JPH0721887Y2

JPH0721887Y2 - 可変圧縮比エンジン

Info

Publication number: JPH0721887Y2
Application number: JP7475889U
Authority: JP
Inventors: 淳磯本; 竹彦勝本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2004-06-26
Also published as: JPH0313439U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、運転中に圧縮比の増減が可能な可変圧縮比
エンジンに関する。

（従来の技術）一般に、エンジンのピストン・ストロークを変化させて
シリンダ内のガス圧縮比を調整する方式として、コンロ
ッドの小端部ベアリングを偏心ブッシュで形成し、この
偏心ブッシュを小端部中心の周りに所定角度回動させる
方式や、コンロッドの大端部ベアリングを偏心ブッシュ
に形成すると共に第１歯車をこの偏心ブッシュに一体に
設け、この第１歯車と内側で噛合う第２歯車をエンジン
回転中心を中心として所定角度回転可能にする方式など
が知られている。しかしながら、コンロッドの小端部に
回動可能な偏心ブッシュを設ける方式は、偏心ブッシュ
回動機構が小端部内に配置されるためエンジンの往復質
量の増加を招来し、振動騒音を増大させ、更にこの新し
く発生した振動騒音を低減させるための対策を必要とす
る。また、コンロッドの大端部に設ける偏心ブッシュを
回動させる方式は、大形の第２歯車をシリンダ数だけ必
要とするなど、構造が複雑となり重量増加、コスト高を
招来するという問題がある。そこで、クランクピンと大
端部との間に偏心したブッシュを介装させ、ブッシュに
はフランジが一体に形成されていて、クランク・ジャー
ナルの中心に穿設された油通路にバルブを強制的に嵌入
させ、油圧が低いときこのバルブより突出するピンが前
記フランジの所定位置すなわち、ブッシュ内径部の回転
中心線を挟んでブッシュ外径部の回転中心線の反対側位
置に穿設された孔に係合するようにした方式が考えられ
る。

（考案が解決しようとする課題）しかし、クランク・ジャーナルの中心に配置されたバル
ブを介して油圧が低いときに突出するピンが、大端部と
クランクピンとの間に介装されたブッシュのフランジの
孔に係合する方式は、油圧が高いときにブッシュをクラ
ンク・シャフトまたは大端部の何れかに固定させる機構
がないので、油圧が高いときにはブッシュのクランク・
シャフトまたは大端部に対する位置が各シリンダ間でば
らつき易く、シリンダ相互間の燃焼条件が変化して燃焼
効率の悪化および異常振動等が発生するという問題があ
る。

（課題を解決するための手段）この考案は、上述したような問題を解決するためになさ
れたもので、コンロッドの大端部とクランク・シャフト
のクランク・ピンとの間に介装されていて前記大端部に
嵌合される外径部と前記クランク・ピンに嵌合される内
径部とが互いに偏心させられたブッシュ部およびこのブ
ッシュ部の両端より前記大端部の両側面に沿って延び、
かつ前記内径部の回転中心線に対して、一方に前記外径
部の回転中心線と反対側に第１孔を、他方に前記外径部
の回転中心線と同一側に第２孔をそれぞれ穿設されたフ
ランジ部を有する偏心ベアリングと、前記クランク・ピ
ンの両隣りに配置されるクランク・ジャーナルの中心に
それぞれ穿設されて潤滑油が流れる油通路に強制的に嵌
入されていて、油圧が低いとき第１ピンが前記油通路か
ら突出して前記第１孔に係合する第１バルブおよび油圧
が高いとき第２のピンが前記油通路から突出して前記第
２孔に係合する第２バルブとを備えたことを特徴とす
る。

（作用）エンジンが回転していてクランク・ジャーナルの油通路
内油圧が低いときは、油通路端部すなわち、クランク・
ジャーナル端部より第１ピンが突出して偏心ベアリング
のフランジ部に穿設した第１孔に係合する。第１孔はブ
ッシュ部内径部の回転中心を挟んでブッシュ部の外径部
の回転中心の反対側に位置しており、第１ピンはクラン
ク・ジャーナルの中心に位置しているから、ピストンは
最大ストロークを往復することになり最大圧縮比が達成
される。一方、油通路内油圧が高くなると、第１ピンが
退避して第１孔との係合を解除すると共に、第２ピンが
突出してフランジ部の第２孔に係合する。第２孔はブッ
シュ部内径部の回転中心に対して外径部の回転中心と同
じ側に位置しており、第２ピンはクランク・ジャーナル
の中心に位置しているから、ピストンは最小ストローク
を往復することになり最小圧縮比が達成される。

（実施例）以下、図示の実施例につき詳細に説明する。第１図にお
いて、符号１はクランク・シャフトを示し、クランク・
シャフト１は、クランク・ピン２、クランクジャーナル
３及びクランク・アーム４などが一体に形成されてい
る。クランク・ピン２には、偏心ベアリング５を介して
コンロッド６の大端部７が回転自在に取付けられてい
る。クランク・ジャーナル３は、エンジンの不動部に図
示しないジャーナル軸受を介して回転自在に支持されて
いる。クランク・ジャーナル３の回転中心はクランク・
シャフト１の回転中心と一致しており、円形断面の油通
路８が穿設され、油通路８の端部には第１バルブ90,第
２バルブ91が強制的に嵌入されている。

第２図および第３図において、偏心ベアリング５は、ブ
ッシュ部50およびフランジ部51,52が一体に形成され、
かつブッシュ部内径部501の回転中心線501mを通る線に
沿って全体が二つ割りになっている。更に詳しくは、ブ
ッシュ部内径部501およびブッシュ部外径部502は、それ
ぞれクランク・ピン２および大端部７に相対的に回動自
在に嵌合する寸法に仕上げられている。そして、ブッシ
ュ部50の内径部の回転中心線501mと外径部502の回転中
心線502mとは距離ｌだけ偏心させられている。ブッシュ
部50は、図示しない油孔が貫通されていて内径部501お
よび外径部502の何れも潤滑できるようになっている。
フランジ部51,52は内径部501と同心の円板状に形成さ
れ、それぞれブッシュ部50の両側部に大端部７の側面に
沿う態様で延設されている。一方のフランジ部51には第
１孔511が穿設されている。第１孔511は、回転中心線50
1mを挟んで回転中心線502mの反対側に位置させられてい
る。他方のフランジ部52には第２孔521が穿設されてお
り、この第２孔521は、回転中心線501mに対して回転中
心線502mと同じ側に位置させられている。第１孔511,第
２孔521はいずれも回転中心線501mより基準ストロークS
nの1/2に等しい距離に位置させられている。この場合、
基準ストロークSnとはクランク・ジャーナル回転中心線
（502m）とクランク・ぴん回転中心線（501m）との距離
の２倍をいう。

第４図において、第１バルブ90は油通路８の図中左側端
部に強制的に嵌入されている。第１バルブ90はケース9
2,カバー94,第１ピン96およびスプリング98などから構
成されている。ケース92は、略コップ状に形成されてお
り、底部921には孔922が穿設され、外周部923は油通路
８に強制嵌入可能に仕上げられ、全周にわたって一列に
複数個の小孔924が穿設されている。小孔924の列よりケ
ース開口部（図中右側）に向かって４条の溝925が母線
方向に沿って凹設されている。内径部926には後記する
第１ピン96が摺動自在に収納され、開口部にはカバー94
が強制的に嵌入されている。カバー94はコップ状に形成
され、コップ状のケース92に向かい合わせるようにして
嵌入・固定され、内部にスプリング98が収納されてい
る。第１ピン96は、３段の段付き状に形成され、大径部
961にはパッキン962が嵌挿されて、小径部963はケース
孔922に摺動自在になっている。一方、第２バルブ91
は、油通路８の図中右側端部に強制的に嵌入されてい
る。第２バルブ91は、ケース93,第２ピン95,スプリング
97およびストッパ99等からなっている。ケース93は、略
コップ状に形成されていて、底部931には孔932が穿設さ
れ外周部933は油通路８に強制嵌入可能に仕上げられ
る。内径部934は、開口部（図中左方）がわは大径に、
孔932がわは小径にそれぞれ形成されている。第２ピン9
5は２段ピストン状に形成されていて、大径部951はパッ
キン952を周溝に嵌入した状態でケース内径部934の大径
部に密に摺動自在になっており、小径部952はケース孔9
32に摺動自在になっている。スプリング97は第２ピン95
を油通路８内へ常時退避させる向きに付勢している。ス
トッパ99はケース93の開口部端に強制的に嵌入されて第
２ピン95の脱落を防止している。

そして、油圧は第１ピン96の大径部961と小径部963との
それぞれの断面積差に作用する一方、第２ピン95の開口
部側大径部951の断面積に作用するから、油流路８の油
圧が高いと同図（ａ）に示すように第１ピン96は退避し
て第２ピン95が突出し、逆に油圧が低いと同図（ｂ）に
示すように第１ピン96が突出し第２ピン95は退避する向
きに移動する。第１ピン96の退避位置においては、大径
部端面965がカバー開口溝941に衝接していて、かつ小径
部963の先端面がケース底面921の外面と略面一となる。
ケース底部921の外面はクランクアーム４の端面と略面
一となることはいうまでもない。第４図（ａ）に示すよ
うに、第１ピン96の突出位置においては、中径部966が
ケース底部921に衝接していて、かつ小径部963の突出長
さP₁は大端部７の側面に接触することなく偏心ベアリン
グ５のフランジ51の略全厚に接触可能に設定されてい
る。同様に、第４図（ａ）に示す第２ピン95の突出位置
においては、大径部951がケース内段部935に衝突してい
て、かつ小径部952の突出長さP₂は大端部７側面に接触
することなく偏心ベアリング５のフランジ52の略全厚に
接触可能に設定されている。

第３図（ａ）は、また油圧が低いときの偏心ベアリング
５の各死点における姿勢を示している。この図におい
て、上死点（図中上方）における偏心ベアリング５およ
び下死点位置における偏心ベアリング5Aの姿勢から、油
圧が低いときのピストンストロークSLは次式で示され
る。

SL＝Sn＋2l 同様に、第３図（ｂ）は油圧が高い時の偏心ベアリング
５の各死点における姿勢を示していて、この場合のピス
トンストロークSHは次式で示される。

SH＝Sn−2l （考案の効果）以上の説明で明らかなように、この考案によれば、エン
ジン運転中は低油圧時のみならず高油圧時にも偏心ベア
リングをクランクシャフトに固定したので、各シリンダ
間のばらつきがなく、各シリンダの燃焼条件が均等化し
て良好な燃焼効率が得られ、静粛な運転が期待されると
共に、エンジンの往復運動部は従来と略同一の重量であ
るから、重量増による振動騒音あるいは高速化阻害等の
問題がなく、構造が簡単でコスト的に問題がないという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す一部破截側面図、第
２図は偏心ベアリングを示す分解斜視図、第３図
（ａ），（ｂ）は偏心ベアリングの各死点における姿勢
を説明するための図、第４図はバルブのそれぞれ異なる
位置を示す断面図である。２……クランク・ピン、３……クランク・ジャーナル、
５……偏心ベアリング、７……大端部、50……ブッシュ
部、51,52……フランジ部、90……第１バルブ、91……
第２バルブ、95……第２ピン、96……第１ピン、511…
…第１孔、522……第２孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｃ 9/04

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】コンロッドの大端部とクランク・シャフト
のクランク・ピンとの間に介装されていて、前記大端部
に嵌合される外径部と前記クランク・ピンに嵌合される
内径部とが互いに偏心させられたブッシュ部およびこの
ブッシュ部の両端より前記大端部の両側面に沿って延
び、かつ前記内径部の回転中心線に対して、一方に前記
外径部の回転中心線と反対側に第１孔を、他方に前記外
径部の回転中心線と同一側に第２孔をそれぞれ穿設され
たフランジ部を有する偏心ベアリングと、前記クランク
・ピンの両隣りに配置されるクランク・ジャーナルの中
心にそれぞれ穿設されて潤滑油が流れる油通路に強制的
に嵌入されていて、油圧が低いとき第１ピンが前記油通
路から突出して前記第１孔に係合する第１バルブおよび
油圧が高いとき第２のピンが前記油通路から突出して前
記第２孔に係合する第２バルブとを備えた可変圧縮比エ
ンジン。