JP5704091B2

JP5704091B2 - 可変圧縮比内燃機関

Info

Publication number: JP5704091B2
Application number: JP2012036468A
Authority: JP
Inventors: 馨伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2032-02-22
Also published as: JP2013100806A

Description

本発明は可変圧縮比内燃機関に係り、特に、シリンダブロックとクランクケースが互いに相対移動可能な可変圧縮比内燃機関に関する。

近年、内燃機関の燃費性能や出力性能などを向上させることを目的として、内燃機関の圧縮比を可変にする技術が提案されている。この種の技術としては、シリンダブロックとクランクケースを相対的に上下方向ないしシリンダ軸方向に近接離反移動可能に連結する圧縮比可変機構を設け、圧縮比可変機構を作動させあるいは制御することで、圧縮比を変更する技術が提案されている。

また、クランクケース内の気密性の保持、或いはシリンダブロックとクランクケースとの嵌合部からの流体漏洩防止を図るために、クランクケースとシリンダブロックとの隙間を覆うシール部材を設けることが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−１１７３６６号公報

シール部材は概して、内燃機関の全周にわたって延びる環状とされ、シリンダブロックとクランクケースとの間に架設され、これらの隙間を覆う。シール部材の一方の開口端縁部がクランクケースに固定され、シール部材の他方の開口端縁部がシリンダヘッドに固定される。クランクケースとシール部材の固定部において、シール部材の一方の開口端縁部にはこれに沿って延びる突条部が設けられる。突条部は、クランクケースに設けられた溝に嵌入される。この嵌入状態で、シール部材の一方の開口端縁部が、リテーナとクランクケースの間に挟持され固定される。

この構造によると、突条部よりもクランクケース内部側に位置する溝の部分がクランクケース内に直接開放された状態となる。そして当該部分に、クランクケース内のブローバイガスやオイルミストが浸入し、ブローバイガスに起因する凝縮水や、オイルミストに起因するオイルが浸入および堆積する。これら凝縮水およびオイルが、シール部材をやがて劣化させ、シール部材を破損に至らせる可能性がある。

そこで本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール部材の劣化や破損等を未然に防止し得る可変圧縮比内燃機関を提供することにある。

本発明の一態様によれば、
シリンダブロックとクランクケースがシリンダ軸方向に相対移動可能な可変圧縮比内燃機関であって、
前記内燃機関の全周にわたって前記シリンダブロックと前記クランクケースとの隙間を覆うべく、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に架設された環状のシール部材を設け、前記シール部材の一方の端縁部に凸部を設け、前記クランクケースに前記凸部が嵌入される溝を設け、前記クランクケース内のブローバイガスおよびオイルミストが前記溝に浸入するのを抑制するためのガード壁を、前記シール部材または前記クランクケースに設けたことを特徴とする可変圧縮比内燃機関が提供される。

好ましくは、前記ガード壁が、前記シール部材に設けられる。

好ましくは、前記ガード壁が、前記溝に対し前記クランクケースの内部側に位置する前記クランクケースの内側面部を覆う。

好ましくは、前記ガード壁が、前記シール部材の内面から垂れ下がった垂れ壁をなす。

好ましくは、前記ガード壁が、前記クランクケースの内側面部に向かって突出する一以上の突起部を有する。

好ましくは、前記ガード壁が、前記クランクケースの内側面部に接触する。

代替的に、前記ガード壁が、前記クランクケースに設けられてもよい。この場合、前記ガード壁が、前記シール部材に接触するのが好ましい。

好ましくは、前記ガード壁が、前記環状のシール部材の全周に沿って設けられる。

好ましくは、前記凸部を前記溝に嵌入した状態で、前記シール部材の一方の端縁部を前記クランクケースとの間に挟持するリテーナが設けられる。

本発明によれば、シール部材の劣化や破損等を未然に防止することができるという、優れた作用効果が発揮される。

本発明の実施形態に係る内燃機関の概略構成を示す図である。内燃機関の取付構造を概略的に示す分解斜視図である。シール部材の取付部分の詳細を示す断面図である。本実施形態の第１変形例の断面図である。本実施形態の第２変形例の断面図である。本実施形態の第３変形例の断面図である。比較例の断面図である。本実施形態の第４変形例の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の好適実施形態を説明する。

図１には、本実施形態に係る可変圧縮比多気筒内燃機関の概略構成を示す。内燃機関（エンジン）１は、シリンダ２が形成されたシリンダブロック３を、クランクシャフト２０が組み付けられるクランクケース４に対して、シリンダ軸方向に相対移動させることによって圧縮比を変更するものである。クランクケース４およびシリンダブロック３は、圧縮比可変機構２１により、上下方向ないしシリンダ軸方向に近接離反移動可能に連結される。なお本実施形態の内燃機関１はガソリンエンジン（火花点火式内燃機関）であるが、本発明はディーゼルエンジン（圧縮着火式内燃機関）にも適用可能である。

図示省略するが、圧縮比可変機構２１は、例えば、電動モータ等のアクチュエータにより偏心カムを回転させることでシリンダブロック３をクランクケース４に対しシリンダ軸方向へ変位させる機構からなる。

圧縮比可変機構２１によれば、シリンダ軸方向においてシリンダブロック３をクランクケース４から遠ざける（シリンダブロック３を上方ないし上死点側へ変位させる）ことにより、燃焼室容積を拡大し、内燃機関１の圧縮比を低下させることができる。

また、シリンダ軸方向においてシリンダブロック３をクランクケース４に近づける（シリンダブロック３を下方ないし下死点側へ変位させる）ことにより、燃焼室容積を縮小し、内燃機関１の圧縮比を高めることができる。

本実施形態においては、内燃機関１が車両に搭載され、クランクケース４がエンジンマウントを介して車両に固定されている。よって固定されたクランクケース４に対しシリンダブロック３が昇降することとなる。但しマウント方法を逆にし、シリンダブロック３を車両に固定してもよい。なお内燃機関１は車両に搭載したものでなくてもよい。

内燃機関１は、シリンダ２内に昇降可能に配置されたピストン２４と、シリンダブロック３の上部に取り付けられたシリンダヘッド２５と、シリンダヘッド２５の上部に取り付けられてこれを上方から覆うヘッドカバー２６と、クランクケース４の底部に取り付けられてこれを下方から覆うオイルパン２７とを備える。ピストン２４はコンロッド１９を介してクランクシャフト２０に連結される。

ヘッドカバー２６およびシリンダヘッド２５の内部には動弁室２８が画成される。動弁室２８には、吸気ポートＰｉ及び排気ポートＰｅをそれぞれ開閉する吸気弁Ｖｉ及び排気弁Ｖｅと、吸気弁Ｖｉ及び排気弁Ｖｅをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、吸気弁Ｖｉ及び排気弁Ｖｅをそれぞれ開弁方向に駆動する吸気カムシャフトＣｉ及び排気カムシャフトＣｅとが設けられる。動弁室２８には図示しないオイル供給口から動弁系潤滑のためのオイルが供給されている。シリンダヘッド２５には燃料を噴射するためのインジェクタ２９と、混合気を点火するための点火プラグ３０とが取り付けられている。

ピストン２４の上方には燃焼室３１が画成され、ピストン２４の下方にはクランク室３２が画成される。クランク室３２にはクランクシャフト２０が設けられると共に、その底部にはオイル（図示せず）が貯留される。

吸気ポートＰｉには気筒毎の吸気マニホールド３３を介してサージタンク３４が接続され、サージタンク３４から各気筒の吸気ポートＰｉに吸気マニホールド３３を介して吸気を分配するようになっている。サージタンク３４の上流側には吸気管３５が接続され、吸気管３５には電子制御式スロットルバルブ３６とエアフィルタ３７が設けられている。これら吸気ポートＰｉ、吸気マニホールド３３、サージタンク３４および吸気管３５により吸気通路が画成される。

各気筒の排気ポートＰｅには排気マニホールド３８を介して排気管（図示せず）が接続され、これら排気ポートＰｅ、排気マニホールド３８および排気管により排気通路が画成される。

図示されるように、シリンダブロック３の下部側は、クランクケース４の上部側の内側にシリンダ軸方向に移動可能且つ摺動可能に嵌め入れられている。シリンダブロック３の内部にはシリンダ２を取り囲むようウォータジャケットＷが画成されている。

内燃機関１の全周にわたってシリンダブロック３とクランクケース４との隙間を覆うべく、シリンダブロック３とクランクケース４との間に架設された環状のシール部材（あるいはシールブーツ）４０が設けられている。シール部材４０は、図示するように概ね内燃機関１の高さ方向に延び、シリンダブロック３とクランクケース４の嵌合部における隙間を外側から覆ってシールする。

シール部材４０は、その断面が図示の如き蛇腹状に形成され、変形可能な弾性体からなる。シール部材４０は内側に突出する単一の山部を有する。シール部材４０の一方の端縁部である下端縁部はクランクケース４に固定され、シール部材４０の他方の端縁部である上端縁部はシリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間に挟まれて固定される。

シリンダブロック３が下降してクランクケース４に近づくとき、シール部材４０は収縮方向に変形する。シリンダブロック３が上昇してクランクケース４から遠ざかるとき、シール部材４０は伸長方向に変形する。こうして、シリンダブロック３とクランクケース４との相対位置が変化しても、シール部材４０の伸縮動作により嵌合部の気密性を保つことができる。

内燃機関１には、インジェクタ２９、点火プラグ３０、スロットルバルブ３６、圧縮比可変機構２１のモータなどの各種機器を電気的に制御するため、制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００が併設されている。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどから構成されるユニットである。

ＥＣＵ１００には、クランクポジションセンサ６１、アクセルポジションセンサ５２、エアフローメータ５３などの各種センサの電気信号が入力される。クランクポジションセンサ６１はクランクシャフト２０の回転位置に相関したパルス信号を出力する。アクセルポジションセンサ５２は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関した信号を出力する。エアフローメータ５３は、単位時間当たりの吸入空気量に相関した信号を出力する。

ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの電気信号に従って内燃機関１の運転状態（機関運転状態）を検出し、その検出結果に従って上記した各種機器を制御する。たとえば、ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ６１の出力信号から検出される内燃機関の回転数（機関回転数）と、アクセルポジションセンサ５２の出力信号から検出される内燃機関の負荷（機関負荷）とに基づいて、圧縮比可変機構２１を制御する。

その際、機関回転数および機関負荷が予め定められた低回転・低負荷運転領域にあるときには、ＥＣＵ１００は、内燃機関１の圧縮比が高くなるよう、言い換えればシリンダブロック３がクランクケース４に近づくよう、圧縮比可変機構２１を制御する。

また、機関回転数および機関負荷が上記低回転・低負荷運転領域から外れたときには、ＥＣＵ１００は、内燃機関１の圧縮比が低くなるよう、言い換えればシリンダブロック３がクランクケース４から遠ざかるよう、圧縮比可変機構２１を制御する。

圧縮比は、上述の如く２段階に切り換えられてもよいが、機関回転数および機関負荷に応じて無段階に切り換えられてもよい。

このように内燃機関１の圧縮比が変更されると、低回転・低負荷運転領域における燃焼効率の向上と、当該領域外の高回転または高負荷運転領域におけるノッキングの抑制とを両立することができる。

図２には、本実施形態におけるシリンダブロック３、クランクケース４およびシール部材４０等の取付構造を概略的に示す。図示するように、シリンダブロック３はクランクケース４の内側に摺動昇降可能に嵌合されている。シール部材４０は、内燃機関１ないしシリンダブロック３の外側面部の周りを１周するような環状に形成され、その下端縁部４１がクランクケース４に固定され、その上端縁部４２がシリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間に挟まれて固定される。図示されるリテーナ４３は、シール部材４０をクランクケース４に固定する際に使用される。

シリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間の隙間をシールするヘッドガスケット４４が、シリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間に介設され、このヘッドガスケット４４に、シール部材４０の上端縁部４２が一体的に連結されている。言い換えればシール部材４０は、ヘッドガスケット４４を一体的に有するものであり、ヘッドガスケット４４がシリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間に挟まれて固定されることにより、シール部材４０がシリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間に挟まれて固定される。

なお、シール部材４０はヘッドガスケット４４と分離された別部品であってもよく、その上でシール部材４０の上端縁部４２がシリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間に挟まれて固定されてもよい。またシール部材４０の上端縁部４２は、シリンダブロック３とシリンダヘッド２５との間に挟まれて固定されていなくてもよく、例えばシリンダブロック３の外側面部にボルト等の固定具により固定されてもよい。上端縁部４２の固定方法は任意である。図中、各部品の接続や連結に必要な周知の構成（取付穴等）は略示されている。

図３には、シール部材４０の取付部分の詳細を示す。図示するように、シール部材４０はその上端縁部４２に埋設された補強部材４５を有する。補強部材４５は、弾性体からなるシール部材本体４６に比べ硬質の材料からなり、例えば金属板からなる。補強部材４５はシール部材本体４６から突出し、その突出部分がヘッドガスケット４４に埋設される。これによりシール部材４０とヘッドガスケット４４が一体的に連結される。

シール部材本体４６は、柔軟性と耐圧性を有する材料により形成されている。かかる材料としては、ゴムや、ゴムと樹脂の中間的組成物である熱可塑性エラストラマ（ＴＰＥＥ）を例示することができる。その際、シール部材本体４６の内面４０Ａにフッ素樹脂などの被膜を形成することにより、シール部材本体４６の耐薬品性を向上させてもよい。

シール部材４０の下端縁部４１がクランクケース４に固定される固定部Ａについては、シール部材４０の下端縁部４１に下向きの凸部４７が設けられる。そしてクランクケース４の上向きの固定面４８には、凸部４７が嵌入される溝４９が設けられる。凸部４７を溝４９に嵌入することで、シール部材４０の下端縁部４１がクランクケース４の固定面４８に正確に位置決めされる。そして凸部４７を溝４９に嵌入した状態で、リテーナ４３が、シール部材４０の下端縁部４１をクランクケース４の固定面４８との間に挟持する。リテーナ４３は固定具としてのボルト５０により固定面４８上に固定される。

図２も参照して、凸部４７、固定面４８、溝４９およびリテーナ４３は、シリンダブロック３の外側面部６２の周りを１周するような連続的な環状に形成される。但し、少なくとも凸部４７と溝４９は主として位置決め用なので、必ずしも連続的または環状でなくてもよい。不連続的、断続的または部分的であってもよい。固定面４８はクランクケース４の上端面を形成する。ボルト５０およびボルト５０のための取付穴５３，５４は、シール部材４０の下端縁部４１に沿った所定間隔で配置される。リテーナ４３は、内側に片持ち状に突出する押さえ部分５１を有し、当該押さえ部分５１がシール部材４０の下端縁部４１の上面を押し下げ、凸部４７を溝４９内に押し付ける。リテーナ４３のうち、当該押さえ部分５１より外側の固定部分５２が、固定面４８上に着座され、ボルト５０と固定面４８との間に挟まれて固定される。

シール部材本体４６において、上端縁部４２と下端縁部４１が、一以上（図示例では一つ）の湾曲部あるいは屈曲部を有する変形部６０によって連結される。変形部６０は、圧縮比変更に伴ってシール部材４０が伸縮変形するときの主たる変形部分をなし、上端縁部４２および下端縁部４１に比べ変形し易い構造となっている。

具体的には、変形部６０は下端縁部４１よりも薄肉とされ、変形容易となっている。逆に言えば固定部Ａをなす下端縁部４１は変形部６０よりも剛性の高い構造となっている。また、変形部６０は上端縁部４２よりも薄肉とされ、補強部材４５も無いことから、変形容易となっている。逆に言えばシリンダブロック３に対する固定部をなす上端縁部４２も変形部６０より剛性の高い構造となっている。

なお、シール部材本体４６の断面形状は図示例以外も可能であり、例えば二以上の湾曲部あるいは屈曲部を有する蛇腹状とされてもよい。

クランクケース４には、溝４９の内側側面を画成する内側側壁５５が形成される。この内側側壁５５の内側側面は、クランクケース４の内側面部５６の一部をなす。

ここで、「内側」とは、クランクケース４の幅方向の断面（クランクシャフト軸に垂直な断面）で見た場合、クランクケース４の幅方向の中心に向かう方向をいい、クランクケース４の長手方向の断面（クランクシャフト軸に平行な断面）で見た場合、クランクケース４の長手方向の中心に向かう方向をいう。

同様に、「外側」とは、クランクケース４の幅方向の断面で見た場合、クランクケース４の幅方向の中心から離れる方向をいい、クランクケース４の長手方向の断面で見た場合、クランクケース４の長手方向の中心から離れる方向をいう。

なお内側側壁５５の上端面部にシール部材４０が接触される。本実施形態の場合、内側側壁５５の真上の位置にリテーナ４３がない。

図３は幅方向の断面を示すが、同様の構成が長手方向の断面についてもなされる。

さて、本実施形態のシール部材４０においては特に、クランクケース４内あるいはクランク室３２内のブローバイガスおよびオイルミストが溝４９に浸入するのを抑制するためのガード壁５７が設けられている。

ガード壁５７は、溝４９に対しクランクケース４の内部側ないし内側に位置するクランクケース４の内側面部５６を覆うカバー壁をなしている。ガード壁５７は、シール部材４０あるいはシール部材本体４６の内面４０Ａから垂れ下がった平板状の垂れ壁をなし、本実施形態ではシール部材本体４６と一体に形成されているが、別体で形成して固着してもよい。ガード壁５７はシール部材本体４６と同一の材料で形成するのが好ましい。ガード壁５７の形状は変更可能である。

本実施形態のガード壁５７は、溝４９が環状に形成されているのに対応して、シール部材４０の下端縁部４１の全周に沿った環状に形成されている。但し、ガード壁５７は少なくとも溝４９より内側のクランクケース内側面部５６を覆っていればよい。従って、溝４９が断続的の場合、ガード壁５７も断続的であってよく、また複数の溝４９のうち一部の溝４９に対してのみガード壁５７を設けることもできる。

図示例の場合、ガード壁５７とクランクケース内側面部５６との間に隙間が形成されているが、この隙間は無くてもよく、むしろ無い方が好ましい。すなわち、ガード壁５７はクランクケース内側面部５６に面接触あるいは密着されているのが好ましい。

本実施形態によれば次のような作用効果が奏される。仮にガード壁５７が無いと仮定した場合、凸部４７よりもクランクケース内部側ないし内側に位置する溝４９の内側部分４９Ａがクランクケース４内に直接開放された状態となる。そして当該内側部分４９Ａに、クランクケース４内のブローバイガスおよびオイルミストが浸入し、ブローバイガスに起因する凝縮水や、オイルミストに起因するオイルが浸入および堆積する。浸入および堆積した凝縮水は、エンジン停止時等に乾燥し、酸性物質を生成する。また浸入および堆積したオイルは次第に劣化する。これら酸性物質および劣化オイルが、シール部材４０、特に当該部分４９Ａに隣接するシール部材本体４６の凸部４７およびその周辺の材質を劣化させ、破損させる可能性がある。しかもそれら浸入堆積物は溝４９内の狭い内側部分４９Ａに溜まっているため、一旦浸入すると排出が非常に困難である。

これに対し、ガード壁５７がある本実施形態によれば、ガード壁５７により当該内側部分４９Ａをクランクケース４内に対しより閉鎖された状態にすることができ、言い換えれば、クランクケース４内から当該内側部分４９Ａに至る通路を狭めることができる。よって当該内側部分４９Ａへのブローバイガスおよびオイルミストの浸入、さらには凝縮水およびオイルの浸入および堆積を抑制し、シール部材４０の劣化や破損等を未然に防止することができる。

図４には本実施形態の第１変形例を示す。図示するように、ガード壁５７には、クランクケース４の内側面部５６に向かって突出する一つの突起部５８が設けられる。突起部５８の先端は内側面部５６に接している。

本実施形態の場合、突起部５８は、内側面部５６に向かって先細りとなる断面三角状または山形状に形成され、内側面部５６との接触部においてシール面圧を高くするようになっている。また、突起部５８は、ガード壁５７と同様、シール部材４０の下端縁部４１の全周に沿った環状に形成されている。但しガード壁５７が断続的の場合、突起部５８も断続的に設けることができる。複数のガード壁５７の幾つかにのみ突起部５８を設けてもよい。突起部５８はガード壁５７と一体に形成されるが、ガード壁５７と別体で形成され固着されてもよい。突起部５８の断面形状は任意であり、矩形、半円形等であってもよい。

この第１変形例によれば、突起部５８により、ガード壁５７と内側面部５６との間の隙間をより狭め、当該隙間をシールし、溝４９の内側部分４９Ａをクランクケース４内に対しより閉鎖された状態にすることができる。よって当該内側部分４９Ａへのブローバイガスおよびオイルミストの浸入、さらには凝縮水およびオイルの浸入および堆積を一層抑制し、シール部材４０の劣化や破損等を未然に防止することができる。

図５には本実施形態の第２変形例を示す。図示するように、ガード壁５７には、第１変形例と同様の突起部５８が複数設けられている。クランクケース４内のブローバイガス等は、ガード壁５７と内側面部５６との間の隙間を下方から上方に向かって流れ、溝４９の内側部分４９Ａに向かう。このブローバイガス等の流れ方向において、突起部５８は複数設けられている。図示例には三つの突起部５８があるが、突起部５８の数は任意である。

この第２変形例によれば、第１変形例の作用効果に加え、複数の突起部５８によるラビリンス効果により、溝４９の内側部分４９Ａへのブローバイガスおよびオイルミストの浸入、さらには凝縮水およびオイルの浸入および堆積を一層抑制し、シール部材４０の劣化や破損等を未然に防止することができる。

図６には本実施形態の第３変形例を示す。この第３変形例ではガード壁５７Ａがクランクケース４に設けられ、クランクケース４内のブローバイガスおよびオイルミストが溝４９の内側部分４９Ａに浸入するのを抑制する。

この第３変形例では、上述の実施例に比べ、クランクケース４の内側面部５６とシリンダブロック３の外側面部６２との間隔Ｌが大きくなっている。これに伴ってシール部材本体４６の下端縁部４１と、リテーナ４３の押さえ部分５１も内側に延長されている。言い換えれば、この第３変形例は、このように間隔Ｌが大きくなって下端縁部４１と押さえ部分５１とが延長された箇所に好適に適用可能である。

ガード壁５７Ａは、クランクケース４の内側面部５６から内側に突出され、下端縁部４１の下面に所定長さ面接触して、ブローバイガスおよびオイルミストが溝４９の内側部分４９Ａに浸入するのを抑制すると共に、下端縁部４１を下方から支持する。図示例においてガード壁５７Ａはクランクケース４と一体に形成され、断面三角状に形成される。しかしながら、ガード壁５７Ａは、クランクケース４と別体で形成されてクランクケース４の内側面部５６に取り付けられてもよいし、その断面形状も四角形等の他の形状であってよい。

ガード壁５７Ａは、上述の内側側壁５５を内側に突出させたものとも言える。ガード壁５７Ａはリテーナ４３の押さえ部分５１とほぼ同じ長さだけ内側に延ばされている。

この第３変形例によれば、上記実施例と同様、ガード壁５７Ａにより、溝４９の内側部分４９Ａをクランクケース４内に対しより閉鎖された状態にすることができる。そして内側部分４９Ａへのブローバイガスおよびオイルミストの浸入、さらには凝縮水およびオイルの浸入および堆積を抑制し、シール部材４０の劣化や破損等を未然に防止することができる。

これに加え、本実施例のガード壁５７Ａには、シール部材４０の望ましくない変形を防止する補強リブとしての効果もある。

すなわち、図７に示す比較例のように、ガード壁５７Ａが無いとすると、シール部材４０の下端縁部４１（特にその延長部分）を下から支持するものが無くなる。すると、図中矢示するようにシリンダブロック３がクランクケース４に対し下降した場合や、クランクケース４内の負圧でシール部材４０が内側から吸引された場合、図示の如く、シール部材４０が正常に変形しなくなる虞がある。

すなわち、シール部材４０は、その変形部６０の伸縮変形のみが予定されている。しかし上述のように下端縁部４１を内側に延長し、且つガード壁５７Ａを無くした場合、変形箇所は変形部６０に止まらず、図示のように下端縁部４１の内側側壁５５からの突出箇所Ｐ１にも及ぶ可能性がある。この突出箇所Ｐ１において下端縁部４１が下方に曲がる。こうした他の箇所の変形により変形部６０の変形量が少なくなる可能性もある。このように本来の変形モードとは異なるモードでシール部材４０が変形する虞があり、これに起因してシール部材４０の早期劣化をもたらす可能性がある。

なお、リテーナ４３の押さえ部分５１が延長されているので下端縁部４１の上方への曲がり変形は防止されるものの、下端縁部４１の延長部分の下方には何等支持するものが無いため、その下方への曲がり変形が問題となる。

しかしながら、本実施例では図６に示すようにガード壁５７Ａが設けられているため、シール部材４０の下端縁部４１（特にその延長部分）を下方から支持することができる。そしてシリンダブロック３がクランクケース４に対し下降した場合や、クランクケース４内の負圧でシール部材４０が内側から吸引された場合でも、下端縁部４１の下方への曲がり変形を防止し、シール部材４０の望ましくない変形を防止することができる。これによりシール部材４０の正常な変形モードを維持し、シール部材４０の早期劣化を未然に防止することができる。

なお、ここではクランクケース４の内側面部５６とシリンダブロック３の外側面部６２との間隔Ｌを拡大し、シール部材本体４６の下端縁部４１とリテーナ４３の押さえ部分５１を内側に延長した場合を説明したが、そうでない場合、例えば図３に示したような構造の場合にも本例は適用できる。

図８には本実施形態の第４変形例を示す。この第４変形例は第３変形例と同様のガード壁５７Ｂをクランクケース４ではなくシール部材４０に設けたものである。

下端縁部４１は、内側側壁５５から所定長さ内側に突出するよう延長される。ガード壁５７Ｂは、下端縁部４１の延長部分から下方に突出して下端縁部４１に一体に形成され、断面三角状に形成される。しかしながらガード壁５７Ｂは、下端縁部４１と別体で形成されて下端縁部４１に取り付けられてもよいし、その断面形状も四角形等の他の形状であってよい。

ガード壁５７Ｂは、クランクケース４の内側側壁５５の内側面部５６に面接触される。これにより、溝４９の内側部分４９Ａへのブローバイガス等の浸入さらには凝縮水等の浸入および堆積を抑制し、シール部材４０の劣化や破損等を未然に防止することができる。また、ガード壁５７Ｂは下端縁部４１の下方への曲がり変形を防止する補強リブとしても機能し、シール部材４０の望ましくない変形を防止して、その早期劣化を未然に防止することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。上述の各実施形態および各構成要素は可能な限りにおいて組み合わせ可能である。

１可変圧縮比内燃機関
２シリンダ
３シリンダブロック
４クランクケース
２０クランクシャフト
２１圧縮比可変機構
４０シール部材
４０Ａ内面
４１下端縁部
４３リテーナ
４７凸部
４９溝
５６内側面部
５７，５７Ａ，５７Ｂガード壁
５８突起部

Claims

シリンダブロックとクランクケースがシリンダ軸方向に相対移動可能な可変圧縮比内燃機関であって、
前記内燃機関の全周にわたって前記シリンダブロックと前記クランクケースとの隙間を覆うべく、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に架設された環状のシール部材を設け、前記シール部材の一方の端縁部に凸部を設け、前記クランクケースに前記凸部が嵌入される溝を設け、前記クランクケース内のブローバイガスおよびオイルミストが前記溝に浸入するのを抑制するためのガード壁を、前記シール部材に設け、前記ガード壁が、前記シール部材の内面から垂れ下がった垂れ壁をなすことを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
シリンダブロックとクランクケースがシリンダ軸方向に相対移動可能な可変圧縮比内燃機関であって、
前記内燃機関の全周にわたって前記シリンダブロックと前記クランクケースとの隙間を覆うべく、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に架設された環状のシール部材を設け、前記シール部材の一方の端縁部に凸部を設け、前記クランクケースに前記凸部が嵌入される溝を設け、前記クランクケース内のブローバイガスおよびオイルミストが前記溝に浸入するのを抑制するためのガード壁を、前記シール部材に設け、前記ガード壁が、前記クランクケースの内側面部に向かって突出する一以上の突起部を有することを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
シリンダブロックとクランクケースがシリンダ軸方向に相対移動可能な可変圧縮比内燃機関であって、
前記内燃機関の全周にわたって前記シリンダブロックと前記クランクケースとの隙間を覆うべく、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に架設された環状のシール部材を設け、前記シール部材の一方の端縁部に凸部を設け、前記クランクケースに前記凸部が嵌入される溝を設け、前記クランクケース内のブローバイガスおよびオイルミストが前記溝に浸入するのを抑制するためのガード壁を、前記シール部材に設け、前記ガード壁が、前記クランクケースの内側面部に接触することを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
前記ガード壁が、前記環状のシール部材の全周に沿って設けられる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変圧縮比内燃機関。
前記凸部を前記溝に嵌入した状態で、前記シール部材の一方の端縁部を前記クランクケースとの間に挟持するリテーナが設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変圧縮比内燃機関。