JP2011117366A - Variable compression ratio mechanism for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the ease of assembly of a sealing member disposed between a cylinder block and a crankcase, and to improve the durability of the sealing member, in a variable compression ratio mechanism changing the compression ratio of an internal combustion engine by relatively sliding the cylinder block and the crankcase. <P>SOLUTION: The variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine changes the compression ratio of the internal combustion engine by relatively sliding the cylinder block and the crank case in a cylinder axis direction. In the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, an annular sealing member installed between the cylinder block and the crankcase is provided to cover the clearance between the cylinder block and the crankcase over a whole circumference of the internal combustion engine, and the sealing member is formed into a shape of bellows having only one crest part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比機構に関する。   The present invention relates to a variable compression ratio mechanism that changes the compression ratio of an internal combustion engine.

内燃機関の圧縮比を変更する機構として、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより、燃焼室容積を変更する機構が知られている。   As a mechanism for changing the compression ratio of an internal combustion engine, a mechanism for changing a combustion chamber volume by relatively sliding a cylinder block and a crankcase in the cylinder axial direction is known.

上記した機構においては、従来のようにクランクケースとシリンダブロックとの連結部位にガスケットを配置することができない。これに対し、クランクケース内の気密性の保持、或いはシリンダブロックとクランクケースとの摺動部に供給される潤滑油の漏洩防止を図るために、クランクケースとシリンダブロックとの隙間に変形自在または転動自在なシール材を配置する技術が提案されている(たとえば、特許文献1を参照)。   In the above-described mechanism, a gasket cannot be disposed at a connecting portion between the crankcase and the cylinder block as in the conventional case. On the other hand, in order to maintain airtightness in the crankcase or prevent leakage of lubricating oil supplied to the sliding part between the cylinder block and the crankcase, the gap between the crankcase and the cylinder block can be freely deformed or Techniques have been proposed in which a rollable seal material is arranged (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−316770号公報JP 2006-316770 A

ところで、上記したような従来の技術では、シール材を組み付ける際にシリンダブロックとクランクケースとの隙間にシール材を圧入する必要がある。そのため、専用の治具が必要になる可能性がある。また、上記したシール材は内燃機関の全周にわたって配置されるため、シール材の圧入時に該シール材の状態(シリンダ軸方向における位置、歪み、捻れなど)を均一にする必要もある。   By the way, in the conventional techniques as described above, it is necessary to press-fit the sealing material into the gap between the cylinder block and the crankcase when the sealing material is assembled. Therefore, a dedicated jig may be required. Further, since the sealing material described above is arranged over the entire circumference of the internal combustion engine, it is necessary to make the state of the sealing material (position, distortion, twist, etc. in the cylinder axial direction) uniform when the sealing material is press-fitted.

本発明は、シリンダブロックとクランクケースとを相対摺動させることにより内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比機構において、シリンダブロックとクランクケースとの間に配置されるシール材の組み付け容易性を向上させるとともにシール材の耐久性を向上させることを目的とする。   In the variable compression ratio mechanism that changes the compression ratio of the internal combustion engine by sliding the cylinder block and the crankcase relative to each other, it is easy to assemble the seal material disposed between the cylinder block and the crankcase. It aims at improving and durability of a sealing material.

本発明は、上記した課題を解決するために、以下のような手段を採用した。すなわち、本発明は、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより内燃機関の圧縮比を変更する内燃機関の可変圧縮比機構において、
前記内燃機関の全周にわたって前記シリンダブロックと前記クランクケースとの隙間を覆うべく、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に架設される環状のシール材を備え、
前記シール材は、山部を一つ有する蛇腹状に形成されるようにした。
The present invention employs the following means in order to solve the above-described problems. That is, the present invention provides a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine that changes the compression ratio of the internal combustion engine by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction.
An annular seal member provided between the cylinder block and the crankcase so as to cover a gap between the cylinder block and the crankcase over the entire circumference of the internal combustion engine;
The sealing material was formed in a bellows shape having one peak.

本発明によれば、シリンダブロックとクランクケースとの間にシール材を圧入する必要がなくなるため、シール材の組み付け容易性が向上する。さらに、本発明のシール材は山部が一つのみの蛇腹状に形成されるため、山部が複数形成された蛇腹状に比べ屈曲部の曲率が大きくなる。屈曲部の曲率が大きくなると、圧縮比の変更に伴うシール材の伸縮時に該シール材に作用する応力を広い範囲に分散させることが可能となる。よって、シール材の耐久性を向上させることも可能となる。   According to the present invention, since it is not necessary to press-fit a sealing material between the cylinder block and the crankcase, the ease of assembly of the sealing material is improved. Furthermore, since the sealing material of the present invention is formed in a bellows shape having only one peak, the curvature of the bent portion is larger than that of a bellows having a plurality of peaks. When the curvature of the bent portion increases, it is possible to disperse the stress acting on the sealing material over a wide range when the sealing material expands and contracts due to the change in the compression ratio. Therefore, the durability of the sealing material can be improved.

本発明において、シール材とシリンダブロックとの接合方法としては、シール材の一方
の開口端をシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に挟持させる方法を用いることができる。この接合方法によれば、シリンダヘッドがシリンダブロックに組み付けられるときに、シール材の一方の開口端を挟み込めばよいので、シール材とシリンダブロックとの接合作業が容易となる。
In the present invention, as a method of joining the sealing material and the cylinder block, a method of sandwiching one open end of the sealing material between the cylinder block and the cylinder head can be used. According to this joining method, when the cylinder head is assembled to the cylinder block, it is only necessary to sandwich one opening end of the sealing material, so that the joining work between the sealing material and the cylinder block becomes easy.

なお、シール材においてシリンダブロックとシリンダヘッドとに挟持される部位には、鉄板などの補強部材が鋳込まれるようにしてもよい。このような構成によると、シリンダヘッドがシリンダブロックに組み付けられるときに、シール材が過剰に変形したり、破断したりする事態を回避することができる。その結果、シール材とシリンダブロックとの接合作業が容易になるとともにシール材の耐久性も向上させることができる。   Note that a reinforcing member such as an iron plate may be cast into a portion of the sealing material sandwiched between the cylinder block and the cylinder head. According to such a configuration, when the cylinder head is assembled to the cylinder block, it is possible to avoid a situation where the sealing material is excessively deformed or broken. As a result, the joining operation between the sealing material and the cylinder block can be facilitated and the durability of the sealing material can be improved.

本発明において、シール材とクランクケースとの接合方法としては、シール材の他方の開口端をクランクケースとリテーナとの間に挟持する方法を用いることができる。この接合方法によれば、クランクケースとリテーナとによってシール材の他方の開口端を挟持すればよいので、シール材とクランクケースとの接合作業が容易となる。   In the present invention, as a method for joining the sealing material and the crankcase, a method of sandwiching the other open end of the sealing material between the crankcase and the retainer can be used. According to this joining method, the other opening end of the sealing material may be sandwiched between the crankcase and the retainer, so that the joining work between the sealing material and the crankcase becomes easy.

なお、シール材の他方の開口端に環状の突条を設けるとともに、クランクケースの外周に環状の溝を設け、前記突条を前記溝に嵌合させた状態でシール材とクランクケースとを接合するようにしてもよい。このような構成によると、シール材とクランクケースとの接合部におけるシール性を向上させることができる。   In addition, an annular ridge is provided at the other opening end of the seal material, an annular groove is provided on the outer periphery of the crankcase, and the seal material and the crankcase are joined with the ridge fitted into the groove. You may make it do. According to such a configuration, the sealing performance at the joint between the sealing material and the crankcase can be improved.

本発明によれば、シリンダブロックとクランクケースとを相対変位させることにより内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比機構において、シリンダブロックとクランクケースとの間に配置されるシール材の組み付け容易性を向上させることができるとともに、シール材の耐久性を向上させることができる。   According to the present invention, in the variable compression ratio mechanism that changes the compression ratio of the internal combustion engine by relatively displacing the cylinder block and the crankcase, it is easy to assemble the seal member disposed between the cylinder block and the crankcase. And the durability of the sealing material can be improved.

本発明を適用する内燃機関の断面図である。It is sectional drawing of the internal combustion engine to which this invention is applied. 本発明を適用する内燃機関の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an internal combustion engine to which the present invention is applied. シール材の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a sealing material. シール材とシリンダブロックの接合部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the junction part of a sealing material and a cylinder block. シリンダブロックの平面図である。It is a top view of a cylinder block. シール材とクランクケースの接合部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the junction part of a sealing material and a crankcase. クランクケースの平面図である。It is a top view of a crankcase.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

図1は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、シリンダブロック2とクランクケース3とがシリンダ軸方向へ相対摺動することにより機械圧縮比(燃焼室容積)が変更される火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。なお、内燃機関1は、圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)であってもよい。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the present invention is applied. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a spark ignition type internal combustion engine (gasoline engine) in which a mechanical compression ratio (combustion chamber volume) is changed by relative sliding of a cylinder block 2 and a crankcase 3 in the cylinder axial direction. It is. The internal combustion engine 1 may be a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine).

内燃機関1は、シリンダブロック2と、クランクケース3と、シリンダヘッド4と、を備えている。シリンダブロック2とクランクケース3とは、シリンダ軸方向に摺動自在に嵌合されている。図1に示す例では、シリンダブロック2の下部(シリンダ軸方向におい
て下死点側の部分)がクランクケース3の上部(シリンダ軸方向において上死点側の部分)によって包囲されており、シリンダブロック2の外壁面とクランクケース3の内壁面とが摺動するようになっている。また、シリンダブロック2とシリンダヘッド4とは、一体的に連結されている。
The internal combustion engine 1 includes a cylinder block 2, a crankcase 3, and a cylinder head 4. The cylinder block 2 and the crankcase 3 are slidably fitted in the cylinder axis direction. In the example shown in FIG. 1, the lower part of the cylinder block 2 (the part on the bottom dead center side in the cylinder axis direction) is surrounded by the upper part of the crankcase 3 (the part on the top dead center side in the cylinder axis direction). The outer wall surface 2 and the inner wall surface of the crankcase 3 slide. Further, the cylinder block 2 and the cylinder head 4 are integrally connected.

前記シリンダブロック2には、気筒(シリンダ)5が形成されている。気筒5内には、ピストン6がシリンダ軸方向に摺動自在に装填されている。前記クランクケース3には、クランクシャフト7が回転自在に支持されている。ピストン6とクランクシャフト7は、コネクティングロッド8を介して連結されている。   A cylinder (cylinder) 5 is formed in the cylinder block 2. A piston 6 is loaded in the cylinder 5 so as to be slidable in the cylinder axial direction. A crankshaft 7 is rotatably supported on the crankcase 3. The piston 6 and the crankshaft 7 are connected via a connecting rod 8.

前記シリンダヘッド4には、気筒5内に連通する吸気ポート9と排気ポート10とが設けられている。前記シリンダヘッド4には、吸気ポート9の開口端を開閉するための吸気バルブ11と、排気ポート10の開口端を開閉するための排気バルブ12が設けられている。吸気バルブ11は、シリンダヘッド4に回転自在に支持された吸気カムシャフト13により開閉駆動される。排気バルブ12は、シリンダヘッド4に回転自在に支持された排気カムシャフト14により開閉駆動される。また、シリンダヘッド4には、吸気ポート9内へ燃料を噴射する燃料噴射弁15と、気筒5内に火花を発生させる点火プラグ16とが取り付けられている。   The cylinder head 4 is provided with an intake port 9 and an exhaust port 10 communicating with the inside of the cylinder 5. The cylinder head 4 is provided with an intake valve 11 for opening and closing the opening end of the intake port 9 and an exhaust valve 12 for opening and closing the opening end of the exhaust port 10. The intake valve 11 is driven to open and close by an intake camshaft 13 that is rotatably supported by the cylinder head 4. The exhaust valve 12 is driven to open and close by an exhaust camshaft 14 that is rotatably supported by the cylinder head 4. In addition, a fuel injection valve 15 that injects fuel into the intake port 9 and a spark plug 16 that generates a spark in the cylinder 5 are attached to the cylinder head 4.

次に、シリンダブロック2とクランクケース3とが相互に重なり合う部分には、クランクケース3に対してシリンダブロック2をシリンダ軸方向へ変位させるための可変圧縮比機構100が設けられている。可変圧縮比機構100としては、電動モータ等のアクチュエータが偏心カムを回転させることによりシリンダブロック2をシリンダ軸方向へ変位させる機構を例示することができる。   Next, a variable compression ratio mechanism 100 for displacing the cylinder block 2 in the cylinder axial direction with respect to the crankcase 3 is provided at a portion where the cylinder block 2 and the crankcase 3 overlap each other. Examples of the variable compression ratio mechanism 100 include a mechanism for displacing the cylinder block 2 in the cylinder axial direction by an actuator such as an electric motor rotating an eccentric cam.

可変圧縮比機構100によれば、シリンダ軸方向においてシリンダブロック2をクランクケース3から遠ざける(シリンダブロック2をシリンダ軸方向の上死点側へ変位させる)ことにより、燃焼室容積を大きくすることができる。その結果、機械圧縮比(行程容積と燃焼室容積との総和を燃焼室容積で除算した値)が低くなる。   According to the variable compression ratio mechanism 100, the combustion chamber volume can be increased by moving the cylinder block 2 away from the crankcase 3 in the cylinder axis direction (displace the cylinder block 2 toward the top dead center side in the cylinder axis direction). it can. As a result, the mechanical compression ratio (a value obtained by dividing the sum of the stroke volume and the combustion chamber volume by the combustion chamber volume) becomes low.

また、上記した可変圧縮比機構100によれば、シリンダ軸方向においてシリンダブロック2をクランクケース3に近づける(シリンダブロック2をシリンダ軸方向の下死点側へ変位させる)ことにより、燃焼室容積を小さくすることができる。その結果、内燃機関1の機械圧縮比が高くなる。   Further, according to the variable compression ratio mechanism 100 described above, the cylinder block 2 is moved closer to the crankcase 3 in the cylinder axial direction (the cylinder block 2 is displaced toward the bottom dead center side in the cylinder axial direction), thereby reducing the combustion chamber volume. Can be small. As a result, the mechanical compression ratio of the internal combustion engine 1 is increased.

このように構成された内燃機関1には、燃料噴射弁15、点火プラグ16、可変圧縮比機構100などの各種機器を電気的に制御するための電子制御ユニット(ECU)17が併設されている。ECU17は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAMなどから構成されるユニットである。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 17 for electrically controlling various devices such as the fuel injection valve 15, the spark plug 16, and the variable compression ratio mechanism 100. . The ECU 17 is a unit composed of a CPU, ROM, RAM, backup RAM, and the like.

ECU17には、クランクポジションセンサ18や、アクセルポジションセンサ19などの各種センサの電気信号が入力されるようになっている。クランクポジションセンサ18は、クランクシャフト7近傍に配置され、クランクシャフト7の回転位置に相関するパルス信号を出力するセンサである。アクセルポジションセンサ19は、アクセルペダルの操作量(アクセル開度)に相関する信号を出力するセンサである。   Electric signals from various sensors such as a crank position sensor 18 and an accelerator position sensor 19 are input to the ECU 17. The crank position sensor 18 is a sensor that is disposed in the vicinity of the crankshaft 7 and outputs a pulse signal correlated with the rotational position of the crankshaft 7. The accelerator position sensor 19 is a sensor that outputs a signal correlated with the amount of operation of the accelerator pedal (accelerator opening).

ECU17は、上記した各種センサの電気信号に従って内燃機関1の運転状態(機関運転状態)を判別し、その判別結果に従って上記した各種機器を制御する。たとえば、ECU17は、クランクポジションセンサ18やアクセルポジションセンサ19の出力信号から判別される機関回転数および機関負荷に基づいて、可変圧縮比機構100を制御する。   ECU17 discriminate | determines the driving | running state (engine driving | running state) of the internal combustion engine 1 according to the electric signal of above-mentioned various sensors, and controls the above-mentioned various apparatuses according to the discrimination | determination result. For example, the ECU 17 controls the variable compression ratio mechanism 100 based on the engine speed and the engine load determined from the output signals of the crank position sensor 18 and the accelerator position sensor 19.

その際、機関回転数および機関負荷が予め定められた低負荷・低回転運転領域にあるときは、ECU17は、内燃機関1の圧縮比が高くなるように可変圧縮比機構100を制御する。詳細には、ECU17は、シリンダブロック2がクランクケース3に近づく(シリンダ軸方向の下死点側へ変位する)ように可変圧縮比機構100を制御する。   At this time, when the engine speed and the engine load are in a predetermined low load / low rotation operation region, the ECU 17 controls the variable compression ratio mechanism 100 so that the compression ratio of the internal combustion engine 1 becomes high. Specifically, the ECU 17 controls the variable compression ratio mechanism 100 so that the cylinder block 2 approaches the crankcase 3 (displaces toward the bottom dead center side in the cylinder axis direction).

また、機関回転数および機関負荷が上記した低負荷・低回転運転領域から逸脱したときは、ECU17は、シリンダブロック2がクランクシャフト7から遠ざかる(シリンダ軸方向の上死点側へ変位する)ように可変圧縮比機構100を制御することにより、内燃機関1の圧縮比を低下させる。   Further, when the engine speed and the engine load deviate from the low load / low rotation operation region described above, the ECU 17 causes the cylinder block 2 to move away from the crankshaft 7 (displaces toward the top dead center side in the cylinder axis direction). In addition, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is reduced by controlling the variable compression ratio mechanism 100.

なお、内燃機関1の圧縮比は、上記したように2段階に切り換えられてもよく、或いは機関回転数及び機関負荷に応じて無段階に切り換えられてもよい。   It should be noted that the compression ratio of the internal combustion engine 1 may be switched in two steps as described above, or may be switched in a stepless manner according to the engine speed and the engine load.

このように内燃機関1の圧縮比が変更されると、低負荷・低回転運転領域における燃焼効率の向上と、高負荷・高回転運転領域におけるノッキングの抑制と、を両立することができる。   Thus, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed, it is possible to achieve both improvement in combustion efficiency in the low load / low rotation operation region and suppression of knocking in the high load / high rotation operation region.

ところで、クランクケース3内の気密性を保つためには、シリンダブロック2とクランクケース3とが相互に重なり合う部分の隙間を密閉する必要がある。これに対し、本実施例の内燃機関の可変圧縮比機構は、図2に示すように、内燃機関1の全周にわたって前記隙間を覆うシール材200を配置している。   By the way, in order to maintain airtightness in the crankcase 3, it is necessary to seal a gap at a portion where the cylinder block 2 and the crankcase 3 overlap each other. On the other hand, in the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine of this embodiment, as shown in FIG.

ここで、図3乃至図7に基づいてシール材200の構成について説明する。図3は、シール材200の断面図である。図4は、シール材200とシリンダブロック2の接合部分を示す断面図である。図5は、シリンダブロック2の平面図である。図6は、シール材200とクランクケース3の接合部分を示す断面図である。図7は、クランクケース3の平面図である。なお、以下において「上部」とはシリンダ軸方向において上死点側の部位を示し、「下部」とはシリンダ軸方向において下死点側の部位を示すものとする。   Here, the structure of the sealing material 200 is demonstrated based on FIG. 3 thru | or FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the sealing material 200. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a joint portion between the sealing material 200 and the cylinder block 2. FIG. 5 is a plan view of the cylinder block 2. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a joint portion between the sealing material 200 and the crankcase 3. FIG. 7 is a plan view of the crankcase 3. In the following, “upper part” indicates a part on the top dead center side in the cylinder axis direction, and “lower part” indicates a part on the bottom dead center side in the cylinder axis direction.

本実施例のシール材200は、図3に示すように、内方に突出した山部を一つのみ有する蛇腹状のシール本体201と、シール本体201の上部開口端に設けられてシリンダヘッド4とシリンダブロック2との間に挟持される第1支持部202と、シール本体201の下部開口端に設けられてクランクケース3とリテーナ30との間に挟持される第2支持部203と、を備えている。   As shown in FIG. 3, the seal material 200 according to the present embodiment is provided with a bellows-like seal body 201 having only one peak protruding inward, and an upper opening end of the seal body 201. And a first support part 202 sandwiched between the cylinder block 2 and a second support part 203 provided at the lower opening end of the seal body 201 and sandwiched between the crankcase 3 and the retainer 30. I have.

シール本体201は、柔軟性と耐圧性を有する材質により形成されている。なお、柔軟性と耐圧性とを有する材質としては、ゴムと樹脂の中間的組成物である熱可塑性エラストラマ(TPEE)を例示することができる。その際、シール本体201の内面にフッ素樹脂などの被膜を形成することにより、シール本体201の耐薬品性を向上させてもよい。   The seal body 201 is made of a material having flexibility and pressure resistance. An example of the material having flexibility and pressure resistance is thermoplastic elastomer (TPEE) which is an intermediate composition of rubber and resin. At that time, the chemical resistance of the seal body 201 may be improved by forming a film such as a fluororesin on the inner surface of the seal body 201.

第1支持部202は、シリンダブロック2の上面と平行な下面を有する環状体であり、シール本体201と一体成形されている。第1支持部202には、図4に示すように、金属製の補強部材220が鋳込まれている。なお、補強部材220は、該補強部材220の上面が第1支持部202から露出し、かつ該補強部材220の下面が第1支持部202によって覆われるように第1支持部202に鋳込まれている。   The first support portion 202 is an annular body having a lower surface parallel to the upper surface of the cylinder block 2 and is integrally formed with the seal body 201. As shown in FIG. 4, a metal reinforcing member 220 is cast into the first support portion 202. The reinforcing member 220 is cast into the first supporting portion 202 such that the upper surface of the reinforcing member 220 is exposed from the first supporting portion 202 and the lower surface of the reinforcing member 220 is covered by the first supporting portion 202. ing.

第1支持部202の下面において前記シリンダブロック2の上面と当接する部位には、環状のリブ221が2本設けられている。これに対応して、シリンダブロック2の上面において前記リブ221と対向する部位には、図5に示すように、環状の溝20が2本形成
されている。
Two annular ribs 221 are provided on a portion of the lower surface of the first support portion 202 that contacts the upper surface of the cylinder block 2. Correspondingly, as shown in FIG. 5, two annular grooves 20 are formed in a portion of the upper surface of the cylinder block 2 facing the rib 221.

一方、第2支持部203は、クランクケース3の上面と平行な下面を有する環状体であり、シール本体201と一体成形されている。第2支持部203の下面には、図6に示すように、該第2支持部203の全周にわたって環状の突条230が形成されている。前記突条230には、該突条230より柔軟性の高いカバー231が被せられている。カバー231の材質としては、共重合などの方法を利用して前記シール本体201より柔軟性を高めたTPEE、TPEEにエラストマ成分をブレンドしたもの、もしくはゴムを用いることができる。   On the other hand, the second support portion 203 is an annular body having a lower surface parallel to the upper surface of the crankcase 3 and is integrally formed with the seal body 201. As shown in FIG. 6, an annular protrusion 230 is formed on the lower surface of the second support portion 203 over the entire circumference of the second support portion 203. The ridge 230 is covered with a cover 231 that is more flexible than the ridge 230. As a material of the cover 231, TPEE having a higher flexibility than the seal main body 201 using a method such as copolymerization, a material in which an elastomer component is blended with TPEE, or rubber can be used.

前記クランクケース3の上面において前記カバー231と対向する部位には、図7に示すように、環状の溝32が形成されている。また、前記クランクケース3には、リテーナ30がボルト31によって締結可能になっている。   An annular groove 32 is formed in a portion of the upper surface of the crankcase 3 facing the cover 231 as shown in FIG. A retainer 30 can be fastened to the crankcase 3 by a bolt 31.

以下、上記したシール材200の組み付け方法について述べる。シール材200をシリンダブロック2に取り付ける場合は、シリンダブロック2とシリンダヘッド4とを組み付ける前に、前記第1支持部202のリブ221をシリンダブロック2の溝20に嵌合させる。続いて、シリンダブロック2とシリンダヘッド4とを締結することにより、第1支持部202がシリンダブロック2とシリンダヘッド4とに挟持されることになる。   Hereinafter, a method for assembling the sealing material 200 will be described. When attaching the sealing material 200 to the cylinder block 2, the rib 221 of the first support portion 202 is fitted into the groove 20 of the cylinder block 2 before the cylinder block 2 and the cylinder head 4 are assembled. Subsequently, the first support portion 202 is sandwiched between the cylinder block 2 and the cylinder head 4 by fastening the cylinder block 2 and the cylinder head 4.

次に、シール材200をクランクケース3に取り付ける場合は、第2支持部203に取り付けられたカバー231が取り付けられた状態で該カバー231をクランクケース3の溝32に嵌合させる。続いて、リテーナ30をボルト31によってクランクケース3に締結することにより、第2支持部203がリテーナ30とクランクケース3とに挟持されることになる。   Next, when attaching the sealing material 200 to the crankcase 3, the cover 231 is fitted into the groove 32 of the crankcase 3 with the cover 231 attached to the second support portion 203 being attached. Subsequently, the retainer 30 is fastened to the crankcase 3 by the bolt 31, whereby the second support portion 203 is sandwiched between the retainer 30 and the crankcase 3.

以上述べたように、本実施例のシール材200によれば、該シール材200を内燃機関1に組み付ける際に専用の治具などを必要としないため、組み付け容易性が高い。さらに、シール本体201は山部が一つのみの蛇腹状に形成されるため、山部が複数形成された蛇腹状に比べ、屈曲部の曲率を大きくすることができる。その結果、シリンダブロック2とクランクケース3との相対変位に伴ってシール材200が伸縮するときに、シール材200に皺が寄りにくくなるとともにシール材200に作用する応力を広い範囲に分散させることができる。よって、シール材200の耐久性を向上させることができる。   As described above, according to the sealing material 200 of the present embodiment, a dedicated jig or the like is not required when assembling the sealing material 200 to the internal combustion engine 1, so that the ease of assembly is high. Furthermore, since the seal body 201 is formed in a bellows shape with only one peak portion, the curvature of the bent portion can be increased as compared with a bellows shape in which a plurality of peak portions are formed. As a result, when the sealing material 200 expands and contracts due to the relative displacement between the cylinder block 2 and the crankcase 3, it is difficult for wrinkles to move toward the sealing material 200 and the stress acting on the sealing material 200 is dispersed over a wide range. Can do. Therefore, the durability of the sealing material 200 can be improved.

また、第1支持部202にリブ221を設けたことにより、シリンダブロック2とシール材200とのシール性を高めることができる。さらに、第1支持部202に補強部材220を鋳込むことにより、第1支持部202の不要な変形が抑制されるとともに、シリンダブロック2とシリンダヘッド4との締結圧力によって、第1支持部202が捩れたり、破断したりする事態を抑制することもできる。なお、第1支持部202とシリンダブロック2との間に、ゴムなどの弾生体で形成されるシール材を追加してもよい。その場合、シリンダブロック2とシール材200とのシール性を一層高めることができる。   Further, by providing the ribs 221 on the first support portion 202, the sealing performance between the cylinder block 2 and the sealing material 200 can be enhanced. Further, by casting the reinforcing member 220 into the first support portion 202, unnecessary deformation of the first support portion 202 is suppressed, and the first support portion 202 is caused by the fastening pressure between the cylinder block 2 and the cylinder head 4. Can be prevented from being twisted or broken. Note that a sealing material formed of a bullet body such as rubber may be added between the first support portion 202 and the cylinder block 2. In that case, the sealing performance between the cylinder block 2 and the sealing material 200 can be further enhanced.

一方、第2支持部203の下面に環状に突出したカバー231を取り付けるとともに、該カバー231が嵌合するための溝32をクランクケース3の上面に設けたことにより、クランクケース3とシール材200とのシール性を高めることができる。   On the other hand, an annular projecting cover 231 is attached to the lower surface of the second support portion 203, and a groove 32 for fitting the cover 231 is provided on the upper surface of the crankcase 3, whereby the crankcase 3 and the sealing material 200 are provided. The sealing property can be improved.

したがって、本実施例によれば、シリンダブロック2とクランクケース3とをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される内燃機関において、シリンダブロック2とクランクケース3との間に配置されるシール材200の組み付け容易性を向上させることができるとともに、シール材200の耐久性を向上させることができる。   Therefore, according to this embodiment, in the internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively sliding the cylinder block 2 and the crankcase 3 in the cylinder axial direction, the cylinder block 2 and the crankcase 3 are disposed between the cylinder block 2 and the crankcase 3. The ease of assembly of the sealing material 200 to be performed can be improved, and the durability of the sealing material 200 can be improved.

なお、本実施例では、シール材200の第1支持部202がシリンダヘッド4とシリンダブロック2とに挟持される構成を例に挙げたが、シリンダブロック2の壁面とリテーナとによって挟持されてもよい。要は、シール材200のシール本体201が一つの山部を有する蛇腹状に形成されれば、第1支持部202および第2支持部203の固定方法は如何なる形態であってもよい。   In the present embodiment, the configuration in which the first support portion 202 of the sealing material 200 is sandwiched between the cylinder head 4 and the cylinder block 2 has been described as an example, but the first support portion 202 may be sandwiched between the wall surface of the cylinder block 2 and the retainer. Good. In short, as long as the seal body 201 of the sealing material 200 is formed in a bellows shape having one peak, the fixing method of the first support portion 202 and the second support portion 203 may be any form.

1 内燃機関
2 シリンダブロック
3 クランクケース
4 シリンダヘッド
5 気筒
6 ピストン
7 クランクシャフト
8 コネクティングロッド
9 吸気ポート
10 排気ポート
11 吸気バルブ
12 排気バルブ
13 吸気カムシャフト
14 排気カムシャフト
15 燃料噴射弁
16 点火プラグ
20 溝
30 リテーナ
31 ボルト
32 溝
100 可変圧縮比機構
200 シール材
201 シール本体
202 第1支持部
203 第2支持部
220 補強部材
221 リブ
230 突条
231 カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder block 3 Crankcase 4 Cylinder head 5 Cylinder 6 Piston 7 Crankshaft 8 Connecting rod 9 Intake port 10 Exhaust port 11 Intake valve 12 Exhaust valve 13 Intake camshaft 14 Exhaust camshaft 15 Fuel injection valve 16 Spark plug 20 Groove 30 Retainer 31 Bolt 32 Groove 100 Variable compression ratio mechanism 200 Seal material 201 Seal body 202 First support section 203 Second support section 220 Reinforcing member 221 Rib 230 Projection 231 Cover

Claims (3)

シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより内燃機関の圧縮比を変更する内燃機関の可変圧縮比機構において、
前記内燃機関の全周にわたって前記シリンダブロックと前記クランクケースとの隙間を覆うべく、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に架設される環状のシール材を備え、
前記シール材は、山部を一つ有する蛇腹状に形成されることを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構。
In a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine that changes the compression ratio of the internal combustion engine by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction,
An annular seal member provided between the cylinder block and the crankcase so as to cover a gap between the cylinder block and the crankcase over the entire circumference of the internal combustion engine;
The variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, wherein the sealing material is formed in a bellows shape having one peak portion.
請求項1において、前記シール材の一方の開口端には補強部材が鋳込まれ、前記補強部材が鋳込まれた部位が前記シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に挟持されることを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構。   2. The sealing member according to claim 1, wherein a reinforcing member is cast into one opening end of the sealing material, and a portion where the reinforcing member is cast is sandwiched between the cylinder block and the cylinder head. Variable compression ratio mechanism for internal combustion engines. 請求項1または2において、前記クランクケースの外周に環状の溝が設けられるとともに、前記シール材の他方の開口端に前記溝に嵌合する環状の突条が設けられ、
前記突条が前記溝に嵌合した状態で前記シール材の他方の開口端が前記クランクケースとリテーナとの間に挟持されることを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構。
In Claim 1 or 2, an annular groove is provided on the outer periphery of the crankcase, and an annular protrusion that fits into the groove is provided at the other opening end of the seal material.
The variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, wherein the other open end of the seal material is sandwiched between the crankcase and the retainer in a state where the protrusion is fitted in the groove.
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