JPS6148615B2 - - Google Patents

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JPS6148615B2
JPS6148615B2 JP56189943A JP18994381A JPS6148615B2 JP S6148615 B2 JPS6148615 B2 JP S6148615B2 JP 56189943 A JP56189943 A JP 56189943A JP 18994381 A JP18994381 A JP 18994381A JP S6148615 B2 JPS6148615 B2 JP S6148615B2
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JP
Japan
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lock pin
eccentric bearing
oil
oil passage
compression ratio
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JP56189943A
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JPS5893906A (ja
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Takao Naruoka
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/06—Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/10—Bearings, parts of which are eccentrically adjustable with respect to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/22—Internal combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/1045—Details of supply of the liquid to the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/06—Adjustable connecting-rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コネクテイングロツドとピストンピ
ンとの間に偏心ベアリングを介在させて機関の圧
縮比を変化させ得るようにした内燃機関の可変圧
縮比機構に関するものであり、とくに可変圧縮比
機構の主要部品である偏心ベアリングの潤滑装置
に関するものである。
機関の燃費をはじめ、エミツシヨン、出力性能
および低温始動性を改善するためには、全負荷時
には圧縮比を下げ、部分負荷時には圧縮比を上げ
て、運転条件に合せて圧縮比を変化させることが
有効である。
このために、コネクテイングロツドとピストン
ピンとの間に偏心ベアリングを介在させ、偏心ベ
アリングの回転によりピストンのコネクテイング
ロツドに対する相対位置を変え、圧縮比を可変と
する可変圧縮比機構が先に提案されている。
たとえば、第1図は先に提案されている可変圧
縮比機構の代表的な一例で(特願昭56−136298号
(特開昭58−38344号))、コネクテイングロツド
1′と偏心ベアリング2′にまたがらせてロツクピ
ン固定室3′が形成されており、該ロツクピン固
定室3′にロツクピン4′が摺動自在に挿入され、
ロツクピン固定室3′には油通路5′が接続されて
おり、この機構で油通路5′を介してロツクピン
4′に油圧がかけられたり逃がされたりすること
により、偏心ベアリング2′の回転が固定された
り自由にされたりして、圧縮比が可変となるよう
になつている。
また、第2図は先に提案されている可変圧縮比
機構の代表的な別の例で(昭和56年11月26日付提
出の特許願(特開昭58−91340号)、発明の名称
「内燃機関の可変圧縮比機構」)前例のロツクピン
固定室3′に2つの油通路5′,6′が接続され
て、ロツクピン4′の駆動が上下方向とも油圧駆
動が可能となつており、ロツクピン4′の駆動が
慣性力のみに頼ることなくより確実なものとされ
ていて、圧縮比の可変作動がより確実なものとな
つている。
しかし、上記のような偏心ベアリングを用いた
可変圧縮比機構においては、偏心ベアリングの潤
滑は、何れの例においてもコネクテイングロツド
1′のスモールエンド上部に設けた注油口7′から
の自然供給により行なわれるようになつていたの
であり、偏心ベアリング2′の動きがポイントで
ある上記の機構においては、この方法のみによる
潤滑では油量が少なく、偏心ベアリング2′の動
きが不規則になり、高、低圧縮比の切替えができ
なくなつたり、ひどい場合には偏心ベアリング
2′が焼付くおそれがあるという問題があつた。
本発明は、偏心ベアリングを用いた可変圧縮比
機構における上記の問題を解消するために、偏心
ベアリングに円滑かつ確実な動きをさせ、かつ偏
心ベアリングの焼付を防止することの可能な偏心
ベアリングの潤滑装置を提供することを目的とす
る。
この目的を達成するために、本発明の可変圧縮
比機構の潤滑装置においては、コネクテイングロ
ツド内に形成されたロツクピン駆動用油通路の一
部から、望ましくはその通路断面積より小さい断
面積をもつ、潤滑用油通路が設けられて、偏心ベ
アリングの摺動部に連通されておりこの油通路を
介して偏心ベアリングの内外周の摺動部に潤滑油
が導かれ得るようになつている。この潤滑用油通
路を介しての油の供給による潤滑により、従来の
スモールエンド上端注油口のみからの潤滑に比べ
て、はるかに円滑かつ確実な潤滑が行なわれる。
以下に本発明の望ましい実施例を図面に参照し
ながら説明する。
第3図および第4図は本発明の第1実施例を示
している。図中、1はピストン、2はシリンダブ
ロツク、3はピストンピン、4はコネクテイング
ロツドであり、ピストンピン3とコネクテイング
ロツド4の間には偏心円筒からなる偏心ベアリン
グ5が回転可能に介装されている。偏心ベアリン
グ5とコネクテイングロツド4にまたがつてロツ
クピン固定室6が設けられており、該ロツクピン
固定室6にはロツクピン7が摺動自在に挿入され
ている。コネクテイングロツド4内には1本のロ
ツクピン駆動用の油通路8がビツクエンドからス
モールエンドに向つて延びており、油通路8はロ
ツクピン固定室6に連通している。油通路8のロ
ツクピン固定室6への接続部9は絞られており、
ロツクピン7が油通路8内に落ち込まないように
されている。これらの油通路8,9は、ロツクピ
ン7の駆動用油通路を形成している。
ロツクピン駆動用油通路には、別の油通路1
0,11が接続しており、該油通路は、偏心ベア
リング5の摺動部12,13と連通している。油
通路10は、たとえば絞り部9から偏心ベアリン
グ5の外周摺動部12に延びており、油通路11
は偏心ベアリング5の外周摺動部12から内周摺
動部13まで延びている。これらの油通路10,
11は駆動用油通路8,9からの油を偏心ベアリ
ング5の摺動部12,13に導くもので、潤滑用
油通路を形成している。潤滑用油通路10,11
は駆動用油通路8,9より断面積が小さく、駆動
用油通路8,9より大量の油が油通路10,11
に流れてロツクピン7の駆動を阻害することがな
いようになつている。なお、コネクテイングロツ
ド4のスモールエンドには偏心ベアリング5の外
周に沿つて円周上に溝14が形成されており、こ
の溝14は油注入口15にも接続している。
油通路8の下端は、コネクテイングロツド4ビ
ツグエンドのクランクピン16外周に沿つて形成
された半円周の溝17に接続され、この溝17
は、クランクシヤフト内の油通路18によりクラ
ンクジヤーナル19外周に沿つて形成された半円
周状の互に独立な2つの溝20,21に接続され
る。独立な2つの溝20,21はそれぞれシリン
ダブロツク内に形成された互に独立な2つのメイ
ン通路、すなわち高圧縮比用メイン通路22と低
圧縮比用メイン通路23へと接続されている。オ
イルパンからオイルポンプを経て加圧供給される
圧油は、機関の運転条件に合せて切替弁により、
高圧縮比用メイン通路22か低圧縮比用メイン通
路23の何れか一方に供給される。24はピスト
ン1への油噴出口であり、低圧縮比用メイン通路
23と油通路18を介して接続可能である。
つぎに上記第1実施例装置の作動について説明
する。
まず、偏心ベアリング5が固定されないとき
は、ピストン1にかかる爆発圧と慣性力とのバラ
ンスにより、ピストン1は第5図に破線のように
作動して低圧縮比状態となり、偏心ベアリング5
が固定されると第5図の実線のように作動して高
圧縮比状態となる。すなわち、ピストン1は、偏
心ベアリング5の回転の固定または自由により、
コネクテイングロツド4に対して高圧縮比と低圧
縮比の2つの位置をとりうる。
いま、部分負荷運転時のように高圧縮比の状態
にすることが望まれる場合には、切替弁を高圧縮
比用メイン通路22側に切替えることにより、高
圧の圧油が油通路20,18,8,9を介してロ
ツクピン7にかかり、排気行程から吸気行程に移
る上死点付近で偏心ベアリング5の肉厚部が下側
にきているときにロツクピン7が偏心ベアリング
5のロツクピン固定室6内に入り、偏心ベアリン
グ5の回転が固定されて、高圧縮比の状態が得ら
れる。
高圧縮比状態においては、偏心ベアリング5の
摺動部はピストンピン3と偏心ベアリング5の内
周面の摺動面となるが、この場合は油通路10,
11が第3図に示すように一直線状になつている
ので、内周側の摺動面に十分に油が供給され、十
分な潤滑が行なわれる。
また、全負荷運転時のように低圧縮比の状態に
することが望まれる場合には、切替弁の切替によ
り圧油の圧力は低圧縮比用メイン通路23にかか
り、油は油噴出口24から噴出され、ロツクピン
7には圧力がかからず、ロツクピン7は偏心ベア
リング5側に形成されたロツクピン固定室6から
慣性力で抜け出て、偏心ベアリング5の回転は自
由になり、ピストン1は第5図の破線のように作
動して、第4図の低圧縮比の状態が得られる。こ
の場合の偏心ベアリング5の摺動部は、偏心ベア
リング5の内、外周となるが、油噴出口24から
ピストン1内壁に当てられた油はピストン1を冷
却した後、油注入口15から油溝14に入り、偏
心ベアリング5の外周部を潤滑し、さらに油通路
11とロツクピン固定室6の穴を通して偏心ベア
リング5の内周部を潤滑する。これにより偏心ベ
アリング5の動きは滑らかにかつ確実となる。
第6図および第7図は本発明の第2実施例を示
している。本実施例においては、潤滑用油通路が
ロツクピン自体の内部に長手方向に貫通して設け
られている以外は、構成、作用とも第1実施例に
準じ、第1実施例に準じる部分には第3図および
第4図と同一の符号を付してある。第2実施例に
おいて、5は偏心ベアリング、6はロツクピン固
定室、7はロツクピンで、ロツクピン7内部の貫
通孔が潤滑用油通路25で構成し、第1実施例の
油通路10,11を合せたものに相当する。
つぎに第2実施例における作動について説明す
る。
高圧縮比状態における偏心ベアリング5の潤滑
を第6図に示す。高圧縮比維持のために油溝17
に供給された油は、油通路8を介してロツクピン
固定室6へ供給され、ロツクピン7を偏心ベアリ
ング5のロツクピン固定室6へ押し込み、偏心ベ
アリング5の回転を固定する。また余剰の油はロ
ツクピン7内部の潤滑用油通路25を介して、偏
心ベアリング5内摺面の潤滑に供される。ここで
偏心ベアリング5の内面またはピストンピン3外
面に油溝を設けて潤滑を更に促進させたり、また
それと油溝14とを結合し油供給口15を介して
ピストン冷却してもよい。
第7図は低圧縮比の場合を示しているが、油噴
出口24からの油はピストン冷却後、油注入口1
5を介して偏心ベアリング5を潤滑する。
第8図および第9図は本発明の第3実施例を示
している。本実施例においては、ロツクピン7を
駆動する油通路がコネクテイングロツド4内に2
系統8,26設けられており、ロツクピン7の形
状が上方から下方に向かう圧力を受けるためフラ
ンジ7a付となつている。ロツクピン固定室6の
うち、フランジ7aの上部に相当する部分27は
ロツクピンの固定を解除するための作動室として
機能する部分であり、該部分27に油通路26は
連通している。そして潤滑用油通路10,11は
この油通路26に連通している。28はクランク
ピン軸受に設けた高圧縮比用の油溝、29は低圧
縮比用の油溝で互に独立であり、それぞれ油通路
8,26に接続している。油溝28,29はクラ
ンクシヤフト内に設けられた油通路18を介して
それぞれクランクジヤーナル軸受の油溝20,2
1に接続可能であり、さらに高圧縮比用メイン通
路22、低圧縮比用メイン通路23へと接続す
る。両メイン通路22,23への圧油の切替は機
関の運転条件に合せて切替弁により切替可能であ
る。その他の構成は第1実施例に準じるので、準
じる部分に第3図、第4図と同一符号を付してあ
る。
第3実施例の作動はつぎの通りである。すなわ
ち、部分負荷時には切替弁が高圧縮比用メイン通
路22に油圧をかける側に切替わり、圧油は油溝
20、油通路18、油溝28を介して一部は油噴
出口24からピストン1裏面へと飛散され、残り
は油通路8を介してロツクピン固定室6に入り、
ロツクピン7を駆動してロツクピン7を偏心ベア
リング5内のロツクピン固定室6内に押し込み、
第8図に示すように偏心ベアリング5を高圧縮比
状態で固定する。油噴出口24から噴出された油
はピストン1を冷却した後、その一部が油注入口
15、偏心ベアリング外周5の外周溝14に入り
外周摺動面を潤滑する。
また全負荷時には切替弁が低圧縮比用メイン通
路23側に切替り、圧油は油溝21、油通路1
8、油溝29、油通路26を介してロツクピン7
を下方に押し、第9図に示すように偏心ベアリン
グ5の回転の固定を解除する。これによつて低圧
縮比の状態が得られる。この場合、油通路26の
余剰油は潤滑用油通路10を介して偏心ベアリン
グ5の外周に供給され、さらに油溝14を介し、
油通路11および偏心ベアリング5のロツクピン
固定室の穴を介して偏心ベアリング5の内周摺動
部にも供給されることになる。これによつて偏心
ベアリング5の潤滑が行なわれる。
以上述べたように、本発明の可変圧縮比機構の
偏心ベアリング潤滑装置は、ロツクピン駆動用の
油通路に、さらに潤滑用油通路を設けて、偏心ベ
アリングの内、外周の摺動部を潤滑するものであ
るから、本発明によるときは、偏心ベアリングの
規則正しい運動が得られるとともに偏心ベアリン
グの焼付きも防止することができる。そして、こ
の結果、信頼性および耐久性のすぐれた、可変圧
縮比機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は先に提案された可変圧縮比機構の作動
系統を示す断面図、第2図は先に提案された別の
例に係る可変圧縮比機構の作動系統を示す断面
図、第3図は本発明の第1実施例に係る可変圧縮
比機構の作動系統を示す偏心ベアリング回転固定
状態の断面図、第4図は第3図の機構の偏心ベア
リング回転自由状態における断面図、第5図はピ
ストンの作動状態図、第6図は本発明の第2実施
例に係る可変圧縮比機構の作動系統を示す偏心ベ
アリング回転固定状態の断面図、第7図は第6図
の機構の偏心ベアリング回転自由状態における断
面図、第8図は本発明の第3実施例に係る可変圧
縮比機構の作動系統を示す偏心ベアリング回転固
定状態の断面図、第9図は第8図の機構の偏心ベ
アリング回転自由状態における断面図、である。 1……ピストン、3……ピストンピン、4……
コネクテイングロツド、5……偏心ベアリング、
6……ロツクピン固定室、7……ロツクピン、
8,26……ロツクピン駆動用油通路、10,1
1,25……潤滑用油通路、15……油注入口、
24……油噴出口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コネクテイングロツドとピストンピンとの間
    に偏心ベアリングを介在させ、コネクテイングロ
    ツドと偏心ベアリングとにまたがらせてロツクピ
    ン固定室を形成し該ロツクピン固定室にロツクピ
    ンを摺動自在に挿入し、前記ロツクピン固定室に
    ロツクピン駆動用の油通路を接続して該油通路を
    介してロツクピンに油圧をかけ前記ロツクピンを
    作動させて機関の圧縮比を変化させる可変圧縮比
    機構において、前記ロツクピン駆動用の油通路に
    該油通路と連通する別の潤滑用の油通路を設け、
    該潤滑用の油通路を前記偏心ベアリングの摺動部
    に臨ませたことを特徴とする可変圧縮比機構の偏
    心ベアリング潤滑装置。
JP56189943A 1981-11-27 1981-11-27 可変圧縮比機構の偏心ベアリング潤滑装置 Granted JPS5893906A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56189943A JPS5893906A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 可変圧縮比機構の偏心ベアリング潤滑装置

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JP56189943A JPS5893906A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 可変圧縮比機構の偏心ベアリング潤滑装置

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Publication Number Publication Date
JPS5893906A JPS5893906A (ja) 1983-06-03
JPS6148615B2 true JPS6148615B2 (ja) 1986-10-24

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JP56189943A Granted JPS5893906A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 可変圧縮比機構の偏心ベアリング潤滑装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014101929B4 (de) 2014-02-17 2022-02-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pleuelstange und Verbrennungsmotor
DE102015103206B4 (de) * 2015-03-05 2021-02-04 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pleuelstange mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis

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JPS5893906A (ja) 1983-06-03

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