JP2002115571A - 内燃機関の可変圧縮比機構 - Google Patents
内燃機関の可変圧縮比機構Info
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- JP2002115571A JP2002115571A JP2000311562A JP2000311562A JP2002115571A JP 2002115571 A JP2002115571 A JP 2002115571A JP 2000311562 A JP2000311562 A JP 2000311562A JP 2000311562 A JP2000311562 A JP 2000311562A JP 2002115571 A JP2002115571 A JP 2002115571A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/048—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
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- F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏心カム２４から制御軸２３へ作用するトル
クＴの変動幅を抑制する。このトルクＴにより低圧縮比
側への切換応答性の向上を図る。 【解決手段】 ピストンピンとクランクピンとをアッパ
ーリンクとロアーリンクとにより連携し、このロアーリ
ンクと制御軸２３の偏心カム２４とを制御リンク２５に
より連携する。制御軸２３を低圧縮比側ωへ回動する
と、圧縮比が連続的に低くなる。機関回転数・機関負荷
の増加に伴って圧縮比が低くなるように制御する。ピス
トン上死点近傍で、制御リンク中心線Ｌ１から制御軸中
心２３ｃまでの距離ΔＤを、機関圧縮比の低下に伴って
連続的に短くする。
クＴの変動幅を抑制する。このトルクＴにより低圧縮比
側への切換応答性の向上を図る。 【解決手段】 ピストンピンとクランクピンとをアッパ
ーリンクとロアーリンクとにより連携し、このロアーリ
ンクと制御軸２３の偏心カム２４とを制御リンク２５に
より連携する。制御軸２３を低圧縮比側ωへ回動する
と、圧縮比が連続的に低くなる。機関回転数・機関負荷
の増加に伴って圧縮比が低くなるように制御する。ピス
トン上死点近傍で、制御リンク中心線Ｌ１から制御軸中
心２３ｃまでの距離ΔＤを、機関圧縮比の低下に伴って
連続的に短くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レシプロ式内燃
機関に代表される内燃機関の複リンク式の可変圧縮比機
構に関する。
機関に代表される内燃機関の複リンク式の可変圧縮比機
構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例に係る複リンク式の内燃機関の可
変圧縮比機構を図１１に示す（論文：ＭＴＺ Ｍｏｔｏ
ｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ５
８（１９９７年発行）１１，第７０６〜７１１頁
（独））。
変圧縮比機構を図１１に示す（論文：ＭＴＺ Ｍｏｔｏ
ｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ５
８（１９９７年発行）１１，第７０６〜７１１頁
（独））。
【０００３】この可変圧縮比機構は、ピストン１のピス
トンピン１ａに一端が連結されるアッパーリンク２と、
このアッパーリンク２とクランクシャフト３のクランク
ピンとに連結されるロアーリンク４と、クランクシャフ
ト３と略平行に延びる制御軸５と、この制御軸５の偏心
カム５ａに一端が揺動可能に連結されるとともに、他端
がアッパーリンク２の下端部に連結される制御リンク６
と、を有している。そして、制御軸５が回転することに
より、偏心カム５ａを介して制御リンク６の揺動支点が
変化し、これに伴ってピストンピン１ａとクランクピン
との距離が変化して、圧縮比が変更されるようになって
いる。
トンピン１ａに一端が連結されるアッパーリンク２と、
このアッパーリンク２とクランクシャフト３のクランク
ピンとに連結されるロアーリンク４と、クランクシャフ
ト３と略平行に延びる制御軸５と、この制御軸５の偏心
カム５ａに一端が揺動可能に連結されるとともに、他端
がアッパーリンク２の下端部に連結される制御リンク６
と、を有している。そして、制御軸５が回転することに
より、偏心カム５ａを介して制御リンク６の揺動支点が
変化し、これに伴ってピストンピン１ａとクランクピン
との距離が変化して、圧縮比が変更されるようになって
いる。
【０００４】また、高負荷域では、主にノッキングの発
生を回避する目的で圧縮比が相対的に低く設定され、部
分負荷域では、燃焼効率の向上を図るべく圧縮比が相対
的に高く設定されている。
生を回避する目的で圧縮比が相対的に低く設定され、部
分負荷域では、燃焼効率の向上を図るべく圧縮比が相対
的に高く設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような可変圧縮比
機構では、ピストン燃焼荷重等に基づいて制御リンク６
から偏心カム５ａへ荷重が作用することにより、制御軸
５を一方向へ回動させようとするトルクが作用する。こ
のトルクが過度に大きくなると、制御軸５を回転駆動し
たり所定の回転位置に保持するために必要な駆動力が増
し、モータ等の駆動源のエネルギー消費率の低下や、こ
の駆動源等の大型化を招いてしまう。また、大きなトル
クに耐え得るように制御軸５を大径化する等の必要があ
る。
機構では、ピストン燃焼荷重等に基づいて制御リンク６
から偏心カム５ａへ荷重が作用することにより、制御軸
５を一方向へ回動させようとするトルクが作用する。こ
のトルクが過度に大きくなると、制御軸５を回転駆動し
たり所定の回転位置に保持するために必要な駆動力が増
し、モータ等の駆動源のエネルギー消費率の低下や、こ
の駆動源等の大型化を招いてしまう。また、大きなトル
クに耐え得るように制御軸５を大径化する等の必要があ
る。
【０００６】また、頻繁に行われる高負荷側への移行時
には、圧縮比を低下させる方向へ制御軸を回転させるこ
ととなるが、この切換動作が迅速に行われないと、ノッ
キングを招く危険性があり、好ましくない。従って、特
に圧縮比を低下させる場合の制御軸の切換動作の迅速化
が要求される。
には、圧縮比を低下させる方向へ制御軸を回転させるこ
ととなるが、この切換動作が迅速に行われないと、ノッ
キングを招く危険性があり、好ましくない。従って、特
に圧縮比を低下させる場合の制御軸の切換動作の迅速化
が要求される。
【０００７】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであり、ピストン燃焼荷重に基づいて制御軸に
作用するトルクの最大値が過度に大きくなることを抑制
することを一つの目的としている。
れたものであり、ピストン燃焼荷重に基づいて制御軸に
作用するトルクの最大値が過度に大きくなることを抑制
することを一つの目的としている。
【０００８】また、本発明の他の目的は、制御軸の低圧
縮比側への切換応答性の向上を図ることにある。
縮比側への切換応答性の向上を図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
可変圧縮比機構は、ピストンのピストンピンとクランク
シャフトのクランクピンとを機械的に連携する複数のリ
ンクと、クランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、
この制御軸に偏心して設けられた偏心カムと、上記複数
のリンクの一つに一端が連結されるとともに、上記偏心
カムに他端が連結された制御リンクと、低回転低負荷時
には圧縮比が高くなり、高回転高負荷時には圧縮比が低
くなるように、上記制御軸を所定の制御範囲内で回転駆
動するとともに所定の回転位置に保持する駆動手段と、
を有し、上記制御軸が一方向へ回転することにより圧縮
比が連続的に低下又は増加するように設定されている。
可変圧縮比機構は、ピストンのピストンピンとクランク
シャフトのクランクピンとを機械的に連携する複数のリ
ンクと、クランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、
この制御軸に偏心して設けられた偏心カムと、上記複数
のリンクの一つに一端が連結されるとともに、上記偏心
カムに他端が連結された制御リンクと、低回転低負荷時
には圧縮比が高くなり、高回転高負荷時には圧縮比が低
くなるように、上記制御軸を所定の制御範囲内で回転駆
動するとともに所定の回転位置に保持する駆動手段と、
を有し、上記制御軸が一方向へ回転することにより圧縮
比が連続的に低下又は増加するように設定されている。
【００１０】ここで、ピストン燃焼荷重に基づいて制御
軸に作用するトルクについて考察する。上記のピストン
燃焼荷重がピストンへ作用すると、複数のリンクを介し
て制御リンクから偏心カムへ荷重が作用する。この荷重
の方向は、制御リンクの一端と他端とを通る制御リンク
中心線に沿う方向となるので、この荷重に対応するトル
クの腕長さは、制御リンク中心線から制御軸の中心まで
の距離に相当する。つまりトルクの大きさは、ピストン
燃焼荷重の大きさと、上記のトルク腕長さに応じて大き
くなる。
軸に作用するトルクについて考察する。上記のピストン
燃焼荷重がピストンへ作用すると、複数のリンクを介し
て制御リンクから偏心カムへ荷重が作用する。この荷重
の方向は、制御リンクの一端と他端とを通る制御リンク
中心線に沿う方向となるので、この荷重に対応するトル
クの腕長さは、制御リンク中心線から制御軸の中心まで
の距離に相当する。つまりトルクの大きさは、ピストン
燃焼荷重の大きさと、上記のトルク腕長さに応じて大き
くなる。
【００１１】ピストン燃焼荷重は、同じ圧縮比の設定状
態であればピストン上死点近傍で最も大きくなり、ま
た、機関負荷の増加にともなって大きくなる。ここで、
この発明に係る可変圧縮比機構では、低回転低負荷時に
は圧縮比が高くなり、高回転高負荷時には圧縮比が低く
なるように設定されており、言い換えると、圧縮比の低
下に伴って機関負荷が増加し、ピストン燃焼荷重も大き
くなる傾向にある。
態であればピストン上死点近傍で最も大きくなり、ま
た、機関負荷の増加にともなって大きくなる。ここで、
この発明に係る可変圧縮比機構では、低回転低負荷時に
は圧縮比が高くなり、高回転高負荷時には圧縮比が低く
なるように設定されており、言い換えると、圧縮比の低
下に伴って機関負荷が増加し、ピストン燃焼荷重も大き
くなる傾向にある。
【００１２】そこで、請求項１に係る発明では、燃焼荷
重が最も大きくなるピストン上死点近傍で、制御リンク
の一端と他端とを通る制御リンク中心線から制御軸の中
心（軸心）までの距離、つまりトルクの腕長さが、機関
圧縮比の低下に伴って連続的に短くなる構成としてい
る。
重が最も大きくなるピストン上死点近傍で、制御リンク
の一端と他端とを通る制御リンク中心線から制御軸の中
心（軸心）までの距離、つまりトルクの腕長さが、機関
圧縮比の低下に伴って連続的に短くなる構成としてい
る。
【００１３】この請求項１に係る発明によれば、機関圧
縮比の低下に伴って、ピストン上死点近傍におけるピス
トン燃焼荷重が大きくなる一方、トルクの腕長さに相当
する制御リンク中心線から制御軸の中心までの距離が連
続的に短くなる。このため、機関圧縮比の変更に伴うト
ルクの大きさの変動幅が小さくなり、トルクの最大値が
効果的に抑制される。この結果、制御軸を駆動，保持す
るための駆動力（消費エネルギー）が抑制され、駆動手
段を含めた機関の小型化や制御軸の小径化を図ることが
できる。
縮比の低下に伴って、ピストン上死点近傍におけるピス
トン燃焼荷重が大きくなる一方、トルクの腕長さに相当
する制御リンク中心線から制御軸の中心までの距離が連
続的に短くなる。このため、機関圧縮比の変更に伴うト
ルクの大きさの変動幅が小さくなり、トルクの最大値が
効果的に抑制される。この結果、制御軸を駆動，保持す
るための駆動力（消費エネルギー）が抑制され、駆動手
段を含めた機関の小型化や制御軸の小径化を図ることが
できる。
【００１４】また、ノッキングの可能性が高い高負荷側
への移行時には、圧縮比を低下させる方向へ制御軸を回
動させることとなるが、この切換動作が迅速に行われな
いと、ノッキングを招く危険性があり、好ましくない。
従って、特に圧縮比を低下させる場合の制御軸の切換動
作の迅速化が要求される。
への移行時には、圧縮比を低下させる方向へ制御軸を回
動させることとなるが、この切換動作が迅速に行われな
いと、ノッキングを招く危険性があり、好ましくない。
従って、特に圧縮比を低下させる場合の制御軸の切換動
作の迅速化が要求される。
【００１５】そこで請求項２に係る発明では、ピストン
上死点近傍で、ピストン燃焼荷重に基づいて制御リンク
から偏心カムへ作用する荷重の制御軸回りの回転方向成
分が、制御軸の低圧縮比側への回転方向と同方向に設定
されている。
上死点近傍で、ピストン燃焼荷重に基づいて制御リンク
から偏心カムへ作用する荷重の制御軸回りの回転方向成
分が、制御軸の低圧縮比側への回転方向と同方向に設定
されている。
【００１６】この請求項２に係る発明によれば、ピスト
ン燃焼荷重に基づいて制御軸へ作用するトルクの作用方
向が、制御軸の低圧縮比側への回転方向となり、このト
ルクにより制御軸の低圧縮比側への回転動作がアシスト
される形となるため、低圧縮比側への切換応答性が向上
する。
ン燃焼荷重に基づいて制御軸へ作用するトルクの作用方
向が、制御軸の低圧縮比側への回転方向となり、このト
ルクにより制御軸の低圧縮比側への回転動作がアシスト
される形となるため、低圧縮比側への切換応答性が向上
する。
【００１７】より好ましくは請求項３に係る発明のよう
に、最高圧縮比の状態でのピストン上死点近傍で、上記
制御リンク中心線と、上記偏心カムの中心と制御軸の中
心とを通る偏心方向線と、のなす角度が略９０°となる
ように設定されている。
に、最高圧縮比の状態でのピストン上死点近傍で、上記
制御リンク中心線と、上記偏心カムの中心と制御軸の中
心とを通る偏心方向線と、のなす角度が略９０°となる
ように設定されている。
【００１８】この場合、最高圧縮比の設定状態で、上記
トルクの腕長さを最も長く確保することができ、この最
高圧縮比状態からの低圧縮比側への切換動作の更なる迅
速化を図ることができる。
トルクの腕長さを最も長く確保することができ、この最
高圧縮比状態からの低圧縮比側への切換動作の更なる迅
速化を図ることができる。
【００１９】請求項４に係る発明は、最低圧縮比の状態
でのピストン上死点近傍で、上記制御リンク中心線から
偏心カムの中心までの距離が略０となるように設定され
ている。
でのピストン上死点近傍で、上記制御リンク中心線から
偏心カムの中心までの距離が略０となるように設定され
ている。
【００２０】この場合、最低圧縮比の設定状態で、低圧
縮比側へのトルクが略０となるため、この最低圧縮比か
ら制御軸を高圧縮比側へ回転駆動するための駆動力や、
制御軸を最低圧縮比の状態に保持するための保持力を最
小限に抑制することができる。
縮比側へのトルクが略０となるため、この最低圧縮比か
ら制御軸を高圧縮比側へ回転駆動するための駆動力や、
制御軸を最低圧縮比の状態に保持するための保持力を最
小限に抑制することができる。
【００２１】請求項５に係る発明は、上記複数のリンク
が、一端がピストンピンに連結されるアッパーリンク
と、このアッパーリンクの他端が連結されるとともに、
上記クランクピンに連結されるロアーリンクと、を有
し、このロアーリンクに制御リンクを介して上記制御軸
の一端が連結されていることを特徴としている。
が、一端がピストンピンに連結されるアッパーリンク
と、このアッパーリンクの他端が連結されるとともに、
上記クランクピンに連結されるロアーリンクと、を有
し、このロアーリンクに制御リンクを介して上記制御軸
の一端が連結されていることを特徴としている。
【００２２】この場合、複数のリンクが２つのみとな
り、構成が簡素化されるとともに、制御リンクがロアー
リンクに連結している関係で、この制御リンクや制御軸
を、比較的スペースに余裕のある機関下方側へ配置する
ことができ、機関搭載性が向上する。
り、構成が簡素化されるとともに、制御リンクがロアー
リンクに連結している関係で、この制御リンクや制御軸
を、比較的スペースに余裕のある機関下方側へ配置する
ことができ、機関搭載性が向上する。
【００２３】請求項６に係る発明は、上記駆動手段が、
上記制御軸と直交する方向に沿って往復駆動される往復
子を有し、この往復子の先端に設けられるピンが、上記
制御軸の一端に設けられる径方向スリットに摺動可能に
嵌合しており、最高圧縮比の状態で、上記スリットの長
手方向と往復子の往復方向とがほぼ直交することを特徴
としている。
上記制御軸と直交する方向に沿って往復駆動される往復
子を有し、この往復子の先端に設けられるピンが、上記
制御軸の一端に設けられる径方向スリットに摺動可能に
嵌合しており、最高圧縮比の状態で、上記スリットの長
手方向と往復子の往復方向とがほぼ直交することを特徴
としている。
【００２４】この請求項６に係る発明によれば、最高圧
縮比の状態でのピストン上死点近傍で、ピストン燃焼荷
重に基づいて制御軸から往復子へ作用する荷重の作用方
向が往復子の往復方向とほぼ同方向となり、この荷重に
より往復子の低圧縮比側への切換応答性を更に向上する
ことができる。
縮比の状態でのピストン上死点近傍で、ピストン燃焼荷
重に基づいて制御軸から往復子へ作用する荷重の作用方
向が往復子の往復方向とほぼ同方向となり、この荷重に
より往復子の低圧縮比側への切換応答性を更に向上する
ことができる。
【００２５】請求項７に係る発明は、上記制御軸及び制
御カムの内部に潤滑油路が形成され、この潤滑油路の出
口部が、制御リンクの軸受面に摺接する制御カムの外周
面に開口形成され、この出口部は、最低圧縮比の状態で
のピストン上死点近傍で、上記制御リンク中心線又はそ
の近傍から外れて配置されていることを特徴としてい
る。
御カムの内部に潤滑油路が形成され、この潤滑油路の出
口部が、制御リンクの軸受面に摺接する制御カムの外周
面に開口形成され、この出口部は、最低圧縮比の状態で
のピストン上死点近傍で、上記制御リンク中心線又はそ
の近傍から外れて配置されていることを特徴としてい
る。
【００２６】請求項８に係る発明は、上記出口部は、最
低圧縮比の状態でのピストン上死点近傍で、上記制御リ
ンク中心線と直交する方向又はその近傍に配置されてい
ることを特徴としている。
低圧縮比の状態でのピストン上死点近傍で、上記制御リ
ンク中心線と直交する方向又はその近傍に配置されてい
ることを特徴としている。
【００２７】仮に出口部をリンク中心線の近傍に配置す
ると、制御リンクと偏心カムの間の軸受クリアランスの
最大付近に潤滑油を供給してしまうことになり、供給さ
れた潤滑油の大半が軸受部分の幅方向へ流出してしまう
か、あるいは最も軸受面圧が大きい領域に出口部が位置
してしまうこととなり、実質的な軸受部分の受圧面積が
縮小してしまう。
ると、制御リンクと偏心カムの間の軸受クリアランスの
最大付近に潤滑油を供給してしまうことになり、供給さ
れた潤滑油の大半が軸受部分の幅方向へ流出してしまう
か、あるいは最も軸受面圧が大きい領域に出口部が位置
してしまうこととなり、実質的な軸受部分の受圧面積が
縮小してしまう。
【００２８】これに対し、請求項７，８に係る発明によ
れば、実質的な受圧面積の低下を招くことなく、潤滑油
路の出口部から吐出される潤滑油により制御リンクと偏
心カムとの軸受部分を良好に潤滑することができる。
れば、実質的な受圧面積の低下を招くことなく、潤滑油
路の出口部から吐出される潤滑油により制御リンクと偏
心カムとの軸受部分を良好に潤滑することができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、機関圧縮比の変更に伴
って変動する制御軸へのトルクの変動幅が抑制される。
このため、制御軸を駆動，保持するために必要な消費エ
ネルギーが抑制され、その駆動手段を含めた機関の小型
化や制御軸の小径化を図ることができる。
って変動する制御軸へのトルクの変動幅が抑制される。
このため、制御軸を駆動，保持するために必要な消費エ
ネルギーが抑制され、その駆動手段を含めた機関の小型
化や制御軸の小径化を図ることができる。
【００３０】請求項２に係る発明によれば、ピストン燃
焼荷重に基づいて制御軸に作用するトルクを利用して、
制御軸の低圧縮比側への切換応答性を効果的に高めるこ
とができる。
焼荷重に基づいて制御軸に作用するトルクを利用して、
制御軸の低圧縮比側への切換応答性を効果的に高めるこ
とができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】先ず、図１〜５を参照して、本発
明の第１実施例に係るレシプロ式内燃機関の可変圧縮比
機構について説明する。なお、図１は、最高圧縮比の設
定状態におけるピストン上死点近傍の状態を示してお
り、図２は、最低圧縮比の設定状態におけるピストン上
死点近傍の状態を示している。
明の第１実施例に係るレシプロ式内燃機関の可変圧縮比
機構について説明する。なお、図１は、最高圧縮比の設
定状態におけるピストン上死点近傍の状態を示してお
り、図２は、最低圧縮比の設定状態におけるピストン上
死点近傍の状態を示している。
【００３２】シリンダブロック１１には、各気筒毎に円
筒状のシリンダ１２が形成されるとともに、各シリンダ
１２の周囲にウォータージャケット１３が形成されてい
る。各シリンダ１２内にはピストン１４が昇降可能に配
設されており、各ピストン１４のピストンピン１５と、
クランクシャフト１６のクランクピン１７とは、複リン
ク式の可変圧縮比機構を介して機械的に連携されてい
る。なお、１８はカウンターウエイトである。
筒状のシリンダ１２が形成されるとともに、各シリンダ
１２の周囲にウォータージャケット１３が形成されてい
る。各シリンダ１２内にはピストン１４が昇降可能に配
設されており、各ピストン１４のピストンピン１５と、
クランクシャフト１６のクランクピン１７とは、複リン
ク式の可変圧縮比機構を介して機械的に連携されてい
る。なお、１８はカウンターウエイトである。
【００３３】上記の可変圧縮比機構は、クランクピン１
７に相対回転可能に外嵌するロアーリンク２１と、この
ロアーリンク２１とピストンピン１５とを連携するアッ
パーリンク２２と、クランクシャフト１６と平行に気筒
列方向へ延びる制御軸２３と、この制御軸２３に偏心し
て設けられた偏心カム２４と、この偏心カム２４とロア
ーリンク２１とを連携する制御リンク２５と、制御軸２
３を所定の制御範囲内で回転駆動するとともに、所定の
回転位置に保持する駆動手段としてのアクチュエータ３
０と、を備えている。
７に相対回転可能に外嵌するロアーリンク２１と、この
ロアーリンク２１とピストンピン１５とを連携するアッ
パーリンク２２と、クランクシャフト１６と平行に気筒
列方向へ延びる制御軸２３と、この制御軸２３に偏心し
て設けられた偏心カム２４と、この偏心カム２４とロア
ーリンク２１とを連携する制御リンク２５と、制御軸２
３を所定の制御範囲内で回転駆動するとともに、所定の
回転位置に保持する駆動手段としてのアクチュエータ３
０と、を備えている。
【００３４】ロッド状をなすアッパーリンク２２の上端
部はピストンピン１５に相対回転可能に連結されてお
り、下端部は連結ピン２６を介してロアーリンク２１に
相対回転可能に連結されている。制御リンク２５の一端
はロアーリンク２１に連結ピン２７を介して相対回転可
能に連結されており、制御リンク２５の他端は偏心カム
２４に相対回転可能に外嵌されている。
部はピストンピン１５に相対回転可能に連結されてお
り、下端部は連結ピン２６を介してロアーリンク２１に
相対回転可能に連結されている。制御リンク２５の一端
はロアーリンク２１に連結ピン２７を介して相対回転可
能に連結されており、制御リンク２５の他端は偏心カム
２４に相対回転可能に外嵌されている。
【００３５】アクチュエータ３０は、ケーシング３１内
に進退可能に配設される往復子（ピストン）３２と、こ
の往復子３２の基端側の雄ねじ部３３に螺合する円筒部
３４と、を有している。この円筒部３４は、図外の制御
部（エンジンコントロールユニット）からの制御信号に
基づいて、モータ又は油圧ポンプ等の駆動源により軸回
りに回転駆動される。往復子３２は、制御軸２３と直交
する方向に沿って配設されており、自身の長手方向に沿
って軸方向に往復移動する。この往復子３２の先端には
ピン３５が設けられており、このピン３５は、制御軸２
３の一端に設けられる制御プレート３６に形成された径
方向に延びるスリット３７に摺動可能に嵌合している。
に進退可能に配設される往復子（ピストン）３２と、こ
の往復子３２の基端側の雄ねじ部３３に螺合する円筒部
３４と、を有している。この円筒部３４は、図外の制御
部（エンジンコントロールユニット）からの制御信号に
基づいて、モータ又は油圧ポンプ等の駆動源により軸回
りに回転駆動される。往復子３２は、制御軸２３と直交
する方向に沿って配設されており、自身の長手方向に沿
って軸方向に往復移動する。この往復子３２の先端には
ピン３５が設けられており、このピン３５は、制御軸２
３の一端に設けられる制御プレート３６に形成された径
方向に延びるスリット３７に摺動可能に嵌合している。
【００３６】このような構成により、制御部により円筒
部３４が回転駆動されると、この円筒部３４に螺合する
往復子３２が往復動する。これにより、ピン３５のスリ
ット３７内での摺動動作を伴いながら、制御プレート３
６を介して制御軸２３が所定の方向に回転する。つま
り、このアクチュエータ３０は、不用意に往復子３２が
往復移動することのないように、雄ねじ部３３と円筒部
３４との螺合部分を介して往復子３２の回転運動を往復
子３２の往復運動に変換する構成となっている。
部３４が回転駆動されると、この円筒部３４に螺合する
往復子３２が往復動する。これにより、ピン３５のスリ
ット３７内での摺動動作を伴いながら、制御プレート３
６を介して制御軸２３が所定の方向に回転する。つま
り、このアクチュエータ３０は、不用意に往復子３２が
往復移動することのないように、雄ねじ部３３と円筒部
３４との螺合部分を介して往復子３２の回転運動を往復
子３２の往復運動に変換する構成となっている。
【００３７】このように機関運転状態に応じて制御軸２
３を回動することにより、偏心カム２４に外嵌する制御
リンク２５の揺動支点が変化し、ロアーリンク２１及び
アッパーリンク２２の姿勢が変化して、ピストン１４の
上方に画成される燃焼室の圧縮比が可変制御される。
３を回動することにより、偏心カム２４に外嵌する制御
リンク２５の揺動支点が変化し、ロアーリンク２１及び
アッパーリンク２２の姿勢が変化して、ピストン１４の
上方に画成される燃焼室の圧縮比が可変制御される。
【００３８】この実施例では、往復子３２が前進して制
御軸２３が図１の時計方向ωに回転すると、圧縮比が連
続的に低下し、往復子３２が後退して制御軸２３が図１
の反時計方向に回転すると、圧縮比が連続的に増加する
ように設定されている。
御軸２３が図１の時計方向ωに回転すると、圧縮比が連
続的に低下し、往復子３２が後退して制御軸２３が図１
の反時計方向に回転すると、圧縮比が連続的に増加する
ように設定されている。
【００３９】また、図３に示すように、高回転高負荷域
では圧縮比εが低くなり、低回転低負荷域では圧縮比ε
が高くなるように設定されている。つまり、機関回転数
や機関負荷の増加に伴って圧縮比εが連続的に低下する
ように制御される。
では圧縮比εが低くなり、低回転低負荷域では圧縮比ε
が高くなるように設定されている。つまり、機関回転数
や機関負荷の増加に伴って圧縮比εが連続的に低下する
ように制御される。
【００４０】このような可変動弁機構では、ピストンピ
ン１５とクランクシャフト１６とが２つのリンク２２，
２１のみで連携されているため、例えばリンク部材を３
つ以上用いるものに比して構成が簡素化される。また、
ロアーリンク２１に制御リンク２５が連結されている等
の関係で、この制御リンク２５や制御軸２３を、比較的
スペースに余裕のある機関下方側へ配置することがで
き、機関搭載性に優れている。
ン１５とクランクシャフト１６とが２つのリンク２２，
２１のみで連携されているため、例えばリンク部材を３
つ以上用いるものに比して構成が簡素化される。また、
ロアーリンク２１に制御リンク２５が連結されている等
の関係で、この制御リンク２５や制御軸２３を、比較的
スペースに余裕のある機関下方側へ配置することがで
き、機関搭載性に優れている。
【００４１】次に、本実施例の特徴的な構成及び作用効
果について説明する。
果について説明する。
【００４２】図１及び図２に示すように、ピストン１４
に燃焼荷重Ｆ１が作用すると、アッパーリンク２２から
ロアーリンク２１へ荷重Ｆ２が作用するとともに、ロア
ーリンク２１から制御リンク２５へ荷重Ｆが制御リンク
２５の一端と下端とを通るリンク中心線Ｌ１に沿って作
用する。この荷重Ｆが制御リンク２５から偏心カム２４
へ作用することにより、図５に示すように、制御軸２３
には回転方向のトルクＴが作用する。
に燃焼荷重Ｆ１が作用すると、アッパーリンク２２から
ロアーリンク２１へ荷重Ｆ２が作用するとともに、ロア
ーリンク２１から制御リンク２５へ荷重Ｆが制御リンク
２５の一端と下端とを通るリンク中心線Ｌ１に沿って作
用する。この荷重Ｆが制御リンク２５から偏心カム２４
へ作用することにより、図５に示すように、制御軸２３
には回転方向のトルクＴが作用する。
【００４３】ここで、図５に示すように、制御軸２３の
中心２３ｃから偏心カム２４の中心２４ｃまでの距離を
偏心量Ｈ、制御軸２３の中心２３ｃと偏心カム２４の中
心２４ｃとを通る偏心方向線をＬ２、この偏心方向線Ｌ
２に直交する線Ｌ３とリンク中心線Ｌ１とのなす狭角を
θとすると、上記のトルクＴはＦ・ｃｏｓθ×Ｈとな
る。また、リンク中心線Ｌ１から制御軸２３の中心２３
ｃまでの距離をΔＤとすると、この距離ΔＤはＨ・ｃｏ
ｓθとなる。つまり、距離ΔＤは、荷重Ｆに対応するト
ルクＴの腕長さに相当し、荷重Ｆ（又は燃焼荷重Ｆ１）
が同じであれば、距離ΔＤが長いほどトルクＴが大きく
なる。言い換えると、リンク中心線Ｌ１と偏心方向線Ｌ
２とのなす狭角（９０°以下の角度）αが大きくなるほ
ど、トルクＴが大きくなる。
中心２３ｃから偏心カム２４の中心２４ｃまでの距離を
偏心量Ｈ、制御軸２３の中心２３ｃと偏心カム２４の中
心２４ｃとを通る偏心方向線をＬ２、この偏心方向線Ｌ
２に直交する線Ｌ３とリンク中心線Ｌ１とのなす狭角を
θとすると、上記のトルクＴはＦ・ｃｏｓθ×Ｈとな
る。また、リンク中心線Ｌ１から制御軸２３の中心２３
ｃまでの距離をΔＤとすると、この距離ΔＤはＨ・ｃｏ
ｓθとなる。つまり、距離ΔＤは、荷重Ｆに対応するト
ルクＴの腕長さに相当し、荷重Ｆ（又は燃焼荷重Ｆ１）
が同じであれば、距離ΔＤが長いほどトルクＴが大きく
なる。言い換えると、リンク中心線Ｌ１と偏心方向線Ｌ
２とのなす狭角（９０°以下の角度）αが大きくなるほ
ど、トルクＴが大きくなる。
【００４４】そこで本実施例では、燃焼荷重Ｆ１が最も
大きくなるピストン上死点又はその近傍で、図４の実線
で示すように、機関圧縮比の増加に伴って上記の距離Ｄ
（狭角α）が連続的に長く（大きく）なるように設定し
ている。
大きくなるピストン上死点又はその近傍で、図４の実線
で示すように、機関圧縮比の増加に伴って上記の距離Ｄ
（狭角α）が連続的に長く（大きく）なるように設定し
ている。
【００４５】これにより、機関負荷や機関回転数の増加
に伴って、ピストン上死点近傍におけるピストン最大燃
焼荷重Ｆが増加する一方、この荷重Ｆに対応するトルク
Ｔの腕長さΔＤが減少していくこととなり、圧縮比の変
更に伴うトルクＴの大きさの変動幅が抑制される。つま
りトルクＴの大きさが平準化される。この結果、制御軸
２３を回転駆動及び保持するためのアクチュエータ３０
からの駆動力を低減でき、ひいては機関の小型化，エネ
ルギー消費率の向上，及び制御軸２３の小径化等を図る
ことができる。
に伴って、ピストン上死点近傍におけるピストン最大燃
焼荷重Ｆが増加する一方、この荷重Ｆに対応するトルク
Ｔの腕長さΔＤが減少していくこととなり、圧縮比の変
更に伴うトルクＴの大きさの変動幅が抑制される。つま
りトルクＴの大きさが平準化される。この結果、制御軸
２３を回転駆動及び保持するためのアクチュエータ３０
からの駆動力を低減でき、ひいては機関の小型化，エネ
ルギー消費率の向上，及び制御軸２３の小径化等を図る
ことができる。
【００４６】また本実施例では、燃焼荷重Ｆ１が最も大
きくなるピストン上死点近傍において、制御リンク２５
から偏心カム２４へ作用する荷重Ｆの制御軸回りの回転
方向成分Ｆωが、制御軸２３の低圧縮比側への回転方向
ω（図５の時計回り方向）と同方向に設定されている。
つまり、ピストン上死点近傍におけるトルクＴの作用方
向が、制御軸２３の低圧縮比側への回転方向ωと同方向
に設定されている。
きくなるピストン上死点近傍において、制御リンク２５
から偏心カム２４へ作用する荷重Ｆの制御軸回りの回転
方向成分Ｆωが、制御軸２３の低圧縮比側への回転方向
ω（図５の時計回り方向）と同方向に設定されている。
つまり、ピストン上死点近傍におけるトルクＴの作用方
向が、制御軸２３の低圧縮比側への回転方向ωと同方向
に設定されている。
【００４７】従って、ノッキングの危険性が高い高負荷
側へ移行する際、つまり制御軸２３を低圧縮比側へ回動
させる場合に、上記のトルクＴによって制御軸２３の低
圧縮比側への回転動作がアシストされる形となり、この
低圧縮比側への切換応答性が一段と向上する。この結
果、ノッキングの発生がより確実に防止され、燃焼安定
性が向上する。
側へ移行する際、つまり制御軸２３を低圧縮比側へ回動
させる場合に、上記のトルクＴによって制御軸２３の低
圧縮比側への回転動作がアシストされる形となり、この
低圧縮比側への切換応答性が一段と向上する。この結
果、ノッキングの発生がより確実に防止され、燃焼安定
性が向上する。
【００４８】より具体的には、ピストン燃焼荷重Ｆ１が
小さい低回転低負荷域等では切換応答性が遅くなる傾向
にあるが、このような低回転低負荷域等では、図１に示
すように、圧縮比が最高圧縮比に設定され、この設定状
態では上記のトルク腕長さΔＤが最も長くなるため、低
圧縮比側へのトルクＴを効果的に得ることができ、その
切換レスポンスが向上する。
小さい低回転低負荷域等では切換応答性が遅くなる傾向
にあるが、このような低回転低負荷域等では、図１に示
すように、圧縮比が最高圧縮比に設定され、この設定状
態では上記のトルク腕長さΔＤが最も長くなるため、低
圧縮比側へのトルクＴを効果的に得ることができ、その
切換レスポンスが向上する。
【００４９】特に、最高圧縮比の状態におけるピストン
上死点近傍で（図１参照）、トルク腕長さΔＤが最大
（ほぼ偏心量Ｈと等しい値）となり、狭角αが最大すな
わち約９０°となるように設定されていると、上記のト
ルクＴを最も大きく得ることができ、このトルクにより
低圧縮比側への切換応答性を有効に高めることができ
る。
上死点近傍で（図１参照）、トルク腕長さΔＤが最大
（ほぼ偏心量Ｈと等しい値）となり、狭角αが最大すな
わち約９０°となるように設定されていると、上記のト
ルクＴを最も大きく得ることができ、このトルクにより
低圧縮比側への切換応答性を有効に高めることができ
る。
【００５０】これに対し、例えば図４の破線で示す比較
例のように、所定の中圧縮比でトルク腕長さΔＤが最大
となるように設定されていると、高圧縮比の設定状態で
腕長さΔＤが中圧縮比の状態に比して短くなるため、こ
の高圧縮比の設定状態から低圧縮比側への切換時に、十
分な大きさのトルクＴが得られない。
例のように、所定の中圧縮比でトルク腕長さΔＤが最大
となるように設定されていると、高圧縮比の設定状態で
腕長さΔＤが中圧縮比の状態に比して短くなるため、こ
の高圧縮比の設定状態から低圧縮比側への切換時に、十
分な大きさのトルクＴが得られない。
【００５１】また、機関運転中に頻繁に行われる低回転
低負荷域から中速中負荷域への移行時、つまり高圧縮比
から所定の中圧縮比への切換時には、目的の中圧縮比に
て速やかに制御軸２３の回転を停止するために、アクチ
ュエータ３０より制御軸２３に逆駆動力を発生させて、
制御軸２３の回転動作を制動する必要がある。このと
き、本実施例によればトルク腕長さΔＤが高圧縮比の状
態に比して短縮化されるため、圧縮比を低下させる方向
ωのトルクＴが適宜に低減されることとなる。この結
果、上記の逆駆動力が適宜に抑制される形となり、その
エネルギー消費率が向上する。
低負荷域から中速中負荷域への移行時、つまり高圧縮比
から所定の中圧縮比への切換時には、目的の中圧縮比に
て速やかに制御軸２３の回転を停止するために、アクチ
ュエータ３０より制御軸２３に逆駆動力を発生させて、
制御軸２３の回転動作を制動する必要がある。このと
き、本実施例によればトルク腕長さΔＤが高圧縮比の状
態に比して短縮化されるため、圧縮比を低下させる方向
ωのトルクＴが適宜に低減されることとなる。この結
果、上記の逆駆動力が適宜に抑制される形となり、その
エネルギー消費率が向上する。
【００５２】更に、制御リンク２５から制御軸２３へ入
力する荷重Ｆが最大となる高回転高負荷時等では、最低
圧縮比の設定状態が用いられるが、この最低圧縮比の状
態では、上記のトルク腕長さΔＤが最も短くなる。この
結果、制御軸２３をトルクＴに抗して高圧縮比側へ駆動
する駆動力や、制御軸２３を最低圧縮比の設定状態に保
持するための保持力が有効に抑制される。
力する荷重Ｆが最大となる高回転高負荷時等では、最低
圧縮比の設定状態が用いられるが、この最低圧縮比の状
態では、上記のトルク腕長さΔＤが最も短くなる。この
結果、制御軸２３をトルクＴに抗して高圧縮比側へ駆動
する駆動力や、制御軸２３を最低圧縮比の設定状態に保
持するための保持力が有効に抑制される。
【００５３】理想的には、最低圧縮比の設定状態におけ
るピストン上死点近傍で（図２参照）、上記の距離ΔＤ
が略０となり、挟角αが略０°となるように設定する。
この場合、最低圧縮比におけるトルクＴが最小限に抑制
され、アクチュエータ３０の駆動力を最小限に抑制する
ことができる。
るピストン上死点近傍で（図２参照）、上記の距離ΔＤ
が略０となり、挟角αが略０°となるように設定する。
この場合、最低圧縮比におけるトルクＴが最小限に抑制
され、アクチュエータ３０の駆動力を最小限に抑制する
ことができる。
【００５４】図６は第２実施例を示しており、第１実施
例と異なる部分についてのみ説明する。すなわち、この
実施例では、最高圧縮比の設定状態において、スリット
３７の長手方向Ｌ４と、往復子３２の往復直線方向Ｌ５
とが略直交するように設定されている。
例と異なる部分についてのみ説明する。すなわち、この
実施例では、最高圧縮比の設定状態において、スリット
３７の長手方向Ｌ４と、往復子３２の往復直線方向Ｌ５
とが略直交するように設定されている。
【００５５】この設定により、最もノックの危険性が高
まり、高→低圧縮比側への切換えレスポンスが最も要求
される最高圧縮比の設定状態におけるピストン上死点近
傍で、ピストン燃焼荷重に基づいて制御軸２３から往復
子３２へ作用する荷重の作用方向が往復子３２の往復方
向（後退方向）とほぼ同方向となり、モータ等の駆動源
から制御軸２３へ至るまでの瞬間減速比を最も小さくす
ることができる。これにより、ピストン燃焼荷重Ｆ１に
よる高→低圧縮比への切換えアシストを最大に利用する
ことができる。往復子３２の低圧縮比側への切換応答性
を更に向上することができる。
まり、高→低圧縮比側への切換えレスポンスが最も要求
される最高圧縮比の設定状態におけるピストン上死点近
傍で、ピストン燃焼荷重に基づいて制御軸２３から往復
子３２へ作用する荷重の作用方向が往復子３２の往復方
向（後退方向）とほぼ同方向となり、モータ等の駆動源
から制御軸２３へ至るまでの瞬間減速比を最も小さくす
ることができる。これにより、ピストン燃焼荷重Ｆ１に
よる高→低圧縮比への切換えアシストを最大に利用する
ことができる。往復子３２の低圧縮比側への切換応答性
を更に向上することができる。
【００５６】次に、図７〜１０を参照して、潤滑油路４
１の出口部４３の配置について説明する。なお、図７，
図８はそれぞれ本発明に係る第３，第４実施例を示して
おり、図９，図１０はそれぞれ参考例を示している。
１の出口部４３の配置について説明する。なお、図７，
図８はそれぞれ本発明に係る第３，第４実施例を示して
おり、図９，図１０はそれぞれ参考例を示している。
【００５７】偏心カム２４を含めた制御軸２３の内部に
は、制御軸２３の軸受部分等へ潤滑油を供給する潤滑油
路４０，４１が形成されている。第１潤滑油路４０は、
制御軸２３及び偏心カム２４の内部を通って軸方向へ延
びており、第２潤滑油路４１は、この第１潤滑油路４０
と直交する方向に沿って偏心カム２４の内部を直線状に
延びている。
は、制御軸２３の軸受部分等へ潤滑油を供給する潤滑油
路４０，４１が形成されている。第１潤滑油路４０は、
制御軸２３及び偏心カム２４の内部を通って軸方向へ延
びており、第２潤滑油路４１は、この第１潤滑油路４０
と直交する方向に沿って偏心カム２４の内部を直線状に
延びている。
【００５８】この第２潤滑油路４１の入口部４２は、第
１潤滑油路４０に開口形成されており、第２潤滑油路４
１の出口部４３は、制御リンク２５の軸受面２５ａに対
向，摺接する偏心カム２４の外周面２４ａに開口形成さ
れている。
１潤滑油路４０に開口形成されており、第２潤滑油路４
１の出口部４３は、制御リンク２５の軸受面２５ａに対
向，摺接する偏心カム２４の外周面２４ａに開口形成さ
れている。
【００５９】仮に図９及び図１０に示すように、最低圧
縮比の設定状態でのピストン上死点近傍において、出口
部４３をリンク中心線Ｌ１の近傍に配置すると、以下の
ような問題を生じる。
縮比の設定状態でのピストン上死点近傍において、出口
部４３をリンク中心線Ｌ１の近傍に配置すると、以下の
ような問題を生じる。
【００６０】つまり、図９に示すように出口部４３をリ
ンク中心線Ｌ１に沿って反制御軸側（図９の上側）に配
置すると、制御リンク２５と偏心カム２４の間の軸受ク
リアランスの最大付近に潤滑油を供給してしまうことに
なり、供給された潤滑油の大半が軸受部分の幅方向へ流
出してしまう。また、仮に図１０に示すように出口部４
３をリンク中心線Ｌ１に沿って制御軸側（図１０の下
側）に配置すると、最も軸受面圧が大きい領域に出口部
４３が位置してしまい、実質的な軸受部分の受圧面積が
縮小してしまうことになる。
ンク中心線Ｌ１に沿って反制御軸側（図９の上側）に配
置すると、制御リンク２５と偏心カム２４の間の軸受ク
リアランスの最大付近に潤滑油を供給してしまうことに
なり、供給された潤滑油の大半が軸受部分の幅方向へ流
出してしまう。また、仮に図１０に示すように出口部４
３をリンク中心線Ｌ１に沿って制御軸側（図１０の下
側）に配置すると、最も軸受面圧が大きい領域に出口部
４３が位置してしまい、実質的な軸受部分の受圧面積が
縮小してしまうことになる。
【００６１】そこで、図７，図８に示す実施例では、最
低圧縮比の設定状態におけるピストン上死点近傍で、上
記の出口部４３が、偏心カム２４の外周面２４ａの中で
リンク中心線Ｌ１と交差する位置の近傍から外れて配置
されている。より具体的には、リンク中心線Ｌ１と直交
する線Ｌ６と交差する位置又はその近傍、つまりリンク
中心線Ｌ１から最も離れて配置されている。
低圧縮比の設定状態におけるピストン上死点近傍で、上
記の出口部４３が、偏心カム２４の外周面２４ａの中で
リンク中心線Ｌ１と交差する位置の近傍から外れて配置
されている。より具体的には、リンク中心線Ｌ１と直交
する線Ｌ６と交差する位置又はその近傍、つまりリンク
中心線Ｌ１から最も離れて配置されている。
【００６２】例えば図７に示す第３実施例のように、各
偏心カム２４に１つの第２潤滑油路４１が形成されてい
る場合、出口部４３がリンク中心線Ｌ１の一側に配置さ
れ、図８に示す第４実施例のように、各偏心カム２４に
２つの第２潤滑油路４１が形成されている場合、出口部
４３がリンク中心線Ｌ１の両側にそれぞれ配置される。
偏心カム２４に１つの第２潤滑油路４１が形成されてい
る場合、出口部４３がリンク中心線Ｌ１の一側に配置さ
れ、図８に示す第４実施例のように、各偏心カム２４に
２つの第２潤滑油路４１が形成されている場合、出口部
４３がリンク中心線Ｌ１の両側にそれぞれ配置される。
【００６３】これにより、実質的な受圧面積の低下を招
くことなく、第２潤滑油路４１の出口部４３から吐出さ
れる潤滑油により制御リンク２５と偏心カム２４との軸
受部分を良好に潤滑することができる。
くことなく、第２潤滑油路４１の出口部４３から吐出さ
れる潤滑油により制御リンク２５と偏心カム２４との軸
受部分を良好に潤滑することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の可変圧縮
比機構を示す最高圧縮比でのピストン上死点近傍におけ
る断面対応図。
比機構を示す最高圧縮比でのピストン上死点近傍におけ
る断面対応図。
【図２】第１実施例に係る可変圧縮比機構を示す最低圧
縮比状態でのピストン上死点近傍における断面対応図。
縮比状態でのピストン上死点近傍における断面対応図。
【図３】機関回転数及び機関負荷に対する圧縮比の一設
定例を示す特性図。
定例を示す特性図。
【図４】荷重Ｆに対するトルク腕長さΔＤ及び狭角αの
関係を示す特性図。
関係を示す特性図。
【図５】第１実施例の作用説明図。
【図６】本発明の第２実施例に係る内燃機関の可変圧縮
比機構を示す最高圧縮比状態でのピストン上死点近傍に
おける断面対応図。
比機構を示す最高圧縮比状態でのピストン上死点近傍に
おける断面対応図。
【図７】本発明の第３実施例に係る可変圧縮比機構の要
部を示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
部を示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【図８】本発明の第４実施例に係る可変圧縮比機構の要
部を示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
部を示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【図９】参考例に係る可変圧縮比機構の要部を示す側面
図（ａ）及び断面図（ｂ）。
図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【図１０】同じく参考例に係る可変圧縮比機構の要部を
示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【図１１】従来例に係る内燃機関の可変圧縮比機構を示
す斜視図。
す斜視図。
１４…ピストン １５…ピストンピン １６…クランクシャフト １７…クランクピン ２１…ロアーリンク ２２…アッパーリンク ２３…制御軸 ２４…偏心カム ２５…制御リンク ３０…アクチュエータ（駆動手段） ３２…往復子 ３７…スリット ４０，４１…潤滑油路 ４３…出口部
Claims (8)
- 【請求項１】 ピストンのピストンピンとクランクシャ
フトのクランクピンとを機械的に連携する複数のリンク
と、 クランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、 この制御軸に偏心して設けられた偏心カムと、 上記複数のリンクの一つに一端が連結されるとともに、
上記偏心カムに他端が連結された制御リンクと、 低回転低負荷時には圧縮比が高くなり、高回転高負荷時
には圧縮比が低くなるように、上記制御軸を所定の制御
範囲内で回転駆動するとともに所定の回転位置に保持す
る駆動手段と、を有し、 上記制御軸が一方向へ回転することにより圧縮比が連続
的に低下又は増加する内燃機関の可変圧縮比機構におい
て、 ピストン上死点近傍で、制御リンクの一端と他端とを通
る制御リンク中心線から制御軸の中心までの距離が、機
関圧縮比の低下に伴って連続的に短くなることを特徴と
する内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項２】 ピストン上死点近傍で、ピストン燃焼荷
重に基づいて制御リンクから偏心カムへ作用する荷重の
制御軸回りの回転方向成分が、制御軸の低圧縮比側への
回転方向と同方向に設定されていることを特徴とする請
求項１に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項３】 最高圧縮比の状態でのピストン上死点近
傍で、上記制御リンク中心線と、上記偏心カムの中心と
制御軸の中心とを通る偏心方向線と、のなす角度が略９
０°となるように設定されていることを特徴とする請求
項２に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項４】 最低圧縮比の状態でのピストン上死点近
傍で、上記制御リンク中心線から偏心カムの中心までの
距離が略０となるように設定されていることを特徴とす
る請求項２又は３に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項５】 上記複数のリンクが、一端がピストンピ
ンに連結されるアッパーリンクと、このアッパーリンク
の他端が連結されるとともに、上記クランクピンに連結
されるロアーリンクと、を有し、このロアーリンクに制
御リンクを介して上記制御軸の一端が連結されているこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機
関の可変圧縮比機構。 - 【請求項６】 上記駆動手段が、上記制御軸と直交する
方向に沿って往復駆動される往復子を有し、この往復子
の先端に設けられるピンが、上記制御軸の一端に設けら
れる径方向スリットに摺動可能に嵌合しており、 最高圧縮比の状態で、上記スリットの長手方向と往復子
の往復方向とがほぼ直交することを特徴とする請求項１
〜５のいずれかに記載の内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項７】 上記制御軸及び制御カムの内部に潤滑油
路が形成され、この潤滑油路の出口部が、制御リンクの
軸受面に摺接する制御カムの外周面に開口形成され、 この出口部は、最低圧縮比の状態でのピストン上死点近
傍で、上記制御リンク中心線又はその近傍から外れて配
置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項８】 上記出口部は、最低圧縮比の状態でのピ
ストン上死点近傍で、上記制御リンク中心線と直交する
方向又はその近傍に配置されていることを特徴とする請
求項７に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。
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