JP4625437B2 - ストローク特性可変エンジン - Google Patents

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、該コントロール軸と同軸上にベーン式油圧アクチュエータを設け、この油圧式アクチュエータによりコントロール軸を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の改良に関する。

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、他端がコントロール軸に揺動可能に連結されたコントロールリンクよりなる、ストローク可変リンク機構を備え、コントロール軸に設けたベーン式アクチュエータの駆動により、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は公知（後記特許文献１参照）である。
特開２００６−１７７１９２号公報

ところで、かかるエンジンの運転時に、コントロール軸には、ストローク可変リンク機構の、ロアリンクとコントロールリンクとの連結点の方向にコントロールリンクを通して最大の荷重が発生することになるので、そのコントロール軸と同軸上にベーン式アクチュエータを設けた場合に、その最大荷重を受ける方向に、ベーン室内のベーンが位置していると、そのベーンがハウジングに対して干渉する、たとえば「かじり現象」を生じる懸念があり、この干渉を回避するために、ハウジングに対するベーンの配置には、自ずから制約を受けるという問題がある。またベーンの配置に制約をうけるため、アクチュエータの小型化も困難であるという問題もある。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成によりベーン室およびベーンの配置を自由に設定できるようにして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を提供することを目的とする。

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と同軸上にベーン式油圧アクチュエータを設け、この油圧式アクチュエータによりコントロール軸を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いて、
ベーン式油圧アクチュエータのハウジングの軸受面に、前記コントロール軸と一体のベーン軸が回転自在に支承され、そのベーン軸の外周面に一体に形成したベーンは、ハウジングとベーン軸との間のベーン油室内にあってその外周面がベーン油室の内周面に摺接されており、ハウジングの軸受面とベーン軸の外周面間のクリアランスを、ベーン油室の内周面とベーンの外周面間のクリアランスよりも小さく設定したことを特徴としている。

上記目的を達成するために、請求項２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と同軸上にベーン式油圧アクチュエータを設け、この油圧式アクチュエータによりコントロール軸を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いて、
ベーン式油圧アクチュエータのハウジングの軸受面に、前記コントロール軸と一体のベーン軸が回転自在に支承され、そのベーン軸の外周面に一体に形成したベーンは、ハウジングとベーン軸との間のベーン油室内にあってその外周面がベーン油室の内周面に摺接されており、
コントロール軸を支承する軸受壁の軸受面とコントロール軸の外周面間のクリアランスを、ベーン油室の内周面とベーンの外周面間のクリアランスよりも小さく設定したことを特徴としている。

上記目的を達成するために、請求項３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と同軸上にベーン式油圧アクチュエータを設け、この油圧式アクチュエータによりコントロール軸を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いて、
ベーン式油圧アクチュエータのハウジングの軸受面に、前記コントロール軸と一体のベーン軸が回転自在に支承され、そのベーン軸の外周面に一体に形成したベーンは、ハウジングとベーン軸との間のベーン油室内にあってその外周面がベーン油室の内周面に摺接されており、
ハウジングの軸受面とベーン軸の外周面間のクリアランスを、ベーン油室の内周面とベーンの外周面間のクリアランスよりも小さく設定し、また、コントロール軸を支承する軸受壁の軸受面とコントロール軸の外周面間のクリアランスを、ベーン油室の内周面とベーンの外周面間のクリアランスよりも小さく設定し、さらに、ハウジングの軸受面とベーン軸の外周面間のクリアランスを、コントロール軸を支承する軸受壁の軸受面とコントロール軸の外周面間のクリアランスよりも小さく設定したことを特徴としている。

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１，２または３のものにおいて、前記ベーン軸の軸受部の直径は、前記コントロール軸のジャーナル軸部の直径よりも大きいことを特徴としている。

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、ベーン式油圧アクチュエータには、ベーン軸に設けた複数のベーンをそれぞれ収容する複数のベーン油室が形成され、また、前記ベーン式油圧アクチュエータには、そこに作動油を供給するバルブユニットが設けられると共に複数のベーン油室とバルブユニットとを直線状油路にて連通したことを特徴としている。

前記請求項１記載の発明によれば、コントロール軸に発生する最大荷重は、ハウジングの軸受部とベーン軸間で受けることができ、ベーンがハウジングに干渉することがないので、ベーンの位置を自由に設定することができる。

また、前記請求項２記載の発明によれば、コントロール軸に発生する最大荷重は、コントロール軸を支承する軸受壁の軸受面とコントロール軸間でうけることができ、ベーンがハウジングに干渉することがないので、ベーンの位置を自由に設定することができる。

さらに、前記請求項３記載の発明によれば、ベーン軸の軸受部の軸受け間隔が、コントロール軸のジャーナル軸部の軸受け間隔よりも短いので、ベーン軸の方がコントロール軸よりもたわみなどの変形が少なくなり、ハウジングの軸受面とベーン軸の外周面間の径方向のクリアランスを小さくして、ベーンの変動量（ガタつき）を抑制することができ、これにより、ベーンとハウジング間のクリアランスを小さく設定して、ベーン室のシール性が向上することができる。

さらに、前記請求項４記載の発明によれば、コントロール軸のジャーナル軸部のフリクションを抑制しつつ（直径を小さいから軸受面積を少なくできるので）ベーンの剛性を確保できる（直径が大きければ軸受面積を確保しやすいので）と共に、ベーン軸のクランク軸方向の幅の大型化を抑制できる。

さらにまた、前記請求項５記載の発明によれば、ベーン式油圧アクチュエータの、複数のベーン室およびベーンの配置を自由に設定できるので、ベーン室とバルブユニット間を連通する油路を直線状とすることができ、これによりその油路構造が簡素化されてその形成が容易となり、またベーン式油圧アクチュエータの応答性が向上する。

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。

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線に沿う拡大縦面図、図８は、図３の８−８線に沿う断面図、図９は、図５の９矢視斜視図、図１０はベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図、図１１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。

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。

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、オイルパン１０が一体に結合されている。

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。

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。

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。

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。

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）が設けられる。

図２，３および図５，６，８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、また、後述のベアリングキャップとしての中央軸受部材５４は、ベアリングキャップ締め付けボルト５７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４３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８参照）。

図５に示すように、前記ロアブロック４１は、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が支承される。

図５，６，９に示すように、前記ベアリングキャップ５４は、ロアブロック４１とは別体に鋳造成形されており、複数の連結ボルト５６によりそのロアブロック４１に堅固に固定され、また、このベアリングキャップ５４は、アッパブロック４０の下面にも他の連結ボルト５７により堅固に固定される。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が鋳込み成形されている。

つぎに、主に図３，４を参照して、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) 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に対して低い高い位置となり、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。

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。

図６，７，９，１０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おり、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が同軸上に一体に設けられており、ベーン軸６６の両側面の偏心位置にコントロール軸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。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より一体に起立される複数の軸受壁７２と、中央ハウジング受部７３を有してブロック状に形成されており、前記複数の軸受壁７２の上面と、ロアブロック４０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、コントロール軸６５のジャーナル軸６５Ｊを回転自在に支承する。

軸受ブロック７０に形成される中央ハウジング受部７３には、後に述べるように、中央軸受部材５４に設けたハウジングＨＵの下部が複数のボルト７４により固定支持される（図６参照）。

図６，７に示すように、コントロール軸６５と同軸上に設けられるベーン式油圧アクチュエータＡＣは、エンジン本体１のクランク室ＣＣ内に設けられており、その油圧駆動部を収容支持するハウジングＨＵは、前記中央軸受部材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が形成されている。このベーン室８０内には、前記コントロール軸６５と一体の前記ベーン軸６６が収容され、このベーン軸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（ その中央部より若干小径）の軸受部は、ハウジングＨＵの両側に複数ボルト８３で固定した、他のハウジングとなる左右ベーン軸受部８１，８２に面軸受７７，７８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、ベーン軸受部８１，８２（他のハウジングとなる）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、ベーン軸６６の外周面より一体に突設した一対のベーン８７がそれぞれ収容され、その外周面がベーン油室８６の内周面に摺接される。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にそれぞれ油密に区画している。

また、図６に示すように、ベーン軸６６には、軸方向に間隔をあけて直径線上に２本の連通油路９８，９９が交叉状に穿設され、一方の連通油路９８は、一対の制御油室８６ｂ同士を相互に連通し、また他方の連通油路９９は一対の制御油室８６ａ同士を相互に連通する。

しかして、図６，７に示すように、ハウジングＨＵのベーン軸受部８１，８２の軸受面とベーン軸６６の左、右軸受部の径方向のクリアランスＣ１は、ベーン油室８６の内周面とベーン８７の外周面間の径方向のクリアランスＣ２よりも小さく設定されている。これによりベーン軸６６に径方向の偏荷重が作用したとき、ベーン８７の外周面がベーン室８０の内周面と干渉することを防止することができ、たとえばベーン８７の外周面とベーン油室８６内周面間の「かじり現象」の発生を防止することができる。

エンジンＥの運転時に、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との連結点の方向、すなわち第２連結ピン６４の方向（図６概略矢印ａ方向）にコントロールリンク６３を通して最大荷重が作用することになるが、前記クリアランスＣ１，Ｃ２の設定（Ｃ１＜Ｃ２）によって、かかる最大荷重によってもベーン８７がベーン油室８６の内周面に干渉することがない。よって、ベーン式アクチュエータＡＣは、ベーン油室８６、ベーン８７の配置を自由に設定することができる。

また、図７に示すように、コントロール軸６５を支承する軸受壁７２の軸受面とコントロール軸６５に外周面との間にはクリアランスＣ３が形成されており、このクリアランスＣ３を、ベーン油室８６の内周面とベーン８７の外周面間の径方向のクリアランスＣ２よりも小さく（Ｃ３＜Ｃ２）してあり、これによりコントロール軸６５に発生する最大荷重は、コントロール軸６５を支承する軸受壁７２の軸受面とコントロール軸６５間で受けることができ、ベーン８７がハウジングＨＵに干渉するのを防止している。さらにハウジングＨＵの軸受面とベーン軸６６の左、右軸受部の外周面間ののクリアランスＣ１を、コントロール軸６５を支承する軸受壁７２の軸受面とコントロール軸６５に外周面との間にはクリアランスＣ３よりも小さく（Ｃ１＜Ｃ３）してある。これにより、ベーン軸６５の方がコントロール軸６５よりもたわみなどの変形を少なくすることができ、前記クリアランスＣ１を小さくすることができ、ベーン８７のガタつきを抑制することができるので、ベーン室８０のシール性が向上する。

なお、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のハウジングＨＣは、ロアブロック４１の中央軸受部材（ロアブロック４１とは別体に形成されてそこに固定される）を用いてコンパクトに、しかも部品点数を少なく形成することが可能であり、このハウジングＨＣがクランク室ＣＣ内で占める容積を小さくすることができ、クランクケースの嵩が拡大するのを抑制することができる。

図５，７，９ に示すように、ベアリングキャップとしての中央軸受部材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７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に作動油を供給制御する電磁弁Ｖ（図１１参照）を備えたバルブユニット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）。

ところで、前述したように、各ベーン８７を収容した一対のベーン油室８６の位置は自由に設定することが可能となり、これによって、図６に示すように、一対のベーン油室８６を、前記バルブユニット９２に近づけて配置することができ、これらのベーン油室８６は、ハウジングＨＵに形成した短い直線状油路９５，９６を介してバルブユニット９２の油路Ｐ３，Ｐ４（図１１参照）に接続される。そして、一対のベーン油室８６には、後述する油圧回路（図１１参照）の油圧制御により、作動油が給排され、ベーン６６を左右の所定角度で回転駆動することができる。

なお、前述したように、ハウジングＨＵの取付面上には、バルブユニット９２を堅固に固定され、そのバルブユニット９２はシリンダブロック２の取付壁面上にあって、その四方が開放されているので、前記バルブユニット９２の切換操作、メンテナンスなどがし易くなる。

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１１を参照して説明する。

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１１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、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。

ところで、この実施例によれば、ハウジングＨＵのベーン軸受８１，８２の軸受面とベーン軸６６の外周面間の径方向のクリアランスＣ１を、ベーン油室８０の内周面とベーン８７の外周面間の径方向のクリアランスＣ２よりも小さくしたことにより、コントロール軸６６に発生する最大荷重は、ハウジングＨＵの軸受面とベーン軸６６間で受けることができ、その最大荷重でベーン８７の外周面とベーン室８０の内周面とが干渉することがないので、ベーン室８０、ベーン８７の位置を自由に設定することができる。

また、コントロール軸６５に発生する最大荷重は、コントロール軸６５を支承する軸受壁７２の軸受面とコントロール６５軸間でうけることができ、ベーン８７がハウジングＨＵに干渉することがないので、ベーン８７の位置を自由に設定することができる。

さらに、ベーン軸６６の軸受部の軸受け間隔が、コントロール軸６５のジャーナル軸部６５Ｊの軸受け間隔よりも短いので、ベーン軸６６の方がコントロール軸６５よりもたわみなどの変形が少なくなり、ハウジングＨＵの軸受面とベーン軸６６の外周面間の径方向のクリアランスを小さくして、ベーンの変動量（ガタつき）を抑制することができ、これにより、ベーン８７とハウジングＨＵ間のクリアランスを小さく設定して、ベーン室８０のシール性が向上することができる。

さらに、コントロール軸６５のジャーナル軸６５Ｊのフリクションを抑制しつつ（直径を小さいから軸受面積を少なくできるので）ベーン８７の剛性を確保できる（直径が大きければ軸受面積を確保しやすいので）と共に、ベーン軸６６のクランク軸方向の幅の大型化を抑制できる。

さらにまた、前記請求項５記載の発明によれば、ベーン式油圧アクチュエータＡＣの、複数のベーン室８０およびベーン８７の配置を自由に設定できるので、ベーン室８０とバルブユニット９２間を連通する油路９５，９６を直線状とすることができ、これによりその油路構造が簡素化されてその形成が容易となり、またベーン式油圧アクチュエータの応答性が向上する。

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。

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、ハウジングＨＵに、他のハウジングを構成する左右ベーン軸受８１，８２を複数のボルト８３によりハウジングＨＵに固定ボルトにより固定しているが、それらにベーン軸受８１，８２をハウジングＨＵと一体に成形してもよい。

ストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図 図１の２矢視図 図１の３−３線に沿う断面図（高圧縮比状態） 図１の４−４線に沿う断面図（低圧縮比状態） 図２の５−５線に沿う断面図 図５の６−６線に沿う横断面図 図５の７−７線に沿う拡大縦面図 図３の８−８線に沿う断面図 図５の９矢視斜視図 ベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図 油圧 アクチュエータの制御系の油圧回路図

符号の説明

１１・・・・・・・ピストン
３０・・・・・・・クランク軸
６５・・・・・・・コントロール軸
６６・・・・・・・ベーン軸
７２・・・・・・・軸受壁
８６・・・・・・・ベーン油室
８７・・・・・・・ベーン
９２・・・・・・・バルブユニット
９５・・・・・・・直線状油路
９６・・・・・・・直線状油路
Ｃ１・・・・・・・クリアランス
Ｃ２・・・・・・・クリアランス
Ｃ３・・・・・・・クリアランス
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
ＨＵ・・・・・・・ハウジング

Claims (5)

1. 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）と同軸上にベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）を設け、この油圧式アクチュエータ（ＡＣ）によりコントロール軸（６５）を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いて、
   ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）のハウジング（ＨＵ）の軸受面に、前記コントロール軸（６５）と一体のベーン軸（６６）が回転自在に支承され、そのベーン軸（６６）の外周面に一体に形成したベーン（８７）は、ハウジング（ＨＵ）とベーン軸（６６）との間のベーン油室（８６）内にあってその外周面がベーン油室（８６）の内周面に摺接されており、
   ハウジング（ＨＵ）の軸受面とベーン軸（６６）の外周面間のクリアランス（Ｃ１）を、ベーン油室（８６）の内周面とベーン（８７）の外周面間のクリアランス（Ｃ２）よりも小さく設定したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジン。
2. 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）と同軸上にベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）を設け、この油圧式アクチュエータ（ＡＣ）によりコントロール軸（６５）を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いて、
   ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）のハウジング（ＨＵ）の軸受面に、前記コントロール軸（６５）と一体のベーン軸（６６）が回転自在に支承され、そのベーン軸（６６）の外周面に一体に形成したベーン（８７）は、ハウジング（ＨＵ）とベーン軸（６６）との間のベーン油室（８６）内にあってその外周面がベーン油室（８６）の内周面に摺接されており、
   コントロール軸（６５）を支承する軸受壁（７２）の軸受面とコントロール軸（６５）の外周面間のクリアランス（Ｃ３）を、ベーン油室（８６）の内周面とベーン（８７）の外周面間のクリアランス（Ｃ２）よりも小さく設定したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジン。
3. 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）と同軸上にベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）を設け、この油圧式アクチュエータ（ＡＣ）によりコントロール軸（６５）を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いて、
   ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）のハウジング（ＨＵ）の軸受面に、前記コントロール軸（６５）と一体のベーン軸（６６）が回転自在に支承され、そのベーン軸（６６）の外周面に一体に形成したベーン（８７）は、ハウジング（ＨＵ）とベーン軸（６６）との間のベーン油室（８６）内にあってその外周面がベーン油室（８６）の内周面に摺接されており、
   ハウジング（ＨＵ）の軸受面とベーン軸（６６）の外周面間のクリアランス（Ｃ１）を、ベーン油室（８６）の内周面とベーン（８７）の外周面間のクリアランス（Ｃ２）よりも小さく設定し、また、コントロール軸（６５）を支承する軸受壁（７２）の軸受面とコントロール軸（６５）の外周面間のクリアランス（Ｃ３）を、ベーン油室（８６）の内周面とベーン（８７）の外周面間のクリアランス（Ｃ２）よりも小さく設定し、さらに、ハウジング（ＨＵ）の軸受面とベーン軸（６６）の外周面間のクリアランス（Ｃ１）を、コントロール軸（６５）を支承する軸受壁（７２）の軸受面とコントロール軸（６５）の外周面間のクリアランス（Ｃ３）よりも小さく設定したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジン。
4. 前記ベーン軸（６６）軸受部の直径は、前記コントロール軸（６５）のジャーナル軸部（６５Ｊ）の直径よりも大きいことを特徴とする、前記請求項１，２または３記載の、ストローク特性可変エンジン。
5. ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）には、ベーン軸（６６）に設けた複数のベーン（８７）をそれぞれ収容する複数のベーン油室（８６）が形成され、また、前記ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）には、そこに作動油を供給するバルブユニット（９２）が設けられると共に複数のベーン油室（８６）とバルブユニット（９２）とを直線状油路（９５，９６）にて連通したことを特徴とする、前記請求項１記載のストローク特性可変エンジン。
   
   

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