JPS628613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は往復動型内燃機関のピストンピンとコ
ンロツドの小端部との間に偏心ベアリングを介装
した内燃機関の可変圧縮比機構に関するものであ
る。

従来、偏心ベアリングの偏心量だけピストンを
コンロツドに対して相対変位させることにより、
内燃機関の圧縮比を可変とした可変圧縮比機構が
存する。この可変圧縮比機構において、高圧縮比
と低圧縮比との切替え動作をさせるには、コンロ
ツドに出入自在にとりつけたロツクピンを偏心ベ
アリングに形成したピン係合孔に挿入退出させる
ことにより、偏心ベアリングの回転を制御して行
なつている。そして、高圧縮比側への切替えのた
めにロツクピンを突出させて、偏心ベアリングの
ピン係合孔に嵌合させるに際しては、ロツクピン
を摺動自在に内装する圧力室の高圧縮比側へオイ
ルを供給するのであるが、この時圧力室の低圧縮
比側に流入していたオイルが直ちには排出されな
い為、低圧縮比側のオイルが抵抗となつて、高圧
縮比側と低圧縮比側との間にロツクピン駆動に必
要な十分な油圧差が得られず、圧縮比の切替えが
確実に行なわれないという欠点を生じている。そ
して同様に低圧縮比側への切替えに際しては、圧
力室の高圧縮比側のオイルが直ちには排出されな
い為、その切替えには、同様の欠点を生じてい
る。

本発明の目的は上述したロツクピンの駆動に際
して抵抗となるオイルを確実に排出させることに
より、圧縮比の切替え動作時間を大巾に短縮し、
かつ高い信頼性を与えることのできる内燃機関の
可変圧縮比機構を提供することにある。

本発明の構成上特徴となるところは、コンロツ
ドに形成され、かつロツクピンを摺動自在に内装
した圧力室の高圧縮比側と低圧縮比側とにそれぞ
れ高低圧縮比切替用の油通路を連通し、一方エン
ジンブロツクに形成された高低圧縮比切替用の油
通路をクランクシヤフト内に形成した一本の油通
路を介して、前記したコンロツドの油通路にそれ
ぞれ連結しうるように構成した可変圧縮比機構に
おいて、エンジンブロツクに形成した前記両油通
路にそれぞれ一つのバイパス通路を設け、ロツク
ピン駆動用の油圧が作用していない側の油通路が
それに付設した切替弁によつて、大気に自然開放
し、これによつてロツクピン駆動用の油圧が作用
していない側の圧力室内のオイルと油通路内のオ
イルとをクランクシヤフトの回転に伴なつて排出
し、ロツクピンの駆動をスムーズかつ確実にした
ことにある。

本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図ないし第５図は本発明の第一実施例を示
す。ピストン１はピストンピン２を介してコンロ
ツド３の小端部にとりつけられ、ピストンピン２
とコンロツド３の小端部との間には偏心ベアリン
グ４が介装されている。４ａは偏心ベアリング４
に形成されたピン係合孔を示す。コンロツド３の
内部には、圧力室５が形成され、ロツクピン６
は、圧力室５内に摺動自在に内装されている。圧
力室５の高圧縮比側５ａは油通路７を介してコン
ロツド３の大端部に形成したオイル溝８ａに連結
され、一方圧力室５の低圧縮比側５ｂは油通路９
を介してコンロツド３の大端部に形成したオイル
溝８ｂに連結されている。クランクシヤフト１０
はコンロツド３の大端部に回転自在に嵌合し、そ
の端部はエンジンブロツク１１の軸受部に回転自
在に支持されている。エンジンブロツク１１の軸
受部には前述したオイル溝８ａ，８ｂに対応する
ように２つのオイル溝１２ａ，１２ｂが形成され
ている。そしてクランクシヤフト１０の内部に
は、これらのオイル溝８ａ，８ｂと１２ａ，１２
ｂとを交互に連結する油通路１０ａが形成されて
いる。

オイル溝１２ａは油通路１３ａ、高圧縮比用メ
イン通路１４、油通路１３ｂを介して、圧力切替
弁１５に連結され、オイル溝１２ｂは、油通路１
６ａ、低圧縮比用メイン通路１７、油通路１６ｂ
を介して、圧力切替弁１５に連結されている。圧
力切替弁１５は油通路１８ａ，１８ｂ，１８ｃ、
オイルポンプ１９、吸込管２０を介してオイルパ
ン２１中のオイル２２に連通している。２３はオ
イル還流通路。そしてオイル溝１２ａ，１２ｂに
はそれぞれバイパス通路２４，２５が連結され、
バイパス通路２４，２５には電磁弁２６，２７が
それぞれ介装されている。電磁弁２６，２７はラ
イン２８，２９を介して圧力切替弁１５に連結さ
れ、圧力切替弁１５のポジシヨンにより、一方に
開いている時には、他方が閉じるという動作を行
なう。なお、第３図中、３０はバツチリー、３１
はイグニツシヨンスイツチ、３２はリレー、３３
は吸気負圧スイツチ、３４は吸気ポート、３５は
吸気弁、３６は排気弁、３７はシリンダヘツドを
それぞれ示す。

以下作用を説明する。

イグニツシヨンスイツチをオンにすると圧力切
替弁１５に通電されるとともにエンジンが始動
し、圧力切替弁１５は作動状態となる。

吸気負圧スイツチ３３が、吸気ポート３４内の
混合気の負圧状態を検知して、圧力切替弁１５に
低圧縮比への切替信号を発すると、圧力切替弁１
５によつてオイルが低圧縮比用メイン通路１７に
切替えられると同時にバイパス通路２４の電磁弁
２６が開放し、電磁弁２７は閉鎖状態となる。し
たがつて、第５図に示す位置にクランクシヤフト
１０がある場合には、クランクシヤフト１０の内
部に形成した油通路１０ａがオイル溝１２ｂとオ
イル溝８ｂとを連結し、オイルは油通路９を通つ
て圧力室５の低圧縮比側５ｂに流入しようとす
る。すなわち、この状態において、圧力室５の低
圧縮比側５ｂは一定圧力だけ圧力上昇を生ずるこ
ととなる。次にクランクシヤフトが回転し、クラ
ンクシヤフト１０の油通路１０ａがオイル溝８ａ
とオイル溝１２ａを連通すると、圧力室５の高圧
縮比側５ａ内のオイルは油通路７、オイル溝８
ａ、油通路１０ｂを通つてオイル溝１２ａに流入
しようとする。この時、バイパス通路２４の電磁
弁２６は、大気開放しているから、オイル溝１２
ａ内に流入したオイルはバイパス通路２４、電磁
弁２６を通つて、オイルパン２１内に排出され
る。次いで、クランクシヤフト１０が回転し、オ
イル溝１２ｂとオイル溝８ｂとが再び連通する
と、圧力室５の低圧縮比側５ｂには、再び圧油が
供給され、さらにクランクシヤフト１０が回転
し、オイル溝１２ａとオイル溝８ａとが連通する
と、圧力室５の高圧縮比側５ａ内のオイルは、バ
イパス通路２４を通つてオイルパン２１内に排出
される。このようにしてクランクシヤフトが数回
転する間に、圧力室５の低圧縮比側５ｂに十分な
量のオイルが流入し、ロツクピン６はコンロツド
内に収納されて偏心ベアリング４は自由に回転し
うることとなる。こうして低圧縮比側への切替え
は完了する。なお、第５図中、Ｘ−Ｘ線はクラン
クシヤフト１０の回転軸を表わし、θは、クラン
クシヤフト１０の回転軸と、油通路１０ａとがな
す角度を示している。そして、Ａは、クランクシ
ヤフト１０の回転方向を示している。

次に、高圧縮比側への切替え動作を説明する。
吸気負圧スイツチ３３の発する信号によつて切替
弁１５が切替わり、高圧縮比用メイン通路１４へ
オイルが流れると、切替弁１５に連動して、バイ
パス通路２４の電磁弁２６は閉となり、バイパス
通路２５の電磁弁２７は開となる。このためクラ
ンクシヤフト１０の回転にともない、オイル溝１
２ａとオイル溝８ａとが油通路１０ａで連結さ
れ、油通路７を介して圧力室５の高圧縮比側５ａ
にはオイルが流入し、高圧となる。この時、圧力
室５の低圧縮比側５ｂ内のオイルは高圧縮比側５
ａと同等の圧力となるため、ロツクピン６は未だ
突出しない。クランクシヤフト１０が一定角度回
転し、第５図示のごとく油通路１０ａがオイル溝
８ｂとオイル溝１２ｂとを連通すると、低圧縮比
側５ｂ内のオイルは油通路９、オイル溝８ｂ、油
通路１０ａ、オイル溝１２ｂ、バイパス通路２
５、電磁弁２７を通つて大気開放しオイルパン２
１中に排出される。そして、前記した低圧縮比側
への切替えと同様に、クランクシヤフト１０が数
回転する間に、高圧縮比側５ａには、十分な量と
圧力のオイルが流入し、また低圧縮比側５ｂから
は、オイルが排出されるから、ロツクピン６はな
めらかにかつ確実に突出して、偏心ベアリング４
のピン係合孔４ａと嵌合することとなる。これに
よつて高圧縮比側への切替え動作は完了する。

第６図は本発明の第二実施例を示し、本実施例
の特徴とするところは前記第一実施例のバイパス
通路２４，２５を排して、高圧縮比用メイン通路
１４と低圧縮比用メイン通路１７をそのまま利用
して、切替弁１５′に付設したバイパス通路３８
によつて一括切替えすることにある。切替弁１
５′としては、ロータリーバルブなどを使用しう
る。その他の動作は前記第一実施例と同様であ
る。

第７図は、本発明の第三実施例を示し、本実施
例の特徴とするところは、第一実施例のバイパス
通路２４，２５の途中で、かつ電磁弁２６，２７
よりもオイルパン側にポンプＰを介装したことに
あり、これにより電磁弁が開いている側のバイパ
ス通路からオイルを強制的に排出させようとする
ものである。その他の動作は前記第一実施例と同
様である。

第８図は本発明の第四実施例を示し、本実施例
の特徴とするところは、第二実施例におけるバイ
パス通路３８の出口をオイルポンプ１９の吸入側
に連結した点にある。これによつてバイパス通路
３８を通じオイルは強制的に排出されることにな
る。その他の動作は前記第二実施例と同様であ
る。

以上説明したように本発明の内燃機関の可変圧
縮比機構によれば高圧縮比側と低圧縮比側との相
互の切替え動作時にロツクピン移動方向前方の残
油処理が確実に行なわれるため、極めて短時間で
かつ確実にロツクピンの出入動作が行なわれ、圧
縮比の切替えが短時間で確実に完了するという効
果を生ずる。

さらに、本発明は、極めて簡単な構成であるた
め、動作信頼性が高く、耐久性、エンジンの総合
性能の向上に大きな効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、可変圧縮比機構の要部断面図、第２
図は、第１図の−断面図、第３図は可変圧縮
比機構のシリンダブロツク部分の断面図、第４図
はクランクシヤフトの部分斜視図、第５図は本発
明の概略構成を示す斜視図、第６図は本発明の第
二実施例の要部断面図、第７図は本発明の第三実
施例の要部断面図、第８図は本発明の第四実施例
の要部断面図である。 １……ピストン、２……ピストンピン、３……
コンロツド、４……偏心ベアリング、５……圧力
室、６……ロツクピン、７，９，１０ａ，１３
ａ，１３ｂ，１６ａ，１６ｂ，１８ａ……油通
路、８ａ，８ｂ，１２ａ，１２ｂ……オイル溝、
１０……クランクシヤフト、１５……切替弁、２
４，２５……バイパス通路、２６，２７……電磁
弁、３１……イグニツシヨンスイツチ、３３……
吸気負圧スイツチ、３４……吸気ポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピストンピンとコンロツドとの間に偏心ベア
   リングを介装し、コンロツドに出入自在に装着し
   たロツクピンによつて前記偏心ベアリングを固定
   可能とした内燃機関の可変圧縮比機構において、
   前記ロツクピンを駆動するための互いに独立した
   高圧縮比用の油通路および低圧縮比用の油通路の
   一部にそれぞれバイパス通路を設け、前記油通路
   のうち、前記ロツクピン駆動用の油圧が作用して
   いない側のバイパス通路のみをそれに付設した弁
   によつて大気に開放することを特徴とする内燃機
   関の可変圧縮比機構。 ２ 前記両油通路を前記コンロツドとシリンダブ
   ロツクとにそれぞれ形成し、クランクシヤフトに
   形成した一本の油通路を介してシリンダブロツク
   側の前記油通路と、前記コンロツド側の油通路と
   を交互に連通させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関の可変圧縮比機構。 ３ 前記シリンダブロツク側の油通路にそれぞれ
   前記バイパス通路を形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の内燃機関の可変圧縮比
   機構。 ４ 前記バイパス通路にポンプを介装したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   うちのいずれか１項に記載した内燃機関の可変圧
   縮比機構。