JPS61261631A - 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〕 本発明は往復ピストン式内燃機関の可変圧縮比機構に関
する。

〔従来の技術〕

機関の運転条件に応じて圧縮比を可変とし、出力や燃費
を向上すると共にノッキングの発生を防止するようにし
た往復ピストン式内燃機関の可変圧縮比機構は従来より
既に知られている。このような従来の可変圧縮比機構と
して知られているものとして、ピストンピンとコネクテ
ィングロッド（コンロッド）との間の軸支部に偏心ベア
リングを設けると共に、この偏心ベアリングをコンロッ
ドの軸受孔に対してロックする手段を設け、偏心ベアリ
ングのロック位置ではピストンがクランクビンから相対
的に上方へ移動して高圧縮比となり、偏心ベアリングの
自由回転位置ではピストンがクランクビンから相対的に
下方へ移動して低圧縮比となるようにした可変圧縮比機
構が提案されている（特開昭５８−３８３４３号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来の可変圧縮比機構では、圧縮比切替用の偏
心ベアリングはピストンの動きあるいは偏心ベアリング
自体の慣性力で回転するもので、強制的に回転させる機
構を具備していなかった。

従って、圧縮比の切替の迅速さ、確実さに欠けるという
問題がある。また、ロック解除されている時偏心ベアリ
ングが所定の回転位置まで回転しないことが起ると、機
関の運転条件に応じた適正な圧縮比が得られないという
問題がある。

本発明では、圧縮比可変用の偏心ベアリングを油圧を利
用して強制的に回転させることにより圧縮比の切替を迅
速かつ確実に行なわせることである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、ピストンピンとコンロッドとの間の軸
支部に介装した偏心ベアリングと、コンロッド内部に形
成したオイル通路より導いた油圧により軸方向に移動せ
しめる手段と、該手段の軸方向の移動を偏心ベアリング
の回転移動に変換する一対の噛合するはす歯ギヤ手段と
を含んで成る内燃機関の圧縮比可変機構が提供される。

〔実施例１〕 第１図および第２図において、１は機関シリンダ、２は
燃焼室、３はピストン、４はピストンピン、５はピスト
ンピンをピストンに取付ける止めリング、６はコネクテ
ィングロッド（コンロッド）である。ピストンピン４と
コンロッド６の小端部と、の間の軸支部には偏心ベアリ
ング１１が介装されている。

コンロッド６の小端部の軸穴には、軸方向に順に軸受孔
６ａ、この軸受孔６ａよりやや内歯径の大きな内はす歯
ギヤ部６ｂ、およびこの内はす歯ギヤ部６ｂの外歯径よ
りやや大きな径の軸孔部６Ｃが形成されている。一方、
偏心ベアリング１１の外周１１ａの略中央部には、外周
１１ａよりやや内歯径の大きな外はす歯ギヤ部１１ｂが
形成されている。この偏心ベアリング外周の外はす歯ギ
ヤ部１１　ｂはコンロッド６例の内はす歯ギヤ部６ｂと
噛合し、前者の方が後者より軸方向の寸法が短くなって
いる。コンロッド６の軸孔部６Ｃにはリング状のめくら
カバー７が圧入され、偏心ベアリング１１の外周１１ａ
の一端を回転自在に支持している。偏心ベアリング１１
は外周１１ａの中心線から偏心した軸受孔１１ｃを有し
、この軸受孔　１１ｃにピストンピン４が回転自在に嵌
合されている。

コンロッド６の内はす歯ギヤ部６ｂと偏心ベアリング１
１の外周１１ａとの間に規定されかつ外はす歯ギヤ部１
１ｂの両側のめくらカバー７、段部６ｄで囲まれる２つ
の空間は、油圧室２１　、２２として形成され、これら
の油圧圧室２１　、２２はコンロッド６の内部に形成し
た油圧通路２３　、２４にそれぞれ連通している。そし
て、これらの油圧圧通路２３゜２４は、クランクシャフ
ト（図示せず）内部の油圧通路（図示せず）を介して制
御弁（図示せず）、油圧ポンプ（図示せず）、油圧源（
図示せず）に公知の手段で連通されている。

第１図および第２図に示す状態は、偏心ベアリング１１
が最も左側に移動して、偏心ベアリング１１の肉厚側が
上側にある状態を示している。この時、ピストン３はク
ランクビン（図示せず）に最も近づいた、すなわち相対
的に下側の位置にあり、最も低い圧縮比が得られる。

油圧通路２４より油圧が導入されて油圧室２２の圧力が
高まると、偏心ベアリング１１は第１図の右方へ移動す
る。互いに噛合する内はす歯ギヤ部６ｂと外はす歯ギヤ
部１１ｂが右ねじの方向であったとすると、偏心ベアリ
ング１１は右方向への移動と同時に、第２図において右
まわりに回転する。これにより、コンロッド６と、ピス
トン２の相対的位置が変化する。すなわち、偏心ベアリ
ング１１の肉厚側が下方へ移動し高圧縮比が得られる。

なお、反対側の油圧室２１にあった油は油圧通路２３を
通じて戻される。逆に、高圧縮比から低圧縮比に変化さ
せる場合も上述と同様にして行なわれる。

なお、上述の実施例では、はす歯ギヤ部６ｂ　、　ｌｌ
ｂが油圧室２１　、２２を規定し、偏心ベアリング１１
を軸方向へ移動させるための油圧ピストンと外はす歯ギ
ヤ部１１ｂとが兼用されているために、互いに噛合する
はす歯ギヤ部６ｂ、ｌｌｂの歯先、歯元のクリアランス
およびバックラッシュを小さくし、油圧室２１　、２２
における油漏れや油圧の低下を防止する必要がある。

第３図は、実施例１における偏心ベアリング１１の軸方
向移動用ピストンｌｉｄ、ｌｉｅを外はす歯ギヤ部１１
ｂとは別個に設けた実施例を示す。すなわち、偏心ベア
リング１１の外周の中央部に外はす歯ギヤ部１１ｂを形
成し、左右にフランジ状のピストンｌｌｄ、１１１を形
成する。一方、コンロッド６側には、中央に内はす歯ギ
ヤ部６ｂを設けて外はす歯ギヤ部１１ｂと噛合させ、左
右の軸孔部３ｄ、３ｅ（３ｅはカバー７に形成されてい
る）にピストン１１ｄ、１１ｅを嵌合せしめる。また、
コンロッド６の左右両端に段部３ｆ　、　３ｇを設け、
これらに囲まれた部分を油圧室２１　、２２とする。

〔実施例２〕 第４図および第５図において、実施例１と異なる点を説
明すると、コンロッド６の小端部の軸穴６ａと偏心ベア
リング１１の外周部１１ｂとの間に軸方向に移動可能な
リング状のスリーブ１２が設けられる。このスリーブ１
２の軸方向の長さはコンロッドの軸穴６ａあるいは偏心
ベアリング１１の軸方向の長さより小さい。スリーブ１
２はリングギヤとして構成され、コンロッド６の軸穴６
ａとスリーブ１２の外周面１２ａとの間、およびスリー
ブ内周面１２ｂと偏心ベアリング１１の外周面１１ｂと
の間は互いに反対方向に向いた、内はす歯ギヤ部と外は
す歯ギヤ部との噛合部として形成されている。このよう
なスリーブ１２の挿入後は、端部カバー７がコンロッド
６の小端部の段部６ａに圧入され、コンロッド６の一端
が閉じられている。尚、段部６ｄの内面と端部カバー７
の内面（第４図の１＋−１ｘ’）は偏心ベアリング１１
の外周と軸受作用をなす適当なりリアランスを保ち、摺
動可能なごとく構成されている。

コンロッド６の軸穴６ａと偏心ベアリング１１の外周１
１ｂとの間でかつスリーブ１２の両側の端部カバー７お
よび段部６ｄで囲まれた領域はそれぞれ油圧室２１　、
２２として形成され、油圧室２ｉはコンロッド６の内部
に形成された油圧通路２３ａ。

２３ｂに、油圧室２２は同じく油圧通路　２４ａ。

２４ｂ、２４Ｃにそれぞれ連通している。尚、２５ａ。

２５ｂは盲栓である。

油圧通路２３又は２４から油圧室２１又は２２へ油圧を
導入することによりスリーブ１２を軸方向へ移動させ、
これにより偏心ベアリング１１を回転させて、ピストン
３とコンロッド６の相対的な位置関係を変化させて圧縮
比を変化させる。

なお、実施例２において、スリーブ１２の外周側と内周
側のいずれか、一方のみをはす歯ギヤ対で噛合させ、他
方は単なるスプラインのみで結合させてもよいが、両者
ともはす歯ギヤ対にした方が、スリーブ１２の軸方向の
移動距離が小さくても偏心ベアリング１１をより大きく
回転させることができ、荷重を受ける部分（第４図の長
さ！、。

！！２）を大きくとれ、有利である。

実施例１，２において、偏心ベアリング１１の回転をロ
ックするためのロックビン等の手段をあわせて設けるこ
とは勿論可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧縮比可変用の偏心ベアリングを強制
的に回転するために、油圧を利用して偏心ベアリング又
はスリーブを軸方向に移動せしめ、この軸方向の移動を
はす歯ギヤ対により偏心ベアリングの回転方向の運動に
変換している。従って、コンロッド小端部の内部の狭い
領域において偏心ベアリング又はスリーブの軸方向の移
動距離を十分確保することができない場合であっても、
はす歯ギヤ対の選定により十分な程度に偏心ベアリング
を回転させ圧縮比を変化させることができる。

また、偏心ベアリング又はスリーブの油圧を受ける面が
リング状であるため、その面積を比較的大きくとること
ができ、従って油圧をそれほど高くしなくても作動可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の断面図、第２図は第１図の
線ｎ−ｎ断面図、第３図は第１図の実施例の一部を変形
した部分断面図、第４図は本発明の実施例２の断面図、
第５図は第４図の線Ｖ−Ｖ断面図である。 ４・・・ピストンピン、　　　６川コンロツド、１１・
・・偏心ベアリング、６ｂ　、　ｌｌｂ・・・はす歯ギ
ヤ部、２１　、２２・・・油圧室、　　　２３　、２４
・・・油圧通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ピストンピンとコンロッドとの間の軸支部に介装し
   た偏心ベアリングと、コンロッド内部に形成したオイル
   通路より導いた油圧により軸方向に移動せしめる手段と
   、該手段の軸方向の移動を偏心ベアリングの回転移動に
   変換する一対の噛合するはす歯ギヤ手段とを含んで成る
   内燃機関の圧縮比可変機構。 ２、コンロッド軸受孔内周面に形成した内はす歯ギヤ部
   に、偏心ベアリング外周面に形成した外はす歯ギヤ部を
   噛合せしめ、油圧により偏心ベアリングを軸方向に移動
   させることにより該偏心ベアリングをコンロッド軸受孔
   に関して回転させるようになした特許請求の範囲第１項
   記載の可変圧縮比機構。 ３、偏心ベアリングの外はす歯ギヤ部の軸方向端面は油
   圧室の一部を規定し、該ギヤ部端面に油圧が直接作用す
   るようになした特許請求の範囲第２項記載の可変圧縮比
   機構。 ４、偏心ベアリングの外はす歯ギヤ部とは別に設けた外
   周フランジ部の端面が油圧室の一部を規定し、該フラン
   ジ端面に油圧が作用するようになした特許請求の範囲第
   ２項記載の可変圧縮比機構。 ５、コンロッド軸受孔内周面と偏心ベアリング外周面と
   の間に軸方向に移動可能にスリーブを設け、該スリーブ
   を油圧にて軸方向に移動せしめることにより前記偏心ベ
   アリングをコンロッド軸受孔に関して回転せしめるよう
   になした特許請求の範囲第１項記載の可変圧縮比機構。 ６、前記コンロッド軸受孔内周面とスリーブ外周面との
   間およびスリーブ内周面と偏心ベアリング外周面との間
   の少なくとも一方を、内はす歯ギヤ部と外はす歯ギヤ部
   との噛合部とした特許請求の範囲第５項記載の可変圧縮
   比機構。