JPH0338425Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は往復ピストン式内燃機関の可変圧縮比
機構、特に圧縮比切替用の油通路を有する可変圧
縮比機構に関する。

〔従来の技術〕

機関の運転条件に応じて圧縮比を可変とし、出
力や燃費を向上すると共にノツキツグの発生を防
止するようにした往復ピストン式内燃機関の可変
圧縮比機構は従来より既に知られている。このよ
うな可変圧縮比機構として従来より知られている
ものとして、ピストンとコンロツドとの間の軸支
部に偏心ベアリングを介装し、コンロツド内部に
設けた油圧作動式ロツクピンを偏心ベアリングに
出入することによりこの偏心ベアリングをコンロ
ツドにロツクする位置（高圧縮比）と自由に回転
できる位置（低圧縮比）の２段階の圧縮比に変化
できるようにしたものが提案されている（特開昭
58−172431号）。この可変圧縮比機構では、ロツ
クピンに油圧を適用するために、クランクシヤフ
トの内部およびコンロツドの内部に形成した圧縮
比切替用の油通路を通じてオイルを供給するよう
にしている。

しかしながら、クランクシヤフトのジヤーナル
部およびクランクピン部における油通路の連結
は、相手が回転部分であるために特殊な配慮が必
要となる。すなわち、クランクシヤフトのジヤー
ナル部には軸支部であるシリンダブロツク側にメ
インベアリングが介装され、またクランクピン部
にも軸支部であるコンロツド大端部の軸受孔にコ
ンロツドベアリングが介装されており、これらの
ベアリングには軸方向の中央部に油切替えのため
の円周方向の油通路がほぼ全周にわたつて形成さ
れており、このような円周方向の油通路を介して
クランクシヤフト内部の油通路と連結させてい
る。ところが、このようなベアリングの円周方向
の油通路からのオイルが、軸（クランクピン、ク
ランクジヤーナル）とベアリングとのすべり面以
外のベアリング裏金とハウジング部より漏れ、圧
縮比切替用の油通路内の油圧が下がり、コンロツ
ド内部でロツクピンを作動させて行なう圧縮比切
替えの機能が不十分となるという問題があつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

そこで本考案は、このベアリング（コンロツド
ベアリング、クランクシヤフトベアリング）の裏
金とハウジングとの間からのオイルが漏れるのを
防ぎ、それによつて油圧の低下を抑制し、オイル
ポンプの能力アツプをしなくても、信頼性の高い
圧縮比切替え動作を行なえるようにすることであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によれば、ピストンピンとコンロツドと
の間の軸支部に偏心ベアリングを介装し、コンロ
ツド内部に設けた油圧作動式ロツクピンを偏心ベ
アリングに出入することにより該偏心ベアリング
をコンロツドにロツクおよびロツク解除可能と
し、前記ロツクピンにはクランクシヤフト内部お
よびコンロツド内部に形成した油通路を介して油
圧を適用するようにした内燃機関の可変圧縮比機
構において、クランクシヤフトのクランクピン部
又はジヤーナル部をそれぞれコンロツド軸支部又
はエンジンブロツク軸支部内に介装したリング状
ベアリングに回転自在に支持せてめ、該リング状
ベアリングに円周方向に延びる貫通溝を形成し、
該リング状ベアリングとコンロツド軸支部又はエ
ンジンブロツク軸支部との間でかつ前記貫通溝の
軸方向の両側に円周方向に延びるシール部材を設
けたことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構
が提供される。

〔実施例〕

まず、第５図〜第７図において、ピストン１は
ピストンピン２を介してコンロツド３の小端部に
とりつけられ、ピストンピン２とコンロツド３の
小端部との間には偏心ベアリング４が介装されて
いる。４ａは偏心ベアリング４に形成されたピン
係合孔を示す。コンロツド３の内部には、圧力室
５が形成され、ロツクピン６は、圧力室５内に摺
動自在に内装されている。圧力室５の高圧縮比側
５ａは油通路７を介してコンロツド３の大端部に
形成したオイル溝８ａに連結され、一方圧力室５
の低圧縮比側５ｂは油通路９を介してコンロツド
３の大端部に形成したオイル溝８ｂに連結されて
いる。クランクシヤフト１０のクランクピン部１
０Ａはコンロツド３の大端部に回転自在に嵌合
し、ジヤーナル部１０Ｂはエンジンブロツク１１
の軸受部に回転自在に支持されている。エンジン
ブロツク１１の軸受部には、前述のオイル溝８
ａ，８ｂに対応するように２つのオイル溝１２
ａ，１２ｂが形成されている。そしてクランクシ
ヤフト１０の内部には、これらのオイル溝８ａ，
８ｂと１２ａ，１２ｂとを交互に連結する油通路
１０ａが形成されている。なお、３０はコンロツ
ドキヤツプ、３１はクランクシヤフトベアリング
キヤツプである。

第７図に示すように、オイル溝１２ａは油通路
１３を介して圧力切替弁１５に連結され、オイル
溝１２ｂは油通路１６を介して圧力切替弁１５に
連結されている。圧力切替弁１５は油通路１８、
オイルポンプ（図示せず）を介してオイルパン
（図示せず）中のオイルに連通している。そして
オイル溝１２ａ，１２ｂにはそれぞれバイパス通
路２４，２５が連結され、バイパス通路２４，２
５には電磁弁２６，２７がそれぞれ介装されてい
る。電磁弁２６，２７は電気的に圧力切替弁１５
に連結され、圧力切替弁１５のポジシヨンによ
り、一方が開いている時には、他方が閉じるとい
う動作を行なう。即ち圧力切替弁１５が油通路１
８と油通路１６とを接続し油通路１８と油通路１
３とを遮断する状態にあるときは、電磁弁２７は
閉鎖し電磁弁２６は開放状態となる。逆に圧力切
換弁１５が油通路１８と油通路１３とを接続し油
通路１８と油通路１６とを遮断する状態にあると
きは、電磁弁２７は開放状態となり電磁弁２６が
閉鎖する。

本考案では、クランクシヤフト１０のクランク
ピン部１０Ａおよびジヤーナル部１０Ｂはリング
状ベアリング３２，３３を介してそれぞれコンロ
ツド３の大端部（ハウジング）およびエンジンブ
ロツク１１の軸支部（ハウジング）に回転可能に
嵌合されている。これらの各リング状ベアリング
３２，３３は、第３図に示すような半円形の２つ
の部分から成る。

すなわち、第１図および第６図において、コン
ロツド３の大端部の軸受半孔およびコンロツドキ
ヤツプ３０の軸受半穴にはそれぞれ対応する半円
形ベアリング３２ａ，３２ｂが介装され、クラン
クピン部１０Ａを嵌合せしめて、これらの２つの
半円形ベアリング３２ａ，３２ｂをコンロツドキ
ヤツプ３０と共にコンロツド３の大端部に締め付
けてある。第３図に示すように、半円形ベアリン
グ３２ａ，３２ｂは、軸方向の略中央に、コンロ
ツドのオイル溝８ａ，８ｂに対応して円周方向に
延びる貫通溝３４が形成されていて、オイル溝８
ａ，８ｂの一部を形成している。この貫通溝３４
は第３図に示すように半円形ベアリング３２ａ，
３２ｂの両端部Ａ，Ｂおよび２つのオイル溝８
ａ，８ｂの仕切部Ｃにおいて閉塞しているが、両
端部Ａ，Ｂにおいては第６図に示すようにコンロ
ツド３の軸穴側のオイル溝にて互いに連通してい
る。仕切部Ｃにおいては、コンロツド３の軸穴側
も閉塞しているのは勿論である。

半円形ベアリング３２ａ，３２ｂから成るリン
グ状ベアリング３２の外周部、すなわち裏金部
と、コンロツド３の大端部軸受半穴およびコンロ
ツドキヤツプ３０の軸受半穴との間の非すべり嵌
合部のシール性を確保するために、第１図および
第２図に示すように、これらの穴のオイル溝８
ａ，８ｂの両側に円周方向に延びたＯリング溝３
５，３６が形成され、このＯリング溝３５，３６
にＯリング３７が配設される。このＯリング３７
は第３図および第４図に示すように、半円形ベア
リング３２ａ，３２ｂの両端Ａ，Ｂの接合部では
両ベアリング部３２ａ，３２ｂを貫通して円周方
向に延びており、オイル溝８ａ，８ｂの仕切部Ｃ
ではこのオイル溝８ａ，８ｂの端部を包囲して折
り返していて、オイル溝８ａ，８ｂ間でオイル漏
れが生ずるのを防止するようにしている。

第８図および第９図はクランクシヤフト１０の
ジヤーナル部１０Ｂの軸支部を示したものであ
り、クランクピン部１０Ａの場合と同様に、リン
グ状ベアリング３３は、エンジンブロツク１１の
軸受半穴およびベアリングキヤツプ３１の軸受半
穴にそれぞれ対応しかつ非すべり嵌合する２つの
半円形ベアリング３３ａ，３３ｂから成る。これ
らの半円形ベアリング３３ａ，３３ｂの形状はク
ランクピン部１０Ａの半円形ベアリング３２ａ，
３２ｂの場合とまつたく同様に貫通溝３８を設
け、かつＯリング３９を配設することができる。

なお、上述の実施例では、シール手段として、
Ｏリング溝にＯリングを配設したが、Ｏリングに
代えてガスケツトを配設してもよく、またFIPG
（フオームド・インプレース・ガスケツト）と呼
ばれるシール剤を塗布してもよい。特に、リング
状ベアリング３２，３３と相手側軸受穴との間は
すべりが生じないので、このようなシール手段も
有効に用いることができる。そして、シールの形
体は前述のＯリングの場合と同様にすることがで
きる。

次に、圧縮比切替機構の作用について説明す
る。第７図に示す圧力切替弁１５に低圧縮比への
切替信号を発すると、圧力切替弁１５によつてオ
イルが低圧縮比用の油通路１６に切替えられると
同時にバイパス通路２４の電磁弁２６が開放し、
電磁弁２７は閉鎖状態となる。したがつて、第５
図および第７図に示す位置にクランクシヤフト１
０がある場合には、クランクシヤフト１０の内部
に形成した油通路１０ａがオイル溝１２ｂとオイ
ル溝８ｂとを連結し、オイルは油通路９を通つて
圧力室５の低圧縮比側５ｂに流入しようとする。
すなわち、この状態において、圧力室５の低圧縮
比側５ｂは一定圧力だけ圧力上昇を生ずることと
なる。次にクランクシヤフトが回転し、クランク
シヤフト１０の油通路１０ａがオイル溝８ａとオ
イル溝１２ａを連通すると、圧力室５の高圧縮比
側５ａ内のオイルは油通路７、オイル溝８ａ、ク
ランクシヤフト１０の油通路１０ａを通つてオイ
ル溝１２ａに流入しようとする。この時、バイパ
ス通路２４の電磁弁２６は、大気開放しているか
ら、オイル溝１２ａ内に流入したオイルはバイパ
ス通路２４、電磁弁２６を通つてオイルパン（図
示せず）内に排出される。次いで、クランクシヤ
フト１０が回転し、オイル溝１２ｂとオイル溝８
ｂとが再び連通すると、圧力室５の低圧縮比側５
ｂには、再び圧油が供給され、さらにクランクシ
ヤフト１０が回転し、オイル溝１２ａとオイル溝
８ａとが連通すると、圧力室５の高圧縮比側５ａ
内のオイルは、バイパス通路２４を通つてオイル
パン２１内に排出される。このようにしてクラン
クシヤフトが数回転する間に、圧力室５の低圧縮
比側５ｂに十分な量のオイルが流入し、ロツクピ
ン６はコンロツド内に収納されて偏心ベアリング
４は自由に回転しうることとなる。こうして低圧
縮比側への切替えは完了する。

高圧縮比側へ切替える場合は、切替弁１５が切
替わり、同時にバイパス通路２４の電磁弁２６は
閉となり、バイパス通路２５の電磁弁２７は開と
なる。このためクランクシヤフト１０の回転にと
もない、オイル溝１２ａとオイル溝８ａとが油通
路１０ａで連絡され、油通路７を介して圧力室５
の高圧縮比側５ａにオイルが流入し、高圧とな
る。この時、圧力室５の低圧縮比側５ｂ内のオイ
ルは高圧縮比側５ａと同等の圧力となるため、ロ
ツクピン６は未だ突出しない。クランクシヤフト
１０が一定角度回転し、第７図に示すように油通
路１０ａがオイル溝８ｂとオイル溝１２ｂとを連
通すると、低圧縮比側５ｂ内のオイルは油通路
９、オイル溝８ｂ、油通路１０ａ、オイル溝１２
ｂ、バイパス通路２５、電磁弁２７を通つて大気
開放しオイルパン（図示せず）中に排出される。
そして、前記した低圧縮比側への切替えと同様
に、クランクシヤフト１０が数回転する間に、高
圧縮比側５ａには、十分な量のオイルが流入し、
また低圧縮比側５ｂからは、オイルが排出される
から、ロツクピン６はなめらかにかつ確実に突出
して、偏心ベアリング４のピン係合孔４ａと嵌合
することとなる。これによつて高圧縮比側への切
替え動作は完了する。

〔考案の効果〕

本考案ではクランクシヤフト、クランクピン部
又はクランクジヤーナル部の軸支部にリング状ベ
アリングを設け、このベアリングの裏金部とハウ
ジング間にシール手段を設けてシールするように
したので、オイル漏れが少なく圧縮比切替用の油
圧の低下が防止されることはもとより、このシー
ル手段によりリング状ベアリングとハウジング間
の密着性がより良好となり安定した軸支部が提供
されると共に、ベアリング背面での熱放散性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第６図の線−における断面図でク
ランクピンの軸支部を示し、第２図は第１図の
で示した部分の拡大断面図、第３図は半円形ベア
リングの斜視図、第４図は第３図の矢印から見
た図、第５図は偏心ベアリングによる可変圧縮比
機構の断面図、第６図は第５図の線−におけ
る断面図、第７図は第５図で示した可変圧縮比機
構の油圧経路を示す概略図、第８図は第５図の線
−における断面図、第９図は第８図の線−
における断面図である。 ２……ピストンピン、３……コンロツド、４…
…偏心ベアリング、６……ロツクピン、８ａ，８
ｂ……オイル溝、１０……クランクシヤフト、１
０Ａ……クランクピン部、１０Ｂ……クランクジ
ヤーナル部、３２ａ，３２ｂ……半円形ベアリン
グ、３４……貫通溝、３５，３６……Ｏリング
溝、３７……Ｏリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストンピンとコンロツドとの間の軸支部に偏
   心ベアリングを介装し、コンロツド内部に設けた
   油圧作動式ロツクピンを偏心ベアリングに出入す
   ることにより該偏心ベアリングをコンロツドにロ
   ツクおよびロツク解除可能とし、前記ロツクピン
   にはクランクシヤフト内部およびコンロツド内部
   に形成した油通路を介して油圧を適用するように
   した内燃機関の可変圧縮比機構において、クラン
   クシヤフトのクランクピン部又はジヤーナル部を
   それぞれコンロツド軸支部又はエンジンブロツク
   軸支部内に介装したリング状ベアリングに回転自
   在に支持せしめ、該リング状ベアリングに円周方
   向に延びる貫通溝を形成し、該リング状ベアリン
   グとコンロツド軸支部又はエンジンブロツク軸支
   部との間でかつ前記貫通溝の軸方向の両側に円周
   方向に延びるシール部材を設けたことを特徴とす
   る内燃機関の可変圧縮比機構。