JP5012677B2 - Variable compression ratio engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable compression ratio engine in which fretting wear is hard to occur. <P>SOLUTION: A plurality of buffer members 12 for preventing an outer wall surface of a cylinder block 21 and an inner wall surface of a crankcase from directly coming into contact with each other, even when the cylinder block 21 is inclined within the crankcase, are provided on a side surface (outer wall surface) of the cylinder block 21 of a variable compression ratio engine. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、可変圧縮比エンジンに関する。   The present invention relates to a variable compression ratio engine.

エンジンの圧縮比を変更できるようにすれば、高負荷時には圧縮比を低くすることによりノッキングの発生を抑止し、低負荷時には圧縮比を高めることによりトルクを引き出すといったことが可能となる。このため、シリンダブロックがクランクケース内を移動するタイプの可変圧縮比エンジン(例えば、特許文献1〜4参照)や、クランクシャフトとコンロッドとをリンクを介して繋いだタイプの可変圧縮比エンジン(ピストンの上死点及び下死点位置がシリンダ内で上下動するタイプの可変圧縮比エンジン)が、開発されている。   If the compression ratio of the engine can be changed, the occurrence of knocking can be suppressed by lowering the compression ratio at high loads, and the torque can be extracted by increasing the compression ratio at low loads. Therefore, a variable compression ratio engine (for example, see Patent Documents 1 to 4) in which the cylinder block moves in the crankcase, or a variable compression ratio engine (piston) in which the crankshaft and the connecting rod are connected via a link. A variable compression ratio engine in which the top dead center and bottom dead center positions move up and down in the cylinder has been developed.

特開2007−303385JP2007-303385A 特開2005−69179JP 2005-69179 A 特開2005−140090JP2005-140090 特開2006−316764JP 2006-316664 A

本発明者は、より優れた、シリンダブロックがクランクケース内を移動するタイプの可変圧縮比エンジンを開発すべく、鋭意、研究を行ったところ、当該タイプの可変圧縮比エンジンを、長時間、圧縮比固定で高速運転すると、図7に示してあるように、シリンダブロックの外壁面の下部にフレッティング摩耗が生ずることを見出した。また、ウォームギヤの長時間当たり続けた歯面にもフレッティング摩耗が生じることも見出した。さらに、ウォームギヤの歯面は、可変圧縮比エンジンを、中間圧縮比状態で運転した場合に摩耗が増加する可能性があることも見出した。なお、中間圧縮比状態とは、図8に示してあるように、ウォームホイールの中心と、ウォームホイールが偏心して取り付けられている軸部の中心とを結ぶ線が、ウォームの軸心に対して水平となる状態のことである。   The present inventor has intensively studied to develop a variable compression ratio engine in which the cylinder block moves in the crankcase, and as a result, the variable compression ratio engine of this type is compressed for a long time. It has been found that fretting wear occurs at the lower part of the outer wall surface of the cylinder block as shown in FIG. It has also been found that fretting wear also occurs on the tooth surface of the worm gear that has continued for a long time. Further, it has been found that the tooth surface of the worm gear may increase wear when the variable compression ratio engine is operated in an intermediate compression ratio state. As shown in FIG. 8, the intermediate compression ratio state means that the line connecting the center of the worm wheel and the center of the shaft portion on which the worm wheel is eccentrically mounted is relative to the shaft center of the worm. It is a horizontal state.

そこで、本発明の課題は、フレッティング摩耗がより生じにくい可変圧縮比エンジンを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable compression ratio engine in which fretting wear is less likely to occur.

上記第1の課題を解決するために、本発明の第1の態様の可変圧縮比エンジンは、シリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの少なくとも一部を、前記シリンダの軸線方向に変位可能な形で内部に収容するクランクケースと、前記クランクケースに対する前記シリンダブロックの位置を変更するための、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ブロックが所定方向に傾斜及び/又は移動し得る形で支持する位置変更機構とを備えた構成であって、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に、前記シリンダブロックが前記所定方向に傾斜及び/又は移動しても前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面とが直接的に接触しないようにするための複数の緩衝部材が設けられている構成を有する。   In order to solve the first problem, a variable compression ratio engine according to a first aspect of the present invention can displace a cylinder block having a cylinder and at least a part of the cylinder block in an axial direction of the cylinder. A crankcase housed in the form, and the cylinder block and the crankcase for changing the position of the cylinder block relative to the crankcase so that the cylinder block can be inclined and / or moved in a predetermined direction. A position change mechanism that supports the outer wall surface of the cylinder block and the outer wall surface of the cylinder block between the cylinder block and the crankcase even when the cylinder block is inclined and / or moved in the predetermined direction. A plurality of buffer members are provided to prevent direct contact with the inner wall surface of the crankcase. It has a configuration in which there.

すなわち、上記した可変圧縮比エンジンで、シリンダブロックの外側面(及びクランクケースの内側面)にフレッティング摩耗が生じるのは、シリンダブロックが、エンジン回転に同期した形で左右に傾斜する(図4参照)ためなのであるが、本発明の第1の態様の可変圧縮比エンジンは、シリンダブロックが傾斜しても、シリンダブロックの外壁面とク
ランクケースの内壁面とが直接的に接触しない構成を有している。従って、この可変圧縮比エンジンは、シリンダブロックの外側面(及びクランクケースの内側面)にフレッティング摩耗が生じないエンジンであることになる。
That is, in the above-described variable compression ratio engine, fretting wear occurs on the outer surface of the cylinder block (and the inner surface of the crankcase) because the cylinder block tilts to the left and right in synchronization with the engine rotation (FIG. 4). However, the variable compression ratio engine of the first aspect of the present invention has a configuration in which the outer wall surface of the cylinder block and the inner wall surface of the crankcase are not in direct contact with each other even when the cylinder block is inclined. is doing. Therefore, this variable compression ratio engine is an engine in which fretting wear does not occur on the outer surface of the cylinder block (and the inner surface of the crankcase).

なお、位置変更機構の構成(位置変更機構の各部間のクリアランス)によっては、シリンダブロックが、クランクケース内で、傾斜可能であると共に(又は、殆ど傾斜できないが)、比較的に大きく(シリンダブロックの外壁面とクランクケースの内壁面が接触し得る程度の量)移動(振動)可能なこともある。そして、フレッティング摩耗は、シリンダブロックがクランクケース内で振動しても生じ得るものであるので、本発明の第1の態様の可変圧縮比エンジンの位置変更機構は、“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ブロックが所定方向に傾斜し得る形で支持するもの”、“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ブロックが所定方向に傾斜及び移動し得る形で支持するもの”、“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ブロックが所定方向に移動し得る形で支持するもの”のいずれであっても良い。   Depending on the configuration of the position change mechanism (clearance between each part of the position change mechanism), the cylinder block can be tilted (or hardly tilted) in the crankcase, but is relatively large (cylinder block). The outer wall surface and the inner wall surface of the crankcase may be movable (vibrated). Since the fretting wear can occur even if the cylinder block vibrates in the crankcase, the position changing mechanism of the variable compression ratio engine according to the first aspect of the present invention is described as “the cylinder block and the crank. "Supporting the case in such a way that the cylinder block can be inclined in a predetermined direction", "supporting the cylinder block and the crankcase in such a way that the cylinder block can be inclined and moved in a predetermined direction", " The cylinder block and the crankcase may be any one that supports the cylinder block so that the cylinder block can move in a predetermined direction.

本発明の第1の態様の可変圧縮比エンジンを、上記所定方向とは異なる幾つかの方向(通常、1方向)にも傾斜し得る形でシリンダブロックを支持する位置変更機構を備えた、各方向にシリンダブロックが傾斜した場合にシリンダブロックの外壁面とクランクケースの内壁面とが接触し得る構成のエンジンとして実現する際には、所定方向以外の方向にシリンダブロックが傾斜してもシリンダブロックの外壁面とクランクケースの内壁面とが直接的に接触することがないようにするための幾つかの緩衝部材も設けておくべきである。   Each of the variable compression ratio engines according to the first aspect of the present invention includes a position change mechanism that supports the cylinder block in such a manner that the variable compression ratio engine can be inclined in several directions (usually one direction) different from the predetermined direction. When the cylinder block is tilted in the direction, the cylinder block is inclined even if the cylinder block is tilted in a direction other than the predetermined direction. Some shock-absorbing members should be provided to prevent the outer wall surface of the crankshaft from directly contacting the inner wall surface of the crankcase.

本発明の第1の態様の可変圧縮比エンジンを実現する際には、前記位置変更機構として、第1歯車及び前記第1歯車とかみ合わされた第2歯車を有するとともに、該位置変更機構の潤滑のために供給されたオイルを前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に排出する機構を採用し、前記複数の緩衝部材の中の1つ以上の緩衝部材を、前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間の或る範囲に存在するオイルを前記位置変更機構の前記第1歯車と前記第2歯車とがかみ合っている部分に誘導する位置に設けておくことが出来る。
In implementing a variable compression ratio engine of the first aspect of the present invention, as the position changing mechanism, Rutotomoni that having a second gear which is meshed with the first gear and the first gear, the position changing mechanism one or more buffer members in the supplied oil adopted mechanism for discharging between the inner wall surface of the crankcase and the outer wall surface of the cylinder block, said plurality of buffer members for lubrication, In a position where oil existing in a certain range between the outer wall surface of the cylinder block and the inner wall surface of the crankcase is guided to a portion where the first gear and the second gear of the position changing mechanism are engaged with each other. It can be provided.

そのような形で実現した本発明の可変圧縮比エンジンでは、第1歯車と第2歯車とがかみ合っている部分に、より多くのオイルが供給されることになる。そして、供給されるオイル量が増えれば、フレッティング摩耗が生じにくくなる。このため、上記構成を採用しておけば、シリンダブロックの外側面等にフレッティング摩耗が生じず、かつ、シリンダブロックの位置制御用の歯車(位置変更機構内の第1歯車及び第2歯車)の歯面にフレッティング摩耗が生じにくい可変圧縮比エンジンを実現できることになる。   In the variable compression ratio engine of the present invention realized in such a manner, more oil is supplied to the portion where the first gear and the second gear are engaged. And if the amount of oil supplied increases, it will become difficult to produce fretting wear. Therefore, if the above configuration is adopted, fretting wear does not occur on the outer surface of the cylinder block, and the position control gears for the cylinder block (the first gear and the second gear in the position changing mechanism). Therefore, it is possible to realize a variable compression ratio engine in which fretting wear is unlikely to occur on the tooth surface.

本発明の第1の態様の可変圧縮比エンジンを実現するに際しては、前記複数の緩衝部材の中の少なくとも1つの緩衝部材を、前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に排出されたオイルが外部に漏れ出すのを防止するためのオイルシールとしておくことが出来る。なお、この構成を採用する場合には、他の緩衝部材が、オイルシール(オイルシールとしての機能も有する緩衝部材)近傍には存在しないようにしておくことも、オイルシール近傍に他の緩衝部材が存在するようにしておくことも出来る。   In realizing the variable compression ratio engine according to the first aspect of the present invention, at least one buffer member among the plurality of buffer members is disposed between the outer wall surface of the cylinder block and the inner wall surface of the crankcase. An oil seal can be provided to prevent the discharged oil from leaking outside. When this configuration is adopted, other buffer members may not be present in the vicinity of the oil seal (the buffer member that also functions as an oil seal), or other buffer members may be disposed in the vicinity of the oil seal. Can also exist.

また、本発明の第2の態様の可変圧縮比エンジンは、シリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの少なくとも一部を、前記シリンダの軸線方向に変位可能な形で内部に収容するクランクケースと、前記クランクケースに対する前記シリンダブロックの位置を変更するための位置変更機構とを備えた構成であって、前記位置変更機構が、第1歯車及び前記第1歯車とかみ合わされた第2歯車を有するとともに、該位置変更機構の潤滑のために供給されたオイルを前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に排出する機構であり、前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に、その部分(前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間)の或る範囲に存在するオイルを前記位置変更機構の前記第1歯車と前記第2歯車とがかみ合っている部分に誘導するための1つ以上の誘導部材が設けられている構成を有する。 A variable compression ratio engine according to a second aspect of the present invention includes a cylinder block having a cylinder, and a crankcase that houses at least a part of the cylinder block in a form that can be displaced in an axial direction of the cylinder. A position changing mechanism for changing the position of the cylinder block with respect to the crankcase, wherein the position changing mechanism has a first gear and a second gear meshed with the first gear. to Rutotomoni a mechanism for discharging between the inner wall surface of the supplied oil and the outer wall surface of the cylinder block the crankcase for lubrication of the position changing mechanism, wherein the outer wall surface of the cylinder block crank Within a certain range of the portion (between the outer wall surface of the cylinder block and the inner wall surface of the crankcase) between the inner wall surface of the case It has a structure in which one or more guide members for guiding the standing for oil to said first portion gear and the second gear is engaged in the position changing mechanism is provided.

すなわち、本発明の第2の態様の可変圧縮比エンジンは、第1歯車と第2歯車とがかみ合っている部分に、より多くのオイルが供給される構成を有している。そして、供給されるオイル量が増えれば、フレッティング摩耗が生じにくくなるのであるから、この可変圧縮比エンジンは、シリンダブロックの位置制御用の歯車にフレッティング摩耗が生じにくいエンジンとなっていることになる。   That is, the variable compression ratio engine of the second aspect of the present invention has a configuration in which more oil is supplied to the portion where the first gear and the second gear are engaged. And if the amount of oil supplied increases, fretting wear is less likely to occur, so this variable compression ratio engine is an engine that is less susceptible to fretting wear on the cylinder block position control gear. become.

本発明によれば、シリンダブロックの外側面等や、シリンダブロックの位置制御等の歯車の歯面に、フレッティング摩耗がより生じにくい可変圧縮比エンジンを提供することが出来る。   According to the present invention, it is possible to provide a variable compression ratio engine in which fretting wear is less likely to occur on an outer surface of a cylinder block or the like and a tooth surface of a gear for position control of the cylinder block or the like.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の一実施形態に係る可変圧縮比エンジンは、既存の可変圧縮比エンジンを改良したものである。   A variable compression ratio engine according to an embodiment of the present invention is an improvement over an existing variable compression ratio engine.

まず、図1及び図2を用いて、本実施形態に係る可変圧縮比エンジン10の、既存の可変圧縮比エンジンと同構成の部分を説明することにする。   First, using FIG. 1 and FIG. 2, a portion of the variable compression ratio engine 10 according to the present embodiment having the same configuration as that of an existing variable compression ratio engine will be described.

図1に示してあるように、可変圧縮比エンジン10は、複数のシリンダを有するシリンダブロック21と、シリンダブロック21をシリンダの軸線方向(以下、上下方向(シリンダヘッドが取り付けられる側が、上)と表記する)に移動可能な形で保持するクランクケース22と、シリンダブロック21のクランクケース22に対する相対位置を変更するための圧縮比変更機構(本発明の位置変更機構に相当)とを備えたエンジンである。   As shown in FIG. 1, the variable compression ratio engine 10 includes a cylinder block 21 having a plurality of cylinders, and a cylinder block 21 in the axial direction of the cylinder (hereinafter, the vertical direction (the side on which the cylinder head is attached is the upper side). An engine having a crankcase 22 that is held in a movable form and a compression ratio changing mechanism (corresponding to the position changing mechanism of the present invention) for changing the relative position of the cylinder block 21 to the crankcase 22. It is.

ここで、圧縮比変更機構とは、クランクケース22の一方の長手方向側面に取り付けられているモータ41、可変圧縮比エンジン10(シリンダブロック21及びクランクケース22)の各長手方向側面に設けられている偏心軸アッセンブリ30、4つのフリー軸ハウジング23等からなる機構のことである。   Here, the compression ratio changing mechanism is provided on each longitudinal side surface of the motor 41 and the variable compression ratio engine 10 (the cylinder block 21 and the crankcase 22) attached to one longitudinal side surface of the crankcase 22. This is a mechanism comprising the eccentric shaft assembly 30, four free shaft housings 23, and the like.

この圧縮比変更機構に用いられている各偏心軸アッセンブリ30は、図2に示してあるように、軸部31と、軸部31に対して偏心した状態で固定されているウォームホイール32と、軸部31に対して偏心した状態で回転可能に固定されている複数のフリー軸33と、軸部31に対して偏心した状態で固定されている複数のジャーナル34とからなる部材である。なお、図2には、一方の偏心軸アッセンブリ30のみを示してあるが、他方の偏心軸アッセンブリ30は、図示してある偏心軸アッセンブリ30を、シリンダブロック21の各シリンダの軸線を通る面で反転した構成を有するものである。   As shown in FIG. 2, each eccentric shaft assembly 30 used in this compression ratio changing mechanism includes a shaft portion 31, a worm wheel 32 fixed in an eccentric state with respect to the shaft portion 31, and This is a member comprising a plurality of free shafts 33 that are fixed to be rotatable with respect to the shaft portion 31 and a plurality of journals 34 that are fixed to be eccentric with respect to the shaft portion 31. In FIG. 2, only one eccentric shaft assembly 30 is shown. However, the other eccentric shaft assembly 30 is configured such that the illustrated eccentric shaft assembly 30 passes through the axis of each cylinder of the cylinder block 21. It has an inverted configuration.

フリー軸ハウジング23(図1)は、偏心軸アッセンブリ30のフリー軸33を回転可能な形でシリンダブロック21に対して固定するための部材である。このフリー軸ハウジング23は、偏心軸アッセンブリ30のフリー軸33が所定のクリアランスをもって通るサイズの貫通孔を備えている。そして、フリー軸ハウジング23は、偏心軸アッセンブリ30のフリー軸33部分に取り付けた後、クランクケース22の各長手方向側面に設けられている開口部を通す形で(図示してある形とは異なる形で)、シリンダブロック21に
固定される部材となっている。
The free shaft housing 23 (FIG. 1) is a member for fixing the free shaft 33 of the eccentric shaft assembly 30 to the cylinder block 21 in a rotatable manner. The free shaft housing 23 includes a through hole having a size through which the free shaft 33 of the eccentric shaft assembly 30 passes with a predetermined clearance. The free shaft housing 23 is attached to the free shaft 33 portion of the eccentric shaft assembly 30 and then passes through the openings provided in the longitudinal side surfaces of the crankcase 22 (different from the shape shown in the figure). In the form of a member fixed to the cylinder block 21.

クランクケース22の各長手方向側面には、偏心軸カバー25を取り付けることにより、偏心軸アッセンブリ30の各ジャーナル34(及び軸部31の少なくとも一部)の軸受として機能することになる部分(図では、主軸受)も設けられている。さらに、クランクケース22の下方部分には、圧縮比変更機構内の各偏心軸アッセンブリ30のウォームホイール32と噛み合う位置にウォーム42(図1、図2参照)を備えた駆動軸が回転可能に保持されている。なお、駆動軸が備える2つのウォーム42は、逆向きのねじが形成されているものである。   By attaching an eccentric shaft cover 25 to each longitudinal side surface of the crankcase 22, a portion (in the drawing) that functions as a bearing for each journal 34 (and at least a part of the shaft portion 31) of the eccentric shaft assembly 30. , Main bearings) are also provided. Further, a drive shaft provided with a worm 42 (see FIGS. 1 and 2) is rotatably held in a lower portion of the crankcase 22 at a position where it engages with the worm wheel 32 of each eccentric shaft assembly 30 in the compression ratio changing mechanism. Has been. Note that the two worms 42 provided in the drive shaft are formed with screws in opposite directions.

そして、可変圧縮比エンジン10が備える圧縮比変更機構は、この駆動軸を回転させるためのモータ41を、クランクケース22の長手方向側面(図1参照)に設けたものとなっている。   The compression ratio changing mechanism provided in the variable compression ratio engine 10 is provided with a motor 41 for rotating the drive shaft on the side surface in the longitudinal direction of the crankcase 22 (see FIG. 1).

さらに、圧縮比変更機構は、各部が潤滑油により潤滑される機構となっている。具体的には、偏心軸アッセンブリ30(図2参照)の各フリー軸33は、厚み方向を連通する給油孔が、その中央部に複数個形成されていると共に、その内面に、各給油孔の出口を繋ぐ形状(フリー軸33の内面を一周する形状)の凹部が形成されている部材となっている。   Furthermore, the compression ratio changing mechanism is a mechanism in which each part is lubricated with lubricating oil. Specifically, each free shaft 33 of the eccentric shaft assembly 30 (see FIG. 2) has a plurality of oil supply holes communicating with each other in the thickness direction, and a plurality of oil supply holes formed on the inner surface thereof. It is a member in which a concave portion having a shape that connects the outlets (a shape that goes around the inner surface of the free shaft 33) is formed.

偏心軸アッセンブリ30の軸部31は、その中心(軸心)部分に潤滑油を流すための通路が形成されていると共に、各フリー軸33の凹部と対向する部分に、厚み方向を連通する複数個の孔が形成されている部材となっている。そして、可変圧縮比エンジン10は、図示せぬオイルポンプからの潤滑油が、圧縮比変更機構に、各軸部31の端部から供給されるように構成したエンジンとなっている。   The shaft portion 31 of the eccentric shaft assembly 30 is formed with a passage for flowing lubricating oil at the center (axial center) portion, and a plurality of portions that communicate with the concave portions of the free shafts 33 in the thickness direction. It is a member in which individual holes are formed. The variable compression ratio engine 10 is an engine configured such that lubricating oil from an oil pump (not shown) is supplied to the compression ratio changing mechanism from the end of each shaft portion 31.

また、可変圧縮比エンジン10のシリンダブロック21の上部(クランクケース22の上端近傍部分と対向する部分)には、オイルシール11が取り付けられいる。   An oil seal 11 is attached to an upper portion of the cylinder block 21 of the variable compression ratio engine 10 (a portion facing a portion near the upper end of the crankcase 22).

このオイルシール11は、圧縮比変更機構に供給された潤滑油(フリー軸33とフリー軸ハウジング23との間の隙間から、シリンダブロック21とクランクケース22との間の間隙に流れ出した潤滑油)がエンジン外に漏れ出さないようにするための部材である。   This oil seal 11 is supplied to the compression ratio changing mechanism (lubricating oil that has flowed out from the gap between the free shaft 33 and the free shaft housing 23 into the gap between the cylinder block 21 and the crankcase 22). Is a member for preventing leakage from the engine.

より具体的には、シリンダブロック21の上部(クランクケース22の上端近傍部分と対向する部分)には、シリンダブロック21の側面を一周する形状の溝が形成されている。そして、オイルシール11は、当該溝に嵌め込むことによってシリンダブロック21に取り付けられた、シリンダブロック21、クランクケース22間の間隙をシールできる厚みを有するリング状の部材となっている。なお、可変圧縮比エンジン10は、このオイルシール11として、リング状のゴム部材とリング状のフッ素系樹脂部材とを積層したもの(クランクケース22側がフッ素系樹脂部材)を採用したものとなっている。   More specifically, a groove having a shape that goes around the side surface of the cylinder block 21 is formed in an upper portion of the cylinder block 21 (a portion facing a portion near the upper end of the crankcase 22). The oil seal 11 is a ring-shaped member having a thickness capable of sealing a gap between the cylinder block 21 and the crankcase 22 attached to the cylinder block 21 by fitting into the groove. The variable compression ratio engine 10 employs an oil seal 11 in which a ring-shaped rubber member and a ring-shaped fluororesin member are laminated (the crankcase 22 side is a fluororesin member). Yes.

以上のことを前提に、以下、本実施形態に係る可変圧縮比エンジン10の構成及び動作をさらに具体的に説明する。   Based on the above, the configuration and operation of the variable compression ratio engine 10 according to the present embodiment will be described more specifically below.

図3(及び図1)に示してあるように、可変圧縮比エンジン10が備えるシリンダブロック21の各外壁面には、複数の緩衝部材12が取り付けられている。   As shown in FIG. 3 (and FIG. 1), a plurality of buffer members 12 are attached to each outer wall surface of the cylinder block 21 provided in the variable compression ratio engine 10.

この緩衝部材12は、シリンダブロック21の各外側面の各所に形成されている凹部に嵌め込まれている可撓性部材である。緩衝部材12は、シリンダブロック21の外側面からの突出量が、シリンダブロック21の外壁面とクランクケース22の内壁面間の間隔よりも大きくなる厚みを有している。さらに、緩衝部材12は、クランクケース22の内壁
面に対する摩擦係数が低い部材(本実施形態では、ゴム部材とフッ素系樹脂部材とを積層したもの;クランクケース22側がフッ素系樹脂部材)となっている。
The buffer member 12 is a flexible member that is fitted in a recess formed in each portion of each outer surface of the cylinder block 21. The buffer member 12 has a thickness such that the amount of protrusion from the outer surface of the cylinder block 21 is greater than the distance between the outer wall surface of the cylinder block 21 and the inner wall surface of the crankcase 22. Further, the buffer member 12 is a member having a low coefficient of friction with respect to the inner wall surface of the crankcase 22 (in this embodiment, a rubber member and a fluorine resin member are laminated; the crankcase 22 side is a fluorine resin member). Yes.

そして、可変圧縮比エンジン10のシリンダブロック21は、図から明らかなように、そのような緩衝部材12を、各外側面の下端近傍の各所と、各外側面の上端近傍のオイルシール11よりも下方の各所とに、取り付けたものとなっている。   Then, as is apparent from the drawing, the cylinder block 21 of the variable compression ratio engine 10 has such a buffer member 12 in place near the lower end of each outer surface and the oil seal 11 near the upper end of each outer surface. It is attached to various places below.

このため、本実施形態に係る可変圧縮比エンジン10は、シリンダブロック21の外壁面とクランクケース22の内壁面との間にフレッティング摩耗が生ぜず、かつ、ウォームギヤの歯面(ウォーム42の歯面とウォームホイール32の歯面)にフレッティング摩耗が生じにくいエンジンとして機能することになる。   Therefore, in the variable compression ratio engine 10 according to the present embodiment, fretting wear does not occur between the outer wall surface of the cylinder block 21 and the inner wall surface of the crankcase 22, and the tooth surface of the worm gear (the teeth of the worm 42). It functions as an engine in which fretting wear hardly occurs on the surface and the tooth surface of the worm wheel 32).

具体的には、本可変圧縮比エンジン10のシリンダブロック21は、同タイプの一般的な可変圧縮比エンジンのシリンダブロックと同様に、フリー軸33を持つ2本の偏心軸アセンブリ30で支持されている。このため、シリンダブロック21は、クランクケース22内で、偏心軸アセンブリ30の並び方向に、或る程度の角度、傾斜可能なものとなっている。   Specifically, the cylinder block 21 of the present variable compression ratio engine 10 is supported by two eccentric shaft assemblies 30 having free shafts 33, like the cylinder block of a general variable compression ratio engine of the same type. Yes. For this reason, the cylinder block 21 can be inclined at a certain angle in the direction in which the eccentric shaft assemblies 30 are arranged in the crankcase 22.

そして、エンジンの回転中は、シリンダブロック21とクランクケース22との間にピストン内の圧力変動に応じた周期的な力が加わるため、可変圧縮比エンジン10を始動すると、図4に模式的に示したように、シリンダブロック21が、エンジン回転に同期した形で左右に傾斜してしまうことになる。   During the rotation of the engine, a periodic force corresponding to the pressure fluctuation in the piston is applied between the cylinder block 21 and the crankcase 22, so that when the variable compression ratio engine 10 is started, FIG. As shown, the cylinder block 21 tilts to the left and right in synchronization with the engine rotation.

ただし、可変圧縮比エンジン10のシリンダブロック21は、図5に示してあるように、各長手方向側面の上下部分に緩衝部材12が取り付けられたものとなっている。   However, as shown in FIG. 5, the cylinder block 21 of the variable compression ratio engine 10 is configured such that the buffer member 12 is attached to the upper and lower portions of each longitudinal side surface.

このため、可変圧縮比エンジン10は、既存の可変圧縮比エンジンよりも、シリンダブロック21がクランクケース22内で傾斜可能な角度自体が小さいエンジンであると共に、シリンダブロック21がクランクケース22内で傾斜しても、シリンダブロック21の外壁面とクランクケース22の内壁面とが直接的に接触することがないエンジンであることになる。   Therefore, the variable compression ratio engine 10 is an engine having a smaller angle at which the cylinder block 21 can be tilted in the crankcase 22 than the existing variable compression ratio engine, and the cylinder block 21 is tilted in the crankcase 22. Even so, the engine is such that the outer wall surface of the cylinder block 21 and the inner wall surface of the crankcase 22 are not in direct contact.

そして、シリンダブロック21の外壁面とクランクケース22の内壁面とが直接的に接触しなければ、フレッティング摩耗は生じないのであるから、この可変圧縮比エンジン10は、シリンダブロック21の外壁面等にフレッティング摩耗が生じないエンジンとなっていることになる。   Since the fretting wear does not occur unless the outer wall surface of the cylinder block 21 and the inner wall surface of the crankcase 22 are in direct contact with each other, the variable compression ratio engine 10 has the outer wall surface of the cylinder block 21 and the like. Therefore, the engine is free from fretting wear.

また、図7に模式的に示してあるように、シリンダブロック21の各長手方向側面の中央下端部分に取り付けられている2つの緩衝部材12は、それらの上方に存在するオイルを、ウォーム42とウォームホイール32とがかみ合っている部分へ導く部材として機能するものとなっている。   Further, as schematically shown in FIG. 7, the two buffer members 12 attached to the central lower end portions of the side surfaces in the longitudinal direction of the cylinder block 21 are used to transfer oil existing above them to the worm 42. It functions as a member that leads to a portion where the worm wheel 32 is engaged.

このため、可変圧縮比エンジン10は、これらの緩衝部材12が設けられていない可変圧縮比エンジンに比して、ウォーム42とウォームホイール32とがかみ合っている部分に供給される潤滑油量が多いエンジンであることになる。そして、ウォーム42とウォームホイール32とがかみ合っている部分へ供給される潤滑油量が増えれば、フレッティング摩耗が生じにくくなるのであるから、可変圧縮比エンジン10は、ウォーム42及びウォームホイール32の歯面にフレッティング摩耗が生じにくいエンジンであることにもなる。   Therefore, the variable compression ratio engine 10 has a larger amount of lubricating oil supplied to the portion where the worm 42 and the worm wheel 32 are engaged with each other than the variable compression ratio engine in which the buffer member 12 is not provided. It will be an engine. Then, if the amount of lubricating oil supplied to the portion where the worm 42 and the worm wheel 32 are engaged with each other increases, fretting wear is less likely to occur. This also means that the engine is less prone to fretting wear on the tooth surface.

《変形形態》
上記した可変圧縮比エンジン10は、各種の変形を行うことが出来る。例えば、可変圧縮比エンジン10を、オイルシール11の近くには緩衝部材12が設けられていないシリンダブロック21(図3参照)を備えたものに変形することが出来る。ただし、オイルシール11の近くに緩衝部材12を設けておけば(実施形態の構成を採用しておけば)、シリンダブロック21の傾斜により生ずる力/衝撃を、オイルシール11と緩衝部材12とにより受けられることになる。そして、その結果として、オイルシール11が劣化してしまう時期を遅らせることが可能となるので、実施形態の構成を採用しておくことが好ましい。
<Deformation>
The variable compression ratio engine 10 described above can be variously modified. For example, the variable compression ratio engine 10 can be modified to have a cylinder block 21 (see FIG. 3) in which the buffer member 12 is not provided near the oil seal 11. However, if the buffer member 12 is provided near the oil seal 11 (if the configuration of the embodiment is adopted), the force / impact generated by the inclination of the cylinder block 21 is caused by the oil seal 11 and the buffer member 12. It will be received. And as a result, since it becomes possible to delay the time when the oil seal 11 deteriorates, it is preferable to employ the configuration of the embodiment.

可変圧縮比エンジン10を、各短手方向側面には緩衝部材12が設けられていないシリンダブロック21を備えたものや、緩衝部材12がクランクケース22の内壁面に取り付けられていものに変形することも出来る。また、可変圧縮比エンジン10を、ウォームギヤ(ウォーム42&ウォームホイール32)が上記した位置とは異なる位置(例えば、クランクケース22の一方の短手方向側面)に設けられているエンジンや、ウォームギヤ以外の歯車が用いられているエンジンに変形することも出来る。   The variable compression ratio engine 10 is transformed into one having a cylinder block 21 in which the buffer member 12 is not provided on each lateral side surface, or one having the buffer member 12 attached to the inner wall surface of the crankcase 22. You can also. Further, the variable compression ratio engine 10 may be an engine other than the engine in which the worm gear (worm 42 & worm wheel 32) is provided at a position different from the above-described position (for example, one short side surface of the crankcase 22). It can also be transformed into an engine that uses gears.

また、位置変更機構の構成(位置変更機構の各部間のクリアランス)によっては、シリンダブロック21が、クランクケース22内で、傾斜可能であると共に(又は、殆ど傾斜できないが)、左右方向に比較的に大きく(シリンダブロック21の外壁面とクランクケース22の内壁面が接触し得る程度の量)振動(移動)可能なこともある。そして、フレッティング摩耗は、シリンダブロック21がクランクケース22内で振動しても生じ得るものである。従って、緩衝部材12をシリンダブロック21とクランクケース22との間に設けるという上記技術思想を、シリンダブロック21がクランクケース22内で傾斜及び振動可能な可変圧縮比エンジン10や、シリンダブロック21がクランクケース22内で振動可能な可変圧縮比エンジン10に適用しても良いことは当然のことである。   Further, depending on the configuration of the position change mechanism (clearance between each part of the position change mechanism), the cylinder block 21 can be tilted in the crankcase 22 (or can hardly be tilted), but relatively in the left-right direction. May be able to vibrate (move) by a large amount (amount that allows the outer wall surface of the cylinder block 21 and the inner wall surface of the crankcase 22 to contact each other). Further, fretting wear can occur even when the cylinder block 21 vibrates in the crankcase 22. Accordingly, the technical idea that the buffer member 12 is provided between the cylinder block 21 and the crankcase 22 is the same as the variable compression ratio engine 10 in which the cylinder block 21 can be tilted and vibrated in the crankcase 22 and the cylinder block 21 is cranked. Of course, the present invention may be applied to the variable compression ratio engine 10 that can vibrate in the case 22.

本発明の一実施形態に係る可変圧縮比エンジンの分解図である。1 is an exploded view of a variable compression ratio engine according to an embodiment of the present invention. 実施形態に係る可変圧縮比エンジンの要部構成図である。It is a principal part block diagram of the variable compression ratio engine which concerns on embodiment. 実施形態に係る可変圧縮比エンジンが備えるシリンダブロックの側面図である。It is a side view of the cylinder block with which the variable compression ratio engine which concerns on embodiment is provided. シリンダブロックの外壁面等にフレッティング摩耗が生ずる理由の説明図である。It is explanatory drawing of the reason why fretting wear arises in the outer wall surface etc. of a cylinder block. シリンダブロックに対する緩衝部材の取り付け位置の説明図である。It is explanatory drawing of the attachment position of the buffer member with respect to a cylinder block. 実施形態の可変圧縮比エンジンにおける、ウォームホイール近傍の潤滑油の流れ方の説明図である。It is explanatory drawing of the way of the lubricating oil flow in the worm wheel vicinity in the variable compression ratio engine of embodiment. 従来の可変圧縮比エンジンが有している欠点の説明図である。It is explanatory drawing of the fault which the conventional variable compression ratio engine has. 中間圧縮比状態におけるウォームホイールと軸部との位置関係の説明図。Explanatory drawing of the positional relationship of a worm wheel and a shaft part in an intermediate compression ratio state.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・可変圧縮比エンジン
11・・・オイルシール
12・・・緩衝部材
21・・・シリンダブロック
22・・・クランクケース
23・・・フリー軸ハウジング
30・・・偏心軸アッセンブリ
31・・・軸部
32・・・ウォームホイール
33・・・フリー軸
34・・・ジャーナル
41・・・モータ
42・・・ウォーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Variable compression ratio engine 11 ... Oil seal 12 ... Buffer member 21 ... Cylinder block 22 ... Crank case 23 ... Free shaft housing 30 ... Eccentric shaft assembly 31 ... Shaft 32 ... Worm wheel 33 ... Free shaft 34 ... Journal 41 ... Motor 42 ... Worm

Claims (3)

シリンダを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの少なくとも一部を、前記シリンダの軸線方向に変位可能な形で内部に収容するクランクケースと、
前記クランクケースに対する前記シリンダブロックの位置を変更するための、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ブロックが所定方向に傾斜及び/又は移動し得る形で支持する位置変更機構と、
前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に設けられ、前記シリンダブロックが前記所定方向に傾斜及び/又は移動しても前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面とが直接的に接触しないようにするための複数の緩衝部材と、を備え、
前記位置変更機構は、第1歯車及び当該第1歯車とかみ合わされた第2歯車を有するとともに、該位置変更機構の潤滑のために供給されたオイルを前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に排出する機構であり、
前記複数の緩衝部材の中の1つ以上の緩衝部材は、前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間の或る範囲に存在するオイルを前記位置変更機構の前記第1歯車と前記第2歯車とがかみ合っている部分に誘導する位置に設けられている
ことを特徴とする可変圧縮比エンジン。
A cylinder block having a cylinder;
A crankcase that houses at least a part of the cylinder block in a form displaceable in the axial direction of the cylinder;
A position changing mechanism for changing the position of the cylinder block with respect to the crankcase, and supporting the cylinder block and the crankcase in such a manner that the cylinder block can be inclined and / or moved in a predetermined direction ;
Provided between the cylinder block and the crankcase, also the cylinder block is inclined and / or moved in the predetermined direction and the outer wall surface of the cylinder block and the inner wall surface of the crankcase does not contact directly and a plurality of cushioning member for way,
The position changing mechanism includes a first gear and a second gear meshed with the first gear, and supplies oil supplied for lubrication of the position changing mechanism to the outer wall surface of the cylinder block and the crankcase. It is a mechanism that discharges between the inner wall surface,
One or more buffer members among the plurality of buffer members may be configured to transfer oil existing in a certain range between an outer wall surface of the cylinder block and an inner wall surface of the crankcase to the first gear of the position changing mechanism. The variable compression ratio engine is provided at a position that leads to a portion where the second gear is engaged with the second gear .
前記複数の緩衝部材の中の少なくとも1つの緩衝部材が、
前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に排出されたオイルが外部に漏れ出すのを防止するためのオイルシールである
ことを特徴とする請求項1記載の可変圧縮比エンジン。
At least one buffer member of the plurality of buffer members is
A variable compression ratio according to claim 1 Symbol placement, wherein the discharged oil is an oil seal for preventing the leaking out between the outer wall surface and inner wall surface of the crankcase of the cylinder block engine.
シリンダを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの少なくとも一部を、前記シリンダの軸線方向に変位可能な形で内部に収容するクランクケースと、
前記クランクケースに対する前記シリンダブロックの位置を変更するための位置変更機構とを、備え、
前記位置変更機構は、第1歯車及び前記第1歯車とかみ合わされた第2歯車を有するとともに、該位置変更機構の潤滑のために供給されたオイルを前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に排出する機構であり、
前記シリンダブロックの外壁面と前記クランクケースの内壁面との間に、その部分の或る範囲に存在するオイルを前記位置変更機構の前記第1歯車と前記第2歯車とがかみ合っている部分に誘導するための1つ以上の誘導部材が設けられている
ことを特徴とする可変圧縮比エンジン。
A cylinder block having a cylinder;
A crankcase that houses at least a part of the cylinder block in a form displaceable in the axial direction of the cylinder;
A position changing mechanism for changing the position of the cylinder block with respect to the crankcase,
The repositioning Organization is Rutotomoni that having a second gear which is meshed with the first gear and the first gear, wherein the supplied oil and the outer wall surface of the cylinder block for lubrication of the position changing mechanism It is a mechanism that discharges between the inner wall surface of the crankcase,
Between the outer wall surface of the cylinder block and the inner wall surface of the crankcase, oil existing in a certain range of the portion is transferred to a portion where the first gear and the second gear of the position changing mechanism are engaged with each other. A variable compression ratio engine characterized in that one or more induction members for induction are provided.
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