JPH0433392Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、偏心ベアリングを用いた４気筒内燃
機関の可変圧縮比機構に関し、とくに偏心ベアリ
ングのロツク制御を行なうための油圧通路構造に
関する。

〔従来の技術〕

内燃機関の圧縮比を可変とさせる機構の一つ
に、ピストンピンとコネクテイングロツドとの間
に偏心ベアリングを介在させ、偏心ベアリングを
角変位させてピストンのコネクテイングロツドに
対する相対位置を上下に設定可変とさせる圧縮比
可変機構がある（たとえば、特開昭58−172431号
公報、実開昭59−40537号公報）。

上記偏心ベアリングによる圧縮比可変装置にお
いては、第５図および第６図に示すように、偏心
ベアリング１にロツクピン係合孔２を設け、コネ
クテイングロツド３にはロツクピン収納穴４を設
けて該ロツクピン収納穴４にロツクピン５を収納
し、ロツクピン５に油圧をかけることによりロツ
クピン５をロツクピン係合孔２の方向に進退する
ように駆動して、ロツクピン５をロツクピン係合
孔２に係合させたり、係合を外したりするように
なつている。そして、軽負荷時にピストン６をコ
ネクテイングロツド３に対して高位置にさせる位
置に偏心ベアリング１が回転したときにロツクピ
ン５をロツクピン係合孔２に係合させ、偏心ベア
リング１の回転をロツクさせて高圧縮比状態を保
持し、中、高負荷時にはロツクピン５をロツクピ
ン係合孔２から外して偏心ベアリング１を回転自
在とさせ、圧縮上死点位置で、圧縮ガス圧力、爆
発力を受けて、ピストン６をコネクテイングロツ
ド３に対して低位置とさせる位置に偏心ベアリン
グ１が自動的に回転するようにして、低圧縮比状
態を維持するようになつている。

そして、上記の従来装置では、ロツクピン５を
両端の圧力差によつて作動される油圧は、コネク
テイングロツド３内に形成された互に独立の２本
の油圧通路７，８を通してかかり、該通路７，８
にはシリンダブロツク側に設けられた圧縮比切換
え用油圧通路からの圧油が、クランクシヤフト９
内に形成された１本の油孔１０を介して、クラン
クシヤフト９の回転に合せて交互に送られるよう
になつていた。

第４図は、シリンダブロツク側に設けられた従
来の圧縮比切換え用油圧通路の構成を示してい
る。図中、１１は偏心ベアリング１をロツクさせ
る油圧通路、すなわち低圧縮比から高圧縮比に切
換える高圧縮比用油圧通路を示しており、１２は
偏心ベアリング１のロツクを解除させる油圧通
路、すなわち高圧縮比から低圧縮比に切換える低
圧縮比用油圧通路を示している。

低圧縮比用油圧通路１２は、シリンダブロツク
１３の側面部に設けられたメインギヤラリーによ
つて構成されている。また、高圧縮比用油圧通路
１１は、クランクシヤフト９の軸方向と同一方向
に延びるパイプによつて構成されており、この高
圧縮比用油圧通路１１は、クランクシヤフト９を
支持するベアリングキヤツプ２２を介してクラン
クシヤフトの油孔１０に接続されている。

なお、上記の構造以外にシリンダブロツクの両
側面に２系統のメインギヤラリーを設けて、それ
ぞれ高圧縮比用、低圧縮比用通路とした構造もあ
る。

高圧縮比用油圧通路１１と低圧縮比用油圧通路
１２のオイル供給口１４，１５は、シリンダブロ
ツク１３の長手方向の端面１３ａにそれぞれ設け
られている。各オイル供給口１４，１５は圧縮比
切換弁１６にそれぞれ接続されており、圧縮比切
換弁１６にはオイルパン１７からオイルポンプ１
８によつて汲み上げられたオイルが、フイルタ１
９を介して圧送されるようになつている。

なお、第４図における２０，２１は、シリンダ
ブロツク１３の各クランクジヤーナル軸受部２３
に形成されクランクシヤフト９内の油孔１０にオ
イルを圧送する油溝である。油溝２０は、高圧縮
比用油圧通路１１に接続され、油溝２１は低圧縮
比用油圧通路１２にそれぞれ接続されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような油圧通路の構成で
は、圧縮比切換弁から各クランクジヤーナル軸受
部に形成された油溝までの通路の長さが不均一と
なるとともに、距離も長くなり、各気筒における
ロツクピンの油圧作動時期に著しいバラツキが生
じるという問題がある。

また、各クランクジヤーナル軸受部には潤滑の
ためのオイルを供給する必要もあり、圧縮比用油
圧通路と潤滑用通路とを設けた場合には、シリン
ダブロツク内の油圧通路の構造が複雑になること
が懸念される。

本考案は、上記の問題点に着目し、各気筒にお
けるロツクピン制御の油圧作動時期の大幅なバラ
ツキを解消するとともに、シリンダブロツク内の
油圧通路の構造を簡素化することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案の可変圧縮比機構の油圧
通路は、ピストンピンとコネクテイングロツドと
の間に偏心ベアリングを回転可能に介装し、偏心
ベアリングの動きを油圧駆動されるロツクピンに
より固定、解除して圧縮比を可変とし、前記ロツ
クピンを駆動させる圧縮比切換え用油圧通路を、
シリンダブロツクのクランクジヤーナル軸受部か
らクランクシヤフトの油孔を介してコネクテイン
グロツドのロツクピン収納穴に接続した４気筒内
燃機関の可変圧縮比機構において、 シリンダブロツクの複数のクランクジヤーナル
軸受部のうち、第１気筒と第２気筒の間に位置す
るクランクジヤーナル軸受部に第１気筒および第
２気筒の圧縮比切換用の一対の油溝を形成し、第
３気筒と第４気筒との間に位置するクランクジヤ
ーナル軸受部に第３気筒および第４気筒の圧縮比
切換用の一対の油溝を形成し、シリンダブロツク
内に、前記油溝が形成されないクランクジヤーナ
ル軸受部のみにオイルを供給する潤滑油用通路を
設けるとともに、前記油溝にオイルを供給する高
圧縮比用油圧通路と低圧縮比用油圧通路を配置
し、該高圧縮比用油圧通路および低圧縮比用油圧
通路のオイル供給口を、クランクシヤフト軸方向
に沿うシリンダブロツクの側面部でかつ全数のク
ランクジヤーナル軸受部のうちの前記油溝が形成
される２つのクランクジヤーナル軸受部の間に位
置するクランクジヤーナル軸受部近傍に配置した
ものから成る。

〔作用〕

このように構成された可変圧縮比機構の油圧通
路においては、圧縮比切換え用油圧通路をシリン
ダブロツク内にそれぞれ配置し、この圧縮比切換
え用油圧通路のオイル供給口を、４気筒エンジン
のシリンダブロツクのクランクシヤフトの軸方向
に沿う側面部でかつ全数のクランクジヤーナル軸
受部のうち圧縮比用の油溝が形成される２つのク
ランクジヤーナル軸受部の間に位置するクランク
ジヤーナル軸受部近傍に配置したので、オイル供
給口から圧縮比切換用の油溝が形成される各クラ
ンクジヤーナル軸受部までの距離をほぼ等距離に
することが可能となる。

したがつて、各気筒間における油圧通路の流路
抵抗等の条件がほぼ一定となり、ロツクピン油圧
作動時期の大幅なバラツキが解消され、圧縮比の
切換えが円滑に行なわれる。

また、第１気筒と第２気筒の間に位置するクラ
ンクジヤーナル軸受部の油溝によつて第１気筒と
第２気筒の圧縮比を可変させ、第３気筒と第４気
筒の間に位置するクランクジヤーナル軸受部の油
溝によつて第３気筒と第４気筒の圧縮比を可変さ
せているので、４気筒エンジンの場合でも２つの
クランクジヤーナル軸受部に圧縮比切換用の油溝
を設けるだけでよく、油圧通路の構造を簡素化す
ることができる。

圧縮比切換用の油溝が形成されない各クランク
ジヤーナル軸受部には、潤滑油用通路を介してオ
イルが供給されるが、油溝が形成されるクランク
ジヤーナル軸受部は圧縮比切換用の油圧通路から
のオイルによつて潤滑される。したがつて、油溝
が形成されるクランクジヤーナル軸受部には、と
くに潤滑油用通路を介して潤滑用オイルを供給す
る必要がなくなり、油圧通路の構成が簡素化され
る。

〔実施例〕

以下に、本考案に係る可変圧縮比機構の油圧通
路の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。

第１実施例 第１図および第２図は、本考案の第１実施例を
示しており、とくに直列型４気筒エンジンに適用
した例を示している。第２図において、ピストン
３１はシリンダ３２内に摺動自在に嵌挿されてお
り、ピストン３１の往復動はピストンピン３３、
コネクテイングロツド３４を介してクランクシヤ
フト３５の回転運動に転換される。

コネクテイングロツド３４とピストンピン３３
との間には、内、外周が互に偏心された偏心ベア
リング３６が介装されており、偏心ベアリング３
６の回転量に合せて圧縮比が変化されるようにな
つている。偏心ベアリング３６には、径方向に延
びるロツクピン係合孔３７が穿設されており、コ
ネクテイングロツド３４側にはロツクピン３８が
配設されている。ロツクピン３８は、ロツクピン
収納穴３９に摺動自在に収納されており、コネク
テイングロツド３４内に形成されたロツクピン駆
動用の２本の油圧通路４０，４１の差圧によつて
移動される。一方の油圧通路４０は、ロツクピン
３８を偏心ベアリング３６方向に駆動するロツク
ピンロツク用油圧通路であり、他方の通路４１は
ロツクピン３８を偏心ベアリング３６から離れる
方向に駆動するロツクピンアンロツク用油圧通路
である。

ロツクピンロツク用油圧通路４０、ロツクピン
アンロツク用油圧通路４１は、コネクテイングロ
ツド大端部に形成された一対の油溝４２，４３に
それぞれ連通されている。油溝４２，４３はクラ
ンクシヤフト３５内に形成された油孔４４を介し
てクランクシヤフト３５を支持するクランクジヤ
ーナル軸受部４７に形成された一対の油溝４５，
４６に連通されている。油溝４５，４６は、第１
気筒Ａと第２気筒Ｂとの間に位置する＃２のクラ
ンクジヤーナル軸受部４７と、第３気筒Ｃと第４
気筒Ｄの間に位置する＃４のクランクジヤーナル
軸受部４７にのみ設けられている。

油孔４４は、油溝４２，４３のうち一方の油溝
４２と油溝４５，４６のうち一方の油溝４５をク
ランクシヤフト３５の半分の回転域において連通
し、クランクシヤフト３５の残りの半分の回転域
においては油溝４２，４３のうち他方の油溝４３
と油溝４５，４６のうち他方の油溝４６を連通す
る。

第１図に示すように、シリンダブロツク４８内
には、圧縮比切換え用油圧通路としての高圧縮比
用油圧通路５１と、低圧縮比用油圧通路５２が設
けられている。クランクジヤーナル軸受部４７に
形成された油溝４５は、高圧縮比用油圧通路５１
に接続されており、油溝４６は、低圧縮比用油圧
通路５２に接続されている。高圧縮比用油圧通路
５１および低圧縮比用油圧通路５２のオイル供給
口５３，５４は、クランクシヤフト軸方向に沿う
シリンダブロツク４８の一方の側面部５５に設け
られ、かつ全数のクランクジヤーナル軸受部４７
のうちの中央に位置する＃３のクランクジヤーナ
ル軸受部４７の近傍に配置されている。高圧縮比
用油圧通路５１と低圧縮比用油圧通路５２は、側
面部５５と平行に延びており、＃２のクランクジ
ヤーナル軸受部４７と＃４のクランクジヤーナル
軸受部４７の位置にて直角方向に屈曲し、上述し
たように油溝４５，４６にそれぞれ接続されてい
る。

＃２のクランクジヤーナル軸受部４７に形成さ
れている油溝４５，４６は第１気筒Ａ、第２気筒
Ｂのロツクピン３８を制御するための油溝であ
り、＃４のクランクジヤーナル軸受部４７に形成
されている油溝４５，４６は第３気筒Ｃ、第４気
筒Ｄのロツクピン３８を制御する油溝である。そ
して、＃２および＃４の油溝４５，４６は、潤滑
用油溝としても作用している。

＃１、＃３、＃５のクランクジヤーナル軸受部
４７の油溝６５には、シリンダブロツク４８内に
設けられた潤滑用油圧通路５６が接続されてお
り、潤滑用油圧通路５６もシリンダブロツク４８
の側面部５５と平行に延びている。そして、潤滑
用油圧通路５６のオイル供給口５７は、シリンダ
ブロツク４８の長手方向の一方の端面５９に設け
られている。したがつて、本実施例では、シリン
ダブロツク４８の＃２および＃４のジヤーナル軸
受部４７を、３つの油圧通路が通るようになつて
いる。

高圧縮比用油圧通路５１のオイル供給口５３と
低圧縮比用油圧通路５２のオイル供給口５４は、
シリンダブロツク４８の側面部５５に取付けられ
た圧縮比切換弁６０に接続されている。高圧縮比
用油圧通路５１と低圧縮比用油圧通路５２には、
オイルパン６１からオイルポンプ６２によつて汲
み上げられたオイルが、フイルタ６３と上述の圧
縮比切換弁６０を介して切換えられて圧送される
ようになつている。また、潤滑用油圧通路５６の
オイル供給口５７は、フイルタ６３の圧縮比切換
弁６０との間の油圧通路に接続されている。

なお、第１図において、圧縮比切換弁６０は、
シリンダブロツク４８から離れた位置に配置され
ているように図示されているが、実際はシリンダ
ブロツク４８の側面部５５に配置される。そし
て、圧縮比切換弁６０のオイル供給口６４も、実
際の接続にあたつてはシリンダブロツク内に形成
された潤滑用油圧通路５６に接続されるようにな
つており、実際の油圧通路の構成は著しく簡素化
される。

また、第１図においては、オイルポンプ１個で
潤滑用と圧縮比切換用とを担つているが、それぞ
れ別々のオイルポンプでオイルを供給することも
可能である。

つぎに上記のように構成された第１実施例にお
ける作用について説明する。

内燃機関が軽負荷状態にあるときは、燃焼室に
入る吸気量が少なく、ピストン上昇による圧縮度
合は実質的に小さいのでノツキングが生じにく
く、高圧縮比に設定できる。センサによつて軽負
荷を感知すると切換弁６０が切換る。この状態で
は、ロツクピンロツク用油圧通路４０に油溝４
５、油孔４４を介して圧油を送るとともに、ロツ
クピンアンロツク用油圧通路４１の圧油は、油溝
４３、油孔４４、油溝４６を介してドレンされ
る。このときは、ロツクピンロツク用油圧通路４
０を含む通路が加圧通路となり、ロツクピンアン
ロツク用油圧通路４１を含む通路が減圧通路とな
る。

ロツクピン３８は偏心ベアリング３６方向に移
動して、回転する偏心ベアリング３６のロツクピ
ン係合孔３７がロツクピン３８に対応する位置に
きたときに、ロツクピン係合孔３７内に入り、偏
心ベアリング３６の回転をロツクする。ロツクピ
ン係合孔３７は偏心ベアリング３６の最肉厚部に
あるので、ピストン３１はコネクテイングロツド
３４に対して高い位置に保たれ、高圧縮比状態が
創出される。

つぎに、内燃機関が中、高負荷状態にあるとき
は、燃焼室に入る吸気量が大きくノツキングが生
じやすくなるので、偏心ベアリング３６は低圧縮
比状態にされなければならない。センサによつて
中、高負荷状態を感知すると、切換弁６０が切換
えられロツクピンアンロツク用油圧通路４１に圧
油が送られるとともにロツクピンロツク用油圧通
路４０への圧油供給がカツトまたはドレンされ
る。このときは、ロツクピンアンロツク用油圧通
路４１を含む通路が加圧通路となり、ロツクピン
３８は偏心ベアリング３６から離れる方向に移動
する。

ロツクピン３８が偏心ベアリング３６から離れ
る方向に移動するとロツクピン係合孔３７から外
れ、偏心ベアリング３６の回転は自在となる。し
たがつて、偏心ベアリング３６は、ピストンから
圧縮荷重、爆発荷重を受けて自動的に回転し、低
圧縮比状態で現出される。

圧縮比切換弁６０に接続される高圧縮比用油圧
通路５１のオイル供給口５３と、低圧縮比用油圧
通路５２のオイ供給口５４は、シリンダブロツク
４８における全数（＃１〜＃５）のクランクジヤ
ーナル軸受部４７の中央に配置されているので、
オイル供給口５３から＃２のクランクジヤーナル
軸受部４７の油溝４５までの通路の長さと、オイ
ル供給口５３から＃４のクランクジヤーナル軸受
部４７の油溝４５までの通路の長さをほぼ同じに
することが可能となる。

また、同様にオイル供給口５４から＃２のクラ
ンクジヤーナル軸受部４７の油溝４６までの通路
の長さと、オイル供給口５４から＃４のクランク
ジヤーナル軸受部４７の油溝４６までの通路の長
さをほぼ同じにすることが可能となる。そのた
め、気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの油圧通路における流路
抵抗等の条件もほぼ同様な値とすることができ、
各気筒間におけるロツクピン油圧作動時期の大幅
なバラツキが解消される。

第２実施例 第３図は、本考案の第２実施例に係る可変圧縮
比機構の油圧通路を示している。第２実施例が第
１実施例と異なるところは高圧縮比用油圧通路の
構成であり、その他の部分は第１実施例に準じる
ので、準じる部分に第１実施例と同一の符号を付
すことにより準じる部分の説明を省略し、異なる
部分についてのみ説明する。後述の実施例も同様
とする。

第３図において、図中、５３はオイル供給口を
示しており、５１ａはシリンダブロツク４８内に
形成された高圧縮比用油圧通路を示している。高
圧縮比用油圧通路５１ａは、オイル供給口５３か
らシリンダブロツク４８の側面部５５と直角方向
に延びており、＃３のクランクジヤーナル軸受部
４７を貫通し他方の側面部７０の近傍にて左右方
向に分岐されている。分岐された高圧縮比用油圧
通路５１ａは、＃２および＃４のクランクジヤー
ナル軸受部４７の４５に連通されている。

なお、本実施例の作用は第１実施例に準じる。

〔考案の効果〕

本考案の可変圧縮比機構の油圧通路によれば、
つぎのような効果が得られる。

(1) オイル供給口から圧縮比切換用の油溝が形成
される各クランクジヤーナル軸受部までの油圧
通路の長さをほぼ均一にすることが可能とな
る。したがつて、４気筒エンジンにおける各気
筒間のロツクピン油圧作動時期のバラツキが小
に抑えられ、円滑な圧縮比の切換えを行なうこ
とができるという効果が得られる。

(2) 第１気筒と第２気筒の間に位置するクランク
ジヤーナル軸受部の油溝によつて第１気筒と第
２気筒の圧縮比を可変させ、第３気筒と第４気
筒の間に位置するクランクジヤーナル軸受部の
油溝によつて第３気筒と第４気筒の圧縮比を可
変させているので、４気筒エンジンの場合でも
２つのクランクジヤーナル軸受部に圧縮比切換
用の油溝を設けるだけでよく、油圧通路の構造
を簡素化することができる。

(3) 圧縮比切換用の油溝が形成される各クランク
ジヤーナル軸受部は、圧縮比切換用の油圧通路
からのオイルによつて潤滑されるので、このク
ランクジヤーナル軸受部にはとくに潤滑油用通
路を介してオイルを供給する必要がなくなり、
油圧通路の構成を簡素化することができる。

(4) 圧縮比切換え用油圧通路のオイル供給口をシ
リンダブロツクの側面部に設けることにより、
たとえば圧縮比切換弁をシリンダブロツクの側
面部に直接取付けることが可能となる。したが
つて、その分の配管が不要となり、可変圧縮比
機構の油圧配管構成を簡素化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る可変圧縮比
機構の油圧通路の全体構成を示した透視斜視図、
第２図は第１図のクランクシヤフト近傍の油圧通
路の斜視図、第３図は本考案の第２実施例に係る
可変圧縮比機構の油圧通路の全体構成を示した透
視斜視図、第４図は従来の可変圧縮比機構の油圧
通路の全体構成を示した透視斜視図、第５図は従
来の可変圧縮比機構の断面図、第６図は第５図の
−線に沿う断面図、である。 ３３……ピストンピン、３４……コネクテイン
グロツド、３５……クランクシヤフト、３６……
偏心ベアリング、３７……ロツクピン係合孔、３
８……ロツクピン、３９……ロツクピン収納穴、
４４……油孔、４５，４６……油溝、４７……ク
ランクジヤーナル軸受部、５１，５１ａ……高圧
縮比用油圧通路、５２……低圧縮比用油圧通路、
５３，５４……オイル供給口、５６……潤滑用油
圧通路、６０……圧縮比切換弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ピストンピンとコネクテイングロツドとの間に
   偏心ベアリングを回転可能に介装し、偏心ベアリ
   ングの動きを油圧駆動されるロツクピンにより固
   定、解除して圧縮比を可変とし、前記ロツクピン
   を駆動させる圧縮比切換え用油圧通路を、シリン
   ダブロツクのクランクジヤーナル軸受部からクラ
   ンクシヤフトの油孔を介してコネクテイングロツ
   ドのロツクピン収納穴に接続した４気筒内燃機関
   の可変圧縮比機構において、 シリンダブロツクの複数のクランクジヤーナル
   軸受部のうち、第１気筒と第２気筒の間に位置す
   るクランクジヤーナル軸受部に第１気筒および第
   ２気筒の圧縮比切換用の一対の油溝を形成し、第
   ３気筒と第４気筒との間に位置するクランクジヤ
   ーナル軸受部に第３気筒および第４気筒の圧縮比
   切換用の一対の油溝を形成し、シリンダブロツク
   内に、前記油溝が形成されないクランクジヤーナ
   ル軸受部のみにオイルを供給する潤滑油用通路を
   設けるとともに、前記油溝にオイルを供給する高
   圧縮比用油圧通路と低圧縮比用油圧通路を配置
   し、該高圧縮比用油圧通路および低圧縮比用油圧
   通路のオイル供給口を、クランクシヤフト軸方向
   に沿うシリンダブロツクの側面部でかつ全数のク
   ランクジヤーナル軸受部のうちの前記油溝が形成
   される２つのクランクジヤーナル軸受部の間に位
   置するクランクジヤーナル軸受部近傍に配置した
   ことを特徴とする可変圧縮比機構の油圧通路。