[发明专利]多连杆式发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种多连杆式发动机，更详细地说，涉及一种多连杆式发动机的连杆几何形状。 

背景技术

正在开发由多个连杆连结活塞销和曲柄销的发动机(以下称为“多连杆式发动机”)。上述多连杆式发动机具有：上连杆，其经由活塞销与在气缸内往复运动的活塞连结；下连杆，其可旋转地安装于曲轴的曲柄销上，同时经由上销与上连杆连结；以及控制连杆，其经由控制销与该下连杆连结，并以摆动中心销为中心进行摆动。 

上述多连杆式发动机，与以一个连杆(connecting rod)连结活塞和曲轴的发动机(这是通常的发动机，但将该发动机和多连杆式发动机进行对比，以下称为“单连杆式发动机”)相比，具有顶盖高度(整体高度)不高而容易长冲程化的特性。正在研究灵活运用上述特性的技术。例如在专利文献1中，仅以活塞必要最小限度形成滑动部(活塞裙座)。另外在气缸套上设置缺口部，使曲轴的平衡锤和连杆部件能够通过。通过这样可以降低气缸套下端以及活塞下止点的位置，使发动机的整体高度不高而实现长冲程化。 

此外，作为其他的关联的专利文献，包括专利文献2、专利文献3、专利文献4。 

专利文献1：特开2006-183595号公报 

专利文献2：特开2001-227367号公报 

专利文献3：特开2002-61501号公报 

专利文献4：特开2005-147068号公报 

发明内容

但是，如上述所示，如果在气缸套下端形成缺口部，则该缺口部周边的气缸套的刚度将减弱。另一方面，与气缸套的面积减小的部分相对应地，在缺口部周边气缸套所承受的表面压力变高。因此，如果活塞的推力载荷大，则有可能使气缸套变形，气缸套和活塞裙座之间的接触状态恶化。另外，如果活塞的推力载荷大，则有可能由气缸套的缺口部的边缘将活塞裙座的润滑油膜刮去。 

本发明是着眼于本发明人发现的上述问题而提出的，其目的在于，提供一种多连杆式发动机的连杆几何形状，其即使在气缸套下端形成缺口部等而使气缸套的刚性减弱的情况下，也不会发生气缸套的变形。 

本发明通过下述解决方法解决上述问题。此外，为了容易理解，附加与本发明的实施方式对应的标号，但不限于此。 

本发明涉及一种多连杆式发动机的连杆几何形状，具有：上连杆(11)，其经由活塞销(21)与在气缸内往复运动的活塞(32)连结；下连杆(12)，其可自由旋转地安装于曲轴(33)的曲柄销(33b)上，同时经由上销(22)与上述上连杆(11)连结；以及控制连杆(13)，其经由控制销(23)与上述下连杆(12)连结，并以摆动中心轴(24)为中心摆动，其特征在于，上述曲轴(33)的曲柄销(33b)配置在将上述上销(22)和上述控制销(23)连结而成的线上，横轴(X轴)与将上述控制销(23)的中心以及上述上销(22)的中心连结而成的线所成的角度，在活塞上止点时和在活塞下止点时大致相同，其中，所述横轴穿过上述曲轴(33)的曲轴轴承颈(33a)的轴心并与气缸轴线正交，该横轴与曲轴(33)垂直。 

发明的效果 

根据本发明，曲轴的曲柄销配置在将上销和控制销连结而成的线上，同时穿过曲轴的曲轴轴承颈的轴心并与气缸轴线正交的横轴(X轴)与将控制销的中心以及上销的中心连结而成的线所成的角度，在活塞上止点时和在活塞下止点时大致相同。由上述结构，上销的移动轨迹成为纵长椭圆，活塞在下止点折回而转为上升时，作用于活塞的惯性力的反作用力的沿气缸半径方向(推力方向)成分变小。因此，将活塞向气缸套推的推力小，可以防止气缸套的变形和活塞裙座的润滑油膜不足。另外，通过使上销的移动轨迹成为纵长椭圆，可以有效地将上销的移动与发动机冲程量相关联，换句话说，可以实现发动机的小型化。 

附图说明

图1是说明多连杆式发动机的图。 

图2是表示多连杆式发动机的气缸套的图。 

图3是表示活塞位于上止点时的状态的图。 

图4是表示活塞位于下止点时的状态的图。 

图5是表示活塞位移以及活塞加速度相对于曲轴角的图。 

图6是发动机体的纵剖面图。 

图7是说明摆动中心轴的配置位置的图。 

图8是说明多连杆式发动机的活塞加速度特性的图。 

图9是说明可降低二次振动的摆动中心轴的配置位置的图。 

图10是表示作用于采用本实施方式的连杆几何形状的多连杆式发动机的控制连杆的前端(摆动中心轴)的载荷变动的图。 

图11是表示与图3(B)对应的对比例的图。