JP7041549B2 - Double link type piston crank mechanism of internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構に関し、特に、クランクシャフト内部を通してロアリンクとアッパリンクとの連結部に潤滑油を供給する潤滑構造の改良に関する。 The present invention relates to a double link type piston crank mechanism of an internal combustion engine, and more particularly to an improvement of a lubricating structure for supplying lubricating oil to a connecting portion between a lower link and an upper link through the inside of a crankshaft.
レシプロ式内燃機関のピストンピンとクランクピンとの間を複リンク式のピストンクランク機構で連結した従来技術として、本出願人が先に提案した特許文献1等が公知となっている。これは、ピストンのピストンピンに連結されるアッパリンクと、このアッパリンクとクランクシャフトのクランクピンとを連結するロアリンクと、一端が機関本体側に揺動可能に支持され、かつ他端が上記ロアリンクに連結されるコントロールリンクと、を備えている。そして、上記アッパリンクと上記ロアリンクとは、アッパピンを介して互いに回転可能に連結され、上記コントロールリンクと上記ロアリンクとは、コントロールピンを介して互いに回転可能に連結されている。 Patent Document 1 and the like previously proposed by the present applicant are known as a conventional technique in which a piston pin and a crank pin of a reciprocating internal combustion engine are connected by a double-link type piston crank mechanism. This is an upper link connected to the piston pin of the piston, a lower link connecting the upper link and the crank pin of the crankshaft, one end swingably supported toward the engine body side, and the other end of the lower end. It has a control link that is linked to the link. The upper link and the lower link are rotatably connected to each other via the upper pin, and the control link and the lower link are rotatably connected to each other via the control pin.
このような複リンク式のピストンクランク機構におけるアッパリンクは、棒状のロッドの両端にそれぞれ円環状のピンボス部を備えた構成となっており、一方のピストンピン用ピンボス部がピストンピンに連結され、他方のアッパピン用ピンボス部がアッパピンに連結される。アッパピンは、ロアリンクの一端部に二股状に形成された一対のロアリンク側ピンボス部に両端部が支持されており、軸方向の中央部に、アッパリンクのアッパピン用ピンボス部が回転可能に嵌合する。 The upper link in such a double-link type piston crank mechanism has a configuration in which an annular pin boss portion is provided at both ends of a rod-shaped rod, and one piston pin pin boss portion is connected to the piston pin. The other pin boss portion for the upper pin is connected to the upper pin. Both ends of the upper pin are supported by a pair of lower link side pin bosses formed in a bifurcated shape at one end of the lower link, and the upper pin pin boss portion of the upper link is rotatably fitted in the central portion in the axial direction. It fits.
上記のアッパピン用ピンボス部とアッパピンとの嵌合部つまり摺動面の潤滑のために、特許文献1には、クランクピンに径方向に貫通形成されたクランクピン油路と、ロアリンクに貫通形成されたロアリンク油路と、を介して、加圧された潤滑油をアッパピン用ピンボス部へ向けて噴出するようにした潤滑構造が開示されている。詳しくは、ピストン上死点位置のクランク角においてクランクピン油路とロアリンク油路とが互いに連通し、クランクシャフト内部の潤滑油通路からクランクピン油路へ圧送された潤滑油がロアリンク油路を通してアッパピン用ピンボス部へ向かって噴出する構成となっている。これにより、燃焼荷重により潤滑の要求が厳しくなる圧縮上死点付近でのアッパピンの潤滑を図っている。 In order to lubricate the fitting portion between the upper pin pin boss portion and the upper pin, that is, the sliding surface, Patent Document 1 describes a crankpin oil passage formed radially through the crankpin and a penetration formed through the lower link. A lubrication structure is disclosed in which pressurized lubricating oil is ejected toward a pin boss portion for an upper pin through a lower link oil passage. Specifically, the crankpin oil passage and the lower link oil passage communicate with each other at the crank angle at the top dead point of the piston, and the lubricating oil pumped from the lubricating oil passage inside the crankshaft to the crankpin oil passage is the lower link oil passage. It is configured to eject toward the pin boss part for the upper pin through. As a result, the upper pin is lubricated near the compression top dead center where the lubrication requirement becomes strict due to the combustion load.
上記の特許文献1では、クランク角がピストン上死点位置にあるときにクランクピン油路とロアリンク油路とが連通するように設定されているが、潤滑油は比較的大きな質量を有するとともに粘性を有するので、油路が開いてから潤滑油が実際に噴出するまでに遅れが存在する。つまり、油路の連通面積が最大となるタイミングと、実際にアッパピン付近に供給される潤滑油量がピークとなるタイミングと、の間に比較的大きな遅れが存在する。特許文献1では、このような移送の遅れが考慮されておらず、潤滑な必要なタイミング(すなわちピストン上死点付近)にクランクピン油路とロアリンク油路とを合致させることが開示されているに過ぎない。しかしながら、仮にピストン上死点位置で連通面積が最大となったとしても、実際には、燃焼荷重が最大となるクランク角(例えば上死点後10°~20°)に潤滑油量を十分に得ることができない。 In the above Patent Document 1, the crank pin oil passage and the lower link oil passage are set to communicate with each other when the crank angle is at the top dead point position of the piston, but the lubricating oil has a relatively large mass and has a relatively large mass. Due to its viscosity, there is a delay between the opening of the oil passage and the actual ejection of the lubricating oil. That is, there is a relatively large delay between the timing when the communication area of the oil passage becomes maximum and the timing when the amount of lubricating oil actually supplied near the upper pin peaks. Patent Document 1 discloses that such a delay in transfer is not taken into consideration, and that the crankpin oil passage and the lower link oil passage are matched at a necessary timing for lubrication (that is, near the top dead center of the piston). I'm just there. However, even if the communication area is maximized at the top dead center position of the piston, the amount of lubricating oil is actually sufficient for the crank angle (for example, 10 ° to 20 ° after top dead center) where the combustion load is maximum. I can't get it.
特に、潤滑油の供給対象であるアッパピンとアッパピン用ピンボス部との間においては、ピストン上死点後に燃焼荷重を受けて荷重作用方向が反転することによって両者間の微小隙間の態様が変化し、周囲から油膜面となる微小隙間に潤滑油を吸い込むポンピング作用が得られるのであるが、荷重作用方向が反転するまでにアッパピン付近に潤滑油が到達していないと、このポンピング作用による潤滑油の微小隙間への導入を得ることができない。 In particular, between the upper pin to which the lubricating oil is supplied and the pin boss portion for the upper pin, the mode of the minute gap between the two is changed by receiving the combustion load after the top dead point of the piston and reversing the load acting direction. A pumping action is obtained that sucks the lubricating oil into the minute gaps that become the oil film surface from the surroundings, but if the lubricating oil does not reach the vicinity of the upper pin by the time the load action direction is reversed, the lubricating oil will be minute due to this pumping action. Unable to get introduction into the gap.
この発明は、アッパリンクとロアリンクと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であって、
一端がクランクピンの外周面に開口するように該クランクピンの内部に形成され、クランクジャーナルから加圧された潤滑油が供給されるクランクピン油路と、
上記ロアリンクに形成され、一端が上記アッパリンクのアッパピン用ピンボス部に向かって開口するとともに、他端が上記クランクピン油路に対応して上記ロアリンクのクランクピン軸受面に開口するロアリンク油路と、を備え、
ピストン上死点付近で上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路とが合致して上記アッパピン用ピンボス部へ向けて潤滑油が供給されるように構成されており、上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるクランク角が、ピストン上死点よりも前に設定されている。
具体的には、上死点前10°~20°において上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるとともに、上死点においても上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通状態が保たれている。
The present invention is a double link type piston crank mechanism of an internal combustion engine including an upper link, a lower link and a control link.
A crankpin oil passage that is formed inside the crankpin so that one end opens to the outer peripheral surface of the crankpin and is supplied with lubricating oil pressurized from the crank journal.
Lower link oil formed on the lower link, one end of which opens toward the upper pin pin boss portion of the upper link, and the other end of which opens on the crank pin bearing surface of the lower link corresponding to the crank pin oil passage. With a road,
The crankpin oil passage and the lower link oil passage are aligned with each other near the top dead center of the piston, and the lubricating oil is supplied toward the pin boss portion for the upper pin. The crank angle that maximizes the communication area with the lower link oil passage is set before the top dead center of the piston.
Specifically, the communication area between the crankpin oil passage and the lower link oil passage is maximized at 10 ° to 20 ° before top dead center, and the crankpin oil passage and the lower link oil passage are also at the top dead center. The state of communication with the oil passage is maintained.
このようにピストン上死点よりも前にクランクピン油路とロアリンク油路との連通面積が最大となることで、これよりも遅れて実際にアッパピン付近に供給される潤滑油量のピークが、ピストン上死点後の燃焼荷重が最大となるクランク角に比較的に対応したタイミングとなる。 In this way, the maximum communication area between the crankpin oil passage and the lower link oil passage is before the top dead center of the piston, so that the peak amount of lubricating oil actually supplied to the vicinity of the upper pin is delayed after this. , The timing corresponds relatively to the crank angle at which the combustion load after the top dead center of the piston becomes maximum.
そして、アッパピンとアッパピン用ピンボス部との間での荷重作用方向が反転する時期までに両者の微小隙間の付近に潤滑油が到達しており、荷重作用方向の反転によるポンピング作用によって潤滑油が油膜面となる微小隙間に効果的に導入される。 Then, the lubricating oil has reached the vicinity of the minute gap between the upper pin and the pin boss portion for the upper pin by the time when the load acting direction is reversed, and the lubricating oil is oil filmed by the pumping action due to the reversing of the load acting direction. It is effectively introduced into the minute gaps that form the surface.
この発明によれば、潤滑油の質量ならびに粘性による供給遅れを考慮してピストン上死点よりも前のクランク角において油路の連通面積が最大となるようにしたので、燃焼荷重が最大となるクランク角において十分な潤滑が可能となる。 According to the present invention, the communication area of the oil passage is maximized at the crank angle before the top dead center of the piston in consideration of the mass of the lubricating oil and the supply delay due to the viscosity, so that the combustion load is maximized. Sufficient lubrication is possible at the crank angle.
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明が適用される複リンク式ピストンクランク機構の構成要素を示している。この複リンク式ピストンクランク機構自体は前述した特許文献1等によって公知のものであり、ピストン1にピストンピン2を介して一端が連結されたアッパリンク3と、このアッパリンク3の他端にアッパピン4を介して連結され、かつクランクシャフト5のクランクピン5Aに連結されたロアリンク6と、このロアリンク6の自由度を規制するコントロールリンク7と、を備えている。上記コントロールリンク7は、一端が機関本体側の支持ピン8に揺動可能に支持され、他端が上記ロアリンク6にコントロールピン9を介して連結されている。なお、上記複リンク式ピストンクランク機構は、上記支持ピン8の位置を可変とすることで、可変圧縮比機構として構成することも可能である。
FIG. 1 shows the components of a double link piston crank mechanism to which the present invention applies. This double-link type piston crank mechanism itself is known from Patent Document 1 and the like described above, and has an
図2に示すように、上記ロアリンク6は、上記クランクピン5A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、かつこの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、アッパピン用ピンボス部12およびコントロールピン用ピンボス部13がそれぞれ設けられている。このロアリンク6は、全体として、菱形に近い平行四辺形をなしており、クランクピン軸受部11の中心を通る分割面14において、アッパピン用ピンボス部12を含むロアリンクアッパ6Aと、コントロールピン用ピンボス部13を含むロアリンクロア6Bと、の2部品に分割して形成されている。これらのロアリンクアッパ6Aおよびロアリンクロア6Bは、クランクピン軸受部11をクランクピン5A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18(図3参照)によって互いに締結されている。
As shown in FIG. 2, the
上記アッパピン用ピンボス部12は、アッパリンク3を軸方向中央部に挟むように二股状の構成となっており、アッパピン4の軸方向の両端部を支持する一対のアッパピン用ピンボス部12の各々が、ロアリンク6の軸方向の端面に沿って延びている。つまり、一対のアッパピン用ピンボス部12の間に、アッパリンク3の揺動運動を可能とする一定幅の溝部15が存在する。各々のアッパピン用ピンボス部12は、円形のピン嵌合孔16を有し、これらのピン嵌合孔16にアッパピン4が圧入されている。
The upper pin
コントロールピン用ピンボス部13も基本的に同様の構成であり、二股状をなす一対のコントロールピン用ピンボス部13の間の溝部(図示せず)にコントロールリンク7が組み合わされ、コントロールピン9の両端部がコントロールピン用ピンボス部13のピン嵌合孔17に圧入されている。
The control pin
アッパリンク3は、炭素鋼の鍛造や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21と、このロッド部21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22と、ロッド部21の他端に設けられた円環状のアッパピン用ピンボス部23と、を有する。
The
ピストンピン用ピンボス部22は、ピストン1に両端部が支持されたピストンピン2の中央部に回転可能に嵌合する。なお、ピストンピン2は、ピストン1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1に回転可能に支持するようにしてもよい。
The piston pin
アッパピン用ピンボス部23は、ロアリンク6側のアッパピン用ピンボス部12に両端部が支持されたアッパピン4の中央部に回転可能に嵌合する。なお、ピストンピン用ピンボス部22およびアッパピン用ピンボス部23には、図示しない円筒状の軸受メタルが圧入されている。
The upper pin
図3は、上記のアッパピン4とアッパピン用ピンボス部23との接触面(摺動面)を潤滑するための潤滑構造を示す断面図であり、ロアリンク6の軸方向の中央を通る断面に沿って複リンク式ピストンクランク機構の各部を示している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a lubrication structure for lubricating the contact surface (sliding surface) between the
潤滑構造を構成する油路の一部として、クランクピン5Aは、直径方向にドリル加工により貫通して形成されたクランクピン油路33を備えている。このクランクピン油路33は、クランクジャーナル5Bとクランクピン5Aとに亘って斜めにドリル加工されているクランクシャフト5内部の油路34と交差しており、互いに連通している。
As part of the oil passages constituting the lubrication structure, the
クランクシャフト5のクランクジャーナル5Bは、シリンダブロック31のバルクヘッド31aとメインベアリングキャップ32との間で回転自在に支持されているが、例えばシリンダブロック31側から主軸受面の油孔等を介して上記の油路34へ加圧された潤滑油が導入される構成となっている。従って、クランクピン油路33には、常に加圧された潤滑油が供給されている。
The
図3は、クランク角がピストン上死点前10°(BTDC10°)であるときの各部材の位置・姿勢を示しており、クランクピン5Aの外周面に開口するクランクピン油路33の一端33aは、このBTDC10°において、ロアリンク6のアッパピン用ピンボス部12付近を指向している。より詳しくは、アッパピン4の中心よりも下方の位置を指向している。
FIG. 3 shows the position and posture of each member when the crank angle is 10 ° (BTDC 10 °) before the top dead center of the piston, and one
このようにクランクピン5Aの外周面に開口するクランクピン油路33に対応して、ロアリンク6のアッパピン用ピンボス部12側には、ロアリンク油路35がドリル加工されている。ロアリンク油路35は、ロアリンク6の溝部15の底面を貫通しており、外周側の一端35aがアッパリンク3のアッパピン用ピンボス部23に向かって開口し、かつ内周側の他端35bがクランクピン油路33の一端33aと合致するようにクランクピン軸受面に開口している。なお、クランクピン5Aとロアリンク6との間に軸受メタルが介在しない場合にはロアリンク6のクランクピン軸受部11内周面がクランクピン軸受面となるが、軸受メタルが介在する場合には、軸受メタルにもロアリンク油路35の一部となる油孔が貫通形成されることとなる。
In this way, the lower
さらに、アッパリンク3のアッパピン用ピンボス部23には、上記ロアリンク油路35に対応してアッパリンク油路36が半径方向にドリル加工されている。このアッパリンク油路36は、アッパピン用ピンボス部23の内周面と外周面との間に貫通しており、外周側の一端36aは、ロアリンク6のロアリンク油路35に向かって開口している。また、アッパリンク油路36は、円環状をなすアッパピン用ピンボス部23の中で、下半部に位置している。つまり、アッパピン用ピンボス部23をロッド部21を中心とした180°の上半部と残りの180°の下半部とに2分したときに、下半部となる範囲にアッパリンク油路36が位置する。また、下半部の180°の中でも、アッパリンク3の引張方向の荷重が作用する中央部(ロッド部21の反対側となる部位)を避けて、アッパリンク3の中心線に対し斜め方向となる位置に貫通形成されている。
Further, in the upper pin
図示例では、クランクシャフト5は、時計回り方向に回転する。そして、クランク角がピストン上死点付近にあるときに、クランクピン油路33とロアリンク油路35とアッパリンク油路36との三者が互いに連通(つまり油路端部の開口が互いに合致)し、加圧された潤滑油がロアリンク油路35からアッパピン用ピンボス部23へ向けて噴出するとともに、アッパリンク油路36を介してアッパピン用ピンボス部23とアッパピン4との接触面(摺動面)に導入される。
In the illustrated example, the
詳しくは、前述したように、図3は、クランク角がBTDC10°にあるときの状態を示しているが、このBTDC10°において、クランクピン油路33とロアリンク油路35との連通面積が最大となる。つまり、クランクピン油路33の一端33aの開口中心とロアリンク油路35の他端35bの開口中心とが合致する。また同時に、ロアリンク油路35の一端35aの開口がアッパリンク油路36の一端36aの開口を指向し、かつロアリンク油路35の一端35aの開口中心とアッパリンク油路36の一端36aの開口中心とが概ね合致する。
More specifically, as described above, FIG. 3 shows a state when the crank angle is at BTDC 10 °, and the communication area between the
ここで、図3のようにクランク角がBTDC10°にあるときに、クランクピン油路33とロアリンク油路35とアッパリンク油路36との三者は、完全な直線状には整列せず、折れ線状に連続する。これは、ロアリンク6におけるアリンク油路35の形成位置を考慮したためである。仮にクランクピン5Aの中心とアッパピン4の中心とを結ぶ直線に沿って3つの油路33,35,36が直線的に整列するように配置したとすると、ロアリンク油路35が図示例よりもロアリンク6の中央寄りに位置することとなる。例えば、コントロールピン9を支点、クランクピン5Aを作用点、アッパピン4を力点、としてアッパピン4に下方へ向かう燃焼荷重が作用すると、ロアリンク6の上部の中央寄り部分に大きな曲げ荷重が作用する。従って、このような曲げ荷重の大きな部位にロアリンク油路35を貫通形成することは好ましくない。図示例のように油路33,35の連通面積が最大となるときに三者が折れ線になるように構成することで、ロアリンク油路35は、クランクピン5Aの中心とアッパピン4の中心とを結ぶ直線よりも外側(図3の左側)に配置されることとなり、ロアリンク6の曲げ荷重の大きな部位を避けることができる。
Here, when the crank angle is at BTDC 10 ° as shown in FIG. 3, the
なお、図ではクランクピン油路33とロアリンク油路35とが殆ど直線状に整列しているが、ロアリンク油路35はクランクピン5Aの半径線(換言すればクランクピン油路33)に対し僅かに傾いている。具体的には、アッパリンク3側の一端35aは、クランクピン5A側の他端35bの開口中心を通るクランクピン5Aの半径線に対し上方(換言すればロアリンク6中央寄り)に片寄って位置している。図4は、折れ線状となる3つの油路33,35,36の角度関係を多少誇張して模式的に示した説明図であり、クランクピン5Aの中心O1とアッパピン4の中心O2とを結ぶ直線Lに対して3つの油路33,35,36が外側(左側)へ張り出すように配置され、180°未満となる角θ1,θ2がいずれも直線L寄りの側に構成される。
In the figure, the
図5は、図3の状態からクランク角が10°進んだ位置すなわちピストン上死点位置における状態を示している。このピストン上死点位置においては、既に油路33,35の連通面積が最大となる状態を過ぎており、油路33,35の連通面積が低減し始めている。
FIG. 5 shows a state at a position where the crank angle is advanced by 10 ° from the state of FIG. 3, that is, a state at the top dead center position of the piston. At the top dead center position of the piston, the communication area of the
さらに、図6は、燃焼荷重が最大となるクランク角位置例えばピストン上死点後20°における状態を示している。この燃焼荷重が最大となるクランク角では、油路33,35の連通面積がさらに低減している。
Further, FIG. 6 shows a state at a crank angle position where the combustion load is maximized, for example, 20 ° after the top dead center of the piston. At the crank angle where the combustion load is maximum, the communication area of the
このように、上記実施例では、ピストン上死点前の適宜なクランク角位置例えばBTDC10°において油路33,35の連通面積が最大となり、潤滑要求が高い燃焼荷重が最大となるクランク角では連通面積が相対的に減少したものとなっているが、油路33,35を介した潤滑油の移送には潤滑油の質量ならびに粘性に基づく比較的大きな遅れが存在するので、アッパピン4付近への実際の潤滑油の供給量としては適切な特性が得られる。
As described above, in the above embodiment, the communication area of the
図7は、アッパピン4の軸受面に供給される潤滑油量の時間変化を示した特性図であり、時間t1は、油路33,35の連通面積が最大となるBTDC10°に相当し、時間t2は、ピストン上死点(TDC)に相当する。さらに、時間t3は、燃焼荷重が最大となるATDC20°に相当する。上記実施例では、実線で示すように、油路33,35の連通面積が最大となる時間t1から実際に供給される潤滑油量が増加していき、燃焼荷重が最大となる時間t3において潤滑油量がピークとなる。従って、燃焼荷重を受ける軸受面の確実な潤滑が可能となる。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the time change of the amount of lubricating oil supplied to the bearing surface of the
これに対し、比較例として破線で示すように、ピストン上死点に相当する時間t2において油路33,35の連通面積が最大となるように設定したとすると、実際にアッパピン4に到達する潤滑油量のピークは燃焼荷重が最大となるタイミングt3よりも遅れてしまう。従って、効果的な潤滑が図れない。
On the other hand, as shown by the broken line as a comparative example, if the communication area of the
なお、機関回転速度ならびに粘性(換言すれば油温)が異なると、潤滑油の移送遅れに相当するクランク角が変化する。従って、目標とする機関運転条件の下で潤滑油量のピークと燃焼荷重が最大となるタイミングとが一致するように、油路33,35の連通面積が最大となるクランク角を設定することが望ましい。例えばピストン上死点前10°~20°(BTDC10°~BTDC20°)の範囲内で油路33,35の連通面積が最大となるクランク角が設定される。
If the engine rotation speed and viscosity (in other words, oil temperature) are different, the crank angle corresponding to the transfer delay of the lubricating oil changes. Therefore, it is possible to set the crank angle that maximizes the communication area of the
図8は、アッパピン4の軸受部における荷重作用方向の反転ならびにこれに伴う潤滑油のポンピング作用を説明する説明図である。アッパピン4とアッパピン用ピンボス部23内周面との間には、潤滑油膜を確保するための微小隙間41(図8には誇張して拡大して示してある)が存在する。図8の(a)は、ピストン上死点位置での微小隙間41の態様を示しており、このピストン上死点においてはピストン1およびアッパリンク3の慣性力でもってアッパピン用ピンボス部23が上方へ引き上げられるため、円筒状をなす微小隙間41は、上部で拡大し、下部で縮小する。図8の(b)は、燃焼荷重が最大となるクランク角での微小隙間41の態様を示しており、このときには燃焼荷重によってアッパピン用ピンボス部23が下方へ押し下げられるため、円筒状をなす微小隙間41は、上部で縮小し、下部で拡大する。つまり、クランク角がピストン上死点から燃焼荷重が最大となるクランク角へと進む間に、荷重作用方向が反転し、アッパリンク油路36が連通する微小隙間41の下部領域の容積が増減変化する。これによりポンピング作用が得られる。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the reversal of the load acting direction in the bearing portion of the
具体的には、図8(a)の態様から図8(b)の態様に変化する際に、微小隙間41の下部の容積の拡大に伴って圧力が低下し、アッパリンク油路36から微小隙間41内へ潤滑油が吸い込まれるようとする。ここで、上記実施例では、前述したようにピストン上死点の前に油路33,35の連通面積が最大となることで、ピストン上死点から燃焼荷重が最大となるクランク角期間に亘って、アッパリンク油路36の入口となる一端36aの開口付近に潤滑油が確実に存在する。従って、荷重作用方向の反転によるポンピング作用が生じた際に、アッパリンク油路36を通して微小隙間41つまり軸受面内に潤滑油が確実に導入される。
Specifically, when changing from the aspect of FIG. 8 (a) to the aspect of FIG. 8 (b), the pressure decreases as the volume of the lower portion of the
なお、アッパピン用ピンボス部23におけるアッパリンク油路36に代えて、あるいはアッパリンク油路36に加えて、アッパピン用ピンボス部23の端面に半径方向に沿った油溝を設けるようにしてもよく、この場合にもポンピング作用による潤滑油の導入が図れる。
In addition, instead of the upper
1…ピストン
2…ピストンピン
3…アッパリンク
4…アッパピン
5…クランクシャフト
5A…クランクピン
6…ロアリンク
7…コントロールリンク
23…アッパピン用ピンボス部
33…クランクピン油路
35…ロアリンク油路
36…アッパリンク油路
41…微小隙間
1 ...
Claims (3)
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、
一端が機関本体側に揺動可能に支持され、他端が上記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であって、
一端が上記クランクピンの外周面に開口するように該クランクピンの内部に形成され、クランクジャーナルから加圧された潤滑油が供給されるクランクピン油路と、
上記ロアリンクに形成され、一端が上記アッパリンクのアッパピン用ピンボス部に向かって開口するとともに、他端が上記クランクピン油路に対応して上記ロアリンクのクランクピン軸受面に開口するロアリンク油路と、を備え、
ピストン上死点付近で上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路とが合致して上記アッパピン用ピンボス部へ向けて潤滑油が供給されるように構成されており、上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるクランク角が、ピストン上死点よりも前に設定されており、
上死点前10°~20°において上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるとともに、上死点においても上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通状態が保たれている、内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。 An upper link with one end connected to the piston via a piston pin,
The lower link connected to the other end of the upper link via the upper pin and connected to the crank pin of the crankshaft,
One end is swingably supported on the engine body side, and the other end is connected to the lower link via a control pin.
It is a double-link piston crank mechanism of an internal combustion engine equipped with
A crankpin oil passage formed inside the crankpin so that one end opens on the outer peripheral surface of the crankpin and to which the lubricating oil pressurized from the crank journal is supplied.
Lower link oil formed on the lower link, one end of which opens toward the upper pin pin boss portion of the upper link, and the other end of which opens on the crank pin bearing surface of the lower link corresponding to the crank pin oil passage. With a road,
The crankpin oil passage and the lower link oil passage are aligned with each other near the top dead center of the piston, and the lubricating oil is supplied toward the pin boss portion for the upper pin. The crank angle that maximizes the communication area with the lower link oil passage is set before the top dead center of the piston .
The communication area between the crankpin oil passage and the lower link oil passage is maximized at 10 ° to 20 ° before top dead center, and the communication between the crankpin oil passage and the lower link oil passage is also at the top dead center. A double-link piston crank mechanism for an internal combustion engine that is kept in good condition .
上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるクランク角において、上記ロアリンク油路の一端の開口が上記アッパピン用ピンボス部の外周面におけるアッパリンク油路の開口を指向している、
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。 Further, an upper link oil passage formed through between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the pin boss portion for the upper pin is further provided.
At the crank angle where the communication area between the crankpin oil passage and the lower link oil passage is maximized, the opening at one end of the lower link oil passage directs the opening of the upper link oil passage on the outer peripheral surface of the pin boss portion for the upper pin. is doing,
The double link type piston crank mechanism of an internal combustion engine according to claim 1 .
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、
一端が機関本体側に揺動可能に支持され、他端が上記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であって、
一端が上記クランクピンの外周面に開口するように該クランクピンの内部に形成され、クランクジャーナルから加圧された潤滑油が供給されるクランクピン油路と、
上記ロアリンクに形成され、一端が上記アッパリンクのアッパピン用ピンボス部に向かって開口するとともに、他端が上記クランクピン油路に対応して上記ロアリンクのクランクピン軸受面に開口するロアリンク油路と、を備え、
ピストン上死点付近で上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路とが合致して上記アッパピン用ピンボス部へ向けて潤滑油が供給されるように構成されており、上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるクランク角が、ピストン上死点よりも前に設定されており、
上記アッパピン用ピンボス部の内周面と外周面との間に貫通形成されたアッパリンク油路をさらに備え、
上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるクランク角において、上記ロアリンク油路の一端の開口が上記アッパピン用ピンボス部の外周面におけるアッパリンク油路の開口を指向しており、
上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路との連通面積が最大となるクランク角において、上記クランクピン油路と上記ロアリンク油路と上記アッパリンク油路とが折れ線状に連続する、内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構。 An upper link with one end connected to the piston via a piston pin,
The lower link connected to the other end of the upper link via the upper pin and connected to the crank pin of the crankshaft,
One end is swingably supported on the engine body side, and the other end is connected to the lower link via a control pin.
It is a double-link piston crank mechanism of an internal combustion engine equipped with
A crankpin oil passage formed inside the crankpin so that one end opens on the outer peripheral surface of the crankpin and to which the lubricating oil pressurized from the crank journal is supplied.
Lower link oil formed on the lower link, one end of which opens toward the upper pin pin boss portion of the upper link, and the other end of which opens on the crank pin bearing surface of the lower link corresponding to the crank pin oil passage. With a road,
The crankpin oil passage and the lower link oil passage are aligned with each other near the top dead center of the piston, and the lubricating oil is supplied toward the pin boss portion for the upper pin. The crank angle that maximizes the communication area with the lower link oil passage is set before the top dead center of the piston.
Further, an upper link oil passage formed through the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the pin boss portion for the upper pin is further provided.
At the crank angle where the communication area between the crankpin oil passage and the lower link oil passage is maximized, the opening at one end of the lower link oil passage directs the opening of the upper link oil passage on the outer peripheral surface of the pin boss portion for the upper pin. And
An internal combustion engine in which the crankpin oil passage, the lower link oil passage, and the upper link oil passage are continuous in a broken line at a crank angle at which the communication area between the crankpin oil passage and the lower link oil passage is maximized. Double link type piston crank mechanism.
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