JP2013032853A - Bearing structure of link mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リンク機構の軸受構造に関する。 The present invention relates to a bearing structure for a link mechanism.
内燃機関の機関圧縮比を運転状態に応じて変更可能な機構として、例えば特許文献1に記載されているような、ピストンとクランクシャフトを連結するリンクと、これらのリンクの姿勢を制御するリンクとを備える複リンク式ピストンストローク機構が知られている。具体的には、クランクピンに二股軸受部を有するロアリンクを回転自在に連結し、このロアリンクの一体に形成された二股軸受部にはアッパーピン(連結ピン)を介してアッパリンクを、他端に形成された二股軸受部にはコントロールピン(連結ピン)を介してコントロールリンクを回転自在に連結し、このコントロールリンクによってロアリンクの動作を規制している。そして、運転状態に応じてコントロールリンクを制御してロアリンクの傾斜を変えることで、アッパリンクの他端に連結するピストンの上死点位置をコントロールし、圧縮比可変機構を実現しようとするものである。
As a mechanism capable of changing the engine compression ratio of the internal combustion engine according to the operating state, for example, a link connecting a piston and a crankshaft as described in
ここで、連結ピンは、連結する双方のリンクに対して摺動するフルフロート方式であるため、二股軸受部に設けたピンボスの軸方向の両端部にそれぞれ係止溝を加工する領域を設けなければならず、ピンボス部の全長に比較して、連結ピンの長さを短くせざるを得ない。そのため、連結ピン両端部におけるピンボス部との接触面積が少なくなり、それだけ面圧が高くなって、応力条件が厳しくなるという問題がある。 Here, since the connecting pin is a full float type that slides with respect to both of the links to be connected, it is necessary to provide a region for processing a locking groove at both ends in the axial direction of the pin boss provided in the bifurcated bearing portion. In other words, the length of the connecting pin must be shortened compared to the total length of the pin boss. Therefore, there is a problem that the contact area with the pin boss portion at both ends of the connecting pin is reduced, the surface pressure is increased accordingly, and the stress condition becomes severe.
この問題を解決するため、両端に小径部を設けた連結ピンを用い、当該小径部を配置した状態で二股軸受部に別体のカラー部材を圧入することにより、係止溝を不用として連結ピン両端部におけるピンボス部との接触面積を稼ぐフルフロート方式の連結構造が特許文献2に開示されている。
In order to solve this problem, a connecting pin having a small diameter portion at both ends is used, and a separate collar member is press-fitted into the bifurcated bearing portion in a state where the small diameter portion is arranged.
しかしながら、特許文献2の連結構造では、カラー部材を圧入する際に二股軸受のボス部分が変形して、圧入部の中心軸が圧入荷重方向に対してずれ、これにより圧入部で接触圧が円周方向に不均一となり、燃焼荷重等が加わった場合に、接触圧の高い部分が応力に耐えられなくなるおそれがある。
However, in the connection structure of
一方、圧入代を小さくすると、ボス部分の変形を抑制することはできるものの、カラー部材の内転や脱落といった問題が生じる。 On the other hand, when the press-fitting allowance is reduced, the deformation of the boss portion can be suppressed, but problems such as the inversion and dropping of the collar member occur.
また、連結ピンがカラー部材(二股軸受)及び連結されるリンク部材の双方に対して摺動するフルフロート方式であるため、連結ピンが二股軸受を有するリンクの強度部材として作用せず、当該リンクの耐久性が低下するという問題もある。 In addition, since the connecting pin is a full float system that slides with respect to both the collar member (bifurcated bearing) and the link member to be connected, the connecting pin does not act as a strength member of the link having the bifurcated bearing. There is also a problem that the durability of the resin is lowered.
本発明は上記問題の問題点に着目してなされたものであり、リンク機構の軸受構造において、二股軸受部分の変形を抑制し、かつ二股軸受を有するリンク部材の耐久性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the problems described above, and aims to suppress the deformation of the bifurcated bearing portion and improve the durability of the link member having the bifurcated bearing in the bearing structure of the link mechanism. And
本発明のリンク機構の軸受構造は、二つの軸受部が二股状に対向して配置された二股軸受部を有する第1部材と、二股軸受部の間に配置される軸受部を有する第2部材と、を備え、第1部材の二股軸受部と第2部材の軸受部とを、連結ピンで連結するリンク機構の軸受構造であって、連結ピンは、二股状に配置された軸受部の少なくとも一方では内側連結ピンと外側連結ピンとが同軸状に配置される二重構造となっており、外側連結ピンは、第1部材の軸受部に挿通された状態で内周側に内側連結ピンが圧入されて直径が拡大することによって、第1部材の二股軸受部に圧入固定された状態となっている。 The bearing structure of the link mechanism of the present invention includes a first member having a bifurcated bearing portion in which two bearing portions are arranged to face each other in a bifurcated manner, and a second member having a bearing portion disposed between the bifurcated bearing portions. And a bearing structure of a link mechanism that connects the bifurcated bearing portion of the first member and the bearing portion of the second member with a coupling pin, wherein the coupling pin is at least one of the bearing portions arranged in a bifurcated shape. On the other hand, the inner connecting pin and the outer connecting pin have a double structure in which the inner connecting pin and the outer connecting pin are coaxially arranged. The outer connecting pin is press-fitted into the inner peripheral side while being inserted into the bearing portion of the first member. As a result, the diameter is increased, so that it is press fitted and fixed to the bifurcated bearing portion of the first member.
本発明によれば、外側連結ピンは内側連結ピンが圧入されることによって直径が拡大し、二股軸受部に圧入固定された状態となる。すなわち、内側連結ピンを圧入しない状態では、外側連結ピンを二股軸受部分に挿通する際に二股軸受部分が変形することがない。また、内側連結ピンを圧入する際には、すでに挿通された外側連結ピンが二股軸受部分の強度部材として機能するので、二股軸受部分の変形を抑制することができる。 According to the present invention, the outer connecting pin is in a state where the inner connecting pin is press-fitted to increase the diameter and is press-fitted and fixed to the bifurcated bearing portion. That is, when the inner connecting pin is not press-fitted, the bifurcated bearing portion is not deformed when the outer connecting pin is inserted into the bifurcated bearing portion. In addition, when the inner connecting pin is press-fitted, the outer connecting pin already inserted functions as a strength member of the bifurcated bearing portion, so that deformation of the bifurcated bearing portion can be suppressed.
そして、内側連結ピンが圧入された後は、内側連結ピン及び外側連結ピンからなる連結ピンは第1リンクに圧入固定された状態となり、二股軸受部分の強度部材として機能するので、フルフロート方式のような耐久性低下の問題もない。 After the inner connecting pin is press-fitted, the connecting pin composed of the inner connecting pin and the outer connecting pin is press-fitted and fixed to the first link, and functions as a strength member of the bifurcated bearing portion. There is no problem of such durability degradation.
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による複リンク式ピストンストローク機構を備えたエンジン1を示す図である。以下、この複リンク式ピストンストローク機構を備えたエンジンを「圧縮比可変エンジン」という。
FIG. 1 is a view showing an
圧縮比可変エンジン1は、ピストン22とクランクシャフト21とを2つのリンク(アッパリンク(第2部材)11、ロアリンク(第1部材)100)で連結するとともに、コントロールリンク(第2部材)13でロアリンク100を制御して圧縮比を変更する。
The variable
ピストン22は、燃焼圧力を受け、シリンダ20内を往復動する。
The
アッパリンク11の上端は、ピストンピン24を介してピストン22に連結される。一方、アッパリンク11の下端は、アッパピン25を介してロアリンク100の一端に連結される。一端がアッパリンク11に連結されたロアリンク100の他端は、コントロールピン26を介してコントロールリンク13に連結される。なお、コントロールピン26は、後述するように内側コントロールピン(内側連結ピン)26aと外側コントロールピン(外側連結ピン)26bからなる二重構造となっている。
The upper end of the
ロアリンク100は、ほぼ中央に形成されたクランクピン軸受部101にクランクシャフト21のクランクピン21bを保持する。ロアリンク100は、このクランクピン21bを中心軸として揺動する。ロアリンク100は上下の2部材に分割可能で、2本のボルト103,104によって一体に固定されている。
The
クランクシャフト21は、複数のジャーナル21aとクランクピン21bとを備える。ジャーナル21aは、シリンダブロック23及びラダーフレーム28によって回転自在に支持される。クランクピン21bは、ジャーナル21aから所定量偏心しており、ここにロアリンク100が揺動自在に連結する。
The
一端がロアリンク100に連結されたコントロールリンク13の他端は、エンジン1本体に回転可能に支持されたコントロールシャフト14の回転中心から偏心している偏心カム部15に連結する。コントロールリンク13は、この偏心カム部15を中心として揺動する。偏心カム部15は、図示せぬ圧縮比制御アクチュエータによってコントロールシャフト14が回転させられることで移動する。
The other end of the
圧縮比可変エンジン1は、圧縮比を高めるときには、圧縮比制御アクチュエータを駆動してコントロールシャフト14の偏心カム部15を下げる。するとロアリンク100は時計回りに移動し、アッパピン25が上げられ、ピストン22の上死点の位置が上昇する。圧縮比を下げるときには、圧縮比制御アクチュエータを駆動してコントロールシャフト14の偏心カム部15を上げる。するとロアリンク100は反時計回りに移動し、アッパピン25が下げられ、ピストン22の上死点の位置が下降する。なお、これらの間で圧縮比を連続的に変化させることができる。
When the compression
ところで、このような圧縮比可変エンジン1において、ロアリンク100は、ピストン22が受けた燃焼圧力を、アッパリンク11を介してアッパピン25より受け取り、コントロールピン26を支点とするテコのような動作でクランクピン21bに力を伝達する。つまり、ロアリンク100は、エンジン1の各行程で、クランクピン21b、アッパピン25及びコントロールピン26からそれぞれ方向の異なる大きな荷重を受ける。したがって、ロアリンク100には大きな内力が発生するため、ロアリンク全体としてこれに耐えうる強度・剛性が必要とされる。
By the way, in such a variable
そこで、本発明では、ロアリンク100とアッパピン25及びコントロールピン26とのピン連結方法を、ロアリンク100とアッパピン25及びコントロールピン26とが摺動しないプレスフィット(圧入)方式とすることでロアリンク全体としての耐久性を向上させる。以下では、ロアリンク100とコントロールピン26とのピン連結部の構造について詳しく説明する。
Therefore, in the present invention, the
図2は、コントロールピン26の軸受構造を示す図であり、(a)がロアリンク100とコントロールピン26との連結部周辺の拡大図、(b)が図1のII−II線に沿う断面図である。
2A and 2B are views showing the bearing structure of the
ロアリンク100の一端部には、図2に示すようにコントロールピン26を支持するコントロールピン軸受部120が二股状に形成される。この対向して二股状に形成されているコントロールピン軸受部120の一方を第1コントロールピン軸受部120aとし、他方を第2コントロールピン軸受部120bとする。第1、第2コントロールピン軸受部120a,120bはそれぞれ略一定の肉厚を有し、その間の空間(以下「コントロールピン軸受部谷間」という)121を挟んで、互いに平行に延びている。
At one end of the
コントロールピン26は、まず中空円筒状の外側コントロールピン26bをコントロールピン第1、第2コントロールピン軸受部120a,120bに挿通する。ここで、外側コントロールピン26bの外径から第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの内径を差し引いた値(以下、圧入代という)は、略ゼロとする。そして、外側コントロールピン26bを挿通した状態で、内側コントロールピン26aを外側コントロールピン26bの内側に圧入する。
The
このように、外側コントロールピン26bの第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bに対する圧入代が略ゼロなので、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの変形を生じることなく外側コントロールピン26bを挿通することができる(このように圧入代略ゼロで挿通した状態を軽圧入とよぶ)。そして、内側コントロールピン26aを外側コントロールピン26bに圧入することにより、外側コントロールピン26bの径が拡大され、外側コントロールピン26bの第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bに対する圧入代が増大するので、圧入効果が大きくなって、外側コントロールピン26bの回転や脱落のおそれがなくなる。また、外側コントロールピン26bが軽圧入された状態で内側コントロールピン26aを圧入するので、外側コントロールピン26bが第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの強度部材として機能し、内側コントロールピン26aを圧入する際の第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの変形を抑制することができる。
Thus, since the press-fitting allowance with respect to the first and second control
ところで、内側コントロールピン26aの外側コントロールピン26bに対する圧入代は、図3に示すように、挿入後に第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの外側側面に相当する部分をA、同じく中央部分に相当する部分をB、内側側面に相当する部分をC、同じくコントロールピン軸受部13aの両側面に相当する部分をD、同じく中央部分に相当する部分をEとし、それぞれの部分の圧入代Ra、Rb、Rc、Rd、Reとしたときに、Rb>Rc>Ra、かつRe>Rdとする。そして圧入代の大きさがこのような関係になるように、内側コントロールピン26aの外径を設定する。内側コントロールピン26aの外径で圧入代を調整するのは、外側コントロールピン26bの内径を加工するのに比べて内側コントロールピン26aの外径を加工する方が加工が容易だからであり、当然、外側コントロールピン26bの内径を加工することによって調整することもできる。なお、図3は図2(b)と同様の図である。
By the way, as shown in FIG. 3, the press-fitting allowance of the
圧入時には、図3の連結部端面付近(A、C部)の応力は、中央部(B部)に比べて高くなりがちであるが、圧入代をRb>Rc>Raとすることにより、応力は低減され、連結部の耐久信頼性が向上する。 At the time of press-fitting, the stress in the vicinity of the connecting portion end face (A and C portions) in FIG. 3 tends to be higher than that at the central portion (B portion), but by setting the press-fitting allowance to Rb> Rc> Ra, And the durability reliability of the connecting portion is improved.
また、一般に、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bのような二股の軸受部にピンを圧入すると、そのピンは圧入部分で径が絞られ、軸受部間では中央部付近が最大径となる樽型に変形する。この変形は片当り等の原因となる。
In general, when a pin is press-fitted into a bifurcated bearing portion such as the first and second control
一方、連結ピンによる連結部において、潤滑油の油膜圧力は連結部の中央付近で最大となり、端部に近づくほど低くなる。 On the other hand, in the connecting portion by the connecting pin, the oil film pressure of the lubricating oil becomes maximum near the center of the connecting portion, and decreases as the end portion is approached.
そこで、圧入代をRe>Rdとすることによって樽型への変形を大きくし、十分な油膜圧力が確保できる中央部付近で外側コントロールピン26bとコントロールリンク13との接触による面圧を高め、油膜圧力が低くなる端面(D部)では面圧を低める。
Therefore, by making the press-fit allowance Re> Rd, the deformation to the barrel shape is increased, and the surface pressure due to the contact between the
これにより、片当り等の問題を回避し、コントロールピン26(外側コントロールピン26b)とコントロールリンク13との摺動特性が向上し、フリクションの低減や、焼き付き防止等の効果を得ることができる。
Thereby, problems such as one-sided contact can be avoided, the sliding characteristics between the control pin 26 (
なお、ロアリンク100とアッパリンク11との連結部も、上述した図2及び図3と同様の構成及び圧入代分布とする。すなわち、アッパピン25は内側アッパピン25aと外側アッパピン25bからなる二重構造であり、内側アッパピン25aの外側アッパピン25bに対する圧入代の長軸方向の分布も、コントロールピン26の内側コントロールピン26aの外側コントロールピン26bに対する圧入代と同様の分布となっている。
The connecting portion between the
図4は、クランクピン21bと直交する面に沿うロアリンク100の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
ロアリンク100は、クランクピンへの組み立て性のため、クランクピン軸受部101の中心を通る分割面102に沿って2部材に分割される。以下では、分割された部材のうち、アッパピン軸受部110を備える部材をロアリンクアッパ100aと、コントロールピン軸受部120を備える部材をロアリンクロア100bという。ロアリンクアッパ100aとロアリンクロア100bとは、クランクピン軸受部101の両側に配置された2本のボルト103,104によって一体に固定される。
The
ボルト103は、ロアリンクロア100bに形成されたボルト挿入孔105を貫通し、ロアリンクアッパ100aに形成された雌ねじ部106にその先端が螺合する。ボルト103の先端は、アッパピン軸受部谷間111へ突き出ている。このように、ボルト103の先端をアッパピン軸受部谷間111へ突き出すことで、突き出さない場合と比べて、ボルト103の先端が螺合する雌ねじ部106近傍の応力集中を抑制できる。
The
同様に、ボルト104も、ロアリンクアッパ100aに形成されたボルト挿入孔107を貫通し、ロアリンクロア100bに形成された雌ねじ部108にその先端が螺合する。ボルト104の先端が螺合する部位の応力集中を抑えるため、ボルト104の先端は、コントロールピン軸受部谷間121へ突き出されている。
Similarly, the
図5は、燃焼行程時に、ロアリンク100の3つの軸受部101,110,120が受ける入力荷重について説明する図である。図中の矢印Fupperは、アッパピン軸受部110がアッパピン25から受ける入力荷重とその方向を表す。図中の矢印Fcontrolは、コントロールピン軸受部120がコントロールピン26から受ける入力荷重とその方向を表す。図中の矢印Fcrankは、クランクピン軸受部101がクランクピン21bから受ける入力荷重とその方向を表す。これらの入力荷重は、主に燃焼荷重がピストン22やアッパリンク11等を介して伝達されたものである。図6は図7のコントロールピン軸受部120周辺の拡大図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the input load received by the three bearing
コントロールピン26から入力される荷重は図中右下方向となるため、コントロールピン軸受部120の、内側コントロールピン26aの中心軸に対して当該荷重方向にある部分(図5中の破線で囲んだ領域L)に高い荷重がかかる。すなわち、この領域Lは内側コントロールピン26aを圧入することによって発生する応力に加えて、さらにこのような燃焼荷重がかかる。そのため、他の領域よりも高い強度が要求される。
Since the load input from the
しかしながら、領域Lは、機関運転中に他の部品との干渉を回避するために、肉厚を他の領域に比べて薄くしなければならない。したがって、肉厚を増大させることによる強度確保は難しい。 However, the region L must be thinner than the other regions in order to avoid interference with other parts during engine operation. Therefore, it is difficult to ensure strength by increasing the wall thickness.
そこで、内側コントロールピン26a外周とFcontrol方向との交点近傍の領域Linでは、内側コントロールピン26aの外側コントロールピン26bに対する圧入代を、他の領域よりも小さくする。これにより、領域Linで内側コントロールピン26aを圧入することによって発生する応力が低減され、燃焼荷重が作用したときに領域Lに作用する総荷重は低減される。そのため、領域Lは肉厚が薄くても、作用する荷重に対して十分な強度を確保することができる。
Therefore, in the region Lin in the vicinity of the intersection between the outer periphery of the
図7は、排気行程時に、ロアリンク100の3つの軸受部101,110,120が受ける入力荷重について説明する図である。図中の矢印Fupper、矢印Fcontrol、矢印Fcrankは、図5と同様である。これらの入力荷重は、主にピストン22やアッパリンク11等の慣性荷重によるものである。図8は図7のアッパピン25周辺の拡大図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the input load received by the three bearing
アッパピン25から入力される荷重は図中右上方となり、アッパピン軸受部110の破線で囲んだ領域Uに高い荷重がかかる。すなわち、この領域Uは内側アッパピン25aを圧入することによって発生する応力に加えて、さらにこのような慣性荷重がかかる。そのため、他の領域よりも高い強度が要求される。しかしながら、領域Uも領域Lと同様に、他の部品との干渉を回避するために、他の領域に比べて肉厚を薄くしなければならない。
The load input from the
そこで、内側アッパピン25a外周とFupper方向との交点近傍の領域Uinでは、内側ピン265aの外側アッパピン25bに対する圧入代を、他の領域よりも小さくする。これにより、領域Uも上述した領域Lと同様に、肉厚が薄くても作用する荷重に対して十分な強度を確保することができる。
Therefore, in the region Uin in the vicinity of the intersection between the outer periphery of the inner upper pin 25a and the F upper direction, the press-fitting allowance of the inner pin 265a with respect to the outer
なお、外側アッパピン25bは、内側アッパピン25a及びアッパピン軸受部110よりも弾性係数が小さい材料で形成する。内側アッパピン25aとアッパピン軸受部110には、公差範囲内で寸法のずれや芯ずれがあるため、外側アッパピン25bを介さずに内側アッパピン25aをアッパピン軸受部110に圧入する構成とすると、接触面の面圧が不均一になる。このように面圧が不均一になると、面圧が高い部分に応力が集中してしまうという不具合が生じる。
The outer
ところが、上記のように外側アッパピン25bの弾性係数を内側アッパピン25a及びアッパピン軸受部110よりも低くし、内側アッパピン25aとアッパピン軸受部110との間に外側アッパピン25bを介装する構成とすると、外側アッパピン25bの変形量が内側アッパピン25a及びアッパピン軸受部110の変形量よりも大きくなるので、内側アッパピン25aとアッパピン軸受部110との寸法ずれ等を吸収し、面圧を均一に近付けることができる。
However, if the elastic coefficient of the outer
以上により本実施形態では、次のような効果を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)二股状に対向して配置された第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bを有するロアリンク100と、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの間に配置される軸受部13aを有するコントロールリンク13と、を備え、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bとコントロールリンク13の軸受部13aとを、コントロールピン26で連結するリンク機構の軸受構造であって、コントロールピン26は、少なくとも第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの一方では内側コントロールピン26aと外側コントロールピン26bとが同軸状に配置される二重構造となっており、外側コントロールピン26bは、ロアリンク100の第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bに挿通された状態で内周側に内側コントロールピン26aが圧入されて直径が拡大することによって、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bに圧入固定された状態となっているので、外側コントロールピン26bを第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bに軽圧入する際に、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bが変形することがない。また、内側コントロールピン26aを圧入する際には、すでに軽圧入された外側コントロールピン26bが強度部材として機能するので、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの変形を抑制することができる。そして、内側コントロールピン26aが圧入された後は、内側コントロールピン26a及び外側コントロールピン26bからなるコントロールピン26はロアリンク100に圧入固定された状態となり、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの強度部材として機能するので、フルフロート方式のような耐久性低下の問題もない。
(1) A bearing disposed between the
(2)内側コントロールピン26aの外側コントロールピン26bに対する圧入代は、内側コントロールピン26a及び外側コントロールピン26bを第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bに圧入した際に当該軸受部の外側側面に相当する位置における圧入代をRa、同じく当該軸受部の略中央に相当する位置における圧入代をRb、同じくロアリンク100の軸受部13aの内側側面に相当する位置における圧入代をRc、としたときに、Rb>Rc>Raであるので、応力が高くなりがちな中央部の応力を低減することができる。
(2) The press-fitting allowance of the
(3)内側コントロールピン26aの外径を内側コントロールピン中心軸方向の位置に応じて異ならせることにより、内側コントロールピン26aの外側コントロールピン26bに対する圧入代の大小関係を実現するので、外側コントロールピン26bの内周を加工して当該大小関係を実現するよりも加工が容易である。
(3) By changing the outer diameter of the
(4)ロアリンク100の軸受部周縁のうち、燃焼上死点位置付近でコントロールピン26を介してロアリンク100に入力される荷重の作用方向にある部分近傍の領域Lは、他の部位に比べて内側コントロールピン26aの外側コントロールピン26bに対する圧入代が小さいので、領域Lで内側コントロールピン26aを圧入することによって発生する応力が低減され、燃焼荷重が作用したときに領域Lに作用する総荷重は低減される。そのため、領域Lは肉厚が薄くても、作用する荷重に対して十分な強度を確保することができる。
(4) Out of the periphery of the bearing portion of the
(5)ロアリンク100の軸受部周縁のうち、排気上死点位置付近でアッパピン25を介してロアリンク100に入力される荷重の作用方向にある部分近傍の領域Uは、他の部位に比べて内側アッパピン25aの外側アッパピン25bに対する圧入代が小さいので、慣性荷重が作用したときに領域Uに作用する総荷重は低減される。そのため、領域Uは肉厚が薄くても、作用する荷重に対して十分な強度を確保することができる。
(5) Of the peripheral edge of the bearing portion of the
第2実施形態について説明する。 A second embodiment will be described.
本実施形態は、基本的な構成は図1、図2と同様であるが、内側コントロールピン26aの外側コントロールピン26bに対する圧入代が異なる。ここでは、図3に示したE部とD部の圧入代を、Re<Rdとする。
The basic configuration of this embodiment is the same as that of FIGS. 1 and 2, but the press-fitting allowance of the
前述したように、二股の軸受部に連結ピンを圧入すると、軸受部間では連結ピンは樽型に変形する特性がある。そこで、圧入後に第1、第2コントロールピン軸受部120a、120b間における外側コントロールピン26bの外径分布が略一定となるようにReとRdとの差を設定する。
As described above, when a connecting pin is press-fitted into a bifurcated bearing portion, the connecting pin has a characteristic of deforming into a barrel shape between the bearing portions. Therefore, the difference between Re and Rd is set so that the outer diameter distribution of the
なお、ReとRdとの差は、使用する内側、外側ピン26a、26bの材質や径、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの間隔等により異なる。
The difference between Re and Rd varies depending on the material and diameter of the inner and
上記のように、圧入代Re、RdをRe<Rdと設定することにより、圧入後の外側コントロールピン26bの外径分が略一定となるので、外側コントロールピン26bの摺動部両端にも均一に荷重がかかるようになる。これにより摺動特性の悪化を抑制することができる。
As described above, by setting the press-fitting allowances Re and Rd as Re <Rd, the outer diameter of the
第3実施形態について説明する。 A third embodiment will be described.
図9は本実施形態のコントロールピン26の軸受構造を示す図であり、図2(b)と同様に図1のII−II線に沿う断面図である。
FIG. 9 is a view showing the bearing structure of the
第1実施形態とは、内側コントロールピン26aが2つの部品に分割されている点で相違する。2つの内側コントロールピン26aの中心軸方向長さは、それぞれ第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bの中心軸方向長さと略同等である。
This embodiment is different from the first embodiment in that the
そして、これらの内側コントロールピン26aは、第1コントロールピン軸受部120a側については図中左側から、第2コントロールピン軸受部120b側については図中右側から、つまり、それぞれ軸受部の外側端面から圧入する。
The
内側コントロールピン26aを圧入した後は、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bでは外側コントロールピン26bが圧入状態となって回転や脱落のおそれがなくなる。また、内側コントロールピン26aのコントロールピン軸受部谷間121部分がなくなる分だけ軽量になる。さらに、第1、第2コントロールピン軸受部120a、120bでそれぞれ独立して内側コントロールピン26aを圧入するので、圧入作業が容易になる。
After the
第4実施形態について説明する。 A fourth embodiment will be described.
図10は本実施形態を適用する複リンク式ピストンストローク機構を模式的に表した図である。ピストン22とクランクシャフト21とをアッパリンク11及びロアリンク100を介して連結し、ロアリンク100の傾斜をコントロールリンク13を介して制御するという構成は、図1と同様である。
FIG. 10 is a diagram schematically showing a multi-link type piston stroke mechanism to which the present embodiment is applied. The configuration in which the
ただし、クランクシャフト21の回転軸はシリンダボア中心からオフセットし、クランクシャフト21のカウンタウェイト最外径部が、下死点近傍においてピストンピン中心軸の軸方向への延長線と交差し、クランクシャフト21が回転したときのアッパピン25の軌跡が、図12に示すようにシリンダボア中心に対してクランクシャフト回転軸側で、シリンダ軸方向に長い略楕円となるように、各リンク11、13、100のディメンションを設定する。
However, the rotation axis of the
図11は、図10の複リンク式ピストンストローク機構において、ピストン22が下死点に位置するときの状態をエンジン側方から見た図である。
FIG. 11 is a view of the state when the
クランクシャフト21の回転軸をシリンダボア中心からオフセットさせることにより、図12に示すようにアッパピン25の軌跡の最下点は、クランクピン21bの軌跡の最下点とほぼ同等まで低くなる。この場合、ピストン22のスカート22aの形状が図1に示すような一般的な形状では、下死点付近においてクランクシャフト21のカウンタウェイトとピストン22のスカート22aが干渉してしまう。そこで、カウンタウェイトとの干渉を回避するために、図11に示すようにピストン22のスカート22aのクランクシャフト回転軸方向の幅を狭くする。また、ピストンピン中心軸の軸方向への延長線が下死点近傍でカウンタウェイト21c最外径部と交差するので、ピストンピン24の軸方向長さを一般的なピストン形状の場合に比べて短くする。つまり、第1ピストンピン軸受部130aと第2ピストンピン軸受部130bとの間隔は、一般的なピストン形状の場合と比べて小さく、かつピストン22の中央に近い位置に設けられることとなる。
By offsetting the rotation shaft of the
なお、アッパピン25の軌跡がシリンダボア中心からオフセットした構成なので、ピストン22に作用するスラスト力は、クランクシャフト21の回転に応じて反転することはなく、一方向となる。
Since the trajectory of the
図13は、図2(b)と同様にアッパピン25の軸受部について示した図である。アッパピン25は、コントロールピン26と同様に内側アッパピン25a及び外側アッパピン25bからなる二重構造となっており、外側アッパピン25bを第1、第2アッパピン軸受部110a、110bに軽圧入した後に、内側アッパピン25aを外側アッパピン25bに圧入することで、アッパピン25が第1、第2アッパピン軸受部110a、110bに圧入固定されて状態となっている。
FIG. 13 is a view showing the bearing portion of the
アッパピン第1、第2軸受部110a,110bには、アッパピン25が圧入(プレスフィット)される第1ピン孔112と第2ピン孔113とが形成される。第1、第2ピン孔112,113は同軸上に位置し、互いに同じ径に形成されている。
A
一方、アッパリンク11の下端部にも、アッパピン25を支持する軸受部(以下「アッパピン第3軸受部」という)11aが形成される。アッパピン第3軸受部11aにはアッパピン25を挿通する第3ピン孔11bが形成される。アッパピン第3軸受部11aは、アッパピン第1、第2軸受部110a,110bの間に形成されるアッパピン軸受部谷間111内に配置可能な肉厚を有する。
On the other hand, a bearing portion (hereinafter referred to as “upper pin third bearing portion”) 11 a that supports the
アッパピン25は、外側アッパピン25bをアッパピン第1、第2軸受部110a,110bに対して軽圧入した状態で、内側アッパピン25aを外側アッパピン25bに圧入することにより、アッパピン第1、第2軸受部110a,110bに対して圧入固定された状態となっている。一方で、その間に配置されるアッパピン第3軸受部11aに対しては摺動可能にアッパリンク11とロアリンク100とを連結する。
The
上記のようにアッパピン25の軌跡をシリンダ方向に長い略楕円にすることで、アッパリンク11の揺動角が小さくなる。つまり、アッパピン25の揺動時の角速度が小さくなる。
As described above, the swing angle of the
ピストン22に作用する燃焼荷重は、上死点後10〜20度程度で最大となり、その後も筒内圧が十分に低くなるまで作用する。この燃焼荷重が作用する間、アッパピン25の軌跡が上記のような略楕円であれば、アッパリンク11がほとんど角度変化しない状態で燃焼荷重を受けるので、ピストンピン24とアッパリンク11との摺動速度は略ゼロとなり、潤滑特性は向上する。したがって、ピストンピン24がピストンに対して圧入される構成(挿入結合構成)であるが、ピストンピン24の摺動部にスカッフ等が発生することを抑制できる。
The combustion load acting on the
図14は、ピストンピン24の軸受部について示した図である。基本的にアッパピン25の軸受構造と同様である。ピストンピン24もアッパピン25と同様に内側ピストンピン24a及び外側ピストンピン24bからなる二重構造であり、外側ピストンピン24bを第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bに軽圧入した状態で、内側ピストンピン24aを外側ピストンピン24bに圧入することにより、圧入固定された状態となっている。なお、外側ピストンピン24bは、2つに分割されており、それぞれ第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bに固定される。
FIG. 14 is a view showing the bearing portion of the
このようにピストンピン24が第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bに圧入固定されることにより、ピストンピン24が第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bの補強部材として作用する。
In this manner, the
ところで、上述したように第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bの間隔が一般的なピストン形状の場合と比べて短く、かつ、それぞれが中央に近い位置に設けられるので、燃焼荷重が作用した場合には一般的な形状のピストンよりもピストン中央に近い位置で支持することとなり、ピストン冠面の変形が大きくなる、つまり燃焼荷重に対する剛性が低下してしまう。また、ピストンピンがフルフロート方式で支持される場合には、剛性を確保しようとすると、ピストン重量の増大を招くことになる。
By the way, as described above, the interval between the first and second piston
しかしながら、ピストンピン24がピストン22に圧入固定された状態となることで、ピストンピン24が補強部材として作用するので、ピストン重量の増加を招くことなく、剛性の低下を抑制することができる。
However, since the
内側ピストンピン24aの中心には、ピストンピン軸方向に貫通する空洞が油孔24cとして形成される。さらに、油孔24cの軸方向略中央部から内側ピストンピン24aの外周面に貫通する一本の油孔24dが形成される。内側ピストンピン24aは、この油孔24dがシリンダボア中心軸方向上向きとなるように圧入される。
A cavity penetrating in the axial direction of the piston pin is formed as an
燃焼荷重は、ピストン22に対してシリンダボア中心軸下向きに作用するため、内側ピストンピン24aとアッパリンク11との摺動面では、図中下側部分の接触応力が高くなる。そのため、油孔24dから内側ピストンピン24aとアッパリンク11との摺動面へ円滑に潤滑油を供給することができる。なお、油孔24dから供給される潤滑油は、油孔24cから供給されるものである。油孔24cへは、一般的なエンジンにおいてクランクシャフトに設けた油孔から噴出した潤滑油が、コネクティングロッド小端部の上端に設けた油孔に自然給油されるのと同様の作用によって供給される。
Since the combustion load acts downward on the center axis of the cylinder bore with respect to the
なお、外側ピストンピン24bを、図2の外側コントロールピン26bと同様に一体にしてもよい。この場合、外側ピストンピン24bにも、油孔24dと連通する油孔を設け、これらの油孔が連通するように内側ピストンピン24aを圧入する必要がある。
Note that the
図15は、ピストンピン24の別の構成の一例を示す図である。図15に示すように、外側ピストンピン24bを、第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bのいずれか一方にのみ配置し、他方は内側ピストンピン24aが第1ピストンピン軸受部130a又は第2ピストンピン軸受部130bのいずれかに直接圧入されるようにしてもよい。これによれば、部品点数を削減しつつ、ピストンピン24を圧入する際のピストン22の変形を抑制することができる。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of another configuration of the
図16は外側ピストンピン24bの別の構成の一例を示す図である。図14と同様に外側ピストンピン24bが2つに分割されている場合に、図16に示すように外側ピストンピン24bの外周部に、ピストン22の中心側から外周側に向けて外側ピストンピン24bの径方向の肉厚が厚くなるようにテーパ角を設ける。これにより、外側ピストンピン24bを図16中右側から挿入する際に、ピストンピン24の中心軸方向の位置決めが容易となって作業性が向上する。
FIG. 16 is a diagram showing an example of another configuration of the
図17は、(a)がピストン22を下方から見た図、(b)が(a)のxvi−xvi線に沿う断面図である。
17A is a view of the
第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bのピストンピン24を圧入固定する孔をピストンピン孔131、ピストンピン孔131の中心軸131aを通るスラスト力作用方向線をTHとする。そして、中心軸131aからスラスト力が入力される側のスラスト力作用方向線THと第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bとの交点までの距離をL1、他方の距離をL2としたときに、L1>L2となるように、第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bのピストンピン孔131の周辺を形成する。すなわち、中心軸131aに対してスラスト力が入力される側のピストンピン孔131周縁の肉厚を、反対側の肉厚よりも厚くする。
A hole for press-fitting the
図18は、ピストン22にスラスト力が入力された場合の、第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bの変形の様子を表した図であり、(a)はピストンピン孔131周縁の肉厚が均等の場合、(b)はスラスト力が入力される側の肉厚を反対側の肉厚より厚くした場合について表した図である。
FIG. 18 is a diagram showing a state of deformation of the first and second piston
図18の(a)と(b)を比較すると、ピストンピン孔131周縁の肉厚が均等の場合よりも、スラスト力が入力される側の肉厚を相対的に厚くした場合の方が、スラスト力によるピストンピン孔131の変形が小さい。すなわち、スラスト力が入力された場合にも、ピストンピン孔131が円形に近い状態を維持することができる。これは、肉厚を厚くすることによって、スラスト力が入力される側の剛性が高まるためである。
Comparing (a) and (b) of FIG. 18, the case where the wall thickness on the side where the thrust force is input is relatively thicker than the case where the wall thickness around the
スラスト力が入力される度にピストンピン孔131が変形すると、ピストンピン孔131と、これに圧入固定されたピストンピン24との間に微少摩耗が生じる。しかし、上記のようにスラスト力が入力される側のピストンピン孔131周縁の肉厚を相対的に厚くして変形を抑えることで、この微少摩耗を抑制することができ、ひいてはピストンピン24の耐久性向上を図ることができる。
When the
なお、図19に示すように、スラスト力が入力される側のピストンピン軸受部間隔S1を、反対側のピストンピン軸受部間隔S2よりも小さくすることによっても、スラスト力が入力される側の剛性を高めることができ、同様の効果を得ることができる。 In addition, as shown in FIG. 19, the thrust force input side can also be reduced by making the piston pin bearing portion interval S1 on the side where the thrust force is input smaller than the piston pin bearing portion interval S2 on the opposite side. The rigidity can be increased and the same effect can be obtained.
以上により本実施形態では、次のような効果を得ることができる。
(1)シリンダボア中心軸とクランクシャフト回転軸とがオフセットし、かつカウンタウェイト21cの最外径部が、下死点近傍においてピストンピン24の軸方向への延長線と交差するように各リンクを配置したリンク機構において、ピストンピン24が第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bに圧入固定された状態となるので、ピストンピン24が剛性部材として作用し、これによりピストン22の重量増加を招くことなく冠面の変形を抑制することができる。
(2)機関前方から見た際にアッパリンク11がクランクシャフト21の回転に伴ってシリンダボア中心軸に対して左右いずれか一方の範囲で揺動するので、スラスト力の入力方向は一定となる。そしてピストン22の軸受部周縁の肉厚は、シリンダボア中心軸に対してアッパリンク11が揺動する範囲とは反対側の方が同じ側よりも厚いので、スラスト力が入力された場合に、ピストンピン孔131の変形を抑制して略円形に保つことができ、これによりピストンピン24の内転を防止することができる。
(3)第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bのピストンピン中心軸方向長さが、シリンダボア中心軸に対してアッパリンク11が揺動する範囲とは反対側の方が、同じ側よりも長いので、内側ピストンピン24aを圧入する際の第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bの変形を抑制して略円形に保つことができる。これにより圧入作業が容易になる。
(4)内側ピストンピン24aの外側ピストンピン24bに対する圧入代は、燃焼上死点位置付近でピストンピン24を介してアッパリンク11に入力される荷重の作用方向にある部分近傍が、他の部分に比べて小さいので、燃焼荷重を受けた際に応力が高くなりがちな部分の圧入代が小さくなる。これにより応力を低減して耐久性を向上させることができる。
(5)外側ピストンピン24bは外側ピストンピン中心軸方向に二分割されて第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bのみが二重構造となっており、各外側ピストンピン24bの外周面は、外側ピストンピン24bの径方向厚さがピストン中心側よりも外周側の方が大きくなるようテーパ状になっているので、外側ピストンピン24bの位置決めが容易となる。
(6)ピストンピン24には、軸方向に貫通する空洞及びこの空洞の軸方向略中央部からピストン冠面方向の外周面に貫通する空洞からなる油孔24c、24dが形成されているので、燃焼荷重が作用した場合に接触応力が高くなる部分と油孔24dの開口部が重なることがない。したがって、燃焼荷重が作用した場合にも、摺動部へ確実に潤滑油を供給することができる。
(7)外側ピストンピン24bは、内側ピストンピン24a及び第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bよりも弾性係数が小さいので、圧入固定された際に発生する応力を均一に近づけることができ、ピストンピン24の内転を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Connect each link so that the cylinder bore center axis and the crankshaft rotation axis are offset, and the outermost diameter portion of the
(2) When viewed from the front of the engine, the
(3) The length of the first and second piston
(4) The press-fitting allowance of the
(5) The
(6) Since the
(7) Since the
第5実施形態について説明する。 A fifth embodiment will be described.
本実施形態は、基本的には第4実施形態と同様の構成であり、ピストン22の形状が異なる。
This embodiment is basically the same configuration as the fourth embodiment, and the shape of the
図20は、図17と同様に、(a)がピストン22を下方から見た図、(b)が(a)のxviii−xviii線に沿う断面図であり、中心軸131aからスラスト力が入力される側のスラスト力作用方向線THと第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bとの交点までの距離L1が他方の距離L2よりも大きくなっている。
20A is a view of the
図20(a)に示すように、本実施形態のピストン22は、一方のスカート22a(図中左側)が、他方のスカート22a(図中右側)よりも周方向の幅が広くなっている。例えば、クランクシャフト21の回転軸とシリンダボア中心とのオフセット量が図17の場合よりも大きく、カウンタウェイト21cとの干渉は片方のスカート22aのみである場合に、このようなスカート形状にすることができる。なお、スラスト力が入力される側のスカート22aの方を広くする。
As shown in FIG. 20 (a), in the
図21は、ピストンピン24を圧入する場合の、第1、第2ピストンピン軸受部130a、130bの変形の様子を表した図であり、(a)はピストンピン孔131周縁の肉厚が均等の場合、(b)はスカート22aの周方向幅が広い側の肉厚を狭い側の肉厚より厚くした場合について表した図である。
FIG. 21 is a view showing a state of deformation of the first and second piston
図21(a)のようにピストンピン孔131周縁の肉厚が均等の場合、ピストンピン孔131の周縁の剛性は、スカート22aの幅が広い側の方が狭い側よりも低くなる。そのため、ピストンピン24を圧入する際に、剛性の低い側は引張り変形が大きくなり、圧入作業が困難になる。
When the thickness of the periphery of the
これに対して、図21(b)のようにスカート22aの周方向幅が広い方のピストンピン孔131周縁の肉厚が相対的に厚い場合には、肉厚を厚くした部分の剛性が高まるため、圧入時の変形を抑制することができる。これにより、圧入を容易にすることができる。
On the other hand, when the thickness of the periphery of the
なお、図22に示すように、スカート22aの周方向幅が広い側のピストンピン軸受部間隔S1を、狭い側のピストンピン軸受部間隔S2よりも狭くすることによっても、スカート22aの周方向幅が広い側のピストンピン孔131周縁の剛性を高めることができ、同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 22, the circumferential width of the
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.
11 アッパリンク
11a アッパピン軸受部
13 コントロールリンク
13a コントロールピン軸受部
21 クランクシャフト
22 ピストン
24 ピストンピン
25 アッパピン
26 コントロールピン
100 ロアリンク
110 アッパピン軸受部
111 アッパピン軸受部谷間
120 コントロールピン軸受部
130 ピストンピン軸受部
DESCRIPTION OF
本発明のリンク機構の軸受構造は、二つの軸受部が二股状に対向して配置された二股軸受部を有する第1部材と、二股軸受部の間に配置される軸受部を有する第2部材と、を備え、第1部材の二股軸受部と第2部材の軸受部とを、連結ピンで連結するリンク機構の軸受構造であって、連結ピンは、前記第1部材の二股軸受部に圧入固定された状態となっている。リンク機構は、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、クランクシャフトのクランクピンに回転自由に装着されるとともにアッパリンクにアッパピンを介して連結されるロアリンクと、ロアリンクにコントロールピンを介して連結されるコントロールリンクと、を備え、シリンダボア中心軸とクランクシャフト回転軸とがオフセットし、かつクランクシャフトのカウンタウェイト最外径部が、下死点近傍においてピストンピンの軸方向への延長線と交差するように各リンクが配置されている。そして、機関前方から見た際に、アッパリンクがクランクシャフトの回転に伴ってシリンダボア中心軸に対して左右いずれか一方の範囲で揺動し、ピストンの軸受部周縁の肉厚は、シリンダボア中心軸に対してアッパリンクが揺動する範囲とは反対側の方が、同じ側よりも厚い内燃機関の複リンク式ピストンストローク機構であって、第1部材がピストンであり、第2部材がアッパリンクであり、連結ピンがピストンピンである。
The bearing structure of the link mechanism of the present invention includes a first member having a bifurcated bearing portion in which two bearing portions are arranged to face each other in a bifurcated manner, and a second member having a bearing portion disposed between the bifurcated bearing portions. When provided with, a bearing portion of the forked bearing portion and the second member of the first member, a bearing structure of a link mechanism connected by a connecting pin, connecting pins, into two bearing portions of the front Symbol first member It is in a press-fitted and fixed state . The link mechanism includes an upper link connected to the piston via a piston pin, a lower link rotatably attached to the crank pin of the crankshaft and connected to the upper link via the upper pin, and a control pin connected to the lower link. A cylinder bore center axis and the crankshaft rotating shaft are offset, and the counterweight outermost diameter portion of the crankshaft is located near the bottom dead center in the axial direction of the piston pin. Each link is arranged so as to intersect the extension line. When viewed from the front of the engine, the upper link swings in the left or right range with respect to the cylinder bore central axis as the crankshaft rotates. On the opposite side of the range in which the upper link swings is a multi-link type piston stroke mechanism of an internal combustion engine that is thicker than the same side, wherein the first member is a piston and the second member is an upper link. The connecting pin is a piston pin .
本発明によれば、機関前方から見た際にアッパリンクがクランクシャフトの回転に伴ってシリンダボア中心軸に対して左右いずれか一方の範囲で揺動するので、スラスト力の入力方向は一定となる。そしてピストンの軸受部周縁の肉厚は、シリンダボア中心軸に対してアッパリンクが揺動する範囲とは反対側の方が同じ側よりも厚いので、スラスト力が入力された場合に、ピストンピン孔の変形を抑制して略円形に保つことができ、これによりピストンピンの内転を防止することができる。
According to the present invention, when viewed from the front of the engine, the upper link swings in either the left or right range with respect to the center axis of the cylinder bore as the crankshaft rotates, so that the thrust force input direction is constant. . The thickness of the periphery of the bearing portion of the piston is thicker on the opposite side of the range where the upper link swings with respect to the center axis of the cylinder bore than on the same side. It is possible to suppress the deformation of the piston pin and keep it substantially circular, thereby preventing the internal rotation of the piston pin.
Claims (19)
前記二股軸受部の間に配置される軸受部を有する第2部材と、を備え、
前記第1部材の二股軸受部と前記第2部材の軸受部とを、連結ピンで連結するリンク機構の軸受構造であって、
前記連結ピンは、前記二股状に配置された軸受部の少なくとも一方では内側連結ピンと外側連結ピンとが同軸状に配置される二重構造となっており、
前記外側連結ピンは、前記第1部材の軸受部に挿通された状態で内周側に前記内側連結ピンが圧入されて直径が拡大することによって、前記第1部材の二股軸受部に圧入固定された状態となっているリンク機構の軸受構造。 A first member having a bifurcated bearing portion in which two bearing portions are arranged to be bifurcated, and
A second member having a bearing portion disposed between the bifurcated bearing portions,
A bearing structure of a link mechanism that connects the bifurcated bearing portion of the first member and the bearing portion of the second member with a connecting pin,
The connecting pin has a double structure in which an inner connecting pin and an outer connecting pin are coaxially arranged on at least one of the bearing portions arranged in a bifurcated shape,
The outer connecting pin is press-fitted and fixed to the bifurcated bearing portion of the first member by the inner connecting pin being press-fitted to the inner peripheral side in a state where the outer connecting pin is inserted into the bearing portion of the first member and the diameter thereof being increased. The bearing structure of the link mechanism is in a broken state.
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、
クランクシャフトのクランクピンに回転自由に装着されるとともに前記アッパリンクにアッパピンを介して連結されるロアリンクと、
前記ロアリンクにコントロールピンを介して連結されるコントロールリンクと、
を備える内燃機関の複リンク式ピストンストローク機構であって、
前記第1部材及び前記第2部材が、それぞれロアリンク、アッパリンク又はコントロールリンクであり、
前記連結ピンが、アッパピン又はコントロールピンである請求項1に記載のリンク機構の軸受構造。 The link mechanism is
An upper link connected to the piston via a piston pin;
A lower link that is rotatably mounted on a crankpin of a crankshaft and is connected to the upper link via an upper pin;
A control link connected to the lower link via a control pin;
A multi-link piston stroke mechanism for an internal combustion engine comprising:
The first member and the second member are a lower link, an upper link, or a control link, respectively.
The bearing structure for a link mechanism according to claim 1, wherein the connecting pin is an upper pin or a control pin.
各内側連結ピンは前記第1部材の2つの軸受部の外側側面方向から前記外側連結ピンに圧入される請求項1から3のいずれかに記載のリンク機構の軸受部構造。 The inner connecting pin is divided into two in the inner connecting pin central axis direction, and only the two bearing portions of the first member have a double structure,
The bearing part structure of the link mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein each inner connecting pin is press-fitted into the outer connecting pin from an outer side surface direction of two bearing parts of the first member.
前記第2部材が前記アッパリンク又は前記コントロールリンクであり、
前記連結ピンが前記アッパピン又は前記コントロールピンである請求項2から7のいずれかに記載のリンク機構の軸受構造。 The first member is the lower link;
The second member is the upper link or the control link;
The bearing structure for a link mechanism according to any one of claims 2 to 7, wherein the connecting pin is the upper pin or the control pin.
前記第2部材が前記コントロールリンクであり、
前記ロアリンクの軸受部周縁のうち、燃焼上死点位置付近で前記コントロールピンを介して前記ロアリンクに入力される荷重の作用方向にある部分近傍は、他の部位に比べて前記内側連結ピンの前記外側連結ピンに対する圧入代が小さい請求項8に記載のリンク機構の軸受構造。 The first member is the lower link;
The second member is the control link;
Of the bearing portion periphery of the lower link, the vicinity of the portion in the direction of the action of the load input to the lower link via the control pin near the combustion top dead center position is closer to the inner connection pin than other portions. The bearing structure for the link mechanism according to claim 8, wherein a press-fitting allowance for the outer connecting pin is small.
前記第2部材が前記アッパリンクであり、
前記ロアリンクの軸受部周縁のうち、排気上死点位置付近で前記アッパピンを介して前記ロアリンクに入力される荷重の作用方向にある部分近傍は、他の部位に比べて前記内側連結ピンの前記外側連結ピンに対する圧入代が小さい請求項8に記載のリンク機構の軸受構造。 The first member is the lower link;
The second member is the upper link;
Of the bearing periphery of the lower link, the vicinity of the portion in the direction of action of the load input to the lower link via the upper pin near the exhaust top dead center position is closer to the inner connecting pin than the other portions. The bearing structure for a link mechanism according to claim 8, wherein a press-fitting allowance for the outer connecting pin is small.
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、
クランクシャフトのクランクピンに回転自由に装着されるとともに前記アッパリンクにアッパピンを介して連結されるロアリンクと、
前記ロアリンクにコントロールピンを介して連結されるコントロールリンクと、
を備え、
シリンダボア中心軸とクランクシャフト回転軸とがオフセットし、かつ前記クランクシャフトのカウンタウェイト最外径部が、下死点近傍においてピストンピンの軸方向への延長線と交差するように前記各リンクを配置した内燃機関の複リンク式ピストンストローク機構であって、
前記第1部材がピストンであり、
前記第2部材がアッパリンクであり、
前記連結ピンがピストンピンである請求項1に記載のリンク機構の軸受構造。 The link mechanism is
An upper link connected to the piston via a piston pin;
A lower link that is rotatably mounted on a crankpin of a crankshaft and is connected to the upper link via an upper pin;
A control link connected to the lower link via a control pin;
With
The links are arranged such that the cylinder bore center axis and the crankshaft rotation axis are offset, and the counterweight outermost diameter portion of the crankshaft intersects the extension line in the axial direction of the piston pin near the bottom dead center A double-link piston stroke mechanism for an internal combustion engine,
The first member is a piston;
The second member is an upper link;
The link mechanism bearing structure according to claim 1, wherein the connecting pin is a piston pin.
前記ピストンの軸受部周縁の肉厚は、シリンダボア中心軸に対して前記アッパリンクが揺動する範囲とは反対側の方が、同じ側よりも厚い請求項11に記載のリンク機構の軸受構造。 When viewed from the front of the engine, the link mechanism swings in the range of either the left or right with respect to the cylinder bore center axis as the crankshaft rotates.
12. The bearing structure for a link mechanism according to claim 11, wherein the thickness of the periphery of the bearing portion of the piston is thicker on the opposite side to the range in which the upper link swings with respect to the cylinder bore central axis than on the same side.
各外側連結ピンの外周面は、外側連結ピンの径方向厚さがピストン中心側よりも外周側の方が大きくなるようテーパ状になっている請求項11から14のいずれかに記載のリンク機構の軸受構造。 The outer connecting pin is divided into two in the outer connecting pin central axis direction, and only two bearing portions of the first member have a double structure,
The link mechanism according to any one of claims 11 to 14, wherein the outer peripheral surface of each outer connecting pin is tapered so that the radial thickness of the outer connecting pin is larger on the outer peripheral side than on the piston center side. Bearing structure.
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