JP2014125984A - Internal combustion engine - Google Patents

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Megumi Ide
恵美 井手
Katsutoshi Nakamura
勝敏 中村
Hideaki Mizuno
秀昭 水野
Koji Hiratani
康治 平谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce torque fluctuation and an input load on a cylinder block.SOLUTION: A piston-crank mechanism of an internal combustion engine has a second link 12A rotatably coupled to a crank pin of a crank shaft at one end, and rotatably coupled to a rocker arm at the other end. The second link 12 is formed so as to have one end side shaft portion 31 thicker than the other end side shaft portion 32. On the one end side shaft portion 31 and the other end side shaft portion 32, at center parts of one side surface, one end side thinning portion 35A and the other end side thinning portion 36A are respectively formed. Between the one end side thinning portion 35A and the other end side thinning portion 36A, an ordinary portion (non-thinning portion) which is not thinned is set as a partitioning wall 39 so as to discontinue both thinning portions.

Description

本発明は、ピストンの往復直線運動をクランクシャフトの回転運動に変換して伝達するレシプロ式の内燃機関に関し、特に内燃機関が有するピストン−クランク機構のリンク部材に関する。   The present invention relates to a reciprocating internal combustion engine that converts a reciprocating linear motion of a piston into a rotational motion of a crankshaft, and more particularly to a link member of a piston-crank mechanism that the internal combustion engine has.

本出願人が先に出願した特許文献1には、支点を中心に揺動可能なロッカアームと、このロッカアームの一端とピストンとを繋ぐ第1リンクと、ロッカアームの他端とクランクシャフトのクランクピンとを繋ぐ第2リンクと、有する複リンク式のピストン−クランク機構を備え、クランクシャフトの回転中心がシリンダの側方に配置された内燃機関が開示されている。   Patent Document 1 previously filed by the present applicant includes a rocker arm that can swing around a fulcrum, a first link that connects one end of the rocker arm and a piston, the other end of the rocker arm, and a crank pin of a crankshaft. An internal combustion engine is disclosed that includes a second link to be connected and a multi-link type piston-crank mechanism having a rotation center of the crankshaft disposed on the side of the cylinder.

この特許文献1における内燃機関は、シリンダの側方にクランクシャフトの回転中心を配置することで、内燃機関の機関全高を低く抑制し、内燃機関を全体としてコンパクトに構成して車両搭載性を向上させている。   In the internal combustion engine in Patent Document 1, the center of rotation of the crankshaft is arranged on the side of the cylinder, so that the overall height of the internal combustion engine is kept low, and the internal combustion engine is compactly configured as a whole to improve vehicle mountability. I am letting.

特開2006−52667号公報JP 2006-52667 A

しかしながら、この特許文献1に開示されるような構成の内燃機関においては、トルク変動とシリンダブロックへの入力荷重の低減を図る上で、更なる改善の余地がある。   However, in the internal combustion engine configured as disclosed in Patent Document 1, there is room for further improvement in reducing torque fluctuation and the input load to the cylinder block.

本発明の内燃機関は、揺動可能なロッカアームと、一端が上記ロッカアームに回転可能に連結され、他端がピストンピンと回転可能に連結される第1リンクと、一端がクランクピンに回転可能に連結され、他端が上記ロッカアーム回転可能に連結される第2リンクと、を有するピストン−クランク機構を備え、上記第2リンクは、その一端側の一端側軸部がその他端側の他端側軸部に比べて太くなるよう形成され、上記一端側軸部には、その一方の面の中央部分に一端側肉抜き部が形成され、上記他端側軸部には、その一方の面の中央部分に他端側肉抜き部が形成されていることを特徴としている。   The internal combustion engine of the present invention has a rocker arm that can be swung, a first link that is rotatably connected to the rocker arm, and another end that is rotatably connected to a piston pin, and one end that is rotatably connected to a crank pin. A piston-crank mechanism having a second link coupled to the rocker arm so that the other end of the second link is rotatable. The second link has a shaft on one end on the other end and a shaft on the other end on the other end. The one end side shaft portion is formed with one end side cutout portion at the center portion of one surface thereof, and the other end side shaft portion is formed with the center of one surface thereof. It is characterized in that the other end side cutout portion is formed in the portion.

本発明によれば、第2リンクに一端側肉抜き部及び他端側肉抜き部を設けることで、第2リンクを相対的に軽量化することができる。これによって、第2リンクの慣性力を低減することができ、トルク変動とシリンダブロックに作用する入力荷重を低減することができる。   According to the present invention, the second link can be relatively reduced in weight by providing the second link with the one end side cutout portion and the other end side cutout portion. As a result, the inertial force of the second link can be reduced, and the torque fluctuation and the input load acting on the cylinder block can be reduced.

本発明に係る内燃機関を模式的に示した説明図。1 is an explanatory diagram schematically showing an internal combustion engine according to the present invention. 本発明の第1実施例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in 3rd Example of this invention. 本発明の第4実施例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in 4th Example of this invention. 本発明の第5実施例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in 5th Example of this invention. 本発明の第6実施例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in 6th Example of this invention. 本発明の第1比較例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in the 1st comparative example of this invention. 本発明の第2比較例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in the 2nd comparative example of this invention. 本発明の第3比較例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in the 3rd comparative example of this invention. 本発明の第4比較例における第2リンクを示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd link in the 4th comparative example of this invention. 第2リンクの性能特性を模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed the performance characteristic of the 2nd link typically. 第2リンクの性能特性を模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed the performance characteristic of the 2nd link typically. 第2リンクの性能特性を模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed the performance characteristic of the 2nd link typically.

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明に係る内燃機関1の一例を模式的に示した説明図であって、クランクシャフト軸方向視での内燃機関1の断面に相当する説明図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an example of an internal combustion engine 1 according to the present invention, and is an explanatory view corresponding to a cross section of the internal combustion engine 1 as viewed in the crankshaft axial direction.

図1に示すように、レシプロ式の内燃機関1は、ピストン2が摺動可能に収容されたシリンダ3の側方に、クランクシャフト4が配置された構成となっている。   As shown in FIG. 1, the reciprocating internal combustion engine 1 has a configuration in which a crankshaft 4 is disposed on the side of a cylinder 3 in which a piston 2 is slidably accommodated.

ここで、「シリンダ3の側方」の「側方」とは、機関幅方向に沿う方向での側方を意味している。従って、シリンダ3とクランクシャフト4とが機関幅方向に沿って並んで配置されている。「機関幅方向」とは、クランクシャフト4の軸線に沿う機関前後方向に直交すると共に、機関上下方向に直交する方向である。「機関上下方向」とは、直列式内燃機関ではシリンダ中心軸線に沿う方向であり、V型内燃機関ではバンク角を2等分するバンク中心線に沿う方向である。   Here, the “side” of “the side of the cylinder 3” means the side in the direction along the engine width direction. Therefore, the cylinder 3 and the crankshaft 4 are arranged side by side along the engine width direction. The “engine width direction” is a direction orthogonal to the engine longitudinal direction along the axis of the crankshaft 4 and orthogonal to the engine vertical direction. The “engine vertical direction” is a direction along the cylinder center axis in a series internal combustion engine, and a direction along a bank center line that divides the bank angle into two equal parts in a V-type internal combustion engine.

この内燃機関1は、ピストン2とクランクシャフト4のクランクピン5とを複数のリンク部材により機械的に連係し、ピストン2のシリンダ3内での往復直線運動をクランクシャフト4の回転運動に変換する複リンク式のピストン−クランク機構6を有している。   In the internal combustion engine 1, the piston 2 and the crankpin 5 of the crankshaft 4 are mechanically linked by a plurality of link members, and the reciprocating linear motion of the piston 2 in the cylinder 3 is converted into the rotational motion of the crankshaft 4. A multi-link type piston-crank mechanism 6 is provided.

このピストン−クランク機構6は、揺動支点7を中心に揺動可能な細長いロッカアーム10と、このロッカアーム10の一端とピストン2とを繋ぐ細長い第1リンク11と、ロッカアーム10の他端とクランクシャフト4のクランクピン5とを繋ぐ細長い第2リンク12と、を有している。   The piston-crank mechanism 6 includes an elongated rocker arm 10 that can swing around a swing fulcrum 7, an elongated first link 11 that connects one end of the rocker arm 10 and the piston 2, the other end of the rocker arm 10, and a crankshaft. And an elongated second link 12 connecting the four crankpins 5.

ロッカアーム10は、例えば、内燃機関1のシリンダブロック(図示せず)に固定された揺動支軸13に、その中央部分が回転可能に取り付けられ、揺動支軸13の軸心を揺動支点7として揺動するものである。   For example, the rocker arm 10 is rotatably attached to a swing support shaft 13 fixed to a cylinder block (not shown) of the internal combustion engine 1, and the center of the swing support shaft 13 is set as a swing support point. 7 swings.

第1リンク11の一端は、第1連結ピン15を介して、ロッカアーム10の一端に回転可能に連結されている。第1リンク11の他端は、ピストンピン14を介して、ピストン2に回転可能に連結されている。   One end of the first link 11 is rotatably connected to one end of the rocker arm 10 via a first connecting pin 15. The other end of the first link 11 is rotatably connected to the piston 2 via a piston pin 14.

第2リンク12の一端は、クランクピン5に回転可能に連結されている。第2リンク12の他端は、第2連結ピン16を介して、ロッカアーム10の他端に回転可能に連結されている。この第2リンク12は、一端側が他端側に比べて太くなるように設定されており、その一端側寄りに重心が位置するように形成されている。   One end of the second link 12 is rotatably connected to the crankpin 5. The other end of the second link 12 is rotatably connected to the other end of the rocker arm 10 via a second connecting pin 16. The second link 12 is set so that one end side is thicker than the other end side, and is formed so that the center of gravity is located closer to the one end side.

そして、一連に接続された第1リンク11、ロッカアーム10、及び第2リンク12は、クランクシャフト軸方向視で、全体として略U字形状に配置され、ピストン2と、クランクシャフト4との間に位置するシリンダ壁部17が、これらリンク部材によって三方より囲まれている。なお、図1中の18は吸気弁、図1中の19は排気弁である。   The first link 11, the rocker arm 10, and the second link 12 connected in series are arranged in a substantially U shape as a whole when viewed in the axial direction of the crankshaft, and between the piston 2 and the crankshaft 4. The positioned cylinder wall 17 is surrounded by these link members from three directions. 1 is an intake valve, and 19 in FIG. 1 is an exhaust valve.

内燃機関1のトルク変動とシリンダブロックへの入力荷重を低減するためには、内燃機関1の主運動部品の軽量化による慣性荷重の低減が有効である。そこで、本発明では、一端がクランクピンに連結され、他端がピストンピンに連結される一般的なコンロッドに比べて全長が長くなる第2リンク12に着目し、第2リンク12の軽量化を図ることで、内燃機関1のトルク変動とシリンダブロックへの入力荷重の低減を図る。   In order to reduce the torque fluctuation of the internal combustion engine 1 and the input load to the cylinder block, it is effective to reduce the inertia load by reducing the weight of the main moving parts of the internal combustion engine 1. Therefore, in the present invention, focusing on the second link 12 whose one end is connected to the crank pin and the other end is connected to the piston pin, the overall length becomes longer, and the weight of the second link 12 is reduced. As a result, the torque fluctuation of the internal combustion engine 1 and the input load to the cylinder block are reduced.

図2〜図7は、それぞれ本発明の第1〜第6実施例の第2リンク12を示している。また、図8〜図11は、それぞれ第1〜第4比較例の第2リンク42を示している。   2 to 7 show the second link 12 of the first to sixth embodiments of the present invention, respectively. 8 to 11 show the second links 42 of the first to fourth comparative examples, respectively.

まず、図2を用いて、本発明の第1実施例の第2リンク12Aを説明する。第2リンク12Aは、クランクピン5に連結される一端側の一端側軸部31と、ロッカアーム10に連結される他端側の他端側軸部32と、を有している。   First, the 2nd link 12A of 1st Example of this invention is demonstrated using FIG. The second link 12 </ b> A has one end-side shaft portion 31 connected to the crankpin 5 and the other end-side shaft portion 32 connected to the rocker arm 10.

この第2リンク12Aは、クランクピン5を回転可能に支持する部分が半割構造となっており、キャップ33と本体34との2部材からなっている。従って、一端側軸部31は、本体34の一端側とキャップ33とによって構成され、他端側軸部32は本体34の他端側によって構成される。   The second link 12 </ b> A has a halved structure for rotatably supporting the crankpin 5, and is composed of two members, a cap 33 and a main body 34. Therefore, the one end side shaft portion 31 is constituted by one end side of the main body 34 and the cap 33, and the other end side shaft portion 32 is constituted by the other end side of the main body 34.

第2リンク12Aは、クランクシャフト軸方向視で、一端側軸部31の外形が第2リンク12Aの他端側に向かって細くなる楔形状を呈し、他端側軸部32の外形が第2リンク12Aの長手方向に沿って細長い長方形状を呈しており、一端側軸部31が他端側軸部32に比べて太くなるよう形成されている。換言すると、第2リンク12Aは、クランクシャフト軸方向視で、一端側軸部31が、他端側軸部32に比べて幅広に形成されている。   The second link 12A has a wedge shape in which the outer shape of the one end side shaft portion 31 becomes narrower toward the other end side of the second link 12A and the outer shape of the other end side shaft portion 32 is the second shape as viewed in the crankshaft axial direction. It has an elongated rectangular shape along the longitudinal direction of the link 12 </ b> A, and the one end side shaft portion 31 is formed to be thicker than the other end side shaft portion 32. In other words, in the second link 12A, the one end side shaft portion 31 is formed wider than the other end side shaft portion 32 in the crankshaft axial direction view.

そして、一端側軸部31及び他端側軸部32には、その一方の面の中央部分に、一端側肉抜き部35Aと他端側肉抜き部36Aが、それぞれ形成されている。この第1実施例における一端側肉抜き部35A及び他端側肉抜き部36Aは、肉厚が一定で、かつ互いの肉厚が等しい凹部となっている。   The one end side shaft portion 31 and the other end side shaft portion 32 are respectively formed with one end side thinning portion 35A and the other end side thinning portion 36A at the center portion of one surface thereof. The one end side cutout portion 35A and the other end side cutout portion 36A in the first embodiment are concave portions having a constant thickness and the same thickness.

一端側肉抜き部35Aは、クランクシャフト軸方向視で、その外形が上記第2リンク12Aの他端側に向かって細くなる楔形状を呈している。   The one end side cutout portion 35A has a wedge shape whose outer shape becomes narrower toward the other end side of the second link 12A as viewed in the crankshaft axial direction.

一端側肉抜き部35Aの周囲は、肉抜きされない一般部(非肉抜き部)であり、この一般部のうち、第2リンク12Aの長手方向に沿った両側の一端側縦壁37、37は、それぞれ一定幅となり、かつ互いに同一幅となるように設定されている。   The periphery of the one end side hollowed portion 35A is a general portion (non-thickened portion) that is not thinned, and of the general portion, the one end side vertical walls 37, 37 on both sides along the longitudinal direction of the second link 12A are These are set to have a constant width and the same width.

他端側肉抜き部36Aは、クランクシャフト軸方向視で、その外形が長円形状を呈している。他端側肉抜き部36Aの周囲は、肉抜きされない一般部(非肉抜き部)であり、この一般部のうち、第2リンク12Aの長手方向に沿った両側の他端側縦壁38、38は、それぞれ一定幅となり、かつ互いに同一幅となるように設定されている。   The other end side hollowed portion 36A has an oval outer shape as viewed in the crankshaft axial direction. The periphery of the other end side hollowed portion 36A is a general portion (non-thickened portion) that is not thinned, and the other end side vertical walls 38 on both sides along the longitudinal direction of the second link 12A, 38 are set to have a constant width and the same width.

また、第2リンク12Aは、一端側肉抜き部35Aと他端側肉抜き部36Aとの間に、肉抜きされていない一般部(非肉抜き部)が仕切壁39として設定され、一端側肉抜き部35Aと他端側肉抜き部36Aとが不連続となるように形成されている。この仕切壁39は、一端側軸部31と他端側軸部32との接続部分に設定されている。つまり、第2リンク12Aにおいて、一端側軸部31から他端側軸部32へと軸部の太さが変化する位置、換言すればクランクシャフト軸方向視において第2リンク12Aの幅が広幅の一端側軸部31から相対的に狭幅の他端側軸部32に変化して曲げ応力が集中する位置に、仕切壁39が形成されている。   Further, the second link 12A is configured such that a general portion (non-thickening portion) that is not thinned is set as a partition wall 39 between the one end side thinning portion 35A and the other end side thinning portion 36A. The lightening part 35A and the other end side lightening part 36A are formed so as to be discontinuous. The partition wall 39 is set at a connection portion between the one end side shaft portion 31 and the other end side shaft portion 32. That is, in the second link 12A, the position where the thickness of the shaft portion changes from the one end side shaft portion 31 to the other end side shaft portion 32, in other words, the width of the second link 12A in the crankshaft axial direction is wide. A partition wall 39 is formed at a position where the bending stress concentrates by changing from the one end side shaft portion 31 to the relatively narrow other end side shaft portion 32.

なお、図2中の40は、キャップ33を本体34に固定するためのボルト(図示せず)が挿入されるボルト穴である。   2 denotes a bolt hole into which a bolt (not shown) for fixing the cap 33 to the main body 34 is inserted.

このような第1実施例の第2リンク12Aにおいては、一端側肉抜き部35A、他端側肉抜き部36Aを設定することで、第2リンク12Aを相対的に軽量化することができ、第2リンク12Aの慣性力を低減することができる。また、第2リンク12Aにおいては、仕切壁39によって第2リンク12Aの曲げ応力が集中する部位の剛性を高くできる。   In the second link 12A of the first embodiment as described above, the second link 12A can be relatively reduced in weight by setting the one end side lightening portion 35A and the other end side lightening portion 36A. The inertial force of the second link 12A can be reduced. Further, in the second link 12A, the partition wall 39 can increase the rigidity of the portion where the bending stress of the second link 12A is concentrated.

以下、本発明の他の実施例及び比較例の第2リンク12について順次説明するが、上述した第1実施例と同一の構成要素、同一形状の部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, the second link 12 of another embodiment of the present invention and the comparative example will be described in order, but the same components and the same shape portions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and overlapped. Description is omitted.

図3は、本発明の第2実施例における第2リンク12Bを示している。この第2実施例における第2リンク12Bは、上述した第1実施例の第2リンク12Aと略同一構成となっているが、一端側肉抜き部35B及び他端側肉抜き部36Bが、それぞれ貫通穴となるように形成されている。   FIG. 3 shows the second link 12B in the second embodiment of the present invention. The second link 12B in the second embodiment has substantially the same configuration as the second link 12A in the first embodiment described above, but the one end side cutout portion 35B and the other end side cutout portion 36B are respectively It is formed to be a through hole.

このような第2実施例の第2リンク12Bにおいては、一端側肉抜き部35B及び他端側肉抜き部36Bを貫通穴とすることで、第2リンク12Bを相対的に一層軽量化することができ、第2リンク12Bの慣性力を一層低減することができる。また、第2リンク12Bにおいては、仕切壁39によって第2リンク12Bの曲げ応力が集中する部位の剛性を高くできる。   In the second link 12B of the second embodiment as described above, the second link 12B is relatively further reduced in weight by using the one end side cutout portion 35B and the other end side cutout portion 36B as through holes. Thus, the inertial force of the second link 12B can be further reduced. Moreover, in the 2nd link 12B, the rigidity of the site | part where the bending stress of the 2nd link 12B concentrates by the partition wall 39 can be made high.

図4は、本発明の第3実施例における第2リンク12Cを示している。この第3実施例における第2リンク12Cは、上述した第1実施例における第2リンク12Aと略同一構成となっているが、仕切壁39が設定されておらず、一端側肉抜き部35Cと他端側肉抜き部36Cとが連続するように形成されている。つまり、第2リンク12Cには、一端側肉抜き部35Cと他端側肉抜き部36Cとによって、クランクシャフト軸方向視で、その一方の面の中央部分に一端側軸部31から他端側軸部32に跨って連続する肉厚が一定の凹部が形成されている。   FIG. 4 shows the second link 12C in the third embodiment of the present invention. The second link 12C in the third embodiment has substantially the same configuration as the second link 12A in the first embodiment described above, but the partition wall 39 is not set, and the one end side cutout portion 35C and The other end side hollow portion 36C is formed to be continuous. That is, the second link 12C has one end side cutout portion 35C and the other end side cutout portion 36C, and the other end side from the one end side shaft portion 31 to the central portion of one surface thereof in the crankshaft axial view. A recess having a constant wall thickness extending over the shaft portion 32 is formed.

このような第3実施例の第2リンク12Cにおいても、一端側肉抜き部35Cと他端側肉抜き部36Cを設定することで、第2リンク12Cを相対的に軽量化することができ、第2リンク12Cの慣性力を低減することができる。また、第2リンク12Cにおいては、一端側肉抜き部35Cと他端側肉抜き部36Cが連続し、仕切壁39が設定されていないので、その分も第2リンク12Cを軽量化することができる。   In the second link 12C of the third embodiment as described above, the second link 12C can be relatively reduced in weight by setting the one end side cutout portion 35C and the other end side cutout portion 36C. The inertial force of the second link 12C can be reduced. Moreover, in the 2nd link 12C, since the one end side thinning part 35C and the other end side thinning part 36C continue, and the partition wall 39 is not set, the 2nd link 12C can be reduced in weight by that much. it can.

図5は、本発明の第4実施例における第2リンク12Dを示している。この第4実施例における第2リンク12Dは、上述した第1実施例における第2リンク12Aと略同一構成となっているが、仕切壁39が設定されておらず、一端側肉抜き部35Dと他端側肉抜き部36Dとが連続するように形成され、さらに一端側肉抜き部35D及び他端側肉抜き部36Dが、それぞれ肉厚が一定の凹部ではなく、それぞれ貫通穴となるように形成されている。つまり、第2リンク12Dには、一端側肉抜き部35Dと他端側肉抜き部36Dとによって、クランクシャフト軸方向視で、一端側軸部31から他端側軸部32に跨って連続する貫通穴が形成されている。   FIG. 5 shows the second link 12D in the fourth embodiment of the present invention. The second link 12D in the fourth embodiment has substantially the same configuration as the second link 12A in the first embodiment described above, but the partition wall 39 is not set, and the one end side cutout portion 35D and The other end side hollowing portion 36D is formed so as to be continuous, and the one end side hollowing portion 35D and the other end side hollowing portion 36D are not concave portions having a constant thickness, but are formed as through holes, respectively. Is formed. In other words, the second link 12D continues from the one end side shaft portion 31 to the other end side shaft portion 32 as viewed in the crankshaft axial direction by the one end side cutout portion 35D and the other end side cutout portion 36D. A through hole is formed.

このような第4実施例の第2リンク12Dにおいては、一端側肉抜き部35D及び他端側肉抜き部36Dを貫通穴とすることで、第2リンク12Dを相対的に一層軽量化することができ、第2リンク12Dの慣性力を一層低減することができる。また、第2リンク12Dにおいては、一端側肉抜き部35Dと他端側肉抜き部36Dが連続し、仕切壁39が設定されていないので、その分も第2リンク12Dを軽量化することができる。   In the second link 12D of the fourth embodiment as described above, the second link 12D is relatively further reduced in weight by using the one end side cutout portion 35D and the other end side cutout portion 36D as through holes. Thus, the inertial force of the second link 12D can be further reduced. Further, in the second link 12D, the one end side cutout portion 35D and the other end side cutout portion 36D are continuous, and the partition wall 39 is not set, so that the second link 12D can be reduced in weight accordingly. it can.

図6は、本発明の第5実施例における第2リンク12Eを示している。この第5実施例における第2リンク12Eは、上述した第1実施例における第2リンク12Aと略同一構成となっているが、仕切壁39が設定されておらず、一端側肉抜き部35Eと他端側肉抜き部36Eとが連続するように形成されている。   FIG. 6 shows the second link 12E in the fifth embodiment of the present invention. The second link 12E in the fifth embodiment has substantially the same configuration as the second link 12A in the first embodiment described above, but the partition wall 39 is not set, and the one end side cutout portion 35E and The other end side hollow portion 36E is formed to be continuous.

そして、一端側肉抜き部35Eが、他端側肉抜き部36Eと同一形状となるように形成されている。すなわち、一端側肉抜き部35Eは、クランクシャフト軸方向視で、他端側肉抜き部36Eと同一幅の凹部となるように形成されている。換言すれば、この第5実施例における第2リンク12Eには、一端側肉抜き部35Eと他端側肉抜き部36Eとによって、クランクシャフト軸方向視で、その一方の面の中央部分に一端側軸部31から他端側軸部32に跨って連続する肉厚一定で外形が長円形状となる凹部が形成されている。   And the one end side thinning part 35E is formed so that it may become the same shape as the other end side thinning part 36E. That is, the one end side cutout portion 35E is formed to be a recess having the same width as the other end side cutout portion 36E when viewed in the crankshaft axial direction. In other words, the second link 12E in the fifth embodiment has one end on the center portion of one surface thereof as viewed in the crankshaft axial direction by the one end side cutout portion 35E and the other end side cutout portion 36E. A recess having a constant thickness and an elliptical outer shape extending from the side shaft portion 31 to the other end side shaft portion 32 is formed.

このような第5実施例の第2リンク12Eにおいても、一端側肉抜き部35Eと他端側肉抜き部36Eを設定することで、第2リンク12Eを相対的に軽量化することができ、第2リンク12Eの慣性力を低減することができる。
る。また、第2リンク12Eにおいては、一端側肉抜き部35Eと他端側肉抜き部36Eが連続し、仕切壁39が設定されていないので、その分も第2リンク12Eを軽量化することができる。
In the second link 12E of the fifth embodiment as described above, the second link 12E can be relatively reduced in weight by setting the one end side cutout portion 35E and the other end side cutout portion 36E. The inertial force of the second link 12E can be reduced.
The Moreover, in the 2nd link 12E, since the one end side lightening part 35E and the other end side lightening part 36E continue, and the partition wall 39 is not set, the 2nd link 12E can be reduced in weight by that much. it can.

図7は、本発明の第6実施例における第2リンク12Fを示している。この第6実施例における第2リンク12Fは、上述した第1実施例における第2リンク12Aと略同一構成となっているが、仕切壁39が設定されておらず、一端側肉抜き部35Fと他端側肉抜き部36Fとが連続するように形成されている。   FIG. 7 shows the second link 12F in the sixth embodiment of the present invention. The second link 12F in the sixth embodiment has substantially the same configuration as the second link 12A in the first embodiment described above, but the partition wall 39 is not set, and the one end side cutout portion 35F The other end side hollow portion 36F is formed to be continuous.

そして、一端側肉抜き部35Fが、他端側肉抜き部36Fと同一形状となるように形成されている。さらに、この第6実施例においては、一端側肉抜き部35F及び他端側肉抜き部36Fが、それぞれ貫通穴となるように形成されている。換言すれば、この第6実施例における第2リンク12Fには、一端側肉抜き部35Fと他端側肉抜き部36Fとによって、クランクシャフト軸方向視で、一端側軸部31から他端側軸部32に跨って連続する外形が長円形状となる貫通穴が形成されている。   And the one end side thinning part 35F is formed so that it may become the same shape as the other end side thinning part 36F. Further, in the sixth embodiment, the one end side cutout portion 35F and the other end side cutout portion 36F are formed to be through holes, respectively. In other words, the second link 12F according to the sixth embodiment has one end side cutout portion 35F and the other end side cutout portion 36F, and the other end side from the one end side shaft portion 31 as viewed in the crankshaft axial direction. A through hole is formed in which the outer shape continuous across the shaft portion 32 is an oval shape.

このような第6実施例の第2リンク12Fにおいても、一端側肉抜き部35F、他端側肉抜き部36Fを設定することで、第2リンク12Fを相対的に軽量化することができる。また、一端側肉抜き部35Fと他端側肉抜き部36Fが連続し、仕切壁39が設定されていないので、その分も第2リンク12Fを軽量化することができる。   Also in the second link 12F of the sixth embodiment as described above, the second link 12F can be relatively reduced in weight by setting the one end side lightening portion 35F and the other end side lightening portion 36F. Moreover, since the one end side lightening part 35F and the other end side lightening part 36F continue and the partition wall 39 is not set, the 2nd link 12F can be reduced in weight by that much.

図8は、第1比較例の第2リンク42Aを示している。この第1比較例における第2リンク42Aは、上述した第1実施例における第2リンク12Aと略同一構成となっているが、他端側軸部32が肉抜きされておらず、一端側軸部31に肉厚一定の凹部となる一端側肉抜き部35Aのみが形成されている。   FIG. 8 shows the second link 42A of the first comparative example. The second link 42A in the first comparative example has substantially the same configuration as the second link 12A in the first embodiment described above, but the other end side shaft portion 32 is not thinned, and the one end side shaft Only the one end side cutout portion 35 </ b> A that is a concave portion having a constant thickness is formed in the portion 31.

図9は、第2比較例の第2リンク42Bを示している。この第2比較例における第2リンク42Bは、上述した第2実施例における第2リンク12Bと略同一構成となっているが、他端側軸部32が肉抜きされておらず、一端側軸部31に貫通穴となる一端側肉抜き部35Bのみが形成されている。   FIG. 9 shows the second link 42B of the second comparative example. The second link 42B in the second comparative example has substantially the same configuration as the second link 12B in the second embodiment described above, but the other end side shaft portion 32 is not thinned, and the one end side shaft Only one end side cutout portion 35 </ b> B serving as a through hole is formed in the portion 31.

図10は、第3比較例の第2リンク42Cを示している。この第3比較例における第2リンク42Cは、上述した第1実施例における第2リンク12Aと略同一構成となっているが、一端側軸部31が肉抜きされておらず、他端側軸部32に肉厚一定の凹部となる他端側肉抜き部36Aのみが形成されている。   FIG. 10 shows the second link 42C of the third comparative example. The second link 42C in the third comparative example has substantially the same configuration as the second link 12A in the first embodiment described above, but the one end side shaft portion 31 is not thinned, and the other end side shaft Only the other end side hollowed portion 36 </ b> A which is a concave portion having a constant thickness is formed in the portion 32.

図11は、第4比較例の第2リンク42Dを示している。この第4比較例における第2リンク42Dは、上述した第2実施例における第2リンク12Bと略同一構成となっているが、一端側軸部31が肉抜きされておらず、他端側軸部32に貫通穴となる他端側肉抜き部36Bのみが形成されている。   FIG. 11 shows the second link 42D of the fourth comparative example. The second link 42D in the fourth comparative example has substantially the same configuration as the second link 12B in the second embodiment described above, but the one end side shaft portion 31 is not thinned and the other end side shaft Only the other end side hollowed portion 36 </ b> B serving as a through hole is formed in the portion 32.

図12〜図14は、単気筒の内燃機関1を燃料供給を停止した状態で所定回転数で回転させた際の第1〜6実施例における第2リンク12の性能を比較例の第2リンク42を交えて模式的に示した説明図である。図12は、第2リンク12の一端側軸部31と他端側軸部32との接続部分に作用する最大曲げ応力とトルク変動の相関を示す説明図である。ここで、図12におけるトルク変動は、ピストン−クランク機構6を上記所定回転数で回転させた際にクランクシャフト4に作用する最大トルクと最小トルクの差である。図13において、FxMaxは、ピストン−クランク機構6からシリンダブロックへの入力荷重のうち、クランクシャフト軸方向視でピストン2の往復運動方向に直交する方向へ作用する荷重の最大値である。図14において、FyMaxは、ピストン−クランク機構6からシリンダブロックへの入力荷重のうち、クランクシャフト軸方向視でピストン2の往復運動方向と平行な方向へ作用する荷重の最大値である。   12 to 14 show the performance of the second link 12 in the first to sixth embodiments when the single-cylinder internal combustion engine 1 is rotated at a predetermined rotational speed while the fuel supply is stopped. It is explanatory drawing shown typically with 42. FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the correlation between the maximum bending stress acting on the connecting portion between the one end side shaft portion 31 and the other end side shaft portion 32 of the second link 12 and the torque fluctuation. Here, the torque fluctuation in FIG. 12 is the difference between the maximum torque and the minimum torque that act on the crankshaft 4 when the piston-crank mechanism 6 is rotated at the predetermined rotational speed. In FIG. 13, FxMax is the maximum value of the load that acts in the direction orthogonal to the reciprocating direction of the piston 2 as viewed from the crankshaft axial direction, among the input loads from the piston-crank mechanism 6 to the cylinder block. In FIG. 14, FyMax is the maximum value of the load that acts in a direction parallel to the reciprocating direction of the piston 2 as viewed in the axial direction of the crankshaft among the input loads from the piston-crank mechanism 6 to the cylinder block.

図12〜図14において、P1は第1実施例における第2リンク12Aの性能を示し、P2は第2実施例における第2リンク12Bの性能を示し、P3は第3実施例における第2リンク12Cの性能を示し、P4は第4実施例における第2リンク12Dの性能を示し、P5は第5実施例における第2リンク12Eの性能を示し、P6は第1実施例における第2リンク12Fの性能を示している。また、P7は第1比較例の第2リンク42A、P8は第2比較例の第2リンク42B、P9は第3比較例の第2リンク42C、P10は第4比較例の第2リンク42D、をそれぞれ示している。   12 to 14, P1 indicates the performance of the second link 12A in the first embodiment, P2 indicates the performance of the second link 12B in the second embodiment, and P3 indicates the second link 12C in the third embodiment. P4 indicates the performance of the second link 12D in the fourth embodiment, P5 indicates the performance of the second link 12E in the fifth embodiment, and P6 indicates the performance of the second link 12F in the first embodiment. Is shown. P7 is the second link 42A of the first comparative example, P8 is the second link 42B of the second comparative example, P9 is the second link 42C of the third comparative example, P10 is the second link 42D of the fourth comparative example, Respectively.

図12に示すように、トルク変動を低減するには、第1〜第4実施例の第2リンク22のように、一端側軸部31と他端側軸部32の双方に肉抜き部を設けるのが有効であることが判る。   As shown in FIG. 12, in order to reduce the torque fluctuation, as in the second link 22 of the first to fourth embodiments, a lightening portion is provided on both the one end side shaft portion 31 and the other end side shaft portion 32. It turns out that it is effective to provide.

そして、図12〜図14から、第2リンク12を軽量化するにあたっては、上述した本発明の第1、第2実施例のように、一端側軸部31と他端側軸部32にそれぞれ一端側肉抜き部35と他端側肉抜き部36とを設け、これら一端側肉抜き部35と他端側肉抜き部36とが連続しないように、一端側軸部31と他端側軸部32の接続部分に仕切壁39を設けた構成が、上記最大曲げ応力、トルク変動、シリンダブロックへの入力であるFxMax及びFyMaxをバランス良く低減可能なことが判る。但し、生産性は、第1実施例の第2リンク12Aの方が第2実施例の第2リンク12Bよりも優れている。   From FIG. 12 to FIG. 14, in reducing the weight of the second link 12, the one end side shaft portion 31 and the other end side shaft portion 32 are respectively provided as in the first and second embodiments of the present invention described above. The one end side shaft portion 31 and the other end side shaft portion are provided so as to provide one end side thinning portion 35 and the other end side thinning portion 36 so that the one end side thinning portion 35 and the other end side thinning portion 36 are not continuous. It can be seen that the configuration in which the partition wall 39 is provided in the connection portion of the portion 32 can reduce the maximum bending stress, torque fluctuation, and FxMax and FyMax, which are inputs to the cylinder block, in a balanced manner. However, the productivity of the second link 12A of the first embodiment is superior to the second link 12B of the second embodiment.

そして、第3実施例の第2リンク12Cのように、一端側軸部31と他端側軸部32の接続部分に仕切壁39を設けずに、一端側肉抜き部35Cと他端側肉抜き部36Cを連続するよう構成しても、トルク変動やシリンダブロックへの入力であるFxMax及びFyMaxを相対的に小さくできる。   And like the 2nd link 12C of 3rd Example, without providing the partition wall 39 in the connection part of the one end side axial part 31 and the other end side axial part 32, one end side thinning part 35C and the other end side meat Even if the extraction portion 36C is configured to be continuous, FxMax and FyMax, which are torque fluctuations and inputs to the cylinder block, can be made relatively small.

第4実施例の第2リンク12Dは、相対的に最も軽量化できるために、トルク変動、シリンダブロックへの入力であるFxMax及びFyMaxを低減する上では有利な形状ではある。しかし、第4実施例の第2リンク12Dは、上記最大曲げ応力が相対的に大きくなってしまうので、上記最大曲げ応力が大きいことが許容できるような場合にピストン−クランク機構6の第2リンク12として適用可能である。   Since the second link 12D of the fourth embodiment can be relatively lightened, the second link 12D has an advantageous shape for reducing torque fluctuation and FxMax and FyMax that are inputs to the cylinder block. However, since the maximum bending stress of the second link 12D of the fourth embodiment is relatively large, the second link of the piston-crank mechanism 6 can be used when the maximum bending stress is acceptable. 12 is applicable.

また、簡易的には、第5、第6実施例のように、クランクシャフト軸方向視で、一端側軸部31から他端側軸部32に跨って連続する外形が長円形状の肉抜き部を形成するようにしてもよい。   Further, simply, as in the fifth and sixth embodiments, the outer shape that extends from the one end side shaft portion 31 to the other end side shaft portion 32 as viewed in the crankshaft axial direction has an oval shape. A part may be formed.

1…内燃機関
2…ピストン
3…シリンダ
4…クランクシャフト
5…クランクピン
6…ピストン−クランク機構
10…ロッカアーム
11…第1リンク
12…第2リンク
13…揺動支軸
31…一端側軸部
32…他端側軸部
35…一端側肉抜き部
36…他端側肉抜き部
37…一端側縦壁
38…他端側縦壁
39…仕切壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Piston 3 ... Cylinder 4 ... Crankshaft 5 ... Crankpin 6 ... Piston-crank mechanism 10 ... Rocker arm 11 ... First link 12 ... Second link 13 ... Swing support shaft 31 ... One end side shaft part 32 ... other end side shaft part 35 ... one end side thinning part 36 ... other end side thinning part 37 ... one end side vertical wall 38 ... other end side vertical wall 39 ... partition wall

Claims (8)

支点を中心に揺動可能なロッカアームと、一端が上記ロッカアームに回転可能に連結され、他端がピストンのピストンピンと回転可能に連結される第1リンクと、一端がクランクシャフトのクランクピンに回転可能に連結され、他端が上記ロッカアームに回転可能に連結される第2リンクと、を有するピストン−クランク機構を備えた内燃機関において、
上記第2リンクは、その一端側の一端側軸部がその他端側の他端側軸部に比べて太くなるよう形成され、
上記一端側軸部には、その一方の面の中央部分に一端側肉抜き部が形成され、
上記他端側軸部には、その一方の面の中央部分に他端側肉抜き部が形成されていることを特徴とする内燃機関。
A rocker arm that can swing around a fulcrum, a first link that has one end rotatably connected to the rocker arm and the other end rotatably connected to the piston pin of the piston, and one end that can rotate to the crankpin of the crankshaft An internal combustion engine having a piston-crank mechanism having a second link rotatably connected to the rocker arm at the other end,
The second link is formed such that one end side shaft portion on one end side is thicker than the other end side shaft portion on the other end side,
In the one end side shaft portion, one end side cutout portion is formed in the central portion of one surface thereof,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the other end side shaft portion is formed with an end portion on the other end side at a central portion of one surface thereof.
上記第2リンクは、クランクシャフト軸方向視で、上記一端側軸部の外形が上記第2リンクの他端側に向かって細くなる楔形状を呈し、上記他端側軸部の外形が上記第2リンクの長手方向に沿って細長い長方形状を呈していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。   The second link has a wedge shape in which the outer shape of the one end side shaft portion becomes narrower toward the other end side of the second link in the crankshaft axial direction view, and the outer shape of the other end side shaft portion is the first shape. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine has an elongated rectangular shape along the longitudinal direction of the two links. 上記一端側肉抜き部は、クランクシャフト軸方向視で、その外形が上記第2リンクの他端側に向かって細くなる楔形状を呈し、
上記第2リンクは、クランクシャフト軸方向視で、上記一端側肉抜き部の外周側に位置する非肉抜き部分のうち、上記第2リンクの長手方向に沿った両側の一端側縦壁が、それぞれ一定幅となり、かつ互いに同一幅となるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。
The one end side cutout portion has a wedge shape whose outer shape becomes narrower toward the other end side of the second link in the crankshaft axial view.
The second link has one end-side vertical wall on both sides along the longitudinal direction of the second link in the non-thinned portion located on the outer peripheral side of the one end-side thinned portion as viewed in the crankshaft axial direction. 3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein each of the internal combustion engines is set to have a constant width and the same width.
上記一端側肉抜き部と上記他端側肉抜き部との間には、肉抜きされていない部分が存在し、上記一端側肉抜き部と上記他端側肉抜き部とが不連続となるよう形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関。   Between the one end side thinning portion and the other end side thinning portion, there is a portion that is not thinned, and the one end side thinning portion and the other end side thinning portion are discontinuous. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is formed as described above. 上記一端側肉抜き部と上記他端側肉抜き部とが連続するよう形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the one end side lightening portion and the other end side lightening portion are formed to be continuous. 上記一端側軸部と上記他端側軸部との接続部分において上記一端側肉抜き部と上記他端側肉抜き部が不連続となっ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。   The said one end side thinning part and the said other end side thinning part are discontinuous in the connection part of the said one end side axial part and the said other end side axial part. An internal combustion engine according to claim 1. 上記一端側肉抜き部及び上記他端側肉抜き部は、肉厚一定の凹部であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the one end side thinning portion and the other end side thinning portion are concave portions having a constant thickness. 上記一端側肉抜き部及び上記他端側肉抜き部は、貫通穴となっていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the one end side lightening portion and the other end side lightening portion are through holes.
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