JPH048274Y2 - - 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内燃機関の
可変圧縮比機構に関し、特に圧縮比の切換えを確
実に行なうためのロツクピン駆動用油圧通路に関
する。

〔従来の技術〕

内燃機関における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58−91340
号公報）。

偏心ベアリングによる圧縮比可変機構は、第４
図および第５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を係
合孔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。

ロツクピン収納穴４には、ロツクピンロツク用
油圧通路６とロツクピンアンロツク用油圧通路７
とが接続されており、軽負荷時にはロツクピンロ
ツク用油圧通路６にオイルが圧送されて偏心ベア
リングがロツクされ、高圧縮比状態が現出される
ようになつている。また、ノツキングが発生する
ような高負荷時には、ロツクピンアンロツク用油
圧通路７にオイルが圧送されて偏心ベアリング１
のロツクが解除され、偏心ベアリング１が回転し
て低圧縮比状態が現出されるようになつている。

ロツクピンロツク用油圧通路６とロツクピンア
ンロツク用油圧通路７は、コネクテイングロツド
３のクランクピン軸受部８の周上に形成された２
つの独立の油溝９，１０に接続されている。この
２つの油溝９，１０は、クランクシヤフト１７内
の油孔１１を介して、クランクジヤーナル軸受部
１２の周上に形成された２つの独立した油溝１
３，１４に接続されている。そして、油溝１３，
１４は、シリンダブロツクに形成された低圧縮比
制御用油圧通路１５と高圧縮比制御用油圧通路１
６に、それぞれ接続されている。

このような可変圧縮比機構においては、圧縮比
が高圧縮比側に切換えられる場合は、高圧縮比制
御用油圧通路１６からクランクジヤーナル側の一
方の油溝１３に圧送されたオイルが、クランクシ
ヤフト１７の油孔１１、クランクピン軸受部側の
一方の油溝９、ロツクピンロツク用油圧通路６を
介してロツクピン５側に至り、この油圧によつて
ロツクピン５が偏心ベアリング１側に押し出さ
れ、偏心ベアリング１がロツクされる。この場
合、ロツクピン５を偏心ベアリング１のロツクピ
ン係合孔２に確実に係合させるためには、適正な
クランク角においてロツクピン５に油圧をかける
ことが必要となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のような油圧によるロツク
機構の場合は、エンジンの高回転域では、オイル
中に混入する気泡等の影響により、クランクシヤ
フト内の油孔における油圧の伝達遅れが生じ、ロ
ツクピンの作動時期が遅れてしまうという問題が
生じる。そのため、ロツクピンを偏心ベアリング
のロツクピン係合孔に嵌合させることが困難にな
り、圧縮比を高圧縮比に切換えることができなく
なるという問題があつた。

本考案は、上記の問題点に着目し、油圧の伝達
遅れに起因するロツクピンの作動遅れを補償し、
エンジンの高回転域においても偏心ベアリングを
確実にロツクさせることのできる油圧通路構造を
提供することを目的とする。

〔問題点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
の間に回転可能に偏心ベアリングを介装し、該偏
心ベアリングにロツクピン係合孔を設けるととも
に、コネクテイングロツド側にロツクピン係合孔
に出入りするロツクピンを設け、前記コネクテイ
ングロツドのクランクピン軸受部の周上に形成さ
れた油溝とクランクジヤーナル軸受部の周上に形
成された油溝とを、クランクシヤフト内に形成さ
れた油孔を介して連通可能とし、前記油孔および
油溝を介して前記ロツクピンに油圧をかけること
によりロツクピンをロツクピン係合孔に係合また
は離脱させ偏心ベアリングの回転をロツクまたは
アンロツクさせるようにした可変圧縮比機構の油
圧通路において、前記クランクジヤーナル軸受部
側の油溝と前記油孔との連通開始時期を、前記ク
ランクピン軸受側の油溝と前記油孔との連通開始
時期よりも先行させたものから成る。

〔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、クランクジヤーナル軸受部側の油
溝と油孔との連通開始時期が、クランクピン軸受
側の油溝と油孔の連通開始時期よりも早められる
ので、その分ロツクピンが早めに作動し、油圧の
伝達遅れに起因するロツクピンの作動遅れが補償
される。したがつて、ロツクピンは適正なクラン
ク角度において迅速に作動され、エンジンの高回
転域においても、偏心ベアリングが確実にロツク
される。

〔実施例〕

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

第１図および第２図は、本考案の一実施例に係
る可変圧縮比機構の油圧通路を示している。第１
図および第２図において、ピストン２１はシリン
ダ２２内に摺動自在に嵌挿されており、ピストン
２１の往復動はピストンピン２３、コネクテイン
グロツド２４を介してクランクシヤフト２５の回
転運動に転換される。

コネクテイングロツド２４とピストンピン２３
との間には、内、外周が互に偏心された偏心ベア
リング２６が介装されており、偏心ベアリング２
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２６には、径方向に延
びるロツクピン係合孔２７が穿設されており、コ
ネクテイングロツド２４側にはロツクピン２８が
配設されている。ロツクピン２８は、ロツクピン
収納穴２９に摺動自在に収納されており、コネク
テイングロツド２４内に形成されたロツクピン駆
動用の２本の油圧通路３０，３１の差圧によつて
移動される。一方の油圧通路３０は、ロツクピン
２８を偏心ベアリング２６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３１
は、ロツクピン２８を偏心ベアリング２６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３０、ロツクピン
アンロツク用油圧通路３１は、コネクテイングロ
ツド２４のクランクピン軸受部３５の周上に形成
された互に独立の油溝３２，３３にそれぞれ連通
されている。油溝３２，３３は、クランクシヤフ
ト２５内に形成された油孔３４を介してクランク
ジヤーナル軸受３６の周上に形成された互に独立
の油溝３８，３９と連通可能になつている。

油孔３４は、油溝３２と油溝３８とをクランク
シヤフト２５の半分の回転域において連通し、ク
ランクシヤフト２５の残りの半分の回転域におい
ては油溝３３と油溝３９とを連通するようになつ
ている。

油溝３８は、シリンダブロツク４０に形成され
た高圧縮比制御用油圧通路４１に接続されてお
り、油溝３９は同様にシリンダブロツク４０に形
成された低圧縮比制御用油圧通路４２に接続され
ている。高圧縮比制御用油圧通路４１、低圧縮比
制御用油圧通路４２には、オイルパン（図示略）
からオイルポンプ（図示略）によつて汲み上げら
れ所定の圧力に設定されたオイルが切換弁４３を
介して圧送されるようになつている。

第３図は、ロツクピン油圧駆動時期を示してい
る。つまり、高圧縮比時および低圧縮比時におけ
るクランクシヤフト内の油孔と各油溝との連通状
態を示している。第３図において、A₁，A₂は高
圧縮比側へ切換えるための各油溝と油孔との連通
時期を示している。A₁はクランクジヤーナル軸
受部３６側の油溝３８と油孔３４との連通時期を
示しており、A₂はクランクピン軸受部３５側の
油溝３２と油孔３４との連通時期を示している。
図に示す如く、連通時期A₁は、連通時期A₂より
も長くなつており、連通時期A₁の連通開始点Ｐ
は、連通時期A₂の連通開始点Ｑよりもクランク
角にしてθ₁だけ連通時期が早められている。

すなわち、第３図における連通開始点Ｐは、第
１図のイを示しており、この状態では油孔３４と
クランクジヤーナル軸受部側の油溝３８の連通が
開始された直後であり、油孔３４とクランクピン
軸受部側の油溝３２は、まだ連通されていない。
第３図の連通開始点Ｑは、第１図のロを示してお
り、この状態では油孔３４とクランクジヤーナル
軸受部側の油溝３８は完全に連通されており、油
孔３４とクランクピン軸受部側の油孔３２は、連
通開始直後となつている。

第３図のB₁，B₂は低圧接比側へ切換えるため
の各油溝と油孔との連通時期を示している。つま
り、B₁はクランクジヤーナル軸受部側の油溝３
９と油孔３４との連通時期を示しており、B₂は
クランクピン軸受部側の油溝３３と油孔３４との
連通時期を示している。この場合も、上述と同様
に連通時期B₁の連通開始時期は、連通時期B₂の
連通開始時期よりもクランク角にしてθ₁だけ早め
られている。

本実施例では、連通開始時期を早める手段とし
ては、高圧縮比側では油溝３８、低圧縮比側では
油溝３９をクランクシヤフト２５の回転方向と逆
方向に延設することにより行なつている。

つぎに上記の可変圧接比機構の油圧通路におけ
る作用について説明する。

機関が軽負荷状態にあるときは、図示されない
ECU（電子制御装置）から切換弁４３に作動信号
が出力され、切換弁４３が一側に切換えられる。
これにより、圧油は、切換弁４３、高圧縮比制御
用油圧通路４１を介して油溝３８に圧送され、さ
らに圧油は、油溝３８から、クランクシヤフトの
油孔３４、油溝３２を介してロツクピンロツク用
油圧通路３２に間欠的に送られる。この場合、ク
ランクジヤーナル軸受部側の油溝３８と油孔３４
との連通時期A₁の連通開始点Ｐが、クランクピ
ン軸受部側の油溝３２と油孔３４との連通時期
A₂の連通開始点Ｑよりも先行する形となるので、
従来よりもロツクピン２８に早めに油圧が作用す
るようになり、その分、ロツクピン２８の作動遅
れが補償される。

つまり、エンジンの高回転域におけるオイル中
の気泡等の影響があつても、ロツクピン２８に
は、油圧が連通開始点Ｑから終了点Ｒまで確実に
作用し、実質的なロツクピンの作動遅れはなくな
る。したがつて、偏心ベアリング２６のロツクは
確実に行なわれ、圧縮比は高圧縮比側に円滑に切
換えられる。

なお、本実施例では、低圧縮比用の各油溝と油
孔との連通関係を、上述の高圧縮比用の各油溝と
油孔の連通関係に準じた構成としているので、偏
心ベアリング２６のアンロツク動作も円滑に行な
うことが可能となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の可変圧縮比機構
の油圧通路によるときは、クランクジヤーナル軸
受部側の油溝とクランクシヤフト内の油孔との連
通開始時期を、クランクピン軸受側の油溝と前記
油孔との連通開始時期よりも先行させるようにし
たので、油圧の伝達遅れに起因するロツクピンの
作動遅れを補償することが可能となり、エンジン
の高回転域においても偏心ベアリングを確実にロ
ツクさせることができるという効果が得られる。

また、連通開始時期を先行させる手段は、油溝
の長さをクランクシヤフトの回転方向と逆方向に
延長するだけなので油圧通路の繁雑化を招くこと
なく目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図のイおよびロは本考案の一実施例に係る
可変圧縮比機構の油圧通路におけるクランクピン
軸受部とクランクジヤーナル軸受部の油溝の連通
状態を示す断面図、第２図は第１図のクランクシ
ヤフト近傍のオイル通路の斜視図、第３図は第１
図の可変圧縮比機構におけるクランクシヤフト内
の油孔と各油溝との連通関係を示した関係図、第
４図は従来の可変圧縮比機構の全体断面図、第５
図は第４図の−線に沿う断面図、である。 ２１……ピストン、２３……ピストンピン、２
４……コネクテイングロツド、２５……クランク
シヤフト、２６……偏心ベアリング、２７……ロ
ツクピン係合孔、２８……ロツクピン、３２，３
３，３８，３９……油溝、３４……油孔、３５…
…クランクピン軸受部、３６……クランクジヤー
ナル軸受部、A₁，A₂……油溝と油孔との連通時
期、Ｐ，Ｑ……連通開始点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストンピンとコネクテイングロツドとの間に
   回転可能に偏心ベアリングを介装し、該偏心ベア
   リングにロツクピン係合孔を設けるとともに、コ
   ネクテイングロツド側にロツクピン係合孔に出入
   りするロツクピンを設け、前記コネクテイングロ
   ツドのクランクピン軸受部の周上に形成された油
   溝とクランクジヤーナル軸受部の周上に形成され
   た油溝とを、クランクシヤフト内に形成された油
   孔を介して連通可能とし、前記油孔および油溝を
   介して前記ロツクピンに油圧をかけることにより
   ロツクピンをロツクピン係合孔に係合または離脱
   させ偏心ベアリングの回転をロツクまたはアンロ
   ツクさせるようにした可変圧縮比機構の油圧通路
   において、前記クランクジヤーナル軸受部側の油
   溝と前記油孔との連通開始時期を、前記クランク
   ピン軸受側の油溝と前記油孔との連通開始時期よ
   りも先行させたことを特徴とする可変圧接比機構
   の油圧通路。