JP7335195B2 - Internal combustion engine lower link - 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を構成するロアリンクの改良に関する。 The present invention relates to improvement of a lower link that constitutes a multi-link type piston crank mechanism of an internal combustion engine.

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。 BACKGROUND ART Patent Document 1 and the like previously proposed by the applicant of the present invention are known as prior art in which a piston pin and a crank pin of a reciprocating internal combustion engine are connected by a multi-link type piston crank mechanism. This includes an upper link connected to the piston pin of the piston, a lower link connecting the upper link and the crankpin of the crankshaft, one end of which is swingably supported by the engine body, and the other end of which is the lower link. a control link coupled to the link. The upper link and the lower link are rotatably connected to each other via an upper pin, and the control link and the lower link are rotatably connected to each other via a 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ロアリンクは、ピストンが受けた燃焼圧力をアッパリンクを介してアッパピンより受け取り、コントロールピンを支点とする一種の”てこ”のような動作でクランクピンに力を伝達する。 The lower link in such a multi-link type piston crank mechanism receives the combustion pressure received by the piston from the upper pin via the upper link, and moves the crank pin with a kind of "lever" action with the control pin as the fulcrum. transmit power.

特許文献1には、クランクピンに嵌合するクランクピン軸受部に、クランクピン側の油孔と合致したときに潤滑油を外部へ噴射する油孔がほぼ半径方向に沿って貫通形成された構成が開示されている。この油孔から噴射された潤滑油は、アッパピンとアッパリンクとの間の軸受部を潤滑する。 Patent Document 1 discloses a configuration in which an oil hole for injecting lubricating oil to the outside when aligned with an oil hole on the crankpin side is formed through a crankpin bearing portion that is fitted to the crankpin substantially along the radial direction. is disclosed. Lubricating oil injected from this oil hole lubricates the bearing portion between the upper pin and the upper link.

特開2016-196888号公報JP 2016-196888 A

ピストンの運動方向が「上下」方向であるとすると、ロアリンク一端のアッパピンには下方へ向かって燃焼荷重が入力され、ロアリンク他端のコントロールピンには同じく下方へ向かって燃焼荷重の反力が作用する。そして、そして、アッパピンとコントロールピンとの間に位置する形となるクランクピンが嵌合するクランクピン軸受部には、燃焼荷重の反力がほぼ上方へ向かって作用する。このような荷重入力に伴い、クランクピン軸受部に貫通形成された油孔のクランクピン側の開口縁に、引張応力や曲げ応力として大きな応力が集中する。そのため、油孔の形成がロアリンクの強度上の弱点となっており、複リンク式ピストンクランク機構を備えた内燃機関の高出力化が制限される。 Assuming that the direction of motion of the piston is the vertical direction, the combustion load is applied downward to the upper pin at one end of the lower link, and the reaction force of the combustion load is applied downward to the control pin at the other end of the lower link. works. Then, the reaction force of the combustion load acts substantially upward on the crankpin bearing portion in which the crankpin positioned between the upper pin and the control pin is fitted. With such a load input, a large stress such as tensile stress and bending stress concentrates on the crankpin-side opening edge of the oil hole formed through the crankpin bearing portion. Therefore, the formation of the oil hole is a weak point in terms of the strength of the lower link, which limits the increase in output of an internal combustion engine having a multi-link type piston crank mechanism.

この発明に係る内燃機関のロアリンクは、油孔の先端が開口するクランクピン軸受部の外周側の面に、クランクピンから最大燃焼荷重反力が作用する方向となる周方向位置と上記油孔との間の周方向角度範囲内に位置し、かつ上記油孔の位置におけるクランクピン軸受部の肉厚よりも薄い薄肉部を構成する凹部が形成されている。 A lower link for an internal combustion engine according to the present invention has a circumferential position in which a maximum combustion load reaction force from the crankpin acts on an outer peripheral side surface of a crankpin bearing portion where the tip of the oil hole opens, and the oil hole. and is located within a circumferential angular range between and and is thinner than the thickness of the crankpin bearing portion at the position of the oil hole.

このように薄肉部を構成する凹部を形成した構成では、ロアリンクのアッパピン側に燃焼荷重が作用し、クランクピン軸受部に反対方向へ向かう燃焼荷重反力が作用したときに、最大燃焼荷重反力が作用する位置と油孔との間に位置する薄肉部が比較的大きく変位することとなり、それだけ油孔のクランクピン側の開口縁における応力集中が緩和される。 In the configuration in which the recessed portion that constitutes the thin wall portion is formed in this way, when the combustion load acts on the upper pin side of the lower link and the combustion load reaction force acting in the opposite direction acts on the crankpin bearing portion, the maximum combustion load reaction force is applied. The thin portion located between the position where the force acts and the oil hole is displaced relatively large, and the stress concentration at the opening edge of the oil hole on the crankpin side is reduced accordingly.

この発明によれば、ロアリンクの強度上の弱点となるクランクピン軸受部における油孔の内周側開口縁における応力集中が緩和され、ロアリンクの強度確保や内燃機関の高出力化の上で有利となる。 According to the present invention, the stress concentration at the inner peripheral side opening edge of the oil hole in the crankpin bearing portion, which is a weak point in the strength of the lower link, is alleviated, thereby ensuring the strength of the lower link and increasing the output of the internal combustion engine. be advantageous.

一実施例の複リンク式ピストンクランク機構の構成説明図。FIG. 2 is a configuration explanatory diagram of a multi-link type piston crank mechanism of one embodiment; 一実施例のロアリンクの斜視図。1 is a perspective view of a lower link of one embodiment; FIG. ロアリンクアッパの断面図。Sectional drawing of a lower link upper. 半断面としたロアリンクアッパの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a lower link upper in half section; 図3の矢印A方向から見た平面図。The top view seen from the arrow A direction of FIG. 図3のB-B線に沿った断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3;

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。 An embodiment of the present invention will be described in detail below 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のクランクピン5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 constituent elements of a multi-link type piston crank mechanism to which the present invention is applied. This multi-link type piston crank mechanism itself is known from the above-mentioned Patent Document 1 and the like, and includes an upper link 3 having one end connected to a piston 1 via a piston pin 2, and an upper pin connected to the other end of the upper link 3. 4 and connected to a crankpin 5 of a crankshaft; and a control link 7 that regulates the degree of freedom of the lower link 6 . One end of the control link 7 is swingably supported by a support pin 8 on the engine body side, and the other end is connected to the lower link 6 via a control pin 9 . The multi-link type piston crank mechanism can be configured as a variable compression ratio mechanism by making the position of the support pin 8 variable.

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5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。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5に嵌め込んだ上で、図示せぬ2本のボルトによって互いに締結されている。 As shown in FIG. 2, the lower link 6 has a cylindrical crankpin bearing portion 11 in the center to which the crankpin 5 is fitted. An upper pin pin boss portion 12 and a control pin pin boss portion 13 are provided at positions on the sides. The lower link 6 as a whole forms a parallelogram close to a rhombus. The lower link lower 6B including the portion 13 is divided into two parts. These lower link upper 6A and lower link lower 6B are fastened together by two bolts (not shown) after the crankpin bearing portion 11 is fitted into the crankpin 5 .

上記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は、アッパリンク3やコントロールリンク7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やコントロールピン9の軸方向端部をそれぞれ支持する一対の軸受フランジ部12a,13aが、ロアリンク6の軸方向の端面に沿って延びている(図6参照)。つまり、ピンボス部12,13を構成する各々の軸受フランジ部12a,13aは、円筒状をなすクランクピン軸受部11の軸方向両端部にそれぞれ接続されている。クランクピン軸受部12a,13aは、それぞれ円形の貫通孔12b,13bを有し、アッパピン4およびコントロールピン9の端部がそれぞれ圧入されている。そして、一対の軸受フランジ部12a,13aの間に構成される溝部17,18の中で、それぞれアッパリンク3およびコントロールリンク7が揺動運動する構成となっている。 The upper pin pin boss portion 12 and the control pin pin boss portion 13 are bifurcated so as to sandwich the upper link 3 and the control link 7 in their axial central portions. A pair of bearing flange portions 12a and 13a that respectively support the lower link 6 extends along the axial end surface of the lower link 6 (see FIG. 6). That is, the bearing flange portions 12a and 13a forming the pin boss portions 12 and 13 are connected to both axial end portions of the cylindrical crankpin bearing portion 11, respectively. The crankpin bearings 12a and 13a have circular through holes 12b and 13b, respectively, into which the ends of the upper pin 4 and the control pin 9 are press-fitted. The upper link 3 and the control link 7 are configured to swing in grooves 17 and 18 formed between the pair of bearing flanges 12a and 13a.

上記クランクピン軸受部11は、半円筒形の一対の軸受メタル16を介してクランクピン5に嵌合する。クランクピン5は、加圧された潤滑油が供給される潤滑油通路(図示せず)を内部に備えており、半径方向に延びた潤滑油通路の先端がクランクピン5の外周面に開口している。後述するようにクランクピン軸受部11には油孔21が貫通形成されており、この油孔21がクランクピン5側の潤滑油通路先端と合致したときに油孔21から潤滑油がいわゆるオイルジェットとして噴射される構成となっている。 The crankpin bearing portion 11 is fitted to the crankpin 5 via a pair of semi-cylindrical bearing metals 16 . The crankpin 5 is internally provided with a lubricating oil passage (not shown) to which pressurized lubricating oil is supplied. ing. As will be described later, an oil hole 21 is formed through the crankpin bearing portion 11, and when the oil hole 21 coincides with the tip of the lubricating oil passage on the crankpin 5 side, the lubricating oil flows from the oil hole 21 into a so-called oil jet. It is configured to be jetted as

ロアリンク6は、アッパリンク3からアッパピン4を介してアッパピン用ピンボス部12に燃焼荷重が作用し、コントロールピン9を支点として揺動することで、一種の”てこ”のような動作でクランクピン5に力を伝達する。従って、アッパピン用ピンボス部12に燃焼荷重が図1の下側方向へ作用するのに対し、クランクピン軸受部11中央付近にクランクピン5からの反力が図1の上側方向に作用し、これにより、ロアリンクアッパ6Aのアッパリンク3寄りの領域に大きな応力(曲げ応力ないし引張応力)が発生する。 A combustion load acts on the upper pin pin boss portion 12 of the lower link 6 from the upper link 3 via the upper pin 4, and the lower link 6 swings about the control pin 9 as a fulcrum. 5 to transmit force. Therefore, while the combustion load acts downward in FIG. 1 on the pin boss portion 12 for the upper pin, the reaction force from the crankpin 5 acts upward in FIG. As a result, a large stress (bending stress or tensile stress) is generated in a region of the lower link upper 6A near the upper link 3 .

図3は、油孔21をクランクピン軸受部11に備えてなるロアリンクアッパ6Aの断面図(クランクピン5の軸方向と直交する面に沿った断面図)を示している。図3において、矢印P1はアッパピン用ピンボス部12に作用する燃焼荷重を示し、矢印P2はクランクピン軸受部11に作用する燃焼荷重反力を示している。燃焼荷重P1は、ピストン1からアッパリンク3の長手方向に沿った方向にアッパピン4を介してアッパピン用ピンボス部12に入力される。燃焼荷重反力P2は、コントロールピン9を支点とするロアリンク6の姿勢で定まる方向に作用し、具体的には、ロアリンクアッパ6Aにおける半円形をなすクランクピン軸受部11の中で中央位置よりもコントロールピン9寄りとなる周方向位置へ向かって作用する。なお、P1,P2のいずれも燃焼荷重が最大となるときのクランク角における荷重作用方向を示している。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of the lower link upper 6A having the oil hole 21 in the crankpin bearing portion 11 (a cross-sectional view along a plane perpendicular to the axial direction of the crankpin 5). In FIG. 3 , an arrow P1 indicates the combustion load acting on the pin boss portion 12 for the upper pin, and an arrow P2 indicates the reaction force of the combustion load acting on the crankpin bearing portion 11 . A combustion load P1 is input from the piston 1 to the upper pin pin boss portion 12 via the upper pin 4 in a direction along the longitudinal direction of the upper link 3 . The combustion load reaction force P2 acts in a direction determined by the attitude of the lower link 6 with the control pin 9 as a fulcrum. It acts toward a circumferential position closer to the control pin 9 than the other. Both P1 and P2 indicate the load acting direction at the crank angle when the combustion load is maximized.

油孔21は、アッパピン用ピンボス部12においてロアリンク6と連結されるアッパリンク3の連結部つまりアッパピン4とアッパリンク3との間の摺動面を潤滑するためのもので、アッパピン4とアッパリンク3との連結部を指向した方向でクランクピン軸受部11にクランクピン5の半径線にほぼ沿って直線状に貫通形成されている。具体的には、ロアリンクアッパ6Aにおける半円形をなすクランクピン軸受部11の中で中央位置よりもアッパピン4寄りとなる周方向位置例えば分割面14から45°付近の周方向位置に設けられている。 The oil hole 21 is for lubricating the connecting portion of the upper link 3 connected to the lower link 6 at the upper pin pin boss portion 12, that is, the sliding surface between the upper pin 4 and the upper link 3. The crankpin bearing portion 11 is linearly penetrating along the radial line of the crankpin 5 in the direction of the connecting portion with the link 3 . Specifically, it is provided at a circumferential position closer to the upper pin 4 than the central position in the semicircular crankpin bearing portion 11 of the lower link upper 6A, for example, at a circumferential position near 45° from the dividing surface 14. there is

油孔21は、ロアリンク6を鍛造で形成する場合には、二次的な機械加工つまりドリル加工によって形成される。ロアリンク6を例えばロストワックス法等で精密鋳造する場合には、油孔21を型成形することも可能である。アッパリンク3の端部へ向かう油孔21の先端は、クランクピン軸受部11の外周側の面、換言すれば一対の軸受フランジ部12aの間の溝部17の底面に開口している。クランクピン5の軸方向については、油孔21は、一実施例では、クランクピン軸受部11の軸方向寸法の中央に位置している。 When the lower link 6 is formed by forging, the oil hole 21 is formed by secondary machining, that is, drilling. When the lower link 6 is precision-cast by the lost-wax method or the like, the oil hole 21 can be molded. The tip of the oil hole 21 toward the end of the upper link 3 opens to the outer peripheral surface of the crankpin bearing portion 11, in other words, the bottom surface of the groove portion 17 between the pair of bearing flange portions 12a. As for the axial direction of the crankpin 5 , the oil hole 21 is located in the center of the axial dimension of the crankpin bearing portion 11 in one embodiment.

図4は、クランクピン5の軸方向と直交する面に沿って断面としたロアリンクアッパ6Aの半部を斜め方向から見た斜視図である。図3および図4に示すように、ロアリンクアッパ6Aにおけるクランクピン軸受部11の外周側の面には、部分的な薄肉部22を構成するための凹部23が二次的な機械加工により形成されている。凹部23は、クランクピン軸受部11の周方向について、前述した最大燃焼荷重反力P2が作用する方向となる周方向位置と油孔21との間の周方向角度範囲内に位置している。具体的な一例では、凹部23の周方向の一端23aが油孔21の先端開口に僅かな距離を残して隣接し、かつ、周方向の他端23bが半円形をなすクランクピン軸受部11の中央付近に位置している。図3に示すように、凹部23の一端23aおよび他端23bの付近の端部(つまり周方向の両端部)は、湾曲面をなしている。また凹部23の周方向の中間部分では、薄肉部22が一定の肉厚でもって周方向のある角度範囲に亘って連続して形成されている。換言すれば、薄肉部22は一定の肉厚の円弧状をなしている。 FIG. 4 is a perspective view of a half of the lower link upper 6A taken along a plane perpendicular to the axial direction of the crankpin 5 and viewed obliquely. As shown in FIGS. 3 and 4, a concave portion 23 for forming a partial thin portion 22 is formed by secondary machining on the outer peripheral surface of the crankpin bearing portion 11 of the lower link upper 6A. It is The concave portion 23 is positioned within a circumferential angular range between the oil hole 21 and the circumferential position in which the maximum combustion load reaction force P2 described above acts in the circumferential direction of the crankpin bearing portion 11 . In a specific example, one circumferential end 23a of the recessed portion 23 is adjacent to the tip opening of the oil hole 21 with a small distance left therebetween, and the other circumferential end 23b of the crankpin bearing portion 11 forms a semicircular shape. Located near the center. As shown in FIG. 3, the ends near the one end 23a and the other end 23b of the recess 23 (that is, both ends in the circumferential direction) form curved surfaces. In addition, in the intermediate portion of the recess 23 in the circumferential direction, the thin portion 22 is formed continuously over a certain angular range in the circumferential direction with a constant thickness. In other words, the thin portion 22 has an arcuate shape with a constant thickness.

図5は、凹部23を図3の矢印A方向から見た平面図である。図示するように、凹部23は、一対の軸受フランジ部12aの間に形成されており、図3から容易に理解できるように、周方向に展開してみたときの平面視においては正方形に近い矩形状をなしている。つまり、一定の肉厚を有する薄肉部22は円弧形に湾曲した矩形の板状をなしている。 FIG. 5 is a plan view of the concave portion 23 viewed from the direction of arrow A in FIG. As shown, the recessed portion 23 is formed between the pair of bearing flange portions 12a, and as can be easily understood from FIG. It has a shape. That is, the thin portion 22 having a constant thickness has a rectangular plate shape curved in an arc.

また、図6は、図3のB-B線に沿った断面図を示している。この図6に示すように、凹部23は、軸方向の両端部23c,23dが略円弧形に湾曲しており、これらの端部23c,23dを介して、一対の軸受フランジ部12aの互いに対向する側面12cに接続されている。凹部23の両端部23c,23dを除く軸方向中央部分に形成される薄肉部22は、図6に示すように、軸方向に一定の肉厚でもって延びている。また、図6から容易に理解できるように、凹部23の軸方向に沿った形成範囲は、油孔21の直径よりも大きい。つまり、図6において油孔21を凹部23に投影してみたときに、油孔21の開口全体が薄肉部22の形成範囲に包含される。 6 shows a cross-sectional view taken along line BB in FIG. As shown in FIG. 6, the concave portion 23 has both ends 23c and 23d in the axial direction that are curved in a substantially arc shape. It is connected to the opposing side surface 12c. As shown in FIG. 6, the thin portion 22 formed in the axial center portion of the concave portion 23 excluding both end portions 23c and 23d extends with a constant thickness in the axial direction. Moreover, as can be easily understood from FIG. 6 , the formation range of the concave portion 23 along the axial direction is larger than the diameter of the oil hole 21 . That is, when the oil hole 21 is projected onto the concave portion 23 in FIG.

凹部23は、軸受フランジ部12aの側面12cや溝部17の底面となるクランクピン軸受部11の外周側の面を最初に機械加工した後に、さらに二次的に機械加工される。図6における凹部23の両端部23c,23dと軸受フランジ部12aの側面12cとの間の境界が、基本的なクランクピン軸受部11の外周面の基準輪郭24を示している。つまり、凹部23は、軸受フランジ部12aの側面12cにおけるクランクピン軸受部11の基準輪郭24を残して軸方向の中央部分がクランクピン5内周側へと凹んだ構成となっている。図3に示すように、基準輪郭24は、凹部23の周方向の一端23aと他端23bとを、ほぼ一定の肉厚のままクランクピン5とほぼ同心の円弧に沿うように滑らかに連続させた形状をなしている。 After first machining the side surface 12c of the bearing flange portion 12a and the outer peripheral surface of the crankpin bearing portion 11, which serves as the bottom surface of the groove portion 17, the concave portion 23 is machined secondarily. The boundary between both end portions 23c, 23d of the recess 23 and the side surface 12c of the bearing flange portion 12a in FIG. That is, the concave portion 23 has a configuration in which the center portion in the axial direction is recessed toward the inner peripheral side of the crankpin 5 while leaving the reference contour 24 of the crankpin bearing portion 11 on the side surface 12c of the bearing flange portion 12a. As shown in FIG. 3, the reference contour 24 smoothly connects one end 23a and the other end 23b of the concave portion 23 in the circumferential direction along an arc substantially concentric with the crankpin 5 while maintaining a substantially constant wall thickness. shape.

なお、実施例の凹部23は一対の軸受フランジ部12aの間の間隔の全体に亘って形成されているが、軸方向の寸法がより小さなものであってもよい。この場合には、基準輪郭24が幅を有する帯状に残存することとなる。 Although the recess 23 in the embodiment is formed over the entire space between the pair of bearing flanges 12a, the dimension in the axial direction may be smaller. In this case, the reference contour 24 remains in a belt shape having a width.

図3におけるt1,t2,t3は、クランクピン軸受部11の各部の肉厚を示している。いずれも、クランクピン5の半径方向に沿った厚さ寸法である。肉厚t1は、油孔21の形成位置における肉厚であり、より詳しくは、油孔21のクランクピン軸受部11内周側の開口中心を通る断面における厚さ寸法を示している。肉厚t2は、凹部23により構成される薄肉部22の肉厚である。また、肉厚t3は、前述した最大燃焼荷重反力P2が作用する方向となる周方向位置におけるクランクピン軸受部11の厚さ寸法を示している。 t1, t2, and t3 in FIG. 3 indicate the thickness of each portion of the crankpin bearing portion 11. As shown in FIG. Both are thickness dimensions along the radial direction of the crankpin 5 . The thickness t1 is the thickness at the position where the oil hole 21 is formed. More specifically, the thickness t1 indicates the thickness of the cross section passing through the center of the opening of the oil hole 21 on the inner peripheral side of the crankpin bearing portion 11 . A thickness t2 is the thickness of the thin portion 22 formed by the recess 23 . The thickness t3 indicates the thickness dimension of the crankpin bearing portion 11 at the circumferential position in which the maximum combustion load reaction force P2 described above acts.

上記実施例においては、薄肉部22の肉厚t2は、油孔21の形成位置における肉厚t1よりも小さい。つまり、薄肉部22の剛性が相対的に低い。従って、アッパピン用ピンボス部12に最大燃焼荷重P1が作用し、クランクピン軸受部11に最大燃焼荷重反力P2が作用したときに、油孔21の周囲に比較して薄肉部22において相対的に大きな変位が生じ、それだけ油孔21のクランクピン5側の開口縁における応力集中が緩和される。換言すれば、最大燃焼荷重反力P2が作用する位置から油孔21へ至る荷重伝達が、油孔21の手前に位置する薄肉部22によって制限され、油孔21開口縁での応力集中が生じにくくなる。特に、図示例では、薄肉部22が一定の肉厚t2でもって周方向に長く連続し、かつ軸方向に広く拡がって形成されているので、広い範囲で変位が生じ、薄肉部22の領域内での局部的な応力集中などを回避しつつ油孔21開口縁での応力集中を効果的に抑制することができる。 In the above embodiment, the thickness t2 of the thin portion 22 is smaller than the thickness t1 at the position where the oil hole 21 is formed. That is, the rigidity of the thin portion 22 is relatively low. Therefore, when the maximum combustion load P1 acts on the pin boss portion 12 for the upper pin and the maximum combustion load reaction force P2 acts on the crankpin bearing portion 11, the thin portion 22 is relatively less than the periphery of the oil hole 21. A large displacement occurs, and the stress concentration at the opening edge of the oil hole 21 on the crankpin 5 side is reduced accordingly. In other words, the load transmission from the position where the maximum combustion load reaction force P2 acts to the oil hole 21 is restricted by the thin portion 22 positioned in front of the oil hole 21, and stress concentration occurs at the opening edge of the oil hole 21. become difficult. In particular, in the illustrated example, the thin portion 22 is long and continuous in the circumferential direction with a constant thickness t2 and is formed to spread widely in the axial direction. It is possible to effectively suppress stress concentration at the oil hole 21 opening edge while avoiding local stress concentration at the oil hole 21 opening edge.

さらに、上記実施例においては、薄肉部22の肉厚t2は、最大燃焼荷重反力P2が作用する位置における肉厚t3よりも小さい。従って、肉厚が大きく剛性が高い周方向の2カ所(t1の部位およびt3の部位)の間に薄肉部22が存在する形となり、薄肉部22が優先的に変位して油孔21開口縁の応力集中が緩和される。 Furthermore, in the above embodiment, the thickness t2 of the thin portion 22 is smaller than the thickness t3 at the position where the maximum combustion load reaction force P2 acts. Therefore, the thin portion 22 exists between two circumferentially thick and rigid portions (the portion t1 and the portion t3). stress concentration is relaxed.

なお、最大燃焼荷重反力P2が作用する位置における肉厚t3は、油孔21の形成位置における肉厚t1よりも小さい。つまり、図示例は、「t2<t3<t1」の関係を有している。従って、油孔21開口縁での応力集中を抑制しつつ油孔21の周囲の剛性および強度を高く得ることができる。 The thickness t3 at the position where the maximum combustion load reaction force P2 acts is smaller than the thickness t1 at the position where the oil hole 21 is formed. That is, the illustrated example has a relationship of "t2<t3<t1". Therefore, it is possible to obtain high rigidity and strength around the oil hole 21 while suppressing stress concentration at the opening edge of the oil hole 21 .

また、上記実施例のように凹部23を備えたロアリンク6にあっては、いくつかの付加的な利点もある。第1に、燃焼荷重反力P2が作用する位置では肉厚t3が大きいことから、軸受メタル16外周面に対する反力ないし圧力が大きく得られるため、クランクピン軸受部11内での軸受メタル16の回転が抑制される。第2に、油孔21に隣接した薄肉部22における剛性低下によって油孔21付近での油膜圧力が低くなり、クランクピン5の焼き付きのリスクが低くなる。第3には、凹部23に潤滑油が溜まり、ロアリンク6の運動に伴ってアッパリンク3やアッパピン4に向かって飛沫供給することができる。その他、凹部23の形成はロアリンク6の軽量化にも寄与する。 Also, the lower link 6 having the recess 23 as in the above embodiment has some additional advantages. First, since the wall thickness t3 is large at the position where the combustion load reaction force P2 acts, a large reaction force or pressure can be obtained against the outer peripheral surface of the bearing metal 16. Rotation is suppressed. Secondly, the reduced rigidity of the thin portion 22 adjacent to the oil hole 21 reduces the oil film pressure in the vicinity of the oil hole 21, thereby reducing the risk of the crankpin 5 seizing. Thirdly, lubricating oil can be collected in the concave portion 23 and sprayed toward the upper link 3 and the upper pin 4 as the lower link 6 moves. In addition, the formation of the recessed portion 23 contributes to weight reduction of the lower link 6 as well.

なお、図示例のロアリンクアッパ6A(ロアリンク6)は、上記の油孔21のほかに、ピストン1(図1参照)ないしシリンダ内壁面へ向かってオイルジェットを供給するための油孔28を備えている。この油孔28は、クランクピン軸受部11の円周の中で最大燃焼荷重反力P2が作用する位置よりもコントロールピン9寄りに位置している。そのため、前述した燃焼荷重および燃焼荷重反力による開口縁での応力集中は比較的に少ない。従って、油孔28に対しては凹部ないし薄肉部は設けられていない。 The lower link upper 6A (lower link 6) of the illustrated example has an oil hole 28 for supplying an oil jet toward the piston 1 (see FIG. 1) or the inner wall surface of the cylinder, in addition to the oil hole 21 described above. I have. The oil hole 28 is located closer to the control pin 9 than the position where the maximum combustion load reaction force P2 acts on the circumference of the crankpin bearing portion 11 . Therefore, the stress concentration at the opening edge due to the combustion load and combustion load reaction force described above is relatively small. Therefore, the oil hole 28 is not provided with a recessed portion or a thin portion.

6…ロアリンク
6A…ロアリンクアッパ
11…クランクピン軸受部
12…アッパピン用ピンボス部
12a…軸受フランジ部
17…溝部
21…油孔
22…薄肉部
23…凹部
24…基準輪郭
t1,t2,t3…肉厚
6... Lower link 6A... Lower link upper 11... Crankpin bearing part 12... Upper pin pin boss part 12a... Bearing flange part 17... Groove part 21... Oil hole 22... Thin part 23... Recessed part 24... Reference contour t1, t2, t3... thickness

Claims (6)

内燃機関の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ピストンクランク機構における上記ロアリンクであって、上記アッパピンと上記コントロールピンとの間に上記クランクピンに回転可能に嵌合するクランクピン軸受部を有し、上記アッパピンと上記アッパリンクとの連結部を指向した油孔が上記クランクピン軸受部を貫通して形成された内燃機関のロアリンクにおいて、
上記油孔の先端が開口する上記クランクピン軸受部の外周側の面に、上記クランクピンから最大燃焼荷重反力が作用する方向となる周方向位置と上記油孔との間の周方向角度範囲内に位置し、かつ上記油孔の位置におけるクランクピン軸受部の肉厚よりも薄い薄肉部を構成する凹部が形成されている、
内燃機関のロアリンク。
An upper link having one end connected to a piston of an internal combustion engine via a piston pin, a lower link connected to the other end of the upper link via an upper pin and to a crankpin of a crankshaft, and an engine having one end a control link swingably supported on the body side, the other end of which is connected to the lower link via a control pin; Between the control pin and the control pin, there is a crankpin bearing portion rotatably fitted to the crankpin, and an oil hole directed to the connecting portion between the upper pin and the upper link is formed through the crankpin bearing portion. In the lower link of the internal combustion engine that has been
A circumferential angular range between the oil hole and a circumferential position where the maximum combustion load reaction force from the crankpin acts on the outer peripheral side surface of the crankpin bearing portion where the tip of the oil hole opens. a recess that is located inside the oil hole and that constitutes a thin-walled portion that is thinner than the thickness of the crankpin bearing portion at the position of the oil hole;
Lower link of internal combustion engine.
上記凹部は、クランクピン軸方向の形成範囲が、上記油孔の直径よりも大きい、請求項1に記載の内燃機関のロアリンク。 2. The lower link for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said recess has a formation range in the axial direction of the crank pin that is larger than the diameter of said oil hole. 上記薄肉部における肉厚は、上記最大燃焼荷重反力が作用する方向となる周方向位置における肉厚よりも薄い、請求項1または2に記載の内燃機関のロアリンク。 3. The lower link for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the thickness of said thin portion is thinner than the thickness at a position in the circumferential direction in which said maximum combustion load reaction force acts. 上記最大燃焼荷重反力が作用する方向となる周方向位置における肉厚は、上記油孔の位置における肉厚よりも薄い、請求項3に記載の内燃機関のロアリンク。 4. The lower link for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the wall thickness at the circumferential position in the direction in which the maximum combustion load reaction force acts is thinner than the wall thickness at the position of the oil hole. 上記凹部は、周方向に展開したときの平面視において矩形状をなすように凹んでいる、請求項1~3のいずれかに記載の内燃機関のロアリンク。 4. The lower link for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said recess is recessed so as to form a rectangular shape in plan view when expanded in the circumferential direction. 上記アッパピンを支持するピンボス部が、ロアリンクの端面に沿って延びた一対の軸受フランジ部によって二股状に形成されており、
上記油孔および上記凹部は、上記一対の軸受フランジ部に挟まれた溝部の底部に位置し、
上記凹部は、上記軸受フランジ部の側面における上記面の基準輪郭を残して軸方向の中央部分がクランクピン内周側へ凹んでいる、請求項1~5のいずれかに記載の内燃機関のロアリンク。
A pin boss portion supporting the upper pin is bifurcated by a pair of bearing flange portions extending along the end surface of the lower link,
The oil hole and the recess are positioned at the bottom of the groove sandwiched between the pair of bearing flanges,
6. The lower part of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the recess has a center portion in the axial direction recessed toward the inner peripheral side of the crankpin while leaving a reference contour of the surface on the side surface of the bearing flange portion. Link.
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