JP2013024226A

JP2013024226A - 可変圧縮比内燃機関

Info

Publication number: JP2013024226A
Application number: JP2011163073A
Authority: JP
Inventors: Nobuki Kawamoto; 信樹川本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】シリンダブロックのオイル通路から落下したオイルがクランクケース内に溜まることによるオイルの気泡発生を防止できる可変圧縮比内燃機関を提供する。
【解決手段】内燃機関１は、シリンダブロック３がクランクケース５に対して上下に相対移動可能な状態で設けられている。シリンダブロック３のオイル通路１０はシリンダブロック３の下方でクランクケース５側に開口する開口部１１を有し、クランクケース５はオイル通路１０の開口部１１に対向する対向壁１３を有し、対向壁１３は水平方向に対して傾いたオイル誘導面１３ａを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダブロックがクランクケースに対して上下に相対移動可能に設けられた可変圧縮比内燃機関に関する。

シリンダブロックをクランクケースに対して上下に相対移動させる移動機構を設けることにより圧縮比を変更可能にした可変圧縮比内燃機関が知られている（特許文献１）。このような内燃機関はクランク軸の回転軸線とシリンダブロックの上部との距離が変化する結果、ピストンとシリンダブロックとの相対位置が変化して上死点時の燃焼室の容積が変わるため圧縮比を機械的に変更することができる。その他本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。

特開２０１０−１８５３９３号公報特開２０１０−１７４７５０号公報

特許文献１の内燃機関はシリンダブロックとクランクケースとが別部品であり、シリンダブロックとクランクケースとが上下方向に組み合わされている。そのため、例えば潤滑のためにシリンダヘッドに供給されたオイルがその潤滑を終えてシリンダブロックのオイル通路を介して落下する際にクランクケース内で回転・往復運動する部品（クランク軸やコンロッド）にオイルがかかることで、オイルに気泡が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、シリンダブロックのオイル通路から落下したオイルがクランクケース内に溜まることによるオイルの気泡発生を防止できる可変圧縮比内燃機関を提供することを目的とする。

本発明の可変圧縮比内燃機関は、上下方向に延びるオイル通路が形成されたシリンダブロックと、クランク軸を支持するクランクケースとを備え、前記シリンダブロックが前記クランクケースに対して上下に相対移動可能な状態で設けられた可変圧縮比内燃機関において、前記オイル通路は、前記シリンダブロックの下方で前記クランクケース側に開口する開口部を有し、前記クランクケースは、前記オイル通路の前記開口部に対向する対向壁を有し、前記対向壁は、水平方向に対して傾いたオイル誘導面を有しているものである（請求項１）。

この内燃機関によれば、シリンダブロックに形成されたオイル通路の開口部に対向する対向壁が水平方向に対して傾いたオイル誘導面を有しているので、オイル通路から落下したオイルがオイル誘導面に沿って流れる。このため、オイル通路から落下したオイルがクランクケース内に溜まることを抑制できる。これにより、クランクケース内にオイルが溜まることによるオイルの気泡発生を防止できる。

本発明の可変圧縮比内燃機関の一態様として、前記クランクケースには、前記対向壁に開口する開口部を有し、かつ上下方向に延びるクランクケース側オイル通路が形成されており、前記オイル誘導面は、前記クランクケース側オイル通路の前記開口部に近づくに従って上下方向の高さが低くなるように水平方向に対して傾いていてもよい（請求項２）。この態様によれば、オイル誘導面を流れるオイルがクランクケース側オイル通路に導かれるため、オイルがより溜まり難くなる。これにより、オイルの気泡発生の防止効果が向上する。

以上説明したように、本発明の可変圧縮比内燃機関によれば、オイル通路から落下したオイルがオイル誘導面に沿って流れるため、オイル通路から落下したオイルがクランクケース内に溜まることを抑制できる。これにより、クランクケース内にオイルが溜まることによるオイルの気泡発生を防止できる。

本発明の一形態に係る内燃機関の主要部の斜視図。気筒の並び方向に沿って切断した図１の内燃機関の縦断面図。対向壁の他の形態を示した図。

図１及び図２に示された内燃機関１は、圧縮比を機械的に変更可能な可変圧縮比内燃機関として構成されている。内燃機関１は４つの気筒２が形成されたシリンダブロック３と、クランク軸４を回転自在に支持するクランクケース５とを備えている。シリンダブロック３とクランクケース５とは別部品として設けられている。シリンダブロック３はクランクケース５に対して上下方向に移動可能な状態で嵌め込まれる。シリンダブロック３の側周面とクランクケース５の開口部との間が不図示のシール部材にてシールされることで気密性が保たれる。

内燃機関１の圧縮比を変更するため、シリンダブロック３をクランクケース５に対して上下方向に相対移動させる駆動機構６がシリンダブロック３とクランクケース５との間に介在するが当該機構６の詳細な内部構造の図示を省略する。なお、この駆動機構６はクランクケース５の側面に回転可能に取り付けられた偏心軸でカムを駆動してシリンダブロック３を上下動させる公知ないし周知の機構である。ちなみに、その偏心軸にトルクを伝達する伝達機構はクランクケース５の側部中央に形成されたハウジング６ａに収容される。伝達機構は偏心軸と一体回転するウォームホイールとこれに噛み合うウォームギアとを備えている。

シリンダブロック３には各気筒２の周囲に冷却水を供給するウォータージャケット７が形成されている。シリンダブロック３の上部には、不図示のボルトがボルト孔８に挿入された状態でねじ込まれることにより、不図示のシリンダヘッドが取り付けられる。そのシリンダヘッドによって各気筒２の上部の開口部が塞がれる。シリンダブロック３には、シリンダヘッドに供給されたオイルをクランクケース５の底部に取り付けられるオイルパン１７（図２参照）に戻すため、上下方向に延びるオイル通路１０が形成されている。各オイル通路１０はシリンダブロック３の下方でクランクケース５側に開口する開口部１１（図２参照）を有している。

図２に示すように、各開口部１１は、シリンダブロック３をクランクケース５に組み付けた場合、クランクケース５の対向壁１３に対向する。クランクケース５には上下方向に延びるクランクケース側オイル通路１５が形成されており、その開口部１６は対向壁１３に開口している。なお、図２の中央に位置するクランクケース側オイル通路１５は上述したハウジング６ａ（図１）に連通しており、クランクケース側オイル通路１５によってハウジング６ａにオイルを供給することができる。クランクケース側オイル通路１５に沿って落下したオイルはクランクケース５の底部に位置するオイルパン１７に回収される。なお、オイルパン１７に回収されたオイルは、不図示のオイルポンプにてシリンダヘッド等の内燃機関１の各部に圧送される。

図２に示すように、対向壁１３は水平方向（図の左右方向）に対して所定方向に傾いたオイル誘導面１３ａを有している。オイル誘導面１３ａはクランクケース側オイル通路１５の開口部１６に近づくに従って上下方向の高さが低くなっていて、最終的にオイル誘導面１３ａは開口部１６の縁と同水準で繋がっている。本形態のオイル誘導面１３ａは平面状の斜面として形成されている。

以上に説明した内燃機関１によれば、シリンダブロック３に形成されたオイル通路１０の開口部１１に対向する対向壁１３が水平方向に対して傾いたオイル誘導面１３ａを有しているので、オイル通路１０から落下したオイルが図２の矢印で示すようにオイル誘導面１３ａに沿って流れる。このため、オイル通路１０から落下したオイルがクランクケース５内に溜まることを抑制できる。これにより、クランクケース５内にオイルが溜まることによるオイルの気泡発生を防止できる。また、オイル誘導面１３ａがクランクケース側オイル通路１５の開口部１６に近づくに従って上下方向の高さが低くなっているため、オイル誘導面１３ａを流れるオイルがクランクケース側オイル通路１５に導かれる。これによりオイルがより溜まり難くなるから、オイルの気泡発生の防止効果が向上する。

本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記形態では対向壁１３に形成されたオイル誘導面１３ａが平面状の斜面であるが、図３に示したような対向壁に変更することもできる。図３のＡに示した対向壁２３は、凹面状で全体として水平方向に対して傾いたオイル誘導面２３ａを備えている。一方、図３のＢに示した対向壁３３は、凸面状で全体として水平方向に対して傾いたオイル誘導面３３ａを備えている。図３の各オイル誘導面２３ａ、３３ａは、いずれもクランクケース側オイル通路１５の開口部１６に近づくに従って上下方向の高さが低くなっており、最終的には開口部１６の縁に同水準で繋がっている。また、図３の各例のような二次元的な曲面の他、球面等の三次元的な曲面でオイル誘導面を実施することもできる。

また、上記形態のように、クランクケース５の対向壁１３にクランクケース側オイル通路１５の開口部１６が開口することは必須ではない。例えば、クランクケースに対向壁が存在しているが、オイル通路とは言い難いオイルパンに通じる空間が設けられている形態で本発明を実施することもできる。この形態であっても、オイルが対向壁の上に留まることなく、オイル誘導面を流れて当該空間に導かれるから、オイルが溜まることによるオイルの気泡発生を防止できる。

１内燃機関
３シリンダブロック
４クランク軸
５クランクケース
１０オイル通路
１１開口部
１３対向壁
１３ａオイル誘導面
１５クランクケース側オイル通路
１６開口部

Claims

上下方向に延びるオイル通路が形成されたシリンダブロックと、クランク軸を支持するクランクケースとを備え、前記シリンダブロックが前記クランクケースに対して上下に相対移動可能な状態で設けられた可変圧縮比内燃機関において、
前記オイル通路は、前記シリンダブロックの下方で前記クランクケース側に開口する開口部を有し、
前記クランクケースは、前記オイル通路の前記開口部に対向する対向壁を有し、
前記対向壁は、水平方向に対して傾いたオイル誘導面を有している、
ことを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
前記クランクケースには、前記対向壁に開口する開口部を有し、かつ上下方向に延びるクランクケース側オイル通路が形成されており、
前記オイル誘導面は、前記クランクケース側オイル通路の前記開口部に近づくに従って上下方向の高さが低くなるように水平方向に対して傾いている、請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関。