(57)【要約】【課題】ロッカアーム４に、ドライブシャフト１５との干渉回避のための極端な切欠部等を設ける必要がないようにする。【解決手段】車両に横置に搭載される内燃機関は、第１リンク８と第２リンク１２とロッカアーム４とからなる複リンク式ピストンクランク機構を備える。クランクシャフト３は、シリンダ１の側方に位置し、第１リンク８と第２リンク１２とロッカアーム４とが略Ｕ字形に配置されており、変速機から車幅方向に延びるドライブシャフト１５が、第１リンク８と第２リンク１２との間を通過する。第１連結ピン７側の揺動軌跡Ｃ２の両端を結ぶ直線Ｌ１と平行でかつドライブシャフト１５に接する２本の接線Ｌ２，Ｌ３を描いたときに、ロッカアーム４の支点Ｏ１が２本の接線Ｌ２，Ｌ３に挟まれる範囲内に位置している。従って、ドライブシャフト１５とロッカアーム４との干渉が生じにくい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンとクランクシャフトとを連結するピストンクランク機構として、支点を中心として揺動可能なロッカアームと、このロッカアームの一端の第１連結ピンとピストンピンとを連係した第１リンクと、上記ロッカアームの他端の第２連結ピンとクランクピンとを連係した第２リンクと、を備え、上記ロッカアーム、上記第１リンクおよび上記第２リンクが、略Ｕ字形をなすように配置されるとともに、
車体に横置に搭載され、上記第１リンクと上記第２リンクとの間をドライブシャフトが通過する車両用内燃機関において、
上記ピストンクランク機構を上記クランクシャフトの軸方向に見たときに、
上記ロッカアームの揺動に伴い移動する上記第１連結ピンの中心の軌跡の両端を結ぶ直線と平行でかつ上記ドライブシャフトの外径円に接する２本の接線に挟まれる範囲内に、上記ロッカアームの上記支点が位置する、ことを特徴とする車両用内燃機関。
【請求項２】
上記内燃機関は下部にオイルパンを備え、上記支点が、上記ドライブシャフトよりも内燃機関のオイルパン寄りに位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関。
【請求項３】
上記ロッカアームの上記支点から上記第１連結ピンまでの腕の長さが上記支点から上記第２連結ピンまでの腕の長さよりも長い、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストン側の第１リンクとクランクシャフト側の第２リンクとが中間のロッカアームを介して略Ｕ字形に配置される複リンク式ピストンクランク機構を備えた車両用内燃機関の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関のピストンとクランクシャフトとを複数のリンクでもって連結する複リンク式ピストンクランク機構の一つの態様として、支点を中心として揺動可能なロッカアームと、このロッカアームの一端の第１連結ピンとピストンピンとを連係した第１リンクと、ロッカアームの他端の第２連結ピンとクランクピンとを連係した第２リンクと、が全体として略Ｕ字形をなすように配置された構成が開示されている。
【０００３】
このような形式では、ピストンが直線運動するシリンダとクランクシャフトとが互いに側方に並んだような配置となり、内燃機関の全高が抑制される。そして、特許文献１には、このような複リンク式ピストンクランク機構を用いた内燃機関を車両にいわゆる横置形式でもって搭載し、駆動輪を駆動するためのドライブシャフトが第１リンクと第２リンクとの間を通過するようにした駆動系レイアウトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５２６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように略Ｕ字形に構成される複リンク式ピストンクランク機構の第１リンクと第２リンクとの間にドライブシャフトが位置する内燃機関においては、第１リンクと第２リンクとを連結する中間のロッカアームと、ドライブシャフトと、の干渉が一つの問題となる。つまり、ロッカアームはピストンの運動に伴って上下に揺動するので、例えば、一方の揺動の限界位置においてもロッカアームとドライブシャフトとが干渉しないように、ロッカアームに局部的に切欠部を形成するなどの必要が生じ、ロッカアームの強度確保の上で問題となり易い。あるいは、ロッカアームの揺動量ひいてはピストンストロークなどが制限されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、ピストンとクランクシャフトとを連結するピストンクランク機構として、支点を中心として揺動可能なロッカアームと、このロッカアームの一端の第１連結ピンとピストンピンとを連係した第１リンクと、上記ロッカアームの他端の第２連結ピンとクランクピンとを連係した第２リンクと、を備え、上記ロッカアーム、上記第１リンクおよび上記第２リンクが、略Ｕ字形をなすように配置されるとともに、
車体に横置に搭載され、上記第１リンクと上記第２リンクとの間をドライブシャフトが通過する車両用内燃機関において、
上記ピストンクランク機構を上記クランクシャフトの軸方向に見たときに、
上記ロッカアームの揺動に伴い移動する上記第１連結ピンの中心の軌跡の両端を結ぶ直線と平行でかつ上記ドライブシャフトの外径円に接する２本の接線に挟まれる範囲内に、上記ロッカアームの上記支点が位置する、ことを特徴としている。
【０００７】
第１連結ピンおよび第１リンクを介してロッカアームに連係したピストンが上死点にあるときにロッカアームは一方の限界位置まで揺動し、ピストンが下死点にあるときにロッカアームが他方の限界位置まで揺動する。これらの２つの限界位置における第１連結ピンの中心を結んだ直線つまり上記の軌跡の両端を結ぶ直線（線分）は、支点を中心としたロッカアームの姿勢の変化範囲とともにロッカアームの基本的な姿勢を表すことになるが、この直線と平行な上記の２本の接線の範囲内に支点があれば、例えば上記直線を垂直と仮定したときに上記支点が上記ドライブシャフトの直下に位置することとなる。従って、ロッカアームを異形とせずとも該ロッカアームとドライブシャフトとの干渉が生じにくくなる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ドライブシャフトとロッカアームとの干渉が生じにくい配置となり、ロッカアームに局部的な切欠部を設けたりする必要がなくなって、ロッカアームの強度確保が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明に係る車両用内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構の構成説明図。
【図２】ロッカアームの支点位置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、この発明に係る車両用内燃機関の一実施例における複リンク式ピストンクランク機構の構成を示している。この内燃機関は、直列多気筒内燃機関であって、略垂直に配置された複数のシリンダ１がシリンダブロック２に形成されているとともに、このシリンダ１の側方に、クランクシャフト３が配置されている。このクランクシャフト３は、シリンダブロック２の一部に回転可能に支持されている。これらのシリンダ１およびクランクシャフト３の下方には、支点Ｏ１を中心として揺動可能なロッカアーム４が配置されている。なお、支点Ｏ１は、例えば、シリンダブロック２に固定されたロッカアーム支持軸５によって実現されており、このロッカアーム支持軸５の外周にロッカアーム４中央部の軸受孔１３が回転可能に嵌合している。
【００１２】
上記ロッカアーム４の一端には、第１連結ピン７を介して第１リンク８の一端が連結されており、この第１リンク８の他端がピストン９のピストンピン１０に接続されている。またロッカアーム４の他端には、第２連結ピン１１を介して第２リンク１２の一端が連結されており、この第２リンク１２の他端がクランクシャフト３のクランクピン３ａに接続されている。つまり、直線状に延びる第１リンク８を介してロッカアーム４一端とピストン９とが連係し、同じく直線状に延びる第２リンク１２を介してロッカアーム４他端とクランクピン３ａとが連係している。上記ロッカアーム４は、僅かに屈曲しているものの、支点Ｏ１を挟んで第１連結ピン７と第２連結ピン１１とが互いに反対側に位置するように、ほぼ直線状に延びている。そのため、第１リンク８と第２リンク１２とロッカアーム４との三者が、全体として略Ｕ字形をなすように配置されている。また、ロッカアーム４における支点Ｏ１から第１連結ピン７の中心Ｏ２（図２参照）までの腕４ａの長さの方が、支点Ｏ１から第２連結ピン１１の中心Ｏ３（図２参照）までの腕４ｂの長さよりも長く設定されている。
【００１３】
従って、上記の複リンク式ピストンクランク機構においては、ピストン９の上昇・下降に伴う第１リンク８の略上下方向の運動が、ロッカアーム４によって略１８０°反転して第２リンク１２へ伝達され、該第２リンク１２の略上下方向の運動でもってクランクピン３ａが回転駆動される。そのため、図示するように、シリンダ１の側方にクランクシャフト３を配置した構成が可能である。また、ロッカアーム４のレバー比によって、クランクピン３ａの回転半径に比較してピストン９のストロークを拡大した形に得ることができる。
【００１４】
上記の内燃機関は、例えばＦＦ形式（フロントエンジン／フロントドライブ）の車両にいわゆる横置（クランクシャフト３の中心軸が車両前後方向と直交する搭載姿勢）形式でもって搭載されており、特に、図示するように、シリンダ１が車両前後方向に関して後傾した姿勢でもって搭載されている。なお、図の紙面右側が車両前方となる。これにより、車両のエンジンルーム内における内燃機関の実質的な全高がより小さなものとなっている。図において、内燃機関の下部に設けられるオイルパン１４を仮想線でもって示しているが、このオイルパン１４は、内燃機関を車両に搭載した姿勢において、その底面が略水平となる。
【００１５】
そして、上記内燃機関の一端に図示せぬ変速機が取り付けられており、この変速機から車幅方向（車両前後方向と直交する方向）に延びるドライブシャフト１５が、第１リンク８と第２リンク１２との間を通過している。このドライブシャフト１５は、内燃機関のシリンダブロック２に設けた図示しない孔部ないし切欠部を貫通しており、クランクケース内から隔離されていてもよく、あるいはクランクケース内に露出していてもよい。
【００１６】
図２は、上記のドライブシャフト１５とロッカアーム４との位置関係を説明するための複リンク式ピストンクランク機構のスケルトン図である。なお、図２は、図１とともに、ピストンクランク機構をクランクシャフト３の軸方向に見た図である。図２において、点Ｏ１は、ロッカアーム４の支点、点Ｏ２は、第１連結ピン７の中心、点Ｏ３は、第２連結ピン１１の中心である。さらに、点Ｏ４は、ピストンピン１０の中心、点Ｏ５は、クランクピン３ａの中心、点Ｏ６は、クランクシャフト３の中心である。点Ｏ６を中心とした円Ｃ１は、クランクピン３ａの移動軌跡を示している。点Ｏ４から延びる直線Ｌ０は、ピストン９（ピストンピン１０の中心Ｏ４）の移動軌跡を示している。
【００１７】
ピストン９の上下運動に伴ってロッカアーム４は揺動し、第１連結ピン７の中心Ｏ２は支点Ｏ１を中心とした揺動軌跡Ｃ２に沿って往復運動する。この揺動軌跡Ｃ２の一端Ｃ２１はピストン９の上死点位置に対応し、揺動軌跡Ｃ２の他端Ｃ２２はピストン９の下死点位置に対応する。これら２つの点Ｃ２１，Ｃ２２を結ぶ直線（線分）Ｌ１を基準として、この直線Ｌ１に平行でかつドライブシャフト１５の外径円に接する２つの接線Ｌ２，Ｌ３を描いたときに、ロッカアーム４の支点Ｏ１は、これら２つの接線Ｌ２，Ｌ３に挟まれる範囲内に位置している。より詳しくは、支点Ｏ１は、車両搭載姿勢でドライブシャフト１５よりも下側となるように、ドライブシャフト１５よりもオイルパン１４寄りに位置している。
【００１８】
上記の構成では、ロッカアーム４の揺動範囲ならびにその基本的な姿勢を表す直線Ｌ１が仮に垂直方向に沿っていると仮定すると、ロッカアーム４の支点Ｏ１がドライブシャフト１５の直下に位置する関係となり、従って、ロッカアーム４（特に支点Ｏ１から第１連結ピン７に至る腕４ａの部分）の揺動に対してドライブシャフト１５との干渉が生じにくい。そのため、ロッカアーム４にドライブシャフト１５との干渉回避のための極端な切欠部等を設ける必要がなく、図示するような単純なアーム形状のものとすることができる。従って、ロッカアーム４の強度確保が容易となる。
【００１９】
なお、図示例では、車両搭載姿勢において上記直線Ｌ１が略垂直でかつ車両後方に極僅か傾いている。またロッカアーム４他端の第２連結ピン１１の中心Ｏ３は、揺動軌跡Ｃ３に沿って往復運動するが、この揺動軌跡Ｃ３は、車両搭載姿勢において、第１連結ピン７側の揺動軌跡Ｃ２に比較して下方に偏って位置している。従って、ロッカアーム４の第２連結ピン１１側の腕４ｂとドライブシャフト１５との干渉は問題とならない。
【００２０】
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、ロッカアーム４の具体的な形状など種々の変更が可能である。また、本発明の内燃機関は、ＦＦ形式の車両に限らず、ＲＲ形式（リアエンジン／リアドライブ）として構成することも可能であり、さらに、残りの後輪ないし前輪にトランスファー機構を介して動力伝達することで全輪が駆動されるようにした４ＷＤ形式として構成することも可能である。
【符号の説明】
【００２１】
３…クランクシャフト
４…ロッカアーム
７…第１連結ピン
８…第１リンク
９…ピストン
１１…第２連結ピン
１２…第２リンク
１４…オイルパン
１５…ドライブシャフト
【図１】
2015010570.tif 000003
【図２】
2015010570.tif 000004