JPH0515551Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、内燃機関の圧縮比可変装置の改良に
関する。

（従来の技術） 自動車用内燃機関等にあつては、吸入空気の高
過給に伴つて発生するノツキングを防止するため
に、機関の圧縮比を可変にする装置がある。

このような装置として、従来例えば第１１図に
示すように、ピストン本体６１に摺動自在なイン
ナーピストン６２が設けられ、このインナーピス
トン６２がコンロツド６４に首振り自在に連結さ
れたものがある。ピストン本体６１とインナーピ
ストン６２の間には油室６５が形成され、この油
室６５は機関潤滑用オイルポンプ６６からの加圧
オイルを導く入口側油通路６７と制御弁（図示せ
ず）を介して余剰オイルを排出する戻り側油通路
６８が配設される。このようにして油室６５に導
かれる油圧力によりピストン本体６１をインナー
ピストン６２に対して押し上げて、燃焼室６０の
容積を変えるようになつている（実開昭57−
57237号公報参照）。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなピストン本体６１を
油圧により変位させる圧縮比可変装置にあつて
は、機関の潤滑油を利用して油圧制御が行われて
いたため、高負荷運転時に圧縮比を小さくする場
合、油室６５に導かれる油圧が低下するのに伴つ
て、クランクピン等の潤滑部に送られる潤滑油の
流量が不足し、潤滑不良を来すという問題点があ
つた。

本考案は、上記問題点を解決することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、ピストン本体に摺動自在に嵌合する
インナーピストンを設け、このインナーピストン
をピストンピンを介してコンロツドに摺動自在に
連結するとともに、ピストン本体とインナーピス
トンの間に油室を形成する内燃機関の圧縮比可変
装置において、機関の主軸受部、クランクシヤフ
ト、コンロツド、ピストンピン、インナーピスト
ンを経て前記油室に至る作動油通路を、常時機関
駆動される主オイルポンプからの潤滑油が導入さ
れる潤滑油通路とは独立して形成するとともに、
前記主軸受部とクランクシヤフト又はコンロツド
とクランクシヤフト間の作動油通路を、前記潤滑
油通路の軌跡と一致しない位置に形成した。

（作用） 上記構成に基づき、例えば低負荷運転時に補助
オイルポンプが駆動され、その吐出油が作動油通
路を通つて油室に導入されることにより、ピスト
ン本体をインナーピストンに対して押し上げて圧
縮比を高める一方、高負荷運転時は補助オイルポ
ンプが停止され、油室を収縮させて圧縮比を低下
させる。

このとき、作動油通路は潤滑油通路と独立して
配設されているため、高圧オイルが潤滑油通路の
途中から洩れ出すことを抑制して、上記油室に導
かれる油圧を精密に調節することが可能となる。

そして、クランクピンには主オイルポンプから
潤滑油通路を通つて十分な流量の潤滑油が供給さ
れ、上記圧縮比制御に影響されることなくクラン
クシヤフトおよびコンロツドの円滑な作動性を維
持できる。

また、潤滑油通路と作動油通路とのオイルが互
いに干渉することがないので、油圧制御の制度が
向上する。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図、第２図に示すように、ピストン本体１
はその冠部１Ｃの内側にインナーピストン２を摺
動自在に挿入して、インナーピストン２のボス部
２Ｂとコンロツド４の小端部４Ｓのそれぞれにピ
ストンピン３を回転自在に挿入し、インナーピス
トン２はピストンピン３を介してコンロツド４に
対して揺動自在に連結される。

ピストン本体１とインナーピストン２の頂面２
ａの間に油室５が形成され、この油室５にチエツ
ク弁９を介して接続する作動油通路１０が設けら
れ、この作動油通路１０の途中には図示しない制
御回路により運転条件に応じて駆動される電動式
補助オイルポンプ３２を介装する。図中２８はオ
イルパンであり、補助オイルポンプ３２の吐出圧
を所定値以下に保つリリーフ弁３３が配設され
る。

作動油通路１０は、インナーピストン２の頂面
２ａに開口してチエツク弁９が介装される通孔１
１と、ボス部２Ｂとピストンピン３の間に形成さ
れる環状オイル溝１２と、ピストンピン３に形成
される通孔１３と、ピストンピン３と小端部４Ｓ
の間に形成される環状オイル溝１４と、コンロツ
ド４を貫通する通孔１５Ｌ，１５Ｓと、クランク
シヤフト６に形成される通孔１７、およびシリン
ダブロツクの主軸受部９に形成される通孔１９に
よつて構成される。

コンロツド４の大端部４Ｂはコンロツドメタル
７を介してクランクシヤフト６のクランクピン２
１に摺動自在に嵌合する。

クランクピン２１は環状段差２１Ｄをもつて小
径部２１Ｓと大径部２１Ｂが形成される。

コンロツドメタル７の断面はクランクピン２１
に沿つて曲折し、コンロツドメタル７と小径部２
１Ｓとの嵌め合い隙間は大径部２１Ｂとの嵌め合
い隙間より所定値だけ小さく形成し、コンロツド
４から作用する荷重を主に小径部２１Ｓで受ける
ようにする。

大径部２１Ｂに前記作動油通路１０を構成する
通孔１７を開口させ、コンロツドメタル７にはこ
の通孔１７と前記コンロツド４を貫通する通孔１
５Ｓと連通する複数の通孔１６を形成する。

クランクピン２１の小径部２１Ｓに潤滑油を導
く潤滑油通路２５が設けられ、この潤滑油通路２
５の途中には機関に機械的に駆動される主オイル
ポンプ２６が介装されるとともに、この主オイル
ポンプ２６の吐出圧を所定値以下に保つリリーフ
弁２７が配設される。

潤滑油通路２５はクランクピン２１の小径部２
１Ｓの外周中央部に開口する通孔２２と、クラン
クメタル８に形成されるオイル溝２３と、主軸受
部９に形成される通孔２４とから構成される。

作動油通路１０の通孔１５Ｓ及び１６は、潤滑
油通路２５の通孔２２のクランクシヤフト６の回
転に伴つて形成される軌跡と交わらない位置に形
成される。

このように構成してあり、次に作用について説
明する。

低負荷運転時は補助オイルポンプ３２が作動
し、作動油通路１０を通つて高圧のオイルが流入
することにより、ピストン本体１は燃焼圧力に対
抗して押し上げられて圧縮比を高める。

高負荷運転時は、補助オイルポンプ３２の作動
が停止され、油室５に導かれる油圧力が低下する
ことにより、ピストン本体１はインナーピストン
２に対して押し上げられることなく圧縮比を低下
させ、その結果ノツキング等を防止する。

このとき、クランクピン２１には潤滑油通路２
５が開口する小径部２１Ｓと、作動油通路１０が
開口する大径部２１Ｂとの間に段差２１Ｄが形成
されているため、作動油通路１０を流れるオイル
がクランクピン２１とクランクメタル８の間で洩
れ出すことを抑制し、油室５に導かれる油圧制御
の精密に行うことが可能となる。

潤滑油通路２５は作動油通路１０と独立して配
設されることにより、上記補助オイルポンプ３２
の作動に影響されることなく、クランクピン２１
の小径部２１Ｓには主オイルポンプ２６から十分
な流量のオイルが供給されて、コンロツド４およ
びクランクシヤフト６の作動性を円滑に維持す
る。

そして、潤滑油通路２５と作動油通路１０との
油圧に互いに干渉、影響されることがないので、
油圧の制御精度が向上する。

また、第３図に示すように、コンロツド４のロ
ツド部４Ｌの中心と、クランクピン２１の小径部
２１Ｓの中心を一致させるように形成しても良
い。この場合、コンロツド４から小径部２１Ｓに
作用する荷重を均一にして、フリクシヨンの低減
がはかれる。

次に、第４図に示す他の実施例は、クランクピ
ン２１を直円柱状に形成し、同じく直円筒状のコ
ンロツドメタル３４にはクランクピン２１との間
に環状オイル溝３５を形成する。コンロツド４に
はロツド部４Ｌを軸方向に貫通する通孔１５Ｌ
と、この通孔１５Ｌと交差して上記オイル溝３５
に連通する１５Ｓを形成する一方、クランクシヤ
フト６にはオイル溝３５に連通する通孔３６を形
成して、油室５へ補助オイルポンプ３２からの吐
出油を導く作動油通路３７を構成する。

クランクピン２１の外周中央部には通孔１５を
開口させて、主オイルポンプ２６に連通する潤滑
油通路３８を構成する。

そして、潤滑油通路３８の通孔１５の軌跡に対
して、作動油通路３７の通孔３６及びオイル溝３
５を一致させない位置に形成した。

この場合、クランクピン２１の巾を短縮するこ
とによりクランクシヤフト６の全長を短くするこ
とが可能となり、またコンロツドメタル７やクラ
ンクピン２１の加工が容易となる。

次に、第５図に示す他の実施例は、コンロツド
４に嵌合するコンロツドメタル３９を断面コの字
形に形成し、コンロツドメタル３９にクランクア
ーム４０の端面４０Ｔと間に環状オイル溝４１を
形成し、このオイル溝４１を密封するシールリン
グ４２を介装する。

主軸受部９に嵌合するクランクメタル４３を断
面コの字形に形成し、このクランクメタル４３に
クランクアーム４３の端面４０Ｕと間に環状オイ
ル溝４４を形成し、このオイル溝４４を密封する
シールリング４２を介装する。

クランクシヤフト６には各オイル溝４１と４４
に連通する通孔４６を形成し、コンロツド４には
オイル溝４１に連通する通孔４７Ｓ，４７Ｌを形
成する一方、主軸受部９にはオイル溝４４に開口
する通孔４８Ａ，４８Ｂを形成して、補助オイル
ポンプ３２からの吐出油を油室５に導く作動油通
路４９を構成する。

そして、作動油通路４９の通孔４６及びオイル
溝４１は、潤滑油通路の通孔５５の軌跡と交わら
ない位置に形成される。

第６図、第７図に示すように、シールリング４
２は上下に２分割して形成し、溝５０に収装され
た状態で、各端部４２Ｔは互いに重なるように形
成する。溝５０はシールリング４２の各端部４２
Ｔが重なる部分で溝巾を大きく形成する。

第８図に示すように、シールリング４２は断面
円形のゴム製リング５１に、断面半円形のキヤツ
プ５２を固着して形成し、このキヤツプ５２を固
体潤滑材のテフロンを材質として、耐摩耗性を確
保する。

また、第９図に示すように、キヤツプ５３をカ
ーボンを材質として断面コの字形に形成したり、
第１０図に示すようにゴム製リング５４を中空に
形成しても良い。

クランクピン２１の外周中央部には通孔５５を
開口させて、主オイルポンプ２６に連通する潤滑
油通路５６を構成する。

この場合、作動油通路４９を構成するリング溝
４２，４４をクランクアーム４０の端面４０Ｔ，
４０Ｕに面して形成したことにより、クランクピ
ン２１側への洩れを抑制でき、またクランクシヤ
フト６の全長を短くすることが可能となる。

（考案の効果） 以上のように本考案は、クランクピンに潤滑油
を導く潤滑油通路に対して圧縮比可変ピストンに
作動油を導く作動油通路を独立して配設すると共
に、作動油通路を潤滑油通路の軌跡に交わらない
ように、一致しない位置に形成したので、圧縮比
の制御精度を高めるとともに、クランクピンの潤
滑性を良好に維持し、焼き付き等が発生すること
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体構成図、第
２図は同図−線に沿う断面図、第３図は他の
実施例を示す断面図、第４図は他の実施例を示す
全体構成図、第５図は他の実施例を示す全体構成
図、第６図はシールリングの平面図、第７図はシ
ールリングおよびシールリング溝を示す平面図、
第８図、第９図、第１０図はそれぞれシールリン
グの断面図である。第１１図は従来例を示す断面
図である。 １……ピストン本体、２……インナーピスト
ン、３……ピストンピン、４……コンロツド、５
……油室、７……コンロツドメタル、９……主軸
受部、１０……作動油通路、２１……クランクピ
ン、２５……潤滑油通路、２６……主オイルポン
プ、３２……補助オイルポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン本体に摺動自在に嵌合するインナーピ
   ストンを設け、このインナーピストンをピストン
   ピンを介してコンロツドに摺動自在に連結すると
   ともに、ピストン本体とインナーピストンの間に
   油室を形成する内燃機関の圧縮比可変装置におい
   て、機関の主軸受部、クランクシヤフト、コンロ
   ツド、ピストンピン、インナーピストンを経て前
   記油室に至る作動油通路を、常時機関駆動される
   主オイルポンプからの潤滑油が導入される潤滑油
   通路とは独立して形成するとともに、前記主軸受
   部とクランクシヤフト又は前記コンロツドとクラ
   ンクシヤフト間の作動油通路を、前記潤滑油通路
   の軌跡と一致しない位置に形成したことを特徴と
   する内燃機関の圧縮比可変装置。