JP4985207B2

JP4985207B2 - Variable compression ratio internal combustion engine

Info

Publication number: JP4985207B2
Application number: JP2007209831A
Authority: JP
Inventors: 栄一神山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: JP2009041524A

Description

本発明は、シリンダブロック及びシリンダヘッドと、クランクケースとが、シリンダの中心軸に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成された、可変圧縮比内燃機関に関する。 The present invention relates to a variable compression ratio internal combustion engine configured such that a compression ratio can be changed by a relative movement of a cylinder block, a cylinder head, and a crankcase along a central axis of a cylinder.

この種の内燃機関として、例えば、特開２００３−２０６７７１号公報、特開２００５−１４６８９１号公報、特開２００６−３１６７７０号公報、等に開示されたものが知られている。 As this type of internal combustion engine, those disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-206871, 2005-146891, and 2006-316770 are known.

これらの内燃機関においては、前記クランクケース（ロアケースとも称される）と前記シリンダブロックとが相対移動可能に連結されている。この連結部分には、スライド機構が設けられている。このスライド機構は、前記クランクケースに対して前記シリンダブロックをスライドさせることで圧縮比を変更し得るように構成されていて、具体的には、カム軸と、カム収納孔と、軸受収納孔と、を備えている。 In these internal combustion engines, the crankcase (also referred to as a lower case) and the cylinder block are connected so as to be relatively movable. This connecting portion is provided with a slide mechanism. The slide mechanism is configured to change the compression ratio by sliding the cylinder block with respect to the crankcase. Specifically, the slide mechanism includes a cam shaft, a cam storage hole, and a bearing storage hole. It is equipped with.

前記カム収納孔は、前記シリンダブロックの両側下部に形成された隆起部に設けられている。前記軸受収納孔は、前記クランクケースの上部から上側に突出するように設けられた立壁部に設けられている。前記カム軸は、軸部と、この軸部に対して固定されたカム部と、前記軸部に対して回転可能に取り付けられた可動軸受部と、から構成されている。前記カム部は、前記シリンダブロック側に形成された前記カム収納孔に収納されている。前記可動軸受部は、前記クランクケース側に形成された前記軸受収納孔に収納されている。 The cam housing hole is provided in a raised portion formed at the lower part on both sides of the cylinder block. The bearing housing hole is provided in a standing wall portion provided so as to protrude upward from the upper portion of the crankcase. The cam shaft includes a shaft portion, a cam portion fixed to the shaft portion, and a movable bearing portion rotatably attached to the shaft portion. The cam portion is housed in the cam housing hole formed on the cylinder block side. The movable bearing portion is housed in the bearing housing hole formed on the crankcase side.

かかる構成を有する内燃機関においては、運転状態に応じて前記カム軸が回転駆動される。すると、前記シリンダブロックが前記クランクケースに対して、前記シリンダの中心軸に沿って相対的にスライドする。これにより、圧縮比が変更される。例えば、ノッキングの抑制等のために圧縮比が低く設定されたり、燃費向上のために圧縮比が高く設定されたりする。
特開２００３−２０６７７１号公報特開２００５−１４６８９１号公報特開２００６−３１６７７０号公報 In the internal combustion engine having such a configuration, the camshaft is rotationally driven according to the operating state. Then, the cylinder block slides relative to the crankcase along the center axis of the cylinder. Thereby, the compression ratio is changed. For example, the compression ratio is set low to suppress knocking or the like, or the compression ratio is set high to improve fuel consumption.
JP 2003-206871 A JP 2005-146891 A JP 2006-316770 A

この種の内燃機関において、燃焼圧（燃焼室内での燃料混合気の燃焼による圧力）によって生じる内部応力により、前記シリンダブロックに歪みが生じることがあり得る。このような歪みが大きくなると、前記シリンダが変形し、当該シリンダと前記ピストンとの間に大きな摩擦抵抗が生じる。 In this type of internal combustion engine, the cylinder block may be distorted by internal stress generated by combustion pressure (pressure due to combustion of the fuel mixture in the combustion chamber). When such strain increases, the cylinder is deformed, and a large frictional resistance is generated between the cylinder and the piston.

本発明は、このような課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、この種の内燃機関の剛性を向上することで、前記シリンダと前記ピストンとの間の大きな摩擦抵抗の発生を抑制することにある。 The present invention has been made to address such problems. That is, an object of the present invention is to suppress generation of a large frictional resistance between the cylinder and the piston by improving the rigidity of this type of internal combustion engine.

本発明の可変圧縮比内燃機関（以下、単に「内燃機関」と称する。）は、シリンダブロックと、シリンダヘッドと、クランクケースと、可変圧縮比機構と、を備えている。 The variable compression ratio internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “internal combustion engine”) of the present invention includes a cylinder block, a cylinder head, a crankcase, and a variable compression ratio mechanism.

前記シリンダブロックには、シリンダが形成されている。複数の前記シリンダが、前記クランクケースの回転軸と平行なシリンダ配列方向に沿って配列され得る。このシリンダには、ピストンが往復移動可能に収容されている。前記シリンダヘッドは、前記ピストンの上死点側の、前記シリンダブロックの端部にて、当該シリンダブロックと接合されている。前記クランクケースは、クランクシャフトを回転可能に支持する部材である。このクランクシャフトは、前記ピストンの往復移動に基づいて回転駆動され得るように構成されている。 A cylinder is formed in the cylinder block. The plurality of cylinders may be arranged along a cylinder arrangement direction parallel to the rotation axis of the crankcase. A piston is accommodated in this cylinder so as to be able to reciprocate. The cylinder head is joined to the cylinder block at the end of the cylinder block on the top dead center side of the piston. The crankcase is a member that rotatably supports the crankshaft. The crankshaft is configured to be rotationally driven based on the reciprocating movement of the piston.

前記可変圧縮比機構は、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドと、前記クランクケースとを、相対的に移動（スライド）させ得るように構成されている。この可変圧縮比機構は、カムシャフトと、ブロック側支持部と、クランクケース側支持部と、を備えている。 The variable compression ratio mechanism is configured to relatively move (slide) the cylinder block, the cylinder head, and the crankcase. This variable compression ratio mechanism includes a camshaft, a block-side support portion, and a crankcase-side support portion.

前記カムシャフトは、円柱状のジャーナル部と、前記ジャーナル部から突出するように設けられたカム部と、を備えている。 The camshaft includes a columnar journal portion and a cam portion provided so as to protrude from the journal portion.

前記ブロック側支持部は、前記シリンダブロックに設けられている。このブロック側支持部は、前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの一方を収容し得るように構成されている。なお、このブロック側支持部は、前記シリンダブロックに対して装着され得るように、当該シリンダブロックとは別体の部材として構成され得る。 The block side support portion is provided on the cylinder block. This block side support part is comprised so that one of the said cam part and the said journal part can be accommodated. In addition, this block side support part may be comprised as a member separate from the said cylinder block so that it can mount | wear with respect to the said cylinder block.

前記クランクケース側支持部は、前記クランクケース側に設けられている。このクランクケース側支持部は、他方（前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの前記一方とは異なる方）を収容し得るように構成されている。 The crankcase side support portion is provided on the crankcase side. The crankcase-side support portion is configured to accommodate the other (one different from the one of the cam portion and the journal portion).

この可変圧縮比機構は、前記カムシャフトの回転駆動に応じて、前記シリンダヘッド及び前記シリンダブロックと、前記クランクケースとを、前記シリンダの中心軸（以下、「シリンダ中心軸」と称する。）に沿って相対移動させることで、圧縮比を変更可能に構成されている。 In the variable compression ratio mechanism, the cylinder head, the cylinder block, and the crankcase are used as a central axis of the cylinder (hereinafter referred to as “cylinder central axis”) in accordance with the rotational drive of the camshaft. The compression ratio can be changed by relatively moving along.

前記カムシャフト、前記ブロック側支持部、及び前記クランクケース側支持部は、前記シリンダ中心軸を挟んでそれぞれ一対設けられ得る。この場合、前記回転軸を挟んで設けられている一対の前記ブロック側支持部における一方の位置が、前記回転軸と平行な方向について、他方と一致するように、前記ブロック側支持部が配置され得る。 A pair of the camshaft, the block-side support part, and the crankcase-side support part may be provided across the cylinder center axis. In this case, the block-side support portion is arranged so that one position of the pair of block-side support portions provided with the rotation shaft in between coincides with the other in a direction parallel to the rotation shaft. obtain.

本発明の特徴は、前記ブロック側支持部が、前記回転軸と平行な方向（すなわち前記シリンダ配列方向）について、前記中心軸からオフセットした位置に設けられていることにある。換言すれば、本発明においては、前記ブロック側支持部の前記方向における中心が、前記中心軸からオフセットするように、当該ブロック側支持部が設けられている。 The feature of the present invention resides in that the block side support portion is provided at a position offset from the central axis in a direction parallel to the rotation axis (that is, the cylinder arrangement direction). In other words, in this invention, the said block side support part is provided so that the center in the said direction of the said block side support part may be offset from the said center axis | shaft.

例えば、複数の前記シリンダが設けられている場合に、前記シリンダ配列方向における最も端の前記シリンダに対応する、前記ブロック側支持部が、当該シリンダにおける前記中心軸よりも外側（すべての前記シリンダの前記中心軸から遠ざかる側）にオフセットした位置に設けられ得る。 For example, in the case where a plurality of the cylinders are provided, the block-side support portion corresponding to the endmost cylinder in the cylinder arrangement direction is outside the center axis of the cylinder (all the cylinders It can be provided at a position offset to the side away from the central axis.

かかる構成を備えた本発明の内燃機関においては、前記シリンダにおける燃焼圧の発生により、前記シリンダブロックが、前記クランクシャフトから遠ざかる方向に押圧される。これに伴い、当該燃焼圧の発生に係る前記シリンダに対応する、前記ブロック側支持部によって、前記カムシャフトが上述の方向に押圧される。一方、当該カムシャフトにおける、前記クランクケース側支持部に対応する部分には、上述の方向とは逆方向の反力が作用する。 In the internal combustion engine of the present invention having such a configuration, the cylinder block is pressed away from the crankshaft by the generation of combustion pressure in the cylinder. Along with this, the camshaft is pressed in the above-described direction by the block side support portion corresponding to the cylinder related to the generation of the combustion pressure. On the other hand, a reaction force in a direction opposite to the above-described direction acts on a portion of the camshaft corresponding to the crankcase-side support portion.

このとき、本発明の構成によれば、前記ブロック側支持部が前記シリンダ中心軸に対応する位置に設けられている場合とは異なり、前記カムシャフトの曲げ変形や、前記シリンダブロックの前記回転軸（前記シリンダ配列方向）に沿った反りの発生が、良好に抑制され得る。すなわち、本発明の構成によれば、当該内燃機関の剛性が向上し、前記シリンダブロックの歪みの発生が良好に抑制される。したがって、本発明によれば、前記シリンダと前記ピストンとの間の大きな摩擦抵抗の発生が、可及的に抑制され得る。 At this time, according to the configuration of the present invention, unlike the case where the block-side support portion is provided at a position corresponding to the cylinder central axis, the camshaft is bent and the rotating shaft of the cylinder block is rotated. The occurrence of warpage along the cylinder arrangement direction can be satisfactorily suppressed. That is, according to the configuration of the present invention, the rigidity of the internal combustion engine is improved, and the occurrence of distortion of the cylinder block is satisfactorily suppressed. Therefore, according to the present invention, the generation of a large frictional resistance between the cylinder and the piston can be suppressed as much as possible.

・前記内燃機関においては、前記シリンダ配列方向における最も端の前記シリンダに対応する、前記ブロック側支持部が、他の前記ブロック側支持部よりも幅広に形成され得る。 In the internal combustion engine, the block side support portion corresponding to the cylinder at the endmost in the cylinder arrangement direction may be formed wider than the other block side support portions.

かかる構成によれば、前記カムシャフトの、前記シリンダ配列方向における端部の曲げ変形量が、より良好に抑制され得る。これにより、前記シリンダブロックにおける上述のような反りの発生が、より効果的に抑制され得る。したがって、前記シリンダと前記ピストンとの間の大きな摩擦抵抗の発生が、より効果的に抑制され得る。 According to such a configuration, the amount of bending deformation at the end of the camshaft in the cylinder arrangement direction can be more favorably suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of the above curvature in the said cylinder block can be suppressed more effectively. Therefore, generation of a large frictional resistance between the cylinder and the piston can be more effectively suppressed.

以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において出願人が最良と考えている実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (embodiments that the applicant considers best at the time of filing of the present application) will be described with reference to the drawings.

なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、首尾一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。 In addition, the description about the following embodiment is specific to the extent possible, merely an example of the embodiment of the present invention in order to satisfy the description requirement (description requirement / practicability requirement) of the specification required by law. It is only what is described in. Therefore, as will be described later, it is quite natural that the present invention is not limited to the specific configurations of the embodiments described below. The various modifications that can be made to this embodiment are described together at the end because they would interfere with the understanding of a consistent embodiment description if inserted during the description of the embodiment. Yes.

＜実施形態の可変圧縮比内燃機関の概略構成＞
図１及び図２は、本発明の一実施形態であるエンジン１の概略構成を示す側断面図である。図３は、図１及び図２に示されているエンジン１の分解斜視図である。なお、図１は、図３におけるＩ−Ｉ断面図に相当する。また、図２は、図３におけるII−II断面図に相当する。以下、図１ないし図３を参照しつつ、エンジン１の概略構成について説明する。 <Schematic Configuration of Variable Compression Ratio Internal Combustion Engine of Embodiment>
1 and 2 are side sectional views showing a schematic configuration of an engine 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view of the engine 1 shown in FIGS. 1 and 2. 1 corresponds to a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2 corresponds to a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. Hereinafter, the schematic configuration of the engine 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図１を参照すると、エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、クランクケース４と、可変圧縮比機構５と、を備えている。このエンジン１は、可変圧縮比機構５によってシリンダブロック２及びシリンダヘッド３をクランクケース４に対して相対的にシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って移動（スライド）させることで、圧縮比を変更可能に構成されている。 Referring to FIG. 1, the engine 1 includes a cylinder block 2, a cylinder head 3, a crankcase 4, and a variable compression ratio mechanism 5. The engine 1 is configured such that the compression ratio can be changed by moving (sliding) the cylinder block 2 and the cylinder head 3 along the cylinder center axis CCA relative to the crankcase 4 by the variable compression ratio mechanism 5. Has been.

シリンダブロック２は、略直方体状に形成されている。このシリンダブロック２の内部には、シリンダ２１が形成されている。シリンダ２１は、略円柱形状の貫通孔である。このシリンダ２１の内部には、ピストン２２が、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動可能に収容されている。 The cylinder block 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. A cylinder 21 is formed inside the cylinder block 2. The cylinder 21 is a substantially cylindrical through hole. A piston 22 is accommodated in the cylinder 21 so as to be capable of reciprocating along the cylinder center axis CCA.

図３を参照すると、本実施形態においては、４つのシリンダ２１が、配列方向ＡＤに沿って一列に設けられている。すなわち、シリンダブロック２は、配列方向ＡＤと平行な長手方向を有するように形成されている。この配列方向ＡＤは、シリンダ中心軸ＣＣＡと直交する方向である。 Referring to FIG. 3, in the present embodiment, four cylinders 21 are provided in a line along the arrangement direction AD. That is, the cylinder block 2 is formed to have a longitudinal direction parallel to the arrangement direction AD. This arrangement direction AD is a direction orthogonal to the cylinder center axis CCA.

図１を参照すると、シリンダブロック２の上端部（ピストン２２の上死点側の端部）には、シリンダヘッド３が接合されている。シリンダヘッド３は、ピストン２２の上死点側のシリンダブロック２の端面（図中上端面）と接合されている。このシリンダヘッド３と、シリンダブロック２とは、互いに相対移動しないように、互いにボルト等によって固定されている。 Referring to FIG. 1, the cylinder head 3 is joined to the upper end of the cylinder block 2 (the end on the top dead center side of the piston 22). The cylinder head 3 is joined to the end surface (upper end surface in the drawing) of the cylinder block 2 on the top dead center side of the piston 22. The cylinder head 3 and the cylinder block 2 are fixed to each other by bolts or the like so as not to move relative to each other.

クランクケース４は、筒状のフレーム４１を備えている。フレーム４１は、配列方向ＡＤと平行な長手方向を有するように形成されている。このフレーム４１は、シリンダブロック２の外表面を所定のクリアランスを隔てて囲むような形状に形成されている。このクリアランスは、シリンダブロック２とクランクケース４との相対移動がスムーズに行われつつ、両者の間にガタつきが生じない程度（触れるか触れないか程度：例えば０．数ミリ程度）に設定されている。 The crankcase 4 includes a cylindrical frame 41. The frame 41 is formed to have a longitudinal direction parallel to the arrangement direction AD. The frame 41 is formed in a shape that surrounds the outer surface of the cylinder block 2 with a predetermined clearance. This clearance is set to such an extent that the relative movement between the cylinder block 2 and the crankcase 4 is performed smoothly, and there is no backlash between the two (the degree of touching or not touching: for example, about several millimeters). ing.

具体的には、フレーム４１の内部には、シリンダブロック収容部４１ａが形成されている。シリンダブロック収容部４１ａは、シリンダブロック２を収容し得る空間であって、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って設けられている。このシリンダブロック収容部４１ａは、シリンダブロック２を図中上方から挿入し得るように、図中上方に向けて開口するように設けられている。 Specifically, a cylinder block accommodating portion 41 a is formed inside the frame 41. The cylinder block accommodating portion 41a is a space in which the cylinder block 2 can be accommodated, and is provided along the cylinder center axis CCA. The cylinder block accommodating portion 41a is provided so as to open upward in the drawing so that the cylinder block 2 can be inserted from above in the drawing.

本実施形態においては、シリンダブロック収容部４１ａの内壁面は、シリンダブロック２を収容した状態で、当該シリンダブロック２の外壁面と上述の所定のクリアランスが設けられるように形成されている。また、フレーム４１（シリンダブロック収容部４１ａ）は、シリンダブロック２の下端部から上部までを覆うように形成されている。なお、シリンダブロック２の上端部は、シリンダヘッド３との接合のため、フレーム４１よりも図中上方及び側方に突出するように設けられている。 In the present embodiment, the inner wall surface of the cylinder block housing portion 41a is formed so as to provide the above-described predetermined clearance with the outer wall surface of the cylinder block 2 in a state in which the cylinder block 2 is housed. Further, the frame 41 (cylinder block housing portion 41a) is formed so as to cover from the lower end portion to the upper portion of the cylinder block 2. Note that the upper end portion of the cylinder block 2 is provided so as to protrude upward and laterally in the drawing from the frame 41 for joining with the cylinder head 3.

クランクケース４の下端部には、クランクシャフト４２が、配列方向ＡＤと平行な回転中心軸ＲＡ１を中心として回転可能に支持されている。このクランクシャフト４２は、ピストン２２（図１参照）のシリンダ中心軸ＣＣＡに沿った往復移動に基づいて回転駆動されるように、当該ピストン２２と機械的に連結されている。 A crankshaft 42 is supported at the lower end of the crankcase 4 so as to be rotatable about a rotation center axis RA1 parallel to the arrangement direction AD. The crankshaft 42 is mechanically coupled to the piston 22 so as to be rotationally driven based on reciprocal movement along the cylinder center axis CCA of the piston 22 (see FIG. 1).

＜実施形態の可変圧縮比機構の詳細な構成＞
以下、本実施形態の可変圧縮比機構５の詳細な構成について説明する。 <Detailed Configuration of Variable Compression Ratio Mechanism of Embodiment>
Hereinafter, a detailed configuration of the variable compression ratio mechanism 5 of the present embodiment will be described.

図１ないし図３を参照すると、本実施形態においては、一対の可変圧縮比機構５が、フレーム４１の配列方向ＡＤに沿った両側壁及びその近傍に設けられている。すなわち、一対の可変圧縮比機構５が、回転中心軸ＲＡ１を挟んで設けられている。一方の可変圧縮比機構５と、他方の可変圧縮比機構５とは、すべてのシリンダ２１におけるシリンダ中心軸ＣＣＡを通る平面（以下、対称平面と称する。）に関してほぼ対称に配置及び構成されている。 With reference to FIGS. 1 to 3, in the present embodiment, a pair of variable compression ratio mechanisms 5 are provided on both side walls along the arrangement direction AD of the frames 41 and in the vicinity thereof. That is, a pair of variable compression ratio mechanisms 5 is provided with the rotation center axis RA1 interposed therebetween. One variable compression ratio mechanism 5 and the other variable compression ratio mechanism 5 are arranged and configured substantially symmetrically with respect to a plane (hereinafter referred to as a symmetry plane) passing through the cylinder center axis CCA in all the cylinders 21. .

＜＜カムシャフト＞＞
可変圧縮比機構５は、カムシャフト５１の回転駆動によって、シリンダブロック２とクランクケース４とをシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って相対的に移動（スライド）させ得るように構成されている。カムシャフト５１は、ジャーナル部５１ａと、円形カム部５１ｂと、偏心軸部５１ｃと、ウォームホイール５１ｄと、から構成されている。 << Camshaft >>
The variable compression ratio mechanism 5 is configured to be able to relatively move (slide) the cylinder block 2 and the crankcase 4 along the cylinder center axis CCA by the rotational drive of the camshaft 51. The cam shaft 51 includes a journal part 51a, a circular cam part 51b, an eccentric shaft part 51c, and a worm wheel 51d.

図４は、図１ないし図３に示されているカムシャフト５１を、その一部を分解して示す斜視図である。以下、図１ないし図４を参照すると、ジャーナル部５１ａは、円柱状の部材であって、カムシャフト５１の回転中心軸ＲＡ２（これはクランクシャフト４２の回転中心軸ＲＡ１と平行である）と同軸に設けられている。 FIG. 4 is a perspective view showing a part of the camshaft 51 shown in FIGS. 1 to 3 in an exploded manner. 1 to 4, the journal portion 51a is a cylindrical member, and is coaxial with the rotation center axis RA2 of the camshaft 51 (which is parallel to the rotation center axis RA1 of the crankshaft 42). Is provided.

円形カム部５１ｂは、回転中心軸ＲＡ２から偏心して設けられている。この円形カム部５１ｂは、ジャーナル部５１ａよりも径が太い円柱状の部材であって、シリンダ２１に対応するように設けられている。すなわち、１つのカムシャフト５１に対して、気筒数と同数（本実施形態では４つ）の円形カム部５１ｂが設けられている。そして、隣り合う円形カム部５１ｂの間、及びカムシャフト５１の両端部に、ジャーナル部５１ａが設けられている。 The circular cam portion 51b is provided eccentric from the rotation center axis RA2. The circular cam portion 51 b is a columnar member having a diameter larger than that of the journal portion 51 a and is provided to correspond to the cylinder 21. That is, the same number (4 in the present embodiment) of circular cam portions 51b as the number of cylinders is provided for one camshaft 51. Journal portions 51 a are provided between the adjacent circular cam portions 51 b and at both ends of the camshaft 51.

偏心軸部５１ｃは、配列方向ＡＤに沿った長手方向を有する丸棒状の部材である。偏心軸部５１ｃは、ジャーナル部５１ａの中心軸及び円形カム部５１ｂの中心軸から偏心した位置にて、これらを挿通するように設けられている。すなわち、偏心軸部５１ｃは、図１及び図４に示されているように、ジャーナル部５１ａの一端（図中下端）と円形カム部５１ｂの一端（図中下端）とが一致した状態で、当該一端寄りの位置（下部）にてジャーナル部５１ａ及び円形カム部５１ｂを挿通するように設けられている。 The eccentric shaft portion 51c is a round bar member having a longitudinal direction along the arrangement direction AD. The eccentric shaft portion 51c is provided so as to be inserted at a position eccentric from the central axis of the journal portion 51a and the central axis of the circular cam portion 51b. That is, as shown in FIGS. 1 and 4, the eccentric shaft portion 51c is in a state where one end (lower end in the drawing) of the journal portion 51a and one end (lower end in the drawing) coincide with each other. The journal part 51a and the circular cam part 51b are provided so as to be inserted at a position near the one end (lower part).

偏心軸部５１ｃの前記長手方向における略中央部には、ウォームホイール５１ｄが設けられている。ウォームホイール５１ｄは、偏心軸部５１ｃと一体に形成されている。このウォームホイール５１ｄは、その中心軸が回転中心軸ＲＡ２と同軸となるように設けられている。 A worm wheel 51d is provided at a substantially central portion in the longitudinal direction of the eccentric shaft portion 51c. The worm wheel 51d is formed integrally with the eccentric shaft portion 51c. The worm wheel 51d is provided such that its center axis is coaxial with the rotation center axis RA2.

ウォームホイール５１ｄは、ウォームＷ（図３参照）と噛み合うことにより、回転駆動されるように構成されている。このウォームＷは、図３におけるモータＭの、図示しない回転駆動シャフト（これは回転中心軸ＲＡ２及びシリンダ中心軸ＣＣＡと直交する）に連結された、円柱形状のギヤである The worm wheel 51d is configured to be rotationally driven by meshing with the worm W (see FIG. 3). The worm W is a cylindrical gear connected to a rotation drive shaft (not shown) of the motor M in FIG. 3 (which is orthogonal to the rotation center axis RA2 and the cylinder center axis CCA).

本実施形態においては、ジャーナル部５１ａは、偏心軸部５１ｃの回りを回転しないように、偏心軸部５１ｃに固定されている。すなわち、ジャーナル部５１ａは、ウォームホイール５１ｄの回転に伴って、回転中心軸ＲＡ２を中心として、ウォームホイール５１ｄと一体的に回転駆動され得るようになっている。一方、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃの回りを自由に回転し得るようになっている。すなわち、円形カム部５１ｂは、ジャーナル部５１ａに対して相対的に回転し得るようになっている。 In the present embodiment, the journal portion 51a is fixed to the eccentric shaft portion 51c so as not to rotate around the eccentric shaft portion 51c. That is, the journal portion 51a can be driven to rotate integrally with the worm wheel 51d around the rotation center axis RA2 as the worm wheel 51d rotates. On the other hand, the circular cam portion 51b can freely rotate around the eccentric shaft portion 51c. That is, the circular cam portion 51b can be rotated relative to the journal portion 51a.

＜＜ブロック側支持部＞＞
再び図１ないし図３を参照すると、円形カム部５１ｂは、ブロック側支持部５２に収容されている。ブロック側支持部５２には、軸受孔５２ａが形成されている。この軸受孔５２ａは、円形カム部５１ｂの外径に対応する（円形カム部５１ｂの周面と摺動し得るような）内径を有する貫通孔である。すなわち、ブロック側支持部５２は、円形カム部５１ｂの周面と摺動しつつ、当該円形カム部５１ｂを回動可能に支持するように構成されている。 << Block side support part >>
Referring again to FIGS. 1 to 3, the circular cam portion 51 b is accommodated in the block side support portion 52. A bearing hole 52 a is formed in the block side support portion 52. The bearing hole 52a is a through hole having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the circular cam portion 51b (so that it can slide with the peripheral surface of the circular cam portion 51b). In other words, the block-side support portion 52 is configured to rotatably support the circular cam portion 51b while sliding with the peripheral surface of the circular cam portion 51b.

図５は、図３に示されているシリンダブロック２及びブロック側支持部５２の斜視図である。図６は、図５に示されているシリンダブロック２とブロック側支持部５２との分解斜視図である。図３ないし図６を参照すると、ブロック側支持部５２は、シリンダブロック２とは別体に形成されていて、ボルトを用いてシリンダブロック２に装着され得るように構成されている。 FIG. 5 is a perspective view of the cylinder block 2 and the block-side support portion 52 shown in FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the cylinder block 2 and the block-side support portion 52 shown in FIG. 3 to 6, the block-side support portion 52 is formed separately from the cylinder block 2 and is configured to be attached to the cylinder block 2 using bolts.

本実施形態においては、配列方向ＡＤ（これは図４における回転中心軸ＲＡ１と平行である）における内側のシリンダ２１に対応するブロック側支持部５２は、シリンダ中心軸ＣＣＡに対応する位置に設けられている。すなわち、これらのブロック側支持部５２の、配列方向ＡＤにおける中心が、シリンダ中心軸ＣＣＡと略一致するように、これらのブロック側支持部５２が配置されている。 In the present embodiment, the block-side support portion 52 corresponding to the inner cylinder 21 in the arrangement direction AD (which is parallel to the rotation center axis RA1 in FIG. 4) is provided at a position corresponding to the cylinder center axis CCA. ing. That is, the block side support portions 52 are arranged so that the centers of the block side support portions 52 in the arrangement direction AD substantially coincide with the cylinder center axis CCA.

一方、配列方向ＡＤにおける両端のシリンダ２１に対応するブロック側支持部５２’は、当該シリンダ２１におけるシリンダ中心軸ＣＣＡよりも、配列方向ＡＤにおける外側（すべてのシリンダ中心軸ＣＣＡから遠ざかる側）にオフセットした位置に設けられている。すなわち、これらのブロック側支持部５２’の、配列方向ＡＤにおける中心が、シリンダ中心軸ＣＣＡよりも、配列方向ＡＤにおける外側にオフセットするように、これらのブロック側支持部５２’が配置されている。 On the other hand, the block-side support portions 52 ′ corresponding to the cylinders 21 at both ends in the arrangement direction AD are offset to the outside in the arrangement direction AD (the side away from all the cylinder center axes CCA) with respect to the cylinder center axis CCA in the cylinder 21. It is provided at the position. That is, these block side support portions 52 ′ are arranged such that the centers of these block side support portions 52 ′ are offset outward in the arrangement direction AD from the cylinder center axis CCA. .

また、エンジン幅方向（配列方向ＡＤ及びシリンダ中心軸ＣＣＡと直交する方向：図１及び図２における左右方向）に沿って一対設けられた可変圧縮比機構５における各ブロック側支持部５２及び５２’は、上述の対称平面に関して対称に配置されている。すなわち、この対称平面を挟んで設けられている一対のブロック側支持部５２（５２’）における一方の位置が、配列方向ＡＤと平行な方向について、他方と一致するように、各ブロック側支持部５２（５２’）が配置されている。 Further, the block-side support portions 52 and 52 ′ in the variable compression ratio mechanism 5 provided as a pair along the engine width direction (direction orthogonal to the arrangement direction AD and the cylinder center axis CCA: the left-right direction in FIGS. 1 and 2). Are arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry described above. That is, each block-side support portion is arranged such that one position in the pair of block-side support portions 52 (52 ′) provided across the plane of symmetry coincides with the other in a direction parallel to the arrangement direction AD. 52 (52 ') is arranged.

再び図１ないし図３を参照すると、フレーム４１には、開口部５３が設けられている。開口部５３は、貫通孔であって、ブロック側支持部５２（５２’）が貫通し得るように設けられている。この開口部５３は、ブロック側支持部５２（５２’）がシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動し得るように、ブロック側支持部５２（５２’）の高さ寸法（シリンダ中心軸ＣＣＡに沿った方向の寸法）よりも大きい高さ寸法に形成されている。本実施形態においては、ブロック側支持部５２及び５２’と同数の複数の開口部５３が、配列方向ＡＤに沿って配列されている。 1 to 3 again, the frame 41 is provided with an opening 53. The opening 53 is a through-hole and is provided so that the block-side support 52 (52 ') can pass therethrough. The opening 53 has a height dimension (along the cylinder center axis CCA) of the block side support part 52 (52 ′) so that the block side support part 52 (52 ′) can reciprocate along the cylinder center axis CCA. It is formed in a height dimension larger than the dimension in the other direction. In the present embodiment, the same number of openings 53 as the block side support portions 52 and 52 ′ are arranged along the arrangement direction AD.

＜＜クランクケース側支持部＞＞
図２及び図３を参照すると、フレーム４１には、複数のフレーム側支持部５４が形成されている。各フレーム側支持部５４は、開口部５３に隣接するように設けられている。すなわち、複数のフレーム側支持部５４が、各開口部５３の両側に設けられ、且つ配列方向ＡＤに沿って配列されている。 << Crankcase side support part >>
Referring to FIGS. 2 and 3, the frame 41 is formed with a plurality of frame side support portions 54. Each frame side support portion 54 is provided so as to be adjacent to the opening portion 53. In other words, the plurality of frame side support portions 54 are provided on both sides of each opening 53 and are arranged along the arrangement direction AD.

フレーム側支持部５４には、ジャーナル支持凹部５４ａが設けられている。このジャーナル支持凹部５４ａは、ジャーナル部５１ａの外径に対応する内径を有する半円柱形状の凹部であって、前記エンジン幅方向に沿って外部に向けて開口するように形成されている。 The frame side support portion 54 is provided with a journal support recess 54a. The journal support recess 54a is a semi-cylindrical recess having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the journal portion 51a, and is formed to open outward along the engine width direction.

フレーム４１には、カバー部５５が装着されている。カバー部５５は、カムシャフト５１（ジャーナル部５１ａ）を挟んでフレーム側支持部５４と対向するように設けられている。 A cover portion 55 is attached to the frame 41. The cover part 55 is provided so as to face the frame side support part 54 with the camshaft 51 (journal part 51a) interposed therebetween.

複数のフレーム側支持部５４（１つの可変圧縮比機構５におけるすべてのフレーム側支持部５４）に対応するカバー部５５が、配列方向ＡＤに沿った長手方向を有するように、一体（シームレス）に形成されている。このカバー部５５には、ジャーナル支持凹部５５ａと、軸受収容部５５ｂと、ギヤ収容部５５ｃと、が形成されている。 The cover portions 55 corresponding to the plurality of frame-side support portions 54 (all the frame-side support portions 54 in one variable compression ratio mechanism 5) are integrated (seamlessly) so as to have a longitudinal direction along the arrangement direction AD. Is formed. The cover portion 55 is formed with a journal support recess 55a, a bearing housing portion 55b, and a gear housing portion 55c.

ジャーナル支持凹部５５ａは、フレーム側支持部５４のジャーナル支持凹部５４ａと対向する位置に設けられている。このジャーナル支持凹部５５ａは、ジャーナル支持凹部５４ａと対称な形状の、半円柱形状の凹部であって、ジャーナル部５１ａの外径に対応する内径を有するように形成されている。 The journal support recess 55a is provided at a position facing the journal support recess 54a of the frame side support 54. The journal support recess 55a is a semi-cylindrical recess symmetrical to the journal support recess 54a and has an inner diameter corresponding to the outer diameter of the journal portion 51a.

すなわち、カバー部５５が図示しないボルトによってフレーム側支持部５４に接合されることで、これらの接合体の内側に、ジャーナル部５１ａを回転可能に支持する軸受孔が形成されるようになっている。換言すれば、フレーム側支持部５４とカバー部５５とによって、ジャーナル部５１ａを収容する本発明のクランクケース側支持部が構成されている。 That is, when the cover portion 55 is joined to the frame side support portion 54 by a bolt (not shown), a bearing hole for rotatably supporting the journal portion 51a is formed inside these joined bodies. . In other words, the frame-side support portion 54 and the cover portion 55 constitute the crankcase-side support portion of the present invention that accommodates the journal portion 51a.

軸受収容部５５ｂは、ブロック側支持部５２（５２’）と対向する位置に設けられた凹部である。この軸受収容部５５ｂは、開口部５３から突出したブロック側支持部５２（５２’）を、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動可能に収容し得るように形成されている。 The bearing accommodating portion 55b is a concave portion provided at a position facing the block side support portion 52 (52 '). The bearing accommodating portion 55b is formed to accommodate the block-side support portion 52 (52 ') protruding from the opening 53 so as to be reciprocally movable along the cylinder center axis CCA.

ギヤ収容部５５ｃは、ウォームホイール５１ｄと対向する位置に設けられた凹部である。このギヤ収容部５５ｃは、フレーム４１から外部に向けて突出したウォームホイール５１ｄを収容し得るように形成されている。 The gear accommodating portion 55c is a recess provided at a position facing the worm wheel 51d. The gear accommodating portion 55c is formed so as to accommodate the worm wheel 51d protruding outward from the frame 41.

＜実施形態の可変圧縮比機構の動作説明＞
図７ないし図９は、図１に示されているエンジン１における圧縮比変化の様子を示す図である。以下、これらの図を参照しつつ、可変圧縮比機構５による圧縮比変更動作について、簡単に説明する。 <Description of Operation of Variable Compression Ratio Mechanism of Embodiment>
7 to 9 are diagrams showing how the compression ratio changes in the engine 1 shown in FIG. Hereinafter, the compression ratio changing operation by the variable compression ratio mechanism 5 will be briefly described with reference to these drawings.

カムシャフト５１の回転駆動の際に、ジャーナル部５１ａは、回転中心軸ＲＡ２を中心として回転する。このとき、偏心軸部５１ｃも、回転中心軸ＲＡ２の周りを回転する。すなわち、偏心軸部５１ｃは、ジャーナル部５１ａと一体的に回転する。 When the camshaft 51 is driven to rotate, the journal portion 51a rotates about the rotation center axis RA2. At this time, the eccentric shaft portion 51c also rotates around the rotation center axis RA2. That is, the eccentric shaft part 51c rotates integrally with the journal part 51a.

一方、円形カム部５１ｂは、軸受孔５２ａの内面と摺動しながら、回転中心軸ＲＡ２とは異なる軸を中心として回転する。また、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃに対して相対的に回転する。すなわち、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃの中心軸を中心として、ジャーナル部５１ａに対して相対的に回転する。これにより、円形カム部５１ｂのジャーナル部５１ａに対する相対的な位置が変化する。 On the other hand, the circular cam portion 51b rotates around an axis different from the rotation center axis RA2 while sliding with the inner surface of the bearing hole 52a. Moreover, the circular cam part 51b rotates relatively with respect to the eccentric shaft part 51c. That is, the circular cam portion 51b rotates relative to the journal portion 51a around the central axis of the eccentric shaft portion 51c. Thereby, the relative position with respect to the journal part 51a of the circular cam part 51b changes.

このとき、円形カム部５１ｂは、ブロック側支持部５２によって、前記エンジン幅方向（図７ないし図９における左右方向）についての移動が拘束されている。また、ジャーナル部５１ａの位置は不変である。よって、カムシャフト５１が回転駆動されると、図７ないし図９に示されているように、偏心軸部５１ｃの回転中心軸ＲＡ２周りの回転による上下動に伴って、円形カム部５１ｂが上下動する。 At this time, the movement of the circular cam portion 51b in the engine width direction (left-right direction in FIGS. 7 to 9) is restricted by the block-side support portion 52. Further, the position of the journal portion 51a is unchanged. Therefore, when the camshaft 51 is driven to rotate, as shown in FIGS. 7 to 9, the circular cam portion 51b moves up and down as the eccentric shaft portion 51c moves up and down around the rotation center axis RA2. Move.

エンジン１の圧縮比が最高である状態においては、図７に示されているように、偏心軸部５１ｃが最も下方に位置している。この場合、円形カム部５１ｂも、最も下方に位置することとなる。 In the state where the compression ratio of the engine 1 is the highest, as shown in FIG. 7, the eccentric shaft portion 51c is located at the lowest position. In this case, the circular cam portion 51b is also located at the lowest position.

図７に示されている状態から、図中矢印で示されているようにカムシャフト５１が回転駆動される（図中右側のカムシャフト５１が時計回りに回転駆動され且つ図中左側のカムシャフト５１が反時計回りに回転駆動される）。これにより、偏心軸部５１ｃが、図７に示されている位置から上昇するとともに、円形カム部５１ｂが上昇する。 From the state shown in FIG. 7, the camshaft 51 is rotationally driven as indicated by the arrows in the figure (the camshaft 51 on the right side in the figure is driven to rotate clockwise and the camshaft on the left side in the figure) 51 is rotated counterclockwise). As a result, the eccentric shaft portion 51c rises from the position shown in FIG. 7, and the circular cam portion 51b rises.

よって、図８に示されているように、カムシャフト５１の回転による円形カム部５１ｂの上昇に伴って、ブロック側支持部５２が上昇する。これにより、シリンダブロック２がクランクケース４に対して相対的に上昇する。このシリンダブロック２の上昇によってシリンダヘッド３がクランクケース４から離隔すると、ピストン２２の上死点位置とシリンダヘッド３の下端面との距離が伸びる。すなわち、エンジン１の圧縮比が低下する。 Therefore, as shown in FIG. 8, the block-side support portion 52 rises as the circular cam portion 51 b rises due to the rotation of the camshaft 51. As a result, the cylinder block 2 rises relative to the crankcase 4. When the cylinder head 3 is separated from the crankcase 4 by the rising of the cylinder block 2, the distance between the top dead center position of the piston 22 and the lower end surface of the cylinder head 3 is extended. That is, the compression ratio of the engine 1 is reduced.

図８に示されているように、偏心軸部５１ｃの位置が最上方と最下方との中間であると、圧縮比も最高値と最低値との中間となる。図９に示されているように、偏心軸部５１ｃの位置が最も上方に達すると、圧縮比が最低となる。 As shown in FIG. 8, when the position of the eccentric shaft portion 51c is between the uppermost and lowermost positions, the compression ratio is also intermediate between the highest value and the lowest value. As shown in FIG. 9, when the position of the eccentric shaft portion 51c reaches the uppermost position, the compression ratio becomes the lowest.

エンジン１の圧縮比が最低である図９に示されている状態から、圧縮比が高くされる場合、カムシャフト５１がさらに上述と同方向に回転駆動されるか、あるいはカムシャフト５１が上述と逆方向に回転駆動される。 When the compression ratio is increased from the state shown in FIG. 9 where the compression ratio of the engine 1 is the lowest, the camshaft 51 is further driven to rotate in the same direction as described above, or the camshaft 51 is reversed from the above. It is rotationally driven in the direction.

＜実施形態の構成による効果＞
図１０は、図３に示されているブロック側支持部５２’による効果を示す概略構成図である。以下、本実施形態の構成による効果について、図１０を参照しつつ説明する。 <Effects of Configuration of Embodiment>
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing the effect of the block side support portion 52 ′ shown in FIG. Hereinafter, effects of the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG.

或るシリンダ２１にて燃焼圧が生じると、当該シリンダ２１に対応するシリンダブロック２の部分が、図中上方（図３におけるクランクシャフト４２から遠ざかる方向）に押圧される。これに伴い、ブロック側支持部５２（５２’）によって、カムシャフト５１が図中上方に押圧される。一方、当該カムシャフト５１における、クランクケース側支持部（カバー部５５）に対応する部分には、図中下向きの反力が作用する。これにより、カムシャフト５１に曲げが発生するとともに、図中二点鎖線で示されているように、シリンダブロック２がピッチング方向に変位する。 When combustion pressure is generated in a certain cylinder 21, the portion of the cylinder block 2 corresponding to the cylinder 21 is pressed upward in the figure (in a direction away from the crankshaft 42 in FIG. 3). Accordingly, the camshaft 51 is pressed upward in the drawing by the block side support portion 52 (52 '). On the other hand, a downward reaction force in the drawing acts on a portion of the camshaft 51 corresponding to the crankcase side support portion (cover portion 55). As a result, the camshaft 51 is bent and the cylinder block 2 is displaced in the pitching direction as indicated by a two-dot chain line in the figure.

ここで、本実施形態においては、（ｉ）に示されているように、配列方向ＡＤにおける両端のシリンダ２１に対応するブロック側支持部５２’が、当該シリンダ２１におけるシリンダ中心軸ＣＣＡよりも、配列方向ＡＤに沿ってオフセットしている。 Here, in this embodiment, as shown in (i), the block-side support portions 52 ′ corresponding to the cylinders 21 at both ends in the arrangement direction AD are more than the cylinder center axis CCA in the cylinder 21. It is offset along the arrangement direction AD.

よって、配列方向ＡＤにおける一方（図中左側）の端側に位置するシリンダ２１にて燃焼圧が生じると、シリンダブロック２における当該シリンダ２１に対応する部分の図中上方の押圧が、当該シリンダ２１に対応するブロック側支持部５２’と、これに隣接するブロック側支持部５２と、に分散される。また、カムシャフト５１におけるクランクケース側支持部（カバー部５５）に対応する部分に作用する、図中下向きの反力も、配列方向ＡＤに沿って分散される。 Therefore, when a combustion pressure is generated in the cylinder 21 located on one end side (left side in the drawing) in the arrangement direction AD, the upper pressure in the drawing corresponding to the cylinder 21 in the cylinder block 2 is applied to the cylinder 21. Are distributed to the block-side support portion 52 ′ corresponding to the block-side support portion 52 and the block-side support portion 52 adjacent thereto. Further, the downward reaction force acting on the portion of the camshaft 51 corresponding to the crankcase side support portion (cover portion 55) is also dispersed along the arrangement direction AD.

これにより、カムシャフト５１における、当該ブロック側支持部５２’に対応する部分の、略逆Ｕ字状の曲げ変形の量も、比較的小さくなる。したがって、（ｉ）に示されているように、当該ブロック側支持部５２’が上昇する方向の荷重による、シリンダブロック２の配列方向ＡＤにおける前記一方の端（図中左端）の変位量は、比較的小さなものになる。 As a result, the amount of substantially U-shaped bending deformation of the portion of the camshaft 51 corresponding to the block-side support portion 52 ′ is also relatively small. Therefore, as shown in (i), the displacement amount of the one end (the left end in the figure) in the arrangement direction AD of the cylinder blocks 2 due to the load in the direction in which the block side support portion 52 ′ rises is It will be relatively small.

これに対し、（ii）に示されているような、ブロック側支持部５２’がオフセットされていない構成（以下、比較例と称する。）においては、配列方向ＡＤにおける前記一方の端側のシリンダ２１での燃焼圧による、シリンダブロック２への押圧が、当該シリンダ２１に対応したブロック側支持部５２’に集中する。すると、この押圧に対応する反力も、当該ブロック側支持部５２’の両側に集中する。 On the other hand, in the configuration in which the block-side support portion 52 ′ is not offset (hereinafter referred to as a comparative example) as shown in (ii), the cylinder on the one end side in the arrangement direction AD. The pressure on the cylinder block 2 due to the combustion pressure at 21 is concentrated on the block side support portion 52 ′ corresponding to the cylinder 21. Then, the reaction force corresponding to this pressing is also concentrated on both sides of the block side support portion 52 ′.

これにより、カムシャフト５１における、当該ブロック側支持部５２’に対応する部分の曲げ変形量も、比較的大きくなる。よって、比較例においては、（ii）に示されているように、当該ブロック側支持部５２’が上昇する方向の荷重による、シリンダブロック２の配列方向ＡＤにおける前記一方の端（図中左端）の変位量は、比較的大きなものになる。この場合、シリンダブロック２に比較的大きな歪みが生じ、これによりシリンダ２１が大きく変形し、シリンダ２１とピストン２２との間に大きな摩擦抵抗が生じてしまう。 Thereby, the amount of bending deformation of the portion of the camshaft 51 corresponding to the block-side support portion 52 'also becomes relatively large. Therefore, in the comparative example, as shown in (ii), the one end in the arrangement direction AD of the cylinder blocks 2 due to the load in the direction in which the block side support portion 52 ′ rises (the left end in the figure). The displacement amount is relatively large. In this case, a relatively large strain is generated in the cylinder block 2, whereby the cylinder 21 is greatly deformed and a large frictional resistance is generated between the cylinder 21 and the piston 22.

このように、（ｉ）に示されている本実施形態の構成によれば、（ii）に示されているような、ブロック側支持部５２及び５２’のすべてがシリンダ中心軸ＣＣＡに対応する位置に設けられている場合とは異なり、カムシャフト５１の曲げ変形や、シリンダブロック２の配列方向ＡＤに沿った反りあるいはピッチングの発生が、良好に抑制され得る。 Thus, according to the configuration of the present embodiment shown in (i), all of the block-side support portions 52 and 52 ′ as shown in (ii) correspond to the cylinder center axis CCA. Unlike the case where it is provided at the position, the bending deformation of the camshaft 51 and the occurrence of warping or pitching along the arrangement direction AD of the cylinder blocks 2 can be suppressed satisfactorily.

すなわち、本実施形態の構成によれば、カムシャフト５１まわりのエンジン１の剛性が向上し、シリンダブロック２の歪みの発生が良好に抑制される。したがって、本実施形態の構成によれば、シリンダ２１とピストン２２との間の大きな摩擦抵抗の発生が、可及的に抑制され得る。 That is, according to the configuration of the present embodiment, the rigidity of the engine 1 around the camshaft 51 is improved, and the occurrence of distortion of the cylinder block 2 is satisfactorily suppressed. Therefore, according to the structure of this embodiment, generation | occurrence | production of the big frictional resistance between the cylinder 21 and piston 22 can be suppressed as much as possible.

また、本実施形態の構成によれば、シリンダブロック２の側のみならず、クランクケース４の側でも、燃焼圧による荷重が可及的に分散される。よって、カムシャフト５１まわりのエンジン１の剛性が、重量増加を抑制しつつ良好に向上され得る。 Further, according to the configuration of the present embodiment, the load due to the combustion pressure is dispersed as much as possible not only on the cylinder block 2 side but also on the crankcase 4 side. Therefore, the rigidity of the engine 1 around the camshaft 51 can be favorably improved while suppressing an increase in weight.

特に、本実施形態の構成によれば、１つのシリンダブロック２に比較的多気筒が設けられている場合（直列４〜６気筒、Ｖ型（水平対向を含む）８〜１２気筒、等）、及び／又は、シリンダブロック２、クランクケース４、カムシャフト５１等の材質として軽量化のために軽金属（アルミニウムやマグネシウム等）が用いられた場合における、シリンダ２１とピストン２２との間の大きな摩擦抵抗の発生が、良好に抑制され得る。 In particular, according to the configuration of the present embodiment, when one cylinder block 2 is provided with a relatively large number of cylinders (inline 4 to 6 cylinders, V type (including horizontally opposed) 8 to 12 cylinders, etc.), And / or a large frictional resistance between the cylinder 21 and the piston 22 when a light metal (aluminum, magnesium, etc.) is used as a material for the cylinder block 2, the crankcase 4, the camshaft 51, etc. for weight reduction. Generation | occurrence | production of can be suppressed favorably.

＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が本願の出願時点において最良であると考えた本発明の具体的構成例を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態によって何ら限定されるべきものではない。よって、上述の実施形態に示された具体的構成に対して、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、種々の変形が施され得ることは、当然である。 <List of examples of modification>
Note that, as described above, the above-described embodiment is merely an example of a specific configuration of the present invention considered to be the best by the applicant at the time of filing of the present application. It should not be limited at all by the embodiment. Therefore, it goes without saying that various modifications can be made to the specific configurations shown in the above-described embodiments within a range that does not change the essential part of the present invention.

以下、変形例について幾つか例示する。ここで、以下の変形例の説明において、上述の実施形態における各構成要素と同様の構成・機能を有する構成要素については、当該変形例においても同一の名称及び同一の符号が付されているものとする。そして、当該構成要素の説明については、上述の実施形態における説明が、矛盾しない範囲で適宜援用され得るものとする。 Hereinafter, some modifications will be exemplified. Here, in the following description of the modified example, components having the same configurations and functions as the components in the above-described embodiment are given the same name and the same reference numerals in the modified example. And And about description of the said component, description in the above-mentioned embodiment shall be used suitably in the range which is not inconsistent.

もっとも、変形例とて、下記のものに限定されるものではないことは、いうまでもない。本発明を、上述の実施形態や下記変形例の記載に基づいて限定解釈することは、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。 However, it goes without saying that the modified examples are not limited to the following. The limited interpretation of the present invention based on the description of the above-described embodiment and the following modifications unfairly harms the interests of the applicant (especially rushing the application under the principle of prior application), but improperly imitates the imitator. It is beneficial and not allowed.

また、上述の実施形態の構成、及び下記の各変形例に記載された構成は、技術的に矛盾しない範囲において、適宜複合して適用され得ることも、いうまでもない。 Further, it goes without saying that the configuration of the above-described embodiment and the configuration described in each of the following modifications can be applied in an appropriate combination within a technically consistent range.

（１）本発明は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、メタノールエンジン、バイオエタノールエンジン、その他の任意のタイプの内燃機関に適用され得る。気筒数や気筒配列方式（直列、Ｖ型、水平対向）も、特に限定はない。すなわち、本発明は、単気筒でも良好に成立し得る。 (1) The present invention can be applied to gasoline engines, diesel engines, methanol engines, bioethanol engines, and any other types of internal combustion engines. The number of cylinders and the cylinder arrangement method (in-line, V-type, horizontally opposed) are not particularly limited. That is, the present invention can be successfully established even with a single cylinder.

（２）カムシャフト５１の構成や、ブロック側支持部５２及びフレーム側支持部５４との対応関係は、上述の実施形態のものから適宜変更され得る。 (2) The configuration of the camshaft 51 and the correspondence relationship with the block-side support portion 52 and the frame-side support portion 54 can be appropriately changed from those of the above-described embodiment.

例えば、上述の実施形態の場合とは逆に、ジャーナル部５１ａがブロック側支持部５２に収容され、円形カム部５１ｂがフレーム側支持部５４に収容されるように、可変圧縮比機構５が構成されていてもよい。あるいは、上述の実施形態の場合とは逆に、ジャーナル部５１ａが偏心軸部５１ｃに対して相対的に回転可能である一方、円形カム部５１ｂが偏心軸部５１ｃに固定されていてもよい。 For example, contrary to the above-described embodiment, the variable compression ratio mechanism 5 is configured such that the journal portion 51a is accommodated in the block-side support portion 52 and the circular cam portion 51b is accommodated in the frame-side support portion 54. May be. Or contrary to the case of the above-mentioned embodiment, while the journal part 51a can rotate relatively with respect to the eccentric shaft part 51c, the circular cam part 51b may be fixed to the eccentric shaft part 51c.

また、ブロック側支持部５２は、シリンダブロック２と一体且つシームレスに形成され得る。 Further, the block side support portion 52 can be formed integrally and seamlessly with the cylinder block 2.

（３）ブロック側支持部５２や、クランクケース側支持部（上述の実施形態ではフレーム側支持部５４及びカバー部５５）の構成も、特に限定はない。 (3) The configurations of the block-side support 52 and the crankcase-side support (the frame-side support 54 and the cover 55 in the above-described embodiment) are not particularly limited.

例えば、ブロック側支持部５２における、カムシャフト５１と対向する部分には、耐摩耗性を有する材料（例えば軸受鋼）からなる、コーティング、スリーブ、あるいはライナーが設けられていてもよい。フレーム側支持部５４及びカバー部５５における、カムシャフト５１と対向する部分も同様である。 For example, a coating, a sleeve, or a liner made of a material having wear resistance (for example, bearing steel) may be provided on a portion of the block side support portion 52 that faces the camshaft 51. The same applies to portions of the frame side support portion 54 and the cover portion 55 that face the camshaft 51.

また、カバー部５５は、複数のフレーム側支持部５４に対応した数に分割されていてもよい。このとき、カバー部５５に、軸受収容部５５ｂやギヤ収容部５５ｃが設けられないことがあり得る。 Further, the cover portion 55 may be divided into a number corresponding to the plurality of frame side support portions 54. At this time, the cover housing 55 may not be provided with the bearing housing portion 55b or the gear housing portion 55c.

図１１は、図９に示されているブロック側支持部５２’の変形例を示す概略構成図である。図１１に示されているように、配列方向ＡＤにおける両端のシリンダ２１に対応するブロック側支持部５２’は、他のシリンダ２１に対応するブロック側支持部５２よりも幅広に構成されていてもよい。 FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating a modified example of the block-side support portion 52 ′ illustrated in FIG. 9. As shown in FIG. 11, the block side support portions 52 ′ corresponding to the cylinders 21 at both ends in the arrangement direction AD may be configured wider than the block side support portions 52 corresponding to the other cylinders 21. Good.

かかる構成によれば、カムシャフト５１の、配列方向ＡＤにおける端部の曲げ変形量が、より良好に抑制され得る。これにより、シリンダブロック２における上述のような反りの発生が、より効果的に抑制され得る。したがって、シリンダ２１とピストン２２との間の大きな摩擦抵抗の発生が、より効果的に抑制され得る。 According to such a configuration, the amount of bending deformation at the end of the camshaft 51 in the arrangement direction AD can be more favorably suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of the above curvature in the cylinder block 2 can be suppressed more effectively. Therefore, generation | occurrence | production of the big frictional resistance between the cylinder 21 and piston 22 can be suppressed more effectively.

（４）図１０における（ｉ）や図１１に示されているように、クランクケース側支持部（カバー部５５）における、ブロック側支持部５２’とこれに隣接するブロック側支持部５２との間の部分は、他の部分よりも幅広に形成されていてもよい。あるいは、当該部分は、前記他の部分と同じ幅に形成されていてもよい。また、当該部分は、配列方向ＡＤに沿って複数に分割されていてもよい。 (4) As shown in FIG. 10 (i) and FIG. 11, in the crankcase side support part (cover part 55), the block side support part 52 ′ and the block side support part 52 adjacent thereto are arranged. The intermediate portion may be formed wider than the other portions. Or the said part may be formed in the same width | variety as said other part. Further, the portion may be divided into a plurality along the arrangement direction AD.

（５）その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。例えば、材料の変更は、適宜行われ得る。また、一体（ワンピース）であったものは別体（ツーピース）にされ得るし、その逆もあり得る。さらに、一体であるものは、シームレスなものともされ得るし、シームレスでないもの（接合部あるいは接合媒体が介在するもの）ともされ得る。 (5) Other modifications not specifically mentioned are naturally included in the technical scope of the present invention within the scope not changing the essential part of the present invention. For example, the material can be changed as appropriate. Moreover, what was one piece (one piece) can be made into another body (two piece), and vice versa. Furthermore, what is integral may be seamless, or may not be seamless (with a joint or a joining medium interposed).

また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。 In addition, in each element constituting the means for solving the problems of the present invention, elements expressed functionally and functionally include the specific structures disclosed in the above-described embodiments and modifications, It includes any structure that can realize this action / function.

本発明の一実施形態であるエンジンの概略構成を示す側断面図（図３におけるＩ−Ｉ断面図）である。It is a sectional side view (II sectional drawing in FIG. 3) which shows schematic structure of the engine which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるエンジンの概略構成を示す側断面図（図３におけるII−II断面図）である。It is a sectional side view (II-II sectional view in Drawing 3) showing a schematic structure of an engine which is one embodiment of the present invention. 図１及び図２に示されているエンジンの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the engine shown in FIGS. 1 and 2. 図１ないし図３に示されているカムシャフトを、その一部を分解して示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a part of the camshaft shown in FIGS. 1 to 3 in an exploded manner. 図３に示されているシリンダブロック及びブロック側支持部の斜視図である。It is a perspective view of the cylinder block and block side support part which are shown by FIG. 図５に示されているシリンダブロックとブロック側支持部との分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the cylinder block and block side support part which are shown by FIG. 図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the compression ratio change in the engine shown by FIG. 図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the compression ratio change in the engine shown by FIG. 図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the compression ratio change in the engine shown by FIG. 図３に示されているブロック側支持部による効果を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the effect by the block side support part shown by FIG. 図９に示されているブロック側支持部の変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification of the block side support part shown by FIG.

Explanation of symbols

１…エンジン
２…シリンダブロック２１…シリンダ２２…ピストン
３…シリンダヘッド４…クランクケース４２…クランクシャフト
５…可変圧縮比機構５１…カムシャフト５１ａ…ジャーナル部
５１ｂ…円形カム部５２…ブロック側支持部５２’…ブロック側支持部
５４…フレーム側支持部５５…カバー部ＡＤ…配列方向
ＣＣＡ…シリンダ中心軸ＲＡ１…回転中心軸ＲＡ２…回転中心軸
Ｍ…モータＷ…ウォーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Cylinder block 21 ... Cylinder 22 ... Piston 3 ... Cylinder head 4 ... Crankcase 42 ... Crankshaft 5 ... Variable compression ratio mechanism 51 ... Camshaft 51a ... Journal part 51b ... Circular cam part 52 ... Block side support part 52 '... block side support part 54 ... frame side support part 55 ... cover part AD ... array direction CCA ... cylinder center axis RA1 ... rotation center axis RA2 ... rotation center axis M ... motor W ... worm

Claims

A cylinder block formed with a plurality of cylinders for accommodating the piston so as to be reciprocally movable;
A cylinder head joined to the cylinder block at the top dead center side end of the piston;
A crankcase that rotatably supports a crankshaft that is rotationally driven based on the reciprocating movement of the piston, and whose rotation axis is parallel to the arrangement direction of the cylinders;
A columnar journal part, and a cam part provided so as to protrude from the journal part, and a plurality of cam parts equal in number to the cylinders are arranged along the arrangement direction, A camshaft,
The cylinder block, the cylinder head, and the crankcase move relative to each other along the central axis of the cylinder in accordance with the rotational drive of the camshaft, so that the compression ratio can be changed. In the configured variable compression ratio internal combustion engine,
A block-side support portion provided in a plurality in the cylinder block and arranged along the arrangement direction so as to accommodate one of the cam portion and the journal portion;
A plurality of crankcase side support portions arranged on the crankcase side and arranged along the arrangement direction so as to accommodate the other;
With
The block side support portions provided at both ends in the arrangement direction are provided at positions offset from the central axis in the arrangement direction and are formed wider than the other block side support portions. The variable compression ratio internal combustion engine, wherein the crankcase side support portions are provided on both sides in the arrangement direction.

The variable compression ratio internal combustion engine according to claim 1 ,
The block side support portion accommodates the cam portion;
The variable compression ratio internal combustion engine, wherein the crankcase side support portion houses the journal portion.

A variable compression ratio internal combustion engine according to claim 1 or 2 ,
A variable compression ratio internal combustion engine, wherein a pair of the camshaft, the block-side support portion, and the crankcase-side support portion are provided across the central axis.

A variable compression ratio internal combustion engine according to claim 3 ,
The block-side support portion is disposed so that one position of the pair of block-side support portions provided with the rotation shaft in between coincides with the other in the arrangement direction. , Variable compression ratio internal combustion engine.