JPH048276Y2 - - 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、とくに圧縮比の切換えを
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58−172431
号公報）。

偏心ベアリングによる圧縮比可変機構は、偏心
ベアリングにロツクピン係合孔を設け、コネクテ
イングロツドにはロツクピン収納穴を設けて該ロ
ツクピン収納穴にロツクピンを収納し、ロツクピ
ンに油圧をかけることによりロツクピンを係合孔
の方向に進退するように駆動して、ロツクピンを
ロツクピン係合孔に係合させたり、係合を外した
りするようになつていた。

ロツクピン収納穴には、ロツクピンロツク用油
圧通路とロツクピンアンロツク用油圧通路とが接
続されており、中負荷、軽負荷時にはロツクピン
ロツク用油圧通路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、高負荷時には、ロツク
ピンアンロツク用油圧通路にオイルが圧送されて
偏心ベアリングのロツクが解除され、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とロツクピンアン
ロツク用油圧通路は、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２つの独立
の油溝に接続されている。この２つの油溝は、ク
ランクシヤフト内の油孔を介して、クランクジヤ
ーナルの軸受部の周上に形成された２つの独立し
た油溝に接続されている。この軸受部の２つの油
溝は、シリンダブロツクに形成された低圧縮比制
御用油圧通路と高圧縮比制御用油圧通路に、それ
ぞれ接続されている。これらの油圧通路は、方向
切換弁を介してオイルポンプによりオイルを圧送
する通路とオイルをオイルパンへ戻すドレン通路
に接続されている。

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、クランクシヤフトの油孔は、クラ
ンクジヤーナル軸受部の各油溝とクランクピン軸
受部の各油溝とをクランクシヤフトの半分の回転
域において連通するようになつている。そして、
クランクジヤーナル軸受部の油溝およびクランク
ピン軸受部の油溝に圧送されるオイルは、各軸受
部の潤滑油としても作用している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の可変圧縮比機構では、ロ
ツクピンを駆動させるための高圧縮比用油圧通路
と低圧縮比用油圧通路のうち、一方の油圧通路に
オイルが圧送されている時は、他方の油圧通路は
ドレン通路を介して大気に開放されるため、クラ
ンクジヤーナルおよびクランクピンは、円周上の
約半分に相当する部分しか常に潤滑されない。つ
まり、クランクジヤーナル軸受部およびクランク
ピン軸受部の各油溝のうち、一方の油溝側のオイ
ルはドレン通路を介して逃がされるので、常時ク
ランクピンおよびクランクジヤーナルの全周を十
分に潤滑することができない。したがつて、各軸
受部におけるフリクシヨンが増加したり、高回転
時において焼付きを生じるおそれがあつた。

なお、クランクピンおよびクランクジヤーナル
を十分に潤滑するために専用の潤滑通路を新規に
設けることも考えられるが、この場合、通路構成
が繁雑になり、加工時間も大幅に増加してしまう
という問題がある。

本考案は、上記の問題に着目し、通路構成が簡
単でクランクピンおよびクランクジヤーナルを十
分に潤滑することのできる可変圧縮比機構の油圧
通路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、前記
コネクテイングロツド側に設けられたロツクピン
をクランクジヤーナル軸受部およびクランクピン
軸受部に設けられた油圧通路を介して油圧駆動さ
せることにより前記偏心ベアリングの回転をロツ
クしまたはロツクを解除させ、圧縮比を可変させ
るようにした内燃機関の可変圧縮比機構におい
て、該可変圧縮比機構の油圧通路のドレン通路
に、排出されるオイルの流れを制限するドレン排
出制限手段を設けたものから成る。

〔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、一方の油圧通路に供給されたオイ
ルは、クランクジヤーナル軸受部およびクランク
ピン軸受部の油圧通路を介してロツクピン側に供
給され、この油圧によつてロツクピンが駆動され
る。ロツクピンの駆動に伴なつて他方の油圧通路
のオイルは、クランクジヤーナル軸受部およびク
ランクピン軸受部の油圧通路とドレン通路を介し
て大気側に排出されるが、この場合、ドレン通路
には排出されるオイルの流れを制限するドレン排
出制限手段が設けられているので、ドレン通路の
上流側の圧力が高められる。すなわち、各軸受部
において、ロツクピンに圧送される油圧通路から
ドレン通路に連通される油圧通路に漏れ込むオイ
ルもそのままドレンされず、その一部はクランク
ジヤーナル軸受部およびクランクピン軸受部に供
給される。

したがつて、クランクジヤーナル軸受部および
クランクピン軸受部は、圧送されるオイルとドレ
ンされるオイルとによつて十分に潤滑され、各軸
受部におけるフリクシヨンが低減されるととも
に、潤滑不足による焼付きは確実に防止される。

〔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図ないし第３図は、本考案の第１実施例を
示しており、このうち第２図および第３図は、偏
心ベアリングのロツク機構近傍の油圧通路を示し
ている。

第２図および第３図において、ピストン１はシ
リンダ２内に摺動自在に嵌挿されており、ピスト
ン１の往復動は、ピストンピン３、コネクテイン
グロツド４を介してクランクシヤフト５の回転運
動に転換される。

コネクテイングロツド４とピストンピン３との
間には、内、外周が互に偏心された偏心ベアリン
グ６が介装されており、偏心ベアリング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６には、径方向に延びるロツ
クピン係合孔７が穿設されており、コネクテイン
グロツド４側にはロツクピン８が配設されてい
る。ロツクピン８は、ロツクピン収納穴９に摺動
自在に収納されており、コネクテイングロツド４
内に形成されたロツクピン駆動用の２本の油圧通
路１０，１１の差圧によつて移動される。一方の
油圧通路１０は、ロツクピン８を偏心ベアリング
６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１１は、ロツクピン８を偏心ベ
アリング６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１０、ロツクピン
アンロツク用油圧通路１１は、コネクテイングロ
ツド４のクランクピン軸受部１６に形成された互
に独立の油溝１２，１３にそれぞれ連通されてい
る。油溝１２，１３はクランクシヤフト５内に形
成された油孔１４を介してクランクジヤーナル軸
受部１７の周上に形成された互に独立の油溝１
８，１９に連通可能となつている。

油孔１４は、油溝１２と油溝１８とをクランク
シヤフト５の半分の回転域において連通し、クラ
ンクシヤフト５の残りの半分の回転域においては
油溝１３と油溝１９とを連通するようになつてい
る。

第１図は、クランクジヤーナル軸受部および方
向切換弁近傍の油圧通路を示している。第１図に
おいて、２０はオイルパンを示しており、オイル
パン２０内にはオイル２１が貯留されている。オ
イルパン２０内のオイル２１は、オイルフイルタ
２２を介してエンジンに連結されたオイルポンプ
２３によつて汲み上げられるようになつている。
オイルポンプ２３によつて汲み上げられたオイル
２１は、動弁系潤滑油通路２４と可変圧縮比用油
圧通路２５にそれぞれ供給されるようになつてい
る。

可変圧縮比用油圧通路２５の下流には、オイル
ポンプ２３から供給されたオイルを、高圧縮比制
御用油圧通路２６と低圧縮比制御用油圧通路２７
のいずれか一方に切換える方向切換弁２８が設け
られている。高圧縮比制御用油圧通路２６は、前
述のクランクジヤーナル軸受部１７の周上に形成
された油圧通路としての油溝１８に接続されてお
り、低圧縮比制御用油圧通路２７は、同様にクラ
ンクジヤーナル軸受部１７の周上に形成された油
溝１９に接続されている。

方向切換弁２８には、ドレンをオイルパン２０
に戻すドレン通路２９が接続されている。すなわ
ち、ドレン通路２９は、方向切換弁２８の切換え
により高圧縮比制御用油圧通路２６と低圧縮比制
御用油圧通路２７のいずれか一方と連通されるよ
うになつている。ドレン通路２９には、オイルパ
ン側に排出されるオイルの流れを制限するドレン
排出制限手段としてのオリフイス３０が設けられ
ている。つまり、オリフイス３０によつてドレン
通路２９の流路面積が局部的に縮小されている。

つぎに、第１実施例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）から方向切換弁２８に作動
信号が出力され、方向切換弁２８が一側に切換ら
れる。これにより、オイルポンプ２３から汲み上
げられたオイルは、方向切換弁２８、高圧縮比制
御用油圧通路２６を介して油溝１８に圧送され、
さらに圧油は、油溝１８から、クランクシヤフト
の油孔１４、油溝１２を介してロツクピンロツク
用油圧通路１０に間欠的に送られる。したがつ
て、ロツクピン８が偏心ベアリング６に係合さ
れ、高圧縮比の状態が現出される。また、ロツク
ピンアンロツク用油圧通路１１の圧油は、油溝１
３、油孔１４、油溝１９、低圧縮比制御用油圧通
路２７、方向切換弁２８、ドレン通路２９を介し
てオイルパン２０に排出される。

この場合、ドレン通路２９にはオリフイス３０
が設けられているので、オイルパン２０は排出さ
れるオイル量が少量に制限され、オリフイス３０
の上流側のオイルの圧力が高められる。したがつ
て、ドレン通路２９と連通されるクランクジヤー
ナル軸受部１７およびクランクピン軸受部１６の
油溝１３，１９からもクランクジヤーナルとクラ
ンクピンにオイルが供給され、各軸受部における
油量は十分確保される。

機関が高負荷状態になると、方向切換弁２８が
他方に切換えられ、オイルは低圧縮比制御用油圧
通路２７、油溝１９、クランクシヤフトの油孔１
４、油溝１３を介してロツクピンアンロツク用油
圧通路１１に圧送される。したがつて、ロツクピ
ン８と偏心ベアリング６との係合が解除され、低
圧縮比状態が現出される。

この場合も上述と同様に、ドレン通路２９のオ
リフイス３０によつてオイルパン２０に排出され
るオイル量が少量に制限され、オリフイス３０の
上流側のオイルの圧力が高められる。したがつ
て、ドレン通路２９と連通される油溝１３，１９
からもクランクジヤーナルおよびクランクピンに
オイルが供給される。

このように、クランクジヤーナル軸受部１７お
よびクランクピン軸受部１６には、オイルポンプ
２３から圧送されたオイルとドレンされるオイル
の両方が供給されるので各軸受部における油量は
十分確保され、フリクシヨンの低減がはかられる
とともに、潤滑不足による焼付きも確実に防止さ
れる。

第２実施例 第４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、ドレン排出制限手段
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。後述する他の実施
例も同様である。

第４図において、ドレン通路２９には、オイル
パン２０側に排出されるオイルの流れを制限する
ドレン排出制限手段としてのリリーフ弁４０が設
けられている。リリーフ弁４０は、ドレン通路２
９内の圧力が所定の圧力になると通路内のオイル
をオイルパン２０に逃がすようになつている。

このように構成された第２実施例においては、
ドレンされるオイルの圧力は、リリーフ弁４０の
リリーフ圧まで高められるので、ドレンされるオ
イルの量が小に制限され、その分の量がクランク
ジヤーナル軸受部１７およびクランクピン軸受部
１６に供給される。したがつて、各軸受部におけ
る油量が十分確保され、クランクシヤフトと各軸
受部とのフリクシヨンが低減される。

第３実施例 第５図は、本考案の第３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５図において、ドレン通路２９には、オイル
パン２０側に排出されるオイルの流れを制限する
ドレン排出制限手段としての電磁弁５０が設けら
れている。電磁弁５０が、運転条件に応じてドレ
ン通路２９を開閉するようになつている。すなわ
ち、電磁弁５０は、たとえばエンジンの高回転域
でドレン通路２９を閉じるようになつており、高
回転域でのクランクジヤーナル軸受部１７やクラ
ンクピン軸受部１６の潤滑が十分行なわれるよう
になつている。

このように構成された第３実施例においては、
たとえばエンジンの低回転時には、電磁弁５０が
開となつており、ドレン通路２９を流れるオイル
はそのままオイルパン２０に排出される。エンジ
ンが高回転になると、図示されないECUからの
信号により電磁弁５０が作動し、ドレン通路２９
が閉じられる。したがつて、各軸受部において一
方の油溝から他方の油溝へ漏れ込んだオイルがそ
のままドレン通路２９を介してオイルパン２０に
逃がされず、各軸受部の潤滑が良好に維持され
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、油圧通路のドレン通路
に、排出されるオイルの流れを制限するドレン排
出制限手段を設けるようにしたので、クランクジ
ヤーナル軸受部およびクランクピン軸受部におい
て、ロツクピンに圧送される油圧通路からドレン
通路に連通される油圧通路に漏れ込んだオイル
が、そのままドレン通路を介して排出されること
はなくなり、各軸受部に供給されるオイル量を十
分確保することが可能となる。

その結果、クランクジヤーナル軸受部およびク
ランクピン軸受部とクランクシヤフトとのフリク
シヨンが低減することができ、かつ潤滑不足によ
る各軸受部の焼付きも確実に防止することができ
るという効果が得られる。

また、ドレン排出制限手段を設けることによ
り、新規に潤滑通路を設けることが不要となり、
油圧通路の繁雑化を解消することができる。

【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
機構の油圧通路の系統図、第２図は第１図におけ
るクランクジヤーナル軸受部近傍の油圧通路の斜
視図、第３図は第２図を別方向から見た断面図、
第４図は本考案の第２実施例に係る可変圧縮比機
構の油圧通路の系統図、第５図は本考案の第３実
施例に係る可変圧縮比機構の油圧通路の系統図、
である。 ３……ピストンピン、４……コネクテイングロ
ツド、５……クランクシヤフト、６……偏心ベア
リング、８……ロツクピン、１０……ロツクピン
ロツク用油圧通路、１１……ロツクピンアンロツ
ク用油圧通路、１２，１３，１８，１９……油溝
（油圧通路）、１４……油孔、１６……クランクピ
ン軸受部、１７……クランクジヤーナル軸受部、
２０……オイルパン、２３……オイルポンプ、２
６……高圧縮比制御用油圧通路、２７……低圧縮
比制御用油圧通路、２８……方向切換弁、２９…
…ドレン通路、３０……ドレン排出制限手段とし
てのオリフイス、４０……ドレン排出制限手段と
してのリリーフ弁、５０……ドレン排出制限手段
としての電磁弁。

Claims (1)

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、前記コ
   ネクテイングロツド側に設けられたロツクピン
   をクランクジヤーナル軸受部およびクランクピ
   ン軸受部に設けられた油圧通路を介して油圧駆
   動させることにより前記偏心ベアリングの回転
   をロツクしまたはロツクを解除させ、圧縮比を
   可変させるようにした内燃機関の可変圧縮比機
   構において、該可変圧縮比機構の油圧通路のド
   レン通路に、排出されるオイルの流れを制限す
   るドレン排出制限手段を設けたことを特徴とす
   る可変圧縮比機構の油圧通路。 (2) 前記ドレン排出制限手段が、オリフイスであ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の可変圧
   縮比機構の油圧通路。 (3) 前記ドレン排出制限手段が、リリーフ弁であ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の可変圧
   縮比機構の油圧通路。 (4) 前記ドレン排出制限手段が、電磁弁である実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の可変圧縮比
   機構の油圧通路。