(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ーリンクと、シリンダブロックのシリンダに摺動可能に嵌合するピストンと上記ロアーリンクとを連結するアッパーリンクと、一端がロアーリンクに取り付けられ、他端の揺動支点がシリンダブロック側に揺動可能に支持されるコントロールリンクと、を有し、
上記ロアーリンクは、上記アッパーリンクと連結される第１分割部材と、上記コントロールリンクと連結される第２分割部材と、これら第１，第２分割部材を上記クランクピンを挟んで締結固定する一対の固定ボルトと、を有し、
上記一対の固定ボルトは、上記クランクピンを回転可能に支持する軸受面の両側に位置するとともに、その挿入方向が互いに逆向きに設定された複リンク式ピストン−クランク機構を備えた内燃機関の製造方法において、
上記ロアーリンクをクランクピンに組み付けるロアーリンク組立工程では、上記ピストン及びアッパーリンクに連結された第１分割部材を、上記シリンダブロックのシリンダを通して上記クランクピンに上側から仮組みするとともに、上記コントロールリンクに連結された第２分割部材を、下側よりクランクピンに仮組みした状態で、上記一対の固定ボルトを、互いに逆方向から同時に締結することを特徴とする複リンク式ピストン−クランク機構を備えた内燃機関の製造方法。
【請求項２】
上記ロアーリンク組立工程では、上記一対の固定ボルトの軸方向が所定方向となるようにクランクシャフトを回転させた状態で、上記一対の固定ボルトを、互いに逆方向から同時に締結することを特徴とする請求項１に記載の複リンク式ピストン−クランク機構を備えた内燃機関の製造方法。
【請求項３】
上記所定方向が、上記シリンダの軸方向に直交する方向であることを特徴とする請求項２に記載の複リンク式ピストン−クランク機構を備えた内燃機関の製造方法。
【請求項４】
上記ロアーリンク組立工程の後、ベアリングキャップを用いてクランクシャフトをシリンダブロックに回転可能に組み付けるクランクシャフト組立工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複リンク式ピストン−クランク機構を備えた内燃機関の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複リンク式ピストン−クランク機構を備えた内燃機関の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の複リンク式ピストン−クランク機構は、特許文献１に記載されているように、クランクシャフトのクランピンに回転可能に取り付けられるロアーリンクと、このロアーリンクとピストンとを連結するアッパーリンクと、機関本体に回転可能に支持されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトと上記ロアーリンクとを連結するコントロールリンクと、を有している。
【０００３】
ロアーリンクは、クランクピンに後から組み付けることが可能なように、一対の第１分割部材と第２分割部材とを、一対の固定ボルトによりクランクピンを挟んで両側から締結・固定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６７７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ピストンとクランクシャフトのクランクピンとを一本のコネクティングロッドにより連結した一般的な内燃機関の場合、コネクティングロッドをクランクピンに組み付ける固定ボルトは、いずれもボルト頭部が機関下側に位置するように、下側から挿入する構造となっているため。従って、締付工具を機関底部方向から挿入することで、両固定ボルトを同時に締結することが可能である。
【０００６】
一方、ロアーリンクは、部品強度の観点からは、固定ボルトの挿入方向を互いに逆方向とする構造とすることが望ましい。但し、この場合には、機関底部方向から締付工具を挿入して締結することができず、ロアーリンクを回転させて、一本ずつ締結しなければならず、組立作業工数が嵩む、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものである。本発明の製造の対象となる内燃機関は、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ーリンクと、シリンダブロックのシリンダに摺動可能に嵌合するピストンと上記ロアーリンクとを連結するアッパーリンクと、一端がロアーリンクに取り付けられ、他端の揺動支点がシリンダブロック側に揺動可能に支持されるコントロールリンクと、を有する複リンク式ピストン−クランク機構を有している。
【０００８】
上記ロアーリンクは、上記アッパーリンクと連結される第１分割部材と、上記コントロールリンクと連結される第２分割部材と、これら第１，第２分割部材を上記クランクピンを挟んで締結固定する一対の固定ボルトと、を有し、上記一対の固定ボルトは、上記クランクピンを回転可能に支持する軸受面の両側に位置するとともに、その挿入方向が互いに逆向きに設定されている。
【０００９】
そして、上記ロアーリンクをクランクピンに組み付けるロアーリンク組立工程では、上記ピストン及びアッパーリンクに連結された第１分割部材を、上記シリンダブロックのシリンダを通して上記クランクピンに上側から仮組みするとともに、上記コントロールリンクに連結された第２分割部材を、下側よりクランクピンに仮組みした状態で、上記一対の固定ボルトを、互いに逆方向から同時に締結する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一対の固定ボルトの挿入方向が互いに逆向きでありながら、これら一対の固定ボルトを同時に締結することができるために、組立作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る複リンク式ピストン−クランク機構を備えた内燃機関を簡略的に示す断面図。
【図２】上記実施例のロアーリンク組立工程を示す説明図。
【図３】同じく上記実施例のロアーリンク組立工程を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図示実施例により本発明を説明する。図１は、本発明に係る内燃機関の複リンク式ピストン−クランク機構を示す断面図である。
【００１３】
この複リンク式ピストン−クランク機構は、内燃機関のピストン１１とクランクシャフト１２のクランクピン１３とを複数のリンク部品で連結するものであって、基本的な構造は上記の特開２０１２−６７７５８号公報等にも記載のように公知であるので、ここでは簡単に説明する。
【００１４】
この複リンク式ピストン−クランク機構は、クランクピン１３に回転可能に取り付けられるロアーリンク１４と、このロアーリンク１４とピストン１１とを連結するアッパーリンク１５と、機関本体としてのシリンダーブロック１０に回転可能に支持されるコントロールシャフト１６と、このコントロールシャフト１６とロアーリンク１４とを連結するコントロールリンク１７と、を有している。
【００１５】
ピストン１１とアッパーリンク１５の上端とはピストンピン１８により相対回転可能に連結されており、アッパーリンク１５の下端とロアーリンク１４とは第１連結ピン１９により相対回転可能に連結されており、コントロールリンク１７の上端とロアーリンク１４とは第２連結ピン２０により相対回転可能に連結されており、コントロールリンク１７の下端はコントロールシャフト１６に偏心して設けられた偏心軸部１６Ａに相対回転可能に取り付けられている。
【００１６】
また、図示していないが、コントロールシャフト１６の回転位置を変更可能なモータや油圧アクチュエータ等のアクチュエータを設け、このアクチュエータによりコントロールシャフト１６の回転位置を変更することによって、ピストン１１の上死点位置及び下死点位置を含むピストン１１のストローク特性を変化させ、ひいては機関圧縮比を変更することが可能である。アクチュエータの動作は図示せぬ制御部によって機関運転状態に応じて制御される。
【００１７】
図２は、本発明の一実施例に係るボルト組立体としてのロアーリンク１４を示す断面図である。ロアーリンク１４は、クランクシャフト１２のクランクピン１３に後から組み付けることができるように、クランクピン１３を挟んで一対の固定ボルト２１により締結・固定される一対の第１分割部材２２と第２分割部材２３とを有するボルト組立体として構成されており、各分割部材２２，２３には、クランクピン１３を回転可能に支持する軸受面２４の半分がそれぞれ半割形状に形成されている。
【００１８】
第１分割部材２２には、第１連結ピン１９が回転可能に貫通するアッパーリンク１５のピンボス部２５を両側から挟み込むように、第１連結ピン１９が圧入により固定される薄板状の第１ピンボス部２６が二股形状に形成されている。なお、図１の断面図では一方の第１ピンボス部２６のみが描かれている。この二股形状の第１ピンボス部２６の間にアッパーリンク１５のピンボス部２５を配置した上で、第１連結ピン１９を、ロアーリンク１４の第１ピンボス部２６に圧入により固定しつつ、アッパーリンク１５のピンボス部２５に回転可能に貫通させることで、アッパーリンク１５とロアーリンク１４とが相対回転可能に連結される。
【００１９】
第２分割部材２３には、第２連結ピン２０が回転可能に貫通するコントロールリンク１７の第２ピンボス部２７を両側から挟み込むように、第２連結ピン２０が圧入により固定される薄板状の第２ピンボス部２８が二股形状に形成されている。なお、図１の断面図では一方の第２ピンボス部２８のみが描かれている。この二股形状の第２ピンボス部２８の間にコントロールリンク１７の第２ピンボス部２７を配置した上で、第２連結ピン２０を、一対の第２ピンボス部２８に圧入により固定しつつ、コントロールリンク１７の第２ピンボス部２７に回転可能に貫通させることで、コントロールリンク１７とロアーリンク１４とが相対回転可能に連結される。
【００２０】
次に、図２を参照して、この複リンク式ピストン−クランク機構の組立工程について説明する。なお、本明細書においては、内燃機関の分野では一般的に用いられているように、クランクシャフト１２からみてシリンダ側を「上側」として説明しており、必ずしも「上側」が鉛直方向の上側と一致するものではない。
【００２１】
先ず、予備組立工程において、ピストン１１とアッパーリンク１５とがピストンピン１８を介して連結されるとともに、アッパーリンク１５と第１分割部材２２とが第１連結ピン１９を介して連結される。また、第２分割部材２３とコントロールリンク１７とが第２連結ピン２０を介して連結される。
【００２２】
そして、図２に示すように、ロアーリンク１４をクランクピン１３に組み付けるロアーリンク組立工程では、先ず保持具３０を用いてクランクシャフト１２を所定の高さ位置に保持する。この保持具３０には、クランクシャフト１２を回転可能に保持するためのベアリングキャップ３１を介してクランクシャフト１２が保持されている。ベアリングキャップ３１のボルト孔３２には保持具３０に立設された一対の保持ピン３３が挿通されている。
【００２３】
このように保持具３０に保持されたクランクシャフト１２のクランクピン１３に対し、ピストン１１及びアッパーリンク１５に連結された第１分割部材２２を、シリンダブロック１０のシリンダ１０Ａを通してクランクピン１３に上側から仮組みするとともに、コントロールリンク１７に連結された第２分割部材２３を、下側よりクランクピン１３に仮組みする。
【００２４】
そして、図３に示すように、一対の締結工具３５のそれぞれを、対応する固定ボルト２１の頭部に嵌合させて締結方向に回転駆動することによって、一対の固定ボルト２１を、互いに逆方向から同時に締結する。
【００２５】
この際、締結工具３５がシリンダブロック１０の下面側のフランジ１０Ｂ等の周囲の部材と干渉することのないように、クランクシャフト１２の回転位置が所定位置に設定・規制されている。具体的には、固定ボルト２１の軸方向がシリンダ１０Ａの中心軸線とほぼ直交する方向（図３の横方向）となるように設定されている。
【００２６】
このロアーリンク組立工程の後、クランクシャフト組立工程においては、クランクシャフト１２のジャーナル部１２Ａ（図２参照）を挟んでベアリングキャップ３１をシリンダブロック１０のバルクヘッド１０Ｃに締結することにより、クランクシャフト１２がシリンダブロック１０に回転可能に取り付けられる。
【００２７】
このように本実施例では、一対の固定ボルト２１の挿入方向が互いに逆向きでありながら、これら一対の固定ボルト２１を同時に締結することができるために、組立作業工数，組立人数及び組立設備投資費用を削減するとともに、組立作業の自動化が可能であり、組立作業性を向上することができる。
【００２８】
他の実施例として、予めシリンダブロック１０側にボルト締結工具が挿通する干渉回避穴を形成し、この干渉回避穴を通して２つの締結工具をそれぞれ２つの固定ボルト２１の双方に係合させて、２つの固定ボルト２１を同時に締結するようにしても良い。組立後、干渉回避穴は椀型プラグ等を用いて閉塞される。
【符号の説明】
【００２９】
１０…シリンダブロック
１１…ピストン
１２…クランクシャフト
１３…クランクピン
１４…ロアーリンク
１５…アッパーリンク
１６…コントロールシャフト
１７…コントロールリンク
２１…固定ボルト
２２…第１分割部材
２３…第２分割部材
３５…締結工具
【図１】
0006295909.tif 000002
【図２】
0006295909.tif 000003
【図３】
0006295909.tif 000004