JPH0326834A

JPH0326834A - 可変圧縮比エンジン

Info

Publication number: JPH0326834A
Application number: JP16295989A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Matsuda; 雅彦松田; Nobuaki Shimizu; 清水　信明; Atsushi Isomoto; 磯本　淳
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1991-02-05
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2706819B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は，圧縮比を運転中に増減させることができる
可変圧縮比エンジンに関する。

（従来の技術）一般に、エンジンのピストン・ストロークを変化させて
シリンダ内のガス圧縮比をｙＡ整する方式として、コン
ロッドの小端部ベアリングを偏心ベアリングで形成し、
この偏心ベアリングを小端部軸心の周りに所定角度回動
させる方式や、コンロッドの大端部ベアリングを偏心ベ
アリングで形成すると共に第１歯車をこの偏心ベアリン
グと一体に設け、この第１歯車と内側で噛合う第２歯車
をクランク・シャフトの回転軸線を中心として所定角度
回転させる方式などが知られている．しかし、コンロッ
ドの小端部に回動可能な偏心ベアリングを設ける方式は
、偏心ベアリングの回動機構が小端部内に配置されるた
めピストンの往復質量が増加すると共に振動騒音が増大
するため、この振動騒音を低減させるための技術的対策
を必要とする。

また、コンロッドの大端部に設ける偏心ベアリングを回
動させる方式は、大形の第２歯車をシリンダ数に応じた
数だけ必要とするむと、構造が複雑となり重量増加とコ
スト高を招来するという問題がある．ところで、圧縮比は，連続的に無段階で変更させる必要
はなく，高・低の２段階の切り換えができれば充分であ
る．そこで、クランク・ビンとコンロツド大端部との間
に，両端部にフランジを形成された偏心ブッシュを介装
し、クランク・ジャーナルの軸中心に穿設された油通路
に一対のバルブを設け、この各バルブにそれぞれロック
・ピンを摺動自在に設ｃプる。そして、メイン・ギャラ
リの油圧が低いときには、一方のバルブより突出するロ
ック・ピンを一方のフランジの所定位置に形成された低
圧縮用ロック孔に係合させ、油圧が高いときには，他方
のバルブのロック・ピンを、他方のフランジに形威され
た高圧縮用ロック孔に係合させる方式が考えられる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記技術はクランク・シャフトの中間部に配置
されるクランク・ジャーナルに、高圧縮ロック用と低圧
縮ロック用のバルブをそれぞれ配設しなければならず，
部品点数が多くて装着作業が煩わしく作業時間も長くか
かるという問題がある。

この発明は、上述したような技術課題を解決するために
なされたもので，ＷＪ単な構造のバルブを用いてエンジ
ンの圧縮比を切り換えられるＭ■変圧縮比エンジンの提
供を目的とする。

（課題を解決するための手段）この発明の可変圧縮比エンジンは、コンロッドの大端部
とクランク・シャフトのクランク・ピンとの間に介装さ
れていて、上記大端部に嵌合される外径部と前記クラン
ク・ピンに嵌合される内径部とが互いに偏心させられた
ブッシュ部および、このブッシュ部の両端より上記大端
部の内側面に沿って延びる一対のフランジ部からなる偏
心ベアリングと、上記フランジ部のうちの一方のフラン
ジ部の、上記内径部の回転中心線に対して、上記外径部
の回転中心線と反対側に形成された高圧縮用ロック孔と
、上記フランジ部のうちの他方のフランジ部の、上記内
径部の回転中心線に対して、上記外径部の回転中心線と
同一側に形成された低圧縮用ロック孔と、上記クランク
・シャフトの中間部に配置される中間クランク・ジャー
ナルの中心に軸方向に形威されていて、メイン・ギャラ
リに連通された浦通路と、この油通路に配設されていて
、該油通路のｄｌ］圧が低いとき、その一端部をこれが
対応する偏心ベアリングの上記低圧縮用ロック孔に係合
させる向きに移動させ、油圧が高いとき、上記一端部と
低圧縮用ロック孔との係合を解除して、その他端部をこ
れが対応する偏心ベアリングの上記高圧縮用ロック孔に
係合させる向きに移動させるロック・ピンを有するバル
ブとを備えたことを特徴とする。

（作　　用）エンジンが回転していてメイン・ギャラリの油圧が低い
ときには、バルブがそのロック・ピンの一端部を突出さ
せて、偏心ベアリングのフランジ部に形戊した低圧縮用
ロック孔に係合して、クランク・ジャーナルと偏心ベア
リングとを一体化してコンロツドすなわちピストンを最
小ストロークで往復させ、その圧縮此を最小とする。

一方、油通路内の油圧が高くなると、ロック・ピンが移
動して低圧縮用ロック孔との係合を解除すると共にその
他端部を突出させてこれを高圧縮用ロック孔に係合させ
、クランク・ジャーナルと偏心ベアリングとを一体化す
る。高圧縮用ロック孔はブッシュ部内径部の回転中心線
に対して外径部の回転中心線と反対側に位置しており、
コンロッドすなわちピストンは最大ストロークを往復す
ることになり圧縮比が最大となる。

（実施例）以下，図示の実施例に基づいて本発明を詳細に説明する
。

第１図において、符号ｌはクランク・シャツ１一を示し
ている。クランク・シャフト１は、クランク・ピン２，
中間クランク・ジャーナル３，端部クランク・ジャ〒ナ
ル４およびクランク・アーム５などが一体に形成されて
いる。ここで、中間クランク・ジャーナルとはクランク
・シャフト１の中間部に配置されたクランク・ジャーナ
ルを指し、端部クランク・ジャーナルとは同クランク・
シャフトの両端部に位置するクランク・ジャーナル（図
では片方の一端を示す）を指している。各クランク・ジ
ャーナルはエンジンの不動部に図示しないジャーナル軸
受を介して回転自在に支持されている．クランク・ジャ
ーナル３，４の回転中心線は，クランク・シャフトの回
転中心線と一致しており、図示されないメイン・ギャラ
リに連通された円形断面の油通路６が穿設されている。

クランク・ピン２には偏心ベアリング７を介してコンロ
ッドの大端部８が摺動自在に取付けられている。符号９
０はクランク・シャフトの右端部の端部クランク・ジャ
ーナルに配設された右サイド・バルブを、同１０は中間
クランク・ジャーナルに配設されたバルブを示している
。クランク・シャフト１の図示されない左端部には、左
サイド・バルブが配設されているのであるが，これにつ
いては後述する。

第２図および第３図において、偏心ベアリング７は、ブ
ッシュ部７０と、その両端にフランジ部７１．７２を一
体に形成され、かつブッシュ部内径部７０１の回転中心
線７０１ｍを通る線に沿って全体が二つ割りになってい
る。更に詳しくは、ブッシュ部内径部７０１および同外
径部７０２は，それぞれクランク・ピン２および大端部
８に摺動自在に嵌合するようになっていて、内径部７０
１の回転中心線７０１ｍと外径部７０２の回転中心線７
０２ｍとは距離悲だけ偏心させられている。ブッシュ部
７０は、図示しない油孔がラジアル方向に貫通されてい
て、内径部７０１および外径部７０２の何れも潤滑でき
るようになっている．フランジ部７１．７２は，内径部
７０１と同心の円板状に形成され、それぞれブッシュ部
７０の両側部に、大端部８の内側面に沿う態様で延設さ
れている。一方のフランジ７１には、高圧縮用ロック孔
７１１が穿設されており，この高圧縮用ロック孔７１１
は、回転中心線７０１ｍを挾んで回転中心線７０２ｍの
反対側に位置させられている。他方のフランジ部７２に
は、低圧縮用ロック孔７２１が穿設されており、この低
圧縮用ロック孔７２１は，回転中心線７０１ｍに対して
回転中心線７０２ｍと同じ側に位置させられている。そ
して、各ロック孔７１１，７２１は、いずれも回転中心
線７０１ｍより基準ストロークＳｎの２分の１に等しい
距離に位置させられている。この場合、基準ストローク
Ｓｎとは、クランク・ジャーナル３の回転中心線とクラ
ンク・ビン２の回転中心線（７０１ｍ）との距離の２倍
をいう。

第４図に右サイド・バルブ９０を、第５図に左サイド・
バルブ９１をそれぞれ示す。右サイド・バルブ９０は第
１図に示すようにクランク・シャフト１の右端の端部ク
ランク・ジャーナル４の中心部に配設される。一方、左
サイド・バルブ９１はクランク・シャフトｌの図示され
ない左方の端部に配置される端部クランク・ジャーナル
の中心に嵌着され、偏心ベアリングの低圧縮用ロック孔
（７２１）にロック・ピン９１１を係合させるためのも
のである。

第４図において，右サイド・パルブ９０は、クランク・
シャフト１の右方の端部に配置されろ端部クランク・ジ
ャーナル４の中心に装着され，偏心ベアリンの高圧縮用
ロック孔７１１に係合するロック・ピン９０１を有する
バルブであって、ケース９０２，カバー９０３およびス
プリング９０４等を備えている。

ケース９０２とカバー９０３とでロック・ピン９０１と
スプリング９０４とを収容している。ロック・ピン９０
１は、同図（ｂ）に示すように、スプリング９０４によ
りその先端を突出する向きに付勢されている。端部クラ
ンク・ジャーナル４の油通路６に供給された潤滑パ１１
の１１″石圧力は、ケース９０２の外周に凹設したｉｔ
４’９０５を経て小孔９０６を通って、ロック・ピン９
０１を同図Ｃａ）において図中右方へ移動させ、ピン先
端部を退避させる向きに作用する。

第５図において，左サイト・バルブ９ｌは、段付き状を
なすロック・ビン９１１が油通路６の油圧をそのｆ″ｒ
後（図中左側）に受け、油圧が高いと同図（ａ）に示す
ようにスプリング９１２に抗して第２ピン９１１の先端
を突出させ，油圧が低いと同図（ｂ）に示すようにスプ
リング９１２の作用によってその先端を引っ込めるよつ
になっている。ロック・ピン９１１は、浦通路６に圧入
されたスリーブ９１３に活動自在に嵌合されたピス１・
ン体である。スプリング９１２による移動習性は、第５
図（ｂ）に示すように、スリーブ９１３に圧人されたス
１〜ツパ９１４によって規制される。

さて、この発明の特徴であるクランク・シャフトＪの中
間部に配置される中間クランク・ジャー・ナル３に取付
けられるバルブ１０について説明する。

第６図において、バルブ１０は、中間クランク・ジャー
ナル３の軸長（クランク・アームの厚さも含む）に略等
しい長さを右するケース１００，ロック・ピン１０１，
スプリング１０２およびガイト・スリーブ１０３からな
っている。ケース１００は、クランク・アーム５を含め
た中間クランク・ジャーナル３の軸方向長さをその長さ
とし、該クランク・ジャーナルの中心に穿設されていて
、メイン・ギャラリに連通された油通路６に強制的に嵌
入される細長い筒状体に形成されている。ケースの底部
１０８には、ガイド孔１０８ａが穿設され、更に略中間
部にはクランク・シャフト内を流れる潤滑油が流入する
油孔１０９が穿設されている。ロック・ビン１０１は、
図中右から一端部としての第■小径部１０４，中径部１
　０　５．大径部１０６および他端部としての第２小Ｉ
Ｗ部ｌ（）７からなる段付きピ−ストン体である。第１
小径部１０４は、ケース開口部に圧入されたガイド・ス
リーブ１０３の内扛面１０３ａに摺動自在であり、第２
小径部１０７はノ７−ス底部１０８に穿設されたガイド
孔１０８ａに苅して摺動自在になっている。スプリング
１０２は、ケース底部１０８と大径部１０６との間に弾
装されて才１り、同図（．）に示すように第１小イＬ部
１０４を常時突出させる向きに｛＝Ｊ勢している。そし
て、油通路６の油圧か低いときは、同図（ａ）に示すよ
うに、ロック・ピン１０１は図中右方へ移動し、中径部
１０５がガイド・スリーブ１０３の一端に衝接して所定
量だけ第■小径部１０４を突出させ．偏尼・ベアリング
７の他圧縮用ロノク孔７２１に係合する。第工小４ｔ部
１０４が低圧縮ＩＦ；ロック孔７２１に係合することに
より、クランク・ジャーナル３と偏心ベアリング７とが
一体化して、コンロツドのストロークを短くして圧縮比
を小さくする。

油通路６の油圧が高くなると、同図（ｂ）に示すように
、ロック・ピン１０１は図中左方へ移動し，その大径部
１０６がケース内径部の段部１１０に衝接して所定量だ
け第２小径部１０７を突出させ、左隣りの偏心ベアリン
グ（図示せず）の高圧縮用ロック孔（７１１）に係合さ
せる。第２小程部１０７が高圧縮用目ック孔７１１に係
合することにより、クランク・ジャ・−ナル３ど偏心ベ
アリング７とが一体化して、コンロツドのストロークを
長くして圧縮比を大きくする。

（発明の効果）以上のように、この発明はｉ個のバルブを中間クランク
・ジャーナルに配設して、１本のロック・ピンを移動さ
せて偏心ベアリングの位１ｄを選択的にロックするよう
にしたから、部品点数の減少、構造の簡単化により、装
着作業が容易かつ迅速に行なわれるという効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す一部断而側面図、第
２図は偏心ベアリングを示す分解斜視図、第３図はスト
ロークの変化を説明するための図，第４図および第５図
は、それぞれ第１バルブおよび第２バルブを示す断面図
，第６図は第３バルブを示す断面図である。２・・・クランク・ビン、３・・・クランク・ジャーナ
ル，７・・・偏心ベアリング、ＩＯ・・・バルブ、７ｏ
・・・ブッシュ部、７１．７２・・・フランジ部、９０
・・・右サイド・バルブ、９１・・・左サイド・バルブ
、１０１・・・ロック・ビン、１０４・・・一端部とし
ての第１小径部、１０７・・・他端部としての第２小径
部、９０１・・・ロック・ピン、９１１・・・ロック・ピン。形７園形δ凶

Claims

【特許請求の範囲】コンロッドの大端部とクランク・シャフトのクランク・
ピンとの間に介装されていて、上記大端部に嵌合される
外径部と前記クランク・ピンに嵌合される内径部とが互
いに偏心させられたブッシュ部および、このブッシュ部
の両端より上記大端部の内側面に沿って延びる一対のフ
ランジ部からなる偏心ベアリングと、上記フランジ部のうちの一方のフランジ部の、上記内径
部の回転中心線に対して、上記外径部の回転中心線と反
対側に形成された高圧縮用ロック孔と、上記フランジ部のうちの他方のフランジ部の、上記内径
部の回転中心線に対して、上記外径部の回転中心線と同
一側に形成された低圧縮用ロック孔と、上記クランク・シャフトの中間部に配置される中間クラ
ンク・ジャーナルの中心に軸方向に形成されていて、メ
イン・ギャラリに連通された油通路と、この油通路に配設されていて、該油通路の油圧が低いと
き、その一端部をこれが対応する偏心ベアリングの上記
低圧縮用ロック孔に係合させる向きに移動させ、油圧が
高いとき、上記一端部と低圧縮用ロック孔との係合を解
除して、その他端部をこれが対応する偏心ベアリングの
上記高圧縮用ロック孔に係合させる向きに移動させるロ
ック・ピンを有するバルブとを備えたことを特徴とする可変圧縮比エンジン。