WO2008032608A1 - Engine with variable stroke characteristics - Google Patents

Description

明 細 書

ストローク特性可変エンジン 技術分野

[0001] 本発明は、ピストンとクランク軸とを、ストローク可変リンク機構を介してコントロール 軸に連結し、該コントロール軸を駆動するァクチユエータにより前記ストローク可変リン ク機構を作動して、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジン の改良に関する。

背景技術

[0002] 従来、ピストンのピストンピンに一端を連結されたアツパリンクと、このアツパリンクの 他端に連結され、かつクランク軸のクランクピンに連結されたロアリンクと、そのロアリ ンクに一端が連結され、他端がエンジン本体に揺動可能に連結されたコントロールリ ンクよりなる、ストローク可変リンク機構を備え、前記コントロールリンクをァクチユエ一 タにより駆動することにより、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変 エンジンは公知（特許文献 1、 2参照）である。

特許文献 1 :日本特開 2006— 177192号公報

特許文献 2 :日本特開平 9 228858号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] ところで、かかるエンジンにお!/、て、ストローク可変リンク機構を駆動するァクチユエ ータを、エンジン本体であるクランクケースの外側に設けると、このァクチユエータが エンジン本体の外側に大きく張り出すことになり、他の補機類を含むエンジン全体の 嵩が大きくなるば力、りでなぐそのァクチユエータが、他の補器類と干渉するおそれが あるため、そのァクチユエータの配置の自由度が減り、特に、このエンジンを車両用と したときに、その傾向が一層大きくなるという問題がある。

[0004] そこで、このような問題を解決すベぐ前記ァクチユエータをエンジン本体の、たとえ ばクランク室内に設けるようにすれば、クランクケースが外方に大きく張り出してしまレ、 、エンジン本体の大型化とコスト増を招く。 [0005] また、力、かるエンジンのァクチユエータを油圧式とした場合に、油圧ポンプを備えた 油圧供給装置からの圧力油を、切換弁を介して前記ァクチユエータの油圧室に供給 制御して該ァクチユエータを油圧駆動するように構成されるが、前記切換弁を収容す る油圧切換バルブユニットは、ァクチユエ一タとは別体に構成されていて、両者は配 管により接続されているので、油路の長さが増して油圧ァクチユエータの応答性の低 下を招き、また油漏れに対する対策を必要として部品点数が増し、コスト高になるとい う問題がある。

[0006] 本発明は力、かる実情に鑑みてなされたものであり、前記ァクチユエータの主体部分 を構成するハウジングの大幅なコンパクト化を可能として、また、その油圧ァクチユエ ータを油圧式としたとき、その支持剛性を向上すると共にその熱による影響を低減し 、さらに、油圧式ァクチユエータの応答性を向上させるようにし、前記問題を解決した 、新規なストローク特性可変エンジンを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の特徴によれば、ピストンとクランク軸と を、ストローク可変リンク機構を介してコントロール軸に連結し、該コントロール軸を駆 動するァクチユエータにより前記ストローク可変リンク機構を作動して、ピストンの移動 ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおいて、

前記ァクチユエータのハウジングの少なくとも一部をエンジン本体の一部として形成 したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。

[0008] 前記エンジン本体は、ピストンが摺動可能に設けられるシリンダを有するシリンダブ ロック、そのシリンダブロックに一体に結合されてクランク軸を回転自在に支持するク ランクケース（アツパブロックおよびロアブロック）、およびそのクランクケースに一体に 結合される軸受部材を含む。

[0009] 上記目的を達成するために、本発明の第 2の特徴によれば、前記第 1の特徴に加 えて、前記ァクチユエータのハウジングの少なくとも一部を構成する前記エンジン本 体の一部は、該エンジン本体に固定されてクランク軸を回転自在に支持する軸受部 材であることを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。

[0010] 上記目的を達成するために、本発明の第 3の特徴によれば、前記第 2の特徴に加 えて、前記軸受部材は、エンジン本体を構成するシリンダブロックに固定されて、クラ ンク軸を回転自在に支持するベアリングキャップであることを特徴とする、ストローク特 性可変エンジンが提案される。

[0011] 上記目的を達成するために、本発明の第 4の特徴によれば、前記第 2または 3の特 徴に加えて、前記ァクチユエータのハウジングの少なくとも一部は、前記軸受部材に 铸込まれてレ、ることを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。

[0012] 上記目的を達成するために、本発明の第 5の特徴によれば、前記第 2, 3または 4の 特徴に加えて、前記ァクチユエータのハウジングは、クランク軸を支持する複数の軸 受部材のうち、それらの両端部の軸受部材を避けた軸受部材に設けられていることを 特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。

[0013] 上記目的を達成するために、本発明の第 6の特徴によれば、前記第 5の特徴に加 えて、前記ァクチユエータのハウジングは、直列 4気筒エンジンのエンジン本体の中 央の軸受部材に設けられることを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案さ れる。

[0014] 上記目的を達成するために、本発明の第 7の特徴によれば、前記 1 , 2, 3, 4, 5ま たは 6の特徴に加えて、前記ァクチユエータのハウジングは、前記シリンダブロックの アツパブロックに固定されるロアブロックと別体に形成されてレ、ることを特徴とする、ス トローク特性可変エンジンが提案される。

[0015] 上記目的を達成するために、本発明の第 8の特徴によれば、前記 1の特徴に加え て、前記ァクチユエータは油圧ァクチユエータであって、そこに作動油を供給制御す る油圧切換バルブユニットは、該油圧ァクチユエータのハウジングに取り付けられるこ とを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。

[0016] 上記目的を達成するために、本発明の第 9の特徴によれば、前記 8の特徴に加え て、前記油圧切換バルブユニットは、エンジン本体のシリンダブロックと、このシリンダ ブロックにクランク軸を支持すべく固定される軸受手段とに共締めされることを特徴と する、ストローク特性可変エンジンが提案される。

[0017] 上記目的を達成するために、本発明の第 10の特徴によれば、前記 8または 9の特 徴に加えて、前記油圧ァクチユエータのハウジングの、前記油圧切換バルブユニット の取付面のコントロール軸方向の幅 dlは、そのハウジングのコントロール軸方向の幅 D2よりも幅広に形成されていることを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案 される。

[0018] 上記目的を達成するために、本発明の第 11の特徴によれば、前記 8, 9または 10 の特徴に加えて、前記油圧ァクチユエータのハウジングのコントロール軸方向の幅 D 2は、前記油圧切換バルブユニットのコントロール軸方向の幅 D1よりも幅狭に形成さ れ、かつその幅 D1内に収められていることを特徴とする、ストローク特性可変ェンジ ンが提案される。

[0019] 上記目的を達成するために、本発明の第 12の特徴によれば、前記 8, 9, 10または

11の特徴に加えて、前記油圧切換バルブユニットは、エンジン本体の吸気系が接続 される側に設けられることを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。

[0020] 上記目的を達成するために、本発明の第 13の特徴によれば、前記 8, 9, 10, 11ま たは 12の特徴に加えて、前記油圧切換バルブユニットは、車両の前方からみてラジ エータフアンの開口の投影面内に配置されることを特徴とする、ストローク特性可変ェ ンジンが提案される。

[0021] 上記目的を達成するために、本発明の第 14の特徴によれば、前記 8, 9, 10, 11 , 12または 13の特徴に加えて、油圧ァクチユエータのハウジングは、クランクケース内 に配置されており、油圧ァクチユエータのハウジングの、エンジン本体の外方に露出 した部分に、前記油圧切換バルブユニットが取り付けられていることを特徴とする、ス トローク特性可変エンジンが提案される。 発明の効果

[0022] 本発明の第 1の特徴によれば、ストローク可変リンク機構を作動するァクチユエータ のハウジングの少なくとも一部をエンジン本体の一部として形成したので、そのハウジ ングの小型化、部品点数の低減を図ることができ、これにより、エンジンをストローク特 性可変式としたにも拘らず、その大型化を抑制することができる。

[0023] 本発明の第 2の特徴によれば、前記ァクチユエータのハウジングを構成するェンジ ン本体の一部は、クランク軸を回転自在に支持する軸受部材であるので、クラン軸に ァクチユエータを近接させることができ、前記エンジンの一層の小型化が可能になる [0024] 本発明の第 3の特徴によれば、ハウジングを設けた軸受部材は、クランク軸を回転 自在に支持するベアリングキャップであるので、クランク軸の支持剛性を向上させると 共にハウジングの成形が容易である。

[0025] 本発明の第 4の特徴によれば、ハウジングは、前記軸受部材に铸込まれるので、ハ ウジングの剛性を一層高めることができる。

[0026] 本発明の第 5の特徴によれば、ハウジングは、複数の軸受部材のうち、それらの両 端部の軸受部材を避けた軸受部材に設けられているので、エンジンの一層の小型化 に寄与する。

[0027] 本発明の第 6の特徴によれば、ハウジングは、直歹 1]4気筒エンジンのエンジン本体 の中央の軸受部材に設けられるので、最も大きな荷重の力、かる中央の軸受部材の一 層の剛性向上に寄与することができる。

[0028] 本発明の第 7の特徴によれば、ハウジングは、アツパブロックに固定される口アブ口 ックと別体に形成されるので、ハウジングは、その材料の選択自由度が得られる上に 単品としての加工自由度が増して、ロアブロックへの組み付けをコンパクト、かつ容易 に fiうことができる。

[0029] 本発明の第 8の特徴によれば、油圧ァクチユエータに作動油を供給制御する油圧 切換バルブユニットは、該油圧ァクチユエータのハウジングに取り付けられるので、油 圧切換バルブユニットを油圧ァクチユエータに配管を必要とすることなく至近距離に て接続でき、油圧ァクチユエータの応答性を向上させることができる。

[0030] 本発明の第 9の特徴によれば、油圧切換バルブユニットは、エンジン本体のシリン ダブロックと、軸受手段とに共締めされるので、該バルブユニットの締結剛性を向上し

、かつ部品点数の低減を図ることができる。

[0031] 本発明の第 10の特徴によれば、油圧ァクチユエータのハウジングの、油圧切換バ ノレブュニットの取付面のコントロール軸方向の幅は、そのハウジングのコントロール軸 方向の幅よりも幅広に形成されるので、ハウジング全体を大型化させることなぐハウ ジングの取付面の剛性を確保することができる。

[0032] 本発明の第 11の特徴によれば、油圧ァクチユエータのハウジングのコントロール軸 方向の幅は、前記油圧切換バルブユニットのコントロール軸方向の幅よりも幅狭に形 成され、かつその幅内に収められているので、前記ハウジングは、油圧切換バルブ ユニットの支持剛性を向上させながら、そのコンパクト化を図ることができる。

[0033] 本発明の第 12の特徴によれば、油圧切換バルブユニットは、エンジン本体の吸気 系が接続される側に設けられるので、熱源、特に排気系からの熱の影響を抑制する こと力 Sでさる。

[0034] 本発明の第 13の特徴によれば、油圧切換バルブユニットは、走行風やラジェータ ファンからの風を受けるので、その温度上昇を抑制できる。

[0035] 本発明の第 14の特徴によれば、油圧切換バルブユニットを、エンジン本体の外部 から油圧ァクチユエータのハウジングに取り付けることができるので、取付作業性が大 幅に向上する。

図面の簡単な説明

[0036] 園 1]図 1はストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図である。 （第 1実施例） [図 2]図 2は図 1の 2矢視図である。 （第 1実施例）

園 3]図 3は図 1の 3— 3線に沿う断面図（高圧縮比状態）である。 （第 1実施例） 園 4]図 4は図 1の 4— 4線に沿う断面図（低圧縮比状態）である。 （第 1実施例）

[図 5]図 5は図 2の 5— 5線に沿う断面図である。 （第 1実施例）

[図 6]図 6は図 5の 6— 6線に沿う横断面図である。 （第 1実施例）

[図 7]図 7は図 5の 7— 7線に沿う拡大縦面図である。 （第 1実施例）

[図 8]図 8は図 3の 8— 8線に沿う断面図である。 （第 1実施例）

[図 9]図 9は図 5の 9矢視斜視図である。 （第 1実施例）

園 10]図 10はァクチユエータの分解斜視図である。 （第 1実施例）

園 11]図 11はァクチユエータの制御系の油圧回路図である。 （第 1実施例）

符号の説明

[0037] 1 エンジン本体

2 シリンダブロック

11 ピストン

30 クランク車由 41 軸受手段（ロアブロック）

50 軸受部材 (端部軸受部材）

51 軸受部材 (端部軸受部材）

52 軸受部材（中間軸受部材）

53 軸受部材（中間軸受部材）

54 軸受部材（中央軸受部材）

65 コン卜ローノレ軸

71 連結部材

90 取付面

92 油圧切換バルブユニット

AC ァクチユエータ（油圧ァクチユエータ）

LV ストローク可変リンク機構

HU ハウジング

D1 油圧切換バルブユニット 92のコントロール軸 65方向の幅

D2 ハウジング HUのコントロール軸 65方向の幅

dl ハウジング HUの取付面 90のコントロール軸 65方向の幅

IN 吸気系

RF ラジェ一タフアン

発明を実施するための最良の形態

[0038] 以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以 下に具体的に説明する。

実施例 1

[0039] 図 1〜4において、本発明に力、かるストローク特性可変エンジン Eは、 自動車用であ つて、図示しない、自動車のエンジンルーム内に横置き（そのクランク軸 30が自動車 の進行方向に対して横方向配置）に搭載される。このエンジン Eが自動車に搭載され るとき、図 2に示すように、若干後傾状態、すなわち、そのシリンダ軸線 L Lが鉛直 線に対して若干後方に傾斜して!/、る。 [0040] また、このストローク特性可変エンジン Eは、直歹 IJ4気筒の OHC型 4サイクルェンジ ンであって、そのエンジン本体 1は、 4つのシリンダ 5が横方向に並列して設けられる シリンダブロック 2と、このシリンダブロック 2のデッキ面上にガスケット 6を介して一体に 結合されるシリンダヘッド 3と、前記シリンダブロック 2の下部に一体に形成したアツパ ブロック 40 (上部クランクケース）と、その下面に一体に結合されるロアブロック 41 (下 部クランクケース）とを備えており、アツパブロック 40とロアブロック 41とでクランクケー ス 4が形成される。前記シリンダヘッド 3の上面には、シール材 8を介してヘッドカバー 9がー体に被冠され、また、前記ロアブロック 41 (下部クランクケース）の下面には、ォ ィルパン 10がー体に結合されている。

[0041] シリンダブロック 2の 4つのシリンダ 5には、それぞれピストン 11が摺動可能に嵌合さ れており、それらのピストン 11の頂面に対面するシリンダヘッド 3の下面には、 4つの 燃焼室 12と、それらの燃焼室 12に連通する吸気ポート 14と排気ポート 15とが形成さ れており、吸気ポート 14には吸気弁 16が、また排気ポート 15には排気弁 17がそれ ぞれ開閉可能に設けられる。また、シリンダヘッド 3上には、前記吸気弁 16と排気弁 1 7とを開閉する動弁機構 18が設けられる。この動弁機構 18は、シリンダヘッド 3に回 転自在に支持される吸気側カム軸 20および排気側カム軸 21と、シリンダヘッド 3に設 けた吸気側および排気側口ッカ軸 22, 23にそれぞれ揺動可能に軸支されて前記吸 気側および排気側カム軸 20, 21と吸気弁 16および排気弁 17間を連接する吸気側 および排気側ロッカアーム 24, 25とを備えており、吸気側および排気側カム軸 20, 2 1の回転によれば、弁バネ 26, 27の閉弁力に杭して吸気側および排気側口ッカァ一 ム 24, 25を揺動して吸気弁 16および排気弁 17を所定のタイミングをもって開閉作動 すること力 Sでさる。

[0042] 図 2に示すように、吸気側および排気側カム軸 20, 21は、従来公知の調時伝動機 構 28を介して後述するクランク軸 30に連動されており、クランク軸 30の回転によれば 、その 1/2の回転速度で駆動されるようになっている。そして、前記動弁機構 18は、 シリンダヘッド 3上に固定されるヘッドカバー 9により被覆される。また、シリンダヘッド 3には、 4つのシリンダに対応して円筒状のプラグ揷通筒 31が設けられ、このプラグ 揷通筒 31内に点火プラグ 32が揷着される。 [0043] 4つのシリンダ 5に対応する複数の吸気ポート 14は、エンジン本体 1の前面、すなわ ち車両の前方側に向けて開口されており、そこに吸気系 INの吸気マ二ホールド 34が 接続されている。この吸気系 INは従来公知の構造を備えるので、その詳細な説明を 省略する。

[0044] また、 4つのシリンダ 5に対応する複数の排気ポート 15は、エンジン本体 1の後面、 すなわち車両の後方側に向けて開口されており、そこに排気系 EXの排気マ二ホー ルド 35が接続されている。この排気系 EXは従来公知の構造を備えるので、その詳 細な説明を省略する。

[0045] また、図 2に示すように、エンジン本体 1の前側、すなわち前記吸気系 INの接続さ れる側の前方には、このエンジン本体 1を水冷するためのラジェータ RAが配設され ており、このラジェータ RAの前方から見て、そのラジェ一タフアン RFの開口投影面 内に、後述する油圧切換バルブユニット 92が配置され、ラジェ一タフアン RFからの 風で油圧切換バルブユニット 92が冷やされるようにされて!/、る。

[0046] 図 3, 4に示すように、シリンダブロック 2下部のアツパブロック 40 (上部クランクケー ス）と、ロアブロック 41 (下部クランクケース）よりなるクランクケース 4は、シリンダブロッ ク 2のシリンダ 5の部分よりも前方（車両前方)側に張出しており、この張出し部 36のク ランク室 CC内には、ピストン 11の移動ストロークを可変とする、ストローク可変リンク機 構 LV (後述）と、それを駆動するべーン式油圧ァクチユエータ AC (後述）が設けられ

[0047] 図 2〜5に示すように、シリンダブロック 2の下部に一体に形成されるアツパブロック 4 0下面には、ロアブロック 41が複数の連結ボルト 42をもって固定されている。アツパブ ロック 40と、ロアブロック 41との合わせ面に形成される複数のジャーナル軸受部 43に はクランク軸 30のジャーナル軸 30Jが回転自在に支承される（図 8参照）。

[0048] 図 5に示すように、前記ロアブロック 41は、平面視四角な閉断面構造に铸造成形さ れており、その左、右端部には端部軸受部材 50, 51が、またその中間部には、左、 右中間軸受部材 52, 53力 さらにその中央にはベアリングキャップとしての中央軸受 部材 54 (後述のハウジング HUがー体成形される）が設けられており、これらの軸受 部材 50〜54によってクランク軸 30のジャーナル軸 30Jが支承される。 [0049] 図 5, 6, 9に示すように、前記中央軸受部材 54は、ロアブロック 41とは別体に铸造 成形されており、複数の連結ボルト 56によりそのロアブロック 41に堅固に固定され、 また、この中央軸受部材 54は、アツパブロック 40の下面にも他の連結ボルト 57により 堅固に固定される。中央軸受部材 54のクランク軸 30の軸受部分 54Aから一方（ェン ジン本体 1の前方)側に偏った一側部は、上下幅を拡張し、かつ肉厚とした膨大部 5 8とされており、この膨大部 58に後に詳述するべーン式油圧ァクチユエータ ACのハ ウジング HUが铸込み成形されて!/、る。

[0050] つぎに、主に図 3, 4を参照して、ピストン 11の移動ストロークを可変とするストローク 可変リンク機構 LVの構造について説明すると、アツパブロック 40とロアブロック 41と の合わせ面に回転自在に支承されるクランク軸 30の複数のクランクピン 30Pには、三 角形状のロアリンク 60の中間部がそれぞれ揺動自在に枢支連結される。それらの口 ァリンク 60の一端（上端）には、ピストン 11のピストンピン 13に枢支連結されるアツパリ ンク (コンロッド) 61の下端（大端部）が第 1連結ピン 62を介して枢支連結され、各ロア リンク 60の他端（下端）に第 2連結ピン 64を介してコントロールリンク 63の上端が枢支 連結される。このコントロールリンク 63は下方に延びて、その下端には、クランク形状 をなす、コントロール軸 65 (後に詳述）の偏心ピン 65Pが枢支連結されている。コント ロール軸 65には、これと同軸上にベーン式油圧ァクチユエータ AC (後に詳述）が設 けられ、コントロール軸 65は、このべーン式油圧ァクチユエータ ACの駆動により、所 定角度の範囲（約 90度）で回動され、これによる偏心ピン 65Pの位相変移により、コ ントロールリンク 63が揺動駆動される。具体的には、コントロール軸 65は、図 3に示す 第 1の位置 (偏心ピン 65Pが下方位置）と、図 4に示す第 2の位置 (偏心ピン 65Pが左 方位置）との間で回転可能である。図 3に示す第 1の位置では、コントロール軸 65の 偏心ピン 65Pが下方に位置しているため、コントロールリンク 63は引き下げられて口 ァリンク 60はクランク軸 30のクランクピン 30P回りに時計方向に揺動し、アツパリンク 6 1が押し上げられてピストン 11の位置がシリンダ 5に対して高い位置となり、エンジン E は高圧縮比状態となる。逆に、図 4に示す第 2の位置では、コントロール軸 65の偏心 ピン 65Pが左方に位置（前記第 1の位置よりも高位置）しているため、コントロールリン ク 63は押し上げられてロアリンク 60はクランク軸 30のクランクピン 30P回りに反時計 方向に揺動し、アツパリンク 61が押し下げられてピストン 11の位置がシリンダ 5に対し て低い位置となり、エンジン Eは低圧縮比状態となる。以上のように、コントロール軸 6 5の回動制御により、コントロールリンク 63が揺動し、ロアーリンク 60の運動拘束条件 が変化してピストン 11の上死点位置を含むストローク特性が変化することで、ェンジ ン Eの圧縮比を任意に制御することが可能になる。

[0051] しかして、アツパリンク 61、第 1連結ピン 62、ロアリンク 60、第 2連結ピン 64およびコ ントロールリンク 63は、ストローク可変リンク機構 LVを構成している。

[0052] 図 6, 7, 9, 10に示すように、前記コントロールリンク 63に連結されてストローク可変 リンク機構 LVを作動するコントロール軸 65は、クランク軸 30と同じぐ複数のジャーナ ル軸 65Jと偏心ピン 65Pとがアーム 65Aを介して交互に連結されてクランク状に形成 されており、その軸方向の中央に、ベーン式油圧ァクチユエータ ACの円筒状べーン 軸 66が同軸上に一体に設けられており、ベーン軸 66の両側面の偏心位置にはコン トロール軸 65の偏心ピン 65Pが直接固定されている。コントロール軸 65は、口アブ口 ック 41の一側（エンジン本体 1の前方側）に偏らせて設けられており、そのジャーナル 軸 65Jがロアブロック 41と、その下面に複数の連結ボルト 68で固定される軸受ブロッ ク 70との間に回転自在に支承される。

[0053] 図 6, 7, 9に示すように、前記コントロール軸 65を支持する軸受ブロック 70は、コン トロール軸 65の軸方向に延長される連結部材 71と、この連結部材 71にその長手方 向に間隔をあけて一体に起立結合される複数の軸受壁 72と、連結部材 71の長手方 向の中央部に設けた中央ハウジング受部 73とを備えて高い剛性を確保すべくブロッ ク状に铸造成形されており、前記複数の軸受壁 72の上面と、ロアブロック 40の前記 軸受部材 50, 51 , 52, 53より延長される軸受壁 50a, 51a, 52a, 53aの下面との合 わせ面に形成される軸受部により、前述のようにコントロール軸 65の複数のジャーナ ル軸 65Jを回転自在に支承する。また、図 7に示すように、前記中央ハウジング受部 7 3は、ハウジング HUから離れる方向に下向きに凹状に形成されており、その上方に 凹部 Gが形成され、その凹部 Gに、ベーン式油圧ァクチユエータ ACのハウジング H Uの下部が受容されていて、このハウジング HUの下部が、中央ハウジング受部 73 上に複数の締結ボルト 74により締結される。したがって、コントロール軸 65を支持す る軸受ブロック 70に、油圧式ァクチユエータ ACのハウジング HUは一体に締結支持 される。

[0054] ところで、ァクチユエータ ACのハウジング HUは、剛性の高い軸受ブロック 70に一 体に締結されるので、ハウジング HU自体の剛性が高められ、またその軸受ブロック 7 0の中央ハウジング受部 73には凹部 Gが形成され、この凹部 Gを収容スペースとして 、そこにハウジング HUの下部を収容することにより、ァクチユエータ ACは、エンジン Eのエンジン本体 1に高剛性をもってコンパクトに装着することが可能となり、エンジン E自体の小型化に寄与することができる。

[0055] コントロール軸 65と同軸上に設けられるベーン式油圧ァクチユエータ ACは、ェンジ ン本体 1のクランク室 CC内に設けられており、その油圧駆動部を収容支持するハウ ジング HUは、前記ベアリングキャップとしての中央軸受部材 54 (アツパブロック 40お よびロアブロック 41に一体に固定）の一側部の前記膨大部 58に設けられる。このハ ウジング HUの軸方向の中央部には、両端面の開放される短円筒状のベーン室 80 が形成されている。このべーン室 80内には、前記コントロール軸 65と一体の前記べ ーン軸 66が収容され、このべーン軸 66の外周面の軸方向中央部には、約 180° の 位相差を存して一対のベーン 87がー体に形成されている。またこのべーン軸 66の 軸方向の左右両側部（前記中央部よりも若干小径）は、ハウジング HUの両側部に複 数のボルト 83で固定した、他のハウジングとなる左右べ一ン軸受部 81 , 82に面軸受 を介して回転自在に支持されている。そして、ハウジング HUの開口側面は、ベーン 軸受部 81 , 82により閉じられる。図 6に示すように、ベーン室 80の内周面とベーン軸 66の外周面との間には、約 180° の位相差を存して一対の扇形状べ一ン油室 86が 画成され、これらのベーン油室 86内に、ベーン軸 66の外周面より一体に突設した一 対のベーン 87がそれぞれ収容されて、その外周面が、ベーン油室 86の内周面にパ ツキンを介して摺接されており、各べーン 87は、扇形状のベーン油室 86内を 2つの 制御油室 86a, 86bに油密に区画する。

[0056] 図 6に示すように、ベーン軸 66には、軸方向に間隔をあけて直径線上に 2本の連通 油路 98, 99が交叉状に穿設され、一方の連通油路 98は、一対の制御油室 86b同 士を相互に連通し、また他方の連通油路 99は一対の制御油室 86a同士を相互に連 通する。

[0057] なお、コントロール軸 65を駆動するべーン式油圧ァクチユエータ ACのハウジング H Uは、ロアブロック 41の、ベアリングキャップとしての中央軸受部材（ロアブロック 41と は別体に形成されてそこに固定される）を用いてコンパクトに、し力、も部品点数を少な く形成することが可能であり、このハウジング HUがクランク室 CC内で占める容積を小 さくすること力でき、クランクケースの嵩が拡大するのを抑制することができる。

[0058] 図 5, 7, 9に示すように、ベアリングキャップとしての中央軸受部材 54に形成される 、ハウジング HUの上面には、クランク軸 30の軸受部 54Aから該ハウジング HU側の 端部に向力、つて鳩尾状に広がる平坦な取付面 90が形成されており、この取付面 90 のコントロール軸 65方向の幅 dlは、ハウジング HUの同方向の幅 D2よりも広くしてあ り、その取付面 90は、エンジン本体 1の外方に露出しており、その取付面 90上に、油 圧回路の電磁弁 V (図 11)を収容する油圧切換バルブユニット 92がエンジン本体 1 の外部から着座され、この油圧切換バルブユニット 92は、複数の共締ボルト 91をもつ てシリンダブロック 2と、ベアリングキャップとしての中央軸受部材 54とに共締めされる 。すなわち、図 6に示すように、シリンダブロック 2の下部より前方に略水平に延長され る延長壁 2aには取付孔 92aが上下に貫通して穿設され、この取付孔 92aに、油圧切 換バルブユニット 92が差し込まれ、その下面は、ハウジング HUの前記取付面 90上 にパッキンを挟んで着座される。そして、油圧切換バルブユニット 92に、その上方か ら複数の共締ボルト 91を貫通して、それらをハウジング HUに螺締すれば、油圧切換 ノ ノレブユニット 92と、シリンダブロック 2と、クランク軸 30の軸受手段としての中央軸受 部材 54の三者は、複数の共締ボルト 91により一体に共締めされる。

[0059] ところで、油圧式ァクチユエータ ACのハウジング HUに、油圧切換バルブユニット 9 2が取り付けられることにより、それら間を連絡する配管が不要となり、油圧式ァクチュ エータ ACの応答性を向上させることができる上に、高い信頼性を確保でき、さらに構 造の簡素化に寄与することができる。また、油圧切換バルブユニット 92は、シリンダブ ロック 2およびクランク軸 30の軸受手段（ベアリングキャップとしての中央軸受部材 54 )に共締めされるので、該バルブユニット 92の締結剛性を高めることができる。また、 油圧切換バルブユニット 92は、油圧ァクチユエータ ACのハウジング HUの取付面 90 上で、かつ車両の前方側に取り付けることができるので、油圧切換バルブユニット 92 の着脱性を向上させることができる。また、前記取付面 90は、ハウジング HUよりも幅 の広い鳩尾状としたことにより、油圧切換バルブユニット 92の取付剛性を向上するこ と力 Sできる。

[0060] なお、油圧切換バルブユニット 92は、シリンダブロック 2とクランク軸 30の軸受手段 としてのロアブロック 41とに複数の共締ボルト 91をもって共締めするようにしてもよい

〇

[0061] 図 7に示すように、油圧ァクチユエータ ACのハウジング HUのコントロール軸 65方 向の幅 D2は、前記油圧切換バルブユニット 92の同方向の幅 D1よりも幅狭にしてあ り、しかもその幅 D1内に収められており、ノ、ウジング HUは、油圧切換バルブユニット 92への取付剛性を高めながらそのコンパクト化が図られている。

[0062] なお、この実施例における、ベアリングキャップとしての中央軸受部材 54、または口 アブロック 41は、本発明に力、かるクランク軸 30の軸受手段を構成する。

[0063] 以上により、図 1に示すように、油圧切換バルブユニット 92は、シリンダブロック 2の 略水平に延びる延長壁 2a上に露出状態に配置され、その四方が開放されているの で、前記バルブユニット 92の切換操作、メンテナンスなどがし易くなる。また、前記油 圧切換バルブユニット 92は、エンジン本体 1の前側、すなわち吸気系が接続される 側に設けられるので、エンジンルームの熱源、特に、排気系からの熱影響を抑制する こと力 Sできる。し力、も油圧切換バルブユニット 92は、車両の前方から見てみてラジェ 一タフアン RFの開口の投影面内に配置されることにより、走行風やラジェ一タフアン RFからの風を受けるので、その温度上昇を抑制できる。

[0064] つぎに、前記ストローク可変ロンク機構 LVを駆動制御するべーン式油圧ァクチユエ ータ ACの油圧回路を、図 11を参照して説明する。

[0065] 前述したように、コントロール軸 65のべーン軸 66とハウジング HUとで形成される一 対の扇形状べ一ン油室 86内は、ベーン 87によって 2つの制御油室 86a, 86bにそれ ぞれ仕切られており、これらの制御油室 86a, 86bは、後述の油圧回路を介してオイ ルタンク Tに接続される。油圧回路には、モータ Mで駆動されるオイルポンプ Pと、チ エック弁 Cと、アキュムレータ Aと、電磁切換弁 Vとが接続される。オイルタンク T、モー タ 、オイルポンプ P、チェック弁 Cおよびアキュムレータ Aは油圧供給装置 Sを構成 して、エンジン本体 1の適所に設けられ、また電磁切換弁 Vは、前述のバルブユニット 92の内部に設けられる。油圧供給装置 Sと電磁切換弁 Vとは、 2本の配管 PI , P2で 接続され、また電磁切換弁 Vの 2つのポート P3, P4とべーン式油圧ァクチユエータ A Cの制御油室 86a, 86bとが配管を必要とせず直接連通される。したがって、図 11に おいて、電磁切換弁 Vを右位置に切り換えると、オイルポンプ Pで発生した作動油は 、制御油室 86bに供給され、その油圧でベーン 87が押されてコントロール軸 65が時 計方向に回転し、逆に電磁切換弁 Vを左位置に切り換える、オイルポンプ Pで発生し た作動油は、制御油室 86aに供給され、その油圧でベーン 87が押されてコントロー ル軸 65が反時計方向に回転することで、コントロール軸 65の偏心ピン 65Pの位相が 変化する。コントロール軸 65の偏心ピン 65Pには、前述したようにストローク可変リン ク機構 LVのコントロールリンク 63が揺動可能に枢支連結され、コントロール軸 65の 駆動（約 90° )によれば、コントロール軸 65の偏心ピン 65Pの位相変化により、スト口 ーク可変リンク機構 LVを作動する。

[0066] ところで、この実施例によれば、ストローク可変リンク機構 LVを作動する油圧ァクチ ユエータ ACのハウジング HUを、エンジン本体 1の一部である、クランク軸 30の、ベ ァリングキャップとしての中央軸受部材 54に設けたので、エンジン本体とは別に独立 して設けた従来のハウジングに比べて、部品点数を少なくしてコンパクトに形成するこ とができ、このハウジング HUをクランク室 CC内に設けても、クランク室 CCの嵩が大き くなることなく、これにより、エンジン Eの大型化を抑制することができる。また、特に、 クランク軸 30のベアリングキャップである中央軸受部材 54に油圧ァクチユエータ AC のハウジング HUを設けることにより、このァクチユエータ ACのクランク軸 30への近接 配置が可能になり、エンジン Eの一層の小型化が可能になり、またクランク軸 30の支 持剛性を高めることができる。

[0067] また、ベアリングキャップとしての中央軸受部材 54のハウジング HUを除く部分がァ ルミ合金で形成され、またべーン室 80を形成する、ァクチユエータ ACのハウジング HUが、それよりも剛性の高い材料としての鉄で形成されている時に、そのベアリング キャップ 54にハウジング HUを铸込むことにより、ハウジング HUの剛性と軽量化をバ ランスよく達成すること力できる。この場合、ベアリングキャップ 54のすべてがアルミ合 金でできている場合と比べて剛性が高くなり、ベアリングキャップのすべてが鉄ででき ている場合と比べて軽量化が可能になる。

[0068] さらに、ァクチユエータ ACのハウジング HUは、クランク軸 30を支持する複数の軸 受部材 50〜54のうち、それらの両端部の軸受部材 50, 51を避けた中央の軸受部材 54に設けられているので、エンジンの一層の小型化に寄与する。

[0069] さらに、ァクチユエータ ACのハウジング HUは、直歹 IJ4気筒エンジン Eのエンジン本 体 1の中央の軸受部材 54に設けられるので、最も大きな荷重の力、かる中央の軸受部 材 54の一層の剛性向上に寄与することができる。

[0070] さらにまた、ァクチユエータ ACのハウジング HUは、シリンダブロック 2のアツパブロ ック 40に固定されるロアブロック 41と別体に形成されるので、そのハウジング HUは、 その材料の選択自由度が得られる上に単品としての加工自由度が増して、口アブ口 ック 41への組み付けをコンパクト、かつ容易に行うことができる。

[0071] また、油圧ァクチユエータ ACに作動油を供給制御する油圧切換バルブユニット 92 は、油圧ァクチユエータ ACのハウジング HUに取り付けられるので、油圧切換バルブ ユニット 92を油圧ァクチユエータ ACに配管を必要とすることなく至近距離にて接続 でき、油圧ァクチユエータ ACの応答性を向上させることができる。また、油圧切換バ ルブユニット 92は、エンジン本体 1のシリンダブロック 2と、軸受手段とに共締めされる ので、該バルブユニット 92の締結剛性を向上し、かつ部品点数の低減を図ることが できる。また、油圧ァクチユエータ ACのハウジング HUの、油圧切換バルブユニット 9 2の取付面 90のコントロール軸方向の幅 dlは、そのハウジング HUのコントロール軸 方向の幅 D2よりも幅広に形成されるので、ハウジング HU全体を大型化させることな ぐハウジング HUの取付面 90の剛性を確保することができる。さらに、油圧ァクチュ エータ ACのハウジング HUのコントロール軸方向の幅 D2は、前記油圧切換バルブ ユニット 92のコントロール軸方向の幅 D1よりも幅狭に形成され、かつその幅 D2内に 収められているので、前記ハウジング ACは、油圧切換バルブユニット 92の支持剛性 を向上させながら、そのコンパクト化を図ることができる。

[0072] さらに、油圧切換バルブユニット 92は、エンジン本体 1の吸気系 INが接続される側 にに設設けけらられれるるののでで、、熱熱源源、、特特にに排排気気系系かかららのの熱熱のの影影響響をを抑抑制制すするるここととががでできき、、ままたた油油 圧圧切切換換ババルルブブユユニニッットト 9922はは、、走走行行風風ややララジジェェ一一タタフフアアンンかかららのの風風をを受受けけるるののでで、、そそのの 温温度度上上昇昇をを抑抑制制でできき、、ささららにに油油圧圧切切換換ババルルブブユユニニッットト 9922をを、、エエンンジジンン本本体体 11のの外外部部かか らら油油圧圧ァァククチチユユエエーータタ AACCののハハウウジジンンググ HHUUにに取取りり付付けけるるここととががででききるるののでで、、取取付付作作業業 性性がが大大幅幅にに向向上上すするる。。

[0073] 以以上上、、本本発発明明のの実実施施例例ににつついいてて説説明明ししたた力力 本本発発明明ははそそのの実実施施例例にに限限定定さされれるるここ ととななぐぐ本本発発明明のの範範囲囲内内でで種種々々のの実実施施例例がが可可能能ででああるる。。

[0074] たたととええばば、、前前記記実実施施例例でではは、、本本発発明明ををココンントトロローールル軸軸のの偏偏心心ピピンンのの位位相相変変化化にによよりり、、 ピピスストトンンのの上上死死位位置置をを変変更更すするる圧圧縮縮比比可可変変式式エエンンジジンンととししたた場場合合ににつついいてて説説明明ししたた ヽヽここれれをを他他スストトロローークク特特性性可可変変エエンンジジンンににもも適適用用可可能能でであありり、、たたととええばば、、ココンントトロローールル 軸軸ををァァククチチユユエエーータタにによよりりククラランンクク軸軸のの 11//22のの回回転転速速度度でで連連続続回回転転制制御御すするるよよううににすす るるここととにによよりり、、ピピスストトンンのの吸吸入入、、圧圧縮縮、、爆爆発発おおよよびび排排気気のの各各スストトロローーククででのの位位置置おおよよびびスス トトロローークク長長ささをを変変更更すするるここととののででききるるよよううににししたたももののににもも適適用用可可能能ででああるる。。

[0075] ままたた、、前前記記実実施施例例でではは、、ァァククチチユユエエーータタととししててべべーーンン式式油油圧圧ァァククチチユユエエーータタをを用用いいたた 場場合合をを説説明明ししたた力力、、ここれれにに代代ええてて電電気気ァァククチチユユエエーータタななどど他他ののァァククチチユユエエーータタででああつつ ててももよよくく、、ささららにに、、前前記記実実施施例例でではは、、油油圧圧切切換換ババルルブブユユニニッットトをを、、シシリリンンダダヘヘッッドドととベベアア リリンンググキキャャッッププととししててのの中中央央軸軸受受部部材材にに共共締締めめししてていいるる力力 ここれれををシシリリンンダダヘヘッッドドととロロアア ブブロロッッククにに共共締締めめししててももよよいい。。ささららににままたた、、前前記記実実施施例例でではは、、ハハウウジジンンググをを設設けけたたベベアア リリンンググキキャャッッププををロロアアブブロロッッククとと別別体体にに形形成成ししてていいるるがが、、ハハウウジジンンググをを設設けけたたベベアアリリンンググ

Claims

請求の範囲

[1] ピストン（11)とクランク軸（30)とを、ストローク可変リンク機構 (LV)を介してコント口 ール軸（65)に連結し、該コントロール軸（65)を駆動するァクチユエータ（AC)により 前記ストローク可変リンク機構 (LV)を作動して、ピストン（11)の移動ストロークを可変 とするストローク特性可変エンジンにおレ、て、

前記ァクチユエータ（AC)のハウジング（HU)の少なくとも一部をエンジン本体（1) の一部として形成したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジン。

[2] 前記ァクチユエータ（AC)のハウジング（HU)の少なくとも一部を構成する前記ェン ジン本体（1)の一部は、該エンジン本体（1)に固定されてクランク軸（30)を回転自 在に支持する軸受部材（54)であることを特徴とする、前記請求項 1記載のストローク 特性可変エンジン。

[3] 前記軸受部材（54)は、エンジン本体（1)を構成するシリンダブロック (2)に固定さ れて、クランク軸 (30)を回転自在に支持するベアリングキャップであることを特徴とす る、前記請求項 2記載のストローク特性可変エンジン。

[4] 前記ァクチユエータ (AC)のハウジング (HU)の少なくとも一部は、前記軸受部材（

54)に铸込まれていることを特徴とする、前記請求項 2または 3記載のストローク特性 可変エンジン。

[5] 前記ァクチユエータ (AC)のハウジング (HU)は、クランク軸 (30)を支持する複数 の軸受部材（50〜54)のうち、それらの両端部の軸受部材（50, 51)を避けた軸受部 材（54)に設けられていることを特徴とする、前記請求項 2, 3または 4記載のストロー ク特性可変エンジン。

[6] 前記ァクチユエータ (AC)のハウジング (HU)は、直列 4気筒エンジンのエンジン本 体（1)の中央の軸受部材（54)に設けられることを特徴とする、前記請求項 5記載の ストローク特性可変エンジン。

[7] 前記ァクチユエータ（AC)のハウジング（HU)は、前記シリンダブロック（2)のアツパ ブロック（40)に固定されるロアブロック（41)と別体に形成されていることを特徴とする 、前記請求項 1、 2, 3, 4, 5または 6記載のストローク特性可変エンジン。

[8] 前記ァクチユエータ (AC)は油圧ァクチユエータであって、そこに作動油を供給制 御する油圧切換バルブユニット（92)は、該油圧ァクチユエータ（AC)のハウジング（ HU)に取り付けられることを特徴とする、前記請求項 1記載のストローク特性可変ェ 前記油圧切換バルブユニット (92)は、エンジン本体（1)のシリンダブロック（2)と、 このシリンダブロック（2)にクランク軸 (30)を支持すべく固定される軸受手段（41； 54 )とに共締めされることを特徴とする、前記請求項 8記載のストローク特性可変ェンジ ン。

前記油圧ァクチユエータ（AC)のハウジング（HU)の、前記油圧切換バルブュニッ ト（92)の取付面（90)のコントロール軸（65)方向の幅（dl)は、そのハウジング（HU )のコントロール軸（65)方向の幅（D2)よりも幅広に形成されていることを特徴とする 、前記請求項 8または 9記載のストローク特性可変エンジン。

前記油圧ァクチユエータ（AC)のハウジング（HU)のコントロール軸（65)方向の幅 (D2)は、前記油圧切換バルブユニット（92)のコントロール軸（65)方向の幅（D1)よ りも幅狭に形成され、かつその幅 (D1)内に収められていることを特徴とする、前記請 求項 8, 9または 10記載のストローク特性可変エンジン。

前記油圧切換バルブユニット（92)は、エンジン本体（1)の吸気系（IN)が接続され る側に設けられることを特徴とする、前記請求項 8, 9, 10または 11記載のストローク 特性可変エンジン。

前記油圧切換バルブユニット（92)は、車両の前方からみてラジェ一タフアン（RF) の開口の投影面内に配置されることを特徴とする、前記請求項 8, 9, 10, 11または 1 2記載のストローク特性可変エンジン。

油圧ァクチユエータ（AC)のハウジング (HU)は、クランクケース（4)内に配置され ており、油圧ァクチユエータ（AC)のハウジング（HU)の、エンジン本体（1)の外方に 露出した部分に、前記油圧切換バルブユニット (92)が取り付けられて!/、ることを特徴 とする、前記請求項 8, 9, 10, 11 , 12または 13記載のストローク特性可変エンジン。