JP2003097288A - Adjustable compression ratio mechanism of internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent abrasion or the like due to local deformation at end portions of a crankpin bearing surface 31 of a lower link 13. SOLUTION: The lower link 13 comprises separate members such as a crankpin bearing member 21 and connection pin bearing members 22, 23. The crankpin bearing member 21 is formed with the crankpin bearing surface 31 through which a crankpin passes. The connection pin bearing members 22, 23 are each provided with a first connection pin bearing surface 41 through which a first connection pin for connection of an upper link passes and a second connection pin bearing surface 42 through which a second connection pin for connection of a control link passes. The connection pin bearing members 22, 23 are provided on both sides of the crankpin bearing member 21 and they are united to one another by means of bolts 24, 25 for the bearing members. Both end portions of the crankpin bearing surface 31 project as cylindrical portions 32. Load from the crankpin bearing member 21 is not transmitted to both the end portions directly so that deformation thereof is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の可変
圧縮比機構に関し、特に、クランクピンに取り付けられ
るロアリンクの改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, and more particularly to improvement of a lower link attached to a crank pin.

【０００２】[0002]

【従来の技術】レシプロ式内燃機関の分野では、機関運
転状態に応じて圧縮比を最適なものとするために、圧縮
比を変更可能とする種々の形式の可変圧縮比機構が提案
されている。その一つとして、ピストンとクランクシャ
フトとを複数のリンクで連係した複リンク式の可変圧縮
比機構が、例えば特開２０００−７３８０４号公報に記
載されている。2. Description of the Related Art In the field of reciprocating internal combustion engines, various types of variable compression ratio mechanisms have been proposed in which the compression ratio can be changed in order to optimize the compression ratio according to the operating condition of the engine. . As one of them, a multi-link type variable compression ratio mechanism in which a piston and a crank shaft are linked by a plurality of links is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-73804.

【０００３】図９を参照してこれを簡単に説明すると、
シリンダ内に配設されるピストン１０１には、アッパリ
ンク１０２の一端がピストンピンを介して回転可能に連
結されている。このアッパリンク１０２の他端は、第１
連結ピン１０３を介してロアリンク１０４に回転可能に
連結されている。このロアリンク１０４は、クランクシ
ャフトのクランクピン１０５に回転可能に取り付けられ
ている。このロアリンク１０４には、コントロールリン
ク１０６の一端が第２連結ピン１０７を介して回転可能
に連結されている。このコントロールリンク１０６の他
端は、制御軸１０８の偏心カム（図示せず）に回転可能
に取り付けられている。従って、機関運転状態に応じて
制御軸１０８をモータ１０９により回転駆動すると、偏
心カムからなるコントロールリンク１０６の支持点の位
置が変化する。この結果、コントロールリンク１０６に
よるロアリンク１０４の運動拘束条件が変化して、ピス
トン上死点位置、ひいては圧縮比が変化する。This will be briefly described with reference to FIG.
One end of an upper link 102 is rotatably connected to a piston 101 arranged in the cylinder via a piston pin. The other end of the upper link 102 has a first
It is rotatably connected to the lower link 104 via the connecting pin 103. The lower link 104 is rotatably attached to the crank pin 105 of the crankshaft. One end of a control link 106 is rotatably connected to the lower link 104 via a second connecting pin 107. The other end of the control link 106 is rotatably attached to an eccentric cam (not shown) of the control shaft 108. Therefore, when the control shaft 108 is rotationally driven by the motor 109 according to the engine operating state, the position of the support point of the control link 106 composed of the eccentric cam changes. As a result, the motion restraint condition of the lower link 104 by the control link 106 changes, and the piston top dead center position and eventually the compression ratio changes.

【０００４】ロアリンク１０４は、クランクピン１０５
に後から組み付け可能なように、クランクピン１０５を
挟んで本体部１１２とキャップ部１１３とに分割され、
かつ互いにボルト１１１で結合されている。上記本体部
１１２とキャップ部１１３との間には、円筒状のクラン
クピン軸受面１１４が形成されている。そして、上記本
体部１１２に、第１連結ピン１０３が挿通する第１連結
ピン軸受面１１５及び第２連結ピン１０７が挿通する第
２連結ピン軸受面１１６が形成されている。ここで、各
連結ピン軸受面１１５，１１６が形成されるロアリンク
１０４の各端部は、各連結ピン１０３，１０７をそれぞ
れ軸方向の両側で支持するように、二股形状をなしてい
る。The lower link 104 is a crank pin 105.
It is divided into a main body part 112 and a cap part 113 with the crank pin 105 interposed therebetween so that they can be assembled later.
Moreover, they are connected to each other by bolts 111. A cylindrical crankpin bearing surface 114 is formed between the main body 112 and the cap 113. Further, the main body 112 is formed with a first connecting pin bearing surface 115 through which the first connecting pin 103 is inserted and a second connecting pin bearing surface 116 through which the second connecting pin 107 is inserted. Here, each end portion of the lower link 104 on which the connecting pin bearing surfaces 115 and 116 are formed has a bifurcated shape so as to support the connecting pins 103 and 107 on both sides in the axial direction, respectively.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の構成において
は、アッパリンク１０２やコントロールリンク１０６か
ら作用する入力荷重が、第１，第２連結ピン１０３，１
０７を介してロアリンク１０４のクランクピン軸受面１
１４に作用する。このとき、図１０に示す説明図のよう
に、二股状に分かれた一対の連結ピン軸受面１１５，１
１６からそれぞれクランクピン軸受面１１４の端部に直
接的に荷重が作用するので、同図に仮想線で示すよう
に、主にクランクピン軸受面１１４の端部が大きく変形
する。なお、１１７は、クランクピン軸受面１１４とク
ランクピン１０５との間に介在する潤滑油膜を示す。In the above configuration, the input load acting from the upper link 102 and the control link 106 is the first and second connecting pins 103,1.
Crank pin bearing surface 1 of the lower link 104 through 07
Acts on 14. At this time, as shown in the explanatory view shown in FIG. 10, a pair of bifurcated connecting pin bearing surfaces 115, 1
Since the load is directly applied from 16 to the end portion of the crankpin bearing surface 114, the end portion of the crankpin bearing surface 114 is largely deformed mainly as shown by the phantom line in FIG. Reference numeral 117 indicates a lubricating oil film interposed between the crankpin bearing surface 114 and the crankpin 105.

【０００６】クランクピン軸受面１１４は、主に流体潤
滑膜で荷重を支える滑り軸受であり、この滑り軸受にお
いては、油膜圧力は、軸方向の中央部で最も高くなり、
軸方向の端部では圧力が解放されることから、油膜圧力
は低い。従って、上記従来のように円筒状クランクピン
軸受面１１４の端部が変形すると、油膜圧力で支えるこ
とができずに、軸受面１１４とクランクピン１０５外周
面との直接の接触が発生し、摩耗や摩擦が増大する、と
いう不具合がある。The crankpin bearing surface 114 is a sliding bearing which mainly bears a load with a fluid lubrication film. In this sliding bearing, the oil film pressure is highest at the central portion in the axial direction,
Since the pressure is released at the axial end, the oil film pressure is low. Therefore, if the end portion of the cylindrical crankpin bearing surface 114 is deformed as in the conventional case, the bearing surface 114 cannot be supported by the oil film pressure, and the bearing surface 114 and the outer peripheral surface of the crankpin 105 are directly contacted with each other, causing wear There is a problem that friction and friction increase.

【０００７】この発明は、このような課題に着目してな
されたもので、ロアリンクへ連結ピンから作用する入力
荷重によってクランクピン軸受面の軸方向の端部に局所
的な荷重が作用することを抑制し、クランクピン軸受面
の端部における変形、ひいてはこれに起因する摩耗や摩
擦を有効に抑制し得る内燃機関の可変圧縮比機構を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of such a problem, and a local load acts on an axial end portion of a crankpin bearing surface by an input load acting on a lower link from a connecting pin. It is an object of the present invention to provide a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine that can effectively suppress deformation at the end of the crankpin bearing surface, and eventually wear and friction resulting from this.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る内
燃機関の可変圧縮比機構は、一端がピストンにピストン
ピンを介して連結されるアッパリンクと、このアッパリ
ンクの他端が第１連結ピンを介して連結されるととも
に、クランクシャフトのクランクピンに回転可能に取り
付けられるロアリンクと、このロアリンクに第２連結ピ
ンを介して一端が連結されるとともに、他端が内燃機関
本体に対して揺動可能に支持されるコントロールリンク
と、このコントロールリンク他端の内燃機関本体に対す
る揺動支持位置を変位させる支持位置可変手段と、を備
えている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, one end of which is connected to a piston via a piston pin, and the other end of which is a first link. A lower link that is connected via a connecting pin and is rotatably attached to the crank pin of the crankshaft, and one end is connected to this lower link via a second connecting pin, and the other end is connected to the internal combustion engine body. A control link that is swingably supported with respect to the control link, and a support position changing means that displaces the swing support position of the other end of the control link with respect to the internal combustion engine body are provided.

【０００９】このものでは、ピストンの運動がアッパリ
ンクを介してロアリンクに伝達され、かつロアリンクの
自由度がコントロールリンクにより拘束されていること
から、ロアリンクは概ね揺動運動し、これに伴ってクラ
ンクピンがクランクシャフトを中心として回転する。従
って、ロアリンクには、第１，第２連結ピンおよびクラ
ンクピンから荷重が作用する。ここで、上記支持位置可
変手段によりコントロールリンクの揺動支持位置を変位
させると、コントロールリンクによるロアリンクの運動
拘束条件が変化して、クランク角に対するピストンの行
程位置が変化し、圧縮比が変化する。In this structure, the movement of the piston is transmitted to the lower link via the upper link, and the degree of freedom of the lower link is constrained by the control link. Accordingly, the crank pin rotates around the crank shaft. Therefore, a load acts on the lower link from the first and second connecting pins and the crank pin. When the swing support position of the control link is displaced by the support position changing means, the motion restraint condition of the lower link by the control link changes, the stroke position of the piston with respect to the crank angle changes, and the compression ratio changes. To do.

【００１０】そして、上記ロアリンクは、上記クランク
ピンが挿通される円筒状のクランクピン軸受面を有する
クランクピン軸受部材と、上記第１連結ピンが挿通され
る第１連結ピン軸受面および上記第２連結ピンが挿通さ
れる第２連結ピン軸受面を有する連結ピン軸受部材と、
から構成されており、上記クランクピン軸受部材は、上
記クランクピン軸受面の軸方向中央部分を環状に囲む中
央厚肉部を有するとともに、上記クランクピン軸受面の
軸方向両端部を構成する円筒部が上記中央厚肉部から軸
方向に突出しており、上記連結ピン軸受部材が上記クラ
ンクピン軸受部材の上記中央厚肉部に結合されていると
ともに、上記円筒部と非接触となっている。The lower link has a crank pin bearing member having a cylindrical crank pin bearing surface through which the crank pin is inserted, a first connecting pin bearing surface through which the first connecting pin is inserted, and the first and second connecting pin bearing surfaces. A connecting pin bearing member having a second connecting pin bearing surface through which the two connecting pins are inserted;
The crank pin bearing member has a central thick portion that annularly surrounds the axial center portion of the crank pin bearing surface, and a cylindrical portion that constitutes both axial end portions of the crank pin bearing surface. Protrudes axially from the central thick portion, the connecting pin bearing member is coupled to the central thick portion of the crank pin bearing member, and is not in contact with the cylindrical portion.

【００１１】これにより、アッパリンクやコントロール
リンクからロアリンクへ作用する荷重は、まず、第１，
第２連結ピン軸受面を有する連結ピン軸受部材に入力さ
れ、該連結ピン軸受部材からクランクピン軸受部材へ伝
達される。このとき、連結ピン軸受部材は、クランクピ
ン軸受面の軸方向中央部に位置する中央厚肉部に結合さ
れているので、クランクピン軸受面の軸方向中央部に主
に荷重が作用することとなり、中央厚肉部から両側に突
出した円筒部つまりクランクピン軸受面の軸方向端部に
は、直接的には荷重が作用しない。そのため、このクラ
ンクピン軸受面の両端部における局所的な変形を抑制す
ることができる。As a result, the loads acting from the upper link and the control link to the lower link are as follows:
It is input to the connecting pin bearing member having the second connecting pin bearing surface and transmitted from the connecting pin bearing member to the crank pin bearing member. At this time, since the connecting pin bearing member is coupled to the central thick portion located in the axial center portion of the crank pin bearing surface, the load mainly acts on the axial center portion of the crank pin bearing surface. The load does not directly act on the cylindrical portion protruding from the central thick portion on both sides, that is, the axial end portion of the crankpin bearing surface. Therefore, local deformation at both ends of the crankpin bearing surface can be suppressed.

【００１２】請求項２の発明では、上記クランクピン軸
受部材は、上記クランクピン軸受面の軸心に沿う合わせ
面により一対の分割体に分割されており、互いにボルト
結合されている。これにより、一連のクランクシャフト
のクランクピンに、後から容易に取り付けることができ
る。なお、組立の再現性を高めるために、クランクピン
軸受部材を予め一体に形成した後に、不規則な合わせ面
となるように一対の分割体に破断する方法を採用するこ
とも可能である。According to the second aspect of the present invention, the crank pin bearing member is divided into a pair of divided bodies by the mating surfaces along the axis of the crank pin bearing surface, and they are bolted to each other. Accordingly, the crank pins of the series of crank shafts can be easily attached later. In order to improve the reproducibility of assembly, it is also possible to adopt a method in which the crankpin bearing member is integrally formed in advance and then broken into a pair of divided bodies so as to form an irregular mating surface.

【００１３】そして、この請求項２の発明をより具体化
した請求項９の発明では、上記クランクピン軸受部材と
上記連結ピン軸受部材とが複数箇所で結合されており、
それぞれの分割体に対して少なくとも１つの結合点が設
けられている。つまり、クランクピン軸受部材と連結ピ
ン軸受部材とを結合することによって、同時に、一対の
分割体が組み合わせた状態に固定されることになる。こ
れにより、一対の分割体が一層堅固に結合される。In the invention of claim 9 which is a more specific version of the invention of claim 2, the crank pin bearing member and the connecting pin bearing member are coupled at a plurality of points,
At least one connecting point is provided for each division. That is, by connecting the crank pin bearing member and the connecting pin bearing member, the pair of divided bodies are simultaneously fixed in a combined state. As a result, the pair of divided bodies are more firmly joined together.

【００１４】また請求項３の発明においては、上記連結
ピン軸受部材は、上記クランクピンの軸方向で上記クラ
ンクピン軸受部材を挟み込むように配置された一対の板
状部材からなり、かつそれぞれの板状部材に、第１連結
ピン軸受面および第２連結ピン軸受面が設けられてい
る。これにより、第１連結ピン軸受面および第２連結ピ
ン軸受面を、アッパリンクおよびコントロールリンクを
両側から挟む二股状の構成とすることが容易である。そ
して、同一の板状部材に、第１連結ピン軸受面および第
２連結ピン軸受面が配置されるので、両者間で十分に高
い剛性を確保できる。Further, in the invention of claim 3, the connecting pin bearing member is composed of a pair of plate-like members arranged so as to sandwich the crank pin bearing member in the axial direction of the crank pin, and each plate. The first member is provided with a first connecting pin bearing surface and a second connecting pin bearing surface. Accordingly, it is easy to form the first connecting pin bearing surface and the second connecting pin bearing surface in a bifurcated configuration in which the upper link and the control link are sandwiched from both sides. Further, since the first connecting pin bearing surface and the second connecting pin bearing surface are arranged on the same plate-shaped member, sufficiently high rigidity can be secured between them.

【００１５】この場合、請求項４の発明のように、一対
の板状部材同士を結合するボルトによって、同時に上記
クランクピン軸受部材の中央厚肉部と結合することが可
能である。例えば、上記ボルトがクランクピン軸受部材
の中央厚肉部を貫通し、該ボルトを介して中央厚肉部に
荷重が伝達される。In this case, as in the fourth aspect of the present invention, it is possible to simultaneously connect with the central thick portion of the crank pin bearing member by the bolts that connect the pair of plate-shaped members. For example, the bolt penetrates the central thick portion of the crankpin bearing member, and the load is transmitted to the central thick portion via the bolt.

【００１６】上記クランクピン軸受部材と上記連結ピン
軸受部材とは、回転モーメントを規制するために、一般
に複数箇所で結合されることになるが、特に、請求項５
の発明では、上記クランクピン軸受部材と上記連結ピン
軸受部材とが３箇所で結合されている。The crank pin bearing member and the connecting pin bearing member are generally joined at a plurality of points in order to regulate the rotational moment, but in particular, claim 5
In the invention, the crank pin bearing member and the connecting pin bearing member are joined at three points.

【００１７】より具体的な請求項６の発明では、上記ク
ランクピン軸受面の周囲に３つの結合点が配置され、第
１の結合点と第２の結合点との間に第１連結ピン軸受面
が位置し、かつ第２の結合点と第３の結合点との間に第
２連結ピン軸受面が位置し、さらに、第１の結合点と第
２の結合点と第１連結ピン軸受面との３点、および第２
の結合点と第３の結合点と第２連結ピン軸受面との３
点、がそれぞれ三角形をなすように配置されている。従
って、第１連結ピンから加わった荷重は、主に、第１の
結合点と第２の結合点とで効果的に支えられ、第３の結
合点に過大なモーメントが作用することがない。同様
に、第２連結ピンから加わった荷重は、主に、第２の結
合点と第３の結合点とで効果的に支えられ、第１の結合
点に過大なモーメントが作用することがない。According to a sixth aspect of the present invention, three connecting points are arranged around the crank pin bearing surface, and the first connecting pin bearing is provided between the first connecting point and the second connecting point. A surface is located and a second connecting pin bearing surface is located between the second connecting point and the third connecting point, and further the first connecting point, the second connecting point and the first connecting pin bearing are located. 3 points with the surface, and the second
3 of the connecting point of, the third connecting point and the second connecting pin bearing surface
The points are arranged so as to form a triangle. Therefore, the load applied from the first connecting pin is effectively supported mainly by the first connecting point and the second connecting point, and an excessive moment does not act on the third connecting point. Similarly, the load applied from the second connecting pin is effectively supported mainly by the second connecting point and the third connecting point, and an excessive moment does not act on the first connecting point. .

【００１８】請求項７の発明は、請求項６の発明をより
具体化したものであり、上記連結ピン軸受部材が、上記
クランクピンの軸方向で上記クランクピン軸受部材を挟
み込むように配置された一対の板状部材からなり、３つ
の結合点が、上記中央厚肉部を貫通して一対の板状部材
同士を結合するボルトからなることを特徴としている。
つまり、クランクピンの軸方向に沿ったボルトでもっ
て、一対の板状部材同士が結合されると同時に、クラン
クピン軸受部材と結合される。The invention of claim 7 is a more specific form of the invention of claim 6, wherein the connecting pin bearing member is arranged so as to sandwich the crank pin bearing member in the axial direction of the crank pin. It is characterized in that it is composed of a pair of plate-shaped members, and that three connecting points are bolts that penetrate the central thick portion and connect the pair of plate-shaped members to each other.
That is, the pair of plate-shaped members are coupled with each other by the bolts along the axial direction of the crankpin, and at the same time, they are coupled with the crankpin bearing member.

【００１９】これに対し請求項８の発明では、上記連結
ピン軸受部材が、上記クランクピンの軸方向で上記クラ
ンクピン軸受部材を挟み込むように配置された一対の板
状部材からなり、３つの結合点の中の２つの結合点が、
上記中央厚肉部を貫通して一対の板状部材同士を結合す
るボルトからなり、残りの１つの結合点は、これらのボ
ルトを中心としたクランクピン軸受部材と連結ピン軸受
部材との相対回転を規制する当接面を備えた係合部から
なる。つまり、一対の板状部材の一方もしくは双方の一
部とクランクピン軸受部材の一部とが、係合部として互
いに係合し、実質的な結合点となる。なお、上記係合部
は、一方のボルトを中心とした回転モーメントに対向す
る方向を向いた当接面と、他方のボルトを中心とした回
転モーメントに対向する方向を向いた当接面と、を含む
ことが望ましい。On the other hand, in the invention of claim 8, the connecting pin bearing member comprises a pair of plate-like members arranged so as to sandwich the crank pin bearing member in the axial direction of the crank pin, and three connecting members are provided. Two connecting points among the points are
It consists of a bolt that penetrates the central thick portion and connects a pair of plate-shaped members to each other, and the remaining one connection point is the relative rotation between the crank pin bearing member and the connection pin bearing member around these bolts. The engaging portion is provided with an abutting surface that regulates. That is, a part of one or both of the pair of plate-shaped members and a part of the crankpin bearing member engage with each other as an engaging portion, and become a substantial coupling point. The engagement portion has an abutment surface facing the direction of rotation moment about one bolt, and an abutment surface facing the direction of rotation moment about the other bolt. It is desirable to include.

【００２０】[0020]

【発明の効果】この発明によれば、連結ピンからロアリ
ンクのクランクピン軸受面に伝達される荷重を、油膜圧
力が高く得られるクランクピン軸受面の中央部分に作用
させるようにしたので、油膜圧力が相対的に低いクラン
クピン軸受面の端部の変形を抑制できる。この結果、ク
ランクピン軸受面端部での変形に伴う直接的な接触、お
よびこれに起因する局部的な摩耗や摩擦の増加を回避で
きる。According to the present invention, the load transmitted from the connecting pin to the crank pin bearing surface of the lower link is made to act on the central portion of the crank pin bearing surface where a high oil film pressure can be obtained. It is possible to suppress the deformation of the end portion of the crankpin bearing surface where the pressure is relatively low. As a result, it is possible to avoid direct contact due to deformation at the end portion of the crankpin bearing surface, and local wear and friction increase resulting from this.

【００２１】特に、請求項３、４のように連結ピン軸受
部材を一対の板状部材から構成すれば、各連結ピンを両
側から支持する二股状の構成に適したものとなり、か
つ、両連結ピンの間の荷重や変位を一対の板状部材のみ
が受け、基本的にクランクピン軸受部材がこれらの連結
ピン間の荷重や変位の影響を受けないものとなるので、
十分な剛性を確保しつつロアリンク全体の小型化および
軽量化を達成できる。In particular, when the connecting pin bearing member is composed of a pair of plate-like members as claimed in claims 3 and 4, it is suitable for a bifurcated structure in which each connecting pin is supported from both sides, and both connecting members are connected. Only the pair of plate-shaped members receive the load and displacement between the pins, and basically the crank pin bearing member is not affected by the load and displacement between these connecting pins.
It is possible to reduce the size and weight of the entire lower link while ensuring sufficient rigidity.

【００２２】また請求項６〜８のようにクランクピン軸
受部材と連結ピン軸受部材とを３点で結合するようにす
れば、各々の結合点に作用するモーメント荷重を小さく
でき、個々の結合点に要求される強度が低くなることか
ら、全体の小型軽量化が図れる。特に、請求項８の構成
では、一つの結合点を係合部とすることでボルトの本数
が少なくなる利点がある。When the crank pin bearing member and the connecting pin bearing member are connected at three points as in the sixth to eighth aspects, the moment load acting on each connecting point can be reduced and each connecting point can be reduced. Since the strength required for is reduced, the overall size and weight can be reduced. In particular, the structure of claim 8 has an advantage that the number of bolts is reduced by using one coupling point as the engaging portion.

【００２３】また、請求項９の発明では、クランクピン
軸受部材と連結ピン軸受部材とを結合するボルト等によ
って、クランクピン軸受部材を構成する一対の分割体の
合わせ面の口開きが抑制され、全体として小型化および
軽量化が図れる。Further, in the invention of claim 9, the opening of the mating surface of the pair of divided bodies constituting the crankpin bearing member is suppressed by the bolts or the like connecting the crankpin bearing member and the connecting pin bearing member, The overall size and weight can be reduced.

【００２４】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る好ましい実
施の形態を図面に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００２５】図１は、本発明に係る内燃機関の可変圧縮
比機構を示す概略構成図である。シリンダブロック５に
形成されるシリンダ６内には、ピストン１が摺動可能に
配設されており、このピストン１には、アッパリンク１
１の一端がピストンピン２を介して回転可能に連結され
ている。このアッパリンク１１の他端は、第１連結ピン
１２を介してロアリンク１３に回転可能に連結されてい
る。このロアリンク１３は、クランクシャフト３のクラ
ンクピン４に回転可能に取り付けられている。なお、ピ
ストン１は、その上方に画成される燃焼室から燃焼圧力
を受ける。また、クランクシャフト３は、クランク軸受
ブラケット７を用いてシリンダブロック５に回転可能に
支持されている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine according to the present invention. A piston 1 is slidably arranged in a cylinder 6 formed in the cylinder block 5, and the upper link 1 is attached to the piston 1.
One end of 1 is rotatably connected via a piston pin 2. The other end of the upper link 11 is rotatably connected to the lower link 13 via the first connecting pin 12. The lower link 13 is rotatably attached to the crank pin 4 of the crank shaft 3. The piston 1 receives combustion pressure from the combustion chamber defined above it. The crankshaft 3 is rotatably supported by the cylinder block 5 using a crank bearing bracket 7.

【００２６】上記ロアリンク１３には、さらにコントロ
ールリンク１５の一端が第２連結ピン１４を介して回転
可能に連結されている。このコントロールリンク１５の
他端は、内燃機関本体としてのシリンダブロック５の一
部に揺動可能に支持されており、かつ、圧縮比の変更の
ために、その揺動支点１６が、支持位置可変手段１７に
よって、内燃機関本体に対して変位可能となっている。One end of a control link 15 is further rotatably connected to the lower link 13 via a second connecting pin 14. The other end of the control link 15 is swingably supported by a part of a cylinder block 5 serving as an internal combustion engine body, and its swing fulcrum 16 has a variable support position for changing the compression ratio. The means 17 allows displacement with respect to the internal combustion engine body.

【００２７】具体的には、上記支持位置可変手段１７
は、圧縮比の変更時に軸周りに回転駆動される制御軸１
８と、この制御軸１８に偏心して設けられた円形の偏心
カム１９と、を有しており、この偏心カム１９の外周面
にコントロールリンク１５の他端が回転可能に嵌合して
いる。上記制御軸１８は、クランクシャフト３と平行に
気筒列方向に延在しており、上記のクランク軸受ブラケ
ット７と制御軸受ブラケット８との間に回転可能に支持
されている。Specifically, the support position changing means 17
Is a control shaft 1 that is driven to rotate around the shaft when the compression ratio is changed.
8 and a circular eccentric cam 19 eccentrically provided on the control shaft 18, and the other end of the control link 15 is rotatably fitted to the outer peripheral surface of the eccentric cam 19. The control shaft 18 extends in the cylinder row direction in parallel with the crankshaft 3, and is rotatably supported between the crank bearing bracket 7 and the control bearing bracket 8.

【００２８】従って、圧縮比の変更のために、図外のア
クチュエータにより制御軸１８を回転駆動すると、コン
トロールリンク１５の揺動支点１６となる偏心カム１９
の中心位置が機関本体に対して移動する。これにより、
コントロールリンク１５によるロアリンク１３の運動拘
束条件が変化して、クランク角に対するピストン１の行
程位置が変化し、機関圧縮比が変更される。Therefore, when the control shaft 18 is rotationally driven by an actuator (not shown) in order to change the compression ratio, the eccentric cam 19 serving as the swing fulcrum 16 of the control link 15.
The center position of moves with respect to the engine body. This allows
The motion restraint condition of the lower link 13 by the control link 15 changes, the stroke position of the piston 1 with respect to the crank angle changes, and the engine compression ratio is changed.

【００２９】図２および図３は、本発明に係るロアリン
ク１３の構成を示している。このロアリンク１３では、
クランクピン４を回転可能に支持するクランクピン軸受
部材２１と、第１連結ピン１２及び第２連結ピン１４を
回転可能に支持する一対の板状部材２２，２３からなる
連結ピン軸受部材と、が互いに別体となっている。そし
て、図３にも示すように、クランクピン軸方向で、連結
ピン軸受部材２２，２３によりクランクピン軸受部材２
１を挟み込んだ状態で、一対の軸受部材用ボルト２４，
２５によって、これらの部材２１，２２，２３が結合固
定される。2 and 3 show the structure of the lower link 13 according to the present invention. In this lower link 13,
A crank pin bearing member 21 that rotatably supports the crank pin 4 and a connecting pin bearing member that includes a pair of plate-shaped members 22 and 23 that rotatably supports the first connecting pin 12 and the second connecting pin 14. They are separate from each other. Then, as shown in FIG. 3, the crank pin bearing member 2 is formed by the connecting pin bearing members 22 and 23 in the crank pin axial direction.
1, with a pair of bearing member bolts 24,
These members 21, 22, 23 are joined and fixed by 25.

【００３０】図４は、クランクピン軸受部材２１の詳細
を示している。このクランクピン軸受部材２１は、クラ
ンクピン４が挿通する円筒状のクランクピン軸受面３１
を備えており、このクランクピン軸受面３１の軸方向中
央部分を環状に囲む中央厚肉部３０がクランクピン軸方
向に一定の肉厚に形成されている。そして、クランクピ
ン軸受面３１の軸方向両端部を構成する一対の円筒部３
２が、上記中央厚肉部３０からそれぞれ軸方向に突出し
て形成されている。更に、上記中央厚肉部３０は、周方
向の２箇所で耳状に張り出しており、ここに、上記の軸
受部材用ボルト２４，２５が挿通する一対のボルト貫通
孔３３，３４がクランクピン軸方向に貫通形成されてい
る。FIG. 4 shows details of the crankpin bearing member 21. The crank pin bearing member 21 has a cylindrical crank pin bearing surface 31 through which the crank pin 4 is inserted.
The central thick portion 30 that annularly surrounds the central portion of the crank pin bearing surface 31 in the axial direction is formed with a constant thickness in the axial direction of the crank pin. Then, the pair of cylindrical portions 3 forming both axial end portions of the crankpin bearing surface 31.
2 are formed so as to project in the axial direction from the central thick portion 30. Further, the central thick portion 30 is formed in an ear shape at two circumferential positions, and a pair of bolt through holes 33 and 34 through which the bearing member bolts 24 and 25 are inserted are provided in the crank pin shaft. Is formed so as to penetrate therethrough.

【００３１】また、クランクピン軸受部材２１は、クラ
ンクピン軸受面３１の軸心を通る合わせ面３５に沿って
一対の分割体３６，３７に分割されており、これによ
り、後からクランクピン４に組付可能となっている。こ
れらの一対の分割体３６，３７は、合わせ面３５に対し
直交する一対の分割体用ボルト３８によって互いに結合
されている。ここで、一対のボルト貫通孔３３，３４
は、上記合わせ面３５を挟んで略対称位置にあり、各分
割体３６，３７は、それぞれ一つずつボルト貫通孔３
３，３４を備えている。Further, the crankpin bearing member 21 is divided into a pair of divided bodies 36 and 37 along a mating surface 35 passing through the axis of the crankpin bearing surface 31. As a result, the crankpin 4 is formed later. It can be assembled. The pair of divided bodies 36 and 37 are connected to each other by a pair of divided body bolts 38 that are orthogonal to the mating surface 35. Here, the pair of bolt through holes 33, 34
Are substantially symmetrical with respect to the mating surface 35, and each of the divided bodies 36 and 37 has one bolt through hole 3
3, 34 are provided.

【００３２】図５は、連結ピン軸受部材２２，２３の詳
細を示している。一対の連結ピン軸受部材２２，２３
は、互いにほぼ同じ形状の略平板形状となっている。つ
まり、一つの板状の連結ピン軸受部材２２，２３に、第
１連結ピン１２が挿通する第１連結ピン軸受面４１と、
第２連結ピン１４が挿通する第２連結ピン軸受面４２
と、が形成されている。また、クランクピン４との干
渉，接触を回避する略Ｕ字状の一次切欠面４３が形成さ
れているとともに、各一次切欠面４３の内側に、クラン
クピン軸受部材２１の円筒部３２との干渉，接触を回避
するために、一次切欠面４３より更に深く切り欠かれた
二次切欠面４４が段付き形状に形成されている。更に、
軸受部材用ボルト２４，２５が貫通するボルト貫通孔４
５ａ，４６ａが一方の連結ピン軸受部材２２に貫通形成
されているとともに、これのボルト２４，２５が螺合す
るネジ孔４５ａ，４６ｂが他方の連結ピン軸受部材２３
に形成されている。FIG. 5 shows details of the connecting pin bearing members 22 and 23. A pair of connecting pin bearing members 22, 23
Have a substantially flat plate shape having substantially the same shape. That is, one plate-shaped connecting pin bearing member 22, 23, the first connecting pin bearing surface 41 through which the first connecting pin 12 is inserted,
Second connecting pin bearing surface 42 through which the second connecting pin 14 is inserted
And are formed. Further, a substantially U-shaped primary cutout surface 43 for avoiding interference and contact with the crankpin 4 is formed, and interference with the cylindrical portion 32 of the crankpin bearing member 21 is provided inside each primary cutout surface 43. In order to avoid contact, the secondary notch surface 44, which is notched deeper than the primary notch surface 43, is formed in a stepped shape. Furthermore,
Bolt through hole 4 through which the bearing member bolts 24, 25 pass
5a and 46a are formed penetrating one of the connecting pin bearing members 22, and screw holes 45a and 46b into which the bolts 24 and 25 of the connecting pin bearing members 22 are screwed are formed in the other connecting pin bearing member 23.
Is formed in.

【００３３】図２に示すように、軸受部材用ボルト２
４，２５によりクランクピン軸受部材２１と連結ピン軸
受部材２２，２３とを締結固定した組立状態において、
連結ピン軸受部材２２，２３と、クランクピン軸受部材
２１とは、このボルト結合部及び軸方向の対向面同士で
のみ接触しており、この部分以外では実質的に接触して
いない。つまり、軸直交方向で両者は実質的に非接触状
態に保たれている。より具体的には、クランクピン４の
外周と一次切欠面４３との間、及び円筒部３２と二次切
欠面４４との間には、荷重による多少の変形が起こって
も接触しないように、所定のクリアランスが確保されて
いる。As shown in FIG. 2, the bearing member bolt 2
In the assembled state in which the crank pin bearing member 21 and the connecting pin bearing members 22 and 23 are fastened and fixed by 4, 25,
The connecting pin bearing members 22 and 23 and the crank pin bearing member 21 are in contact with each other only at the bolt coupling portion and the facing surfaces in the axial direction, and are not substantially in contact with each other except this portion. That is, the two are kept substantially in a non-contact state in the direction orthogonal to the axis. More specifically, the outer periphery of the crank pin 4 and the primary notch surface 43, and between the cylindrical portion 32 and the secondary notch surface 44 do not come into contact with each other even if some deformation due to a load occurs, Predetermined clearance is secured.

【００３４】そして、図２に示すように、一対の連結ピ
ン軸受部材２２，２３がクランクピン軸受部材２１を挟
んで位置することによって、第１連結ピン１２および第
２連結ピン１４をそれぞれ両端部で支持する二股状の構
造となり、一対の連結ピン軸受部材２２，２３の間に、
アッパリンク１１およびコントロールリンク１５端部の
ピンボス部が配置されるようになっている。As shown in FIG. 2, the pair of connecting pin bearing members 22 and 23 are positioned so as to sandwich the crank pin bearing member 21 so that the first connecting pin 12 and the second connecting pin 14 are located at both ends. Is a bifurcated structure supported by, and between the pair of connecting pin bearing members 22 and 23,
Pin boss portions at the ends of the upper link 11 and the control link 15 are arranged.

【００３５】なお、図２（ａ）及び図５に示すように、
クランクピンの軸方向視で、クランクピン軸受部材２１
と連結ピン軸受部材２２，２３とを結合する軸受部材用
ボルト２４，２５の位置が、連結ピン軸受面４１，４２
の形成位置から離れて配置されている。つまり、連結ピ
ン軸受部材２２，２３の強度確保のために、連結ピン軸
受面４１，４２から離れた位置で、クランクピン軸受部
材２１と連結ピン軸受部材２２，２３とが結合されてい
る。As shown in FIGS. 2 (a) and 5,
The crankpin bearing member 21 is viewed in the axial direction of the crankpin.
The positions of the bearing member bolts 24, 25 for connecting the connecting pin bearing members 22, 23 to the connecting pin bearing members 22, 23 are
Is located away from the formation position of. That is, in order to secure the strength of the connecting pin bearing members 22 and 23, the crank pin bearing member 21 and the connecting pin bearing members 22 and 23 are joined at a position apart from the connecting pin bearing surfaces 41 and 42.

【００３６】より具体的には、上記軸方向視において、
クランクピン軸受面３１の軸心に対し、第１連結ピン軸
受面４１のほぼ反対方向の位置に一方のボルト孔４６が
配置され、第２連結ピン軸受面４２のほぼ反対方向の位
置に他方のボルト孔４５が配置されている。更に言え
ば、２つの連結ピン軸受面４１，４２は、合わせ面３５
を挟んで両側に配置され、かつ、クランクピン軸受面３
１との間で三角形状をなすように、合わせ面３５の一端
部寄り、具体的には、略Ｕ字形をなす一次切欠面４３が
開口していない側に配置されている。この関係で、ボル
ト孔４５，４６は、合わせ面３５を挟んで両側に配置さ
れ、かつ、合わせ面３５の他端部寄り、つまり略Ｕ字形
をなす一次切欠面４３の開口部寄りに配置されている。More specifically, in the above axial direction,
One bolt hole 46 is arranged at a position substantially opposite to the first connecting pin bearing surface 41 with respect to the axis of the crank pin bearing surface 31, and the other bolt hole 46 is provided at a position substantially opposite to the second connecting pin bearing surface 42. Bolt holes 45 are arranged. Further speaking, the two connecting pin bearing surfaces 41, 42 have the mating surface 35.
Are placed on both sides of the crank pin bearing surface 3
1 is arranged near the one end of the mating surface 35 so as to form a triangular shape, specifically, on the side where the substantially U-shaped primary notch surface 43 is not open. In this relationship, the bolt holes 45 and 46 are arranged on both sides of the mating surface 35, and are arranged near the other end of the mating surface 35, that is, near the opening of the substantially U-shaped primary notch surface 43. ing.

【００３７】次に、上記実施例の構成における作用効果
について説明する。Next, the function and effect of the configuration of the above embodiment will be described.

【００３８】図１に示すように、機関運転中に、アッパ
リンク１１やコントロールリンク１５からロアリンク１
３に荷重Ｆｕ，Ｆｃが作用し、これらの荷重Ｆｕ，Ｆｃ
は、さらにロアリンク１３からクランクピン４へ荷重Ｆ
ｐ（図１の矢印Ｆｐは、その反力方向を示す）として伝
達される。ここで、本実施例では、図６に示す説明図の
ように、入力荷重Ｆｕ，Ｆｃは、まず第１，第２連結ピ
ン１２，１４を介して連結ピン軸受部材２２，２３に加
わり、ここから軸受部材用ボルト２４，２５を介してク
ランクピン軸受部材２１の中央厚肉部３０に伝達され
て、最終的にクランクピン軸受面３１に作用する。従っ
て、クランクピン軸受面３１の軸方向中央部に主に荷重
が作用することとなり、中央厚肉部から両側に突出した
円筒部３２つまりクランクピン軸受面３１の軸方向端部
には、直接的には荷重が作用しない。そのため、仮想線
で示すように、クランクピン軸受面３１の両端部におけ
る局所的な変形を抑制することができる。なお、図６の
符号２９は、潤滑油膜を示す。クランクピン軸受面３１
の軸方向中央部に作用した荷重Ｆｐは、軸方向の中央で
最も大となる油膜圧力によって効果的に支えられる。As shown in FIG. 1, the upper link 11 and the control link 15 are connected to the lower link 1 during engine operation.
The loads Fu and Fc act on 3 and these loads Fu and Fc
Is the load F from the lower link 13 to the crank pin 4
p (the arrow Fp in FIG. 1 indicates the direction of the reaction force). Here, in the present embodiment, as shown in the explanatory view shown in FIG. 6, the input loads Fu and Fc are first applied to the connecting pin bearing members 22 and 23 via the first and second connecting pins 12 and 14, respectively. Is transmitted to the central thick portion 30 of the crankpin bearing member 21 via the bearing member bolts 24 and 25, and finally acts on the crankpin bearing surface 31. Therefore, the load mainly acts on the central portion of the crankpin bearing surface 31 in the axial direction, and the cylindrical portion 32 projecting to both sides from the central thick portion, that is, the axial end portion of the crankpin bearing surface 31, is directly attached. No load is applied to. Therefore, as indicated by a phantom line, local deformation at both ends of the crankpin bearing surface 31 can be suppressed. Reference numeral 29 in FIG. 6 indicates a lubricating oil film. Crankpin bearing surface 31
The load Fp applied to the central portion in the axial direction of is effectively supported by the oil film pressure which is the largest in the central portion in the axial direction.

【００３９】また、上記実施例のロアリンク１３では、
クランクピン４から荷重Ｆｐの反力を受けるクランクピ
ン軸受部材２１と、入力荷重Ｆｕ，Ｆｃを受ける連結ピ
ン軸受部材２２，２３と、が互いに別体であるので、第
１連結ピン軸受面４１とクランクピン軸受面３１との間
隔、および第２連結ピン軸受面４２とクランクピン軸受
面３１との間隔、をそれぞれ可及的に小さく設定するこ
とが可能となる。換言すれば、これらの間の距離を小さ
くしても、十分な強度確保が可能である。従って、ロア
リンク１３を過度に大型化する必要がない。In the lower link 13 of the above embodiment,
Since the crank pin bearing member 21 that receives the reaction force of the load Fp from the crank pin 4 and the connecting pin bearing members 22 and 23 that receive the input loads Fu and Fc are separate bodies, the first connecting pin bearing surface 41 and the It is possible to set the distance between the crank pin bearing surface 31 and the distance between the second connecting pin bearing surface 42 and the crank pin bearing surface 31 as small as possible. In other words, sufficient strength can be secured even if the distance between them is reduced. Therefore, it is not necessary to make the lower link 13 excessively large.

【００４０】しかも、板状部材からなる各連結ピン軸受
部材２２，２３のそれぞれに、第１連結ピン軸受面４１
と第２連結ピン軸受面４２とが設けられているので、第
１連結ピン１２と第２連結ピン１４との間の曲げ荷重等
を各連結ピン軸受部材２２，２３自体が確実に支え、ロ
アリンク１３全体として高い剛性を発揮することができ
る。そして、第１，第２連結ピン１２，１４からの入力
荷重Ｆｕ，Ｆｃがあっても、クランクピン軸受部材２１
が別部材であることから、分割体３６，３７の合わせ面
３５を開こうとする力は殆ど発生しない。また、仮に分
割体３６，３７を開こうとする力が発生するとしても、
この力は、軸受部材用ボルト２４，２５を介して、平行
に配置された一対の分割体用ボルト３８の間に作用し、
分割体用ボルト３８のボルト軸線からのずれ量が小さい
ので、ボルト軸力が有効に対抗し、分割体３６，３７の
口開きを防止できる。Moreover, the first connecting pin bearing surface 41 is formed on each of the connecting pin bearing members 22 and 23 made of a plate-like member.
Since the second connecting pin bearing surface 42 and the second connecting pin bearing surface 42 are provided, the connecting pin bearing members 22 and 23 themselves reliably support the bending load between the first connecting pin 12 and the second connecting pin 14 and the like. The link 13 as a whole can exhibit high rigidity. Even if the input loads Fu and Fc from the first and second connecting pins 12 and 14 are present, the crank pin bearing member 21
Is a separate member, a force for opening the mating surface 35 of the divided bodies 36, 37 is hardly generated. Moreover, even if a force to open the split bodies 36 and 37 is generated,
This force acts between the pair of divided body bolts 38 arranged in parallel via the bearing member bolts 24, 25,
Since the deviation amount of the divided body bolt 38 from the bolt axis line is small, the bolt axial force effectively opposes and the divided bodies 36, 37 can be prevented from opening.

【００４１】更に、クランクピン軸受部材２１と連結ピ
ン軸受部材２２，２３とを結合する一対の軸受部材用ボ
ルト２４，２５が、分割体３６，３７の合わせ面３５を
挟んで両側に配置されているため、これらの軸受部材用
ボルト２４，２５及び連結ピン軸受部材２２，２３が、
合わせ面３５を開こうとする力に対向する支持，強度部
材としても機能する。つまり、これらの軸受部材用ボル
ト２４，２５及び連結ピン軸受部材２２，２３によっ
て、分割体３６，３７の合わせ面３５へ作用する開き方
向の荷重の入力が低減される。この結果、分割体用ボル
ト３８およびその周りの部位の要求剛性，強度が低減さ
れるので、ロアリンクの軽量化，コンパクト化等を図る
ことができる。Further, a pair of bearing member bolts 24, 25 for connecting the crank pin bearing member 21 and the connecting pin bearing members 22, 23 are arranged on both sides with the mating surfaces 35 of the divided bodies 36, 37 interposed therebetween. Therefore, the bearing member bolts 24 and 25 and the connecting pin bearing members 22 and 23 are
It also functions as a support and strength member that opposes the force of opening the mating surface 35. That is, these bearing member bolts 24 and 25 and the connecting pin bearing members 22 and 23 reduce the input of the load in the opening direction that acts on the mating surfaces 35 of the split bodies 36 and 37. As a result, the required rigidity and strength of the divided body bolt 38 and its surrounding parts are reduced, so that the lower link can be made lighter and more compact.

【００４２】さらに本実施例では、一対の連結ピン軸受
部材２２，２３が、連結ピン軸受面４１，４２を有する
ほぼ同じ形状の平板状に形成されているため、加工、作
成が容易であり、コストの低減化を図ることができる。
例えば、各連結ピン軸受部材２２，２３をスチール材
（鋼板）の鍛造により成形することで、軽量でかつ十分
な強度を有するものにできる。Further, in this embodiment, since the pair of connecting pin bearing members 22 and 23 are formed in a flat plate shape having almost the same shape having the connecting pin bearing surfaces 41 and 42, they can be easily processed and produced. The cost can be reduced.
For example, by forming each of the connecting pin bearing members 22 and 23 by forging a steel material (steel plate), it is possible to make it lightweight and have sufficient strength.

【００４３】一方、クランクピン軸受部材２１は、材質
自体の強度よりもクランクピン軸受面における構造上の
剛性を確保する必要性がある関係で、スチール材よりも
強度は低下するが、焼結合金や鋳鉄により成形すること
が望ましい。これにより、形状の自由度が高くなり、所
望の剛性を確保しつつコンパクト化，軽量化を実現でき
る。On the other hand, the crankpin bearing member 21 has a strength lower than that of the steel material because it is necessary to secure structural rigidity on the crankpin bearing surface rather than the strength of the material itself. It is desirable to mold with cast iron. As a result, the degree of freedom in shape is increased, and it is possible to realize compactness and weight reduction while ensuring desired rigidity.

【００４４】また、一対の連結ピン軸受部材２２，２３
を軸受部材用ボルト２４，２５で組み立てる構成となっ
ているため、連結ピン１２，１４がアッパリンク１１や
コントロールリンク１５に予め一体化されていても、組
み付けが可能となる。例えば、連結ピン１２，１４をア
ッパリンク１１やコントロールリンク１５に一体的に形
成することで、連結ピンの圧入等による応力増加等が解
消され、作業性が向上するとともに、重量の軽減化を図
ることができる。Further, the pair of connecting pin bearing members 22, 23
Since it is configured to be assembled with the bearing member bolts 24 and 25, even if the connecting pins 12 and 14 are previously integrated with the upper link 11 and the control link 15, they can be assembled. For example, by integrally forming the connecting pins 12 and 14 on the upper link 11 and the control link 15, an increase in stress due to press-fitting of the connecting pins and the like is eliminated, workability is improved, and weight is reduced. be able to.

【００４５】更に、本発明では、クランクピン軸受部材
２１が独立しているので、クランクピン軸受部材２１を
一体的に成形した状態で、合わせ面３５で破断させて分
割体３６，３７に分割させる製造方法を容易に採用でき
る。このように、後から合わせ面３５で破断して分割体
３６，３７を作成することにより、互いに合致する不規
則な合わせ面３５が生じ、位置決めピン等を用いること
なく精度良く分割体３６，３７を組み合わせることが可
能である。Further, in the present invention, since the crankpin bearing member 21 is independent, the crankpin bearing member 21 is integrally molded and is broken at the mating surface 35 to be divided into the divided bodies 36 and 37. The manufacturing method can be easily adopted. As described above, by breaking the mating surface 35 later to form the divided bodies 36 and 37, the irregular mating surfaces 35 that coincide with each other are generated, and the divided bodies 36 and 37 can be accurately formed without using positioning pins or the like. Can be combined.

【００４６】そして、ロアリンク１３を構成する各部材
がボルト２４，２５，３８により結合されているため、
ロアリンク１３を構成するすべての部材を組み付けた状
態で各軸受面の最終加工を行い、再び分解してエンジン
に組み付けることで、各軸受面の精度を容易かつ確実に
確保できる。このとき、本実施例のようなボルト結合構
造であれば、加工時とエンジン組み付け時に同一のボル
トを使用でき、コストを低減できる。また、ボルト結合
部が２箇所以上あることで、それぞれの結合部の要求強
度，剛性が低く抑制され、その分、部材の薄肉化等を図
れるため、十分な軽量化が可能となる。Since the members constituting the lower link 13 are connected by the bolts 24, 25, 38,
The final machining of each bearing surface is performed in a state where all the members constituting the lower link 13 are assembled, and the bearing surfaces are disassembled again and assembled to the engine, whereby the accuracy of each bearing surface can be easily and reliably ensured. At this time, if the bolt connection structure as in the present embodiment is used, the same bolt can be used at the time of processing and assembling the engine, and the cost can be reduced. In addition, since there are two or more bolt connecting portions, the required strength and rigidity of each connecting portion can be suppressed to be low, and the member can be made thinner and the weight can be reduced sufficiently, so that the weight can be sufficiently reduced.

【００４７】また、クランクピン軸受部材２１と連結ピ
ン軸受部材２２，２３とを結合する軸受部材用ボルト２
４，２５がクランクピン軸方向に配置されているので、
これらのボルトに作用する引っ張り方向の荷重は小さ
く、従って、ボルト径を低減でき、軽量化が可能とな
る。なお、本実施例では、入力荷重Ｆｕ，Ｆｃの大きさ
を勘案して、第１連結ピン軸受面４１に近い一方の軸受
部材用ボルト２４が他方の軸受部材用ボルト２５よりも
大径となっている。Further, the bearing member bolt 2 for connecting the crank pin bearing member 21 and the connecting pin bearing members 22, 23 to each other.
Since 4, 25 are arranged in the crankpin axial direction,
The load acting on these bolts in the pulling direction is small, so that the bolt diameter can be reduced and the weight can be reduced. In this embodiment, one bearing member bolt 24 near the first connecting pin bearing surface 41 has a larger diameter than the other bearing member bolt 25 in consideration of the magnitudes of the input loads Fu and Fc. ing.

【００４８】さらに、本実施例のロアリンク１３では、
クランクピン軸受面３１の軸心を挟んで連結ピン軸受面
４１，４２の反対側に軸受部材用ボルト２４，２５が配
置されているため、双方に質量が分布する。この結果、
不必要に重量を増加させることなく、連結ピン１２，１
４及びアッパリンク１１やコントロールリンク１５のピ
ンボス部を含めた実質的なロアリンク１３の重心位置
が、クランクピン軸受面３１の軸心の近くに確保でき、
ロアリンク１３の運動に起因する高次のエンジン振動を
抑制できる。Further, in the lower link 13 of this embodiment,
Since the bearing member bolts 24 and 25 are arranged on the opposite side of the connecting pin bearing surfaces 41 and 42 with the axis of the crank pin bearing surface 31 interposed therebetween, the mass is distributed on both sides. As a result,
Connecting pins 12, 1 without increasing weight unnecessarily
4 and the substantial center of gravity of the lower link 13 including the pin boss portions of the upper link 11 and the control link 15 can be secured near the axis of the crank pin bearing surface 31.
Higher-order engine vibration caused by the movement of the lower link 13 can be suppressed.

【００４９】次に、図７は、この発明に係るロアリンク
１３の第２実施例を示している。この実施例は、クラン
クピン軸受部材２１と連結ピン軸受部材２２，２３と
を、３本の軸受部材用ボルト２４，２５，２６によって
結合したものであって、特に、前述した実施例に、３本
目の軸受部材用ボルト２６が付加された構成となってい
る。この３本目の軸受部材用ボルト２６は、第１連結ピ
ン軸受面４１と第２連結ピン軸受面４２との間のほぼ中
間に位置しており、従って、クランクピン軸受面３１の
周囲にほぼ等間隔に３本の軸受部材用ボルト２４，２
５，２６が配置されている。この軸受部材用ボルト２６
に対応して、連結ピン軸受部材２２，２３に、ボルト貫
通孔４７ａおよびネジ孔４７ｂが付加的に形成され、か
つクランクピン軸受部材２１に、ボルト貫通孔３９が付
加的に形成されている。なお、クランクピン軸受部材２
１における３個目のボルト貫通孔３９は、一方の分割体
３６に設けられており、分割体用ボルト３８と交差しな
いように分割体３６の一部を半径方向に延長した部分に
貫通形成されている。Next, FIG. 7 shows a second embodiment of the lower link 13 according to the present invention. In this embodiment, the crank pin bearing member 21 and the connecting pin bearing members 22 and 23 are connected by three bearing member bolts 24, 25 and 26. The structure is such that the second bearing member bolt 26 is added. The third bearing member bolt 26 is located approximately in the middle between the first connecting pin bearing surface 41 and the second connecting pin bearing surface 42, and therefore is approximately equal around the crank pin bearing surface 31. Three bearing member bolts 24, 2 at intervals
5, 26 are arranged. This bearing member bolt 26
Correspondingly, a bolt through hole 47a and a screw hole 47b are additionally formed in the connecting pin bearing members 22 and 23, and a bolt through hole 39 is additionally formed in the crank pin bearing member 21. The crank pin bearing member 2
The third bolt through hole 39 in No. 1 is provided in one of the divided bodies 36, and is formed by penetrating a portion of the divided body 36 extending in the radial direction so as not to intersect with the divided body bolt 38. ing.

【００５０】この実施例の構成によれば、軸受部材用ボ
ルト２４と軸受部材用ボルト２６と第１連結ピン軸受面
４１との３点が、三角形をなすように配置されている。
従って、第１連結ピン１２から加わった荷重は、主に、
軸受部材用ボルト２４と軸受部材用ボルト２６とで効果
的に支えられ、反対側の軸受部材用ボルト２５に過大な
モーメントが作用することがない。同様に、軸受部材用
ボルト２６と軸受部材用ボルト２５と第２連結ピン軸受
面４２との３点が、三角形をなすように配置されてい
る。従って、第２連結ピン１４から加わった荷重は、主
に、軸受部材用ボルト２６と軸受部材用ボルト２５とで
効果的に支えられ、反対側の軸受部材用ボルト２４に過
大なモーメントが作用することがない。According to the structure of this embodiment, the bearing member bolt 24, the bearing member bolt 26, and the first connecting pin bearing surface 41 are arranged in a triangular shape.
Therefore, the load applied from the first connecting pin 12 is mainly
It is effectively supported by the bearing member bolts 24 and the bearing member bolts 26, and an excessive moment does not act on the bearing member bolts 25 on the opposite side. Similarly, the bearing member bolt 26, the bearing member bolt 25, and the second connecting pin bearing surface 42 are arranged so as to form a triangle. Therefore, the load applied from the second connecting pin 14 is effectively supported mainly by the bearing member bolt 26 and the bearing member bolt 25, and an excessive moment acts on the bearing member bolt 24 on the opposite side. Never.

【００５１】次に、図８は、この発明に係るロアリンク
１３の第３実施例を示している。この実施例は、第１実
施例と同様にクランクピン軸受部材２１と連結ピン軸受
部材２２，２３とを２本の軸受部材用ボルト２４，２５
によって結合するとともに、第３の結合点として、これ
らのボルト２４，２５を中心とした相対回転を規制する
ように互いに当接する係合部を付加したものである。Next, FIG. 8 shows a third embodiment of the lower link 13 according to the present invention. In this embodiment, as in the first embodiment, the crank pin bearing member 21 and the connecting pin bearing members 22 and 23 are two bearing member bolts 24 and 25.
And a third connecting point is provided with an engaging portion that abuts each other so as to restrict relative rotation around these bolts 24, 25 as a third connecting point.

【００５２】具体的には、クランクピン軸受部材２１
は、前述した第１実施例のものと同様の構成であり、特
に、ボルト貫通孔３３，３４と反対側となる一対の分割
体３６，３７の端部に、合わせ面３５と直交する第１当
接面５１が形成されているとともに、分割体３６側に、
合わせ面３５と平行な第２当接面５２が形成されてい
る。そして、これに対し、連結ピン軸受部材２２，２３
の少なくとも一方に、上記第１当接面５１と当接する第
３当接面５３、および上記第２当接面５２と当接する第
４当接面５４が、形成されている。図示例では、板状を
なす一方の連結ピン軸受部材２３の内側に、略Ｌ字形に
突起部が設けられており、この突起部によって第３，第
４当接面５３，５４が形成されている。なお、同様の突
起部を双方の連結ピン軸受部材２２，２３に対称に形成
してもよい。あるいは、部分的な突起部ではなく、第
１，第２連結ピン軸受面４１，４２部分を含めて連結ピ
ン軸受部材２２，２３を厚肉とし、かつクランクピン軸
受部材２１が重なる範囲を逆に窪ませるように構成する
こともできる。また逆に、クランクピン軸受部材２１の
第１，第２当接面５１，５２をクランクピン軸方向に延
長形成し、かつ連結ピン軸受部材２２，２３側には、二
次切欠面４４に連続して第３，第４当接面５３，５４を
形成し、互いに係合させることもできる。但し、この場
合には、クランクピン軸受面３１の端部を構成する円筒
部３２に第１，第２当接面５１，５２から荷重が直接に
伝達されないように、両者を分離して構成する必要があ
る。Specifically, the crankpin bearing member 21
Has the same configuration as that of the first embodiment described above, and in particular, the first portion orthogonal to the mating surface 35 is formed at the end of the pair of divided bodies 36 and 37 on the opposite side of the bolt through holes 33 and 34. The contact surface 51 is formed, and on the side of the split body 36,
A second contact surface 52 parallel to the mating surface 35 is formed. And, on the other hand, the connecting pin bearing members 22, 23
A third contact surface 53 that contacts the first contact surface 51 and a fourth contact surface 54 that contacts the second contact surface 52 are formed on at least one of the above. In the illustrated example, a substantially L-shaped protrusion is provided on the inside of one plate-shaped connecting pin bearing member 23, and the protrusion forms the third and fourth contact surfaces 53, 54. There is. In addition, you may form the same protrusion part in both connecting pin bearing members 22 and 23 symmetrically. Alternatively, the connecting pin bearing members 22 and 23 including the first and second connecting pin bearing surfaces 41 and 42 are made thicker, and the range in which the crank pin bearing member 21 overlaps is reversed, not the partial protrusions. It can also be configured to be recessed. On the contrary, the first and second contact surfaces 51, 52 of the crankpin bearing member 21 are formed to extend in the axial direction of the crankpin, and the secondary cutout surface 44 is continuous with the connecting pin bearing members 22, 23. Then, the third and fourth contact surfaces 53 and 54 can be formed and engaged with each other. However, in this case, the crank pin bearing surface 31 and the second contact surface 51, 52 are configured so as to be separated from each other so that the load is not directly transmitted to the cylindrical portion 32 that constitutes the end portion of the crank pin bearing surface 31. There is a need.

【００５３】上記の実施例の構成によれば、２方向の当
接面５１〜５４からなる係合部によって前述した第２実
施例と同様に連結ピン軸受部材２２，２３の回転モーメ
ントが制限される。すなわち、第１，第２連結ピン１
２，１４から加わった荷重によって連結ピン軸受部材２
２，２３が軸受部材用ボルト２４を中心に回転しようと
すると、第１当接面５１と第３当接面５３とが当接し、
荷重の一部を支える。そのため、反対側の軸受部材用ボ
ルト２５に過大なモーメントが作用することがない。ま
た、軸受部材用ボルト２５を中心に回転しようとする
と、第２当接面５２と第４当接面５４とが当接し、荷重
の一部を支える。そのため、反対側の軸受部材用ボルト
２４に過大なモーメントが作用することがない。According to the construction of the above-mentioned embodiment, the rotational moment of the connecting pin bearing members 22 and 23 is limited by the engaging portion composed of the abutment surfaces 51 to 54 in the two directions, as in the second embodiment. It That is, the first and second connecting pins 1
Connecting pin bearing member 2 by the load applied from 2, 2
When 2 and 23 try to rotate around the bearing member bolt 24, the first contact surface 51 and the third contact surface 53 contact each other,
Supports part of the load. Therefore, an excessive moment does not act on the bearing member bolt 25 on the opposite side. When the bearing member bolt 25 is rotated about its center, the second contact surface 52 and the fourth contact surface 54 come into contact with each other to support a part of the load. Therefore, an excessive moment does not act on the bearing member bolt 24 on the opposite side.

【００５４】特に、この第３実施例においては、第２実
施例のように軸受部材用ボルトの本数を増やさずに、各
軸受部材用ボルト２４，２５に作用するモーメントを効
果的に低減できる。In particular, in the third embodiment, the moment acting on each bearing member bolt 24, 25 can be effectively reduced without increasing the number of bearing member bolts as in the second embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係る内燃機関の可変圧縮比機構全体を
示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an entire variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine according to the present invention.

【図２】ロアリンクの第１実施例を示す正面図（ａ）、
上面図（ｂ）、左側面図（ｃ）および右側面図（ｄ）。FIG. 2 is a front view (a) showing a first embodiment of a lower link,
Top view (b), left side view (c) and right side view (d).

【図３】ロアリンクの第１実施例を示す分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a lower link.

【図４】クランクピン軸受部材のみを示す正面図（ａ）
および右側面図（ｂ）。FIG. 4 is a front view showing only a crankpin bearing member (a).
And right side view (b).

【図５】一対の連結ピン軸受部材の詳細を示す正面図
（ａ），（ｃ）および背面図（ｂ），（ｄ）。FIG. 5 is a front view (a), (c) and a rear view (b), (d) showing details of a pair of connecting pin bearing members.

【図６】本発明のロアリンクにおける荷重伝達の説明
図。FIG. 6 is an explanatory view of load transmission in the lower link of the present invention.

【図７】ロアリンクの第２実施例を示す分解斜視図。FIG. 7 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the lower link.

【図８】ロアリンクの第３実施例を示す分解斜視図。FIG. 8 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the lower link.

【図９】従来の可変圧縮比機構の要部を示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing a main part of a conventional variable compression ratio mechanism.

【図１０】従来のロアリンクにおける荷重伝達の説明
図。FIG. 10 is an explanatory diagram of load transmission in a conventional lower link.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…ピストン ２…ピストンピン ３…クランクシャフト ４…クランクピン １１…アッパリンク １２…第１連結ピン １３…ロアリンク １４…第２連結ピン １５…コントロールリンク １７…支持位置可変手段 ２１…クランクピン軸受部材 ２２，２３…連結ピン軸受部材 ２４，２５，２６…軸受部材用ボルト ３１…クランクピン軸受面 ４１…第１連結ピン軸受面 ４２…第２連結ピン軸受面 ５１〜５４…当接面 1 ... Piston 2 ... Piston pin 3 ... crankshaft 4 ... crank pin 11 ... Upper link 12 ... First connecting pin 13 ... Lower Link 14 ... Second connecting pin 15 ... Control link 17 ... Support position changing means 21 ... Crankpin bearing member 22, 23 ... Connecting pin bearing member 24, 25, 26 ... Bolts for bearing members 31 ... Crankpin bearing surface 41 ... First connecting pin bearing surface 42 ... Second connecting pin bearing surface 51-54 ... abutting surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日吉 亮介 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 青山 俊一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G092 AA12 DD06 FA36    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Ryosuke Hiyoshi             Nissan, Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan             Inside the automobile corporation (72) Inventor Shunichi Aoyama             Nissan, Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan             Inside the automobile corporation F term (reference) 3G092 AA12 DD06 FA36

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 一端がピストンにピストンピンを介して
連結されるアッパリンクと、このアッパリンクの他端が
第１連結ピンを介して連結されるとともに、クランクシ
ャフトのクランクピンに回転可能に取り付けられるロア
リンクと、このロアリンクに第２連結ピンを介して一端
が連結されるとともに、他端が内燃機関本体に対して揺
動可能に支持されるコントロールリンクと、このコント
ロールリンク他端の内燃機関本体に対する揺動支持位置
を変位させる支持位置可変手段と、を備えてなる内燃機
関の可変圧縮比機構において、 上記ロアリンクは、上記クランクピンが挿通される円筒
状のクランクピン軸受面を有するクランクピン軸受部材
と、上記第１連結ピンが挿通される第１連結ピン軸受面
および上記第２連結ピンが挿通される第２連結ピン軸受
面を有する連結ピン軸受部材と、から構成されており、 上記クランクピン軸受部材は、上記クランクピン軸受面
の軸方向中央部分を環状に囲む中央厚肉部を有するとと
もに、上記クランクピン軸受面の軸方向両端部を構成す
る円筒部が上記中央厚肉部から軸方向に突出しており、 上記連結ピン軸受部材が上記クランクピン軸受部材の上
記中央厚肉部に結合されているとともに、上記円筒部と
非接触となっていることを特徴とする内燃機関の可変圧
縮比機構。1. An upper link whose one end is connected to a piston via a piston pin, and the other end of this upper link is connected via a first connecting pin, and is rotatably attached to a crank pin of a crankshaft. Lower link, a control link having one end connected to the lower link via a second connecting pin and the other end swingably supported with respect to the internal combustion engine body, and an internal combustion engine at the other end of the control link. A variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, comprising: a support position varying means for displacing a swing support position with respect to the engine body, wherein the lower link has a cylindrical crankpin bearing surface through which the crankpin is inserted. A crank pin bearing member, a first connecting pin bearing surface through which the first connecting pin is inserted, and a second through which the second connecting pin is inserted. And a connecting pin bearing member having a connecting pin bearing surface, wherein the crank pin bearing member has a central thick portion annularly surrounding an axially central portion of the crank pin bearing surface, and the crank pin Cylindrical portions forming both axial end portions of the bearing surface project in the axial direction from the central thick portion, and the connecting pin bearing member is coupled to the central thick portion of the crank pin bearing member, A variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, which is not in contact with the cylindrical portion. 【請求項２】 上記クランクピン軸受部材は、上記クラ
ンクピン軸受面の軸心に沿う合わせ面により一対の分割
体に分割されており、互いにボルト結合されていること
を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変圧縮比機
構。2. The crankpin bearing member is divided into a pair of divided bodies by a mating surface along the axis of the crankpin bearing surface, and is bolted to each other. A variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine as described. 【請求項３】 上記連結ピン軸受部材は、上記クランク
ピンの軸方向で上記クランクピン軸受部材を挟み込むよ
うに配置された一対の板状部材からなり、かつそれぞれ
の板状部材に、第１連結ピン軸受面および第２連結ピン
軸受面が設けられていることを特徴とする請求項１また
は２に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。3. The connecting pin bearing member comprises a pair of plate-shaped members arranged so as to sandwich the crankpin bearing member in the axial direction of the crankpin, and each plate-shaped member has a first connecting member. 3. The variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a pin bearing surface and a second connecting pin bearing surface are provided. 【請求項４】 一対の板状部材同士を結合するボルトに
よって、同時に上記クランクピン軸受部材の中央厚肉部
と結合されていることを特徴する請求項３に記載の内燃
機関の可変圧縮比機構。4. A variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the bolts connecting the pair of plate-shaped members are simultaneously connected to the thick center portion of the crankpin bearing member. . 【請求項５】 上記クランクピン軸受部材と上記連結ピ
ン軸受部材とが３箇所で結合されていることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変圧縮
比機構。5. The variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the crank pin bearing member and the connecting pin bearing member are connected at three points. 【請求項６】 上記クランクピン軸受面の周囲に３つの
結合点が配置され、第１の結合点と第２の結合点との間
に第１連結ピン軸受面が位置し、かつ第２の結合点と第
３の結合点との間に第２連結ピン軸受面が位置し、さら
に、第１の結合点と第２の結合点と第１連結ピン軸受面
との３点、および第２の結合点と第３の結合点と第２連
結ピン軸受面との３点、がそれぞれ三角形をなすように
配置されていることを特徴とする請求項５に記載の内燃
機関の可変圧縮比機構。6. Three coupling points are arranged around the crank pin bearing surface, the first coupling pin bearing surface is located between the first coupling point and the second coupling point, and the second coupling point bearing surface is disposed between the first coupling point and the second coupling point. A second connecting pin bearing surface is located between the connecting point and the third connecting point, and further, three points of the first connecting point, the second connecting point and the first connecting pin bearing surface, and the second 6. The variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the connecting points of the third connecting point, the third connecting point, and the three points of the second connecting pin bearing surface are respectively arranged so as to form a triangle. . 【請求項７】 上記連結ピン軸受部材が、上記クランク
ピンの軸方向で上記クランクピン軸受部材を挟み込むよ
うに配置された一対の板状部材からなり、３つの結合点
が、上記中央厚肉部を貫通して一対の板状部材同士を結
合するボルトからなることを特徴とする請求項６に記載
の内燃機関の可変圧縮比機構。7. The connecting pin bearing member comprises a pair of plate-shaped members arranged so as to sandwich the crankpin bearing member in the axial direction of the crankpin, and three connecting points are the central thick portion. 7. The variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the variable compression ratio mechanism comprises a bolt that penetrates through and couples the pair of plate-shaped members together. 【請求項８】 上記連結ピン軸受部材が、上記クランク
ピンの軸方向で上記クランクピン軸受部材を挟み込むよ
うに配置された一対の板状部材からなり、３つの結合点
の中の２つの結合点が、上記中央厚肉部を貫通して一対
の板状部材同士を結合するボルトからなり、残りの１つ
の結合点は、これらのボルトを中心としたクランクピン
軸受部材と連結ピン軸受部材との相対回転を規制する当
接面を備えた係合部からなることを特徴とする請求項６
に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。8. The coupling pin bearing member comprises a pair of plate-shaped members arranged so as to sandwich the crankpin bearing member in the axial direction of the crankpin, and two coupling points among three coupling points. Is a bolt that penetrates the central thick portion and couples the pair of plate-shaped members to each other, and the remaining one coupling point is between the crankpin bearing member and the connecting pin bearing member centered on these bolts. 7. An engagement portion having an abutment surface for restricting relative rotation.
A variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine as set forth in. 【請求項９】 上記クランクピン軸受部材と上記連結ピ
ン軸受部材とが複数箇所で結合されており、それぞれの
分割体に対して少なくとも１つの結合点が設けられてい
ることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変圧
縮比機構。9. The crank pin bearing member and the connecting pin bearing member are coupled at a plurality of points, and at least one coupling point is provided for each divided body. 2. The variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine according to 2.