JPH03242433A - 内燃機関の可変圧縮比機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧縮比を高圧縮比側と低圧縮比側とに切換え
可能な内燃機関の可変圧縮比機構に関する。

（従来の技術） 従来、このような内燃機関の可変圧縮比機構としては、
例えば、ピストンとクランクピンとを連結するコネクテ
ィングロッドの小端部に嵌合し、該ピストンと前記小端
部とのシリンダ軸線方向の相対位置を変化させる偏心部
を有する回転可能な偏心ピストンピン、偏心ブシュ、偏
心ベアリング等の偏心軸受部材と、油圧によって駆動さ
れ、前記偏心軸受部材を燃焼室の高圧縮比側及び低圧縮
比側で前記小端部に夫々固定又は固定解除するロック手
段とを備えたものが知られている（例えば、実開平１−
７６５３１号公報、特開平１−１１０８４５号公報）。

このロック手段は、コネクティングロッドの小端部側に
設けられ、油圧によって駆動されるロックビンを偏心１
ｉ＋ｂ受部材側に形成されたロックビン係合孔又は溝に
嵌合させることにより、偏心軸受部材を前記小端部に固
定する構成である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術では、圧縮比を高圧縮比側
から低圧縮比側に又はその逆に切換えるとき、ロックビ
ンが、固定解除されて回転する偏心軸受部材のロックビ
ン係合孔又は溝に嵌合することにより、ロックビン自体
で偏心軸受部材の回転を止めて該偏心軸受部材を固定す
る構成であり、しかも、ピストン、コネクティングロッ
ドの往復慣性力等により回転する偏心回転部材の回転速
度は非常に大きいので、ロックビン自体で回転速度の大
きい偏心軸受部材を止めて固定するのは強度的に難しく
、従って偏心軸受部材を高圧縮比側及び低圧縮比側位置
で確実に固定して圧縮比を確実に切換えることは難しい
。このことは、エンジン回転数が高くなるとより一層難
しくなる。

本発明は、このような従来の問題点に着目して為された
もので、偏心４Ｑｌ＋受部材を高圧縮比側及び低圧縮比
側位置で確実に固定できて圧縮比を確実に切換えること
ができ、且つロック手段の保護及び耐久性の向上を図っ
た内燃機関の可変圧縮比機構を提供することを目的とし
ている。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の
可変圧縮比機構は、ピストンとクランクピンとを連結す
るコネクティングロッドの小端部又は大端部に嵌合し、
該ピストンとクランクピンとのシリンダ軸線方向の相対
位置を変化させる偏心部を有する回転可能な偏心軸受部
材と、油圧によって駆動され、前記偏心軸受部材を燃焼
室の高圧縮比側及び低圧縮比側で前記小端部又は大端部
に夫々固定し又は固定解除するロック手段とを備えた内
燃機関の可変圧縮比機構において、前記偏心軸受部材の
回転を、高圧縮比側及び低圧縮比側位置で夫々止める回
転角規制手段が設けられている。

また、前記偏心軸受部材の回転速度を、高圧縮比側及び
低圧縮比側位置の手前の所定角度位置がら夫々減速させ
る緩衝手段が設けられていることが好ましい。

（作用） 上記内燃機関の可変圧縮比機構では、圧縮比の切換時に
、偏心１１ｑＩ＋受部材は、回転角規制手段によって高
圧縮比側及び低圧縮比側位置で夫々回転を止められてか
らロック手段によってコネクティングロッドの小端部に
固定される。

また、偏心軸受部材は、前記緩衝手段によって所定角度
位置から減速されながら高圧縮比側及び低圧縮比側位置
まで回転し、この同位置で回転角規制手段によって夫々
回転を止められる。

（実施例） 以下、図面に基いて本発明の各実施例を説明する。なお
、各実施例の説明において同様の部位には同一のＴｒ号
を付して重複した説明を省略する。

第１図は本発明の第１実施例に係る内燃機関の可変圧縮
比機構を示す断面図である。第１図及び第２図に示すよ
うに、内燃機関の可変圧縮比機構は、シリンダ１内を往
復動するピストン２とコネクティングロッド３の小端部
３０とを連結し、ピストン２と小端部３０との（即ち、
ピストン２と不図示のクランクピンとの）シリンダ軸線
方向の相対位置を変化させる偏心部４ａ’　を有する回
転可能な偏心ピストンピン４　（＠心軸受部材）と、油
圧によって駆動され、偏心ピストンピン４を高圧縮比側
及び低圧縮比側で小端部３０に夫々固定又は固定解除す
るロック手段５と、偏心ピストンピン４の回転を、高圧
縮比側及び低圧縮比側位置で夫々止める回転角規制手段
６とを備えている。

偏心ピストンピン４は、ピストン２のピストンピン孔２
ａにニードルベアリング７を介して嵌合したピストンピ
ン部４ｂを両側に有すると共に、偏心部４ａ’　を有し
、前記小端部３０に軸受メタル８を介して嵌合した偏心
軸部４ａを中央に有している。該偏心軸部４ａの中心軸
線Ａはピストンピン部４ｂの中心軸線Ｂに対して偏心し
ている。

該偏心軸部４ａの外周面には、前記ロック手段５のロッ
クボール５Ｌ、　　５１１が夫々嵌合する球面状のロッ
ク溝４ｃ（第２図及び第４図を参ｖ＠）が形成されてい
る。そして、両心ピストンピン４は、各ピストンピン部
４ｂの端部に配設されたロックビン９によって抜は止め
されてピストン２に取付けられている。また、各ピスト
ンピン部４ｂには、軽量化のために穴４ｄが穿設されて
いる（第２図を参照）。

このような構成により、この可変圧縮比機構では、前記
偏心部４ａ’が下側に位置して前記中心軸線Ａが中心軸
線Ｂより下になる位置（第２図及び第３図（Ｃ）の位置
）で偏心ピストンピン４が小端部３０に固定されている
とき、ピストン２の小端部３０に対する位置が上方に変
位していて燃焼室容積１ａが減少するため高圧縮比状態
が得られ、これとは逆に偏心部４ａ’が上側に位置して
中心軸線Ａが中心軸線Ｂより上になる位置（第３図（ａ
）の位置）で偏心ピストンピン４が小端部３０に固定さ
れているときには、ピストン２の小端部３０に対する位
置が下方に変位していて燃焼室容積１ａが増大するため
低圧縮比状態が得られるようになっている。

第２図に示すように、コネクティングロッド３の大端部
３１の内周面には、不図示のクランク軸のクランクピン
に形成された潤滑油路に連通ずる油溝３１ａが形成され
ている。そして、コネクティングロッド３には、油清３
１　ａに導入された潤滑油を前記軸受メタル８の１ｔｕ
ｔ及び前記ロックボール５Ｌ、　　５＋１の駆動のため
に導く潤滑油路１０が設けられている。該潤滑油路１０
には、その下流側から順にチエツク弁１１及び油路切換
弁１２が介装されている。

潤滑油路１０の油路切換弁１２の上流側には、軸受メタ
ル８に潤滑油を導くための油路１３（第２図を参照）と
、低圧縮比側のロックボール５Ｌ、高圧縮比側のロック
ボール５Ｈの背部に夫々画成された低圧縮比側の油室１
４Ｌ、高圧縮比側の油室１４Ｈに夫々間’Ｗ’ｔ　ｉ＋
ｌ］を導くための低圧縮比側の油路１５Ｌ、高圧縮比側
の油路１５Ｎが形成されている（第４図を参照）。該各
油路１５Ｌ、１５１１には、前記軸受メタル８の内周面
に開口端を有するロックボール解除用の油路１５Ｌ’　
、　　１５ｏ’　か形成されている。この油路１５Ｌ′
は、前記ロック溝４ｃと連通ずるように偏心ピストンピ
ン４の偏心ピストンピン４ａに形成された油路１６Ｌと
第４図（ｃ）に示す高圧縮比状態で連通し、油路１５ｏ
’は、ロック溝４Ｃと連通ずるように偏心ピストンピン
４ａに形成された油路１６）１と第４図（ａ）に示す低
圧縮比状態で連通ずるようになっている。

前記油路切換弁１２は、潤滑油路１０内の潤滑油を油路
１５Ｌ側に導くための低圧縮比側位置と、該潤滑油を油
路１５）１側に導くための高圧縮比側位置との間で、左
右の受圧面１２ａに向けて夫々噴射される不図示のオイ
ルジェットからの油圧によって切換えられる。また、こ
の油路切換弁１２は、いずれの切換位置でも潤滑油路１
０と前記油路１３とを連通ずるように構成されており、
これによって軸受メタル８が常時潤滑されるようになっ
ている。

前記ロックボール５Ｌ、５Ｈは、小端部３０に形成され
且つ開口端を詮１７て夫々閉塞された案内孔３ＯＬ、３
０＋１内に摺動可能に設けられている（第４図を参照）
。

このようにして、前記ロック手段５が、ロック溝４ｃ、
ロックボール５Ｌ、５１（、油路１５Ｌ、１５Ｈ１１５
Ｌ’　　　１５Ｈ’及び１６ｔ、、１６ｕによって構成
されている。

第１図〜第３図に示すように、偏心ピストンピン４の回
転を、高圧縮比側及び低圧縮比側位置で夫々止める前記
回転角規制手段６は、前記小端部３０の一側面３０ａに
立設され、該−側面３０ａに垂直な回転規制面１８ａを
有する回転規制壁１８と、該−側面３０ａに沿って揺動
及び変位可能なロックソング１９とから構成されている
。このロックリング１９には、偏心ピストンピン４のピ
ストンピン部４ｂに嵌合した嵌合穴１９ａと、小端部３
０に固定されたビン２０に嵌合した長穴１９ｂと、低圧
縮比側及び高圧縮比側の当接面１９Ｌ及び１９Ｈとが形
成されている。この当接面１９Ｌ及び１９Ｎは、嵌合穴
１９ａの中心と長穴１９ｂの中心を通る中心ＪＪ）Ｃに
対して同角度で傾斜している。このように構成された回
１１云角規制手段６は、偏心ピストンピン４の回１１云
に作って、当接面＋９Ｌが回転規制面１８ａに当接する
第３図（ａ）の低圧縮ｔｂ側位置と、当接面１９ｎが回
転規制ＥＪ１８　ａに当接する同図（ｃ）の高圧縮比側
位置との間でビン２０を中心に揺動すると共に、当接面
１９Ｌ１９１１が回転規制面１８ａに離接する方向に変
位し、これによって偏心ピストンピン４の回転を、高圧
縮比側及び低圧縮比側位置で夫々止める。すなわち、偏
心ピストンピン４の回転角が回転角規制手段６によって
Ｏｏから１８０”の範囲に規制されている。

次に、上記第１実施例の作動を説明する。

いま、可変圧縮比機構が第４図（ａ）に示す低圧縮比状
態に保持されている。この状態では、油路切換弁１２が
低圧縮比側位置に切換わっていてロックボール５Ｌの背
部の曲室１４Ｌ内に潤滑油が供給されており、ロックボ
ール５Ｌが油圧により押されてロック溝４ｃに嵌合して
おり、これによって偏心ピストンピン４が低圧縮比側位
置で小端９１１３０に固定されている。このとき、ロッ
クリング】９０当接面１９Ｌか第３図（ａ）に示すよう
に回転規制面１８ａに当接している。

このような低圧縮比状態に保持されている可変圧縮比機
構を高圧縮比状態に切換えるには、不図示のオイルジェ
ットからの抽圧を油路切換弁１２の左側受圧面１２ａに
向けて噴射させて該油路切換弁１２を第４図（ｂ）に示
す高圧縮比側位置に切換える。この切換により、潤滑油
路１０と油路１５Ｌとの連通が断たれると共に、潤滑油
路１０と油路１５ｕとが連通ずる。これによって、油路
１５Ｈに導入された潤滑油の一部は油路１５ｒ＋’及び
１６Ｈを介してロックボール５Ｌの前部に導かれ、該ロ
ックボール５Ｌが油圧により押されてロックｍ４ｃから
外れ、偏心ピストンピン４の固定が解除されると共に、
ロックボール５Ｈの背部の油室］４１１内にも潤滑油が
供給され、ロックボール５Ｈが油圧によジノ押されて偏
心ピストンピン４の偏心軸部４ａの外周面に当接する。

このようにして低圧縮比側位置での固定が解除された偏
心ピストンピン４が、ピストン２、コネクティングロッ
ド３の往復慣性力等により第３図（ａ）及び第４図（ａ
）で反時計方向に回転を開始するものとする。偏心ピス
トンピン４が第３図（ａ）の低圧縮比側位置から反時計
方向に９０’回転する間に、ピストンピン部４ｂの中心
軸線Ｂが偏心軸部４ａの中心軸線Ａに対して右方に変位
しながら該軸線Ａと同じ高さ位置まで上方に変位するの
で、このピストンピン部４ｂの変位に伴ってロックリン
グ１９は、第３図（ａ）の位置から右方に変位してその
当接面１９Ｌが回転規制面１８ａから離れると共にビン
２０を中心に時計方向に第３図（ｂ）の位置まで揺動す
る。

偏心ピストンピン４が第３図（ｂ）の位置からさらに反
時計方向に９０’回転していくと、ピストンピン部４ｂ
の中心軸ｄＢが中心＄１１１＃！Ａに対して上方に変位
しながら左方に変位するので、このピストンピン部４ｂ
の変位に伴ってロックリング１９は、第３図（ｂ）の位
置から上方に揺動しながら左方に変位し、その当接面１
９Ｈが回転規制面１８ａに当接する（第３図（Ｃ））。

この当接によって偏心ピストンピン４の回転が第３図（
Ｃ）の高圧縮比側位置で停止され、該偏心ピストンピン
４が時計方向に逆転しようとする。このとき、偏心ピス
トンピン４のロック溝４Ｃはロックボール５１１に対向
し且つ該ロックボール５Ｈの背部に油圧が作用している
ので、ロックボール５Ｈが抽圧により押されてロック溝
４Ｃに嵌合する（第４図（ｃ）の状態）。これによって
、偏心ピストンピン４が高圧縮比側位置で小端部３０に
固定される。

そして、第３図（ｃ）で示す高圧縮比状態に保持されて
いる可変圧縮比機構を低圧縮比状態に切換えるには、ロ
ックボール５＋＋による固定が解除された偏心ピストン
ピン４が同図（ｃ）の位置から時副方向に１８０°回転
する間に、ロックリング１９はピストンピン軸４ｂの変
位に伴って上記とは逆の動きをとる。すなわち、ロック
リング１９は、第３図（ｃ）の位置から右方に変位しな
がら反時計方向に第３図（ｂ）の位置まで揺動し、この
位置からさらに反時計方向に揺動しながら左方に変位し
、その当接面１９Ｌが回転規制面１８ａに当接する（第
３図（ａ））。この当接によって偏心ピストンピン４の
回転が第３図（ａ）の低圧縮比側位置で停止され、該偏
心ピストンピン４が反時言１方向に逆転しようとする。

このとき、偏心ピストンピン４のロック溝４ｃはロック
ボール５Ｌに対向し且つ該ロックボール５Ｌの背部に油
圧が作用しているので、ロックボール５Ｌが油圧により
押されてロック溝４ｃに嵌合する。これによって、偏心
ピストンピン４が低圧縮比側位置で小端部３０に固定さ
れる。

このように、上記第１実施例に係る内燃機関の可変圧縮
比機構によれば、圧縮比の切換時に、偏心ピストンピン
４は、回転角規制手段６によって高圧縮比側及び低圧縮
比側位置で夫々回転を止められてからロック手段５によ
ってコネクティングロッド３の小端部３０に固定される
。すなわち、上記従来技術では、ロックビン自体で偏心
軸受部材の回転を止めて該偏心軸受部材を固定する構成
であるのに対して、上記第１実施例では、偏心ピストン
ピン４の回転を高圧縮比側及び低圧縮比側位置で夫々止
める機能を回転角規制手段６に持たせ、偏心ピストンピ
ン４を固定する機能のみをロック手段５に持たせている
。従って、偏心ピストンピン４を小端部３０に確実に固
定できて圧縮比を確実に切換えることができると共に、
ロック手段５の保護及び耐久性の向上を図ることができ
る。

また、ロック手段５のロック部材として、係合力は上記
ロックビン程強くはないが、剛性の高いロックボール５
Ｌ、　　５１１を使用することができる。

なお、上記実施例によれば、潤滑油路ＩＯにチエツク弁
１１が介装されているので、高圧縮比状態でエンジンを
停止してチエツク弁１１下流側の油圧が低下したときに
、ロックボール５１１がロック溝４ｃから外れず、これ
によってエンジン停止時にも高圧縮比状態が保持され、
始動性の良い高圧縮比状態でエンジンを始動させること
ができる。

また、このチエツク弁１１は横向きに配置されているの
で、走行中の振動によってロックボール５１（又は５Ｌ
に作用している油圧が抜けて該ロックボールがロック溝
４Ｃから外れないようになっている。

次に、第５図に基いて本発明の第２実施例を説明する。

この第２実施例に係る内燃機関の可変圧縮比機構では、
前記回転角規制手段６を、前記回転規制壁１８と、その
回転規制面１８ａに平行な案内面２０ａを有するように
、小端部３０の前記−側面３０ａに立設された案内壁２
０と、ピストンピン部４ｂに嵌合した長穴２１ａを有す
るロックリング２１とから構成されている。この長穴２
１ａは、ピストンピン部４ｂの上下方向への変位時には
、これと−緒にロックソング２１が上下に変位し、該ピ
ストンピン部４ｂの左右方向への変位時には、該ピスト
ンピン部４ｂのみが変位するように、形成されている。

この第２実施例に係る可変圧縮比機構では、偏心ピスト
ンピン４が第５図（ａ）の高圧縮比側位置から時計方向
に９０°回転する間に、ピストンピン部４ｂの中心軸線
Ｂが偏心軸部４ａの中心軸線Ａに対して右方に変位しな
がら該軸線Ａと同じ高さ位置まで下方に変位するので、
このピストンピン部４ｂと一緒にロックリング２１が下
方に変位する。このとき、ピストンピン部４ｂは、長大
２１ａの右端に当接している（第５図（ｂ）の状態）。

偏心ピストンピン４が第５図（ｂ）の位置からさらに時
計方向に９０’回転していくと、ピストンピン部４ｂの
中心軸線Ｂが中心軸線Ａに対して下方に変位しながら左
方に変位するので、このピストンピン部４ｂと一緒にロ
ックソング２１がさらに下方に変位する。このとき、ピ
ストンピン部４ｂは長穴２１ａの左端に当接してロック
ソング２１を左方に押すので、該ロックリング２１の左
側面２１ｂが回転規制面１８ａに当接する（第５図（ｃ
）の状態）。この当接によって偏心ピストンピン４の回
転が第５図（ｃ）の低圧縮比側位置で停止され、該偏心
ピストンピン４が反時計方向に逆転しようとする。この
とき、上記第１実施例と同様に偏心ピストンピン４が前
記ロックボール５Ｌによって低圧縮比側位置で小端部３
０に固定される。

そして、第５図（ｃ）で示す低圧縮比状態に保持されて
いる可変圧縮比機構を高圧縮比状態に切換えるには、ロ
ックボールＳＬによる固定が解除された偏心ピストンピ
ン４が同図（Ｃ）の位置から反時訓方向に１８０°回転
する間に、ロックリング２１はピストンピン部４ｂの変
位に伴って上記とは逆の動きをとって第５図（ａ）の位
置まで上方へ変位する。このとき、ピストンピン部４ｂ
は長穴２１ａの左端に再ひ当接してロックソング２１を
左方に押すので、該ロックリング２■の左側面２１ｂが
回転規制面１８ａに当接する。この当接によって偏心ピ
ストンピン４の回転が第５図（ａ）の高圧縮比側位置で
停止され、このとき、上記第１実施例と同様に偏心ピス
トンピン４が前記ロックボール５＋＋によって高圧縮比
側位置で再び小端部３０に固定される。

次に、第６図に基いて本発明の第３実施例を説明する。

この第３実施例に係る内燃機関の可変圧縮比機構は、上
記各実施例における前記ロック手段５及び回転角規制手
段６の強度及び耐久性を確保するために、前記偏心ピス
トンピン４等の偏心軸受部材の回転速度を、高圧縮比側
及び低圧縮比側位置の手前の所定角度位置から夫々減速
させる緩衝手段を付加したものである。

具体的には、前記偏心ピストンピン４の偏心軸部４ａに
は、その偏心部４ａ’が扇状に残るように周方向に延び
たオイルダンパ溝４１が形成されている。このオイルダ
ンパ溝４１内には、ストッパボルト２２により前記小端
部３０に固定されたストッパ２３が配置されている。こ
のストッパ２３の両側面とオイルダンパ溝４１の円内壁
面との隙間は、数ηｍ（２０〜４０ｙ）ｍ）に設定され
ている。

また、このオイルダンパ溝４１及びストッパ２３の位置
関係及びこれらの周方向長さは、オイルダンパ構４１の
一端４１Ｈがストッパ２３の一端２３Ｈに当接したとき
に、前記偏心部４ａ’が下側に位置して高圧縮比状態が
得られ、且つオイルダンパｒ＃ｔ４１の他端４１Ｌがス
トッパ２３の他端２３Ｌに当接したときに、偏心部４ａ
’が上側に位置して低圧縮比状態が得られるように設定
されている。

そして、前記軸受メタル８の内周面には、前記潤滑油路
１０及び油路切換弁Ｉ２を通って前記潤滑油路１３に常
時導入される潤滑油をオイルダンパ溝４１に導く油溝８
０が設けられている。この油溝８０の周方向長さ及びそ
の位置は、高圧縮比側位置の手前の所定角度位置（例え
ば、その手前３０゜の位置）で前記一端４１ト１が油溝
８０の一端８０゜を横ぎり、且つ低圧縮比側位置の手前
の所定角度位置（例えば、その手前３０’の位置）で前
記他端４１Ｌが油溝８０の一端８０Ｌを横ぎるように設
定されている。

この第３実施例において、前記回転角規制手段６がスト
ッパ２３の両端２３Ｈ，２３Ｌとオイルダンパ溝４１の
両端４１Ｈ，４１Ｌとにより構成されており、前記ダン
パ手段４０が、ストッパ２３の両端２３Ｈ，２３Ｌと、
オイルダンパ溝４１の両端４１Ｈ，４１Ｌと、ストッパ
２３の両側面とオイルダンパ？１１４１の円内壁面との
隙間と、油溝８０とにより構成されている。

上記構成を有する第３実施例に係る可変圧縮比機構では
、低圧縮比状態に保持されている可変圧縮比機構を高圧
縮比状態に切換える場合、前記ロックボール５Ｌによる
偏心ピストンピン４の固定が解除されると、該偏心ピス
トンピン４は、オイルダンパ溝４１の他端４１Ｌがスト
ッパ２３の他端２３ｔ、に当接した低圧縮比側位置から
第６図の時計方向に回転していく。この回転が進むにつ
れてオイルダンパ溝の一端４１Ｈとストッパ２３の一端
２３Ｈとの間のオイルダンパ溝４１の容積が減少してい
くが、前記一端４１Ｈが油ｒｌｔ８０の一端８０Ｈを横
ぎるまでは、オイルダンパ溝４１内の潤滑油は油溝８０
を通って絞られずに流出する。

前記一端４１Ｈが油溝８０の一端８０Ｈを横ぎってから
は、前記一端４１ｕ、２３ｏ間のオイルダンパ溝４１の
空間が閉塞されてダンパ室４２となり、このダンパ室４
２内の潤滑油はストッパ２３の両側面とオイルダンパ溝
４１の円内壁面との前記隙間で絞られ、さらに偏心軸部
４ａの外周面と軸受メタル８の内周面との隙■を通って
油溝８０に流出するので、偏心ピストンピン４の回転速
度が減速されていく。このようにして、偏心ピストンピ
ン４は、高圧縮比側位置の手前の前記所定角度位置から
減速されながら回転していき、前記一端４１Ｈが前記一
端２３）１に当接することにより高圧縮比側位置で停止
する。このとき、前記ロックボール５Ｈにより偏心ピス
トンピン４が小端部３０に固定される。

可変圧縮比機構を低圧縮比状態に切換える場合、偏心ピ
ストンピン４は高圧縮比側位置から第６図で反時計方向
に回転していき、オイルダンパ溝の他端４１Ｌが油溝８
０の他端８０Ｌを横ぎると、前記他端４１Ｌ、２３Ｌ間
のオイルダンパ溝４１の空間が閉塞されてダンパ室４２
となるので、上記と同様に信心ピストンピン４の回転速
度が減速されていく。このようにして、偏心ピストンピ
ン４は、低圧縮比側位置の手前の前記所定角度位置から
減速されながら回転していき、前記他端４１Ｌが前記他
端２３Ｌに当接することにより低圧縮比側位置で停止す
る。このとき、前記ロックボール５Ｌにより偏心ピスト
ンピン４が小端部３０に固定される。

このように、上記第３実施例によれば、偏心ピストンピ
ン４は、高圧縮比側及び低圧縮比側位置の手前の所定角
度位置から前記ダンパ手段４０によって減速されながら
回転し、その回転速度が十分減速されてから前記同位置
で回転角規制手段６によって夫々回転を止められるので
、回転角規制手段６及び前記ロック手段５が受ける衝撃
力が小さい。従って、ロック手段５及び回転角規制手段
６の強度及び耐久性を確保することができる６次に、第
７図〜第１０図に基いて本発明の第４実施例を説明する
。

この第４実施例に係る内燃機関の可変圧縮比機構は、上
記第３実施例と同様に前記偏心ピストンピンの回転速度
をダンパ手段４０によって十分減速してから高圧縮比側
及び低圧縮比側位置で回転角規制手段６によって停止さ
せるようにしたものである。

具体的には、この可変圧縮比機構には、前記偏心ピスト
ンピン４と一体に回転するロックリング５０と、前記小
端部３０に設けられた高圧縮比側及び低圧縮比側のダン
パピストン６０Ｈ及び６０Ｌと、高圧縮比側及び低圧縮
比側のストッパ８１Ｈ及び８１Ｌ、高圧縮比側及び低圧
縮比側のロックビン５０ｏ及び５０ｔ、（固定手段）と
が設けられている。

第７図に示すように、ロックソング５０は、対向する両
側壁５１．５２と、該両側壁５１．５２間の連設部５３
とから成るコの字形状である。このロックリング５０は
、−側壁５１が前記偏心軸部４ａに、他側壁５２が前記
ピストンピン部４ｂに夫々圧入嵌合することにより、偏
心ピストンピン４と一体に回転し得る。

第７図〜第１０図に示すように、前記−側壁５１には、
高圧縮比側のロックビン５０１（が嵌合するテーバ状の
ロック溝５１ａが、前記他側壁５２には、低圧縮比側の
ロックビン５０Ｌ（後述する第５実施例の第１１図（ｂ
）を参照）が嵌合するテーパ状のロック溝５２ａ（第１
１図（ｂ）を参Ｉ！６）が夫々形成されている。前記連
設部５３の一端側には、高圧縮比側のダンパピストン６
０Ｈ及びストッパ８１ｎに夫々当接するダンパ当接面５
３８及びストッパ当接面５４１１が、その他端側には、
低圧縮比側のダンパピストン６０Ｌ及びストッパ８］Ｌ
に夫々当接するダンパ当接面５３Ｌ及びストッパ当接面
５４Ｌが夫々形成されている。

第８図に示すように、前記ダンパピストン６０゜及び６
０Ｌのダンパ室６１＋＋及び６１Ｌには、第２図に示す
前記潤滑油路１０の前記チエツク弁１１の上流側又は下
流側に連通した油路６３ｕ及び６３Ｌとオリフィス６２
Ｈ及び６２ｔ、とを夫々介して潤滑油が常時導入されて
いる。

また、高圧縮比側のロックビン５０Ｈ及び低圧縮比側の
ロックビン５０Ｌは、第４図で示す上記第１実施例のロ
ックボール５＋１，５Ｌと同様に、前記油路切換弁１２
によって切換えられる前記油路１５）１，１５Ｌからの
油圧によって駆動される（後述する第５実施例の第１１
図（ａ）を参照）。

なお、この第４実施例では、１ｉｉｊ記回転角規制手段
６が、ロックリング５１のストッパ当接面５４Ｈ２５４
Ｌ及びストッパ８１１１．８ＬＬにより、前記ダンパ手
段４０が、ダンパピストン６０Ｈ，６０Ｌ。

ダンパ室６１Ｈ，６１Ｌ、オリフィス６２Ｈ，６２Ｌ、
油路６３Ｈ，６３Ｌ及びダンパ当接面５３１１，５３１
により夫々構成されている。

上記構成を有する第４実施例に係る可変圧縮比機構では
、低圧縮比状態に保持されている可変圧縮比機構を高圧
縮比状態に切換える場合、低圧縮比側のロックビン５０
Ｌが他側壁５２にあるロック溝５２ａから抜けてロック
リング５０の固定が角ｑ除されると、偏心ピストンピン
４はロックリング５０と共に第７図で反時訓方向に回転
していく。

偏心ピストンピン４が高圧縮比側位置の手前の所定角度
位置（例えば、その手が７２５°の位置）まで回転した
ところで、ロックリング５０のダンパ当接面５３１１が
ダンパピストン６０ｏに当接して該ピストン６０＋＋を
押し下げていく（第８図を参照）。

これによって、ダンパ室６１１１内の潤ｉｔがオリフィ
ス６２１（を介して油路６３１１に流出するので、この
流出抵抗により偏心ピストンピン４の回転速度が減速さ
れていく。そして、該回転速度が十分減速されたところ
でロックリング５０のストッパ当接面５４ｏがストッパ
８１１■に当接し、これによって偏心ピストンピン４が
高圧縮比側位置で停止する（第９図を参照）。このとき
、油圧により押されたロックビン５０＋＋がロック溝５
１ａに嵌合して偏心ピストンピン４の逆転（第１ｏ図（
ａ）で時開方向への回転）を阻止する（同図（ａ）及び
（ｂ）を参照）。

可変圧縮比機構を低圧縮比状態に切換える場合、偏心ピ
ストンピン４が低圧縮比側位置の手前の所定角度位置（
例えば、その手前２５°の位置）まで回転したところで
、ロックリング５０のダンパ当接面５３Ｌがダンパピス
トン６０Ｌに当接して該ピストン６０Ｌを押し下げてい
き、これによって偏心ピストンピン４の回転速度が減速
されていく。

そして、該回転速度が十分減速されたところでロックリ
ング５０のストッパ当接面５４Ｌがストッパ８１Ｌに当
接し、これによって偏心ピストンピン４が低圧縮比側位
置で停止する。このとき、油圧により押されたロックビ
ン５０Ｌがロック溝５２ａに嵌合して偏心ピストンピン
４の逆転（第２０図で反時計方向へ回転する）を阻止す
る（第１１図（ｂ）を参照）。

このように、上記第４実施例によれば、上記第３実施例
と同様に、偏心ピストンピン４は、高圧縮比側及び低圧
縮比側位置の手前の所定角度位置からダンパ手段４０に
よって減速されながら回転し、その回転速度が十分減速
されてから前記同位置で回転角規制手段６によって夫々
回転を止められるので、回転角規制手段６及びロック手
段５が受ける衝撃力が小さく、従って、ロック手段５及
び回転角規制手段６の強度及び耐久性を確保することが
できる。

次に、第１１図に基いて本発明の第５実施例を説明する
。

この第５実施例に係る内燃機関の可変圧縮比機構は、上
記第４実施例をさらに改良したもので、前記ダンパピス
トン６０１１．６ＯＬが前記ダンパ当接面５３＋１，５
３Ｌによって夫々押し下げられるときに前記各ダンパ室
６１＋１，６１Ｌがら前記各油路６３Ｈ，６３Ｌに流出
する潤滑油によりアキュームレータを蓄圧させ、この蓄
圧された高圧の潤滑油で前記各ロックビン５０Ｈ，５０
Ｌを駆動させるようにしたものである。

具体的には、この可変圧縮比機構には、ダンパ室６１１
１及び６１Ｌにオリフィス６２）１及び６２Ｌを介して
連通した油路６３１１及び６３Ｌは、前記潤滑油路１０
のチエツク弁１Ｆの上流側に夫々連通している。この油
路６３Ｈ，６３Ｌには、油路７０ｏ。

７０Ｌを介してアキュームレータ７１．７２が夫々接続
されている。また、潤滑油路１０のチエツク弁１１の上
流側には、第２の逆止弁７３が介装されている。その他
の構成は、上記第４実施例と同じである。

上記構成を有する第５実施例の可変圧縮比機構では、第
１１図（ａ）に示すように偏心ピストンピン４がロック
リング５０と共に高圧縮比側位置から低圧縮比側位置に
時計方向に回転していき、前記ロックリング５０のダン
パ当接面５３Ｌがダンパピストン６０Ｌに当接して該ピ
ストン６０Ｌを押し下げていき、これによって、ダンパ
室６１Ｌ内の潤滑油がオリフィス６２Ｌを介して油路６
３Ｌに流出するので、この流出抵抗により偏心ピストン
ピン４の回転速度が減速されていく。このとき、ダンパ
室６１Ｌから油路６３Ｌに流出した潤滑油により、アキ
ュームレータ７２のピストン７２ａが押し下げられて蓄
圧されると共にそれまで開弁じていた第２のチエツク弁
７３が着座する。これによって、油路１０，７０＋τ、
　　７０Ｌ、　６３Ｈ，６３Ｌ。

１５Ｌ内の潤滑油はアキュームレータ７２て蓄圧された
高圧の潤滑油となり、この高圧の潤滑油で前記ロックビ
ン５０Ｌが駆動される。

前記ロックリング５０のダンパ当接面５３１１がダンパ
ピストン６０ｏに当接して該ピストン６０１」を押し下
げた場合には、アキュームレータ７１のピストン７１ａ
が押し下げられ、前記各ポ］路１０゜７０＋＋、　　７
０Ｌ、　　６３＋１．　６３Ｌ、　　１５Ｈ内の潤滑油
はアキュームレータ７１で蓄圧された高圧の潤滑油とな
り、この高圧のが１ｍ油で前記ロックビン５０ｏが駆動
される。

このように、上記第５実施例によれば、高速で回転する
偏心ピストンピン４の回転エネルギーを吸収するダンパ
ピストン６０＋＋、６０Ｌの作動によりアキュームレー
タ７１．７２を作動させて油路内の潤滑油の圧力を高め
、この高圧の潤滑油でロックビン５０Ｈ，５０Ｌを駆動
させるように構成したことにより、可変圧縮比機構内部
に高油圧発生源を持つことができると共に、前記ロック
手段５による偏心ピストンピン４の固定をより確実にす
ることができ且つ該ロック手段５により偏心ピストンピ
ン４を固定可能な回転速度範囲をより高回転域まで広げ
ることができる。

次に、第１２図に基いて本発明の第６実施例を説明する
。

この第６実施例に係る内燃機関の可変圧縮比機構は、上
記従来例（例えば、特開平１−１１０８４５号公報）の
如く、油圧によって駆動されるロックビンを偏心ピスト
ンピン等の偏心軸受部材側に形成されたロックビン係合
孔又は満に嵌合させることにより、偏心軸受部材をコネ
クティングロッドの小端部に固定する構成のものにおい
て、高圧縮比側のロックビン９０Ｈ及び低圧縮比側のロ
ックビン９０Ｌを夫々摺動案内するロックビン案内ｍ９
１＋＋、　　９１Ｌを、コネクティングロッド３の小端
部３０に斜めに設けたものである。この両口ツクビン案
内溝９１Ｈ，９１Ｌは、偏心ピストンピン４の軸方向に
ずれた位置にあって、互いに角度をなしている。さらに
、高圧縮比側のロックビン案内溝９１Ｈ内にのみ、ロッ
クビン９０Ｈを固定位置に保持するスプリング９２を介
装してあり、これによってエンジン停止時に偏心ピスト
ンピン４が高圧縮比側位置に保持され、エンジンが高圧
縮比状態で始動され、始動性が向上される。なお、第１
２図（ａ）、　（ｂ）において、符号８ａ、４ｅは、軸
受メタル８、偏心軸部４ａに夫々設けられた高圧縮比側
のロックビン係合溝であり、符号８ｂ、４ｆは、軸受メ
タル８、偏心軸部４ａに夫々設けられた低圧縮比側のロ
ックビン係合溝である。

なお、上記第１〜第３実施例における偏心ピストンピン
４に代えて、偏心軸受部材として偏心部を有する偏心ブ
シュ及び偏心ベアリングを用いることもできる。

また、偏心軸受部材としての偏心ブシュ又は偏心ベアリ
ングをコネクティングロッド３の大端部３１と不図示の
クランクピンとの間に設け、該偏心ブシュ又は偏心ベア
リングの偏心部によってピストン２とクランクピンとの
シリンダ軸線方向の相対位置を変化させる場合について
も、本発明は適用され得る。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明に係る内燃機関の可変圧縮
比機構によれば、ピストンとクランクピンとを連結する
コネクティングロッドの小端部又は大端部に嵌合し、該
ピストンとクランクピンとのシリンダ軸線方向の相対位
置を変化させる偏心部を有する回転可能な偏心軸受部材
と、油圧によって駆動され、前記偏心軸受部材を燃焼室
の高圧縮化側及び低圧縮比側でｍｊ記小＠部又は大端部
に夫々固定又は固定角ゲ除するロック手段とを備えた内
燃機関の可変圧縮比機構において、前記偏心軸受部材の
回転を、高圧縮比側及び低圧縮比側位置で夫々止める回
転角規制手段が設けられている構成により、圧縮比の切
換時に、偏心軸受部材は、回転角規制手段によって高圧
縮比側及び低圧縮比側位置で夫々回転を止められてから
ロック手段によってコネクティングロッドの小端部に固
定されるので、偏心軸受部材を高圧縮比側及び低圧縮比
側位置で確実に固定できて圧縮比を確実に切換えること
ができ、且つロック手段の保護及び耐久性の向上を図る
ことができる。

また、前記偏心軸受部材の回転速度を、高圧縮比側及び
低圧縮比側位置の手前の所定角度位置から夫々減速させ
る緩衝手段が設けられている構成により、偏心軸受部材
は、前記所定角度位置から前記緩衝手段によって減速さ
れながら高圧縮比側及び低圧縮比側位置まで回転し、こ
の同位置で回転角規制手段によって夫々回転を止められ
るので、回転角規制手段及びロック手段が受ける衝撃力
か小さく、ロック手段及び回転角規制手段の強度及び耐
久性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
第１実施例に係る可変圧縮比機構を備えたピストン・コ
ネクティングロッド・アセンブリを示す断面図、第２図
は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は可変圧縮比
機構の回転角規制手段の作動説明図で、同図（ａ）は低
圧縮比状態、同図（ｂ）は切換え途中の状態、同図（ｃ
）は高圧縮比状態を夫々示す図、第４図は可変圧縮比機
構のロック手段の作動説明図で、同図（ａ）は低圧縮比
状態、同図（ｂ）は切換え途中の状態、同図（Ｃ）は高
圧縮比状態を夫々示す図、第５図は第２実施例に係る可
変圧縮比機構の回転角規制手段の作動説明図で、同図（
ａ）は高圧縮比状態、同図（ｂ）は切換え途中の状態、
同図（Ｃ）は低圧縮比状態を夫々示す図、第６図は第３
実施例に係る可変圧縮比機構の要部を示す断面図、第７
図〜第１０図は第４実施例を示し、第７図は第４実施例
に係る可変圧縮比機構を示す斜視図、第８図は第７図の
■−■線に沿う断面図てダンパ手段の作動説明図、第９
図は第７図のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図で回転角規制手
段の作動説明図、第１０図（ａ）は高圧縮比側位置での
固定完了状態を示すロック手段の作動説明図、同図（ｂ
）は同図（ａ）のｘ−Ｘ線に沿う断面図、第１１図は第
５実施例に係る可変圧縮比機構の主要部を示しており、
同図（ａ）は、その上部にａ−ａ線に沿う断面図を一緒
に示しである切換え途中の状態を示す作動説明図、同図
（ｂ）はその上部にｂ−ｂｌｌＡに沿う断面図を一緒に
示しである固定完了状態を示す作動説明図、第１２図は
第６実施例に係る可変圧縮比機構を示す断面図で、同図
（ａ）は高圧縮比側のロックビンによる固定が完了した
状態、同図（ｂ）は低圧縮比側のロックビンによる固定
が完了した状態を夫々示す断面図である。 ２・・・ピストン、３　・コネクティングロッド、３０
・・小端部、４・・・偏心ピストンピン（偏心軸受部材
）、４ａ’・・・偏心部、５・・ロック手段、６・・・
回転角規制手段、４０・・・緩衝手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ピストンとクランクピンとを連結するコネクティン
   グロッドの小端部又は大端部に嵌合し、該ピストンとク
   ランクピンとのシリンダ軸線方向の相対位置を変化させ
   る偏心部を有する回転可能な偏心軸受部材と、油圧によ
   って駆動され、前記偏心軸受部材を燃焼室の高圧縮比側
   及び低圧縮比側で前記小端部又は大端部に夫々固定又は
   固定解除するロック手段とを備えた内燃機関の可変圧縮
   比機構において、前記偏心軸受部材の回転を、高圧縮比
   側及び低圧縮比側位置で夫々止める回転角規制手段が設
   けられていることを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機
   構。 ２、前記偏心軸受部材の回転速度を、高圧縮比側及び低
   圧縮比側位置の手前の所定角度位置から夫々減速させる
   緩衝手段が設けられていることを特徴とする、請求項１
   に記載の可変圧縮比機構。