JP4690986B2 - Mounting structure of vane type hydraulic actuator for variable stroke characteristics engine - Google Patents
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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ベーン式油圧アクチュエータの取付構造に関する。 In the present invention, a piston and a crankshaft are connected to a control shaft via a variable stroke link mechanism, and a vane type hydraulic actuator is provided on the control shaft, and the control shaft is driven by the hydraulic actuator to provide a variable stroke link mechanism. The present invention relates to a vane type hydraulic actuator mounting structure in a variable stroke characteristic engine that operates to vary a moving stroke of a piston.
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油圧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。
ところで、かかるストローク特性可変エンジンでは、ストローク可変リンク機構を駆動するのにベーン式油圧アクチュエータが用いられるが、このアクチュエータは、ベーン軸、ベーン油室などを収容する円筒状のハウジングを有して径方向の占有容積が比較的大きく形成されているため、このアクチュエータを、クランク室内に設けると、エンジンが大型化、特に、高さが大きくなるという問題があり、さらにこのアクチュエータの支持剛性を高めるべく、これを剛性の高い部材により支持するようにすれば、前記問題が一層顕著になり、このエンジンを自動車用としたとき、エンジンルームの高さの拡大を余儀なくされる。 By the way, in such a variable stroke characteristic engine, a vane type hydraulic actuator is used to drive the variable stroke link mechanism. This actuator has a cylindrical housing that houses a vane shaft, a vane oil chamber, and the like. Since the occupying volume in the direction is relatively large, if this actuator is provided in the crank chamber, there is a problem that the engine becomes large, especially the height becomes large. If this is supported by a member having high rigidity, the above problem becomes more prominent, and when this engine is used for an automobile, the height of the engine room must be increased.
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、前記エンジンの高さ方向の大型化を抑制し、かつその支持剛性を高め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におけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a vane hydraulic pressure in a novel variable stroke characteristic engine that solves the problem by suppressing the increase in size of the engine in the height direction and increasing its supporting rigidity. An object is to provide an actuator mounting structure.
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に、エンジン本体のクランク室内において、クランク軸よりも下方に配置したベーン式油圧アクチュエータを設け、該油圧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けるベーン式油圧アクチュエータの取付構造であって、
前記ベーン式油圧アクチュエータは、ハウジングと、このハウジングに回転可能に設けられるコントロール軸と一体のベーン軸と、このベーン軸の外周面に、その周方向に間隔をあけて一体に突設される一対のベーンと、前記ハウジングと前記ベーン軸との間に設けられて前記一対のベーンの各々がそれぞれ周方向の移動可能に収容される一対のベーン油室と、前記一対のベーン油室を周方向に区画するようにそれらのベーン油室間で前記ハウジングに設けられる一対の区画部とを備え、
前記一対のベーン油室は、前記クランク軸の軸方向の投影面において、前記ストローク特性可変エンジンのエンジン本体のシリンダ軸線に対して直交する方向に並べて配置されるとともに、前記一対の区画部は、前記シリンダ軸線に沿う方向に並べて配置され、前記ベーン式油圧アクチュエータのハウジングは、前記コントロール軸を支持する軸受ブロックに一体に設けたハウジング受部に支持され、前記ベーン油室間の区画部において、前記ハウジングが前記ハウジング受部に締結部材により締結され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 crankshaft is connected to the control shaft in a crank chamber of the engine body. The vane type hydraulic actuator is provided in a variable stroke characteristic engine in which a vane type hydraulic actuator disposed below is provided, and the control shaft is driven by the hydraulic actuator to operate the stroke variable link mechanism to change the moving stroke of the piston. Structure,
The vane-type hydraulic actuator includes a housing, a vane shaft integrated with a control shaft rotatably provided in the housing, and a pair of protrusions integrally provided on the outer peripheral surface of the vane shaft with an interval in the circumferential direction. A pair of vane oil chambers provided between the housing and the vane shaft so that each of the pair of vanes is accommodated in a circumferentially movable manner, and the pair of vane oil chambers in the circumferential direction. A pair of partition portions provided in the housing between the vane oil chambers so as to partition into,
The pair of vane oil chamber, in the projection plane in the axial direction of the crankshaft, the disposed side by side in a direction orthogonal to the stroke characteristic cylinder axis of the variable engine of the engine body Rutotomoni, the pair of partition portions, Arranged side by side in the direction along the cylinder axis, the housing of the vane type hydraulic actuator is supported by a housing receiving portion provided integrally with a bearing block that supports the control shaft, and in a partition between the vane oil chambers, The housing is fastened to the housing receiving portion by a fastening member .
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、前記エンジン本体のシリンダ軸線が、鉛直線に対して一方に傾斜しており、そのエンジン本体のクランクケースは、シリンダブロックよりも一方に張出しており、その張出部のクランク室内に、前記ベーン式油圧アクチュエータが収容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 second aspect of the present invention, in the first aspect, the cylinder axis of the engine body is inclined to one side with respect to a vertical line, and the crankcase of the engine body is provided. Is extended to one side of the cylinder block, and the vane type hydraulic actuator is accommodated in the crank chamber of the extended portion .
前記請求項1記載の発明によれば、ベーン式油圧アクチュエータの一対のベーン油室を、クランク軸の軸方向の投影面において、ストローク特性可変エンジンのシリンダ軸線に対して直交する方向に並べて配置したので、前記アクチュエータの高さを短縮することができ、これにより、前記エンジンの高さ方向の大型化を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the pair of vane oil chambers of the vane type hydraulic actuator are arranged side by side in a direction orthogonal to the cylinder axis of the stroke characteristic variable engine on the axial projection surface of the crankshaft . Therefore, the height of the actuator can be shortened, and thereby the increase in size of the engine in the height direction can be suppressed.
また、ベーン式油圧アクチュエータのハウジングは、ベーン油室間の区画部において、前記ハウジング受部に締結部材により締結されるので、前記ハウジングの支持剛性を向上させることができ、その上ハウジングの支持部の高さを短縮することができ、これにより、前記エンジンの高さ方向の大型化を一層抑制することができる。 The housing of the base over emissions hydraulic actuators, the partition portion between the vane oil chamber, since it is fastened by a fastening member to said housing receiving, it is possible to improve the support rigidity of the housing, the upper housing The height of the support portion can be shortened, whereby the increase in size of the engine in the height direction can be further suppressed.
さらに、前記請求項2の発明によれば、エンジン本体の高さ方向の大型化を抑制できると共に、エンジンの傾斜範囲の自由度も確保できる。 Furthermore, according to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress an increase in the size of the engine body in the height direction, and to secure the degree of freedom of the engine tilt range.
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1〜11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。
1 is a schematic overall perspective view of a variable stroke characteristic engine, FIG. 2 is a view taken in the direction of
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V−V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
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が横方向に並べ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。
Further, the stroke characteristic variable engine E is an OHC type four-cycle engine of the series 4-cylinder, the
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。
As shown in FIG. 2, the intake-side and exhaust-
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
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
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。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
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)。
As shown in FIGS. 2, 3 and 5, 6, a
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が支承される。
As shown in FIG. 5, the
図5,6,9に示すように、前記ベアリングキャップとしての中央軸受部材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、この中央軸受部材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。中央軸受部材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に前方)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。
As shown in FIGS. 5, 6, and 9, the central bearing
つぎに、主に図3,4を参照して、ピストンス1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63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, the structure of the variable stroke link mechanism LV that makes the moving stroke of the
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
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はコントロール軸65の偏心ピン65P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。
As shown in FIGS. 6, 7, 9, and 10, the
図6,7,9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、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7に示すように、前記ハウジング受部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、その上方に凹部Gが形成され、その凹部Gに、ベーン式油圧アクチュエータACのハウジングHUの下部が受容されていて、このハウジングHUの下部が、ハウジング受部73上に締結部材すなわち複数の締結ボルト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、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, 7, and 9, the bearing
なお、後で詳しく述べるように、複数の締結ボルト74は、ベーン式油圧アクチュエータACの、一対のベーン油室86の間で、ハウジングHUと、中央ハウジング受部73とを締結する。
As will be described in detail later, the plurality of
ところで、アクチュエータACのハウジングHUは、剛性の高い軸受ブロック70に一体に締結されるので、ハウジングHU自体の剛性が高められ、またその軸受ブロック70のハウジング受部73には凹部Gが形成され、この凹部Gを収容スペースとして、そこにハウジングHUの下部が収容されることにより、アクチュエータACは、エンジン本体1に高剛性をもってコンパクトに装着することが可能となり、エンジンE自体の小型化に寄与することができる。
Incidentally, since the housing HU of the actuator AC is integrally fastened to the highly
図6,7,9,10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、クランク軸30よりも下方においてエンジン本体1のクランク室CC内に設けられており、そのハウジングHUは、前記ベアリングキャップとしての中央軸受部材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。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が一体に突設されている。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、他のハウジング81,82となる左右ベーン軸受部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、ベーン軸受部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が画成される。一対のベーン油室86内には、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、各扇形状のベーン油室86内をそれぞれ2つの制御油室86a,86bに油密に区画する。
As shown in FIGS. 6, 7, 9, and 10, the vane hydraulic actuator AC provided coaxially with the
ところで、図6に示すように、クランク軸30の軸方向の投影面において、クランク軸30よりも下方の、ハウジングHUには一対のベーン油室86がエンジン本体1のシリンダ軸線L−Lに対して直交する方向にベーン軸66を挟んで並べて配置されており、また、一対のベーン油室86を区画するように、一対の区画部が、シリンダ軸線L−Lに沿う方向に並べて配置されている。これにより、ハウジングHの高さは、その横幅Dよりも実質的に短くされている。またハウジングHUの下部は、一対のベーン油室86の間で、締結部材すなわち複数の締結ボルト74により、軸受ブロック70のハウジング受部73に締結され、これらの締結ボルト74がベーン油室86を避けているので、ハウジングHUとハウジング受部73間の上下幅を短縮してそれらを締結ボルト74により締結することができる。したがって、ベーン式油圧アクチュエータACは、その高さHを、その横幅Dよりも短縮してエンジン本体1に支持することができ、しかもハウジングHUは、ハウジング受部73との上下幅を短縮しながらそのハウジング受部73に堅固に締結することができる。
Meanwhile, as shown in FIG. 6, the projection plane in the axial direction of the
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、ベアリングキャップとしての中央軸受部材(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。
The housing HC of the vane hydraulic actuator AC that drives the
図5,7,9 に示すように、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, 7, and 9, the upper surface of the housing HU formed on the
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。
As described above, the
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。 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
ところで、この第1実施例によれば、一対のベーン油室86は、エンジン本体1のシリンダ軸線L−Lに対して直交する方向に並べて配置されるので、アクチュエータのハウジングの高さが短縮化され、これによりエンジンの高さ方向の大型化を抑制することができる。
By the way, according to the first embodiment, the pair of
またベーン式油圧アクチュエータACのハウジングHUは、シリンダ軸線L−Lに対して直交する方向に並べて配置される一対のベーン油室86の間の区画部で、前記ハウジング受部73に締結部材74により締結されるので、ハウジングHUの支持部の高さも短縮化することができ、これによりエンジンEの高さ方向の大型化を一層抑制することができる。
The housing HU of the vane hydraulic actuator AC is a partition between a pair of
さらに、エンジン本体の高さ方向の大型化を抑制できると共に、エンジンの傾斜範囲の自由度も確保できる。 Furthermore, the engine body can be prevented from being enlarged in the height direction, and the degree of freedom of the engine tilt range can be secured.
つぎに、図12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12は、エンジン本体1の一部の縦断側面図であり、前記第1実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
FIG. 12 is a vertical side view of a part of the
この第2実施例では、このエンジンEが自動車に搭載されるとき、若干前傾姿勢、すなわちそのシリンダ軸線L−Lが鉛直線V−Vに対して若干前方に傾斜した状態に配置される。エンジン本体1のクランクケース4は、そのシリンダバレル部よりも前方に張り出しており、その張出部のクランク室CC内にベーン式油圧アクチュエータACが収容され、このアクチュエータACは、クランク軸30の下方で、前記第1実施例と同じくエンジン本体1に支持され、そのハウジングHUに形成される一対のベーン油室86は、シリンダ軸線L−Lに対して直交する方向に並べて配置され、またハウジングHUの下部は、一対のベーン油室86間で、軸受ブロック70のハウジング受73に締結部材すなわち複数の締結ボルト74により締結される。
In the second embodiment, when the engine E is mounted on an automobile, it is arranged in a slightly forward tilted posture, that is, in a state where its cylinder axis LL is slightly inclined forward with respect to the vertical line V-V. The
したがって、この第2実施例のものもエンジンEの高さ方向の大型化を抑制し、またハウジングHUの支持剛性を向上させることができ、加えて、エンジンEの前後幅を短縮することができる。 Therefore, the second embodiment can also suppress the increase in size of the engine E in the height direction, can improve the support rigidity of the housing HU, and can shorten the front-rear width of the engine E. .
つぎに、図13を参照して、本発明の第3実施例について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図13は、エンジン本体1の一部の縦断側面図であり、前記第1実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
FIG. 13 is a vertical side view of a part of the engine
この第3実施例では、このエンジンEが自動車に搭載されるとき、第1実施例と同じく若干後傾姿勢、すなわちそのシリンダ軸線L−Lが鉛直線V−Vに対して若干後方に傾斜した状態に配置される。エンジン本体1のクランクケース4は、そのシリンダバレル部よりも後方に張り出しており、その張出部のクランク室CC内にベーン式油圧アクチュエータACが収容され、このアクチュエータACは、クランク軸30の下方で、前記第1実施例と同じくエンジン本体1に支持され、そのハウジングHUに形成される一対のベーン油室86は、シリンダ軸線L−Lに対して直交する方向に並べて配置され、またハウジングHUの下部は、一対のベーン油室86間で、軸受ブロック70のハウジング受73に締結部材すなわち複数の締結ボルト74により締結される。
In the third embodiment, when the engine E is mounted on an automobile, it is slightly rearwardly inclined as in the first embodiment, that is, its cylinder axis LL is inclined slightly backward with respect to the vertical line V-V. Placed in a state. The
したがって、この第3実施例のものもエンジンEの高さ方向の大型化を抑制し、またハウジングHUの支持剛性を向上させることができ、加えて、エンジンEの前後幅を短縮することができる。 Accordingly, the third embodiment can also suppress the increase in size of the engine E in the height direction, can improve the support rigidity of the housing HU, and can shorten the front-rear width of the engine E. .
つぎに、図14を参照して、本発明の第4実施例について説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図14は、前記第1実施例の図6に対応するベーン式油圧アクチュエータの断面図であり、前記第1実施例と同じ要素には同じ符号が付される。 FIG. 14 is a cross-sectional view of the vane type hydraulic actuator corresponding to FIG. 6 of the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same elements as in the first embodiment.
この第4実施例は、ベーン式油圧アクチュエータに形成される油路構成が前記第1実施例と相違しており、すなわちベーン軸66の下側の油路を廃止してベーン軸66の上方のハウジングHUにのみ給油路を形成した場合であり、図14に示すように、ベーン軸66には、その軸方向にずらして径方向に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、一対の制御油路86b同士を相互に連通し、また他方の連通油路99は、一対の制御油路86a同士を相互に連通する。これにより、ハウジングHUの下部に形成される油路を廃止することができ、ハウジングHUの下部の剛性を一層向上させることができる。
In this fourth embodiment, the oil passage structure formed in the vane type hydraulic actuator is different from that of the first embodiment. That is, the oil passage on the lower side of the
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、本発明ベーン式油圧アクチュエータの取付構造を、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に適用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、前記実施例は、本発明を車両に横置きされるエンジンに適用した場合について説明したが、これを車両に縦置きされるエンジンにも適用できることは勿論である。 For example, in the above embodiment, the case where the vane hydraulic actuator mounting structure of the present invention is applied to a variable compression ratio engine that changes the top dead position of the piston by the phase change of the eccentric pin of the control shaft has been described. This can also be applied to other stroke characteristic variable engines. Moreover, although the said Example demonstrated the case where this invention was applied to the engine horizontally installed in a vehicle, of course, this can be applied also to the engine vertically installed in a vehicle.
1・・・・・・・エンジン本体
2・・・・・・・シリンダブロック
4・・・・・・・クランクケース
11・・・・・・・ピストン
30・・・・・・・クランク軸
65・・・・・・・コントロール軸
66・・・・・・・ベーン軸
70・・・・・・・軸受ブロック
71・・・・・・・連結部材
73・・・・・・・ハウジング受部
74・・・・・・・締結部材(締結ボルト)
86・・・・・・・ベーン油室
87・・・・・・・ベーン
E・・・・・・・・ストローク特性可変エンジン
AC・・・・・・・ベーン式油圧アクチュエータ
CC・・・・・・・クランク室
LV・・・・・・・ストローク可変リンク機構
HU・・・・・・・ハウジング
L−L・・・・・・シリンダ軸線
V−V・・・・・・鉛直線
1 ...
86 ...
Claims (2)
前記ベーン式油圧アクチュエータ(AC)は、ハウジング(HU)と、このハウジング(HU)に回転可能に設けられるコントロール軸(65)と一体のベーン軸(66)と、このベーン軸(66)の外周面に、その周方向に間隔をあけて一体に突設される一対のベーン(87)と、前記ハウジング(HU)と前記ベーン軸(66)との間に設けられて前記一対のベーン(87)の各々がそれぞれ周方向の移動可能に収容される一対のベーン油室(86)と、前記一対のベーン油室(86)を周方向に区画するようにそれらのベーン油室(86)間で前記ハウジング(HU)に設けられる一対の区画部とを備え、
前記一対のベーン油室(86)は、前記クランク軸(30)の軸方向の投影面において、前記ストローク特性可変エンジン(E)のエンジン本体(1)のシリンダ軸線(L−L)に対して直交する方向に並べて配置されるとともに、前記一対の区画部は、前記シリンダ軸線(L−L)に沿う方向に並べて配置され、
前記ベーン式油圧アクチュエータ(AC)のハウジング(HU)は、前記コントロール軸(65)を支持する軸受ブロック(70)に一体に設けたハウジング受部(73)に支持され、前記ベーン油室(86)間の区画部において、前記ハウジング(HU)が前記ハウジング受部(73)に締結部材(74)により締結され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ベーン式油圧アクチュエータの取付構造。 The piston (11) and the crankshaft (30) are connected to the control shaft (65) via a variable stroke link mechanism (LV), and the crankshaft (CC) of the engine body (1) is connected to the control shaft (65). ) Is provided with a vane type hydraulic actuator (AC) disposed below the crankshaft (30), and the hydraulic actuator (AC) drives the control shaft (65) to operate the variable stroke link mechanism (LV). A vane type hydraulic actuator mounting structure in a variable stroke characteristic engine in which the moving stroke of the piston (11) is variable,
The vane hydraulic actuator (AC) includes a housing (HU), a vane shaft (66) integral with a control shaft (65) rotatably provided in the housing (HU), and an outer periphery of the vane shaft (66). A pair of vanes (87) provided integrally on the surface with an interval in the circumferential direction, and a pair of vanes (87) provided between the housing (HU) and the vane shaft (66). ) Between each of the vane oil chambers (86) so as to divide the pair of vane oil chambers (86) in the circumferential direction. And a pair of partition portions provided in the housing (HU),
The pair of vane oil chambers (86) is located on the axial projection surface of the crankshaft (30) with respect to the cylinder axis (LL) of the engine body (1) of the variable stroke characteristic engine (E). Rutotomoni are arranged side by side in a direction orthogonal, the pair of partition portions are arranged side by side in the direction along the cylinder axis (L-L),
A housing (HU) of the vane hydraulic actuator (AC) is supported by a housing receiving portion (73) provided integrally with a bearing block (70) that supports the control shaft (65), and the vane oil chamber (86). ), The housing (HU) is fastened to the housing receiving portion (73) by a fastening member (74) , and the vane hydraulic actuator mounting structure in the variable stroke characteristic engine.
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