。具体的には、図５（Ａ）に示すように、ロッド部２３のリンク幅方向γの減少分、ロアリンク９Ｃにおけるクランクピン軸受部の周りの厚肉部分３３との距離が広がる形となり、この厚肉部分３３の幅を確保しつつ、図５（Ｂ）に示す第２実施例のものに比して、クランクピン中心と補助ピン中心との軸間距離をＬ２からＬ１に短縮可能で、ロアリンクの小型化・軽量化を図ることができ、このようなロアリンクの軽量化により上記の固有周波数を更に高めることが可能となる。

［６］図６に示す第４実施例では、第３実施例のものに対し、第２軸受部２２周りの形状を変更している。すなわち、第２軸受部２２のうち、ロッド部２３寄りの部分３４を相対的に厚肉化している。具体的には、この第１軸受部２１のうち、ロッド部２３寄りの部分３４では、ロッド部２３のつけ根部分へ向かうに従って半径がＲ０からＲ１へ徐々に大きくなる楕円・長円形状に設定されている。これによって、第２軸受部２２のうちでロッド部２３寄りの部分の剛性が高くなり、また、剛性の低いロッド部２３の長さが実質的に短くなることから、ロッド部２３の曲げ剛性が向上する。

なお、実際には応力集中を回避するために、ロッド部２３とのつけ根部分には、図の破線で示すように、適宜な曲率の隅角部３５が形成される。また、第２軸受部２２と同様、第１軸受部２１についても、ロッド部２３寄りの部分を相対的に厚肉化するようにしても良い。

［７］図７に示す第５実施例では、第４実施例のものに対し、第２軸受部２２のロッド部２３寄りの部分のうち、ロアリンクと反対側の部分３６のみを厚肉化している。このように、第２軸受部２２のロッド部２３寄りの部分のうち、ロアリンク側の部分を厚肉化しないことで、第３実施例と同様に、軸間距離Ｌ２の短縮によるロアリンクの小型・軽量化を図りつつ、ロアリンクと反対側の部分３６のみを厚肉化することで、第４実施例のようなロッド２３の曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。

［８］図１に示す第１実施例のように、第２軸受部２２とロッド部２３との軸方向寸法が等しく、両者２２，２３の軸方向側面が同一平面をなしている場合、第２軸受部２２の周囲のうち、ロッド部２３との接続部の近傍の剛性が局所的に高くなり、この部分の軸方向両端縁で補助ピン１０と強く接触する、いわゆるエッジ接触を招くおそれがある。

そこで、特に第２軸受部２２とロッド部２３との軸方向寸法が等しい場合、好ましくは、図８に示す第６実施例のように、第２軸受部２２の周囲のうち、ロッド部２３との接続部に、第２軸受部２２の外周に沿った円弧状の窪み部３７を設ける。これによって、ロッド部２３との接続部における剛性・強度を低減し、上記のエッジ接触を緩和させることで、所期の潤滑性能を維持することができる。

［９］図９に示す第７実施例の補助リンク２０Ｄでは、第１軸受部２１の径方向寸法及び軸方向寸法の双方ともに、第２軸受部２２よりも大きく設定されている。軸受性能の面では、第１，第２軸受部２１，２２には同等の投影面積が必要である。ここで第１軸受部２１に対し、その軸方向寸法つまり軸受幅を増やすことで、曲げ剛性に影響を与える断面剛性を向上することができ、また、径方向寸法を大きくすることで、固定端となる第１軸受部２１から第２軸受部２２までの距離の低減が可能で、上記の固有周波数の更なる上昇に寄与する。

［１０］図１０に示す第８実施例の補助リンク２０Ｅでは、第７実施例に対し、ロッド部２３のリンク軸方向αの寸法が、第１軸受部２１から第２軸受部２２へ向かうに従って徐々に小さくなっている。これにより、リンク軸方向αの寸法が均一なものに比して、固定端となる第１軸受部２１側の重量が相対的に重くなり、自由端となる第２軸受部２２側の重量が低減できるために、上記の固有周波数を上昇させることができる。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示す第９〜１１実施例では、上記の第３実施例と同様、ロッド部２３のリンク幅方向寸法γ，γ２が第１，第２軸受部２１，２２よりも短くなっており、ロッド部２３がリンク幅方向γにくびれた形状となっている。すなわち、軸方向視で第１，第２軸受部２１，２２の外周縁同士を結ぶ共通接線３９よりもロッド部２３が内側に窪んだ形状となっている。このため、ロッド部２３自身の剛性は低下するものの、上記第３実施例と同様、ロアリンクの小型化・軽量化を図ることができ、ひいては上記の固有周波数を有効に高めることができる。

なお、図１１（Ａ）の第９実施例の補助リンク２０Ｆでは、ロッド部２３のリンク幅方向寸法が一定であり、図１１（Ｂ）の第１０実施例の補助リンク２０Ｇでは、ロッド部２３のリンク幅方向寸法がリンク中心線方向の全長にわたって第２軸受部２２に向かうに従って徐々に小さくなり、図１１（Ｃ）の第１１実施例の補助リンク２０Ｈでは、ロッド部２３のうちで第１軸受部２１寄りの部分のみ、第２軸受部２２に向かうに従ってリンク幅方向寸法が徐々に小さくなっている。

図１２に示す第１２実施例では、第１軸受部２１，第２軸受部２２及ロッド部２３の軸方向寸法及びリンク幅方向寸法が均一となっている。図１３に示す第１３実施例では、第１１実施例に対し、ロッド部２３の軸方向寸法が第１軸受部２１，第２軸受部２２よりも短く設定されている。

上述したいずれの実施例においても、固有周波数が最高回転数での［気筒数／２］次周波数より大きく、共振回転数Ｎｒが最高回転数Ｎｍａｘより大きく設定されているために、仮に補助リンク２０がロアリンク９と一体に軸方向に振動する状況となっても、共振による過度な応力の発生を招くことはない。

３…ピストン
４…クランクシャフト
５…ピストンピン
６…アッパリンク
７…アッパピン
８…クランクピン
９…ロアリンク
１０…補助ピン
２０（２０Ａ〜２０Ｊ）…補助リンク
２１…第１軸受部
２２…第２軸受部
２３…ロッド部

Claims

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、この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、一端の第１軸受部で補助シャフトを介して機関本体側に揺動可能に支持されるとともに、他端の第２軸受部で上記ロアリンクに補助ピンを介して連結された補助リンクと、を備えてなる内燃機関の複リンク式ピストン−クランク機構において、
上記補助リンクの第１軸受部と第２軸受部の中心を結ぶリンク中心線に沿うリンク中心線方向と軸方向の双方に直交する方向をリンク幅方向とすると、
上記補助リンクが第１軸受部を固定端としてロアリンクと一体に軸方向に振動するときの固有周波数が、この内燃機関の最高回転数での［気筒数／２］次周波数よりも大きくなるように、上記補助リンクのリンク幅方向まわりの断面２次モーメントが設定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。
上記補助リンクの第１軸受部と第２軸受部とを連結するロッド部は、上記第１軸受部から第２軸受部へ向かうに従って軸方向寸法が小さくなっていることを特徴とする請求第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。
上記補助リンクの第１軸受部と第２軸受部とを連結するロッド部は、上記第１軸受部から第２軸受部へ向かうに従ってリンク幅方向寸法が小さくなっていることを特徴とする請求第１又は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。
Ｅが補助リンクのヤング率、
Ｌが補助リンクの第１軸受部と第２軸受部とを連結するロッド部の有効長さ、
Ｉがロッド部の有効長さ範囲の平均化した断面２次モーメント、
ｎが内燃機関の気筒数、
ｍがロアリンクの質量と第２軸受部の質量との合算値、
Ｎｍａｘが内燃機関の最高回転数、
Ｎｒが補助リンクが第１軸受部を支点としてロアリンクと一体に軸方向に振動するときの共振回転数、とすると、

上式（１）の関係を満たす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。
上記補助シャフトに偏心して設けられた偏心軸部に上記補助リンクの第１軸受部が回転可能に取り付けられており、
かつ、アクチュエータにより上記補助シャフトの回転位置を変更することにより、機関圧縮比を変更する可変圧縮比手段を有す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。
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、この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、一端の第１軸受部で補助シャフトを介して機関本体側に揺動可能に支持されるとともに、他端の第２軸受部で上記ロアリンクに補助ピンを介して連結された補助リンクと、を備えてなる内燃機関の複リンク式ピストン−クランク機構において、
上記補助リンクが第１軸受部を固定端としてロアリンクと一体に軸方向に振動するときの共振回転数が、この内燃機関の最高回転数よりも大きくなるように、ロアリンクの形状・寸法が設定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。
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、この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、一端の第１軸受部で補助シャフトを介して機関本体側に揺動可能に支持されるとともに、他端の第２軸受部で上記ロアリンクに補助ピンを介して連結された補助リンクと、を備えてなる内燃機関の複リンク式ピストン−クランク機構の設計方法において、
上記補助リンクがロアリンクと結合されるとともに、上記第１軸受部が接地固定された部品系における、上記補助リンクの第１軸受部と第２軸受部の中心を結ぶリンク中心線に沿うリンク中心線方向と軸方向の双方に直交するリンク幅方向まわりの曲げ振動の固有周波数が、この内燃機関の最高回転数での［気筒数／２］次周波数よりも大きくなるように、上記補助リンク及びロアリンクを設計することを特徴とする内燃機関の複リンク式ピストン−クランク機構の設計方法。