JP2003343296A - 圧縮比可変エンジン - Google Patents
圧縮比可変エンジンInfo
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D15/00—Varying compression ratio
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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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-
- 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
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
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- 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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- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/34—Lateral camshaft position
Abstract
(57)【要約】
【課題】ピストンに連結されるコンロッドと、コンロッ
ドに回動可能に連結されるとともにクランクシャフトの
クランクピンに連結される第１アームと、第１アームに
一体に連結される第２アームと、第２アームに回動可能
に連結されるコントロールロッドと、該コントロールロ
ッドの他端を回動可能に支承するとともに変位可能な支
軸とを備える圧縮比可変エンジンにおいて、圧縮比だけ
でなく排気量をも変化させ得るようにする。 【解決手段】支軸６１が任意の第１位置にあるときの排
気量Vhpiv0および圧縮比εpiv0と、支軸６１が第１の位
置から変位した第２の位置にあるときの排気量Vhpiv1、
圧縮比εpiv1とをそれぞれ求め、εpiv1＜εpiv0である
場合にはVhpiv1＞Vhpiv0，εpiv1＞εpiv0である場合に
はVhpiv1＜Vhpiv0の関係を満足させるようにする。
ドに回動可能に連結されるとともにクランクシャフトの
クランクピンに連結される第１アームと、第１アームに
一体に連結される第２アームと、第２アームに回動可能
に連結されるコントロールロッドと、該コントロールロ
ッドの他端を回動可能に支承するとともに変位可能な支
軸とを備える圧縮比可変エンジンにおいて、圧縮比だけ
でなく排気量をも変化させ得るようにする。 【解決手段】支軸６１が任意の第１位置にあるときの排
気量Vhpiv0および圧縮比εpiv0と、支軸６１が第１の位
置から変位した第２の位置にあるときの排気量Vhpiv1、
圧縮比εpiv1とをそれぞれ求め、εpiv1＜εpiv0である
場合にはVhpiv1＞Vhpiv0，εpiv1＞εpiv0である場合に
はVhpiv1＜Vhpiv0の関係を満足させるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一端がピストンピ
ンを介してピストンに連結されるコンロッドと、一端が
コンロッドの他端に回動可能に連結されるとともに他端
がクランクシャフトにクランクピンを介して連結される
第１アームと、一端が前記第１アームの他端に一体に連
結される第２アームと、該第２アームの他端に一端が回
動可能に連結されるコントロールロッドと、該コントロ
ールロッドの他端を回動可能に支承する支軸とを備え、
シリンダ軸線に沿ってクランクシャフトの軸線を通るｘ
軸と、ｘ軸に直交してクランクシャフトの軸線を通るｙ
軸とで構成されるｘｙ平面内で前記支軸の位置を変位可
能とした圧縮比可変エンジンに関する。
ンを介してピストンに連結されるコンロッドと、一端が
コンロッドの他端に回動可能に連結されるとともに他端
がクランクシャフトにクランクピンを介して連結される
第１アームと、一端が前記第１アームの他端に一体に連
結される第２アームと、該第２アームの他端に一端が回
動可能に連結されるコントロールロッドと、該コントロ
ールロッドの他端を回動可能に支承する支軸とを備え、
シリンダ軸線に沿ってクランクシャフトの軸線を通るｘ
軸と、ｘ軸に直交してクランクシャフトの軸線を通るｙ
軸とで構成されるｘｙ平面内で前記支軸の位置を変位可
能とした圧縮比可変エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、かかるエンジンは、たとえば特開
平９−２２８８５３号公報等で既に知られており、運転
状態に応じて圧縮比を変化させている。
平９−２２８８５３号公報等で既に知られており、運転
状態に応じて圧縮比を変化させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
高熱効率化を図る上からは、圧縮比を変化させるだけで
なく、排気量も可変とすることが望ましいが、上記従来
のものでは排気量は一定に保持されたままである。
高熱効率化を図る上からは、圧縮比を変化させるだけで
なく、排気量も可変とすることが望ましいが、上記従来
のものでは排気量は一定に保持されたままである。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、圧縮比だけでなく排気量をも変化させ得るよ
うにした圧縮比可変エンジンを提供することを目的とす
る。
のであり、圧縮比だけでなく排気量をも変化させ得るよ
うにした圧縮比可変エンジンを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一端がピストンピンを介してピストンに
連結されるコンロッドと、一端がコンロッドの他端に回
動可能に連結されるとともに他端がクランクシャフトに
クランクピンを介して連結される第１アームと、一端が
前記第１アームの他端に一体に連結される第２アーム
と、該第２アームの他端に一端が回動可能に連結される
コントロールロッドと、該コントロールロッドの他端を
回動可能に支承する支軸とを備え、シリンダ軸線に沿っ
てクランクシャフトの軸線を通るｘ軸と、ｘ軸に直交し
てクランクシャフトの軸線を通るｙ軸とで構成されるｘ
ｙ平面内で前記支軸の位置を変位可能とした圧縮比可変
エンジンにおいて、コンロッドの長さをL4、第１アーム
の長さをL2、第２アームの長さをL1、コントロールロッ
ドの長さをL3、コンロッドが前記ｘ軸となす角度をφ4
、第１および第２アームのなす角度をα、第２アーム
が前記ｙ軸となす角度をφ1 、コントロールロッドが前
記ｙ軸となす角度をφ3 、クランクシャフトの軸線およ
びクランクピンを結ぶ直線が前記ｘ軸となす角度をθ、
クランクシャフトの軸線およびクランクピン間の長さを
R 、前記支軸のｘｙ座標をXpiv，Ypiv、クランクシャフ
トの回転角速度をω、クランクシャフトの軸線からのシ
リンダ軸線のｙ軸方向のオフセット量をδとしたとき
に、
に、本発明は、一端がピストンピンを介してピストンに
連結されるコンロッドと、一端がコンロッドの他端に回
動可能に連結されるとともに他端がクランクシャフトに
クランクピンを介して連結される第１アームと、一端が
前記第１アームの他端に一体に連結される第２アーム
と、該第２アームの他端に一端が回動可能に連結される
コントロールロッドと、該コントロールロッドの他端を
回動可能に支承する支軸とを備え、シリンダ軸線に沿っ
てクランクシャフトの軸線を通るｘ軸と、ｘ軸に直交し
てクランクシャフトの軸線を通るｙ軸とで構成されるｘ
ｙ平面内で前記支軸の位置を変位可能とした圧縮比可変
エンジンにおいて、コンロッドの長さをL4、第１アーム
の長さをL2、第２アームの長さをL1、コントロールロッ
ドの長さをL3、コンロッドが前記ｘ軸となす角度をφ4
、第１および第２アームのなす角度をα、第２アーム
が前記ｙ軸となす角度をφ1 、コントロールロッドが前
記ｙ軸となす角度をφ3 、クランクシャフトの軸線およ
びクランクピンを結ぶ直線が前記ｘ軸となす角度をθ、
クランクシャフトの軸線およびクランクピン間の長さを
R 、前記支軸のｘｙ座標をXpiv，Ypiv、クランクシャフ
トの回転角速度をω、クランクシャフトの軸線からのシ
リンダ軸線のｙ軸方向のオフセット量をδとしたとき
に、
【０００６】
【数２】
【０００７】にL1〜L4、δおよびＲを任意に設定して導
入することにより、前記支軸が第１の位置にあるときの
ピストンピンの上死点および下死点におけるクランク角
度θをそれぞれ求め、両クランク角度θでのピストンピ
ンの高さＸを表す次式 X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos θ から前記支軸が任意の第１の位置にあるときの排気量Vh
piv0および圧縮比εpiv0と、前記支軸が第１の位置から
変位した第２の位置にあるときの排気量Vhpiv1、圧縮比
εpiv1とをそれぞれ求め、 εpiv1＜εpiv0である場合にはVhpiv1＞Vhpiv0 εpiv1＞εpiv0である場合にはVhpiv1＜Vhpiv0 の関係を満足するように、第２アームの長さL1、第１ア
ームの長さL2、コントロールロッドの長さL3、コンロッ
ドの長さL4、クランクシャフトの軸線からのシリンダ軸
線のｙ軸方向のオフセット量δ、ならびに第１および第
２アームのなす角度αをそれぞれ設定することを第１の
特徴とする。
入することにより、前記支軸が第１の位置にあるときの
ピストンピンの上死点および下死点におけるクランク角
度θをそれぞれ求め、両クランク角度θでのピストンピ
ンの高さＸを表す次式 X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos θ から前記支軸が任意の第１の位置にあるときの排気量Vh
piv0および圧縮比εpiv0と、前記支軸が第１の位置から
変位した第２の位置にあるときの排気量Vhpiv1、圧縮比
εpiv1とをそれぞれ求め、 εpiv1＜εpiv0である場合にはVhpiv1＞Vhpiv0 εpiv1＞εpiv0である場合にはVhpiv1＜Vhpiv0 の関係を満足するように、第２アームの長さL1、第１ア
ームの長さL2、コントロールロッドの長さL3、コンロッ
ドの長さL4、クランクシャフトの軸線からのシリンダ軸
線のｙ軸方向のオフセット量δ、ならびに第１および第
２アームのなす角度αをそれぞれ設定することを第１の
特徴とする。
【０００８】このような第１の特徴の構成による作用に
ついて、ピストンピン、コンロッド、クランクシャフ
ト、クランクピン、第１アーム、第２アーム、コントロ
ールロッドおよび支軸の配置を簡単に示す図７を参照し
ながら説明すると、支軸の座標（Xpiv，Ypiv）を定める
と、｛X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos
θ｝で得られるピストンピンのｘ軸方向位置を微分する
ことで、ピストンピンの移動速度（dX/dt)が得られ、dX
/d＝０とした方程式は、θに関して０＜θ＜２πの範囲
で２つの解を持つものである。これらの解を４サイクル
エンジンの動作に照応させて、ピストンピンを上死点と
するクランク角をθpivtdcとし、ピストンピンを下死点
とするクランク角をθpivbdcとしたときに、各クランク
角θpivtdc，θpivbdcにおけるピストンピンの位置は、
｛X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos θ｝
にθpivtdc，θpivbdcを与えることにより得られる。こ
こで上死点のピストンピンのｘ軸方向の位置をXpivtdc
とし、下死点のピストンピンのｘ軸方向の位置をXpivbd
c としたときには、ピストンピンのストロークSpivは
（Xpivtdc −Xpivbdc ）で得られることになる。またエ
ンジンのシリンダボア内径をB としたときの排気量Vhpi
v は｛Vhpiv ＝Spiv・(B2/4)・π｝であり、上死点にお
ける燃焼室容積をVapiv とすると、圧縮比εpiv は｛ε
piv ＝1 ＋（Vhpiv /Vapiv）｝となる。このようにして
支軸が任意の第１の位置にあるときの排気量Vhpiv0およ
び圧縮比εpiv0と、支軸が第２の位置にあるときの排気
量Vhpiv1、圧縮比εpiv1とをそれぞれ求め、 εpiv1＜εpiv0である場合にはVhpiv1＞Vhpiv0 εpiv1＞εpiv0である場合にはVhpiv1＜Vhpiv0 の関係を満足するように第２アームの長さL1、第１アー
ムの長さL2、コントロールロッドの長さL3、コンロッド
の長さL4、クランクシャフトの軸線からのシリンダ軸線
のｙ軸方向のオフセット量δ、ならびに第１および第２
アームのなす角度αを設定することで、大排気量のとき
には低圧縮比の運転とし、小排気量のときには高圧縮比
の運転とすることができ、それにより、軽負荷時には小
排気量、高圧縮比の運転とすることで高熱効率化を図
り、高負荷時には大排気量、低圧縮比とすることで爆発
荷重および筒内圧力が過度に上昇しないようにして騒音
および強度の問題が生じるのを回避することができる。
ついて、ピストンピン、コンロッド、クランクシャフ
ト、クランクピン、第１アーム、第２アーム、コントロ
ールロッドおよび支軸の配置を簡単に示す図７を参照し
ながら説明すると、支軸の座標（Xpiv，Ypiv）を定める
と、｛X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos
θ｝で得られるピストンピンのｘ軸方向位置を微分する
ことで、ピストンピンの移動速度（dX/dt)が得られ、dX
/d＝０とした方程式は、θに関して０＜θ＜２πの範囲
で２つの解を持つものである。これらの解を４サイクル
エンジンの動作に照応させて、ピストンピンを上死点と
するクランク角をθpivtdcとし、ピストンピンを下死点
とするクランク角をθpivbdcとしたときに、各クランク
角θpivtdc，θpivbdcにおけるピストンピンの位置は、
｛X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos θ｝
にθpivtdc，θpivbdcを与えることにより得られる。こ
こで上死点のピストンピンのｘ軸方向の位置をXpivtdc
とし、下死点のピストンピンのｘ軸方向の位置をXpivbd
c としたときには、ピストンピンのストロークSpivは
（Xpivtdc −Xpivbdc ）で得られることになる。またエ
ンジンのシリンダボア内径をB としたときの排気量Vhpi
v は｛Vhpiv ＝Spiv・(B2/4)・π｝であり、上死点にお
ける燃焼室容積をVapiv とすると、圧縮比εpiv は｛ε
piv ＝1 ＋（Vhpiv /Vapiv）｝となる。このようにして
支軸が任意の第１の位置にあるときの排気量Vhpiv0およ
び圧縮比εpiv0と、支軸が第２の位置にあるときの排気
量Vhpiv1、圧縮比εpiv1とをそれぞれ求め、 εpiv1＜εpiv0である場合にはVhpiv1＞Vhpiv0 εpiv1＞εpiv0である場合にはVhpiv1＜Vhpiv0 の関係を満足するように第２アームの長さL1、第１アー
ムの長さL2、コントロールロッドの長さL3、コンロッド
の長さL4、クランクシャフトの軸線からのシリンダ軸線
のｙ軸方向のオフセット量δ、ならびに第１および第２
アームのなす角度αを設定することで、大排気量のとき
には低圧縮比の運転とし、小排気量のときには高圧縮比
の運転とすることができ、それにより、軽負荷時には小
排気量、高圧縮比の運転とすることで高熱効率化を図
り、高負荷時には大排気量、低圧縮比とすることで爆発
荷重および筒内圧力が過度に上昇しないようにして騒音
および強度の問題が生じるのを回避することができる。
【０００９】また本発明は、上記第１の特徴の構成に加
えて、前記ピストンピンの移動軌跡が、前記ピストンが
上死点にあるときの前記コンロッドおよび第１アームの
連結点の位置のうち前記ｘ軸からｙ軸方向で最も遠い位
置を通って前記ｘ軸と平行に延びる直線と、前記ｘ軸と
の間の範囲に入るように設定されることを第２の特徴と
し、かかる構成によれば、ピストン摺動時のフリクショ
ン低減が可能となる。すなわち膨張行程前半ではピスト
ンが燃焼室での燃焼によって大きな荷重を受けるのであ
るが、その膨張行程前半において、コンロッドの傾斜角
度を抑制することができるので、上記フリクション低減
が可能となるのである。
えて、前記ピストンピンの移動軌跡が、前記ピストンが
上死点にあるときの前記コンロッドおよび第１アームの
連結点の位置のうち前記ｘ軸からｙ軸方向で最も遠い位
置を通って前記ｘ軸と平行に延びる直線と、前記ｘ軸と
の間の範囲に入るように設定されることを第２の特徴と
し、かかる構成によれば、ピストン摺動時のフリクショ
ン低減が可能となる。すなわち膨張行程前半ではピスト
ンが燃焼室での燃焼によって大きな荷重を受けるのであ
るが、その膨張行程前半において、コンロッドの傾斜角
度を抑制することができるので、上記フリクション低減
が可能となるのである。
【００１０】本発明は、上記第１または第２の特徴の構
成に加えて、排気量を最小としたときの上死点での前記
ピストンピンの前記ｘ軸方向に沿う高さをXetdc 、排気
量を最大としたときの上死点での前記ピストンピンの前
記ｘ軸方向に沿う高さをXptdc 、前記ピストンのトップ
ランド幅をH1としたときに、Xetdc −Xptdc ≦H1が成立
するように設定されることを第３の特徴とする。
成に加えて、排気量を最小としたときの上死点での前記
ピストンピンの前記ｘ軸方向に沿う高さをXetdc 、排気
量を最大としたときの上死点での前記ピストンピンの前
記ｘ軸方向に沿う高さをXptdc 、前記ピストンのトップ
ランド幅をH1としたときに、Xetdc −Xptdc ≦H1が成立
するように設定されることを第３の特徴とする。
【００１１】ところで、排気量を最大としたときにはシ
リンダボアの内面の一部も燃焼室に臨むことになり、シ
リンダボアの内面の一部に燃焼に伴って発生するカーボ
ンが付着、堆積する可能性があり、そのままの状態で
は、排気量を最小としたときにはピストンに装着されて
いるピストンリングが堆積したカーボン上を摺動するこ
とになり、ピストンリングのスティックや異状磨耗、な
らびに燃焼ガスのシール不良等の不具合の原因となる。
しかるに上記第３の特徴に従ってXetdc −Xptdc≦H1と
なるように設定することで、排気量を最小としたときに
ピストンリングが堆積したカーボン上を摺動することを
回避することができ、上記不具合が発生することを防止
することができる。
リンダボアの内面の一部も燃焼室に臨むことになり、シ
リンダボアの内面の一部に燃焼に伴って発生するカーボ
ンが付着、堆積する可能性があり、そのままの状態で
は、排気量を最小としたときにはピストンに装着されて
いるピストンリングが堆積したカーボン上を摺動するこ
とになり、ピストンリングのスティックや異状磨耗、な
らびに燃焼ガスのシール不良等の不具合の原因となる。
しかるに上記第３の特徴に従ってXetdc −Xptdc≦H1と
なるように設定することで、排気量を最小としたときに
ピストンリングが堆積したカーボン上を摺動することを
回避することができ、上記不具合が発生することを防止
することができる。
【００１２】さらに本発明は、上記第１〜第３の特徴の
いずれかの構成に加えて、前記支軸が、前記クランクシ
ャフトの軸線からｙ軸およびｘ軸方向にそれぞれ長さL
5，L6だけ前記ｘｙ平面内で離隔した位置を中心として
半径Rpの円形軌跡を描いて変位するものとし、前記クラ
ンクシャフトの軸線および前記クランクピン間の長さR
を１．０としたときに、第２アームの長さL1が１．５〜
６．０、第１アームの長さL2が１．０〜５．５、コント
ロールロッドの長さL3が３．０〜６．０、前記長さL5が
１．２〜６．０、前記長さL6が０．９〜３．８、前記半
径Rpが０．０６〜０．７６に設定されるとともに、前記
第１および第２アームのなす角度αが７７〜１５０度に
設定されることを第４の特徴とする。
いずれかの構成に加えて、前記支軸が、前記クランクシ
ャフトの軸線からｙ軸およびｘ軸方向にそれぞれ長さL
5，L6だけ前記ｘｙ平面内で離隔した位置を中心として
半径Rpの円形軌跡を描いて変位するものとし、前記クラ
ンクシャフトの軸線および前記クランクピン間の長さR
を１．０としたときに、第２アームの長さL1が１．５〜
６．０、第１アームの長さL2が１．０〜５．５、コント
ロールロッドの長さL3が３．０〜６．０、前記長さL5が
１．２〜６．０、前記長さL6が０．９〜３．８、前記半
径Rpが０．０６〜０．７６に設定されるとともに、前記
第１および第２アームのなす角度αが７７〜１５０度に
設定されることを第４の特徴とする。
【００１３】このような第４の特徴の構成によれば、上
記第２の特徴および上記第３の特徴の構成を得ることが
可能であり、それにより、ピストン摺動時のフリクショ
ン低減が可能となるとともに、ピストンリングが堆積し
たカーボン上を摺動することを回避してピストンリング
のスティックや異状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不
良等の不具合が発生することを防止することができる。
記第２の特徴および上記第３の特徴の構成を得ることが
可能であり、それにより、ピストン摺動時のフリクショ
ン低減が可能となるとともに、ピストンリングが堆積し
たカーボン上を摺動することを回避してピストンリング
のスティックや異状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不
良等の不具合が発生することを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１５】図１〜図１０は本発明の第１実施例を示す
ものであり、図１はエンジンの正面図、図２はエンジン
の縦断面図であって図３の２−２線断面図、図３は図２
の３−３線断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５
は軽負荷状態での図１の５−５線拡大断面図、図６は高
負荷状態での図５に対応した断面図、図７はリンク機構
の配置を簡単に示す図、図８はリンク機構の作動状態を
順次示す図、図９は支軸の位相、排気量および圧縮比の
関係を示す図、図１０は図示平均有効圧力および図示燃
料消費率の関係を示す図である。
ものであり、図１はエンジンの正面図、図２はエンジン
の縦断面図であって図３の２−２線断面図、図３は図２
の３−３線断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５
は軽負荷状態での図１の５−５線拡大断面図、図６は高
負荷状態での図５に対応した断面図、図７はリンク機構
の配置を簡単に示す図、図８はリンク機構の作動状態を
順次示す図、図９は支軸の位相、排気量および圧縮比の
関係を示す図、図１０は図示平均有効圧力および図示燃
料消費率の関係を示す図である。
【００１６】先ず図１〜図３において、このエンジン
は、たとえば作業機等に用いられる空冷の単気筒エンジ
ンであり、エンジン本体２１は、クランクケース２２
と、該クランクケース２２の一側面からやや上向きに傾
斜して突出するシリンダブロック２３と、該シリンダブ
ロック２３の頭部に接合されるシリンダヘッド２４とで
構成されるものであり、シリンダブロック２３およびシ
リンダヘッド２４の外側面には多数の空冷用フィン２３
ａ…，２４ａ…が設けられている。またクランクケース
２２は、該クランクケース２２の下面の据え付け面２２
ａで各種作業機のエンジンベッドに据え付けられる。
は、たとえば作業機等に用いられる空冷の単気筒エンジ
ンであり、エンジン本体２１は、クランクケース２２
と、該クランクケース２２の一側面からやや上向きに傾
斜して突出するシリンダブロック２３と、該シリンダブ
ロック２３の頭部に接合されるシリンダヘッド２４とで
構成されるものであり、シリンダブロック２３およびシ
リンダヘッド２４の外側面には多数の空冷用フィン２３
ａ…，２４ａ…が設けられている。またクランクケース
２２は、該クランクケース２２の下面の据え付け面２２
ａで各種作業機のエンジンベッドに据え付けられる。
【００１７】クランクケース２２は、シリンダブロック
２３と一体に鋳造成形されるケース本体２５と、そのケ
ース本体２５の開放端に結合されるサイドカバー２６と
から成るものであり、ケース本体２５およびサイドカバ
ー２６に、クランクシャフト２７の両端部がボールベア
リング２８，２９およびオイルシール３０，３１を介し
て回転自在に支承される。またクランクシャフト２７の
一端部は出力軸部２７ａとしてサイドカバー２６から突
出されており、クランクシャフト２７の他端部は補機取
付け軸部２７ｂとしてケース本体２５から突出される。
しかも補機取付け軸部２７ｂには、フライホイール３２
が固定されており、このフライホイール３２の外面に
は、エンジン本体２１の各部や気化器３４に冷却風を供
給するための冷却ファン３５がねじ部材３６で固着さ
れ、冷却ファン３６の外側にリコイル式エンジンスター
タ３７が配設される。
２３と一体に鋳造成形されるケース本体２５と、そのケ
ース本体２５の開放端に結合されるサイドカバー２６と
から成るものであり、ケース本体２５およびサイドカバ
ー２６に、クランクシャフト２７の両端部がボールベア
リング２８，２９およびオイルシール３０，３１を介し
て回転自在に支承される。またクランクシャフト２７の
一端部は出力軸部２７ａとしてサイドカバー２６から突
出されており、クランクシャフト２７の他端部は補機取
付け軸部２７ｂとしてケース本体２５から突出される。
しかも補機取付け軸部２７ｂには、フライホイール３２
が固定されており、このフライホイール３２の外面に
は、エンジン本体２１の各部や気化器３４に冷却風を供
給するための冷却ファン３５がねじ部材３６で固着さ
れ、冷却ファン３６の外側にリコイル式エンジンスター
タ３７が配設される。
【００１８】シリンダブロック２３には、ピストン３８
を摺動自在に嵌合せしめるシリンダボア３９が形成され
ており、ピストン３８の頂部を臨ませる燃焼室４０がシ
リンダブロック２３およびシリンダヘッド２４間に形成
される。
を摺動自在に嵌合せしめるシリンダボア３９が形成され
ており、ピストン３８の頂部を臨ませる燃焼室４０がシ
リンダブロック２３およびシリンダヘッド２４間に形成
される。
【００１９】シリンダヘッド２４には、燃焼室４０に通
じ得る吸気ポート４１および排気ポート４２が形成され
るとともに、吸気ポート４１および燃焼室４０間を開閉
する吸気弁４３、ならびに排気ポート４２および燃焼室
４０間を開閉する排気弁４４が開閉作動可能に配設され
る。また燃焼室４０に電極を臨ませる点火プラグ４５が
シリンダヘッド２４に螺着される。
じ得る吸気ポート４１および排気ポート４２が形成され
るとともに、吸気ポート４１および燃焼室４０間を開閉
する吸気弁４３、ならびに排気ポート４２および燃焼室
４０間を開閉する排気弁４４が開閉作動可能に配設され
る。また燃焼室４０に電極を臨ませる点火プラグ４５が
シリンダヘッド２４に螺着される。
【００２０】シリンダヘッド２４の上部には気化器３４
が接続されており、該気化器３４が備える吸気路４６の
下流端が吸気ポート４１に連通される。また吸気路４６
の上流端に連なる吸気管４７が気化器３４に接続され、
該吸気管４７は図示しないエアクリーナに接続される。
シリンダヘッド２４の上部には排気ポート４２に通じる
排気管４８が接続されており、この排気管４８は排気マ
フラ４９に接続される。さらにクランクケース２２の上
方には、該クランクケース２２から突出したブラケット
５０で支持されるようにして燃料タンク５１が配置され
る。
が接続されており、該気化器３４が備える吸気路４６の
下流端が吸気ポート４１に連通される。また吸気路４６
の上流端に連なる吸気管４７が気化器３４に接続され、
該吸気管４７は図示しないエアクリーナに接続される。
シリンダヘッド２４の上部には排気ポート４２に通じる
排気管４８が接続されており、この排気管４８は排気マ
フラ４９に接続される。さらにクランクケース２２の上
方には、該クランクケース２２から突出したブラケット
５０で支持されるようにして燃料タンク５１が配置され
る。
【００２１】クランクケース２２におけるサイドカバー
２６寄りの部分でクランクシャフト２７には駆動ギヤ５
２が一体に形成されており、この駆動ギヤ５２に噛合す
る被動ギヤ５３が、クランクシャフト２７と平行な軸線
を有してクランクケース２２に回転自在に支承されるカ
ムシャフト５４に固着される。而してカムシャフト５４
には、相互に噛合した駆動ギヤ５２および被動ギヤ５３
により１／２の減速比でクランクシャフト２７からの回
転動力が伝達される。
２６寄りの部分でクランクシャフト２７には駆動ギヤ５
２が一体に形成されており、この駆動ギヤ５２に噛合す
る被動ギヤ５３が、クランクシャフト２７と平行な軸線
を有してクランクケース２２に回転自在に支承されるカ
ムシャフト５４に固着される。而してカムシャフト５４
には、相互に噛合した駆動ギヤ５２および被動ギヤ５３
により１／２の減速比でクランクシャフト２７からの回
転動力が伝達される。
【００２２】カムシャフト５４には、吸気弁４３および
排気弁４４にそれぞれ対応した吸気カム５５および排気
カム５６が設けられており、吸気カム５５にはシリンダ
ブロック２３で作動可能に支承された従動駒５７が摺接
される。一方、シリンダブロック２３およびシリンダヘ
ッド２４には、従動駒５７の上部を下部に突出させた作
動室５８が形成されており、該作動室５８内に配置され
るプッシュロッド５９の下端が前記従動駒５７に当接さ
れる。一方、シリンダヘッド２４には、閉弁方向にばね
付勢された排気弁４４の上端に一端を当接させたロッカ
アーム６０が揺動可能に支承されており、このロッカア
ーム６０の他端に前記プッシュロッド５９の上端が当接
される。而して吸気カム５５の回転に応じてプッシュロ
ッド５９が軸方向に作動し、それに応じたロッカアーム
６０の揺動によって吸気弁４３が開閉作動することにな
る。
排気弁４４にそれぞれ対応した吸気カム５５および排気
カム５６が設けられており、吸気カム５５にはシリンダ
ブロック２３で作動可能に支承された従動駒５７が摺接
される。一方、シリンダブロック２３およびシリンダヘ
ッド２４には、従動駒５７の上部を下部に突出させた作
動室５８が形成されており、該作動室５８内に配置され
るプッシュロッド５９の下端が前記従動駒５７に当接さ
れる。一方、シリンダヘッド２４には、閉弁方向にばね
付勢された排気弁４４の上端に一端を当接させたロッカ
アーム６０が揺動可能に支承されており、このロッカア
ーム６０の他端に前記プッシュロッド５９の上端が当接
される。而して吸気カム５５の回転に応じてプッシュロ
ッド５９が軸方向に作動し、それに応じたロッカアーム
６０の揺動によって吸気弁４３が開閉作動することにな
る。
【００２３】排気カム５６および排気弁４４間にも、上
記吸気カム５５および吸気弁４３間と同様の機構が介装
されており、排気カム５６の回転に応じて排気弁４４が
開閉作動する。
記吸気カム５５および吸気弁４３間と同様の機構が介装
されており、排気カム５６の回転に応じて排気弁４４が
開閉作動する。
【００２４】図４を併せて参照して、ピストン３８と、
クランクシャフト２７と、シリンダ軸線Ｃを通りクラン
クシャフト２７の軸線に直交する平面内で変位すること
を可能としてエンジン本体２１のクランクケース２２に
支承される支軸６１とが、リンク機構６２を介して連結
される。
クランクシャフト２７と、シリンダ軸線Ｃを通りクラン
クシャフト２７の軸線に直交する平面内で変位すること
を可能としてエンジン本体２１のクランクケース２２に
支承される支軸６１とが、リンク機構６２を介して連結
される。
【００２５】このリンク機構６２は、一端がピストンピ
ン６３を介してピストン３８に連結されるコンロッド６
４と、一端がコンロッド６４の他端に回動可能に連結さ
れるとともに他端がクランクシャフト２７のクランクピ
ン６５に連結される第１アーム６６と、一端が前記第１
アーム６６の他端に一体に連結される第２アーム６７
と、該第２アーム６７の他端に一端部が回動可能に連結
されるとともに他端部が前記支軸６１に回動可能に連結
されるコントロールロッド６９とから成り、第１および
第２アーム６６，６７は、サブロッド６８として一体に
形成される。
ン６３を介してピストン３８に連結されるコンロッド６
４と、一端がコンロッド６４の他端に回動可能に連結さ
れるとともに他端がクランクシャフト２７のクランクピ
ン６５に連結される第１アーム６６と、一端が前記第１
アーム６６の他端に一体に連結される第２アーム６７
と、該第２アーム６７の他端に一端部が回動可能に連結
されるとともに他端部が前記支軸６１に回動可能に連結
されるコントロールロッド６９とから成り、第１および
第２アーム６６，６７は、サブロッド６８として一体に
形成される。
【００２６】サブロッド６８は、クランクシャフト２７
のクランクピン６５半周に摺接する半円状の第１軸受部
７０を中間部に有するものであり、このサブロッド６８
の両端部には、コンロッド６４の他端部およびコントロ
ールロッド６９の一端部をそれぞれ相互間に挟む一対の
二股部７１，７２が一体に設けられる。またクランクシ
ャフト２７のクランクピン６５における残余の半周に
は、クランクキャップ７３が備える半円状の第２軸受部
７４が摺接するものであり、このクランクキャップ７３
はサブロッド６８に締結される。
のクランクピン６５半周に摺接する半円状の第１軸受部
７０を中間部に有するものであり、このサブロッド６８
の両端部には、コンロッド６４の他端部およびコントロ
ールロッド６９の一端部をそれぞれ相互間に挟む一対の
二股部７１，７２が一体に設けられる。またクランクシ
ャフト２７のクランクピン６５における残余の半周に
は、クランクキャップ７３が備える半円状の第２軸受部
７４が摺接するものであり、このクランクキャップ７３
はサブロッド６８に締結される。
【００２７】コンロッド６４の他端部は、コンロッドピ
ン７５を介してサブロッド６８の一端部すなわち第１ア
ーム６６の一端部に回動可能に連結されるものであり、
コンロッド６４の他端部に圧入されたコンロッドピン７
５の両端部がサブロッド６８の一端側の二股部７１に回
動可能に嵌合される。
ン７５を介してサブロッド６８の一端部すなわち第１ア
ーム６６の一端部に回動可能に連結されるものであり、
コンロッド６４の他端部に圧入されたコンロッドピン７
５の両端部がサブロッド６８の一端側の二股部７１に回
動可能に嵌合される。
【００２８】またコントロールロッド６９の一端部は円
筒状のサブロッドピン７６を介してサブロッド６８の他
端部すなわち第２アーム６７の他端部に回動可能に連結
されるものであり、サブロッド６８の他端側の二股部７
２に挿入されたコントロールロッド６９の一端部を相対
回動可能に貫通するサブロッドピン７６の両端部が、前
記他端側の二股部７２に隙間ばめにて嵌合される。しか
も前記他端側の二股部７２にはサブロッドピン７６の両
端に当接して該サブロッドピン７６の二股部７２からの
離脱を阻止するための一対のクリップ７７，７７が装着
される。
筒状のサブロッドピン７６を介してサブロッド６８の他
端部すなわち第２アーム６７の他端部に回動可能に連結
されるものであり、サブロッド６８の他端側の二股部７
２に挿入されたコントロールロッド６９の一端部を相対
回動可能に貫通するサブロッドピン７６の両端部が、前
記他端側の二股部７２に隙間ばめにて嵌合される。しか
も前記他端側の二股部７２にはサブロッドピン７６の両
端に当接して該サブロッドピン７６の二股部７２からの
離脱を阻止するための一対のクリップ７７，７７が装着
される。
【００２９】さらに各二股部７１，７２には、クランク
シャフト２７の両側に一対ずつ配置されるボルト７８，
７８…によってクランクキャップ７３が締結されるもの
であり、コンロッドピン７５およびサブロッドピン７６
は、それらのボルト７８，７８…の軸線延長上に配置さ
れる。
シャフト２７の両側に一対ずつ配置されるボルト７８，
７８…によってクランクキャップ７３が締結されるもの
であり、コンロッドピン７５およびサブロッドピン７６
は、それらのボルト７８，７８…の軸線延長上に配置さ
れる。
【００３０】図５をさらに併せて参照して、円筒状であ
る支軸６１は、クランクシャフト２７と平行な軸線を有
して同軸に配置される一対の回転軸８１，８２の偏心位
置間に設けられる。しかも回転軸８１は、クランクケー
ス２２におけるケース本体２５の上部に一体に設けられ
た支持部８３に一方向クラッチ８５を介して支承され、
回転軸８２は、前記ケース本体２５に取付けられた支持
部材８４に一方向クラッチ８６を介して支承される。
る支軸６１は、クランクシャフト２７と平行な軸線を有
して同軸に配置される一対の回転軸８１，８２の偏心位
置間に設けられる。しかも回転軸８１は、クランクケー
ス２２におけるケース本体２５の上部に一体に設けられ
た支持部８３に一方向クラッチ８５を介して支承され、
回転軸８２は、前記ケース本体２５に取付けられた支持
部材８４に一方向クラッチ８６を介して支承される。
【００３１】ところで、支軸６１に他端部が連結された
コントロールロッド６９には、エンジンの運転サイクル
に応じてコントロールロッド６９を圧縮する方向の荷重
ならびにコントロールロッド６９を引っ張る方向の荷重
が交互に作用するものであり、回転軸８１，８２の偏心
位置間に支軸６１が設けられているので、回転軸８１，
８２にも前記コントロールロッド６９から一側に向けて
の回転力ならびに他側に向けての回転力が交互に作用す
る。しかるに回転軸８１，８２と、支持部８３および支
持部材８４との間に一方向クラッチ８５，８６が介装さ
れていることにより、回転軸８１，８２は矢印８０で示
す一方向にのみ回転可能である。
コントロールロッド６９には、エンジンの運転サイクル
に応じてコントロールロッド６９を圧縮する方向の荷重
ならびにコントロールロッド６９を引っ張る方向の荷重
が交互に作用するものであり、回転軸８１，８２の偏心
位置間に支軸６１が設けられているので、回転軸８１，
８２にも前記コントロールロッド６９から一側に向けて
の回転力ならびに他側に向けての回転力が交互に作用す
る。しかるに回転軸８１，８２と、支持部８３および支
持部材８４との間に一方向クラッチ８５，８６が介装さ
れていることにより、回転軸８１，８２は矢印８０で示
す一方向にのみ回転可能である。
【００３２】クランクケース２２のサイドカバー２６を
回転自在に貫通して外部に突出した回転軸８１の一端に
は係止部材８７が固定され、該係止部材８７は、半径方
向外方に突出した規制突部８８を周方向１箇所に有して
円盤状に形成される。
回転自在に貫通して外部に突出した回転軸８１の一端に
は係止部材８７が固定され、該係止部材８７は、半径方
向外方に突出した規制突部８８を周方向１箇所に有して
円盤状に形成される。
【００３３】一方、クランクケース２２におけるサイド
カバー２６の外面には、前記係止部材８７の一部を挿入
せしめる開口部８９を有する支持板９０と、該支持板９
０から外方に突出する一対のブラケット９１，９１とが
締結されており、両ブラケット９１，９１に、回転軸８
１の軸線と直交する軸線を有して前記係止部材８７の外
方位置に配置される軸部材９２の両端部が固定的に支持
される。
カバー２６の外面には、前記係止部材８７の一部を挿入
せしめる開口部８９を有する支持板９０と、該支持板９
０から外方に突出する一対のブラケット９１，９１とが
締結されており、両ブラケット９１，９１に、回転軸８
１の軸線と直交する軸線を有して前記係止部材８７の外
方位置に配置される軸部材９２の両端部が固定的に支持
される。
【００３４】前記軸部材９２には、前記係止部材８７の
規制突部８８に係合可能な一対の係合部９３ａ，９３ｂ
をその位相がたとえば１６７度ずれた位置に備えるロッ
カ部材９３が揺動可能に支承されるものであり、軸部材
９２の軸線に沿うロッカ部材９３の位置を定めるため
に、両ブラケット９１，９１およびロッカ部材９３間に
は軸部材９２を囲繞する円筒状のスペーサ９４，９５が
介装される。またロッカ部材９３および支持板９０間に
は、ロッカ部材９３が備える両係合部９３ａ，９３ｂの
うち９３ａを係止部材８７の規制突部８８に係合させる
方向にロッカ部材９３を回動付勢する戻しばね１０７が
設けられる。
規制突部８８に係合可能な一対の係合部９３ａ，９３ｂ
をその位相がたとえば１６７度ずれた位置に備えるロッ
カ部材９３が揺動可能に支承されるものであり、軸部材
９２の軸線に沿うロッカ部材９３の位置を定めるため
に、両ブラケット９１，９１およびロッカ部材９３間に
は軸部材９２を囲繞する円筒状のスペーサ９４，９５が
介装される。またロッカ部材９３および支持板９０間に
は、ロッカ部材９３が備える両係合部９３ａ，９３ｂの
うち９３ａを係止部材８７の規制突部８８に係合させる
方向にロッカ部材９３を回動付勢する戻しばね１０７が
設けられる。
【００３５】ロッカ部材９３にはダイヤフラム式のアク
チュエータ９７が連結される。このアクチュエータ９７
は、前記支持板９０に設けられたブラケット９６に取付
けられるケーシング９８と、該ケーシング９８内を負圧
室１０２および大気圧室１０３に仕切るようにしてケー
シング９８に支持されるダイヤフラム９９と、負圧室１
０２の容積を増大する方向でばね力を発揮してケーシン
グ９８およびダイヤフラム９９間に縮設されるばね１０
０と、ダイヤフラム９９の中央部に連結される作動ロッ
ド１０１とを備える。
チュエータ９７が連結される。このアクチュエータ９７
は、前記支持板９０に設けられたブラケット９６に取付
けられるケーシング９８と、該ケーシング９８内を負圧
室１０２および大気圧室１０３に仕切るようにしてケー
シング９８に支持されるダイヤフラム９９と、負圧室１
０２の容積を増大する方向でばね力を発揮してケーシン
グ９８およびダイヤフラム９９間に縮設されるばね１０
０と、ダイヤフラム９９の中央部に連結される作動ロッ
ド１０１とを備える。
【００３６】ケーシング９８は、ブラケット９６に取付
けられる椀状の第１ケース半体１０４と、該ケース半体
１０４にかしめ結合される椀状の第２ケース半体１０５
とから成り、ダイヤフラム９９の周縁部は両ケース半体
１０４，１０５の開口端部間に挟持される。また負圧室
１０２はダイヤフラム９９および第２ケース半体１０５
間に形成され、この負圧室１０２にばね１００が収容さ
れる。
けられる椀状の第１ケース半体１０４と、該ケース半体
１０４にかしめ結合される椀状の第２ケース半体１０５
とから成り、ダイヤフラム９９の周縁部は両ケース半体
１０４，１０５の開口端部間に挟持される。また負圧室
１０２はダイヤフラム９９および第２ケース半体１０５
間に形成され、この負圧室１０２にばね１００が収容さ
れる。
【００３７】大気圧室１０３は、ダイヤフラム９９およ
び第１ケース半体１０４間に形成されるものであり、第
２ケース半体１０４の中央部に設けられた透孔１０６を
貫通して大気圧室１０３に突入される作動ロッド１０１
の一端部がダイヤフラム９９の中央部に連結され、透孔
１０６の内周および作動ロッド１０１の外周間の間隙を
介して大気圧室１０３が外部に連通する。
び第１ケース半体１０４間に形成されるものであり、第
２ケース半体１０４の中央部に設けられた透孔１０６を
貫通して大気圧室１０３に突入される作動ロッド１０１
の一端部がダイヤフラム９９の中央部に連結され、透孔
１０６の内周および作動ロッド１０１の外周間の間隙を
介して大気圧室１０３が外部に連通する。
【００３８】ケーシング９８における第２ケース半体１
０５には負圧室１０２に通じる導管１０８が接続され
る。一方、アクチュエータ９７に隣接した位置で前記ブ
ラケット９６にはサージタンク１０９が支持されてお
り、このサージタンク１０９に前記導管１０８が接続さ
れる。またサージタンク１０９に連なる導管１１０は気
化器３４の吸気路４６の下流端に接続される。すなわち
アクチュエータ９７の負圧室１０２には吸気路４６の吸
気負圧が導入されることになり、サージタンク１０９は
前記吸気負圧の脈動を減衰する働きをする。
０５には負圧室１０２に通じる導管１０８が接続され
る。一方、アクチュエータ９７に隣接した位置で前記ブ
ラケット９６にはサージタンク１０９が支持されてお
り、このサージタンク１０９に前記導管１０８が接続さ
れる。またサージタンク１０９に連なる導管１１０は気
化器３４の吸気路４６の下流端に接続される。すなわち
アクチュエータ９７の負圧室１０２には吸気路４６の吸
気負圧が導入されることになり、サージタンク１０９は
前記吸気負圧の脈動を減衰する働きをする。
【００３９】アクチュエータ９７が備える作動ロッド１
０１の他端は連結ロッド１１１を介してロッカ部材９３
に連結されており、エンジンが軽負荷運転状態であって
負圧室１０２の負圧が高い状態では、図５で示すよう
に、ダイヤフラム９９は戻しばね１０７およびばね１０
０のばね力に抗して負圧室１０２の容積を減少させるよ
うに撓んでおり、作動ロッド１０１が収縮作動してい
る。この状態でロッカ部材９３の回動位置は、両係合部
９３ａ，９３ｂのうち９３ｂを係止部材８７の規制突部
８８に係合させる位置にある。
０１の他端は連結ロッド１１１を介してロッカ部材９３
に連結されており、エンジンが軽負荷運転状態であって
負圧室１０２の負圧が高い状態では、図５で示すよう
に、ダイヤフラム９９は戻しばね１０７およびばね１０
０のばね力に抗して負圧室１０２の容積を減少させるよ
うに撓んでおり、作動ロッド１０１が収縮作動してい
る。この状態でロッカ部材９３の回動位置は、両係合部
９３ａ，９３ｂのうち９３ｂを係止部材８７の規制突部
８８に係合させる位置にある。
【００４０】一方、エンジンが高負荷運転状態となって
負圧室１０２の負圧が低くなると、、図６で示すよう
に、ダイヤフラム９９は戻しばね１０７およびばね１０
０のばね力によって負圧室１０２の容積を増大させるよ
うに撓み、作動ロッド１０１は伸張作動する。これによ
りロッカ部材９３は、両係合部９３ａ，９３ｂのうち９
３ａを係止部材８７の規制突部８８に係合させる位置に
回動することになる。
負圧室１０２の負圧が低くなると、、図６で示すよう
に、ダイヤフラム９９は戻しばね１０７およびばね１０
０のばね力によって負圧室１０２の容積を増大させるよ
うに撓み、作動ロッド１０１は伸張作動する。これによ
りロッカ部材９３は、両係合部９３ａ，９３ｂのうち９
３ａを係止部材８７の規制突部８８に係合させる位置に
回動することになる。
【００４１】このようにロッカ部材９３を回動すること
で、エンジンの運転中には一方向への回転力が作用して
いる回転軸８１，８２は、一方の回転軸８１とともに回
転する係止部材８７の規制突部８８に係合部９３ａ，９
３ｂのいずれかを係合させた位置で回転を規制されるこ
とになり、その回転軸８１，８２がたとえば１６７度位
相が異なる２つの位置で回転停止することにより、回転
軸８１，８２の軸線から偏心した位置にある支軸６１す
なわちコントロールロッド６９の他端部が、クランクシ
ャフト２７の軸線に直交する平面内で２つの位置間を変
位することになり、それによりエンジンの圧縮比が変化
することになる。
で、エンジンの運転中には一方向への回転力が作用して
いる回転軸８１，８２は、一方の回転軸８１とともに回
転する係止部材８７の規制突部８８に係合部９３ａ，９
３ｂのいずれかを係合させた位置で回転を規制されるこ
とになり、その回転軸８１，８２がたとえば１６７度位
相が異なる２つの位置で回転停止することにより、回転
軸８１，８２の軸線から偏心した位置にある支軸６１す
なわちコントロールロッド６９の他端部が、クランクシ
ャフト２７の軸線に直交する平面内で２つの位置間を変
位することになり、それによりエンジンの圧縮比が変化
することになる。
【００４２】しかもリンク機構６２は圧縮比だけでなく
ピストン３８のストロークをも変化させ得るように構成
されるものであり、そのためのリンク機構６２の寸法関
係について、図７を参照しながら次に説明する。
ピストン３８のストロークをも変化させ得るように構成
されるものであり、そのためのリンク機構６２の寸法関
係について、図７を参照しながら次に説明する。
【００４３】ここで、シリンダ軸線Ｃに沿ってクランク
シャフト２７の軸線を通るｘ軸と、ｘ軸に直交してクラ
ンクシャフト２７の軸線を通るｙ軸とで構成されるｘｙ
平面内において、コンロッド６４の長さをL4、第１アー
ム６６の長さをL2、第２アーム６７の長さをL1、コント
ロールロッド６９の長さをL3、コンロッド６４が前記ｘ
軸となす角度をφ4 、第１および第２アーム６６，６７
のなす角度をα、第２アーム６７が前記ｙ軸となす角度
をφ1 、コントロールロッド６９が前記ｙ軸となす角度
をφ3 、クランクシャフト２７の軸線およびクランクピ
ン６５を結ぶ直線が前記ｘ軸となす角度をθ、クランク
シャフト２７の軸線およびクランクピン６５間の長さを
R 、支軸のｘｙ座標をXpiv，Ypiv、クランクシャフトの
回転角速度をω、クランクシャフト２７の軸線からのシ
リンダ軸線Ｃのｙ軸方向のオフセット量をδとしたとき
に、ピストンピン６３の高さＸは、 X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos θ…（１） である。
シャフト２７の軸線を通るｘ軸と、ｘ軸に直交してクラ
ンクシャフト２７の軸線を通るｙ軸とで構成されるｘｙ
平面内において、コンロッド６４の長さをL4、第１アー
ム６６の長さをL2、第２アーム６７の長さをL1、コント
ロールロッド６９の長さをL3、コンロッド６４が前記ｘ
軸となす角度をφ4 、第１および第２アーム６６，６７
のなす角度をα、第２アーム６７が前記ｙ軸となす角度
をφ1 、コントロールロッド６９が前記ｙ軸となす角度
をφ3 、クランクシャフト２７の軸線およびクランクピ
ン６５を結ぶ直線が前記ｘ軸となす角度をθ、クランク
シャフト２７の軸線およびクランクピン６５間の長さを
R 、支軸のｘｙ座標をXpiv，Ypiv、クランクシャフトの
回転角速度をω、クランクシャフト２７の軸線からのシ
リンダ軸線Ｃのｙ軸方向のオフセット量をδとしたとき
に、ピストンピン６３の高さＸは、 X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos θ…（１） である。
【００４４】
【数３】
【００４５】ここで、ピストンピン６３のｘ軸方向速度
は、上記式（１）を微分することにより、次の（２）式
で表される。
は、上記式（１）を微分することにより、次の（２）式
で表される。
【００４６】
【数４】
【００４７】上記式（２）においてdX/d＝０とした方程
式は、θに関して０＜θ＜２πの範囲で２つの解を持つ
ものである。これらの解を４サイクルエンジンの動作に
照応させて、ピストンピン６３を上死点とするクランク
角をθpivtdcとし、ピストンピン６３を下死点とするク
ランク角をθpivbdcとしたときに、各クランク角θpivt
dc，θpivbdcにおけるピストンピン６３の位置は、上記
式（１）にθpivtdc，θpivbdcを与えることにより得ら
れる。この際、上死点のピストンピン６３のｘ軸方向の
位置をXpivtdc とし、下死点のピストンピン６３のｘ軸
方向の位置をXpivbdc としたときには、ピストンピン６
３のストロークSpivは（Xpivtdc −Xpivbdc ）で得られ
る。
式は、θに関して０＜θ＜２πの範囲で２つの解を持つ
ものである。これらの解を４サイクルエンジンの動作に
照応させて、ピストンピン６３を上死点とするクランク
角をθpivtdcとし、ピストンピン６３を下死点とするク
ランク角をθpivbdcとしたときに、各クランク角θpivt
dc，θpivbdcにおけるピストンピン６３の位置は、上記
式（１）にθpivtdc，θpivbdcを与えることにより得ら
れる。この際、上死点のピストンピン６３のｘ軸方向の
位置をXpivtdc とし、下死点のピストンピン６３のｘ軸
方向の位置をXpivbdc としたときには、ピストンピン６
３のストロークSpivは（Xpivtdc −Xpivbdc ）で得られ
る。
【００４８】ここで、シリンダボア３９の内径をB とし
たときの排気量Vhpiv は｛Vhpiv ＝Spiv・(B2/4)・π｝
であり、また上死点における燃焼室容積をVapiv とする
と、圧縮比εpiv は｛εpiv ＝1 ＋（Vhpiv /Vapiv）｝
となる。
たときの排気量Vhpiv は｛Vhpiv ＝Spiv・(B2/4)・π｝
であり、また上死点における燃焼室容積をVapiv とする
と、圧縮比εpiv は｛εpiv ＝1 ＋（Vhpiv /Vapiv）｝
となる。
【００４９】このようにして支軸６１が任意の第１の位
置にあるときの排気量Vhpiv0および圧縮比εpiv0と、支
軸６１が第１の位置から第２の位置に変位したときの排
気量Vhpiv1、圧縮比εpiv1とをそれぞれ求め、 εpiv1＜εpiv0である場合にはVhpiv1＞Vhpiv0 εpiv1＞εpiv0である場合にはVhpiv1＜Vhpiv0 の関係を満足するように第２アーム６７の長さL1、第１
アーム６６の長さL2、コントロールロッド６９の長さL
3、コンロッド６４の長さL4、クランクシャフト２７の
軸線からのシリンダ軸線Ｃのｙ軸方向のオフセット量
δ、ならびに第１および第２アーム６６，６７のなす角
度αを設定する。
置にあるときの排気量Vhpiv0および圧縮比εpiv0と、支
軸６１が第１の位置から第２の位置に変位したときの排
気量Vhpiv1、圧縮比εpiv1とをそれぞれ求め、 εpiv1＜εpiv0である場合にはVhpiv1＞Vhpiv0 εpiv1＞εpiv0である場合にはVhpiv1＜Vhpiv0 の関係を満足するように第２アーム６７の長さL1、第１
アーム６６の長さL2、コントロールロッド６９の長さL
3、コンロッド６４の長さL4、クランクシャフト２７の
軸線からのシリンダ軸線Ｃのｙ軸方向のオフセット量
δ、ならびに第１および第２アーム６６，６７のなす角
度αを設定する。
【００５０】このような設定によると、図８で示すよう
に、支軸６１の位相変化に応じて排気量Vhpiv および圧
縮比εpiv の値が逆方向に変化するようになり、大排気
量のときには低圧縮比の運転とし、小排気量のときには
高圧縮比の運転とすることができる。
に、支軸６１の位相変化に応じて排気量Vhpiv および圧
縮比εpiv の値が逆方向に変化するようになり、大排気
量のときには低圧縮比の運転とし、小排気量のときには
高圧縮比の運転とすることができる。
【００５１】すなわちリンク機構６２は、支軸６１がエ
ンジンの軽負荷状態に対応する位置にあるときには図９
（ａ）で示すように作動し、支軸６１がエンジンの高負
荷状態に対応する位置にあるときには図９（ｂ）で示す
ように作動するものであり、エンジンの軽負荷状態での
ピストンピン６３のストロークSpivよりもエンジンの高
負荷状態のピストンピン６３のストロークSpivのほうが
大きくなる。しかもエンジンの軽負荷状態での圧縮比は
高負荷状態での圧縮比よりも大きくなるので、軽負荷時
には小排気量、高圧縮比の運転となり、また高負荷時に
は大排気量、低圧縮比の運転となる。
ンジンの軽負荷状態に対応する位置にあるときには図９
（ａ）で示すように作動し、支軸６１がエンジンの高負
荷状態に対応する位置にあるときには図９（ｂ）で示す
ように作動するものであり、エンジンの軽負荷状態での
ピストンピン６３のストロークSpivよりもエンジンの高
負荷状態のピストンピン６３のストロークSpivのほうが
大きくなる。しかもエンジンの軽負荷状態での圧縮比は
高負荷状態での圧縮比よりも大きくなるので、軽負荷時
には小排気量、高圧縮比の運転となり、また高負荷時に
は大排気量、低圧縮比の運転となる。
【００５２】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、一端がピストンピン６３を介してピストン３８に
連結されるコンロッド６４と、一端がコンロッド６４の
他端に回動可能に連結されるとともに他端がクランクシ
ャフト２７にクランクピン６５を介して連結される第１
アーム６６と、一端が第１アーム６６の他端に一体に連
結されてサブロッド６８を協働して構成する第２アーム
６７と、第２アーム６７の他端に一端が回動可能に連結
されるコントロールロッド６９とでリンク機構６２を構
成し、コントロールロッド６９の他端部を支承する支軸
６１をエンジンの運転状態に応じて変位させるようにし
て圧縮比を可変とした上で、第２アーム６７の長さL1、
第１アーム６６の長さL2、コントロールロッド６９の長
さL3、コンロッド６４の長さL4、クランクシャフト２７
の軸線からのシリンダ軸線Ｃのｙ軸方向のオフセット量
δ、ならびに第１および第２アーム６６，６７のなす角
度αをそれぞれ適宜設定することで、ピストンピン６３
のストロークをも可変とし、大排気量のときには低圧縮
比の運転とし、小排気量のときには高圧縮比の運転とす
るようにした。
ると、一端がピストンピン６３を介してピストン３８に
連結されるコンロッド６４と、一端がコンロッド６４の
他端に回動可能に連結されるとともに他端がクランクシ
ャフト２７にクランクピン６５を介して連結される第１
アーム６６と、一端が第１アーム６６の他端に一体に連
結されてサブロッド６８を協働して構成する第２アーム
６７と、第２アーム６７の他端に一端が回動可能に連結
されるコントロールロッド６９とでリンク機構６２を構
成し、コントロールロッド６９の他端部を支承する支軸
６１をエンジンの運転状態に応じて変位させるようにし
て圧縮比を可変とした上で、第２アーム６７の長さL1、
第１アーム６６の長さL2、コントロールロッド６９の長
さL3、コンロッド６４の長さL4、クランクシャフト２７
の軸線からのシリンダ軸線Ｃのｙ軸方向のオフセット量
δ、ならびに第１および第２アーム６６，６７のなす角
度αをそれぞれ適宜設定することで、ピストンピン６３
のストロークをも可変とし、大排気量のときには低圧縮
比の運転とし、小排気量のときには高圧縮比の運転とす
るようにした。
【００５３】したがってエンジンの軽負荷時には小排気
量、高圧縮比の運転とすることで高熱効率化を図り、図
１０の実線で示すように破線で示す従来のものに比べて
図示燃料消費率を低下させ、燃費の低減を図ることが可
能となる。また高負荷時には大排気量、低圧縮比とする
ことで爆発荷重および筒内圧力が過度に上昇しないよう
にして騒音および強度の問題が生じるのを回避すること
ができる。
量、高圧縮比の運転とすることで高熱効率化を図り、図
１０の実線で示すように破線で示す従来のものに比べて
図示燃料消費率を低下させ、燃費の低減を図ることが可
能となる。また高負荷時には大排気量、低圧縮比とする
ことで爆発荷重および筒内圧力が過度に上昇しないよう
にして騒音および強度の問題が生じるのを回避すること
ができる。
【００５４】また第１および第２アーム６６，６７は、
クランクピン６５の半周に摺接する半円状の第１軸受部
７０を有するサブロッド６８を協働して構成するもので
あり、該サブロッド６８の一端部にコンロッド６４が回
動可能に連結され、サブロッド６８の他端部にコントロ
ールロッド６９の一端部が回動可能に連結されるのであ
るが、コンロッド６４の他端部およびコントロールロッ
ド６９の一端部をそれぞれ相互間に挟むようにしてサブ
ロッド６８に一体に設けられる一対の二股部７１，７２
に、クランクピン６５の残余の半周に摺接する半円状の
第２軸受部７４を有するクランクキャップ７３が締結さ
れる。これによりサブロッド６８のクランクピン６５へ
の取付け剛性を高めることができる。
クランクピン６５の半周に摺接する半円状の第１軸受部
７０を有するサブロッド６８を協働して構成するもので
あり、該サブロッド６８の一端部にコンロッド６４が回
動可能に連結され、サブロッド６８の他端部にコントロ
ールロッド６９の一端部が回動可能に連結されるのであ
るが、コンロッド６４の他端部およびコントロールロッ
ド６９の一端部をそれぞれ相互間に挟むようにしてサブ
ロッド６８に一体に設けられる一対の二股部７１，７２
に、クランクピン６５の残余の半周に摺接する半円状の
第２軸受部７４を有するクランクキャップ７３が締結さ
れる。これによりサブロッド６８のクランクピン６５へ
の取付け剛性を高めることができる。
【００５５】またコンロッド６４の他端部に圧入された
コンロッドピン７５の両端部が一方の二股部７１に回動
可能に嵌合され、コントロールロッド６９の一端部を相
対回動可能に貫通するサブロッドピン７６の両端部が他
方の二股部７２に隙間ばめにて嵌合されるので、ピスト
ン３８からサブロッド６８までと、コントロールロッド
６９とを分離してエンジンに組み込んだ後で、サブロッ
ド６８およびコントロールロッド６９を連結するように
して、組付け精度を高めつつ組付け作業を容易とするこ
とができ、この結果、エンジンの肥大化を回避すること
ができる。
コンロッドピン７５の両端部が一方の二股部７１に回動
可能に嵌合され、コントロールロッド６９の一端部を相
対回動可能に貫通するサブロッドピン７６の両端部が他
方の二股部７２に隙間ばめにて嵌合されるので、ピスト
ン３８からサブロッド６８までと、コントロールロッド
６９とを分離してエンジンに組み込んだ後で、サブロッ
ド６８およびコントロールロッド６９を連結するように
して、組付け精度を高めつつ組付け作業を容易とするこ
とができ、この結果、エンジンの肥大化を回避すること
ができる。
【００５６】しかもコンロッドピン７５およびサブロッ
ドピン７６が、クランクキャップ７３をサブロッド６８
に締結するためのボルト７８の軸線延長上に配置される
ので、サブロッド６８およびクランクキャップ７３をコ
ンパクトに構成することができ、それによりサブロッド
６８およびクランクキャップ７３の重量を軽減して、動
力損失をも抑制することができる。
ドピン７６が、クランクキャップ７３をサブロッド６８
に締結するためのボルト７８の軸線延長上に配置される
ので、サブロッド６８およびクランクキャップ７３をコ
ンパクトに構成することができ、それによりサブロッド
６８およびクランクキャップ７３の重量を軽減して、動
力損失をも抑制することができる。
【００５７】またエンジン本体２１におけるクランクケ
ース２２のケース本体２５に一体に設けられる支持部８
３ならびに前記ケース本体２５に取付けられる支持部材
８４に、一対の回転軸８１，８２が一方向クラッチ８
５，８６を介して支承され、両回転軸８１，８２の偏心
位置間に支軸６１が設けられている。しかも支軸６１に
は、エンジンの運転サイクルに応じてコントロールロッ
ド６９を圧縮する方向の荷重ならびにコントロールロッ
ド６９を引っ張る方向の荷重が交互に作用するので、回
転軸８１，８２には、該回転軸８１，８２を一方向に回
転せしめる荷重ならびに他方向に回転せしめる荷重が交
互に作用することになる。しかるに前記一方向クラッチ
８５，８６の働きにより、回転軸８１，８２は一方向だ
けに回転可能である。
ース２２のケース本体２５に一体に設けられる支持部８
３ならびに前記ケース本体２５に取付けられる支持部材
８４に、一対の回転軸８１，８２が一方向クラッチ８
５，８６を介して支承され、両回転軸８１，８２の偏心
位置間に支軸６１が設けられている。しかも支軸６１に
は、エンジンの運転サイクルに応じてコントロールロッ
ド６９を圧縮する方向の荷重ならびにコントロールロッ
ド６９を引っ張る方向の荷重が交互に作用するので、回
転軸８１，８２には、該回転軸８１，８２を一方向に回
転せしめる荷重ならびに他方向に回転せしめる荷重が交
互に作用することになる。しかるに前記一方向クラッチ
８５，８６の働きにより、回転軸８１，８２は一方向だ
けに回転可能である。
【００５８】しかも周方向１箇所に規制突部８８を有す
る係止部材８７がエンジン本体２１におけるサイドカバ
ー２６から突出した回転軸８１の一端に固定され、回転
軸８１と直交する軸線を有してエンジン本体２１に固定
される軸部材９２に、係止部材８７の前記規制突部８８
に係合可能として位相をたとえば１６７度ずらせた一対
の係合部９３ａ，９３ｂを有するロッカ部材９３が揺動
可能に支承され、該ロッカ部材９３は両係合部９３ａ，
９３ｂの一方を規制突部８８に係合させる方向に戻しば
ね１０７によりばね付勢されている。
る係止部材８７がエンジン本体２１におけるサイドカバ
ー２６から突出した回転軸８１の一端に固定され、回転
軸８１と直交する軸線を有してエンジン本体２１に固定
される軸部材９２に、係止部材８７の前記規制突部８８
に係合可能として位相をたとえば１６７度ずらせた一対
の係合部９３ａ，９３ｂを有するロッカ部材９３が揺動
可能に支承され、該ロッカ部材９３は両係合部９３ａ，
９３ｂの一方を規制突部８８に係合させる方向に戻しば
ね１０７によりばね付勢されている。
【００５９】一方、気化器３４内の吸気路４６に通じる
負圧室１０２ならびに大気に開放した大気圧室１０３に
両面を臨ませるダイヤフラム９９の周縁部がケーシング
９８に挟持されて成るダイヤフラム式のアクチュエータ
９７がエンジン本体２１に支持されており、このアクチ
ュエータ９７が、負圧室１０２の負圧増大に応じてロッ
カ部材９３を前記ばね付勢方向とは逆方向に回動駆動す
るようにしてロッカ部材９３に連結されている。
負圧室１０２ならびに大気に開放した大気圧室１０３に
両面を臨ませるダイヤフラム９９の周縁部がケーシング
９８に挟持されて成るダイヤフラム式のアクチュエータ
９７がエンジン本体２１に支持されており、このアクチ
ュエータ９７が、負圧室１０２の負圧増大に応じてロッ
カ部材９３を前記ばね付勢方向とは逆方向に回動駆動す
るようにしてロッカ部材９３に連結されている。
【００６０】すなわちエンジンの負荷によってアクチュ
エータ９７を作動せしめることで、回転軸８１，８２す
なわち支軸６１をたとえば１６７度位相の異なる２箇所
に変位保持することができ、支軸６１すなわちコントロ
ールロッド６９の他端部を高圧縮比に対応する位置と低
圧縮比に対応する位置との間で変位駆動することが可能
となる。しかもダイヤフラム式のアクチュエータ９７を
用いることにより、エンジンの肥大化および構成の複雑
化を回避しつつエンジンの動力損失が生じることを極力
抑えて、コントロールロッド６９を変位駆動することが
可能となる。
エータ９７を作動せしめることで、回転軸８１，８２す
なわち支軸６１をたとえば１６７度位相の異なる２箇所
に変位保持することができ、支軸６１すなわちコントロ
ールロッド６９の他端部を高圧縮比に対応する位置と低
圧縮比に対応する位置との間で変位駆動することが可能
となる。しかもダイヤフラム式のアクチュエータ９７を
用いることにより、エンジンの肥大化および構成の複雑
化を回避しつつエンジンの動力損失が生じることを極力
抑えて、コントロールロッド６９を変位駆動することが
可能となる。
【００６１】図１１および図１２は本発明の第２実施例
を示すものであり、ロッカ部材９３の両係合部９３ａ，
９３ｂには、係止部材８７（図５，図６参照）の周方向
に並ぶ複数の段部１１２ａ…，１１２ｂ…が、係止部材
８７の回動に応じて各段部１１２ａ…，１１２ｂ…を係
止部材８７の規制突部８８（図５，図６参照）に順次係
合させるようにして形成されている。
を示すものであり、ロッカ部材９３の両係合部９３ａ，
９３ｂには、係止部材８７（図５，図６参照）の周方向
に並ぶ複数の段部１１２ａ…，１１２ｂ…が、係止部材
８７の回動に応じて各段部１１２ａ…，１１２ｂ…を係
止部材８７の規制突部８８（図５，図６参照）に順次係
合させるようにして形成されている。
【００６２】この第２実施例によれば、各段部１１２ａ
…，１１２ｂ…に規制突部８８を係合させることによっ
て、係止部材８７の周方向位置を段階的に変化させるこ
とができ、圧縮比をより細分化して変化させることがで
きる。
…，１１２ｂ…に規制突部８８を係合させることによっ
て、係止部材８７の周方向位置を段階的に変化させるこ
とができ、圧縮比をより細分化して変化させることがで
きる。
【００６３】図１３〜図１８は本発明の第３実施例を示
すものであり、図１３はエンジンの要部正面図、図１４
はエンジン軽負荷状態での図１３の１４−１４線断面
図、図１５は図１４の１５ー１５線断面図、図１６は図
１５の１６−１６線断面図、図１７はエンジン高負荷状
態での図１５に対応した断面図、図１８は図１７の１８
−１８線断面図である。
すものであり、図１３はエンジンの要部正面図、図１４
はエンジン軽負荷状態での図１３の１４−１４線断面
図、図１５は図１４の１５ー１５線断面図、図１６は図
１５の１６−１６線断面図、図１７はエンジン高負荷状
態での図１５に対応した断面図、図１８は図１７の１８
−１８線断面図である。
【００６４】先ず図１３および図１４において、コント
ロールロッド６９の他端部に回動可能に連結される支軸
６１の両端部は、クランクシャフト２７に直交する平面
に沿う軸線を有して同軸に配置される一対の回転軸１１
３，１１４の偏心軸部１１３ａ，１１４ａ間に設けられ
るものであり、両回転軸１１３，１１４は一方向クラッ
チ８５，８６を介してクランクケース２２に回動可能に
支承される。
ロールロッド６９の他端部に回動可能に連結される支軸
６１の両端部は、クランクシャフト２７に直交する平面
に沿う軸線を有して同軸に配置される一対の回転軸１１
３，１１４の偏心軸部１１３ａ，１１４ａ間に設けられ
るものであり、両回転軸１１３，１１４は一方向クラッ
チ８５，８６を介してクランクケース２２に回動可能に
支承される。
【００６５】しかも一方の回転軸１１３の偏心軸部１１
３ａにおける周方向１箇所には、半径方向外方に突出す
る規制突部１１５が一体に設けられる。
３ａにおける周方向１箇所には、半径方向外方に突出す
る規制突部１１５が一体に設けられる。
【００６６】前記両回転軸１１３，１１４の軸線と直交
する軸部材１１６がクランクケース２２におけるケース
本体２５を回動可能に貫通してクランクケース２２内に
突入されており、該軸部材１１６の一端はクランクケー
ス２２に設けられた支持部１１７で回動可能に支承され
る。
する軸部材１１６がクランクケース２２におけるケース
本体２５を回動可能に貫通してクランクケース２２内に
突入されており、該軸部材１１６の一端はクランクケー
ス２２に設けられた支持部１１７で回動可能に支承され
る。
【００６７】またクランクケース２２から突出した軸部
材１１６の他端にはレバー１１８が固定されており、こ
のレバー１１８に、ダイヤフラム式のアクチュエータ９
７が連結される。
材１１６の他端にはレバー１１８が固定されており、こ
のレバー１１８に、ダイヤフラム式のアクチュエータ９
７が連結される。
【００６８】前記クランクケース２２の側壁内面および
支持部１１７間で軸部材１１６には、該軸部材１１６を
囲繞するロッカ部材１１９が固定されており、このロッ
カ部材１１９には、前記規制突部１１５に係合可能とし
て位相をたとえば１６７度ずらせた一対の係合部１１９
ａ，１１９ｂが設けられる。またロッカ部材１１９およ
びクランクケース２２間には、ロッカ部材１１９が備え
る両係合部１１９ａ，１１９ｂのうち１１９ａを規制突
部１１５に係合させる方向にロッカ部材１１９を回動付
勢する戻しばね１２０が設けられる。
支持部１１７間で軸部材１１６には、該軸部材１１６を
囲繞するロッカ部材１１９が固定されており、このロッ
カ部材１１９には、前記規制突部１１５に係合可能とし
て位相をたとえば１６７度ずらせた一対の係合部１１９
ａ，１１９ｂが設けられる。またロッカ部材１１９およ
びクランクケース２２間には、ロッカ部材１１９が備え
る両係合部１１９ａ，１１９ｂのうち１１９ａを規制突
部１１５に係合させる方向にロッカ部材１１９を回動付
勢する戻しばね１２０が設けられる。
【００６９】エンジンが軽負荷運転状態であってアクチ
ュエータ９７における負圧室１０２の負圧が高い状態で
は、作動ロッド１０１が縮小作動している。この状態で
ロッカ部材１１９の回動位置は、図１５および図１６で
示すように、両係合部１１９ａ，１１９ｂのうち１１９
ｂを規制突部１１５に係合させる位置にある。
ュエータ９７における負圧室１０２の負圧が高い状態で
は、作動ロッド１０１が縮小作動している。この状態で
ロッカ部材１１９の回動位置は、図１５および図１６で
示すように、両係合部１１９ａ，１１９ｂのうち１１９
ｂを規制突部１１５に係合させる位置にある。
【００７０】一方、エンジンが高負荷運転状態となって
負圧室１０２の負圧が低くなると、、ダイヤフラム９９
は負圧室１０２の容積を増大させるように撓み、作動ロ
ッド１０１は伸張作動する。これによりロッカ部材１１
９は、図１７および図１８で示すように、両係合部１１
９ａ，１１９ｂのうち１１９ａを規制突部１１５に係合
させる位置に回動することになる。
負圧室１０２の負圧が低くなると、、ダイヤフラム９９
は負圧室１０２の容積を増大させるように撓み、作動ロ
ッド１０１は伸張作動する。これによりロッカ部材１１
９は、図１７および図１８で示すように、両係合部１１
９ａ，１１９ｂのうち１１９ａを規制突部１１５に係合
させる位置に回動することになる。
【００７１】このようにロッカ部材１１９を回動するこ
とで、支軸６１すなわちコントロールロッド６９の他端
部が、クランクシャフト２７の軸線に直交する平面内で
２つの位置間を変位することになり、それによりエンジ
ンの圧縮比およびストロークが変化することになる。
とで、支軸６１すなわちコントロールロッド６９の他端
部が、クランクシャフト２７の軸線に直交する平面内で
２つの位置間を変位することになり、それによりエンジ
ンの圧縮比およびストロークが変化することになる。
【００７２】この第３実施例によっても、上記第１実施
例と同様の効果を奏することができる。
例と同様の効果を奏することができる。
【００７３】図１９〜図２４は本発明の第４実施例を示
すものであり、図１９はエンジンの要部正面図、図２０
は図１９の２０−２０線断面図、図２１はエンジン軽負
荷状態での図２０の２１−２１線断面図、図２２はエン
ジン軽負荷状態での図２０の２２−２２線断面図、図２
３はエンジン高負荷状態での図２１に対応した断面図、
図２４はエンジン高負荷状態での図２２に対応した断面
図である。
すものであり、図１９はエンジンの要部正面図、図２０
は図１９の２０−２０線断面図、図２１はエンジン軽負
荷状態での図２０の２１−２１線断面図、図２２はエン
ジン軽負荷状態での図２０の２２−２２線断面図、図２
３はエンジン高負荷状態での図２１に対応した断面図、
図２４はエンジン高負荷状態での図２２に対応した断面
図である。
【００７４】先ず図１９および図２０において、コント
ロールロッド６９の他端部に回動可能に連結される支軸
６１の両端部は、クランクシャフト２７に直交する平面
に沿う軸線を有して同軸に配置される一対の回転軸１１
３，１１４の偏心軸部１１３ａ，１１４ａ間に設けられ
るものであり、両回転軸１１３，１１４は一方向クラッ
チ８５，８６を介してクランクケース２２に回動可能に
支承される。
ロールロッド６９の他端部に回動可能に連結される支軸
６１の両端部は、クランクシャフト２７に直交する平面
に沿う軸線を有して同軸に配置される一対の回転軸１１
３，１１４の偏心軸部１１３ａ，１１４ａ間に設けられ
るものであり、両回転軸１１３，１１４は一方向クラッ
チ８５，８６を介してクランクケース２２に回動可能に
支承される。
【００７５】しかも回転軸１１３はクランクケース２２
に設けられた支持部１２１を貫通しており、この回転軸
１１３の一端には、周方向１箇所で半径方向外方に突出
する規制突部８８を有する円盤状の係止部材８７が固定
される。
に設けられた支持部１２１を貫通しており、この回転軸
１１３の一端には、周方向１箇所で半径方向外方に突出
する規制突部８８を有する円盤状の係止部材８７が固定
される。
【００７６】また前記両回転軸１１３，１１４の軸線と
直交する軸部材１１６がクランクケース２２におけるサ
イドカバー２６を回動可能に貫通してクランクケース２
２内に突入されており、該軸部材１１６の一端はクラン
クケース２２に設けられた支持部１１７′で回動可能に
支承される。
直交する軸部材１１６がクランクケース２２におけるサ
イドカバー２６を回動可能に貫通してクランクケース２
２内に突入されており、該軸部材１１６の一端はクラン
クケース２２に設けられた支持部１１７′で回動可能に
支承される。
【００７７】またクランクケース２２から突出した軸部
材１１６の他端にはレバー１１８が固定されており、こ
のレバー１１８に、ダイヤフラム式のアクチュエータ９
７が連結される。
材１１６の他端にはレバー１１８が固定されており、こ
のレバー１１８に、ダイヤフラム式のアクチュエータ９
７が連結される。
【００７８】前記クランクケース２２の側壁内面および
支持部１１７間で軸部材１１６には、ロッカ部材１２１
が固定されており、このロッカ部材１２１には、前記規
制突部８８に係合可能として位相をたとえば１６７度ず
らせた一対の係合部１２１ａ，１２１ｂが設けられる。
またロッカ部材１２１およびクランクケース２２間に
は、ロッカ部材１２１が備える両係合部１２１ａ，１２
１ｂのうち１２１ａを規制突部８８に係合させる方向に
ロッカ部材１２１を回動付勢する戻しばね１２２が設け
られる。
支持部１１７間で軸部材１１６には、ロッカ部材１２１
が固定されており、このロッカ部材１２１には、前記規
制突部８８に係合可能として位相をたとえば１６７度ず
らせた一対の係合部１２１ａ，１２１ｂが設けられる。
またロッカ部材１２１およびクランクケース２２間に
は、ロッカ部材１２１が備える両係合部１２１ａ，１２
１ｂのうち１２１ａを規制突部８８に係合させる方向に
ロッカ部材１２１を回動付勢する戻しばね１２２が設け
られる。
【００７９】エンジンが軽負荷運転状態であってアクチ
ュエータ９７における負圧室１０２の負圧が高い状態で
は、作動ロッド１０１が縮小作動している。この状態で
ロッカ部材１２１の回動位置は、図２１および図２２で
示すように、両係合部１２１ａ，１２１ｂのうち１２１
ｂを規制突部８８に係合させる位置にある。
ュエータ９７における負圧室１０２の負圧が高い状態で
は、作動ロッド１０１が縮小作動している。この状態で
ロッカ部材１２１の回動位置は、図２１および図２２で
示すように、両係合部１２１ａ，１２１ｂのうち１２１
ｂを規制突部８８に係合させる位置にある。
【００８０】一方、エンジンが高負荷運転状態となって
負圧室１０２の負圧が低くなると、、ダイヤフラム９９
は負圧室１０２の容積を増大させるように撓み、作動ロ
ッド１０１は伸張作動する。これによりロッカ部材１２
１は、図２３および図２４で示すように、両係合部１２
１ａ，１２１ｂのうち１２１ａを規制突部８８に係合さ
せる位置に回動することになる。
負圧室１０２の負圧が低くなると、、ダイヤフラム９９
は負圧室１０２の容積を増大させるように撓み、作動ロ
ッド１０１は伸張作動する。これによりロッカ部材１２
１は、図２３および図２４で示すように、両係合部１２
１ａ，１２１ｂのうち１２１ａを規制突部８８に係合さ
せる位置に回動することになる。
【００８１】このようにロッカ部材１２１を回動するこ
とで、支軸６１すなわちコントロールロッド６９の他端
部が、クランクシャフト２７の軸線に直交する平面内で
２つの位置間を変位することになり、それによりエンジ
ンの圧縮比およびストロークが変化することになる。
とで、支軸６１すなわちコントロールロッド６９の他端
部が、クランクシャフト２７の軸線に直交する平面内で
２つの位置間を変位することになり、それによりエンジ
ンの圧縮比およびストロークが変化することになる。
【００８２】この第４実施例によっても、上記第１実施
例と同様の効果を奏することができる。
例と同様の効果を奏することができる。
【００８３】ところで、ピストン３８が膨張行程の前半
に在るときには、燃焼室４０での燃焼によってピストン
３８に大きな荷重が作用するのであるが、その際、コン
ロッド６４の傾斜角度が大きいと、シリンダボア３９の
内面へのピストン３８の接触圧が大きくなり、フリクシ
ョンが増大する。またエンジンの高負荷時に排気量を最
大としたときにはシリンダボア３９の内面の一部も燃焼
室４０に臨むことになり、シリンダボア３９の内面の一
部に燃焼に伴って発生するカーボンが付着、堆積する可
能性があり、そのままの状態では、エンジンの軽負荷時
に排気量を最小としたときにはピストン３８に装着され
ているピストンリングが堆積したカーボン上を摺動する
ことになり、ピストンリングのスティックや異状磨耗、
ならびに燃焼ガスのシール不良等の不具合の原因となる
ことがある。そこで次の第５実施例では、そのような不
具合の発生を防止し得るようにした構成について説明す
る。
に在るときには、燃焼室４０での燃焼によってピストン
３８に大きな荷重が作用するのであるが、その際、コン
ロッド６４の傾斜角度が大きいと、シリンダボア３９の
内面へのピストン３８の接触圧が大きくなり、フリクシ
ョンが増大する。またエンジンの高負荷時に排気量を最
大としたときにはシリンダボア３９の内面の一部も燃焼
室４０に臨むことになり、シリンダボア３９の内面の一
部に燃焼に伴って発生するカーボンが付着、堆積する可
能性があり、そのままの状態では、エンジンの軽負荷時
に排気量を最小としたときにはピストン３８に装着され
ているピストンリングが堆積したカーボン上を摺動する
ことになり、ピストンリングのスティックや異状磨耗、
ならびに燃焼ガスのシール不良等の不具合の原因となる
ことがある。そこで次の第５実施例では、そのような不
具合の発生を防止し得るようにした構成について説明す
る。
【００８４】フリクションの低減のためには、ピストン
３８が上死点にあるときのコンロッド６４および第１ア
ーム６６の連結点すなわちコンロッドピン７５の位置の
うちｘ軸からｙ軸方向で最も遠い位置を通ってｘ軸と平
行に延びる直線と、ｘ軸との間の範囲に、ピストンピン
６３の移動軌跡が入るように設定される。
３８が上死点にあるときのコンロッド６４および第１ア
ーム６６の連結点すなわちコンロッドピン７５の位置の
うちｘ軸からｙ軸方向で最も遠い位置を通ってｘ軸と平
行に延びる直線と、ｘ軸との間の範囲に、ピストンピン
６３の移動軌跡が入るように設定される。
【００８５】すなわちエンジンの軽負荷状態では、図２
５（ａ）で示すように、リンク機構６２は、ピストン３
８が上死点にある状態（実線で示す状態）と、ピストン
３８が下死点にある状態（破線で示す状態）との間で作
動することになり、ピストン３８が上死点にあるときの
コンロッドピン７５の位置を通ってｘ軸と平行に延びる
直線Leと、ｘ軸との間にはｙ軸方向に沿って距離δyeが
あるのに対し、エンジンの高負荷状態では、図２５
（ｂ）で示すように、リンク機構６２は、ピストン３８
が上死点にある状態（実線で示す状態）と、ピストン３
８が下死点にある状態（破線で示す状態）との間で作動
することになり、ピストン３８が上死点にあるときのコ
ンロッドピン７５の位置を通ってｘ軸と平行に延びる直
線Lpと、ｘ軸との間にはｙ軸方向に沿って距離δypがあ
り、δye＜δypである。したがってピストンピン６３の
移動軌跡は、直線Lpおよびｘ軸間に入るように設定され
る。
５（ａ）で示すように、リンク機構６２は、ピストン３
８が上死点にある状態（実線で示す状態）と、ピストン
３８が下死点にある状態（破線で示す状態）との間で作
動することになり、ピストン３８が上死点にあるときの
コンロッドピン７５の位置を通ってｘ軸と平行に延びる
直線Leと、ｘ軸との間にはｙ軸方向に沿って距離δyeが
あるのに対し、エンジンの高負荷状態では、図２５
（ｂ）で示すように、リンク機構６２は、ピストン３８
が上死点にある状態（実線で示す状態）と、ピストン３
８が下死点にある状態（破線で示す状態）との間で作動
することになり、ピストン３８が上死点にあるときのコ
ンロッドピン７５の位置を通ってｘ軸と平行に延びる直
線Lpと、ｘ軸との間にはｙ軸方向に沿って距離δypがあ
り、δye＜δypである。したがってピストンピン６３の
移動軌跡は、直線Lpおよびｘ軸間に入るように設定され
る。
【００８６】このようなピストンピン６３の移動軌跡の
設定によれば、膨張行程前半でピストンが燃焼室４０で
の燃焼によって大きな荷重を受けるにもかかわらず、膨
張行程前半においてコンロッド６４の傾斜角度を抑制す
ることができるので、シリンダボア３９の内面へのピス
トン３８の接触圧が大きくならないようにして、フリク
ションを低減することができる。
設定によれば、膨張行程前半でピストンが燃焼室４０で
の燃焼によって大きな荷重を受けるにもかかわらず、膨
張行程前半においてコンロッド６４の傾斜角度を抑制す
ることができるので、シリンダボア３９の内面へのピス
トン３８の接触圧が大きくならないようにして、フリク
ションを低減することができる。
【００８７】ところで、ピストン３８には、図２６で示
すように、ピストンリング１２５，１２６，１２７が装
着されており、ピストン３８において前記各ピストンリ
ング１２５〜１２７のうち最も燃焼室４０側のピストン
リング１２５よりも燃焼室４０側の部分であるトップラ
ンド３８ａの幅をH1とし、図２６（ａ）で示すエンジン
軽負荷時に排気量を最小としたときの上死点でのピスト
ンピン６３の前記ｘ軸方向に沿う高さをXetdc 、図２６
（ｂ）で示すエンジン高負荷時に排気量を最大としたと
きの上死点でのピストンピン６３のｘ軸方向に沿う高さ
をXptdc としたときに、Xetdc −Xptdc ≦H1が成立する
ように設定される。
すように、ピストンリング１２５，１２６，１２７が装
着されており、ピストン３８において前記各ピストンリ
ング１２５〜１２７のうち最も燃焼室４０側のピストン
リング１２５よりも燃焼室４０側の部分であるトップラ
ンド３８ａの幅をH1とし、図２６（ａ）で示すエンジン
軽負荷時に排気量を最小としたときの上死点でのピスト
ンピン６３の前記ｘ軸方向に沿う高さをXetdc 、図２６
（ｂ）で示すエンジン高負荷時に排気量を最大としたと
きの上死点でのピストンピン６３のｘ軸方向に沿う高さ
をXptdc としたときに、Xetdc −Xptdc ≦H1が成立する
ように設定される。
【００８８】このようにすれば、エンジン高負荷時に排
気量を最大としたときにはシリンダボア３９の内面の一
部も燃焼室４０に臨むことになり、シリンダボア３９の
内面の一部に燃焼に伴って発生するカーボンが付着、堆
積する可能性があるが、エンジンの軽負荷時に排気量を
最小としたときにはピストン３８に装着されているピス
トンリング１２５〜１２７のうち最も燃焼室４０に近い
ピストンリング１２５がシリンダボア３９の内面への上
記堆積カーボン上を摺動することを回避することができ
る。したがってピストンリング１２５のスティックや異
状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不良等の不具合が生
じることを防止することができる。
気量を最大としたときにはシリンダボア３９の内面の一
部も燃焼室４０に臨むことになり、シリンダボア３９の
内面の一部に燃焼に伴って発生するカーボンが付着、堆
積する可能性があるが、エンジンの軽負荷時に排気量を
最小としたときにはピストン３８に装着されているピス
トンリング１２５〜１２７のうち最も燃焼室４０に近い
ピストンリング１２５がシリンダボア３９の内面への上
記堆積カーボン上を摺動することを回避することができ
る。したがってピストンリング１２５のスティックや異
状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不良等の不具合が生
じることを防止することができる。
【００８９】図２７において、支軸６１が、クランクシ
ャフト２７の軸線からｙ軸およびｘ軸方向にそれぞれ長
さL5，L6だけｘｙ平面内で離隔した位置を中心として半
径Rpの円形軌跡を描いて変位するものとし、クランクシ
ャフト２７の軸線およびクランクピン６５間の長さR を
１．０としたときに、第２アーム６７の長さL1が１．５
〜６．０、第１アーム６６の長さL2が１．０〜５．
５、、コントロールロッド６９の長さL3が３．０〜６．
０、前記長さL5が１．２〜６．０、前記長さL6が０．９
〜３．８、前記半径Rpが０．０６〜０．７６に設定され
るとともに、第１および第２アーム６６，６７のなす角
度αが７７〜１５０度に設定される。
ャフト２７の軸線からｙ軸およびｘ軸方向にそれぞれ長
さL5，L6だけｘｙ平面内で離隔した位置を中心として半
径Rpの円形軌跡を描いて変位するものとし、クランクシ
ャフト２７の軸線およびクランクピン６５間の長さR を
１．０としたときに、第２アーム６７の長さL1が１．５
〜６．０、第１アーム６６の長さL2が１．０〜５．
５、、コントロールロッド６９の長さL3が３．０〜６．
０、前記長さL5が１．２〜６．０、前記長さL6が０．９
〜３．８、前記半径Rpが０．０６〜０．７６に設定され
るとともに、第１および第２アーム６６，６７のなす角
度αが７７〜１５０度に設定される。
【００９０】このようにリンク機構６２の各部寸法を定
めると、膨張行程前半においてコンロッド６４の傾斜角
度を抑制することができるとともに、排気量を最小とし
たときにピストンリング１２５がシリンダボア３９の内
面への堆積カーボン上を摺動することを回避することが
できるようになる。したがってピストン摺動時のフリク
ション低減が可能となるとともにピストンリング１２５
のスティックや異状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不
良等の不具合が発生することを防止することができる。
めると、膨張行程前半においてコンロッド６４の傾斜角
度を抑制することができるとともに、排気量を最小とし
たときにピストンリング１２５がシリンダボア３９の内
面への堆積カーボン上を摺動することを回避することが
できるようになる。したがってピストン摺動時のフリク
ション低減が可能となるとともにピストンリング１２５
のスティックや異状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不
良等の不具合が発生することを防止することができる。
【００９１】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。
【００９２】たとえば上記各実施例では、支軸６１を変
位させるためにダイヤフラム式のアクチュエータ９７を
用いたが、電動モータ等を用いた電子制御式の切換機構
で支軸６１を変位させるようにしてもよい。
位させるためにダイヤフラム式のアクチュエータ９７を
用いたが、電動モータ等を用いた電子制御式の切換機構
で支軸６１を変位させるようにしてもよい。
【００９３】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、大排気量のときには低圧縮比の運転とし、小排気量
のときには高圧縮比の運転とすることができ、それによ
り、軽負荷時には小排気量、高圧縮比の運転とすること
で高熱効率化を図り、高負荷時には大排気量、低圧縮比
とすることで爆発荷重および筒内圧力が過度に上昇しな
いようにして騒音および強度の問題が生じるのを回避す
ることができる。
ば、大排気量のときには低圧縮比の運転とし、小排気量
のときには高圧縮比の運転とすることができ、それによ
り、軽負荷時には小排気量、高圧縮比の運転とすること
で高熱効率化を図り、高負荷時には大排気量、低圧縮比
とすることで爆発荷重および筒内圧力が過度に上昇しな
いようにして騒音および強度の問題が生じるのを回避す
ることができる。
【００９４】また請求項２記載の発明によれば、膨張行
程前半においてコンロッドの傾斜角度を抑制することが
でき、ピストンのフリクション低減が可能となる。
程前半においてコンロッドの傾斜角度を抑制することが
でき、ピストンのフリクション低減が可能となる。
【００９５】請求項３記載の発明によれば、排気量を最
小としたときにピストンリングが堆積したカーボン上を
摺動することを回避することができ、ピストンリングの
スティックや異状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不良
等の不具合が発生することを防止することができる。
小としたときにピストンリングが堆積したカーボン上を
摺動することを回避することができ、ピストンリングの
スティックや異状磨耗、ならびに燃焼ガスのシール不良
等の不具合が発生することを防止することができる。
【００９６】さらに請求項４記載の発明によれば、ピス
トン摺動時のフリクション低減が可能となるとともに、
ピストンリングが堆積したカーボン上を摺動することを
回避してピストンリングのスティックや異状磨耗、なら
びに燃焼ガスのシール不良等の不具合が発生することを
防止することができる。
トン摺動時のフリクション低減が可能となるとともに、
ピストンリングが堆積したカーボン上を摺動することを
回避してピストンリングのスティックや異状磨耗、なら
びに燃焼ガスのシール不良等の不具合が発生することを
防止することができる。
【図１】第１実施例のエンジンの正面図である。
【図２】エンジンの縦断面図であって図３の２−２線断
面図である。
面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】軽負荷状態での図１の５−５線拡大断面図であ
る。
る。
【図６】高負荷状態での図５に対応した断面図である。
【図７】リンク機構の配置を簡単に示す図である。
【図８】リンク機構の作動状態を順次示す図である。
【図９】支軸の位相、排気量および圧縮比の関係を示す
図である。
図である。
【図１０】図示平均有効圧力および図示燃料消費率の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図１１】第２実施例の係止部材の正面図である。
【図１２】図１１の１２矢視図である。
【図１３】第３実施例のエンジンの要部正面図である。
【図１４】エンジン軽負荷状態での図１３の１４−１４
線断面図である。
線断面図である。
【図１５】図１４の１５ー１５線断面図である。
【図１６】図１５の１６−１６線断面図である。
【図１７】エンジン高負荷状態での図１５に対応した断
面図である。
面図である。
【図１８】図１７の１８−１８線断面図である。
【図１９】第４実施例のエンジンの要部正面図である。
【図２０】図１９の２０−２０線断面図である。
【図２１】エンジン軽負荷状態での図２０の２１−２１
線断面図である。
線断面図である。
【図２２】エンジン軽負荷状態での図２０の２２−２２
線断面図である。
線断面図である。
【図２３】エンジン高負荷状態での図２１に対応した断
面図である。
面図である。
【図２４】エンジン高負荷状態での図２２に対応した断
面図である。
面図である。
【図２５】第５実施例を示すものであってエンジンの軽
負荷および高負荷でのリンク機構の作動状態を対比して
示す図である。
負荷および高負荷でのリンク機構の作動状態を対比して
示す図である。
【図２６】エンジンの燃焼室付近を軽負荷および高負荷
で対比させて示す断面図である。
で対比させて示す断面図である。
【図２７】各部寸法を説明するためにリンク機構の配置
を簡単に示す図である。
を簡単に示す図である。
２７・・・クランクシャフト
３８・・・ピストン
６１・・・支軸
６３・・・ピストンピン
６４・・・コンロッド
６５・・・クランクピン
６６・・・第１アーム
６７・・・第２アーム
６９・・・コントロールロッド
Ｃ・・・シリンダ軸線
Claims (4)
- 【請求項１】 一端がピストンピン（６３）を介してピ
ストン（３８）に連結されるコンロッド（６４）と、一
端がコンロッド（６４）の他端に回動可能に連結される
とともに他端がクランクシャフト（２７）にクランクピ
ン（６５）を介して連結される第１アーム（６６）と、
一端が前記第１アーム（６６）の他端に一体に連結され
る第２アーム（６７）と、該第２アーム（６７）の他端
に一端が回動可能に連結されるコントロールロッド（６
９）と、該コントロールロッド（６９）の他端を回動可
能に支承する支軸（６１）とを備え、シリンダ軸線
（Ｃ）に沿ってクランクシャフト（２７）の軸線を通る
ｘ軸と、ｘ軸に直交してクランクシャフト（２７）の軸
線を通るｙ軸とで構成されるｘｙ平面内で前記支軸（６
１）の位置を変位可能とした圧縮比可変エンジンにおい
て、コンロッド（６４）の長さをL4、第１アーム（６
６）の長さをL2、第２アーム（６７）の長さをL1、コン
トロールロッド（６９）の長さをL3、コンロッド（６
４）が前記ｘ軸となす角度をφ4 、第１および第２アー
ム（６６，６７）のなす角度をα、第２アーム（６７）
が前記ｙ軸となす角度をφ1 、コントロールロッド（６
９）が前記ｙ軸となす角度をφ3 、クランクシャフト
（２７）の軸線およびクランクピン（６５）を結ぶ直線
が前記ｘ軸となす角度をθ、クランクシャフト（２７）
の軸線およびクランクピン（６５）間の長さをR 、前記
支軸（６１）のｘｙ座標をXpiv，Ypiv、クランクシャフ
ト（２７）の回転角速度をω、クランクシャフト（２
７）の軸線からのシリンダ軸線（Ｃ）のｙ軸方向のオフ
セット量をδとしたときに、 【数１】 にL1〜L4、δおよびＲを任意に設定して導入することに
より、前記支軸（６１）が第１の位置にあるときのピス
トンピン（６３）の上死点および下死点におけるクラン
ク角度θをそれぞれ求め、両クランク角度θでのピスト
ンピン（６３）の高さＸを表す次式 X ＝L4・cos φ4 ＋L2・sin(α＋φ1)＋R ・cos θ から前記支軸（６１）が任意の第１の位置にあるときの
排気量Vhpiv0および圧縮比εpiv0と、前記支軸（６１）
が第１の位置から変位した第２の位置にあるときの排気
量Vhpiv1、圧縮比εpiv1とをそれぞれ求め、 εpiv1＜εpiv0である場合にはVhpiv1＞Vhpiv0 εpiv1＞εpiv0である場合にはVhpiv1＜Vhpiv0 の関係を満足するように、第２アーム（６７）の長さL
1、第１アーム（６６）の長さL2、コントロールロッド
（６９）の長さL3、コンロッド（６４）の長さL4、クラ
ンクシャフト（２７）の軸線からのシリンダ軸線（Ｃ）
のｙ軸方向のオフセット量δ、ならびに第１および第２
アーム（６６，６７）のなす角度αをそれぞれ設定する
ことを特徴とする圧縮比可変エンジン。 - 【請求項２】 前記ピストンピン（６３）の移動軌跡
が、前記ピストン（３８）が上死点にあるときの前記コ
ンロッド（６４）および第１アーム（６６）の連結点の
位置のうち前記ｘ軸からｙ軸方向で最も遠い位置を通っ
て前記ｘ軸と平行に延びる直線と、前記ｘ軸との間の範
囲に入るように設定されることを特徴とする請求項１記
載の圧縮比可変エンジン。 - 【請求項３】 排気量を最小としたときの上死点での前
記ピストンピン（６３）の前記ｘ軸方向に沿う高さをXe
tdc 、排気量を最大としたときの上死点での前記ピスト
ンピン（６３）の前記ｘ軸方向に沿う高さをXptdc 、前
記ピストン（６３）のトップランド幅をH1としたとき
に、Xetdc −Xptdc ≦H1が成立するように設定されるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の圧縮比可変エン
ジン。 - 【請求項４】 前記支軸（６１）が、前記クランクシャ
フト（２７）の軸線からｙ軸およびｘ軸方向にそれぞれ
長さL5，L6だけ前記ｘｙ平面内で離隔した位置を中心と
して半径Rpの円形軌跡を描いて変位するものとし、前記
クランクシャフト（２７）の軸線および前記クランクピ
ン（６５）間の長さR を１．０としたときに、第２アー
ム（６７）の長さL1が１．５〜６．０、第１アーム（６
６）の長さL2が１．０〜５．５、コントロールロッド
（６９）の長さL3が３．０〜６．０、前記長さL5が１．
２〜６．０、前記長さL6が０．９〜３．８、前記半径Rp
が０．０６〜０．７６に設定されるとともに、前記第１
および第２アーム（６６，６７）のなす角度αが７７〜
１５０度に設定されることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の圧縮比可変エンジン。
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