JPH048272Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、偏心ベアリングを用いた内燃機関の
圧縮比機構に関し、とくに高速回転する偏心ベア
リングにロツクピンを確実に嵌合させるようにし
た偏心ベアリングのロツク機構に関する。

〔従来の技術〕 従来から、コネクテイングロツドとピストンピ
ンとの間に偏心ベアリングを介装し、該偏心ベア
リングにロツクピンを形成させて偏心ベアリング
をロツクし、圧縮比の高低を切替える機構は知ら
れている（たとえば、実開昭58−137832 号公
報）。

第１６図及び第１７図は、従来の可変圧縮比機
構における偏心ベアリングのロツク機構の一例を
示している。図中、１はコネクテイングロツドを
示し、２はピストンピンを示している。コネクテ
イングロツド１とピストンピン２との間には、偏
心ベアリング３が介装されており、この偏心ベア
リング３にはロツクピン係合孔４が形成されてい
る。コネクテイングロツド１には、前述のロツク
ピン係合孔４に嵌合するロツクピン５を摺動自在
に収容するロツクピン収納穴８が設けられてい
る。ロツクピン収納穴８は、コネクテイングロツ
ド１に形成された油圧通路６，７に接続されてお
り、ロツクピン５は、この油圧通路６，７に圧送
されるオイルによつて出没可能になつている。

偏心ベアリング３は、外周の中心と内周の中心
とが偏心しており、この偏心によつて薄肉部１０
と厚肉部９とが形成されている。厚肉部９には前
述のロツクピン係合孔４が位置しており、偏心ベ
アリング３の外周面の中央には、ロツクピン５を
ロツクピン係合孔４に誘導するロツクピン案内溝
１１が設けられている。

偏心ベアリング３の外周面にロツクピン案内溝
１１が設けられていることにより、ロツクピン係
合孔４の内周面の一側に、偏心ベアリング３の外
周面とロツクピン案内溝１１の溝底の段差分に相
当する衝突面４ａが形成されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のようにロツクピンをロツ
クピン係合孔に誘導するロツクピン案内溝が設け
られている偏心ベアリングでも、偏心ベアリング
の回転速度が速くなつた場合には、偏心ベアリン
グとロツクピンの衝突時の衝撃が大きくなり、偏
心ベアリングがその反動で逆方向に動き、ロツク
ピンが偏心ベアリングのロツクピン係合孔に嵌合
されなくなるという問題が生じる。

つまり、偏心ベアリングをロツクすることがで
きず圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切換えるこ
とができなくなるという問題が生じる。

本考案は、上記の問題に着目し、偏心ベアリン
グの回転速度が速くロツクピンとの衝突時の衝撃
が大きくても、偏心ベアリングを確実にロツクす
ることのできるロツク機構を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案の可変圧縮比機構におけ
る偏心ベアリングのロツク機構は、ピストンピン
とコネクテイングロツドとの間に偏心ベアリング
を回転可能に介装し、該偏心ベアリングにロツク
ピン係合孔を形成するとともに該ロツクピン係合
孔に嵌合可能なロツクピンを前記コネクテイング
ロツドに摺動自在に設け、前記コネクテイングロ
ツドに前記ロツクピンを駆動させるための油圧通
路を形成した可変圧縮比機構における偏心ベアリ
ングのロツク機構において、前記偏心ベアリング
がロツクされる際の前記ロツクピンの先端部外周
面に衝突する偏心ベアリングの衝突壁を、前記ロ
ツクピン係合孔よりも偏心ベアリングの回転方向
に対して進み側に設けたものから成る。

〔実施例〕

以下に、本考案の可変圧縮比機構における偏心
ベアリングのロツク機構の望ましい実施例を、図
面を参照して説明する。

第１実施例 第１図および第３図は、本考案の第１実施例を
示している。図において、２０はコネクテイング
ロツドを示し、２１はピストンピンを示してい
る。コネクテイングロツド２０の小端部の小端孔
２２とピストンピン２１の外周との間には円周方
向に肉厚が変化し、内周円と外周円とが互に偏心
している偏心ベアリング２３が回転可能に介装さ
れている。

偏心ベアリング２３には、径方向に延びるロツ
クピン係合孔２８が設けられており、コネクテイ
ングロツド２０側には両端が平面状に形成された
ロツクピン２７が配設されている。ロツクピン２
７は、コネクテイングロツド２０に設けられたロ
ツクピン収納穴２６に摺動自在にかつロツクピン
収納穴２６から偏心ベアリング２３に対して出没
自在に収納されている。ロツクピン２７が係合さ
れるロツクピン係合孔２８は、偏心ベアリング２
３の半径の厚みが厚くなる部分に形成されてい
る。

偏心ベアリング２３の外周面には、前記ロツク
ピン２７をロツクピン係合孔２８に導くロツクピ
ン案内溝３０が形成されている。ロツクピン案内
溝３０は、円周方向へ延びロツクピン係合孔２８
に近づくにつれて徐々に溝の深さが深くなるよう
に形成されている。

ロツクピン係合孔２８は、円筒状に形成されて
おり、このロツクピン係合孔２８よりも偏心ベア
リング２３の回転方向Ａに対して若干進んだ位置
には、偏心ベアリング２３がロツクされる際にロ
ツクピン２７の先端部外周面２７ａが衝突する衝
突壁３１が設けられている。衝突壁３１は、偏心
ベアリング２３の中心を通りかつロツクピン係合
孔２８の中心を通る軸線Ｂに対して角度θ₁だけ傾
いた軸線Ｃに対して平行に形成されている。つま
り、ロツクピン係合孔２８の衝突壁３１が形成さ
れる側には段差が生じており、半径方向内方側が
ロツクピン２７が嵌合される壁面２８ａとなり、
半径方向外方側がロツクピン２７が衝突する衝突
壁３１となつている。

衝突壁３１は、ロツクピン２７の先端部外周面
２８ａと同一形状に形成されており、第３図のロ
に示すように、偏心ベアリング２３とロツクピン
２７の衝突時において、ロツクピン２７の先端部
外周面２７ａと衝突壁３１が完全に密着されるよ
うになつている。

ロツクピン収納穴２６には、ロツクピン２７を
挟んでロツクピンロツク用油圧通路２９ａとロツ
クピンアンロツク用油圧通路２９ｂとが接続さ
れ、ロツクピンロツク用油圧通路２９ａはロツク
ピン２７を偏心ベアリング２３方向に付勢する位
置に開口されている。すなわち、偏心ベアリング
２３のロツク時には、ロツクピンロツク用油圧通
路２９ａにオイルが圧送されロツクピン２７がロ
ツクピン係合孔２８側に付勢されるようになつて
いる。また、アンロツク時には、ロツクピンアン
ロツク用油圧通２９ｂにオイルが圧送され、ロツ
クピン２７がロツクピン収納穴２６に押し戻され
るようになつている。

そして、ロツクピン係合孔２８にロツクピン２
７が係合するとピストン（図示略）が高い位置に
保たれ高圧縮比となり、ロツクピン２７による係
合が解除されているときには、偏心ベアリング２
３が自在に回転し、圧縮比上死点でピストンは低
位置となり低圧縮比状態が現出されるようになつ
ている。

つぎに、第１実施例における作用について説明
する。

圧縮比が低圧縮比の状態では、偏心ベアリング
２３は、クランクシヤフトの回転と同程度の回転
数で回転している。圧縮比を低圧縮比から高圧縮
比に切換える指令が出されると、切換弁（図示
略）によつてオイルの流れ方向が切換えられ、ロ
ツクピンロツク用油圧通路２９ａにオイルが圧送
される。そのため、ロツクピン収納穴２６に収納
されているロツクピン２７は偏心ベアリング２３
方向に付勢され、ロツクピン２７の先端部が、回
転している偏心ベアリング２３の外周面のロツク
ピン案内溝３０に当接される。

ロツクピン案内溝３０に当接されたロツクピン
２７は、第３図イに示すように、偏心ベアリング
２３のＡ方向の回転に伴なつて徐々に突出量を増
大しつつロツクピン係合孔２８に至る。この場
合、偏心ベアリング２３の回転速度が早いと、偏
心ベアリング２３と衝突壁３１の衝撃も大きくな
る訳であるが、衝突壁３１の壁面形状はロツクピ
ン２７の先端外周面２７ａと同一形状に形成され
ているので、第３図のロに示すように、偏心ベア
リング２３とロツクピン２７の衝突時の衝突面積
が十分に確保され、偏心ベアリング２３の運動エ
ネルギは分散される。

つまり、偏心ベアリング２３に作用する反動が
小さくなり逆転速度は十分減速されるので、衝突
壁３１からロツクピン係合孔２８までの距離は短
くてよく、ロツクピン２７は第３図のハに示すよ
うに、確実にロツクピン係合孔２８に嵌合され
る。

第２実施例 第４図ないし第６図は、本考案の第２実施例を
示している。第２実施例の構成は第１実施例に準
じるので、準じる部分に第１実施例と同一の符号
を付すことにより準じる部分の説明を省略し、異
なる部分についてのみ説明する。なお、後述の実
施例も同様とする。

第４図ないし第６図において、４１はロツクピ
ンを示し、４２はロツクピン係合孔を示してい
る。ロツクピン４１は、ロツクピン係合孔４２に
嵌合される先端部の形状が先端にいくにつれて径
が小となるテーパ状に形成されており、その先端
は平坦面に形成されている。ロツクピン係合孔４
２は、ロツクピン４１の先端部形状と相似形に形
成され、ロツクピン４１がロツクピン係合孔４２
に嵌合された時に、嵌合部分にガタが発生しない
ようになつている。

ロツクピン係合孔４２よりも偏心ベアリング２
３の回転方向Ａに対して若干進んだ位置には、ロ
ツクピン４１の先端部外周面４１ａが衝突する衝
突壁４３が設けられている。衝突壁４３の壁面
は、ロツクピン４１の先端部外周面４１ａと同一
形状に形成されており、ロツクピン４１と偏心ベ
アリング２３との衝突時には、第６図に示すよう
に衝突壁４３とロツクピン４１の先端外周面４１
ａが密着するようになつている。

なお、ロツクピン案内溝４４の断面形状も、ロ
ツクピン４１の先端部と相似形に形成され、溝の
深さが浅くなるにつれて溝幅も狭くなるように形
成されている。

このように構成された第２実施例においては、
偏心ベアリング２３のロツクピン４１の衝突時に
は、ロツクピン４１の先端部外周面４１ａと衝突
壁４３との衝突面積が十分確保され、偏心ベアリ
ング２３に作用する反動は小に抑えられる。した
がつて、第１実施例と同様に偏心ベアリング２３
の逆転速度が十分減速され、ロツクピン４１はロ
ツクピン係合孔４２に確実に嵌合される。

第３実施例 第７図ないし第９図は、本考案の第３実施例を
示している。図中、５１はロツクピンを示し、５
２はロツクピン係合孔を示している。ロツクピン
５１は、ロツクピン係合孔５２に嵌合される先端
部の形状が球面状に形成されている。ロツクピン
係合孔５２には、上述の先端部が球面状のロツク
ピン５１が嵌合されることになるが、ロツクピン
係合孔５２の形状はロツクピン５１の球面状の先
端形状に合致されず、第１実施例と同様の円形の
ストレート穴となつている。

ロツクピン係合孔５２よりも偏心ベアリング２
３の回転方向に対して若干進んだ位置には、ロツ
クピン５１の先端部外周面５１ａと衝突する衝突
面５３が設けられている。衝突面５３は、ロツク
ピン５１の先端部外周面５１ａと同じ球面状に形
成されており、偏心ベアリング２３とロツクピン
５１との衝突時には、第９図に示すように、ロツ
クピン５１の先端部外周面５１ａと衝突壁５３が
密着するようになつている。

なお、ロツクピン案内溝５４は、断面形状が円
弧状に形成されており、溝の深さが浅くなるにつ
れて溝幅が徐々に狭くなるように形成されてい
る。

このように構成された第３実施例においては、
ロツクピン５１の先端部外周面５１ａと衝突壁５
３の壁面状を同一形状としたので、ロツクピン５
１と偏心ベアリング２３の衝突時における衝突面
積が十分確保される。その他の作用は第１実施例
に準じる。

第４実施例 第１０図ないし第１２図は、本考案の第４実施
例を示している。図中、２７は第１実施例に示さ
れているロツクピンであり、２８は、ロツクピン
２７が嵌合されるロツクピン係合孔を示してい
る。ロツクピン係合孔２８よりも偏心ベアリング
２３の回転方向に対して進み側には、偏心ベアリ
ング２３がロツクされる際にロツクピン２７の先
端部外周面２７ａが衝突する衝突壁６１が設けら
れている。

衝突壁６１は、偏心ベアリング２３の中心を通
りかつロツクピン係合孔２８の中心を通る軸線に
対して角度θ₂だけ傾いた軸線Ｄに対して平行に形
成されている。すなわち、角度θ₂は第１実施例に
おける角度θ₁よりも大であり、衝突壁６１は第１
実施例の衝突壁３１よりもさらに偏心ベアリング
２３の回転方向に対して進んだ位置に設けられて
いる。そして、衝突壁６１は、ロツクピン係合孔
２８の先端部外周面２８ａとは同一形状に形成さ
れず、先端部外周面２８ａの曲率よりもさらに大
きな曲率を有する壁面に形成されている。

このように構成された第４実施例においては、
第１２図のイおよびロに示すように、偏心ベアリ
ング２３とロツクピン２７とが衝突する際の衝突
面積は、第１実施例の場合よりも小さくなり、そ
の分、偏心ベアリング２３の運動エネルギは第１
実施例の場合よりも分散されにくくなる。そのた
め、偏心ベアリング２３に作用する反動も大きく
なり、偏心ベアリング２３の逆転量も多くなる
が、衝突面６１からロツクピン係合孔２８までの
距離が長くなるので、偏心ベアリング２３の逆転
速度が十分減速される状態でロツクピン２７とロ
ツクピン係合孔２８が一致することになり、第１
２図のハに示すように、ロツクピン４１は確実に
ロツクピン係合孔２８に嵌合される。

第５実施例 第１３図ないし第１５図は、本考案の第５実施
例を示している。図中、４１は第２実施例に示し
たロツクピンを示しており、４２はロツクピン係
合孔を示している。ロツクピン係合孔４２よりも
偏心ベアリング２３の回転方向に対して進み側に
は、偏心ベアリング２３がロツクされる際にロツ
クピン４１に先端部外周面４１ａが衝突する衝突
壁７１が設けられている。

衝突壁７１は、第２実施例の衝突壁４３よりも
さらに偏心ベアリング２３の回転方向に対して進
んだ位置に設けられている。この衝突壁７１は、
ロツクピン４１のテーパ状の先端部外周面４１ａ
とは同一形状に形成されず、先端部外周面４１ａ
の曲率よりもさらに大きな曲率を有する壁面に形
成されている。

このように構成された第５実施例においては、
偏心ベアリング２３とロツクピン４１との衝突時
の衝突面積は、第２実施例の場合よりも小さくな
り、その分、偏心ベアリング２３の運動エネルギ
は第２実施例の場合よりも分散されにくくなる。

したがつて、偏心ベアリング２３に作用する反
動も大きくなり、偏心ベアリング２３の逆転量も
多くなるが、第５実施例と同様に、衝突面７１か
らロツクピン係合孔４２までの距離が長く設定さ
れているので、偏心ベアリング２３の逆転速度が
十分減速された状態でロツクピン４１とロツクピ
ン係合孔４２とが一致し、ロツクピン４１がロツ
クピン係合孔４２に確実に嵌合される。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の可変圧縮比機構
における偏心ベアリングのロツク機構によるとき
は、偏心ベアリングがロツクされる際のロツクピ
ンの先端部外周面に衝突するロツクピン係合孔の
衝突壁を、ロツクピン係合孔よりも偏心ベアリン
グの回転方向に対して進み側に設けるようにした
ので、偏心ベアリングが逆転しても偏心ベアリン
グの逆転速度が十分減速された状態でロツクピン
とロツクピン係合孔とを一致させることが可能と
なり、ロツクピンを確実にロツクピン係合孔に嵌
合させることができる。

したがつて、偏心ベアリングの回転速度が早い
場合でも、偏心ベアリングを確実にロツクするこ
とが可能となり、低圧縮比から高圧縮比への切換
が確実になり、可変圧縮比機構の信頼性を高める
ことができる。

また、衝突壁の壁面形状を、ロツクピンの先端
部外周面と同一形状に形成すれば、偏心ベアリン
グのロツクピンの衝突時における衝突面積が十分
確保されるので、衝突時の面圧を低くすることが
可能となり、ロツク機構の耐久性を著しく向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る可変圧縮比
機構における偏心ベアリングのロツク機構の断面
図、第２図は第１図における偏心ベアリングの底
面図、第３図のイないしハは第１図における偏心
ベアリングがロツクされる作動順序を示した断面
図、第４図は本考案の第２実施例に係る可変圧縮
比機構における偏心ベアリングのロツク機構の断
面図、第５図は第４図における偏心ベアリングの
底面図、第６図は第５図における偏心ベアリング
がロツクされる直前の状態を示した断面図、第７
図は本考案の第３実施例に係る可変圧縮比機構に
おける偏心ベアリングのロツク機構の断面図、第
８図は第７図はおける偏心ベアリングの底面図、
第９図は第７図における偏心ベアリングがロツク
される直前の状態を示した断面図、第１０図は本
考案の第４実施例に係る可変圧縮比機構における
偏心ベアリングのロツク機構の断面図、第１１図
は第１０における偏心ベアリングの底面図、第１
２図のイないしハは第１０図における偏心ベアリ
ングがロツクされる作動順序を示した断面図、第
１３図は本考案の第５実施例に係る可変圧縮比機
構における偏心ベアリングのロツク機構の断面
図、第１４図は第１３図における偏心ベアリング
の底面図、第１５図のイないしハは第１３図にお
ける偏心ベアリングがロツクされる作動順序を示
した断面図、第１６図は従来の可変圧縮比機構の
断面図、第１７図は第１６図の−線に沿
う断面図、である。 ２０……コネクテイングロツド、２１……ピス
トンピン、２３……偏心ベアリング、２７，４
１，５１……ロツクピン、２７ａ，４１ａ，５１
ａ……ロツクピンの先端部外周面、２８，４２，
５２……ロツクピン係合孔、３１，４３，５３，
６１，７１……衝突壁、Ａ……偏心ベアリングの
回転方向。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ピストンピンとコネクテイングロツドとの間
   に偏心ベアリングを回転可能に介装し、該偏心
   ベアリングにロツクピン係合孔を形成するとと
   もに該ロツクピン係合孔に嵌合可能なロツクピ
   ンを前記コネクテイングロツドに摺動自在に設
   け、前記コネクテイングロツドに前記ロツクピ
   ンを駆動させるための油圧通路を形成した可変
   圧縮比機構における偏心ベアリングのロツク機
   構において、前記偏心ベアリングがロツクされ
   る際の前記ロツクピンの先端部外周面に衝突す
   るロツクピン係合孔の衝突壁を、ロツクピン係
   合孔よりも偏心ベアリングの回転方向に対して
   進み側に設けたことを特徴とする可変圧縮比機
   構における偏心ベアリングのロツク機構。 (2) 前記衝突壁の壁面形状を、前記ロツクピンの
   先端部外周面と同一形状に形成した実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の可変圧縮比機構にお
   ける偏心ベアリングのロツク機構。