JP2008088889A - Bearing structure of control shaft in variable stroke characteristic engine - Google Patents

Bearing structure of control shaft in variable stroke characteristic engine Download PDF

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Akinori Maezuru
昭徳 前鶴
Juichi Tanaka
重一 田中
Yoshihiro Okada
義裕 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the supporting rigidity of the bearing part of a control shaft operating a variable stroke link mechanism, and to increase the variable mount of the stroke of a piston, in a variable stroke characteristics engine varying the moving stroke of the piston. <P>SOLUTION: In this bearing structure of the control shaft in the variable stroke characteristics engine, the piston and a crankshaft 30 are coupled to the control shaft 65 through the variable stroke link mechanism, and the control shaft 65 is driven by an actuator provided on the control shaft 65 to vary the moving stroke of the piston. The bearing wall part 52a of a bearing member 52 supporting the control shaft 65 is made from material having higher rigidity than that of a crank case 4. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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、該コントロール軸にアクチュエータを設け、このアクチュエータによりコントロール軸を駆動し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けるコントロール軸の軸受構造に関する。   In the present invention, a piston and a crankshaft are connected to a control shaft through a stroke variable link mechanism, and an actuator is provided on the control shaft. The actuator is driven by the actuator to operate the stroke variable link mechanism to The present invention relates to a bearing structure of a control shaft in a variable stroke characteristic engine in which a moving stroke is variable.

従来、ピストンのピストンピンに一端を連結されたアッパリンクと、このアッ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、他端が制御軸に揺動可能に連結された制御リンクよりなる、ストローク可変リンク機構を備え、制御軸を、そこに設けたモータなどの駆動源により駆動してピストンの圧縮比を可変とするエンジンは公知(後記特許文献1参照)である。
特開2002−47955号公報
Conventionally, an upper link having one end connected to the piston pin of the piston, a lower link connected to the other end of the upper link and connected to the crank pin of the crankshaft, and one end connected to the lower link, the other An engine having a variable stroke link mechanism comprising a control link whose end is slidably connected to a control shaft, wherein the control shaft is driven by a drive source such as a motor provided therein to vary the compression ratio of the piston. Is known (see Patent Document 1 below).
JP 2002-47955 A

ところで、かかるエンジンでは、その運転時に、前記制御軸の軸受部に、過大な負荷がかかる上にその負荷変動が大きいので、その軸受部に高い支持剛性が得られない場合には、エンジンの運転条件が制限されてしまったり、ストローク可変量が狭い範囲に制限されてしまうという問題がある。   By the way, in such an engine, during operation, an excessive load is applied to the bearing portion of the control shaft, and the load fluctuation is large. Therefore, when high support rigidity cannot be obtained in the bearing portion, the engine operation is performed. There are problems that the conditions are limited and that the stroke variable amount is limited to a narrow range.

しかしながら、前記特許文献1のものでは、制御軸の軸受部には、その支持剛性を高めるための特段の技術的配慮がなされていないので、前記問題を解決するには至っていない。   However, in the thing of the said patent document 1, since the special technical consideration for raising the support rigidity is not made | formed to the bearing part of the control shaft, it has not reached to solve the said problem.

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により、コントロール軸の支持剛性を可及的に高め、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におけるコントロール軸の軸受構造を提供することを主な目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and has a control shaft bearing structure in a novel variable stroke characteristic engine that solves the above-described problems by improving the support rigidity of the control shaft as much as possible with a simple configuration. The main purpose is to provide.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、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、このコントロール軸をアクチュエータにより駆動し、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けるコントロール軸の軸受構造であって、前記コントロール軸を支持する軸受壁の少なくとも一部は、クランクケースを構成する材料よりも高剛性の材料にて構成されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a piston and a crankshaft are connected to a control shaft via a stroke variable link mechanism, and the control shaft is driven by an actuator. Is a bearing structure of a control shaft in a variable stroke characteristic engine in which the moving stroke of the piston is made variable by operating the at least part of the bearing wall supporting the control shaft, which is higher in rigidity than the material constituting the crankcase It is characterized by being composed of the material.

上記目的を達成するために、請求項2記載の発明は、前記請求項1のものにおいて、高剛性の材料にて構成される、コントロール軸の軸受壁部は、前記ストローク可変リンク機構を介してコントロール軸に発生する最大荷重位置に設けられていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is the one according to claim 1, wherein the bearing wall portion of the control shaft made of a highly rigid material is provided via the variable stroke link mechanism. It is characterized by being provided at the maximum load position generated on the control shaft.

上記目的を達成するために、請求項3記載の発明は、前記請求項1または2のものにおいて、前記コントロール軸は前記クランク軸よりも下方に配置されていて、その軸受壁には前記ストローク可変リンク機構を介して上向きの最大荷重が発生するようにされており、前記軸受壁の少なくとも一部の上半部が、クランクケースを構成する材料よりも高剛性の材料により形成されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the control shaft is disposed below the crankshaft, and the stroke is variable on the bearing wall. A maximum upward load is generated via the link mechanism, and at least a part of the upper half of the bearing wall is made of a material having higher rigidity than a material constituting the crankcase. It is a feature.

上記目的を達成するために、請求項4記載の発明は、前記請求項3のものにおいて、前記高剛性の材料にて形成される、コントロール軸の軸受壁部は、コントロール軸方向の両端に位置する軸受壁を除く軸受壁に設けられていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the bearing wall portion of the control shaft formed of the high-rigidity material is positioned at both ends in the control shaft direction. It is provided in the bearing wall except the bearing wall which carries out.

上記目的を達成するために、請求項5記載の発明は、前記請求項1,2,3または4のものにおいて、前記高剛性の材料により構成される軸受壁は、クランクケースに鋳込まれる鋳込み部材であることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, in the first, second, third or fourth aspect, the bearing wall made of the high-rigidity material is cast into a crankcase. It is a member.

上記目的を達成するために、請求項6記載の発明は、前記請求項5のものにおいて、前記クランク軸の軸受壁の少なくとも一部が高剛性の材料にて構成されてクランクケースに鋳込まれ、このクランク軸の高剛性の軸受壁部と、高剛性の材料にて形成されるコントロール軸の軸受壁部とが一体に形成されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, at least a part of a bearing wall of the crankshaft is made of a highly rigid material and is cast into a crankcase. The crankshaft has a highly rigid bearing wall portion and a control shaft bearing wall portion formed of a highly rigid material.

上記目的を達成するために、請求項7記載の発明は、前記請求項5または6のものにおいて、前記エンジン本体を構成する、シリンダヘッドとクランクケースとを連通させる連通路は前記高剛性の材料よりなる軸受壁部を避けた位置にて、前記エンジン本体に設けられることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to a seventh aspect of the present invention, there is provided the invention according to the fifth or sixth aspect, wherein the communication passage that constitutes the engine body and communicates the cylinder head and the crankcase is the high-rigidity material. The engine main body is provided at a position avoiding the bearing wall portion.

前記請求項1記載の発明によれば、コントロール軸を支持する軸受壁の少なくとも一部は、クランクケースを構成する材料よりも高剛性の材料にて構成されるので、そのコントロール軸の軸受部の支持剛性を高めることができ、エンジンの運転条件やピストンのストロークの可変量を拡大することができる。   According to the first aspect of the present invention, at least a part of the bearing wall that supports the control shaft is made of a material that is higher in rigidity than the material that forms the crankcase. The support rigidity can be increased, and the operating conditions of the engine and the variable amount of the stroke of the piston can be expanded.

前記請求項2記載の発明によれば、高剛性の材料にて構成される、コントロール軸の軸受壁の少なくとも一部は、該軸受壁に発生する最大荷重位置に設けらるので、そのコントロール軸の軸受部の支持剛性を一層高めることができる。   According to the second aspect of the present invention, at least a part of the bearing wall of the control shaft, which is made of a highly rigid material, is provided at the maximum load position generated in the bearing wall. The support rigidity of the bearing portion can be further increased.

前記請求項3記載の発明によれば、コントロール軸の軸受壁には、最大荷重が発生する軸受壁の上半部が、クランクケースを構成する材料よりも高剛性の材料により形成されることにより、コントロール軸の軸受壁の高い支持剛性を確保しながらその軸受部の重量増加を抑えることができる。   According to the third aspect of the present invention, the bearing wall of the control shaft has the upper half portion of the bearing wall where the maximum load is generated made of a material having higher rigidity than the material constituting the crankcase. The increase in the weight of the bearing portion can be suppressed while ensuring the high support rigidity of the bearing wall of the control shaft.

前記請求項4記載の発明によれば、コントロール軸の高剛性の軸受壁部は、コントロール軸方向の両端に位置する軸受壁を除く軸受壁に設けられているので、コントロール軸の軸受部の一層の重量増加を抑制できると共にコントロール軸方向のエンジン本体の大型化を抑制することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the highly rigid bearing wall portion of the control shaft is provided on the bearing wall excluding the bearing walls positioned at both ends in the control shaft direction, one layer of the bearing portion of the control shaft is provided. The increase in the weight of the engine body can be suppressed and the increase in size of the engine body in the control axis direction can be suppressed.

前記請求項5記載の発明によれば、高剛性の材料により構成される軸受壁部は、クランクケースに鋳込まれる鋳込み部材であるので、その部品点数の増加を抑えることができると共にその小型化およびコストの低減化を図ることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the bearing wall portion made of a highly rigid material is a cast member cast into the crankcase, the increase in the number of parts can be suppressed and the size can be reduced. In addition, the cost can be reduced.

前記請求項6記載の発明によれば、クランク軸の軸受壁の少なくとも一部が高剛性の材料にて構成されてクランクケースに鋳込まれ、このクランク軸の高剛性の軸受壁部と、高剛性の材料にて形成されるコントロール軸の軸受壁部とが一体に形成されているので、クランク軸およびコントロール軸の支持剛性を共に大幅に高めることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, at least a part of the bearing wall of the crankshaft is made of a highly rigid material and cast into the crankcase, the highly rigid bearing wall portion of the crankshaft, Since the bearing wall portion of the control shaft formed of a rigid material is integrally formed, both the support rigidity of the crankshaft and the control shaft can be greatly increased.

前記請求項7記載の発明によれば、エンジン本体を構成する、シリンダヘッドとクランクケースとを連通させる連通路は前記高剛性の材料よりなる軸受壁部を避けた位置にて、前記エンジン本体に設けられるので、コントロール軸の高い支持剛性を確保しながらオイル戻し通路、ブローバイガス通路などに利用される連通路を容易に形成することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the communication path that connects the cylinder head and the crankcase, which constitutes the engine body, is located in the engine body at a position that avoids the bearing wall portion made of the highly rigid material. Since it is provided, it is possible to easily form a communication passage used for an oil return passage, a blow-by gas passage and the like while ensuring a high support rigidity of the control shaft.

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。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.

まず、図1〜14を参照して本発明の第1実施例について説明する。   First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、ストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図、図2は、図1の2矢視図、図3は、図1の3−3線に沿う断面図(高圧縮比状態)、図4は、図1の4−4線に沿う断面図(低圧縮比状態)、図5は、図2の5−5線に沿う断面図、図6は、図5の6−6線に沿う横断面図、図7は、図5の7−7線に沿う縦面図、図8は、図5の8−8線に沿う断面図、図9は、図5の9−9線に沿う断面図、図10は、図3の10−10線に沿う断面図、図11は、図5の11矢視斜視図、図12は、ベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図、図13は、図7の13−13線に沿う断面図、図14はベーン式油圧アクチュエータの制御系の油圧回路図である。   1 is a schematic overall perspective view of a variable stroke characteristic engine, FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow 2 in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 1 (low compression ratio state), FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 2, and FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG. 7 is a longitudinal view taken along line 7-7 in FIG. 5, FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. 5, and FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 in FIG. 3, FIG. 11 is a perspective view taken along arrow 11 in FIG. 5, FIG. 12 is an exploded perspective view of the vane hydraulic actuator, and FIG. FIG. 14 is a hydraulic circuit diagram of the control system of the vane type hydraulic actuator.

図1〜4において、本発明にかかるストローク特性可変エンジンEは、自動車用であって、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いる。   1 to 4, a variable stroke characteristic engine E according to the present invention is for an automobile and is placed horizontally in an engine room of an automobile (not shown) (the crankshaft 30 is arranged laterally with respect to the traveling direction of the automobile). ). When the engine E is mounted on a vehicle, as shown in FIG. 2, the cylinder E is slightly tilted backward, that is, its cylinder axis LL is slightly tilted backward with respect to the vertical line.

また、このストローク特性可変エンジンEは、直列4気筒のOHC型4サイクルエンジンであって、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ッパブロック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、アッパブロック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。前記シリンダブヘッド3の上面には、シール材8を介してヘッドカバー9が一体に被冠され、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、下部クランクケースの一部を形するオイルパン10が一体に結合されている。   The variable stroke characteristic engine E is an in-line four-cylinder OHC type four-cycle engine. The engine body 1 includes a cylinder block 2 in which four cylinders 5 are provided in parallel in the lateral direction, and the cylinder block. The cylinder head 3 is integrally coupled to the two deck surfaces via the gasket 6, the upper block 40 (upper crankcase) is integrally formed at the lower portion of the cylinder block 2, and is integrally coupled to the lower surface thereof. The lower block 41 (lower crankcase) is provided, and the crankcase 4 is formed by the upper block 40 and the lower block 41. A head cover 9 is integrally crowned on the upper surface of the cylinder head 3 via a sealing material 8, and a part of the lower crankcase is formed on the lower surface of the lower block 41 (lower crankcase). The oil pan 10 is integrally coupled.

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17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ロッカ軸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20,21の回転によれば、弁バネ26,27の閉弁力に抗して吸気側および排気側ロッカアーム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ができる。   Pistons 11 are slidably fitted to the four cylinders 5 of the cylinder block 2, and four combustion chambers 12 are provided on the lower surface of the cylinder head 3 facing the top surfaces of the pistons 11. An intake port 14 and an exhaust port 15 communicating with those combustion chambers 12 are formed. An intake valve 16 is provided in the intake port 14 and an exhaust valve 17 is provided in the exhaust port 15 so as to be opened and closed. On the cylinder head 3, a valve operating mechanism 18 for opening and closing the intake valve 16 and the exhaust valve 17 is provided. The valve mechanism 18 swings on an intake side cam shaft 20 and an exhaust side cam shaft 21 that are rotatably supported by the cylinder head 3, and on an intake side and exhaust side rocker shafts 22, 23 provided on the cylinder head 3. The intake side and exhaust side camshafts 20 and 21 and the intake side and exhaust side rocker arms 24 and 25 connected to the intake valve 16 and the exhaust valve 17 so as to be pivotally supported are provided. According to the rotation of the shafts 20 and 21, the intake side and exhaust side rocker arms 24 and 25 are swung against the valve closing force of the valve springs 26 and 27 to open and close the intake valve 16 and the exhaust valve 17 at a predetermined timing. Can be operated.

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28は、シリンダヘッド3上に一体に被冠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5に対応して円筒状のプラグ挿通筒31が設けられ、このプラグ挿通筒31内に点火プラグ32が挿着される。   As shown in FIG. 2, the intake-side and exhaust-side camshafts 20, 21 are interlocked with a crankshaft 30 described later via a conventionally known timing transmission mechanism 28, and according to the rotation of the crankshaft 30, It is driven at half the rotational speed. The valve mechanism 28 is covered with a head cover 9 that is integrally crowned on the cylinder head 3. The cylinder head 3 is provided with a cylindrical plug insertion cylinder 31 corresponding to the four cylinders 5, and a spark plug 32 is inserted into the plug insertion cylinder 31.

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の吸気マニホールド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。   The plurality of intake ports 14 corresponding to the four cylinders 5 are opened toward the front surface of the engine body 1, that is, the front side of the vehicle, and an intake manifold 34 of the intake system IN is connected thereto. Since the intake system IN has a conventionally known structure, a detailed description thereof will be omitted.

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の排気マニホールド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。   A plurality of exhaust ports 15 corresponding to the four cylinders 5 are opened toward the rear surface of the engine body 1, that is, toward the rear side of the vehicle, and an exhaust manifold 35 of the exhaust system EX is connected thereto. Since the exhaust system EX has a conventionally known structure, a detailed description thereof is omitted.

図3,4に示すように、シリンダブロック2下部のアッパブロック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、それを駆動するベーン式油圧アクチュエータAC(後述)とが設けられる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the crankcase 4 including the upper block 40 (upper crankcase) at the lower part of the cylinder block 2 and the lower block 41 (lower crankcase) is more forward than the cylinder 5 part of the cylinder block 2. A variable stroke link mechanism LV (described later) and a vane hydraulic actuator that drives the variable stroke link mechanism LV are provided in the crank chamber CC of the extended portion 36 so as to make the moving stroke of the piston 11 variable. AC (described later) is provided.

図2,3および図5,6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ッパブロック40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。アッパブロック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45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10参照)。   As shown in FIGS. 2, 3 and 5, 6, a lower block 41 is fixed to the lower surface of the upper block 40 integrally formed at the lower portion of the cylinder block 2 with a plurality of connecting bolts 42. The journal shaft 30J of the crankshaft 30 is rotatably supported by a plurality of journal bearing portions 45 formed on the mating surfaces of the upper block 40 and the lower block 41 (see FIG. 10).

図5に示すように、前記ロアブロック41は、アルミ合金製であって平面視四角な閉断面構造に鋳造成形されており、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が、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が一体成形される)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が回転自在に支承される。   As shown in FIG. 5, the lower block 41 is made of an aluminum alloy and cast into a closed cross-sectional structure having a square shape in plan view, and end bearing members 50 and 51 are provided at the left and right ends thereof. In the middle part, left and right middle bearing members 52 and 53 are provided, and in the center, a central bearing member 54 (a housing HU described later is integrally formed) as a bearing cap is provided. The journal shaft 30J of the crankshaft 30 is rotatably supported by the bearing members 50 to 54.

図5,6,9に示すように、前記中央軸受部材すなわちベアリングキャップ54は、ロアブロック41とは別体に、鉄材、繊維強化複合材(FRM)などの剛性の高い材料により鋳造成形されており、複数のベアリングキャップ締め付けボルト56によりそのロアブロック41の側面に堅固に固定され、さらに、このベアリングキャップ54は、アッパブロック40の下面にも他の複数のベアリングキャップ締め付けボルト57により堅固に固定されている。ベアリングキャップ54のクランク軸30の軸受部分54Aから一方(エンジン本体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58とされており、この膨大部58に後に詳述するベーン式油圧アクチュエータACのハウジングHUが一体に設けられる。   As shown in FIGS. 5, 6, and 9, the central bearing member, that is, the bearing cap 54, is separately formed from the lower block 41, and is cast from a highly rigid material such as an iron material or a fiber reinforced composite material (FRM). The bearing cap 54 is firmly fixed to the side surface of the lower block 41 by a plurality of bearing cap tightening bolts 56, and the bearing cap 54 is also firmly fixed to the lower surface of the upper block 40 by a plurality of other bearing cap tightening bolts 57. Has been. One side portion of the bearing cap 54 that is biased from the bearing portion 54A of the crankshaft 30 toward one side (the front side of the engine body 1) is an enlarging portion 58 that has an enlarged vertical width and is thick. The portion 58 is integrally provided with a housing HU of a vane type hydraulic actuator AC, which will be described in detail later.

つぎに、図3,4に戻って、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、アッパブロック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。それらのロアリンク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ッパリンク( 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アクチュエータAC(後に詳述)が設けられ、コントロール軸65は、このベーン式油圧アクチュエータの駆動により、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は引き下げられてロアリンク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、アッパリンク61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、アッパリンク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65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、エンジンEの圧縮比を任意に制御することが可能になる。   Next, returning to FIGS. 3 and 4, the structure of the variable stroke link mechanism LV that makes the moving stroke of the piston 11 variable will be described. A crank that is rotatably supported on the mating surface of the upper block 40 and the lower block 41. An intermediate portion of a triangular lower link 60 is pivotally connected to the plurality of crank pins 30P of the shaft 30 so as to be swingable. One end (upper end) of the lower link 60 is pivotally connected to the lower end (large end) of an upper link (connecting rod) 61 pivotally connected to the piston pin 13 of the piston 11 via a first connecting pin 62. The upper end of the control link 63 is pivotally connected to the other end (lower end) of each lower link 60 via the second connecting pin 64. The control link 63 extends downward, and an eccentric pin 65P of a control shaft 65 (detailed later) is pivotally connected to the lower end of the control link 63. The control shaft 65 is provided with a vane type hydraulic actuator AC (described later in detail) coaxially therewith, and the control shaft 65 is rotated within a predetermined angle range (about 90 degrees) by driving the vane type hydraulic actuator. The control link 63 is driven to swing by the phase shift of the eccentric pin 65P. Specifically, the control shaft 65 rotates between a first position shown in FIG. 3 (the eccentric pin 65P is a lower position) and a second position shown in FIG. 4 (the eccentric pin 65P is a left position). Is possible. In the first position shown in FIG. 3, the eccentric pin 65P of the control shaft 65 is positioned below, so that the control link 63 is pulled down and the lower link 60 swings clockwise around the crank pin 30P of the crankshaft 30. As a result, the upper link 61 is pushed up, and the position of the piston 11 becomes higher than the cylinder 5, and the engine E enters a high compression ratio state. On the other hand, in the second position shown in FIG. 4, the eccentric pin 65P of the control shaft 65 is located to the left (higher than the first position), so that the control link 63 is pushed up to lower link 60. Swings counterclockwise around the crank pin 30P of the crankshaft 30, the upper link 61 is pushed down, and the position of the piston 11 is lowered with respect to the cylinder 5, and the engine E enters a low compression ratio state. As described above, by the rotation control of the control shaft 65, the control link 63 swings, the motion constraint condition of the lower link 60 changes, and the stroke characteristics including the top dead center position of the piston 11 change. It becomes possible to arbitrarily control the compression ratio of the engine E.

しかして、アッパリンク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、本発明にかかるストローク可変リンク機構LVを構成している。   Accordingly, the upper link 61, the first connecting pin 62, the lower link 60, the second connecting pin 64, and the control link 63 constitute a variable stroke link mechanism LV according to the present invention.

図6〜12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と同じく、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いる。そしてその軸方向の中央に、ベーン式油圧アクチュエータACの円筒状ベーン軸66が同軸上に一体に形成されており、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65が直接固定されている。コントロール軸65は、ロアブロック41の一側(エンジン本体1の前方側)に偏らせてクランク軸30と平行で、かつその下方に設けられており、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。   As shown in FIGS. 6 to 12, the control shaft 65 that is connected to the control link 63 and operates the variable stroke link mechanism LV is similar to the crankshaft 30 and includes a plurality of journal shafts 65J and eccentric pins 65P that support the arm 65A. Are connected to each other through a crank shape. A cylindrical vane shaft 66 of the vane type hydraulic actuator AC is integrally and coaxially formed at the center in the axial direction, and the eccentric pins 65 of the control shaft 65 are directly at the eccentric positions on both side surfaces of the vane shaft 66. It is fixed. The control shaft 65 is biased to one side of the lower block 41 (the front side of the engine body 1) and is provided in parallel to and below the crankshaft 30. The journal shaft 65J is connected to the lower block 41 and the lower block 41. It is rotatably supported between a bearing block 70 fixed to the lower surface with a plurality of connecting bolts 68.

図6〜11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鋳造成形されており、前記複数の軸受壁72の上面と、ロアブロック41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9に示すように、前記中央ハウジング受部73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、その中央ハウジング受部73上にハウジングHUの下部が、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により、油圧式アクチュエータACのハウジングHUが一体に締結支持される。   As shown in FIGS. 6 to 11, the bearing block 70 that supports the control shaft 65 is integrated with a connecting member 71 that extends in the axial direction of the control shaft 65, and the connecting member 71 that is spaced apart in the longitudinal direction. A plurality of bearing walls 72 standingly coupled to each other and a central housing receiving portion 73 provided at a central portion in the longitudinal direction of the connecting member 71, which are cast into a block shape so as to ensure high rigidity. The bearing portion formed on the mating surface of the upper surface of the bearing wall 72 and the lower surface of the bearing walls 50a, 51a, 52a, 53a extended from the bearing members 50, 51, 52, 53 of the lower block 41 is described above. As described above, a plurality of journal shafts 65J of the control shaft 65 are rotatably supported. Further, as shown in FIG. 9, the central housing receiving portion 73 is formed in a concave shape downward in a direction away from the housing HU, and the lower portion of the housing HU is formed on the central housing receiving portion 73 with a plurality of fastening bolts. 74 is fastened. Therefore, the housing HU of the hydraulic actuator AC is integrally fastened and supported by the bearing block 70 that supports the control shaft 65.

図6,9,11に示すように、前記コントロール軸65を駆動するベーン式油圧アクチュエータACは、コントロール軸65の中央部に設けられており、そのハウジングHUは、中央軸受部材、すなわちベアリングキャップ54(アッパブロック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、このベーン室80内にはコントロール軸65と一体の前記ベーン軸66が収容されている。ベーン軸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が一体に形成されている。またこのベーン軸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の両側部に複数ボルト83で固定した、左、右カバー部材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、カバー部材81,82により閉じられる。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ベーン油室86が画成され、これらのベーン油室86内に、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の内周面にパッキンを介して摺接されており、各ベーン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。   As shown in FIGS. 6, 9, and 11, the vane hydraulic actuator AC that drives the control shaft 65 is provided at the center of the control shaft 65, and its housing HU is a central bearing member, that is, a bearing cap 54. (It is integrally fixed to the upper block 40 and the lower block 41). A short cylindrical vane chamber 80 whose both end surfaces are opened is formed in the central portion of the housing HU in the axial direction, and the vane shaft 66 integral with the control shaft 65 is accommodated in the vane chamber 80. Yes. A pair of vanes 87 are integrally formed at the central portion in the axial direction of the outer peripheral surface of the vane shaft 66 with a phase difference of about 180 °. The left and right side portions of the vane shaft 66 in the axial direction (slightly smaller in diameter than the central portion) are fixed to the left and right cover members 81 and 82 by a plurality of bolts 83 on both side portions of the housing HU via surface bearings. It is supported rotatably. The opening side surface of the housing HU is closed by the cover members 81 and 82. A pair of fan-shaped vane oil chambers 86 are defined between the inner peripheral surface of the vane chamber 80 and the outer peripheral surface of the vane shaft 66 with a phase difference of about 180 °. In addition, a pair of vanes 87 are respectively accommodated, and the outer peripheral surfaces thereof are slidably contacted with the inner peripheral surfaces of the vane oil chambers 86 through packings, and each vane 87 passes through the fan-shaped vane oil chamber 86. It is oil-tightly divided into two control oil chambers 86a and 86b.

図5,7,8に示すように、ロアブロック41の複数の軸受部材50〜54の軸受壁50a〜54aうち、左、右中間軸受部材52,53の軸受壁52a,53aには、高剛性の軸受壁部52b,53bが一体に鋳込み成形されており、これらの軸受壁部52b,53bの幅方向の両外側面には凹凸面55に形成されており、軸受壁52a,53aとの鋳込み結合強度が高められる。たとえば、軸受部材52,53の母材がアルミ合金材で形成されるとき、軸受壁部52b,53bは、鉄材、または繊維複合強化材(FRM)により形成される。   As shown in FIGS. 5, 7, and 8, among the bearing walls 50 a to 54 a of the plurality of bearing members 50 to 54 of the lower block 41, the bearing walls 52 a and 53 a of the left and right intermediate bearing members 52 and 53 have high rigidity. The bearing wall portions 52b and 53b are integrally cast and formed on both outer surfaces in the width direction of the bearing wall portions 52b and 53b on the concave and convex surfaces 55, and cast with the bearing walls 52a and 53a. Bond strength is increased. For example, when the base material of the bearing members 52 and 53 is formed of an aluminum alloy material, the bearing wall portions 52b and 53b are formed of an iron material or a fiber composite reinforcing material (FRM).

図7,8に示すように、高剛性の軸受壁部52b,53bの上面一側には、クランク軸30のジャーナル軸受部45の半円状下半部が形成され、また、その下面他側には、コントロール軸65のジャーナル軸受部67の半円状上半部が形成されている。   As shown in FIGS. 7 and 8, a semicircular lower half portion of the journal bearing portion 45 of the crankshaft 30 is formed on one side of the upper surface of the highly rigid bearing wall portions 52b and 53b, and the other side of the lower surface thereof. Is formed with a semicircular upper half of the journal bearing portion 67 of the control shaft 65.

ところで、エンジンEの運転時には、その爆発燃焼により、前記ストローク可変リンク機構LVが作動するのに伴いコントロール軸65には、ロアリンク60とコントロールリンク63との連結点すなわち第2連結ピン64の方向(図7,8の概略矢印a方向)にコントロールリンク63を通して上向きの最大荷重が発生(エンジンEが最も低い低圧縮状態で運転されるときに、前記最大荷重が最も大きくなる)し、また、クランク軸30には、下向きの最大荷重が発生するので、各高剛性の軸受壁部52b,53bは、前述のようにそれらの最大荷重を受けるべく配置されて、クランク軸30およびコントロール軸65の支持剛性を高めることができる。   By the way, during operation of the engine E, the explosion variable combustion causes the stroke variable link mechanism LV to operate, so that the control shaft 65 has a connection point between the lower link 60 and the control link 63, that is, the direction of the second connection pin 64. A maximum upward load is generated through the control link 63 (in the direction of the arrow a in FIGS. 7 and 8) (when the engine E is operated at the lowest low compression state, the maximum load becomes the largest), and Since a downward maximum load is generated on the crankshaft 30, each of the high-rigidity bearing wall portions 52b and 53b is disposed to receive the maximum load as described above, and the crankshaft 30 and the control shaft 65 Support rigidity can be increased.

図13に示すように、高剛性の軸受壁部52b,53bは、クランク軸30の支持領域およびコントロール軸65の最大荷重発生領域のクランク軸方向の幅をd1とし、残りの領域の同方向の幅をd2としたとき、d1>d2としてある。このようにすることにより、最大荷重発生領域での支持剛性を充分に確保しながら高剛性の軸受壁部52b,53bの軽量化、よってクランク軸30およびコントロール軸65の軸受部の軽量化が図られる。   As shown in FIG. 13, the highly rigid bearing walls 52b and 53b have a crankshaft direction width of the support region of the crankshaft 30 and the maximum load generation region of the control shaft 65 as d1, and the remaining regions in the same direction. When the width is d2, d1> d2. By doing so, it is possible to reduce the weight of the highly rigid bearing wall portions 52b and 53b while ensuring sufficient support rigidity in the maximum load generation region, and thus to reduce the weight of the bearing portions of the crankshaft 30 and the control shaft 65. It is done.

また、左、右中間軸受部材52,53の軸受壁52a,53aに特定して高剛性の軸受壁部52b,53bを鋳込み成形したことにより、クランク軸30およびコントロール軸65の支持剛性を確保しながら、ロアブロック41の大型化、重量増を抑制することができ、さらにコントロール軸65方向のエンジン本体1の大型化が抑制される。   Further, the rigidity of the crankshaft 30 and the control shaft 65 is ensured by casting the highly rigid bearing wall portions 52b and 53b specifically for the bearing walls 52a and 53a of the left and right intermediate bearing members 52 and 53. However, an increase in size and weight of the lower block 41 can be suppressed, and further an increase in the size of the engine body 1 in the direction of the control shaft 65 is suppressed.

また、ロアブロック41の下面に締結され、このロアブロック41と協働してコントロール軸65を支持する、前記軸受ブロック70は、ロアブロック41の母材と同じ材料で形成してもよく、また前記高剛性の軸受壁部52b,53bと同じ材料により形成してもよい。   The bearing block 70 fastened to the lower surface of the lower block 41 and supporting the control shaft 65 in cooperation with the lower block 41 may be formed of the same material as the base material of the lower block 41. You may form with the same material as the said highly rigid bearing wall part 52b, 53b.

図5,9 ,11,12に示すように、中央軸受部材すなわちベアリングキャップ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側の端部に向かって鳩尾状に広がる平坦な取付面90が形成されており、図9に示すように、この取付面90のコントロール軸65方向の幅D1は、ハウジングHUの幅D2よりも広くしてあり、その取付面90には、前記ベーン式油圧アクチュエータACの油圧回路の電磁弁V(図11)を収容するバルブユニット92が複数のボルト91をもって固定支持されており、このバルブユニット92は、シリンダブロック2の壁面を貫通してその上面に露出状態に配置される(図1参照)。   As shown in FIGS. 5, 9, 11, and 12, the upper surface of the housing HU formed on the central bearing member, that is, the bearing cap 54, is directed from the bearing portion 54 </ b> A of the crankshaft 30 toward the end portion on the housing HU side. A flat mounting surface 90 extending in a dovetail shape is formed. As shown in FIG. 9, the width D1 of the mounting surface 90 in the direction of the control shaft 65 is wider than the width D2 of the housing HU. A valve unit 92 that accommodates the electromagnetic valve V (FIG. 11) of the hydraulic circuit of the vane hydraulic actuator AC is fixedly supported on the surface 90 with a plurality of bolts 91. It penetrates a wall surface and is arrange | positioned in the exposed state on the upper surface (refer FIG. 1).

図2、5および図7,8に示すように、エンジン本体1に設けられて、シリンダヘッド3とクランクケース4とを連通し、オイルリターン通路、ブローバイガス通路、あるいはオイル通路、クランクケース4内の圧入変動緩和通路などに利用される連通路38は、前記高剛性の軸受壁部52b,53bを避けた位置に設けられており、この連通路38が、該高剛性の軸受壁部52b,53bによる支持剛性を低下させることがなく、またその通路38の形成が容易になる。   As shown in FIGS. 2, 5 and 7, 8, provided in the engine body 1, the cylinder head 3 communicates with the crankcase 4, and an oil return passage, blowby gas passage, or oil passage, in the crankcase 4 The communication passage 38 used for the press-fitting fluctuation mitigation passage is provided at a position avoiding the high-rigidity bearing wall portions 52b and 53b, and the communication passage 38 is provided with the high-rigidity bearing wall portion 52b, The support rigidity by 53b is not lowered, and the passage 38 is easily formed.

また、この連通路38は、クランク軸30を挟んでコントロール軸65と反対側に設けられており、これにより、その連通路38を流れるオイルやブローバイガスの流れが、ストローク可変リンク機構LVの作動により妨げられる心配がない。   The communication passage 38 is provided on the opposite side of the control shaft 65 with the crankshaft 30 in between, so that the flow of oil and blow-by gas flowing through the communication passage 38 operates the variable stroke link mechanism LV. There is no worry to be disturbed by.

つぎに、前記ストローク可変リンク機構LVを駆動制御するベーン式油圧アクチュエータACの油圧回路を、図14を参照して説明する。   Next, a hydraulic circuit of the vane type hydraulic actuator AC that drives and controls the stroke variable link mechanism LV will be described with reference to FIG.

前述したように、コントロール軸65のベーン軸66とハウジングHUとで形成される一対の扇形状ベーン油室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、チェック弁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M、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P1,P2で接続され、また電磁切換弁Vとベーン式油圧アクチュエータACの制御油室86a,86bとは2本の配管P3,P4で接続される。したがって、図14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と、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、ストローク可変リンク機構LVを作動する。   As described above, the inside of the pair of fan-shaped vane oil chambers 86 formed by the vane shaft 66 of the control shaft 65 and the housing HU is divided into two control oil chambers 86a and 86b by the vanes 87, respectively. The control oil chambers 86a and 86b are connected to the oil tank T via a hydraulic circuit described later. An oil pump P driven by a motor M, a check valve C, an accumulator A, and an electromagnetic switching valve V are connected to the hydraulic circuit. An oil tank T, a motor M, an oil pump P, a check valve C, and an accumulator A constitute a hydraulic pressure supply device S, which is provided at an appropriate position of the engine body 1, and an electromagnetic switching valve V is provided inside the valve unit 92 described above. Is provided. The hydraulic pressure supply device S and the electromagnetic switching valve V are connected by two pipes P1 and P2, and the electromagnetic switching valve V and the control oil chambers 86a and 86b of the vane hydraulic actuator AC are two pipes P3 and P4. Connected with. Therefore, in FIG. 14, when the electromagnetic switching valve V is switched to the right position, the hydraulic oil generated by the oil pump P is supplied to the control oil chamber 86b, and the vane 87 is pushed by the hydraulic pressure to rotate the control shaft 65 clockwise. When the electromagnetic switching valve V is switched to the left position, the hydraulic oil generated by the oil pump P is supplied to the control oil chamber 86a, and the vane 87 is pushed by the hydraulic pressure, so that the control shaft 65 is counterclockwise. By rotating in the direction, the phase of the eccentric pin 65P of the control shaft 65 changes. As described above, the control link 63 of the variable stroke link mechanism LV is pivotally connected to the eccentric pin 65P of the control shaft 65 so that the control shaft 65 can be swung. The stroke variable link mechanism LV is operated by the phase change of the eccentric pin 65P.

ところで、この第1実施例によれば、コントロール軸65を支持する、ロアブロック41の軸受壁52a,53aの軸受壁部52b,53bは、クランクケース4を構成する材料よりも高剛性の材料にて構成されるので、そのコントロール軸65の軸受部の支持剛性を大幅に高めることができ、ピストン11のストロークの可変量を拡大することができる。特に、高剛性の軸受壁部52b,53bを、コントロール軸65の軸受部に発生する最大荷重位置に設けることにより、そのコントロール軸65の軸受部の支持剛性を一層高めることができる。   By the way, according to the first embodiment, the bearing wall portions 52b and 53b of the bearing walls 52a and 53a of the lower block 41 that support the control shaft 65 are made of a material having higher rigidity than the material constituting the crankcase 4. Therefore, the support rigidity of the bearing portion of the control shaft 65 can be significantly increased, and the variable amount of the stroke of the piston 11 can be increased. In particular, by providing the highly rigid bearing wall portions 52b and 53b at the maximum load position generated in the bearing portion of the control shaft 65, the support rigidity of the bearing portion of the control shaft 65 can be further increased.

また、コントロール軸65はクランク軸30よりも下方に配置されていて、その軸受壁50a〜54aにはストローク可変リンク機構LVを介して上向きの最大荷重が発生するようにされており、高剛性の軸受壁部52b,53bの上半部が、クランクケース4を構成する材料よりも高剛性の材料により形成されていることにより、コントロール軸65の高い支持剛性を確保しながら、その軸受部の重量の増加を抑えることができる。   The control shaft 65 is disposed below the crankshaft 30, and the bearing walls 50a to 54a generate a maximum upward load via the variable stroke link mechanism LV. Since the upper half of the bearing wall portions 52b and 53b is formed of a material having higher rigidity than the material constituting the crankcase 4, the weight of the bearing portion is secured while ensuring high support rigidity of the control shaft 65. Can be suppressed.

また、コントロール軸65の高剛性の軸受壁部52b,53bは、コントロール軸方向の両端に位置する軸受壁50a,51aを除く軸受壁52a、53aに設けられているので、コントロール軸65の軸受部の一層の重量増加を抑制できると共にコントロール軸方向のエンジン本体1の大型化を抑制することができる。   Further, since the highly rigid bearing wall portions 52b and 53b of the control shaft 65 are provided on the bearing walls 52a and 53a excluding the bearing walls 50a and 51a located at both ends in the control shaft direction, the bearing portion of the control shaft 65 is provided. Further increase in the weight of the engine body 1 can be suppressed, and an increase in the size of the engine body 1 in the control axis direction can be suppressed.

さらに、高剛性の材料により構成される軸受壁部52b,53bは、クランクケース4に鋳込まれる鋳込み部材であるので、その部品点数の増加を抑えることができると共にその小型化およびコストの低減化を図ることができる。   Furthermore, since the bearing wall portions 52b and 53b made of a highly rigid material are cast members cast into the crankcase 4, an increase in the number of components can be suppressed, and the size and cost can be reduced. Can be achieved.

さらに、クランク軸30の軸受壁50〜54の少なくとも一部が高剛性の材料にて構成されてクランクケース4に鋳込まれ、このクランク軸30の高剛性の軸受壁部52b,52bと、高剛性の材料にて形成されるコントロール軸の軸受壁部52b,53bとが一体に形成されているので、クランク軸30およびコントロール軸65の支持剛性を共に大幅に高めることができる。   Further, at least a part of the bearing walls 50 to 54 of the crankshaft 30 is made of a highly rigid material and cast into the crankcase 4, and the highly rigid bearing wall portions 52 b and 52 b of the crankshaft 30, Since the bearing wall portions 52b and 53b of the control shaft formed of a rigid material are integrally formed, both the support rigidity of the crankshaft 30 and the control shaft 65 can be significantly increased.

さらにまた、エンジン本体1を構成する、シリンダヘッド3とクランクケース4とを連通させる連通路38は前記高剛性の材料よりなる軸受壁部52b,53bを避けた位置にて、前記エンジン本体1に設けられるので、コントロール軸65の高い支持剛性を確保しながらオイル戻し通路、ブローバイガス通路などに利用される前記連通路38を容易に形成することができる。   Furthermore, the communication passage 38 that communicates the cylinder head 3 and the crankcase 4 that constitutes the engine body 1 is located in the engine body 1 at a position that avoids the bearing wall portions 52b and 53b made of the highly rigid material. Accordingly, the communication passage 38 used for an oil return passage, a blow-by gas passage, or the like can be easily formed while ensuring a high support rigidity of the control shaft 65.

つぎに、図15を参照して本発明の第2実施例について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図15は、前記第1実施例の図5に対応する図であり、前記第1実施例と同じ要素には同じ符号がふされる。   FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 5 of the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same elements as those of the first embodiment.

この第2実施例は、ロアブロック41に設けられる複数の軸受壁50a〜54aのうち、クランク軸30およびコントロール軸65の両端を支持する軸受壁50a,51aに、高剛性の材料よりなる軸受壁部50b,51bを鋳込み成形したものであって、これらの軸受壁部50b,51bは、前記第1実施例のものと同じ構造を備え、クランク軸30およびコントロール軸65の支持剛性を高めることができ、特に、コントロール軸30およびコントロール軸65の両端部を高剛性の軸受壁部50b,51bにより支持するので、その支持スパンを長くとることができ、それらの支持剛性が一層高められる。   In the second embodiment, among the plurality of bearing walls 50a to 54a provided in the lower block 41, the bearing walls 50a and 51a supporting both ends of the crankshaft 30 and the control shaft 65 are bearing walls made of a highly rigid material. The parts 50b and 51b are cast and formed, and these bearing wall parts 50b and 51b have the same structure as that of the first embodiment, and can increase the support rigidity of the crankshaft 30 and the control shaft 65. In particular, since both end portions of the control shaft 30 and the control shaft 65 are supported by the highly rigid bearing wall portions 50b and 51b, the support span can be made longer, and the support rigidity is further enhanced.

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the Example, A various Example is possible within the scope of the present invention.

たとえば、前記実施例では、本発明を、コントロール軸の偏心ピンの位相変化により、ピストンの上死位置を変更する圧縮比可変式エンジンとした場合について説明したが、これを他ストローク特性可変エンジンにも適用可能である。また、前記実施例では、コントロール軸を支持する複数の軸受壁の一部に、高剛性の軸受壁部を設けた場合を説明したがそれらのすべての軸受壁に高剛性の軸受壁部を設けてもよい。   For example, in the above embodiment, the case where the present invention is a variable compression ratio engine that changes the top dead position of the piston by changing the phase of the eccentric pin of the control shaft has been described. Is also applicable. In the above-described embodiment, a case has been described in which high-rigidity bearing wall portions are provided in some of the plurality of bearing walls that support the control shaft. However, high-rigidity bearing wall portions are provided in all of these bearing walls. May be.

ストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図Schematic overall perspective view of engine with variable stroke characteristics 図1の2矢視図2 arrow view of FIG. 図1の3−3線に沿う断面図(高圧縮比状態)Sectional view along line 3-3 in FIG. 1 (high compression ratio state) 図1の4−4線に沿う断面図(低圧縮比状態)Sectional view along line 4-4 in FIG. 1 (low compression ratio state) 図2の5−5線に沿う断面図Sectional view along line 5-5 in FIG. 図5の6−6線に沿う横断面図Cross-sectional view along line 6-6 in FIG. 図5の7−7線に沿う縦面図Vertical view along line 7-7 in FIG. 図5の8−8線に沿う断面図Sectional drawing which follows the 8-8 line of FIG. 図5の9−9線に沿う断面図Sectional drawing which follows the 9-9 line of FIG. 図3の10−10線に沿う断面図Sectional drawing which follows the 10-10 line of FIG. 図5の11矢視斜視図11 perspective view of FIG. ベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図Disassembled perspective view of vane hydraulic actuator 図7の13−13線に沿う断面図Sectional view along line 13-13 in FIG. ベーン式油圧アクチュエータの制御系の油圧回路図Hydraulic circuit diagram of the control system of the vane hydraulic actuator 本発明の第2実施例にかかる、図5の対応図FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 5 according to the second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・・・・エンジン本体
3・・・・・・・・シリンダヘッド
4・・・・・・・・クランクケース
11・・・・・・・ピストン
30・・・・・・・クランク軸
38・・・・・・・連通路
50a・・・・・・軸受壁
51a・・・・・・軸受壁
52a・・・・・・軸受壁
53a・・・・・・軸受壁
50b・・・・・・軸受壁部(高剛性)
51b・・・・・・軸受壁部(高剛性)
52b・・・・・・軸受壁部(高剛性)
53b・・・・・・軸受壁部(高剛性)
65・・・・・・・コントロール軸
AC・・・・・・・ベーン式油圧アクチュエータ
LV・・・・・・・ストローク可変リンク機構
1 ... Engine body 3 ... Cylinder head 4 ... Crankcase 11 ... Piston 30 ... Crankshaft 38 ... Communication path 50a ... Bearing wall 51a ... Bearing wall 52a ... Bearing wall 53a ... Bearing wall 50b・ ・ ・ ・ ・ Bearing wall (high rigidity)
51b ... Bearing wall (high rigidity)
52b ・ ・ ・ ・ ・ ・ Bearing wall (high rigidity)
53b ... ・ Bearing wall (high rigidity)
65 ········ Control shaft AC ··············· Vane hydraulic actuator LV

Claims (7)

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)を介してコントロール軸(65)に連結し、このコントロール軸(65)をアクチュエータ(AC)により駆動し、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けるコントロール軸の軸受構造であって、
前記コントロール軸(65)を支持する軸受壁(50a〜53a)の少なくとも一部は、クランクケース(4)を構成する材料よりも高剛性の材料にて構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におけるコントロール軸の軸受構造。
The piston (11) and the crankshaft (30) are connected to a control shaft (65) via a variable stroke link mechanism (LV), and the control shaft (65) is driven by an actuator (AC) to change the stroke. A control shaft bearing structure in a variable stroke characteristic engine that operates a link mechanism (LV) to change a moving stroke of the piston (11),
A stroke characterized in that at least a part of the bearing walls (50a to 53a) supporting the control shaft (65) is made of a material having rigidity higher than that of the crankcase (4). Bearing structure of the control shaft in the variable characteristic engine.
高剛性の材料にて構成される、コントロール軸(65)の軸受壁部(52a,53b;50b,51b)は、前記ストローク可変リンク機構(LV)を介してコントロール軸(65)に発生する最大荷重位置に設けられてい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におけるコントロール軸の軸受構造。   The bearing wall portions (52a, 53b; 50b, 51b) of the control shaft (65), which are made of a highly rigid material, are the maximum generated on the control shaft (65) via the stroke variable link mechanism (LV). 2. A bearing structure for a control shaft in a variable stroke characteristic engine according to claim 1, wherein the bearing structure is provided at a load position. 前記コントロール軸(65)はクランク軸(30)よりも下方に配置されていて、その軸受壁(51a〜53a)には前記ストローク可変リンク機構(LV)を介して上向きの最大荷重が発生するようにされており、前記軸受壁(51a〜53a)の少なくとも一部の上半部が、クランクケース(4)を構成する材料よりも高剛性の材料により形成されていることを特徴とする、請求項1または2記載のストローク特性可変エンジンにおけるコントロール軸の軸受構造。   The control shaft (65) is disposed below the crankshaft (30), and a maximum upward load is generated on the bearing walls (51a to 53a) via the stroke variable link mechanism (LV). The upper half of at least a part of the bearing walls (51a to 53a) is made of a material having higher rigidity than the material constituting the crankcase (4). Item 3. The bearing structure of the control shaft in the variable stroke characteristic engine according to item 1 or 2. 前記高剛性の材料にて形成される、コントロール軸(65)の軸受壁部(52b,53b)は、コントロール軸方向の両端に位置する軸受壁(50a,51a)を除く軸受壁(52a,52a)に設けられていることを特徴とする、前記請求項3記載のストローク特性可変エンジンにおけるコントロール軸の軸受構造。   The bearing walls (52b, 53b) of the control shaft (65) formed of the high-rigidity material are bearing walls (52a, 52a) excluding the bearing walls (50a, 51a) located at both ends in the control axis direction. The bearing structure of the control shaft in the variable stroke characteristic engine according to claim 3, wherein 前記高剛性の材料により構成される軸受壁部(52b,53b;50b,51b)は、クランクケース(4)に鋳込まれる鋳込み部材であることを特徴とする、前記1,2,3または4記載のストローク特性可変エンジンにおけるコントロール軸の軸受構造。   The bearing walls (52b, 53b; 50b, 51b) made of the high-rigidity material are cast members that are cast into the crankcase (4). Bearing structure of the control shaft in the described stroke characteristic variable engine. 前記クランク軸(30)の軸受壁(51a〜53a)の少なくとも一部が高剛性の材料にて構成されてクランクケース(4)に鋳込まれ、このクランク軸(30)の高剛性の軸受壁部(52b,53b;50b,51b)と、高剛性の材料にて形成されるコントロール軸(65)の軸受壁部(52b,53b;50b,51b)とが一体に形成されてい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におけるコントロール軸の軸受構造。   At least a part of the bearing walls (51a to 53a) of the crankshaft (30) is made of a highly rigid material and cast into the crankcase (4). The highly rigid bearing wall of the crankshaft (30) The part (52b, 53b; 50b, 51b) and the bearing wall part (52b, 53b; 50b, 51b) of the control shaft (65) formed of a highly rigid material are formed integrally. The bearing structure of the control shaft in the variable stroke characteristic engine according to claim 5. 前記エンジン本体(1)を構成する、シリンダヘッド(3)とクランクケース(4)とを連通させる連通路(38)は前記高剛性の材料よりなる軸受壁部(52b,53b;50b,51b)を避けた位置にて、前記エンジン本体(1)に設けられることを特徴とする、前記請求項5または6記載のストローク特性可変エンジンにおけるコントロール軸の軸受構造。   The communication passage (38) composing the cylinder head (3) and the crankcase (4) constituting the engine body (1) is a bearing wall portion (52b, 53b; 50b, 51b) made of the highly rigid material. The bearing structure of the control shaft in the variable stroke characteristic engine according to claim 5 or 6, characterized in that it is provided in the engine body (1) at a position avoiding the above.
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